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TWI384470B - 偵測光碟片上群切區的方法與裝置 - Google Patents

偵測光碟片上群切區的方法與裝置 Download PDF

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TWI384470B
TWI384470B TW097146350A TW97146350A TWI384470B TW I384470 B TWI384470 B TW I384470B TW 097146350 A TW097146350 A TW 097146350A TW 97146350 A TW97146350 A TW 97146350A TW I384470 B TWI384470 B TW I384470B
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Taiwan
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bit length
bca
channel bit
optical disc
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TW097146350A
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TW201021029A (en
Inventor
Chia Ming Chang
Chun Nan Liu
Ping Chiang Yang
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Sunplus Technology Co Ltd
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Priority to US12/565,357 priority patent/US8130607B2/en
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Description

偵測光碟片上群切區的方法與裝置
本發明是有關於一種偵測光碟片的裝置與方法，且特別是有關於一種偵測光碟片上群切區的方法與裝置。
請參照第一圖A，其所繪示為光碟片上群切區(burst cutting area，以下簡稱BCA區)示意圖。BCA區為環形並接近光碟片的中心孔洞，而BCA區中的圖案類似條碼(bar code)呈現亮暗交替。一般來說，BCA區為光碟片上記錄版權相關資訊的區域，其記錄了可以解碼出光碟片內容的必要訊息，因此，廣泛地運用在有版權保護的光碟片上。而在最新世代的藍光光碟片上，BCA區更是必備的保護機制，所以如何快速且精確地解碼BCA區中的資料實為各光碟機廠商所要解決的問題。
請參照第一圖B，其所繪示為藍光光碟片規格書中的BCA區結構。其中，每列有五個位元組(byte)，每一列的第一個位元組為同步位元組(sync byte，SBBCA )，在每一個同步位元組中皆會有相同的一同步圖樣(sync pattern)。根據藍光光碟片的規格書，第一個同步位元組(SBBCA-1 )為整個BCA區域的起始，因此，第一個同步位元組(SBBCA-1 )必須要先被偵測出來之後才能夠解碼整個BCA區。再者，根據藍光光碟片的規格書，當光學讀寫頭發射的光束照射於同步圖樣時，會產生5T、3T、2T、4T的BCA信號(BCA signal)。也就是說，當BCA信號中出現5T、3T、2T、4T的信號時，即可確定偵測出同步圖樣。
由於主軸馬達的轉速會影響BCA信號，因此，為了要能夠正確的取樣出BCA信號以及BCA信號中的同步圖樣，習知的做法都是先找出一準確的取樣時脈，並利用取樣時脈來做後續的BCA信號中的同步圖樣偵測以及BCA信號的解碼。
