光碟再現設備及其操作方法

2023-12-09 10:13:51

專利名稱：光碟再現設備及其操作方法
技術領域：
本發明涉及光碟再現設備。
背景技術：
用於將模擬音頻數據轉換為數字音頻數據(下文簡稱為"音頻數 據")的技術廣為人知。同樣為人所知的還有可以減小音頻數據總量 的壓縮技術。已知多個用於產生被壓縮的音頻數據的標準。例如，典型的標準包括MP3、 WMA和AAC。隨著信息技術的進步，用於在例如CD-R和DVD-R的光學信息記錄 介質上記錄被壓縮的音頻數據的技術變得普及。記錄在光學信息記錄 介質上的被壓縮的音頻數據通過光碟再現設備(例如CD驅動)轉換為 模擬音頻數據並且之後該音頻數據從例如揚聲器的輸出單元輸出。用於被壓縮的音頻數據的光碟再現設備提供有緩衝存儲器。光碟 再現設備對從光學信息記錄介質讀取出的並保存在緩衝存儲器中的讀 取數據執行例如解碼處理的處理，並且之後抑制暫停被再現的音頻數 據的故障。當數據從光碟再現設備順序傳輸到主機時，如果傳輸速率小於從 光碟的讀取速率，則由解碼電路進行解碼操作後的數據被存儲在緩衝 器中。當讀取數據被完全寫入緩衝存儲器時，從光碟的讀取操作必須 暫停直至緩衝存儲器具備用於存儲的空間。同時，由於光碟的旋轉可 能消耗電力。因此，基於保存在緩衝存儲器中的數據的總量而改變光 盤的旋轉速度的技術在日本專利申請公開(JP-P2003-242708A:傳統示 例l)中己知。圖l是示出了在傳統示例l中描述的信息記錄盤再現設備的框圖。 在傳統示例l中描述的信息記錄盤再現設備中，信息記錄盤103的旋轉 由DVD-ROM驅動102控制並且從信息記錄盤103讀取的信號由 DVD-ROM驅動102解碼並且傳輸到主機101。DVD-ROM驅動102包括微 處理器104、 ROM105、緩衝器106、再現速度控制部分107、信息記錄 盤讀取設備108、解碼器109和RAM110。根據之前存儲在ROM 105中的程序和從主機101發出的指令，微處 理器104控制DVD-ROM驅動102中的其它塊。由信息記錄盤讀取設備 108從信息記錄盤103讀取的數據被提供到解碼器109並由解碼器109解 碼。被解碼數據被順序存儲在緩衝器106中，並且在暫存後，這些數據 被傳輸到主機101。基於用於適配於傳輸數據到主機101的傳輸部分的 傳輸類型，例如傳輸方法或傳輸模式，信息記錄盤103的再現位置處的 線速度被控制為小於或等於基於每個傳輸類型的傳輸速率而確定的最 大線速度。通過控制信息記錄盤103的再現位置處的線速度，使得到主 機101的數據傳輸速率不超過被解碼數據被存儲在緩衝器106中的數據 速率，因此抑制了信息記彔盤103的高速旋轉。當存儲在緩衝器106中 的數據的總量大於或等於預定值時，通過減小信息記錄盤103的旋轉速 度而避免了緩衝器106的完全填充。傳統示例l描述了信息記錄盤再現設備的技術，該信息記錄盤再現 設備基於傳輸部分改變信息記錄盤103的旋轉速度。信息記錄盤再現設 備的解碼器109對CD-ROM盤執行CD解碼處理和CD-ROM解碼處理。此 處，當記錄在信息記錄盤103上的數據為被壓縮的音頻數據時，除了CD 解碼處理和CD-ROM解碼處理外，解碼器109還解碼被壓縮的音頻數 據。當具有不同的數據壓縮率的多個被壓縮的音頻數據被記錄在信息 記錄盤103上時，執行相應於數據壓縮率的解碼處理。為此，被解碼數據存儲到緩衝器106中的數據速率基於解碼處理而變化。也就是說，當 在傳統示例l中描述的技術被應用到能夠再現被壓縮的音頻數據的光 盤再現設備時，可能難以確定解碼處理中的數據速率。此外，可能難 以確定光碟讀取中的線速度。此外，存在一種可變比特速率方法，其中被壓縮的音頻數據的一 部分的數據壓縮率不是固定的而是可變的。當在傳統示例l中描述的技 術應用到能夠再現被壓縮的音頻數據的光碟再現設備時，難以應對被 解碼數據速率的變化。與其中可以由外部傳輸部分計算光碟的線速度的設備不同，存儲 被壓縮的音頻數據的光碟的線速度不能事先得知。因此，傳統的系統 不能以低速旋轉並且不能控制存儲被壓縮的音頻數據的光碟。傳統的方法是監測FIFO階段的數量並且執行寫入緩衝存儲器的數據和從緩衝存儲器中讀取的數據的相位比較。然而，當寫入緩衝存儲器的數據和 從緩衝存儲器中讀取的數據的數據速率不同或者所述數據速率極低 時，沒有技術能用於應對這種狀態。發明內容本發明的一個目的是光碟再現設備以及所述光碟再現設備的操作 方法，其中基於數據速率而控制光碟的旋轉。