解碼裝置及方法

2023-05-31 15:41:31

專利名稱：解碼裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種解碼裝置及方法，特別是涉及一種乘積碼(Product Code)解碼裝置及方法。
背景技術：
參考圖1,在一多樣化數字光碟(Digital Versatile Disc, DVD)中， 存儲的數據以一數據區塊(Block) 1為單位進行錯誤更正解碼。該數據區塊 l是182x208位元組大小，且包含十六個數據區段(Sector) 11、 一外碼同位
(Parity of Outer-code, PO)區域12及一內碼同位(Parity of Inter-code, PI)區域13。每一數據區段11是172x12位元組大小，且包括一個4位元組的錯 誤檢測碼(Error Detection Code, EDC),用於檢測該數據區段11的正確 性。該外碼同位區域12是172x16位元組大小，而該內碼同位區域13是10x208 字節大小，且外碼同位及內碼同位 一 般利用李德所羅門乘積碼
(Reed-Solomon Product Code, RSPC )分別對所述悽t據區l史11逐4亍及逐列 編碼來產生，用於更正該數據區塊1中的錯誤。
已知解碼裝置在迭代地進行外碼同位及內碼同位錯誤更正解碼時，先將 無法正確解碼的位置標示成擦除(Erasure )，再逐行及逐列根據擦除數目來 判斷要進行擦除解碼(Erasure Decoding)或純錯誤解碼(Pure Error Decoding )。擦除解碼可以提高解錯能力，更正較多的錯誤(若無標示擦除 解碼，每行可更正8位元組，每列可更正5位元組，若有標示擦除解碼，每行可 更正16位元組，每列可更正10位元組)，具有較佳的解碼效能(Decoding Capacity )。當擦除數目大於擦除解碼可以更正的錯誤數目時，只能使用純 錯誤解碼試著更正錯誤，但往往會得到錯誤的結果，使得解碼效能大大降低。 為了提高解碼效能，必須增加進行擦除解碼的機率，而如何正確地標示擦除 並且使用擦除以提升正確解碼的能力是其關鍵。
已知解碼裝置標示擦除的方法是將無法正確解碼的行及列整條都標示
成擦除，在逐行進行外碼同位錯誤更正解碼時，擦除數目與無法正確解碼的列數目相同，而在逐列進行內碼同位錯誤更正解碼時，擦除數目與無法正確 解碼的行數目相同。實際上，在無法正確解碼的行或列中，並非整條的數據 都是錯誤的，已知方法將無法正確解碼的行及列整條都標示成擦除，會使得
擦除數目偏高。尤其在遇到DVD上有成組錯誤(Burst Error)發生時，無 法正確解碼的行數目及列數目很容易就會超過擦除解碼可以更正的錯誤數 目，已知方法將會造成完全無法進行擦除解碼，故大大降低了已知解碼裝置 的解碼效能。

發明內容
因此，本發明的目的即在提供一種可以提高解碼效能並且更有效地使用 擦除的解碼裝置。
而本發明的另一目的即在於提供一種可以提高解碼效能並且更有效地 使用擦除的解碼方法。
於是，本發明解碼裝置包含一解碼單元及一更新擦除數據產生單元。 該解碼單元接收一讀取數據及一更新擦除數據，並根據該讀取數據及該
更新擦除數據來產生 一 包括一標誌信息的解碼數據。
該更新擦除數據產生單元接收該標誌信息及一原始擦除數據，並根據該 標誌信息及該原始擦除數據來產生該更新擦除數據。該原始擦除數據是由一 讀取裝置在讀取一存儲介質時產生。
而本發明解碼方法包含以下步驟
根據 一 讀取數據及 一 更新擦除數據來產生 一 包括 一 標誌信息的解碼數 據；及
