[發明專利]糾錯的方法和裝置

無效

• 申請號: 01802366.5
• 申請日: 2001-07-31
• 公開（公告）號: CN1388970A
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發明（設計）人: D·雷夫曼;A·A·M·L·布呂克爾斯
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G11B20/18
• 分類號: G11B20/18;G11B20/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 羅朋,陳霽

本發明涉及數字信號糾錯的方法。這種方法可從美國專利5.715,312得到了解。

通常，數字信息儲存在存儲介質上，存儲介質包含錯誤校驗碼，錯誤校驗碼使媒體中信號的再現具有較強的抗干擾性。然而，有時候錯誤校驗失效從而殘留的錯誤會延續至少一幀或幾幀。因為這種錯誤會持續1/75秒或更長，它將導致麻煩。糾錯技術試圖以相鄰的未損壞幀信號來替換損壞區域信號。

本發明目的在于提供針對一位信息流信號的糾錯方法。這種信號格式被高級音樂光盤(SA-CD)采用，而且該發明提供的方法特點在于數據信號是一位信息流，同時方法中包括采用低通濾波來構造一位信息流的低頻成分，在出現錯誤時用錯誤發生之前或之后的頻率成分來插補低頻成分，再利用∑Δ調制器將插補之后獲得的低頻信號轉換成已糾錯的再生一位信息流。

用這種方法實現一位信息流的糾錯不僅廉價而且簡單。然而，質量水準并不太高。該方法包括，信號被∑Δ調制器進行一次量化，并通過第二個∑Δ調制器進行再次量化。特別地對頻率較高的信號，該方法對于精確地再現信號(例如對于100Hz的音頻信號)仍是很重要的。多次量化造成信號質量下降以至最高質量水準很難實現。為避免信號質量的下降，根據該發明提供的方法突出特征在于，在未發生錯誤時輸出所獲得的一位信息流，在發生錯誤時輸出再生的一位信息流，并使∑Δ調制器與獲得的信息流實現位同步。對一位信息流進行低通濾波后，經過再次調制變為二次一位信息流，這兩個數據流不可能完全一樣，所以兩個數據流之間的切換會產生音頻噪聲。為避免這種噪聲，兩個數據流必須進行位同步來確保兩數據流在整個開關期間基本上相同。有關位同步信息流的方法在歐洲專利申請(ID602604)中有所揭示。

該發明還涉及實現上述方法的裝置裝置。此裝置裝置特征在于，它包含用來構建一位信息流的低頻成分的串聯低通濾波器，在錯誤發生期間用低頻信號的近似結果來替換低頻內容，將替換后所獲得的低頻信號轉換成再生的已糾錯的一位信息流。該裝置裝置更突出地表現為，用開關裝置在未發生錯誤時將所獲得一位信息流輸出到終端，在發生錯誤時將再生的一位信息流輸出到終端，以及使∑Δ調制器和所獲一位信息流位同步。

該發明可通過附圖得到進一步解釋。如圖所示：

圖1為該發明的第一裝置裝置的示意圖，

圖2為該發明的第二裝置裝置的示意圖。

圖1包括光盤存儲單元S，從該單元可獲得存儲的信號。信號是具有壓縮格式的一位信息流信號，經過解壓縮單元D進行解壓縮。該單元還對所獲得的信號進行錯誤校驗，從而在其輸出端可獲得解壓縮的一位信息流。單元D還提供錯誤標志EF以識別錯誤校驗失效信號所在位置，相應位置的信號應進行糾錯處理以消除或最小化音頻噪聲。

來自解壓縮單元D的一位信息流x(n)是+1和-1組成的信息流，速率為64×44,1Hz，且其平均值代表有用的低頻(音頻)信息。該信息用數字低通濾波器F從信息流中提取，濾波器最好用五階的，且其截止頻率約為100kHz，低頻信號送給單元I，單元I受錯誤標志EF控制，對于含有錯誤的信息，單元I通過插補方法重構初始信號來替換損壞部分，插補法更適合于這種情況，使未損壞部分信號的不連續電平得到避免。一個有用的插補法是諧波恢復法，該方法見文章“基于模型的信號處理：狀態空間法”，作者B.D.Rao和K.S.Arun，美國電氣工程師協會的會刊第180卷，第2本，283-309頁。接下來，得到恢復的低頻信號u(n)用∑Δ調制器SD轉換為新的一位信息流y(n)。

低通濾波器F目的在于剔出∑Δ調制器輸入信號中過高的頻率成分。一位信息流中過高頻率成分會造成∑Δ調制器功能異常并且變得不穩定。為此需要認真選擇低通濾波器的截止頻率，使其盡可能的低，最高音頻約為20kHz。然而，人們發現20kHz至100kHz的頻率，雖然基本上聽不見，但卻影響聲音接收的精確度。為此低通濾波器F的截止頻率更傾向于選在100kHz左右。另一方面，低頻信號中的高頻成分會造成∑Δ調制器SD內部信號的失真(噪聲)。因此建議對來自存儲介質的一位信息流避免再次被轉換成一位信息流。這是圖2所示裝置裝置的目的。

該裝置中的元件與圖1中的元件相對應，可以參照而不需進一步解釋。另外，該裝置中包含受錯誤標志EF控制的開關SW，當信號發生錯誤時，開關將來自單元D的初始信息流x(n)輸出給O，另一方面，當錯誤標志置位時，開關將∑Δ調制器SD輸出接給O。這樣，避免了初始信息流的再次轉換。