在本發明的一個方面中，光碟再現設備包括解碼處理電路，該 解碼處理電路被構造為通過對從光碟讀取的被編碼數據進行解碼而產 生被解碼數據，從而使被解碼數據被寫入緩衝存儲器，並且該解碼處 理電路被構造為輸出寫信號以指示當被解碼數據被寫入緩衝存儲器中 時的數據速率；數據處理電路，該數據處理電路被構造為將從緩衝存儲器讀取的被解碼數據轉換為輸出數據，並且該數據處理電路被構造為輸出讀信號以指示當從緩衝存儲器讀取被解碼數據時的數據速率； 以及光碟旋轉控制電路，該光碟旋轉控制電路被構造為基於寫信號和讀信號而控制光碟的轉數。在本發明的另一個方面中，光碟再現設備的操作方法包括通過 對從光碟讀取的被編碼數據進行解碼而產生被解碼數據，從而使被解 碼數據被寫入緩衝存儲器；產生寫信號以指示當被解碼數據被寫入緩 衝存儲器中時的數據速率；將從緩衝存儲器讀取的被解碼數據轉換為 輸出數據；產生讀信號以指示當從緩衝存儲器讀取被解碼數據時的數 據速率；以及基於寫信號和讀信號而控制光碟的轉數。在本發明的另一個方面中，光碟再現設備的操作方法，所述光碟 再現設備包括解碼處理電路，該解碼處理電路被構造為通過對從光 盤讀取的被編碼數據進行解碼而產生被解碼數據，以將該被解碼數據 提供到緩衝存儲器中；數據處理電路，該數據處理電路被構造為將從 緩衝存儲器讀取的被解碼數據轉換為輸出數據；以及光碟旋轉控制電 路，該光碟旋轉控制電路被構造為控制光碟的轉數，所述操作方法包 括解碼處理電路產生寫信號以指示當被解碼數據被寫入緩衝存儲器 中時的數據速率；數據處理電路產生讀信號以指示當從緩衝存儲器讀 取被解碼數據時的數據速率；以及光碟旋轉控制電路基於寫信號和讀 信號而控制光碟的轉數。當輸出被壓縮的被解碼數據時，被壓縮的數據從緩衝存儲器讀取 的數據速率較低。在本發明中，光碟的旋轉因較低的數據速率而變得 較低從而使緩衝存儲器不被完全填充。當輸出通過解壓縮被壓縮的音頻數據而獲得的數據時，根據被壓 縮的音頻數據的數據壓縮率，從緩衝存儲器輸出數據的數據速率降低。 在本發明中，盤以低速旋轉從而使到緩衝存儲器的數據輸入速率相應 於從緩衝存儲器的更低的數據輸出速率而變得更低。例如，在盤上記 錄有壓縮率為1/10的被壓縮的音頻數據的情況下，轉速可以為正常再現 的1/10。通過將盤的轉速連續地(以很小的更新間隔)改變一小步(很小的變化)，可以避免在用於從EFM信號產生比特時鐘信號的鎖相環 (PLL)電路中的未鎖定，並且可以減小盤旋轉變化期間的誤碼率。此外，在被壓縮的音頻數據的再現中，訪問緩衝存儲器的頻率被 降低。此外，監測和更新盤旋轉控制的時間間隔被減小。此外，通過避免上溢/下溢，盤的重複訪問被減少，因此減小了施 加在CPU上的負載。此外，由於光碟旋轉控制不由微處理器執行，因此 施加在微處理器上的負載可以被有利地減小。


本發明的以上和其他目的、優點和特徵將從以下結合附圖的特定實施例的描述中變得更加清楚，其中圖l是示出了傳統的信息記錄盤再現設備的配置的框圖； 圖2是示出了根據本發明的第一實施例的光碟再現設備的配置的框圖； '圖3是示出了在第一實施例中的光碟旋轉控制數據產生電路的配置的框圖；圖4是示出了在第一實施例中的光碟旋轉控制數據產生電路的操 作的時序圖；圖5是示出了根據本發明的第二實施例的光碟再現設備的光碟旋轉控制數據產生電路的配置的框圖；圖6是示出了係數P和條件的對應關係的表格；以及 圖7是示出了第二實施例中的光碟旋轉控制數據和UP-DOWN計數值的關係的圖示。
具體實施方式
此後，將參考附圖詳細描述本發明的光碟再現設備。在以下描述中，將描述傳輸方法是PIO傳輸或多字DMA傳輸的情況。同樣，將根據傳輸模式指示為每個傳輸方法確定的傳輸速率的情況而進行描述。因此，例如，在多字DMA傳輸的情況下，在模式0中，傳輸速率約為4.16[MB/s]，在模式1中，傳輸速率約為13.33 [MB/s]， -並且在模式2中，傳輸速率約為16.67 [MB/s]。 [第一實施例]圖2是示出了根據本發明的第一實施例的光碟再現設備20的配置 的框圖。光碟1安裝在光碟再現設備20上或者從光碟再現設備20中取 出。光碟1是例如CD-ROM 、 DVD-ROM 、可重寫的CD-R/RW或 DVD-R/RW等。光碟再現設備20包括心軸電動機2、光學拾取器3、 RF放大器4、伺 服信號處理電路5、數字解碼電路6、光碟旋轉控制數據產生電路7、緩 衝存儲器8、存儲器控制器9、誤差校正電路10和被壓縮的音頻數據再 現電路ll。 '心軸電動機2旋轉光碟1。心軸電動機2響應於心軸控制信號而改變 光碟1的轉速。光學拾取器3包括半導體雷射器(未示出)和光電探測 器(未示出)。光學拾取器3讀取記錄在光碟1上的數據並且以電信號 的形式輸出該數據。RF放大器4放大從光學拾取器3輸出的電信號並且 輸出EFM (8-14調製)信號到數字解碼電路6。數字解碼電路6將從RF 放大器4輸出的EFM信號解碼為數字數據並向存儲器控制器9輸出寫入 解碼數據21。