一种用字交错和错误保护对多字信息进行编码的方法,其中错误定位线索是从高保护字得到并指向低保护字,一种对该信息进行解码的方法,一种对该信息进行编码和/或解码的设备,以及一种提供该信息的载体

发明背景

本发明涉及一种方法，该方法在权利要求1的前言部分作了细 述。授予Berlekamp等人的美国专利4,559,625，和授予Blaum等人 的美国5,299,208公开了对交错的和错误保护的信息字进行解码的 方法，其中在第一个字上建立的错误模式可以给出在同一组字中另一 字的错误定位线索。该参考文献利用了标准化格式和有跨越不同字的 多符号错误突发的错误模型，。某一特定字上发生的错误对下一个或 下几个字上相应符号位置发生的错误有很大的影响。该程序经常能增 加校正错误的数目。本发明者已认识到该原理的一个问题：一条线索 仅当线索字已被完全校正后才能实现。

发明概述

因此，本发明的目的之一是提供一种编码格式，其中的线索字和 目标字相比将得到更正确的解码。所以依据本发明特性的一个方面， 其特征在权利要求1的特征部分作了描述。建立的线索会导致或指向 一个擦除符号。利用该指向符号，错误校正将以更有效的方式进行。 事实上，当不知道错误定位指示时，许多码将校正至多t错误。当给 出擦除定位后，通常一个更大的擦除数目e＞t会被校正。并且，对 突发错误和随机错误的组合的保护也将提高。可替选的，擦除定位利 用较少数目的校验符号，因而可简化计算。原则上，本发明可应用于 存储环境和传送环境。

本发明还涉及对这样编码的信息进行解码的方法，利用所述方法 进行编码和/或解码的设备，为这样编码和/或解码的信息提供接口的 载体。本发明进一步的优点将在后面的权利要求部分作细述。

附图简述

参考公开的优选实施例，特别是参考附图，本发明的这些方面和 其他方面的特性和优点将会得到详细论述：

图1，一个包含编码器、载体和解码器的系统；

图2，一种码格式原理；

图3，一种乘积码格式；

图4，一种含突发检测的长程码；

图5，一种纠察码和突发指示器子码；

图6，一种突发指示器子码格式；

图7，一种纠察码和它的乘积码；

图8，它的不同方面的进一步特性；

图9，一种可替选的格式；

图10，在交错中的一个具体细节。

优选实施例详述

图1表示一个依据本发明的综合系统，它包含一个编码器、一个 载体和一个解码器。本实施例可用来对从音频或视频信号或数据得到 的一个序列样本或多比特符号进行编码、存储和最后的解码。终端设 备20接收一符号流，比如是8比特大小。分离器22循环往复地将第 一个符号传送给编码器24，用来产生线索字。并且，分离器22将所 有其它符号传送给编码器26。通过将相关数据编码为第一个多符号 纠错码的码字，在编码器24中形成线索字。该码可以是里德-所罗 门码、乘积码、交错码或它们的组合。通过将数据编码为第二个多符 号纠错码的码字，在编码器26中形成目标字。在该实施例中，所有 的码字都有相同的长度，但这并不是必需的。优选地，两个码都是里 德-所罗门码，第一个码是第二个码的一个子码。参看图2后这一点 将显得更清楚，线索字通常有更高程度的错误保护，相对来说包含更 少的非冗余符号。

在模块28中，形成的码字传送给一个或多个任意指定数目的出 口，以便在后面将论述的媒介上的分布是一致的。模块30对接收已 编码的数据的媒介本身作了符号化处理。实际上这涉及以一种适当的 写机制加媒介的组合所作的直接写。可替选的，该媒介可以认为是从 主编码媒介例如一标记得到的拷贝。优选地，存储可以是光学的和完 全串行的，但其它配置也是可以的。在模块32，不同的字再次从媒 介读出。然后第一个码的线索字送往解码器34，按它们固有的冗余 性进行解码。并且，这一点在后面图2的论述中将显得更清楚，该解 码提供关于这些线索字之外其它字的错误定位的线索。模块35接收 这些线索，并且它包含一程序，利用一种或多种策略把这些线索翻译 成擦除位置。目标字在解码器36中作解码。在擦除位置的控制下， 对目标字的错误保护提升到一个可接受的水平。最后，所有的解码字 在单元38中多路分解为原来的格式，输出到出口40。简单起见，不 同子系统之间接口机制的配置被忽略了。

图2描述了一个相对简单的码格式。如图所示，编码信息名义上 被组织为一个16行32列符号的字块，即512个符号。在媒介中的存 储是一列一列串行排列，从上边左边开始。阴影区包含检测符号，字 0、4、8和12每个字有8个检测符号，它们组成线索字。其它字每 个包含4个检测符号，它们组成目标字。整个字块包含432个信息符 号和80个检测符号。后者可以在它们相应的字中以更分散的方式分 布。一部分信息可以是空符号。里德-所罗门码允许在每个线索字中 校正最多四个符号错误。实际的错误已标记为叉号。因此，所有线索 字都能得到正确解码，只要它们的错误不超过四个。请注意字2和3 没有仅在它们自己的冗余符号基础上进行解码。在图2中，除了62、 66、68外，其它所有错误表示为错误串。可是，只有错误串52和58 跨越至少3个连续线索字，可认为是错误突发，因此至少所有中间符 号要标上一个擦除标志。还有，突发错误第一个线索字前的目标字和 突发错误最后一个线索字后的目标字也要在它们的位置标上擦除标 志，这要由后面的策略来决定。串54不认为是一个突发错误，因为 它太短了。