根據該標誌信息及一原始擦除數據來產生該更新擦除數據。


圖l是一示意圖，說明一DVD中的一數據區塊； 圖2是一方塊圖，說明本發明解碼裝置的第一實施例； 圖3是一方塊圖，說明本發明解碼裝置之第二實施例； 圖4是一示意圖，說明已知標示出的擦除數據與本發明標示出的擦除數 據的差異；及
圖5是一方塊圖，說明本發明解碼裝置的第三實施例。附圖符號說明
2 解碼裝置3讀取裝置
21更新擦除數據產生單元4存儲介質
211 標誌表5數據區段
212擦除表51行
213 合併單元52擦除
214 標誌表53列
215 擦除表6數據區段
216 合併單元61行
22 解碼單元62擦除
63 列
具體實施例方式
有關本發明的前述及其它技術內容、特點與功效，在下面結合附圖的三 個實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的 組件是以相同的編號來表示。
參考圖2，本發明解碼裝置2的第一實施例與一讀取裝置3電連接，並 包含一更新擦除數據產生單元21及一解碼單元22。該讀取裝置3自 一存儲 介質4讀取一讀取數據，且在讀取過程中即產生標示出該讀取數據中已知錯 誤位置的原始擦除數據。該讀取裝置3產生該原始擦除數據的方法可以參考 本申請的發明人在美國專利公開案20060008255中所披露的方法，但不以此 為限。
在本實施例中，該存儲介質4是一DVD (但本發明的範圍不以此實施例 為限)。該讀取數據具有一數據區塊，該數據區塊具有十六個數據區段、一 外碼同位區域及一內碼同位區域，且每一數據區段具有一錯誤檢測碼。本發 明也適用於其它種類的存儲介質4，該存儲介質4不局限於現有的DVD數據 格式，而是依據各種類存儲介質4的擦除數據的不同特性，也就是說，只要 有使用^^除解碼的裝置都屬於本發明的範圍。
在本實施例中，該讀取裝置3是以一字節為單位來標示擦除，但也可以
6是以多個字節為單位來標示擦除，本發明的範圍不限於此。
該更新擦除數據產生單元21接收一標誌信息及該讀取裝置3產生的原
始擦除數據，並實時地(On The Fly)合併該標誌信息及該原始擦除數據， 來產生一更新擦除數據。該標誌信息包括多個行標誌、多個列標誌及多個區 段標誌，以標示該數據區塊中的行及列是否解碼正確，而數據區段是否通過 錯誤檢測。
該解碼單元22利用該更新擦除數據產生單元21產生的更新擦除數據及 該數據區塊中的外碼同位與內碼同位，對該數據區塊進行錯誤更正解碼，並 更新所述行標誌及所述列標誌，且利用該數據區塊中的錯誤檢測碼檢測每一 數據區段的正確性，並更新所述區段標誌。由於該解碼單元22迭代地進行 外碼同位及內碼同位錯誤更正解碼及逐行和逐列根據擦除數目來判斷要進 行擦除解碼或純錯誤解碼的方式是已知的，將不再多加說明。
值得注意的是，在本實施例中，該更新擦除數據產生單元21通過實時 地合併該標誌信息及該原始擦除數據，來產生該更新擦除數據，但在其它實 施例中，該更新擦除數據產生單元21也可以不是實時地合併該標誌信息及 該原始擦除數據，來產生該更新擦除數據，如以下說明的第二及第三實施例 所示。
參考圖3,本發明解碼裝置2的第二實施例與該第一實施例相似，不同 之處在於
該更新擦除數據產生單元21包括一標誌表211、 一擦除表212及一合 並單元213。該標誌表211存儲該標誌信息，該擦除表212存儲該原始擦除 數據，而該合併單元213合併該標誌表211及該擦除表212來產生該更新擦 除數據。