數字解碼電路6輸出寫信號24到存儲器控制器9和光碟旋 轉控制數據產生電路7。寫信號24是允許存儲器控制器9在緩衝存儲器8 中存儲寫入解碼數據21的信號。存儲器控制器9控制對緩衝存儲器8的訪問。存儲器控制器9響應於從數字解碼電路6輸出的寫信號24而在緩沖存儲器8中存儲作為寫入數 據的寫入解碼數據21。存儲器控制器9響應於從被壓縮的音頻數據再現 電路11輸出的讀信號23而從緩衝存儲器8讀取作為讀取數據的被存儲 的數據，並且將該讀取數據作為讀取解碼數據22提供到被壓縮的音頻 數據再現電路ll。誤差校正電路10對提供到存儲器控制器9的寫入解碼數據21執 行CRC誤差檢查。當在寫入解碼數據21中發現誤差時，誤差校正電 路10校正寫入解碼數據21的誤差。存儲器控制器9可以響應於誤差 校正電路10的請求而讀取存儲在緩衝存儲器8中的數據。被壓縮的音頻數據再現電路11輸出讀信號23到存儲器控制器9 並且從緩衝存儲器8接收作為讀取數據的讀取解碼數據22。被壓縮的 音頻數據再現電路11解碼被壓縮的音頻數據並且輸出作為音頻數據的 解碼數據。應該注意的是，在本實施例中，光碟旋轉控制數據產生電 路7響應於讀信號23和寫信號24而產生光碟旋轉控制數據25。控制 數據產生電路7輸出光碟旋轉控制數據25到伺服信號處理電路5。伺 服信號處理電路5響應於光碟旋轉控制數據25而輸出心軸控制信號到 心軸電動機2。心軸電動機2響應於心軸控制信號而控制光碟1的轉速。圖3是示出了光碟旋轉控制數據產生電路7的配置的框圖。控制 數據產生電路7包括第一計數器12、第二計數器13、相位差數據計算 電路14、 UP-DOWN計數器15、第一循環差數據計算電路16和加法電 路17。寫信號24從上述數字解碼電路6提供到控制數據產生電路7和 存儲器控制器9。讀信號23從被壓縮的音頻數據再現電路11提供到控 制數據產生電路7和存儲器控制器9。第一計數器12將讀信號23從0計數到第一計數器最大值(N-l) (N是系統中的固有常數)，並且輸出第一計數器值n作為計數值。第一 計數器12從0計數到第一計數器最大值(N-l)的操作被設定為是一個循環。在達到第一計數器最大值(N-l)後，第一計數器12將第一計數器值n返回到0，並且在新的循環中繼續計數操作。第一計數器 12在從第一計數器最大值(N-l)到0的變換中產生脈衝形式的第一計 數器循環信號。第二計數器13將寫信號24從0計數到第二計數器最大值(M-l) (M是系統中的固有常數)，並且計數值為第二計數器值m。在第二計數 器最大值(M-l)後，第二計數器13將第二計數器值m返回到0，並 且在新的循環中繼續計數操作。第二計數器13在從第二計數器最大值 (M-l)到O的變換中產生脈衝形式的第二計數器循環信號。第一計數器12的第一計數器值n和第二計數器13的第二計數器 值m被提供到相位差數據計算電路14。相位差數據計算電路14執行 以下計算相位差數據72 = (M-l)Xn-(N-l)Xm計算電路14輸出該相位差數據72。第一計數器12的第一計數器循環信號和第二計數器13的第二計 數器循環信號被提供到UP-DOWN計數器15。 UP-DOWN計數器15 響應於來自第一計數器12的第一計數器循環信號而增加並且響應於來 自第二計數器13的第二計數器循環信號而減小。UP-DOWN計數器15 的計數值被提供到第一循環差數據計算電路16。差數據計算電路16執 行以下計算循環差數據73=(UP-DOWN計數器值71)X(第二計數器最大值 (M-l) )X(第一計數器最大值(N-l))差數據計算電路16輸出循環差數據73到加法電路17。基於相位 差數據72和循環差數據73，加法電路17執行以下計算光碟旋轉控制數據25=(相位差數據72) + (循環差數據73) 加法電路17輸出光碟旋轉控制數據25。當寫入解碼數據21是CD-ROM數據並且當數據21經由存儲器控 制器9存儲在緩衝存儲器8中時，檢測CD-ROM格式的SYNC模式， 98X24=2352位元組的數據量被識別為CD-ROM數據的一個扇區長度 (sector length) 。 2368位元組作為一個扇區的數據存儲在緩衝存儲器8 中，所述2368位元組是由從扇區數據中減去SYNC模式的12位元組而獲 得的2340位元組與經歷除了在數字解碼電路6中的盤數據的數字解碼處 理外的CIRC解碼處理的子碼數據的和。作為CD-ROM數據存儲在緩衝存儲器8中的被壓縮的音頻數據響 應於來自被壓縮的音頻數據再現電路11的讀信號23，作為讀取解碼數 據22經由存儲器控制器9從緩衝存儲器8被讀取。