專利名稱：編碼裝置、解碼裝置、編碼/解碼裝置及記錄/再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于記錄/再現(xiàn)裝置和通信裝置的編碼裝置、解碼裝置、 編碼/解碼裝置以及對(duì)包含糾錯(cuò)碼的數(shù)據(jù)的記錄/再現(xiàn)，更具體地說(shuō)，涉及
用于其中添加有ECC碼的數(shù)據(jù)塊的糾錯(cuò)的編碼裝置、解碼裝置、編碼/
解碼裝置和記錄/再現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
在諸如磁盤裝置的記錄/再現(xiàn)裝置和通信系統(tǒng)的領(lǐng)域中，當(dāng)從低質(zhì)量 傳輸信號(hào)和記錄/再現(xiàn)信號(hào)再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，使用最大似然序列檢測(cè)的數(shù)據(jù)解
碼技術(shù)和使用ECC (糾錯(cuò)碼)的糾錯(cuò)技術(shù)被廣泛用來(lái)提高數(shù)據(jù)再現(xiàn)的可 靠性。
RS (Reed Solomon)碼被用作這種ECC碼。在從最大似然檢測(cè)單元 輸出的位串中，因?yàn)榻橘|(zhì)噪聲和電路噪聲的影響，在多個(gè)位中輸入了不 正確的值。在ECC中，對(duì)具有錯(cuò)誤的位串進(jìn)行糾正，并且輸出經(jīng)糾錯(cuò)的 位串。例如，在磁盤裝置的情況下，如果ECC糾正失敗，則需要進(jìn)行重 試，但是應(yīng)該盡可能地避免重試。因此提出了從最大似然檢測(cè)器接收一 些候選串，并依次嘗試候選串是否可以通過ECC進(jìn)行解碼(例如，日本 專利申請(qǐng)?zhí)亻_No. Hl 1-330985 )。
圖37至圖39是表示基于ReedSolomon碼的糾錯(cuò)操作的圖，以及圖 40是表示使用最大似然序列的常規(guī)糾錯(cuò)電路的框圖。
首先將描述編碼。如圖37所示，通過2t階(degree)的衍生多項(xiàng)式 (generation polynomial)來(lái)生成具有糾錯(cuò)數(shù)t的Reed Solomon碼。例如， 如果用于編碼的伽羅瓦域(Galois field)是GF (2的三次方)，并且如果 糾錯(cuò)數(shù)t是"l"，則通過例如使用本原元(primitive element) a的以下表 達(dá)式(1)給出Reed Solomon碼的衍生多項(xiàng)式。
G (x) = (x-l) (x-a)
=x2+a3x+a (1 )
在該示例中，位串的三個(gè)位被作為一個(gè)符號(hào)進(jìn)行處理，并且在ECC 編碼中，將具有2t (=2)個(gè)符號(hào)的奇偶校驗(yàn)串(parity string)添加到該 信息串中。例如，在對(duì)圖37中的信息串進(jìn)行編碼的情況下，該信息串(位 表示)"001"、 "110"和"101"分別對(duì)應(yīng)于伽羅瓦域表示中的1、 a的五次方 和a的四次方。這里，第j符號(hào)表示傳輸字串的多項(xiàng)式的項(xiàng)xJ的系數(shù)。 因此，該位串(信息串)表示多項(xiàng)式x、aV+a、2。
如圖38所示，在ECC編碼中，將通過位串表示的多項(xiàng)式除以表達(dá)
式(1)的衍生多項(xiàng)式，并且將表示所獲得的余數(shù)多項(xiàng)式01、+014的奇偶校
驗(yàn)串添加到該位串中。由于在余數(shù)多項(xiàng)式中，x的1階和0階的項(xiàng)的系數(shù) 都是a4，所以添加圖37所示的奇偶校驗(yàn)串，并生成由五個(gè)符號(hào)構(gòu)成的傳 輸字串。
如果該傳輸字串被記錄在磁盤上并被讀取，則例如，包含錯(cuò)誤的接 收字串可能被輸入到ECC解碼器中，如圖39所示。該接收字串由以下 表達(dá)式(2)給出。
Y (x) = ax4+a5x3+a4x2+a4x+a4 (2) 如圖40所示，在接收端糾錯(cuò)電路中，最大似然檢測(cè)器20根據(jù)最大 似然序列，從輸入信號(hào)生成多個(gè)候選數(shù)據(jù)串。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31存儲(chǔ)多個(gè)所 生成的候選數(shù)據(jù)串。ECC解碼器22包括特征群(syndrome)計(jì)算部41、 錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部42、 chien搜索執(zhí)行部43以及錯(cuò)誤值計(jì)算部44。