在本實施例中，該合併單元213產生該更新擦除數據的方式可以用一多 項式f(x,y)來表示，其中x是該原始擦除數據，y是該標誌信息，且該合併 單元213可以是一邏輯電路。該合併單元213是根據該擦除表212存儲的原 始擦除數據及該標誌表211存儲的標誌信息，去除該原始擦除數據中與正確 解碼的行、列及通過錯誤檢測的數據區段對應的擦除(表示這些擦除是有誤 的)，而保留該原始擦除數據中的其餘擦除，以產生該更新擦除數據，此方 式可表示為f (x,y)=x*y，也就是使用邏輯電路中的與門(AND Gate)。只修正原始擦除數據中錯誤的部分而保留正確的部分之作法。在另一實施例 中，保留該原始擦除數據，並將無法正確解碼的行、列及數據區段都標示成
擦除，以產生該更新擦除數據，此方式可表示為f (x，y)=x+y,也就是使用邏 輯電路中的或門(OR Gate )。在另一實施例中，選擇該原始擦除數據或者無 法正確解碼的行、列及數據區段其中之一來標示成擦除，以產生該更新擦除 數據，此方式可表示為f (x，y)-x或者f (x, y)=y，也就是根據該原始擦除數 據或該標誌信息其中之一來產生該更新擦除數據。在另一實施例中，視情況 也可以選擇不更新。至於其它可達到相同更新目的的方式都屬於本發明的範 圍。
此外，在另一實施例中，該解碼單元22可反饋(Feedback)(圖未示) 給該合併單元213以動態調整產生該更新擦除數據的方式，也就是說該合併 單元213可以根據該解碼單元22在解碼過程中產生的信息，動態調整產生 該更新擦除數據的方式。例如在無法正確解碼的行、列及數據區段的數目 多時，採用f (x，y)=x*y,而在無法正確解碼的行、列及數據區段的數目少 時，採用f (x,y)=x+y。
值得注意的是，該合併單元23在產生該更新擦除數據時，不像已知只 會將無法正確解碼的行及列整條都標示成擦除(f(x,y)=y)，在本實施態樣 中，若採用f (x,y)=x*y,則是將該原始擦除數據x與該標誌信息y交集的 位置標示成擦除。
參考圖4,舉個筒單的例子說明。 一數據區塊中有13條無法正確解碼 的行。已知是將該13行整條都標示成擦除，如數據區塊5所示，其中行51 是無法正確解碼的行，而方塊52是標示出的擦除。本實施態樣若採用 f (x，y)=x*y,則是將該13行中與該原始擦除數據交集的位置(即已知錯誤 的位置)標示成擦除，如數據區塊6所示，其中行61是無法正確解碼的行， 而方塊62是標示出的擦除。對本實施例而言，列63的擦除數目是6，小於 擦除解碼可以更正的錯誤(即10位元組)，因此列63可以進行擦除解碼，但 對已知而言，列53的擦除數目是13,大於擦除解碼可以更正的錯誤，因此 列5 3無法進行擦除解碼。
參考圖5,本發明解碼裝置2的第三實施例與該第二實施例相似，不同 之處在於
該更新擦除數據產生單元21合併該標誌信息及一第一更新擦除數據來產生一第二更新擦除數據，並以該第二更新擦除數據來重寫(Overwrite) 該第一更新擦除數據，且其一實施態樣是
該更新擦除數據產生單元21包括一標誌表214、 一擦除表215及一合 並單元216。該標誌表214存儲該標誌信息，該擦除表215存儲該更新擦除 數據，而該合併單元216合併該標誌表214及該擦除表215來產生新的擦除 數據，並重寫該擦除表215,且該更新擦除數據的原始數據是該原始擦除數 據。
該合併單元216產生該更新擦除數據的方式與該第二實施例相同，將不 再多加說明。
歸納上述，由於該原始擦除數據是在讀取該存儲介質4時產生，再結合 該標誌信息以產生該解碼單元22所使用的擦除數據，相較於已知，可以降 低擦除數目，使得本發明有較高的機率進行擦除解碼，以提高解碼效能，且 更有效地使用擦除。因此確實可以達到本發明的目的。