然而，用於CD-ROM 誤差校正電路10中的誤差校正的奇偶校驗部分不是必須的，並且每個 扇區中的2048位元組作為讀取解碼數據22而由被壓縮的音頻數據再現 電路11讀取。也就是，對於在實際系統中作為寫入解碼數據21寫入 緩衝存儲器8的數據以及作為讀取解碼數據22從緩衝存儲器8讀取的 數據，每個扇區的寫入數據量為2368位元組，並且每個扇區的讀取數據 量為2048位元組。假設存在公約數L，2368 (940H) :LXM並且2048 (800H) =LXN，由此獲得L=64(40H)，並且M:37(25H)， N=32(20H)。光碟旋轉控制數據產生電路7基於最大值N-l和M-l而分別標準 化第一計數器12的第一計數器值n和第二計數器13的第二計數器值 m，從而使最大值為"1"。控制數據產生電路7控制光碟1的旋轉從 而使第一計數器值n/第一計數器最大值(N-l)可以在相位與周期上等 於第二計數器值m/第二計數器最大值(M-l)。相位差可以從以下計算中獲得相位差第一計數器值n/第一計數器最大值(N-l)-第二計數器值m/第二計數器最大值(M-l)(最大值1)。同時，循環差可以作為UP-DOWN計數器15的值而獲得，該 UP-DOWN計數器15的值在第一計數器12的第一計數器值n的一個循 環的情況下增加1並且在第二計數器13的第二計數器值m的一個循環 的情況下減小1。盤的旋轉被控制從而使相位差和循環差的和可以變為在實際的電路中，通過以下計算相位差數據72-第二計數器最大值(M-l)Xn—第一計數器最大值 (N-l)Xm，最大值-第二計數器最大值(M-l)X第一計數器最大值(N-l)，並且 最小值-lX第二計數器最大值(M-l)X第一計數器最大值(N-l)， 相位差數據計算電路14執行以上相位差操作以輸出相位差數據 72。此處，常數S-第二計數器最大值(M-1)X第一計數器最大值(N-1)， 相位差數據72的最大值是1 XS並且相位差數據72的最小值是-1 XS。 UP-DOWN計數器15的UP-DOWN計數器值71與第二計數器最 大值(M-1)X第一計數器最大值(N-1^S相乘以獲得循環差數據73。第 一循環差數據計算電路16執行該循環差數據操作循環差數據73=UP-DOWN計數器值71 X第二計數器最大值(M-1) X第一計數器最大值(N-l)- UP-DOWN計數器值71 XS以輸出循環差 數據73。相位差數據72作為相位差數據計算電路14的輸出，通過加 法電路17加入到作為第一循環差數據計算電路16的輸出的循環差數 據73中以獲得光碟旋轉控制數據25。光碟旋轉控制數據25=相位差數據72 +循環差數據73。光碟1的旋轉被控制從而使光碟旋轉控制數據25可以為0，也就是，到緩衝存儲器8的寫入數據和從緩衝存儲器8的讀取數據的相位差和循環差的和。相位差數據72，循環差數據73和光碟旋轉控制數據 25的計算可以在任意確定的循環中執行。 一般地，期望所述循環與伺 服信號處理中的心軸控制信號的更新循環相同。圖4是示出了光碟旋轉控制數據產生電路7的操作的時序圖。圖 4中的水平軸線指示時間進程。圖4的部分(a)示出了響應於讀信號 23的第一計數器值n和第二計數器最大值(M-l)M-l的乘積的時間變化 以及響應於寫信號24的第二計數器值m和第一計數器最大值(N-l) N-l的乘積的時間變化。圖4的部分(a)示出了下面這樣的情況，艮P， 響應於讀信號23的第一計數器值n和響應於寫信號24的第二計數器 值m以不同的數據速率增加。圖4的部分(a)以虛線示出了第一操作結果al-第二計數器最大 值(M-l) Xn並且以實線示出了第二操作結果"=第一計數器最大值 (N-l)Xm。圖4的部分(b)示出了 UP-DOWN計數器值71的時間變 化。圖4的部分(b)示出了相對於第一操作結果al和第二操作結果 a2的UP-DOWN計數器15的輸出。圖4的部分(c)示出了 UP-DOWN 計數器值71的時間變化。圖4的部分(c)中示出的相位差數據72是 相位差數據計算電路14的輸出並且指示第一操作結果al和第二操作結 果a2之間的差。圖4的部分(d)示出了循環差數據73的時間變化。 圖4的部分(d)還示出了光碟旋轉控制數據25的時間變化。圖4的 部分(d)中示出的循環差數據73是相對於圖4的部分(b)中示出的 UP-DOWN計數器值71的第一循環差數據計算電路16的輸出。圖4 的部分(d)中示出的光碟旋轉控制數據25是加法電路17的輸出，該 輸出通過在圖4的部分(c)中將相位差數據72與循環差數據73相加 而獲得。上述圖4的部分(a) — (d)具有共同的時間軸線。在圖4的部分(a)中，第一操作結果al和第二操作結果a2的斜 度分別指示讀信號和寫信號的數據速率。