如美國專利US7006415提出一種解碼BCA資料的取樣時脈產生器(sampling clock generator for BCA data decoding)。如第二圖所示，取樣時脈產生器41接收主軸馬達速度指示信號FG(spindle-motor-speed indicating signal FG)以及BCA再生信號(BCA reproducing signal)後產生一取樣時脈(sampling clock)之後，即可以將此取樣時脈輸入一BCA通道位元產生器(BCA channel bit generator)42以及BCA解碼器(BCA decoder)43。因此，BCA通道位元產生器42即可根據取樣頻率找到BCA信號中的同步圖樣，並且正確的產生BCA通道位元(BCA channel bit)至BCA解碼器43；而BCA解碼器43即可根據取樣時脈以及BCA通道位元以產生BCA資料位元(BCA data bit)。
很明顯地，上述方式必須先將主軸馬達固定在一特定轉速之下，利用BCA再生信號與轉速之間的關係來計算出取樣時脈。因此，取樣時脈的頻率變化範圍小，且容易受光碟片或馬達的影響。
如美國專利公開號US20060181998提出一種光碟片中群切區的取樣時脈產生裝置與方法(method and apparatus for generating a sampling clock for a burst cutting area of an optical disc)。如第三圖所示，該取樣時脈產生裝置(sample clock generating device)400包括：BCA信號再生裝置(BCA signal reproduction device)410、偵測裝置(detecting device)420、計算單元(computing unit)430、時脈產生器(clock generator)440、與控制單元(control unit)450。
RF信號經過BCA信號再生裝置410後即可產生BCA再生信號(BRS)至偵測裝置420。接著，偵測裝置420內的一計數器(counter)422利用一參考時脈(REFCLK)來持續地計數BCA再生信號(BRS)，並獲得一計數值，並將計數值暫存於偵測裝置420內的一暫存器(register)422。再者，當計數器422的計數值大於暫存器424內的計數值時，暫存器424內的計數值就會被更新(update)。也就是說，暫存器424內的計數值即為最高的數值。而根據藍光光碟片的規格書，BCA再生信號(BRS)最大的通道位元長度(channel bit length)為5T。
舉例來說，假設暫存器424的計數值為100，因此，計算單元430即可將計數值除以五(100/5)並輸出二十至時脈產生器440。而時脈產生器440即可獲得通道位元長度1T的週期為二十個參考時脈(REFCLK)的週期，並且產生取樣時脈(sampling clock)。而於獲得取樣時脈之後，根據取樣時脈才可進行同步圖樣(sync pattern)的偵測。
本發明的目的是提出一種偵測光碟片上群切區的裝置與方法，該裝置可先偵測BCA信號中的同步圖樣，並且於偵測出同步圖樣的同時即可產生通道時脈，並利用通道時脈來進行BCA信號的解調變並產生BCA資料。
因此，本發明提出一種偵測光碟片上群切區的裝置，包括：一光學讀寫頭，可發射一光束至一光碟片的一群切區並獲得一射頻信號；一前級處理器，接收該射頻信號後產生一BCA信號；一同步圖樣偵測器，可接收一參考時脈用以計數該BCA信號，並可偵測該BCA信號中的一同步圖樣以及輸出一通道位元長度計數值；一通道時脈回復器，接收該參考時脈以及該通道位元長度計數值，並產生一通道時脈；以及，一資料解調變器，接收該通道時脈以及該BCA信號並將該BCA信號轉換成為一BCA資料；其中，該同步圖樣偵測器可計數該BCA信號並連續輸出複數個計數值，使得該同步圖樣計數器可根據至少三個連續的計數值來決定該BCA信號上的該同步圖樣。
再者，本發明提出一種偵測光碟片上群切區的方法，包括下列步驟：利用一參考時脈，將一BCA信號進行連續取樣並且連續地產生複數個計數值；以及，根據至少三個連續的計數值之間的關係來決定該BCA信號上的一同步圖樣。
由於習知技術皆是先找出BCA信號的取樣時脈，之後再利用取樣時脈來偵測BCA信號中的同步圖樣，因此效率會較低，而且也需要較為複雜的電路。而本發明的偵測光碟片上群切區中同步圖樣的方法與裝置，是先偵測BCA信號中的同步圖樣，並且於偵測出同步圖樣的同時即可產生通道時脈，可以省去一些較為複雜的電路，有效縮減電路。而且應用在光儲存設備上時也不需要搭配有提供轉速資訊的主軸馬達，可以降低製造成本。
