TWI331331B - Method and apparatus for blank detection of an optical disc - Google Patents

Description

1331331 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於光碟儲存裝置，尤其是有關於偵測 光碟片空白未記錄狀態的方法。 【先前技術】 第la圖係為一習知的光學儲存裝置。一般來說，儲 '存在光碟中的資料在傳送至解碼器之前，會先經過放大 籲和數位化的步驟，以將訊號的振幅調整為一目標值。可 變增益放大器102,類比數位轉換器104和自動益增控制 器106形成一個自動增益控制器回路，用來調整光學訊 號#10^的增益。而空白偵測器110提供一額外的資料通 路，用以偵測光學訊號#RF的一空白狀態（blankness)，其 中光學訊號#RF的空白狀態係對應於光碟片上一執道中 之至少一空白未燒錄區段（blank sector)。如果光學訊號 #RF的振幅大小低於一臨界值，則該光學訊號#RF對應 * 該空白狀態，因此解碼器108不啟動，而對應的光碟片 紀錄區段（recording sector)則回報為空白未燒錄區段。相 對的，如果光學訊號#尺卩不是空白狀態，則空白偵測器 110傳送一致能訊號#611至該解碼器108,使解碼器108 啟動，以對類比數位轉換器104輸出的資料訊號#0人丁人 進行解碼處理。 第lb圖係為定義空白狀態的示意圖。當光學訊號 #RF的振幅大小低於臨界值（+th和-th)時，則對應的紀錄 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 6 1331331 區段則視為空白區段。相對的，當光學訊號#RF的振幅 大小超過臨界值訊號時，則對應的紀錄區段則視為非空 白區段，因此啟動解碼器108對資料訊號#DATA進行處 理。 【發明内容】 本發明提出一種光學儲存裝置，以及實作於其中的 空白狀態偵測方法。首先從一光碟片讀取一光學訊號。 一可變增益放大器根據一控制訊號將該光學訊號放大。 一類比數位轉換器取樣該光學訊號以產生一資料訊號。 一自動增益控制器根據該資料訊號的大小更新該控制訊 號。一空白偵測器將該資料訊號與一臨界值訊號比較， ，偵測一空白狀態。一臨界值訊號產生器根據該控制訊 號而產生該臨界值訊號。如果該資料訊號的大小不超過 該臨界值訊號，該空白偵測器傳送—暫停訊號使該控制 訊號暫時停止更新。 «亥光學儲存農置可進—步包含—解碼器_接該類比 數位轉換器和空白㈣器，其中如果該資料訊號的大小 超過該臨界值訊號，則該空白_器產生—致能訊號使 該解碼器啟動，使該解碼器開始處理該資料訊號。 該臨界值訊號產生器可包含_查詢表，用以提供一 線性轉換關係，以㈣該控制訊號產生該臨界值訊號。 。亥&™界值λ號產生器也可以—硬體電路來達成，包 含-控制器，-乘法ϋ和-加法器。該控制器根據該控 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 7 1331331 制訊號產生一斜率值和一偏移值，乘法器將該控制訊號 乘以該斜率值。而該加法器將該乘法器的輸出加上該偏 移值，以產生該臨界值訊號。 虽δ玄控制訊號的大小在一第一範圍内，該控制器產 生一第一斜率值，及一第一偏移值。當該控制訊號的大 小在一第二範圍内’該控制器則產生一第二斜率值，及 一第二偏移值。 該空白偵測器包含一高通濾波器，一遲滯元件 (hysteresis)和一計數器。高通濾波器將該資料訊號中的低 頻成份濾除。遲滯元件根據該臨界值訊號將該資料訊號 量化為一方波訊號。計數器統計該方波訊號的工作週期 以偵測該空白狀態。該光學儲存裝置可更進一步包含一 解，器。如果該計數器偵測到低位準的方波訊號，該計 數益產生一致能訊號以啟動該解碼器，使該解碼器開始 處理該資料訊號。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和 明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式， 作洋細說明如下： 【實施方式】 力第2圖係為一光學儲存裝置的實施例。本實施例的 架構不同於以往。空白偵測器22〇使用從類比數位轉換 器輸出的資料訊號#DATA來偵測空白狀態，藉此節省第 1圖所示空白偵測器110資料路徑上的電路成本。