雖然第一操作結果al的數據速率起始大於第二操作結果a2的數據速率，但是第一操作結果al的數 據速率在中途變得小於第二操作結果a2的數據速率。在第一操作結果al的數據速率>第二操作結果a2的數據速率的情 況下，由於相位差數據72是第一操作結果a1 —第二操作結果a2，因此 具有增加的正斜度。當第一計數器12的第一計數器循環信號的頻率高 於第二計數器13的第二計數器循環信號的頻率時，在圖4的部分(b) 中的UP-DOWN計數器值71增大。在第一操作結果al的數據速率第二操作結果a2的數據速率的情 況下，光碟旋轉控制數據25具有增加的正斜度，並且在第一操作結果 al的數據速率第二操作結果a2的數 據速率的狀態持續時，圖4的部分(d)中的光碟旋轉控制數據25向 著正值移動，並且當第一操作結果al的數據速率<第二操作結果a2的 數據速率的狀態持續時，圖4的部分(d)中的光碟旋轉控制數據25 向著負值移動。也就是，當讀信號的數據速率增大時，光碟旋轉控制 數據25的正值變得更大，並且當寫信號的數據速率增大時，光碟旋轉 控制數據25的負值變得更大。假設，當從伺服信號處理電路5輸出到心軸電動機2的心軸控制 信號的值為0時，心軸電動機2處於停止狀態並且之後，隨著心軸控制信號的值的增大，心軸電動機2以更高的速度旋轉。假設，當作為光碟旋轉控制數據產生電路7的輸出的光碟旋轉控制數據25的值為0時，從伺服信號處理電路5輸出到心軸電動機2的 心軸控制信號具有偏移值，用於以固定速度旋轉光碟1。在伺服信號處 理電路5中，光碟旋轉控制數據25的值被添加到該偏移值以輸出心軸 控制信號。當讀信號的數據速率大於寫信號的數據速率時，輸出作為光碟旋 轉控制數據25的正值，並且因此，伺服信號處理電路5接收所述正值 並且輸出心軸控制信號以允許心軸電動機2以更高的速度旋轉。反之， 當寫信號的數據速率大於讀信號的數據速率時，輸出作為光碟旋轉控 制數據25的負值，並且因此，伺服信號處理電路5接收所述負值並且 輸出小於偏移值的心軸控制信號，以允許心軸電動機2以更低的速度 旋轉。當讀信號23的數據速率大於寫信號24的數據速率時，存儲在緩 衝存儲器8中的被解碼數據作為讀取解碼數據22而被讀取的頻率較 高，並且存儲在緩衝存儲器8中的被解碼數據持續減少。在本實施例 中，當讀信號23的數據速率大於寫信號24的數據速率時，在圖4中 建立了以下數據速率關係第一操作結果al〉第二操作結果a2。因此， 光碟旋轉控制數據產生電路7的光碟旋轉控制數據25向著正值移動， 並且因此，伺服控制處理電路5接收所述正值並且輸出心軸控制信號 以允許心軸電動機2以更高的速度旋轉。因此，光碟1的轉速增大以 增加作為寫入解碼數據21的寫入數據21以及寫信號24的數據速率。 也就是，當寫信號24的數據速率小於讀信號23的數據速率時，光碟l 的轉速增大，由此避免了存儲在緩衝存儲器8中的被解碼數據的持續 減少。類似地，當寫信號24的數據速率大於讀信號23的數據速率時， 存儲在緩衝存儲器8中的被解碼數據作為寫入解碼數據21被寫入的頻 率較高，並且因此，存儲在緩衝存儲器8中的被解碼數據持續增加。在本實施例中，當寫信號24的數據速率大於讀信號23的數據速 率時，在圖4中滿足以下數據速率關係第一操作結果aK第二操作結 果a2。因此，光碟旋轉控制數據產生電路7的光碟旋轉控制數據25向 著負值移動，並且因此，伺服控制處理電路5接收所述負值並且輸出 心軸控制信號以允許心軸電動機2以更低的速度旋轉。因此，光碟1 的轉速減小以減少作為寫入解碼數據21的寫入數據以及寫信號24的 數據速率。也就是，當寫信號24的數據速率大於讀信號23的數據速 率時，光碟1的轉速減小，由此避免了存儲在緩衝存儲器8中的被解 碼數據的持續增加。為了增強對本實施例中的操作的理解，在圖4中，相位差數據72、 循環差數據73和光碟旋轉控制數據25被顯示為連續的波形。這些波 形不限制本實施例中的光碟再現設備20的操作。優選為在光碟旋轉控 制數據25的更新時刻執行計算。第二實施例此後，將描述根據本發明的第二實施例的光碟再現設備。圖5是 示出了本發明的第二實施例中的光碟旋轉控制數據產生電路7的配置 的框圖。第二實施例中的控制數據產生電路7在不執行相位差數據計 算的情況下產生光碟旋轉控制數據25。參考圖5，第二實施例中的控 制數據產生電路7包括第一計數器12、第二計數器13、 UP-DOWN計 數器15和第二循環差數據計算電路18。如同在第一實施例中，讀信號23從被壓縮的音頻數據再現電路 11輸出到存儲器控制器9。存儲器控制器9響應於讀信號23而輸出作 為讀取解碼數據22的存儲在緩衝存儲器8中的數據，並且將所述數據 提供到被壓縮的音頻數據再現電路11。如同在第一實施例中，寫信號24從數字解碼電路6輸出到存儲器控制器9。