以上所述僅為本發明的實施例，不能以此限定本發明實施的範圍，凡依 本發明權利要求及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，都仍屬本發 明專利涵蓋的範圍。
9
權利要求
1. 一種解碼裝置，包含一解碼單元，接收一讀取數據及一更新擦除數據，並根據該讀取數據及該更新擦除數據來產生一包括一標誌信息的解碼數據；及一更新擦除數據產生單元，接收該標誌信息及一原始擦除數據，並根據該標誌信息及該原始擦除數據來產生該更新擦除數據，該原始擦除數據是由一讀取裝置在讀取一存儲介質時產生。
2. 依據權利要求1所迷的解碼裝置，其中，該更新擦除數據產生單元實 時地合併該標誌信息及該原始擦除數據，來產生該更新擦除數據。
3. 依據權利要求1所迷的解碼裝置，其中，該更新擦除數據產生單元合 並該標誌信息及一第 一更新擦除數據來產生一第二更新擦除數據，並以該第 二更新擦除數據來重寫該第一更新擦除數據。
4. 依據權利要求1所述的解碼裝置，其中，該讀取數據包括多個數據區 段、 一 外碼同位區域及一 內碼同位區域；其中，每一數據區段包括一錯誤檢測碼，該標誌信息包括多個區段標誌， 以分別標示所述數據區段是否通過錯誤檢測，且該解碼單元還利用所述錯誤 檢測碼來分別檢測所述數據區段的正確性，並更新所述區段標誌。
5. 依據權利要求1所迷的解碼裝置，其中，該更新擦除數據產生單元包 括一標誌表、 一擦除表及一合併單元，該標誌表存儲該標誌信息，該擦除表 存儲該原始擦除數據，該合併單元合併該標誌表及該擦除表來產生該更新擦 除數據。
6. 依據權利要求1所迷的解碼裝置，其中，該合併單元是一邏輯電路。
7. —種解碼方法，適用於一自一存儲介質讀出的數據區塊，該數據區塊具有多個數據區段、 一外碼同位區域及一內碼同位區域，該方法包含以下步 驟根據一標誌信息及一原始擦除數據，產生一更新擦除數據，該標誌信息 包括多個行標誌及多個列標誌，以標示該數據區塊中的行及列是否解碼正 確，該原始擦除數據在讀取該存儲介質時產生且標示出該數據區塊中已知錯 誤的位置；及利用該更新擦除數據及該數據區塊中的外碼同位與內碼同位，對該數據區塊進行錯誤更正解碼，並更新該標誌信息。
8. 依據權利要求7所述的解碼方法，其中，合併該標誌信息及一第一更 新擦除數據來產生 一 第二更新擦除數據，並以該第二更新抹族數據來重寫該 第一更新擦除數據。
9. 依據權利要求7所述的解碼方法，每一數據區段具有一錯誤檢測碼，其中，該標誌信息還包括多個區段標誌，以分別標示所述數據區段是否通過 錯誤檢測，在解碼過程中，還利用所述錯誤檢測碼來分別檢測所述數據區段 的正確性，並更新所述區段標誌。
全文摘要
一種解碼裝置及其使用的方法。該解碼裝置包含一解碼單元及一更新擦除數據產生單元。該解碼單元接收一讀取數據及一更新擦除數據，並根據該讀取數據及該更新擦除數據來產生一包括一標誌信息的解碼數據。該更新擦除數據產生單元接收該標誌信息及一原始擦除數據，並根據該標誌信息及該原始擦除數據來產生該更新擦除數據。該原始擦除數據由一讀取裝置在讀取一存儲介質時產生。該解碼裝置可以提高解碼效能並且更有效地使用擦除。
文檔編號G11B20/10GK101452721SQ20071019624
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年11月30日
發明者郭協星, 陳建志 申請人:瑞昱半導體股份有限公司