结果，字4中的两个错误在相关的两个列都产生了一个擦除标 志。这使得字2和3可被校正，每个字都有一个错误符号和两个擦除 符号。可是，随机错误62、68或串54不能构成字5、6、7的线索， 因为它们仅包含单个线索字。在某些场合，一个擦除符号会导致零错 误模式，因为8比特符号中的任意一个错误都有1/256的可能改变回 原来的正确符号。类似地，某个特定线索字上的长突发错误也可以产 生正确的符号。通过对同一突发组的前面和后继线索符号采取桥接策 略，该正确符号被合并入突发组，以同样的方式将适当的目标符号的 错误线索符号翻译为擦除值。所述决定可依据解码策略作修改，甚至 可被其它参数控制。

对一个实用格式的论述

在此，我们将论述一个实际的格式。图3用符号表示一种乘积码 格式。字是水平的和垂直的，奇偶校验被涂成阴影。图4用符号表示 一种所谓的在上面较少的字中含特定突发检测的长程码，上面较少的 字有更多的奇偶校验。本发明提出一种所谓的纠察码，它可由图3和 图4的原理组合构成。写总是按图3和图4中箭头方向顺序进行。

本发明的实用性是由数字光学存储的新方法所导致的。一个特性 是在衬底入射读取的情况下传送层仅有100微米薄。信道比特的大小 约为0.14微米，所以2/3信道速率的一个数据字节仅有1.7微米长。 上表面的光束直径大约是125微米。光盘的卡盒或包封会减少大量突 发错误的可能性。可是，小于50微米的非确定应用会引起短错误。 和其它事物一样，本发明者利用了一种错误模型，其中的错误通过传 播会导致200微米的突发错误，约相当于120字节。特别是，本发明 者利用了一种120B定长突发的错误模型，该突发错误是随机开始 的，每个字节的可能性是2.6*10-5，或平均每32kB字块一个突发。 本发明受到光盘存储技术发展的推动作用，但其它配置例如多磁道磁 带，或其它技术例如磁技术和磁光技术也能得益于本处描述的改进方 法。

图5表示一种纠察码和突发指示子码。纠察码包含两个子码A和 B。突发指示子码(BIS)包含线索字。从格式上看，这是一个交错很 深的长程码，它允许定位多个突发错误的位置。这样建立的错误模型 可用来得到目标字的擦除信息，在本实施例中目标字配置为乘积码 (PS)。通过利用从突发指示子码得到的擦除标志，乘积子码将校正 多突发错误和随机错误的组合。

可采用下面的数据格式：

●‘32kB’的字块包含16个DVD-兼容的扇区

●每个这样的扇区包含2064＝2048+16字节的数据

●ECC编码后每个扇区包含2368字节

●因此，编码率是0.872

●在字块中，256个同步字块按如下格式给出

●每个扇区包含16个同步字块

●每个同步字块包含4个37B的组

●每个37B的组包含1B深交错的突发指示子码和36B的乘积子 码。

如图5所示，数据行从光盘上顺序读取，以前同步模式开始。每 行包含4B的BIS，如图所示的阴影部分，并标上连续的数字，它们 被36个其它的字节分开。16行构成一个扇区，256行构成一个同步 字块。

图6专门表示图5中每扇区64个相同数目字节的突发指示子码 格式，它的构成如下：

●有16行，每行是[64，32，33]RS码，t＝16；

●数据列顺序从盘中按图示箭头方向读取，以便四列为一组从 单个扇区读取来提高寻址速度；

●BIS可以指示每592B(～1mm)中的至少16个突发错误；

●BIS包含每扇区32B数据，该BIS有4列，特别是有16B DVD 的报头，在该报头有5B奇偶校验用于快速寻址读出和11B的用户数 据。

图7表示一种纠察码和它的乘积子码，它是从目标字构造而来。 乘积子码的字节按它们从光盘读出的顺序标上数字，其中略去了BIS 字节。

图8表示该实施例中乘积子码其它方面进一步的特性。特别的， 乘积子码是里德-所罗门码中的一种[256，228，29]*[144，143，2]乘 积码。数据字节数为228*143＝32604，这是(2048+11)用户字 节加12个空字节数的16倍。

图9表示图8的一种可替选格式，完全略去了水平方向的里德- 所罗门码。水平字块大小为36字节(图7的1/4)，用了一[256，224，33] 的里德-所罗门码。每个扇区有2368字节并且没有空字节。

第一列的码分两步形成。从每个扇区，16个报头字节首先被编 码为一个[20，16，5]码以便快速寻址检索。产生的20个字节加上每扇 区32个用户字节产生数据字节，并作进一步的纠错编码。一个2K扇 区的数据符号可位于仅一个物理扇区上，如下所示。[256，224，33] 码的每列包含每2k扇区8个奇偶校验符号。进一步，每个[256，208，49] 码有每2k扇区12个奇偶校验符号和[20，16，5]码中的4个奇偶校验 符号以得到一含48个冗余字节的[256，208，49]码。

图10表示交错的细节。这里，‘*’代表报头字节，‘□’代表 [20，16]码的奇偶校验，‘●’代表[256，208]码中32个“另外”的 数据字节和12个奇偶校验字节。