[發明專利]擾頻器和擾頻方法

無效

• 申請號: 00120144.1
• 申請日: 2000-07-18
• 公開（公告）號: CN1281221A
• 公開（公告）日: 2001-01-24
• 發明（設計）人: 沈載晟
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11B20/10
• 分類號: G11B20/10;H04N7/16;H04K1/04
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 馬瑩

本發明涉及數據擾頻，并且特別涉及適合高密光盤系統的擾頻器和擾頻方法。

一般地，數據擾頻的目標是針對沒有密鑰的用戶保護數據。對于遠程通信，數據擾頻是以安全通信為目的被廣泛使用的隨機方法。

利用了光盤的光盤系統，例如光盤只讀存儲器(CD-ROM)或者數字通用光盤(DVD)，采用了隨機數產生器，該隨機數產生器使輸入擾頻器的數據隨機化。

在光盤系統中對輸入數據擾頻的第一個原因是為了用差分相位檢測(DPD)順利地執行跟蹤控制。如果輸入等同數據，并且等同數據的相同調制碼被記錄在光盤上的相臨的軌道中，在再現過程中檢測不到DPD信號，并且伺服單元中的跟蹤控制變得很困難。例如，在未經擾頻的CD唱盤中，在歌曲之間的部分(在該部分的數據全是“00h”)DPD控制變得困難。

擾頻的第二個原因是為了幫助減輕控制抑制在調制器中的直流(DC)成分的負擔。當連續不斷地輸入等同數據時，數字和值(DSV)控制對有些數值也許是不可能。為了避免這種最糟糕的情況，需要進行隨機化。這里，DSV是預測DC方向的參數，并且最好經調制的編碼字具有收斂到一個DC值的特性。

擾頻的第三個理由是為了保護某些數據。在CD-ROM的情況下，為了保護數據中的同步模式(00h，FFh，FFh，…，FFh，00h)，對除了同步數據以外的所有數據進行擾頻。

參看圖1，現在將對一般的DVD系統的擾頻器的周期性進行說明。因為一個通道位的長度是0．133μm，扇區的物理長度是5．146mm(=0．133μm×1488×26)，最靠里圓周的半徑是24mm(如圖1所示)，最靠里圓周上的軌道長度是150．8mm(=2πr)，并且該在最靠里圓周上的軌道容量是29．3個扇區(=150．8mm／5．146mm)。另外，由于最靠外圓周的半徑如圖1所示是58mm，最靠外圓周上的軌道長度是364．42mm(=2πr)并且該在最靠外圓周上的軌道容量是70．82個扇區(364．42mm／5．146mm)。

對于DPD控制，在最靠外的圓周上擾頻器的隨機數據產生周期一定等于或大于141．64個扇區(=70．82×2個扇區)。在最靠里圓周上29．3個扇區內重復的等同數據不會在DPD控制中引起任何問題。

圖2描述了DVD系統中擾頻器的電路圖，其中，1個異或(XOR)門10和用于提供隨機數的從r₀到r₁₄的1個15位寄存器被稱為隨機數產生器。該隨機數產生器和XOR門11到18被稱為擾頻器。

在圖2中從r₀到r₁₄的15位寄存器與時鐘信號同步執行左移用于擾頻，這個沒有在圖2中顯示出來。在擾頻過程中，XOR門10對寄存器最高位r₁₄的輸出和第11個低位寄存器r₁₀的輸出進行異或，得到的異或值成為最低位寄存器r₀的輸入值。

圖2中隨機數產生器的隨機數產生周期是32K(千字節)，并且和32K大小的DVD錯誤校正編碼(ECC)塊相匹配。也就是，不具周期性的隨機數在1個ECC塊中產生，并且在左移從r₀到r₁₄的15位寄存器8次后，通過XOR門11到18對低位寄存器r₀到r₇的8個輸出的每個輸出和1字節輸入數據D₀到D₇進行異或，所得的結果被用作擾頻結果。這里，XOR門11到18的數據時鐘速率是寄存器r₀到r₁₄的擾頻時鐘速率的八分之一，這在圖2中沒有顯示出來。

與此同時，因為擾頻是在對15位寄存器r₀到r₁₄左移8次以后執行的，參照分配給每個扇區的4字節標識編碼(ID)最后一個字節的高4位(ID?7：4)，寄存器r₀到r₁₄被初始化成預定的值。這時，需要認真處理初始化值的選擇。也就是，即使輸入等同數據，在一扇區中，隨機數必須用等同的初始化值來產生，并且在該扇區內的隨機數通過一個ECC塊(16個扇區)的全同初始化值得以重復。