空白偵 〇758-A32233TWF;MTKi.06.252；yeatsluo 8 1.331331 測器220係以數位電路的方式實作，成本更低於類比電 路。在第1圖中，類比數位轉換器輸出的資料訊-#DATA 被送至自動益增控制器106,而自動益增控制器106產生 -- 一控制訊號#cH至可變增益放大器102以調整光學訊號 #RF的增益值。藉此資料訊號#0人丁入的大小在遞迴調整 的過程中漸漸逼近一目標值。由於資料訊號#DΑΤΑ的大 小一直在變動中，空白偵測器220可能判斷錯誤。為了 $確保判斷正確，本發明提出一種臨界值訊號產生器210， 用以提供動態的臨界值訊號#th，正比於控制訊號#(^1。 當資料訊號#DΑΤΑ被放大時該臨界值訊號#th也被放 大，使得空白偵測器220偵測空白狀態的功能不受到可 變增益放大器102增益的影響。 如果空白狀態持續了一段時間，該自動增益控制器 回路可能又逐漸的把光學訊號#RF的增益放大到趨近於 該目標值，形成我們不樂見的發散現象。因此在空白偵 φ 測器220中另有一個功能來解決這個問題。如果該資料 訊號#DATA的大小沒超過臨界值訊號#th，表示光學訊號 #RF是處於空白狀態。這時空白偵測器220發出一暫停 訊號#hold給自動益增控制器106，命令它暫停更新控制 訊號#ctrl。如此一來，可以使空白狀態下的光學訊號#RF 之增益就保持不變。在此同時空白偵測仍然持續在進 行。當發現資料訊號#DATA是非空白狀態時，則自動益 增控制器106重新啟動，繼續更新控制訊號#ctrl，以恢 復自動增益控制器回路的功能。 0758-A32233TWF；MTKl-06-252;yeatsluo 9 1331331 第3a圖係為第2圖中臨界值訊號產生器21〇的一實 施例。第3b ®表示增益和控制訊號#ct相關係圖。臨界 值訊號#th基本上和可變增益放大器1〇2中的增益一樣， 都正比於控制訊號#ctrl。為了簡化該臨界值訊產生器

210的實作，可採用數位電路以近似運算的方式來產生該 線性關係。在第3 b圖中，曲線z代表可變增益放大器工^ 根據控制訊號#ctrl產生的增益值。直線yl和y2代表臨 界值訊號產生器210使用的近似曲線，用來產生臨界值 讯號#th。臨界值訊號產生器21〇包含一加法器3〇6 控制器302和一乘法器304。直線…和y2可以表示為 yn=anx+bn 其中η是整數，an是斜率，而\是偏移值。 在第3a圖中，控制器302根據控制訊號知⑴的大 小產生一斜率值#51〇%和一偏移值#〇ffset。接著乘法器 304將控制訊號#c出乘以斜率值#sl〇pe，而相乘結果送至 •加法器306 ’與該偏移值Offset相加，以產生臨界值訊號 #th。控制訊號#ctrl的大小可以區分為複數個範圍，每一 範圍對應一組不同的斜率值和偏移值。舉例來說，在第 3 b圖中η專於2，所以使用兩條直線來近似曲線z。當該 控制訊號如⑴的大小為第一範圍，則該控制器3〇2產生 斜率值al以及偏移值bl。當該控制訊號#cM的大小為第 二範圍，則該控制器302產生斜率值a2以及偏移值b2。 η的值不限定為2，而數字越大可以得到越精確的近似結 果。此外，臨界值訊號產生器210也可以包含一數位查 〇758-A32233TWF；MTKI-06-252;yeatsluo 10 1331331 詢表’查詢表中包含不同的控制訊號知⑺，以及其對應 之不同的臨界值訊號#th。曲線Z通常是在習知的校準程 序中就能決定’因此臨界值訊號產生器210的設定也可 以在校準的時候一併設定。 第4圖係為第2圖中空白偵測器220的一實施例。 該空白偵測器220包含三個數位元件，高通濾波器4〇2， 遲滞元件（hysteresis)404和計數器406。該高通濾波器402 籲過濾資料訊號#0ΑΤΑ中的低頻成份，留下高頻的部份。 該遲滯元件404耦接高通濾波器402，將該資料訊號 #DATA量化為一種方波訊號的形式，只有〇和1兩種狀 態’各具有不同的工作週期（duration)。該計數器406統 a十該方波訊號的工作週期以產生一計數值，並利用該計 數值來判斷光學訊號#RF的空白狀態是否成立。 界值訊號#th可以輸入至遲滯元件404中，用以調 整產生方波訊號的靈敏度。當高通濾波器4〇2輸出的資 籲料訊號#DATA在振幅大小低於臨界值訊號#th對應之振 幅大小程度時輸出低位準訊號，當高通濾波器4〇2輪出 的資料訊號#DΑΤΑ在振幅大小高於臨界值訊號針^對應 之振幅大小程度時輸出高位準訊號，以形成該方波訊 號。