纠错码块生成方法和装置 |
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| 申请号 | CN02150447.4 | 申请日 | 2002-11-12 | 公开(公告)号 | CN1220984C | 公开(公告)日 | 2005-09-28 |
| 申请人 | 三星电子株式会社; | 发明人 | 韩声休; 李胤雨; 柳相铉; 朱泳姙; 黄盛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种纠错码(ECC) 块 生成方法和装置以及包含使用该装置和方法生成的ECC码块的光学存储介质。该ECC块生成方法包括：以字节为单位对数字数据进行处理，并且将经过处理的数字数据排列为第0到第(N-1)列和第0到第(M-1)行，以形成(M×N)数据块；根据数据传输顺序将多个(M×N)数据块排列在K行中，以形成矩阵块；将2×K字节的第一纠错校验字加到N列中的每一列，其中每列包含(K×M)字节，以形成((K×M)+2×K)字节的第一码字；将P字节的第二纠错校验字加到((K×M)+2×K)行中的每一行，其中每行包含N字节，以形成(N+P)字节的第二码字。该纠错码块具有比小型光学存储介质的最内圆周更小的ECC长度和改善的数据读取纠错能 力 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种生成纠错码块的方法，包括： |
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| 说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种为数字数据记录和/或传输生成纠错码(Error Correction Code，ECC)块的方法，特别涉及一种可应用于小型光学存储介质 的ECC块生成装置和方法。 背景技术图1示出用于一般数字多功能盘(Digital Versatile Disc，DVD)的ECC 块的结构。在一般DVD中，一个数据记录单元包括2064字节，其中2048字 节用于数据，额外16字节用于附加信息如扇区识别号和错误检测字。2064 字节的数据记录单元包括12字节行，其中每行包含172字节(列)。一个182 ×208字节的块称作“ECC块”，它比一个192×172字节的数据块多包含16 行用于增加奇偶部分(PI和PO)，其中，208行中的每一行多包含10字节。 这2064字节分配给Reed-Solomon(RS)ECC块的一个扇区，在RS ECC 块中，16个扇区顺序存储在预定区域中。 图2示出当写入数据到DVD时所应用的RS ECC块的格式。在RS ECC块 的格式中，图1所示的PO奇偶部分的16字节以1字节部分增加并分布在16 扇区的每个扇区之下，表示为(((12+1)×(172+10))×16)。 当具有图2格式的一个ECC块写入到光学存储介质时，ECC块数据转换 为长度大约为82.6mm的码。 小型盘(small form factor)是一种比DVD更小的光盘。小型盘具有比 DVD小得多的最内圆周，它的最内圆周大约为50mm，而DVD的最内 (inner-most)圆周大约为150.7mm。因此，当具有上述格式的一个ECC块 应用于小型光学存储介质，如小型盘时，码长大大超过小型介质的最内圆周。 由于小型盘具有几乎等于0的盘面覆盖厚度，因此，出错的可能性高于一般 DVD。因此，如果DVD纠错码应用于小型盘，与DVD相比预期会出现更多的错 误。 发明内容因此，本发明的一个目的是提供一种为新标准、小型光学存储介质如小 型盘和包含如上生成的ECC块的光学存储介质改善纠错能力的纠错码(ECC) 块生成方法和装置。 一方面，本发明提供一种生成纠错码块的方法，包括：以字节为单位对 数字数据进行处理，并且将经过处理的数字数据排列为第0到第(N-1)列和第 0到第(M-1)行，以形成(M×N)数据块；根据数据传输顺序将多个(M×N)数据 块排列在K行中，以形成矩阵块；将2×K字节的第一纠错校验字加到N列中 的每一列，其中每列包含(K×M)字节，以形成((K×M)+2×K)字节的第一码字； 以及将P字节的第二纠错校验字加到((K×M)+2×K)行中的每一行，其中每行 包含N字节，以形成(N+P)字节的第二码字。 