請參照第四圖，其所繪示為本發明偵測光碟片上群切區中同步圖樣的裝置。該裝置500包括：光學讀寫頭(OPU)510、前級處理器(front end processing unit)520、同步圖樣偵測器(sync pattern detector)530、通道時脈回復器(channel clock recovery device)540、資料解調變器(data demodulator)550。其中，光學讀寫頭(OPU)510可發射光束至光碟片的BCA區並獲得射頻信號(RF signal)。接著，前級處理器520可接收射頻信號後產生BCA信號(BCA signal)。同時，BCA信號輸入同步圖樣偵測器530以及資料解調變器550。而同步圖樣偵測器530可根據BCA信號以及參考時脈(CLKref )來尋找同步圖樣，當同步圖樣被偵測出來時，同步圖樣偵測器530即可輸出通道位元長度計數值(channel bit length counting value)至通道時脈回復器540。而通道時脈回復器540即可根據該通道位元長度計數值計數值以及參考時脈(CLKref )產生通道時脈(channel clock)至資料解調變器550使得資料調變器550可立即將BCA信號轉換成為BCA資料。
根據藍光光碟片的規格書，當光學讀寫頭510發射的光束照射於同步圖樣後，所產生的射頻信號(RF signal)經由前級處理器520後會產生5T、3T、2T、4T的BCA信號(BCA signal)。也就是說，當BCA信號中出現5T、3T、2T、4T的信號時，即可確定偵測出同步圖樣。而再更進一步的分析，BCA信號中除了同步圖樣之外，不可能會出現連續的5T、3T、2T的信號，因此，本發明即可利用此特性，於BCA信號出現5T、3T、2T的信號時即可確定為同步圖樣。
請參照第五圖，其所繪示為本發明的同步圖樣偵測器。同步圖樣偵測器530中包括計數器532以及判斷單元(determining unit)538。其中計數器532會根據參考時脈(CLKref )持續地計數BCA信號，並將計數值輸出至判斷單元538。接著，判斷單元538會根據連續三個計數值，並由此三個計數值決定BCA信號是否出現同步圖樣。而於同步圖樣被偵測出時，判斷單元538即可輸出通道位元長度計數值至通道時脈回復器540。
舉例來說，請參照第六圖，其所繪示為BCA信號。其中，BCA信號中會出現時間長度不等的高準位與低準位。根據本發明的實施例，計數器532會持續地利用參考時脈(CLKref )來取樣BCA信號的高準位以及低準位。也就是說，當BCA信號由高準位變換至低準位時，計數器532即會輸出高準位的計數值，並重新計數低準位；同理，當BCA信號由低準位變換至高準位時，計數器532即會輸出低準位的計數值，並重新計數高準位。也就是說，計數器532會於BCA信號的高低準位轉換時，會持續輸出計數值至判斷單元538。而判斷單元538會根據連續接收到三筆計數值後立即進行判斷。
舉例來說，判斷單元538可以根據連續的三個計數值，例如Cnt1、Cnt2、Cnt3，的比例是否約為5：3：2來決定此時的BCA信號是否為同步圖樣。當Cnt1、Cnt2、Cnt3的比例約為5：3：2即可確定此時的BCA信號為同步圖樣；反之則不為同步信號。
或者，判斷單元538更可以設定更多的判斷條件使得同步圖樣的判斷更為精確。例如，當Cnt1>Cnt2>Cnt3，且Cnt1-Cnt2-Cnt3的絕對值小於一臨限值(threshold)時，即可確定偵測出BCA信號中的同步圖樣。
以第六圖為例，判斷單元538連續接收到三個計數值Cnt1、Cnt2、Cnt3分別為40、19、51後，即可進行第一次的判斷(I)。由於Cnt1、Cnt2、Cnt3的比例約為4：2：5，因此，可判定BCA信號中尚未出現同步信號。或者，由於Cnt1、Cnt2、Cnt3並未符合Cnt1>Cnt2>Cnt3，因此，可判定BCA信號中尚未出現同步信號。
之後，當判斷元件538再次接收到下一個計數值時，判斷元件538會以先進先出(first-in-first-out)的方式，丟棄舊的Cnt1。此時，三個計數值Cnt1、Cnt2、Cnt3分別為19、51、28，並可進行第二次的判斷(II)。由於Cnt1、Cnt2、Cnt3的比例約為2：5：3，因此，可判定BCA信號中尚未出現同步信號。或者，由於Cnt1、Cnt2、Cnt3並未符合Cnt1>Cnt2>Cnt3，因此，可判定BCA信號中尚未出現同步信號。