存儲器控制器9響應於寫信號24而將從數字解碼電路6輸 出的寫入解碼數據21存儲在緩衝存儲器8中。第一計數器12、第二計 數器13和UP-DOWN計數器15具有與第一實施例中相同的配置和操 作。如圖5所示，作為第一計數器12的輸出的第一計數器循環信號和 作為第二計數器13的輸出的第二計數器循環信號被提供到UP-DOWN 計數器15。作為UP-DOWN計數器15的輸出的UP-DOWN計數器值 71被提供到第二循環差數據計算電路18。第二循環差數據計算電路18 基於UP-DOWN計數器值71而輸出光碟旋轉控制數據25。在第二實施 例中的第二循環差數據計算電路18將UP-DOWN計數器值71乘以系 數P並且產生光碟旋轉控制數據25。圖6是示出了係數P和條件的關係的表格(此後稱為對應關係表 格31)。對應表格31包括條件區域32和係數區域33。係數P基於作 為UP-DOWN計數器15的輸出的UP-DOWN計數器值71而採用Pl、 P2和P3中的任意值。應該注意的是，P1<P2<P3的關係被維持。參考 圖6:在-UDKUP-DOWN計數器值7KUD1的情況下，係數P=P1， 在-UD2〈UP-DOWN計數器值7K-UD1的情況下，係數P=P2， 在UD1 ^JP-DOWN計數器值7KUD2的情況下，係數P=P2， 在UP-DOWN計數器值71 SUD2的情況下，係數P二P3，並且 在UD2^JP-DOWN計數器值71的情況下，係數P=P3。圖7是示出了第二實施例中的光碟旋轉控制數據25 —UP-DOWN 計數器值71的特性的圖示。在圖7中，水平軸線指示作為UP-DOWN 計數器15的輸出的UP-DOWN計數器值71，並且豎直軸線指示作為光 盤旋轉控制數據產生電路7的輸出的光碟旋轉控制數據25。當UP-DOWN計數器值71的絕對值較大時，也就是，當將數據寫 入緩衝存儲器8和從緩衝存儲器8讀取數據之間的循環差較大時，緩 衝存儲器8中的數據量可能比預定量變化大，從而導致緩衝器的上溢(overflow)或下溢(皿derflow)。第二實施例中的光碟旋轉控制數據 產生電路7通過使係數P的值較大而避免了前述可能性，由此增大了 光碟旋轉控制數據25中的變化，反過來，增大了光碟旋轉控制的校正量o當UP-DOWN計數器值71的絕對值較小時，也就是，當緩衝存儲 器8中的數據量的變化較小時，第二實施例中的光碟旋轉控制數據產 生電路7使係數P較小，由此減小了光碟旋轉控制數據25中的變化， 反過來，減小了光碟旋轉控制的校正量。因此，由於光碟1的旋轉的 變化減小，產生在PLL電路中的比特時鐘的抖動(jitter)量也減小， 從而減小了解碼處理中的誤碼率。存儲在緩衝存儲器8中的數據量的變化的增益被假設為非均一 的，並且當數據量的變化較大時，緩衝器的上溢/下溢的可能性通過增 大增益而快速避免，並且當數據量的變化較小時，光碟1的旋轉的變 化通過減小所述增益而減小，從而降低了解碼處理中的誤碼率。當光碟旋轉控制數據25的更新循環明顯大於第一計數器12和第 二計數器13的循環並且循環差數據而不是相位差數據主要構成光碟旋 轉控制數據25時，優選為應用第二實施例中的所述配置。此外，基於 在第二實施例中依據UP-DOWN計數器15的值變化的係數P的循環差 數據計算還可以用於第一實施例中。依據UP-DOWN計數器15的值變 化的係數P不限於P1、 P2和P3。在以上實施例中，相位差數據72和循環差數據73被更新的時刻 可以是產生寫信號24或讀信號23的時刻或產生第一計數器12的循環 信號或第二計數器13的循環信號的時刻。比較示例當被壓縮的音頻數據中的每個音樂數據的壓縮率已知時，可以獲得CD解碼處理中的被解碼數據的數據速率、CD-ROM解碼處理中的 被解碼數據的數據速率和被壓縮的音頻數據解碼處理中的被解碼數據 的數據速率。然而，存在可變的比特速率方法，其中被壓縮的音頻數 據的一部分的數據壓縮率不是固定的而是變化的。傳統的示例不能應 付變化的解碼數據速率。傳統的示例將被描述，其中讀取光碟的線速度是事先給定的。通 過信息記錄盤讀取設備108從信息記錄盤103讀取的數據被盤的旋轉 的變化所影響。為此，數據不能像使用固定的時鐘信號那樣被獲取。 一般地，產生通過PLL電路對數據鎖相的比特時鐘信號並且所述數據 與比特時鐘信號同步並且解碼為數字數據。假設傳統示例中的信息記 錄盤讀取設備108包括PLL電路，該PLL電路用於產生對讀取數據鎖 相的比特時鐘信號。在傳統技術中，當特定量的數據或更多的數據已經被存儲在緩衝 器106中時或當誤差在解碼處理中發生預定的次數或更多次時，信息 記錄盤103的旋轉的轉換在相應於到主機101的傳輸速率的轉速Rc和 低轉速Rc/N (例如，N=2， N是可選擇的固定值)之間執行。