另一方面，本发明提供一种以用于光学存储介质的适当写入格式生成纠 错码块的方法，包括：以字节为单位对数字数据进行处理，并且将经过处理 的数字数据排列为第0到第(N-1)列和第0到第(M-1)行，以形成(M×N)数据 块；根据数据传输顺序将多个(M×N)数据块排列在K行中，以形成矩阵块， 其中K＝8；将2×K字节的第一纠错校验字加到N列中的每一列，其中每列包 含(K×M)字节，以形成((K×M)+2×K)字节的第一码字；将P字节的第二纠错 校验字加到((K×M)+2×K)行中的每一行，其中每行包含N字节，以形成(N+P) 字节的第二码字，其中P＝10；以及从每列的2×K字节的第一纠错校验字中 分出2字节，并且将所分出的2字节加到(K×M)行中的每一行之后，以形成 K×(M+2)×(N+P)的写入块格式。 另一方面，本发明提供一种包含通过如下步骤生成的纠错码块的光学存 储介质：以字节为单位对数字数据进行处理，并且将经过处理的数字数据排 列为第0到第(N-1)列和第0到第(M-1)行，以形成(M×N)数据块；根据数据 传输顺序将多个(M×N)数据块排列在K行中，以形成矩阵块，其中K＝8；将2 ×K字节的第一纠错校验字加到N列中的每一列，其中每列包含(K×M)字节， 以形成((K×M)+2×K)字节的第一码字；将P字节的第二纠错校验字加到((K ×M)+2×K)行中的每一行，其中每行包含N字节，以形成(N+P)字节的第二码 字，其中P＝10；以及从每列的2×K字节的第一纠错校验字中分出2字节， 并且将所分出的2字节加到(K×M)行中的每一行之后，以形成K×(M+2)× (N+P)的写入块格式。 另一方面，本发明提供一种生成纠错码块的装置，该装置包括：数据块 生成单元，以字节为单位对数字数据进行处理，并且将经过处理的数字数据 排列为第0到第(N-1)列和第0到第(M-1)行，以形成(M×N)数据块；矩阵块 生成单元，根据数据传输顺序将多个(M×N)数据块排列在K行中，以形成矩 阵块，其中K＝8；第一码字生成单元，将2×K字节的第一纠错校验字加到N 列中的每一列，其中每列包含(K×M)字节，以形成((K×M)+2×K)字节的第一 码字；以及第二码字生成单元，将P字节的第二纠错校验字加到((K×M)+2 ×K)行中的每一行，其中每行包含N字节，以形成(N+P)字节的第二码字，其 中P＝10。 另一方面，本发明提供一种以用于光学存储介质的适当写入格式生成纠 错码块的装置，该装置包括：数据块生成单元，以字节为单位对数字数据进 行处理，并且将经过处理的数字数据排列为第0到第(N-1)列和第0到第(M-1) 行，以形成(M×N)数据块；矩阵块生成单元，根据数据传输顺序将多个(M× N)数据块排列在K行中，以形成矩阵块，其中K＝8；第一码字生成单元，将2 ×K字节的第一纠错校验字加到N列中的每一列，其中每列包含(K×M)字节， 以形成((K×M)+2×K)字节的第一码字；第二码字生成单元，将P字节的第二 纠错校验字加到((K×M)+2×K)行中的每一行，其中每行包含N字节，以形成 (N+P)字节的第二码字，其中P＝10；以及写入格式生成单元，从每列的2×K 字节的第一纠错校验字中分出2字节，并且将所分出的2字节加到(K×M)行 中的每一行之后，以形成K×(M+2)×(N+P)的写入块格式。 附图说明 通过参照附图对本发明的示例实施例进行详细描述，本发明的上述目的 和优点将会变得更加清楚，其中： 图1示出用于一般数字多功能盘(Digital Versatile Disk，DVD)的ECC 块的结构； 图2示出用于DVD的Reed-Solomon(RS)ECC块的格式； 图3是根据本发明实施例的ECC块生成装置的方框图； 图4A和4B示出本发明的ECC块格式的实施例； 图5A和5B示出本发明的ECC块格式的另一实施例；以及 图6是本发明的ECC块与用于一般DVD的传统ECC块之间的纠错性能比 较图。 具体实施方式将参照图3对根据本发明实施例的纠错码(ECC)块生成方法进行描述，图 3示出根据本发明实施例的ECC块生成装置。首先，(M×N)数据块生成单元 300生成2064字节的数据块，包含2048字节的用户数据和16字节的额外信 息。以字节为单位对数据进行处理，并且将它顺序排列到第0到第(N-1)列。 下一步，将其中排列有数据的N字节列排列到第0到第(M-1)行，以生成数据 块。 