之後，當判斷元件538再次接收到一個計數值時，判斷元件538會以先進先出的方式，丟棄舊的Cnt1。此時，三個計數值Cnt1、Cnt2、Cnt3分別為51、28、21，並可進行第三次的判斷(III)。由於Cnt1、Cnt2、Cnt3的比例約為5：3：2，因此，可判定BCA信號出現同步信號。或者，假設臨限值(threshold)為5時，由於Cnt1、Cnt2、Cnt3符合Cnt1>Cnt2>Cnt3，且Cnt1-Cnt2-Cnt3=51-28-21=2，其絕對值小於臨限值。因此，可判定BCA信號中出現同步信號。
同理，第四次的判斷(IV)與第五次的判斷(V)皆無法偵測出同步圖樣。
由上述可知，當判斷元件538進行第三次的判斷(III)後即可得知BCA信號中已出現同步圖樣。接著，判斷單元538即可根據接收的計數值來輸出通道位元長度計數值。舉例來說，判斷單元538可以將代表2T的第三計數值(Cnt3)除以2之後獲得10.5，並將10.5設定為通道位元長度計數值並輸出。或者，可以將代表8T的第一計數值與第二計數值相加之後除以8，以獲得[(51+28)/8=9.875]，並將9.875設定為通道位元長度計數值並輸出。或者，可以將代表10T的三個計數值相加之後除以10，以獲得[(51+28+21)/10=10]更精確的通道位元長度計數值10。同理，利用代表5T的第二計數值與第三計數值相加之後除以5；利用代表7T的第一計數值與第三計數值相加之後除以7；利用代表5T的第一計數值除以5；或者，利用代表3T的第二計數值除以3，也可獲得通道位元長度計數值。也就是說，本發明並未限定獲得通道位元長度計數值的方式。
因此，通道時脈回復器540即可將參考時脈(CLKref )的時脈週期(clock cycle)乘上該通道位元長度計數值，並獲得1T的通道位元的週期且回復通道時脈(channel clock)。而利用此通道時脈，資料解調變器550即可根據通道時脈來將BCA信號轉換成為BCA資料。
因此，本發明係先偵測BCA信號中的同步圖樣，並且於偵測出同步圖樣的同時即可產生通道時脈，使得資料解調變器可立即進行BCA信號的解調變並產生BCA資料。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本案圖式中所包含之各元件列示如下：
41．．．取樣時脈產生器
42．．．BCA通道位元產生器
43．．．BCA解碼器
400．．．取樣時脈產生裝置
410．．．BCA信號再生裝置
420．．．偵測裝置
422．．．計數器
424．．．暫存器
430．．．計算單元
440．．．時脈產生器
450．．．控制單元
500．．．偵測光碟片上群切區的裝置
510．．．光學讀寫頭
520．．．前級處理器
530．．．同步圖樣偵測器
532．．．計數器
538．．．判斷單元
540．．．通道時脈回復器
550．．．資料解調變器
本案得藉由下列圖式及說明，俾得一更深入之了解：
第一圖A所繪示為光碟片上BCA區示意圖。
第一圖B所繪示為藍光光碟片規格書中的BCA區結構。
第二圖為習知解碼BCA資料的取樣時脈產生器。
第三圖為習知的光碟片中群切區的取樣時脈產生裝置。
第四圖所繪示為本發明偵測光碟片上群切區中同步圖樣的裝置。
第五圖所繪示為本發明的同步圖樣偵測器。
第六圖所繪示為BCA信號。
500．．．偵測光碟片上群切區的裝置
510．．．光學讀寫頭
520．．．前級處理器
530．．．同步圖樣偵測器
540．．．通道時脈回復器
550．．．資料解調變器

Claims (13)

  1. 一種偵測光碟片上群切區的裝置，包括：一光學讀寫頭，可發射一光束至一光碟片的一群切區並獲得一射頻信號；一前級處理器，接收該射頻信號後產生一BCA信號；一同步圖樣偵測器，可接收一參考時脈以計數該BCA信號，並可偵測該BCA信號中的一同步圖樣以及輸出一通道位元長度計數值；一通道時脈回復器，接收該參考時脈以及該通道位元長度計數值，並產生一通道時脈；以及一資料解調變器，接收該通道時脈以及該BCA信號並將該BCA信號轉換成為一BCA資料；其中，該同步圖樣偵測器可計數該BCA信號並連續輸出複數個計數值，使得該同步圖樣計數器可根據至少三個連續的計數值來決定該BCA信號上的該同步圖樣；以及，該至少三個連續的計數值依序為一第一計數值、一第二計數值與一第三計數值，且該第一計數值大於該第二計數值，該第二計數值大於該第三計數值。
  2. 如申請專利範圍1所述的偵測光碟片上群切區的裝置，其中該同步圖樣偵測器包括：一計數器，可根據該參考時脈連續地計數該BCA信號，並連續地輸出該些計數值；以及一判斷單元，設定最後接收的三個計數值為該第一計數值、該第二計數值、與該第三計數值，並且根據該第一計數值、該第二計數值、與該第三計數值的關係來判斷該 BCA信號的該同步圖樣。