然而，在轉速的二進位轉換中，當轉速的轉換處的速度差較大時， 用於產生對讀信號鎖相的比特時鐘信號的PLL電路的鎖相狀態不能被 維持，並且不能獲得正常的時鐘發生，從而在轉速較大地變化的同時， 存在數據的誤碼率較大的可能性。此外，當再現速度被監測的時間間 隔較長時，緩衝存儲器的上溢/下溢可能發生在解碼處理期間。此外， 根據傳統的示例，由於微處理器執行盤旋轉控制中的線速度的監測以 及轉速設置，因此難以減小施加在微處理器上的負載。雖然以上結合了一些實施例來描述本發明，但是對本領域技術人 員明顯的是，那些實施例僅被提供為說明本發明，並且不應被用於以 限制的意義解釋所附權利要求。
權利要求
1.一種光碟再現設備，包括解碼處理電路，該解碼處理電路被構造為通過對從光碟讀出的被編碼數據進行解碼來產生被解碼數據，以使得使所述被解碼數據被寫入緩衝存儲器，並且該解碼處理電路被構造為輸出用於指示當所述被解碼數據被寫入所述緩衝存儲器中時的數據速率的寫信號；數據處理電路，該數據處理電路被構造為將從所述緩衝存儲器讀出的所述被解碼數據轉換為輸出數據，並且該數據處理電路被構造為輸出用於指示當從所述緩衝存儲器讀出所述被解碼數據時的數據速率的讀信號；以及光碟旋轉控制電路，該光碟旋轉控制電路被構造為基於所述寫信號和所述讀信號來控制所述光碟的轉數。
2. 根據權利要求l所述的光碟再現設備，其中，所述光碟旋轉控 制電路包括第一計數器，該第一計數器被構造為基於所述寫信號來輸出第一計數器值；第二計數器，該第二計數器被構造為基於所述讀信號來輸出第二 計數器值；相位差數據計算電路，該相位差數據計算電路被構造為將預定的固定值分別與所述第一計數器值和所述第二計數器值相乘，並且被構 造為計算各相乘結果之間的差；UP-DOWN計數器，該UP-DOWN計數器被構造為輸出基於所述第 一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數的第三計數器值；循環差數據計算電路，該循環差數據計算電路被構造為基於所述 第三計數器值來計算所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循 環數的差；以及加法電路，該加法電路被構造為將所述相位差數據計算電路的輸 出和所述循環差數據計算電路的輸出相加以計算總和；其中，所述光碟的轉數基於所述總和來控制。
3. 根據權利要求2所述的光碟再現設備，其中，當所述第一計數器值達到最大計數值時所述第一計數器從初始計 數值重新開始計數操作，並且該第一計數器將指示所述重新開始的次數的第一循環數提供至所述UP-DOWN計數器；當所述第二計數器值達到最大計數值時所述第二計數器從初始計 數值重新開始計數操作，並且該第二計數器將指示所述重新開始的次數的第二循環數提供至所述UP-DOWN計數器；以及所述UP-DOWN計數器通過響應於所述第一循環數來對所述第三 計數器值添加一預定值而產生新的第三計數器值，並且所述UP-DOWN 計數器通過響應於所述第二循環數來從所述第三計數器值中減去一預 定值而產生新的第三計數器值。
4. 根據權利要求l所述的光碟再現設備，其中，所述光碟旋轉控制電路包括第一計數器，該第一計數器被構造為輸出基於所述寫信號所計算的第一計數器值的循環數；第二計數器，該第二計數器被構造為輸出基於所述讀信號所計算的第二計數器值的循環數；以及UP-DOWN計數器，該UP-DOWN計數器被構造為輸出基於所述第 一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數的第三計數器值；其中，所述光碟的旋轉基於所述第一計數器的循環數和所述第二 計數器的循環數的差來控制，其中所述差基於所述第三計數器值來獲 得。
5. —種光碟再現設備的操作方法，包括通過對從光碟讀出的被編碼數據進行解碼來產生被解碼數據，以使得該被解碼數據被寫入緩衝存儲器；產生用於指示當所述被解碼數據被寫入所述緩衝存儲器中時的數據速率的寫信號；將從所述緩衝存儲器讀出的所述被解碼數據轉換為輸出數據； 產生用於指示當從所述緩衝存儲器讀出所述被解碼數據時的數據 速率的讀信號；以及基於所述寫信號和所述讀信號來控制所述光碟的轉數。
6. 根據權利要求5所述的操作方法，其中，所述控制包括 基於所述寫信號來產生第一計數器值； 基於所述讀信號來產生第二計數器值；將預定的固定值分別與所述第一計數器值和所述第二計數器值相 乘，以計算各相乘結果之間的相位差；基於所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數來產生 第三計數器值；基於所述第三計數器值來計算所述第一計數器的循環數和所述第 二計數器的循環數的循環差；將所述相位差和所述循環差相加以計算總和； 基於所述總和來控制所述光碟的轉數。