而计數克406在計數方波訊號的工作週期時就，若 偵測到低位準方波訊號時，即判斷為空白狀態。當叶數 器406偵測到高位準方波訊號時，即判斷為非空白狀熊， 並送出致能訊號#en將解碼器108啟動，使解碼器1〇8"開 始對資料訊號#DΑΤΑ進行解碼處理。 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 11 1331331 於另一實施例中，臨界值訊號#th也可以輸入至計數 器406中，用以改變空白狀態是否成立的判斷標準。舉 例來說，若偵測到低位準方波訊號之計數值超過對應於 臨界值訊號#th之一預定計數值時，即判斷為空白狀態。 當計數器406偵測到高位準方波訊號時，即判斷為非空 白狀態，並送出致能訊號#en將解碼器.108啟動，使解碼 器108開始對資料訊號#0八丁人進行解碼處理。 第5圖係為本發明實際應用時的波形變化示意圖。 在tl階段，資料訊號#DATA的大小並未超過臨界值訊號 #th，所以光學訊號#RF被回報為空白狀態，而自動益增 控制器106受暫停訊號#hold的控制而暫停更新，使臨界 值訊號#th維持不變的值。在t2階段，資料訊號#DATA 超過臨界值訊號#th，所以自動增益控制器回路恢復運 作，漸漸的將資料訊號#DATA放大而趨近於目標值 (+-target)。同時，臨界值訊號#th也隨著資料訊號#D AT A 的增益變大而放大。在t3階段中，資料訊號#DATA的大 小回復小於臨界值訊號#化，意即進入另一段空白狀態。 值得注意的是此時的臨界值訊號#th比tl階段時之臨界 值訊號#th還高。如果臨界值訊號#th未能動態調整，則 t3階段的資料訊號#0人丁人可能被固定的臨界值訊號#th 誤判斷為非空白狀態。在t3階段既然已判斷為空白狀 態，則自動增益控制器回路又進入暫停狀態，使臨界值 訊號#th和可變增益放大器102的增益一樣都維持在不變 的值。在t4階段中表示資料訊號#DATA出現了超過目標 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 12 1331331 值的情況，所以自動增益控制器回路遞迴的運作使其趨 近於目標值（+-target)。而在此同時，臨界值訊號齡的值 也隨著增益下降。上述的例子說明了本發明動態地調整 臨界值訊號#th來避免錯誤的判斷結果。 第6圖係為偵測空白狀態的流程圖。在步驟中， 可變增益放大器1〇2根據控制訊號將光學訊號卿 放大。在步驟604 t，該類比數位轉換器將光學訊號卿 #，樣以得到-資料訊號#DATA。在步驟6G6中，該自動 益增控制器106根據資料訊號#DATA的大小更新控制訊 號㈣。在步驟608巾，臨界值訊號產生器21〇根據控 制訊號#ctrl提供-臨界值訊號齢。在步驟61〇中，空白 偵測器220輯臨界值訊號_偵測資料訊號㈣下八的 空白狀態。在步驟612中，如果資料訊號奶八以不是空 白狀態’貝啟動解碼器、⑽對該資料訊號#DATA進行解 碼。在步驟614巾，如果該資料訊號#DATA是空白狀能， 空⑽測器220關閉解瑪器⑽，並暫停自動益增控、制 益106的運作使自動增益控制器回路不動作。 【圖式簡單說明】 第1 a圖係為一習知的光學儲存裝置。 第1b圖係為定義空白狀態的示意圖。 第2圖係為一光學儲存裝置的實施例。 ”a圖係為第2圖中臨界值訊號產生器的實施例。 第3b圖表示增益和控制訊號的關係圖。 〇758-A32233TWF；MTKI-O6.252;yeatslu〇 1331331 第4圖係為第2圖中空白偵測器的實施例。 第5圖係為本發明實際應用時的波形變化示意圖 第6圖係為偵測空白狀態的流程圖。 【主要元件符號說明】 102〜可變增益放大器； 106〜自動增益控制器； 110〜空白偵測器； 210〜臨界值訊號產生器； 3 02〜控制器； 306〜加法器； 404〜遲滯元件； 104〜類比數位轉換器； 108〜解碼器； 220〜空白偵測器； 304〜乘法器； 402〜南通滤波β， 406〜計數器。 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 14

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍：

   光碟片讀取一光學訊