  3. 如申請專利範圍2所述的偵測光碟片上群切區的裝置，其中當該第一計數值、該第二計數值、與該第三計數值的比例約為5：3：2時，則該同步圖樣偵測器可確定該BCA信號出現該同步圖樣。
  4. 如申請專利範圍2所述的偵測光碟片上群切區的裝置，其中當該同步圖樣被決定時，將所述第一計數值除以5的計算結果，作為該通道位元長度計數值；或者，將所述第二計數值除以3的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第三計數值除以2的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值與所述第二計數值之和除以8的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值與所述第三計數值之和除以7的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第二計數值和所述第三計數值之和除以5的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值、第二計數值和所述第三計數值相加再除以10的計算結果，作為所述通道位元長度計數值。
  5. 如申請專利範圍2所述的偵測光碟片上群切區的裝置，其中當該同步圖樣被決定時，將該第一計數值、該第二計數值、與該第三計數值相加除以10之後成為該通道位元長度計數值。
  6. 如申請專利範圍2所述的偵測光碟片上群切區的裝置，其中當該第一計數值大於該第二計數值而該第二計數值大於該第三計數值且該第一計數值減去該第二計數值減去該第三計數值後的一數值小於一臨限值時，則該同步圖樣偵測器可確定該BCA信號出現該同步圖樣。
  7. 一種偵測光碟片上群切區的方法，包括：接收來自該群切區之一射頻信號；處理該射頻信號以產生一BCA信號；利用一參考時脈，將該BCA信號進行連續取樣並且連續地輸出一第一計數值、一第二計數值與一第三計數值；以及根據該些連續的計數值之間的關係來決定該BCA信號上的一同步圖樣；其中，該第一計數值大於該第二計數值，且該第二計數值大於該第三計數值。
  8. 如申請專利範圍7所述的偵測光碟片上群切區的方法，更包括下列步驟：當該同步圖樣被偵測出時，根據該些計數值以計算一通道位元長度計數值；以及根據該通道位元長度計數值以及該參考時脈產生一通道時脈。
  9. 如申請專利範圍8所述的偵測光碟片上群切區的方法，其中當該第一計數值、該第二計數值與該第三計數值的比例約為5：3：2時，則確定該BCA信號出現該同步圖樣。
  10. 如申請專利範圍8所述的偵測光碟片上群切區的方 法，其中當該第一計數值大於該第二計數值而該第二計數值大於該第三計數值且該第一計數值減去該第二計數值減去該第三計數值後的一數值小於一臨限值時，則確定該BCA信號出現該同步圖樣。
  11. 如申請專利範圍8所述的偵測光碟片上群切區的方法，其中當該同步圖樣被決定時，將所述第一計數值除以5的計算結果，作為該通道位元長度計數值；或者，將所述第二計數值除以3的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第三計數值除以2的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值與所述第二計數值之和除以8的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值與所述第三計數值之和除以7的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第二計數值和所述第三計數值之和除以5的計算結果，作為所述通道位元長度計數值；或者，將所述第一計數值、第二計數值和所述第三計數值相加再除以10的計算結果，作為所述通道位元長度計數值。
  12. 如申請專利範圍8所述的偵測光碟片上群切區的方法，其中當該同步圖樣被偵測出時，該通道位元長度計數值等於該第一計數值、該第二計數值、與該第三計數值相加除以10。
  13. 如申請專利範圍8所述的偵測光碟片上群切區的方 法，更包括：利用該通道時脈來解調該BCA信號以產生一BCA資料。
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