K×(M×N)矩阵块生成单元310生成一个矩阵块，它是K个(M×N)块的堆 栈，其中，由(M×N)数据块生成单元300生成的多个(M×N)块根据数据传输 顺序排列在K行中。第一码字生成单元320将2K字节的第一纠错校验字加到 矩阵块的(K×M)字节的每列。结果，N个数据列中的每一列具有K×(M+2)字 节的码字。第一纠错校验字是通过对每列的(K×M)个数据M1、M2、...、M(K ×M)应用预定操作函数h1而获得的奇偶字(PO)，并且因此表示为h1(M1， M2，...，M(K×M))。在此，第一纠错校验字，即奇偶部分(PO)的长度等于2× K。 第二码字生成单元330将P字节的第二纠错校验字加到矩阵块的N字节 的每行，以在K×(M+2)行的每行中生成(N+P)的第二码字。第二纠错校验字 是通过对每行的N个数据N1、N2、...、N(n)应用预定操作函数h2而获得的 奇偶字(PI)，并且因此表示为h2(N1，N2，...，N(n))。在此，第二纠错校验字， 即奇偶部分(PI)的长度等于预定数目P。 将数据通过第二码字生成单元330的结果是获得(K×M+2K)×(N+P)。虽 然在图3中没有示出，为了将来自第二码字生成单元330的结果转换为可写 入到光学存储介质，可以进一步包括写入格式生成单元，通过在每列中将第 一纠错校验字的2字节插入到M字节的每行之下，生成(K×(M+2)×(N+P)) 的格式。 在参照图3的上面描述中，可以对ECC码块中的参数K、M、N和P进行 调整，以得到适当的ECC块长度来适合于比一般DVD更小的光学存储介质如 小型盘的最内圆周。小型盘的最内圆周建议为大约50mm或更小，大约是一般 DVD最内圆周的三分之一。可以对ECC码块中的参数K、M、N和P进行调整， 从而码长不大于小型盘的最内圆周。当确定参数K、M、N和P时，需要考虑 一个区域的用户数据容量为2048字节，以容易进行数字处理。根据上面考虑， 建议使用例如M＝12、N＝172、K＝8和P＝10或者M＝24、N＝86、K＝8和P＝10的(K ×(M+2)×(N+P))ECC块，即(8×(12+2)×(172+10))ECC块或(8×(24+2)× (86+10))ECC块。 图4A和4B示出本发明的ECC块格式的实施例。图4A的ECC块是根据图 3所示方法构造的((K×M+K×2)×(N+P))ECC块，其中，M＝12、N＝172、K＝8 并且P＝10。图4A的ECC块格式是在由如上所述的写入格式生成单元进行处 理之前。 图4B示出图4A的ECC块在进行转换以写入到光学存储介质之后，也就 是在由写入格式生成单元进行处理之后的格式。通过写入格式生成单元进行 过处理的图4B的ECC块是通过从加到每列的16字节的奇偶字(PO)中分出2 字节，并且将分出的2字节插入到12字节的每行之后而获得的。 图5A和5B示出本发明的另一ECC块格式。图5A的ECC块是在由如上所 述的写入格式生成单元进行处理之前的((K×M+K×2)×(N+P))ECC块，其中， M＝24、N＝86、K＝8并且P＝10。 图5B示出图5A的ECC块在进行转换以写入到光学存储介质之后，也就 是在由写入格式生成单元进行处理之后的格式。通过写入格式生成单元进行 过处理的图5B的ECC块是通过从加到每列的16字节的奇偶字(PO)中分离出 2字节，并且将分离出的2字节插入到24字节的每行之后而获得的。 使用上述方法和装置生成的ECC块在通过上述写入格式生成单元进行适 当转换之后，写入到小型光学存储介质，如小型盘。 根据本发明，形成比传统DVD具有更少扇区但是具有相等用于奇偶字的 存储容量(或纠错校验工作)的ECC块。因此，与传统DVD相比，本发明的ECC 块提供比小型光学存储介质的最内圆周更小的码长和改善的纠错能力。 图6是本发明的图4B ECC块与用于一般DVD的传统ECC块之间的纠错性 能比较图。从图6可以看出，当应用本发明的ECC块时，纠错能力得到大大 提高。 如上所述，本发明的ECC块提供比小型光学存储介质的最内圆周更小的 ECC长度和改善的数据读取纠错能力。 尽管本发明是参照其优选实施例来具体描述的，但本领域的技术人员应 该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可 以对其进行形式和细节的各种修改。 |
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