7. 根據權利要求6所述的操作方法，還包括-當所述第一計數器值達到最大計數值時，在從初始計數值重新開始計數操作的同時產生指示重新開始的次數的第一循環數；當所述第二計數器值達到最大計數值時，在從初始計數值重新開始計數操作的同時產生指示重新開始的次數的第二循環數；通過響應於所述第一循環數來對所述第三計數器值添加一預定值而產生新的第三計數器值；以及通過響應於所述第二循環數來從所述第三計數器值中減去一預定值而產生新的第三計數器值。
8. 根據權利要求5所述的操作方法，其中所述控制包括 產生基於所述寫信號計算的第一計數器值的循環數；產生基於所述讀信號計算的所述第二計數器值的循環數； 基於所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數來產生 第三計數器值；基於所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數的差來 控制所述光碟的旋轉，其中所述差基於所述第三計數器值來獲得。
9. 一種光碟再現設備的操作方法，所述光碟再現設備包括解碼 處理電路，該解碼處理電路被構造為通過對從光碟讀出的被編碼數據 進行解碼來產生被解碼數據以將該被解碼數據提供到緩衝存儲器中； 數據處理電路，該數據處理電路被構造為將從所述緩衝存儲器讀出的 所述被解碼數據轉換為輸出數據；以及光碟旋轉控制電路，該光碟旋 轉控制電路被構造為控制所述光碟的轉數，所述操作方法包括所述解碼處理電路產生用於指示當所述被解碼數據被寫入所述緩 衝存儲器中時的數據速率的寫信號；所述數據處理電路產生用於指示當從所述緩衝存儲器讀出所述被 解碼數據時的數據速率的讀信號；以及所述光碟旋轉控制電路基於所述寫信號和所述讀信號來控制所述 光碟的轉數。
10. 根據權利要求9所述的操作方法，其中所述控制包括 計數所述寫信號以輸出第一計數器值； 計數所述讀信號以輸出第二計數器值； 計算所述第一計數器值和所述第二計數器值之間的差； 計數所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數以產生第三計數器值；基於所述第三計數器值來計算所述第一計數器的循環數和所述第 二計數器的循環數的差；以及 所述控制包括基於計算出的所述第一計數器值和所述第二計數器值之間的差與 計算出的所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數之間的差的總和來控制所述光碟的轉數。
11. 根據權利要求10所述的操作方法，其中，對所述寫信號的所 述計數包括-當所述第一計數器值達到最犬計數值時，從初始計數值重新開始 計數操作；以及輸出用於指示所述重新開竭的次數的第一循環數； 對所述讀信號的所述計數包括當所述第二計數器值達到最大計數值時，從初始計數值重新開始 計數操作；以及 — 輸出用於指示所述重新開始的次數的第二循環數；以及 對所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數的所述計 數包括-通過響應於所述第一循環數來對所述第三計數值添加一預定值而 產生新的第三計數器值；以及通過響應於所述第二循環數來對所述第三計數值添加一預定值而 產生新的第三計數器值。
12. 根據權利要求9所述的操作方法，其中所述控制包括 輸出基於所述寫信號所計算的所述第一計數器值的循環數； 輸出基於所述讀信號所計算的所述第二計數器值的循環數；以及 輸出基於所述第一計數器的循環數和所述第二計數器的循環數的第三計數器值。
全文摘要
一種光碟再現設備，包括解碼處理電路，該解碼處理電路被構造為通過對從光碟讀出的被編碼數據進行解碼而產生被解碼數據，以使得所述被解碼數據被寫入緩衝存儲器，並且該解碼處理電路被構造為輸出用於指示當所述被解碼數據被寫入所述緩衝存儲器中時的數據速率的寫信號；數據處理電路，該數據處理電路將從所述緩衝存儲器讀出的被解碼數據轉換為輸出數據，並且該數據處理電路輸出用於指示當從所述緩衝存儲器讀出所述被解碼數據時的數據速率的讀信號；光碟旋轉控制電路，基於所述寫信號和所述讀信號而控制所述光碟的轉數。
文檔編號G11B19/28GK101404166SQ20081016195
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月6日 優先權日2007年10月4日
發明者小關陽一 申請人:恩益禧電子股份有限公司