   放大 °亥光學訊號以產生一資料訊號； -自動增益控制器，轉接該類比數位轉換器，根據 k貧料訊號的大小更新該控制訊號； 空白㈣ϋ’減該類比數位轉㈣，將該資料 凡唬與a界值訊號比較，以偵測一空白狀態；以及 臨"值Λ號產生器，轉接該自動增益控制器和空 白偵測态，根據該控制訊號而產生該臨界值訊號。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之光學儲存裝置，其 令如果该#料訊號的大小不超過該臨界值訊號，該空白 偵測盗傳送-暫停訊號至該自動增益控制器，使該自動 支曰ϋ控制器暫時停止更新該控制訊號。 3. 如申請專利範圍第1項所述之光學儲存裝置，進 —步包含一解碼器耦接該類比數位轉換器和空白偵測 器，其中如果該資料訊號的大小超過該臨界值訊號，則 該空白偵測器產生一致能訊號使該解碼器啟動，使該解 碼器開始處理該資料訊號。 4·如申請專利範圍第1項所述之光學儲存裝置，其 中該臨界值訊號產生器包含一查詢表，用以提供一線性 0758-A32233TWF;MTKI-06-252；yeatsluo 15 轉換關係’以根據該控制訊號產生該臨界值訊號。 中节11=請專利範圍帛1項所述之光學儲存裝置，楚 肀5亥臨界值訊號產生器包含： /、 偏移 值； 控制器’ _該控制訊號產生—斜率值和一 乘法器，耦接該控制器，將該控制訊號乘以該斜 竿值；以及 W • 一加法器，耦接該乘法器和控制器，將該乘法器的 輸出加上該偏移值，以產生該臨界值訊號。 6.如申明專利範圍第5項所述之光學儲存裝置， t ： '、 當該控制訊號的大小在一第一範圍内，該控制器產 生第一斜率值，及一第一偏移值；以及 當該控制訊號的大小在一第二範圍内，該控制器產 生一第二斜率值，及一第二偏移值。 參 7·如申請專利範圍第1項所述之光學儲存裝置，其 中戎空白偵測器包含： 一高通濾波器，將該資料訊號中的低頻成份濾除； 一遲滯元件（hysteresis)，耦接該高通濾波器，根據 該臨界值訊號將該資料訊號量化為一方波訊號；以及 一計數器’耦接該遲滯元件，統計該方波訊號的工 作週期以偵測該空白狀態。 8.如申請專利範圍第7項所述之光學儲存裝置，更 進一步包含一解碼器，耦接該類比數位轉換器和空白偵 〇758-A32233TWF;MTKI-〇6-252;yeatsluo 16 1331331 方波訊號，該 使該解碼器開 測器’其中如果該計數器偵測到低位準的 计數器產生一致能訊號以啟動該解碼器， 始處理遠資料訊號。 9· -種空白狀態福測方法，用於—光學儲 包含： " 從一光碟片讀取一光學訊號； 根據一控制訊號將該光學訊號放大； 取樣該光學訊號以產生一資料訊號； 根據該資料訊號的大小更新該控制訊號； 根據該控制訊號而產生一臨界值訊號； 將該資料訊號與該臨界值訊號比較，以判斷空白狀 態是否存在。 、，10·如申請專利範圍第9項所述之空白狀態偵測方 法進步包含，如果該資料訊號的大小不超過該臨界 值Λ號，5亥空白偵測器傳送一暫停訊號使該控制訊號暫 時停止更新。 11.如申請專利範圍第9項所述之空白狀態偵測方 法更進步包含，如果該資料訊號的大小超過該臨界 值訊號，則啟動一解碼器開始處理該資料訊號。 、12.如申請專利範圍第9項所述之空白狀態偵測方 法，其中該臨界值訊號的產生步驟包含，提供一查詢表， 用以提供一線性轉換關係，以根據該控制訊號產生該臨 界值訊號。 13.如申請專利範圍第9項所述之空白狀態偵測方 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatslu〇 法’其中該臨界值訊號的產生步驟包含： 根據該控制訊號產生一斜率值和一偏移值； 將5亥控制訊號乘以該斜率值；以及 將上述相乘結果加上該偏移值，以產生該臨界值訊 號。 14. 如申請專利範圍第13項所述之空白狀態偵測方 法’其中該斜率值和該偏移值的產生方法包含： 當该控制訊號的大小在一第一範圍内，使該斜率值 為第一斜率值，並使該偏移值為一第一偏移值；以及 當该控制訊號的大小在一第二範圍，使該斜率值為 一第二斜率值，並使該偏移值為一第二偏移值。 15. 如申請專利範圍第9項所述之空白狀態偵測方 法’其中判斷空白狀態的步驟包含·· 將該資料訊號中的低頻成份濾除； 根據该臨界值訊號將該資料訊號量化為一方波訊 號；以及 統計該方波訊號的工作週期以偵測該空白狀態。 16. 如申請專利範圍第15項所述之空白狀態偵測方 法，進一步包含，如果偵測到高位準的方波訊號，則啟 動一解碼器開始處理該資料訊號。 0758-A32233TWF;MTKI-06-252;yeatsluo 18