DVD机纠错与检错技术

类别:CRT电视维修   来源:http://www.hnygpx.net  日期:2013-5-26 10:41:57

 

  1.纠错、检错的原因
  
  在光盘记录信号时,经常发生随机性误码或数码丢失;盘面伤痕或缺损,也造成突发性误码。还有,使用光盘时,由于不慎会使盘面带有指纹、油污或伤痕,也造成重放时产生错误数码。这些情况将引起重放信噪比变坏,甚至无法播放。为了防止发生这些问题,应当采取措施,对那些随机性错误和较长时间突发性错误,要进行检查、纠正和补偿;要针对各种误码情况加入一些适当的纠错码,要不断纠正随机误码,又要能够消除成群的误码。这些措施称为纠错检错技术,自动对错码进行纠正和补偿,以便正常重放信号。
  
  2.纠错方法
  
  模拟信号转变为数字信息码时,数码流是由一个一个的组成,它括视频和音频,每个又是由若干个字节组成。通常,每个字节由若干位(bit)组成。
  
  例如,视频信号每字节由8位(bit)组成,音频每字节则由16位(bit)组成。为了鉴别数码是否正确,检测错误码出在何处,往往在原有数码基础上,以一定规则再另外添加l位或几位多余的码位,使原数码序列中不相关的位变成相关码。于是,每个字节是由信息码和检错码两部分组成,每个字节作为一个纠错单元,两种码的位(bit)数加起来,就构成了每个字节的总位数。利用不同的规则添加检验码,就形成了不同的纠错方法。
  
  由信息码和冗余性的检错码组成的数码信号,可以记录(存储)起来;在重放时,信息码和冗余码也应遵守一定规则,并根据此规则进行检测,在发生误码时,能自动纠正误码,这就是纠错的基本思路。
  
  在光盘上记录数据信息时,可把盘面伤损等造成的群错码分解、打乱,把成片的误码转变为分散的随机误码。常用的纠错方法主要有三种:“奇偶检验法”、“循环冗余检验(crc)法”和“交叉交织里德索罗门码(circ)法”。其中,奇偶检验法是根据字节中二进制数位中,1、0的个数是奇数还是偶数,来进行检验的方法。而“循环冗余检验法”是把记录的信息作为一个数,将数模2相加,再除以一个固定的数,所得余数称为循环冗余检验码;在重放时,又用同样方法产生这种码,且对这两种码进行比较,从而辨别和校正误码。“交叉交织里德索罗门码法”至少设置两个检验位,且检验位与信息位按规定的算法模式运算后,至少产生两个校ie算子:在记录时,校正算子的值为o,在重放时,根据校正算子是否为o来判断有无误码,并经过反运算来确定误码的位置和进行纠正。为了将群误码变成随机误码,并加以纠错,再将该码按交叉交织形式排列,它就是circ码。该码具有很强的随机误码纠错能力,它纠错处理的核心是交织处理。它使用外设有的或者内藏的集成的ram,由ram完成数据交织处理,按照严格的规定格式对地址进行写入/读出,从而起到检错、纠错作用。
  
  在cd、vcd中,广泛使用交叉交织里德索罗门码,即circ码。circ的综合纠错能力完全胜任cd、vcd系统的纠错要求。实际上,在dvd系统中,使用了更为先进的里德索罗门乘积码(缩写词为rspc)作为纠错码。
  
  rspc是在rs编码方式基础上发展起来的新技术,它比增强的circ(circplus)编码方法的纠错能力又提高了近一倍。但rspc的纠错码长度变短了,由增强的circ的784字节,缩短为308字节。这样一来,可以腾出更多空间用于存储用户的声像信息,使dvd碟片的实际存储空间有较多增加。dvd的纠错码容量很大,达到32kb,即使纠错前的误码率为1%,在纠错后也会降到10(-20)以下;而在同样前提条件下,cd、vcd采用的circ纠错方式仅能达到10(-6)水平。rspc码的纠错水平可完全使用于计算机的记录设备。至此,当dvd产品应用于电影和计算机等不同用途时,可以简单地使用同一规格的纠错码,可以使用通用的大规模集成电路完成纠错解码功能。
  
  3.几种补错方法
  
  在重放系统中发现错误数据后,还可以通过以下一些方法对错码、漏码予以补正。第一种称“静噪法”,如下图(a)所示。发现差错数据后,有关电路可使出现差错的地方自动停止输出数据,即用“静噪法”掩盖差错。通常,仅在连续发生差错的地方使用这种方法,在纠错过程中实行静噪。第二种称为“保持前面值法”,如下图(b)所示。在重放系统中设置大容量ram,它对传送的数据进行一个短暂的连续记忆,当发现某个可疑数据时,ram输出 靠近它的前面的数据来代替它。利用前面数据来代替可疑数据,可能存在一些误差,但因传输码率和数据量化比特率很高,这种误差可以忽略。第三种是“线性内插法”,见下图(c)。它是取差错数据前面和后面两个数据的平均值,以该平均值代替错码。在图中l2数据有误,可近似认为ll到l3之间的数据是连续线性变化的,则可取为:l2=1/2(li+l3),这种纠错方法的精度相当高。

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