特征群計(jì)算部41計(jì)算被輸入到ECC解碼器22中的數(shù)據(jù)串的特征群 計(jì)算表達(dá)式(稍后描述)。錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部42根據(jù)該特征群多項(xiàng) 式計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式(稍后描述)。對(duì)于錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的計(jì)算算法， 例如，使用了 Euclid方法或Berlekamp Massey方法(例如，E. R. Berlekamp, "Algebraic Coding Theory", McGraw-Hill Book Co., pp. 176 to 199 and pp.218 to 240， NewYork, 1968禾卩J. L. Massay, "Shift-register Synthesis and
BCH Decoding", IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-15， pp.122 to 127， 1969)。
chien搜索執(zhí)行部43執(zhí)行chien搜索，并使用上述的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式 來(lái)確定數(shù)據(jù)串上的存在錯(cuò)誤的位置(錯(cuò)誤位置)。錯(cuò)誤值計(jì)算部44將錯(cuò) 誤位置處的錯(cuò)誤值糾正為正確值。然后，解碼判斷部32檢查從錯(cuò)誤值計(jì) 算部44輸出的糾正后的數(shù)據(jù)串的正確性，并且如果不正確，則解碼判斷 部32將其判斷為糾正失敗，并指示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部31輸出下一個(gè)解碼候選 數(shù)據(jù)串。
首先，特征群計(jì)算部41例如使用以下表達(dá)式(3)計(jì)算圖39中的接 收字串的特征群多項(xiàng)式。 [表達(dá)式3] S (x) =si+s2x s產(chǎn)Y (1)
s2=Y (a) (3)
在表達(dá)式(3)中，特征群Si (i=l， 2， ...， 2t)是通過將表達(dá)式(1) 的衍生多項(xiàng)式G (x)的第i根代入到接收字多項(xiàng)式Y(jié) (x)中而獲得的值， 并且特征群多項(xiàng)式S (x)是其中該特征群&為項(xiàng)x"的系數(shù)的多項(xiàng)式。 如果在該接收字串中不包含錯(cuò)誤，則所有的Si變?yōu)?O"。
然后，錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部42根據(jù)BerlekampMassey方法，從特 征群多項(xiàng)式S (x)計(jì)算以下表達(dá)式(4)的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)。
C (x) =l+of4x (4) 然后，使用表達(dá)式(4)的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)， chien搜索執(zhí)行 部43計(jì)算C (aj) (j = 0， 1， 2， 3， 4)的值，并輸出C (<xj) =0成立的 位置j作為錯(cuò)誤位置。在圖39中的示例的情況下，C (a4) =1+01"%14=0， 因此可以檢測(cè)到錯(cuò)誤存在于第四符號(hào)中。
然后，錯(cuò)誤值計(jì)算部44使用表達(dá)式(3)的特征群多項(xiàng)式S (x)和 表達(dá)式(4)的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)，基于預(yù)定的算法，計(jì)算第四符號(hào) 的正確值，并且對(duì)該位串進(jìn)行糾正。在這種情況下，確定了正確值'T'，
并將圖39中所示的接收字串中的第四符號(hào)從a糾正為'T'。
在磁設(shè)備的情況下，例如，使用了糾錯(cuò)數(shù)t-20的Reed Solomon碼， 如圖41所示。在ECC編碼中，IO位構(gòu)成一個(gè)符號(hào)，并且在一個(gè)扇區(qū)的 位串(4096位=410符號(hào))之前插入由40個(gè)符號(hào)構(gòu)成的奇偶校驗(yàn)串。在 這種情況下，例如，由以下表達(dá)式(5)和(6)給出特征群多項(xiàng)式S (x) 和錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)。 [表達(dá)式5]
S (x) n + s2x+...+ s40x39 (5 )
C(x)=l+x + a2x2+...+ a35x8 (6)
另一方面，當(dāng)塊長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，如圖42所示，可以使用r交錯(cuò)方法(圖 42示出了F4交錯(cuò)的示例)。換句話說(shuō)，將一個(gè)塊分成r塊，并且使用上 述多項(xiàng)式，對(duì)所分成的塊計(jì)算RS碼(ECC碼)，并添加該RS碼。
在糾錯(cuò)性能方面，1交錯(cuò)方法比r交錯(cuò)方法好。換句話說(shuō)，如圖41 所示，在1交錯(cuò)方法的情況下，根據(jù)上述的編碼和解碼原理，為完整的 一個(gè)塊生成RS碼，因此對(duì)完整的一個(gè)塊進(jìn)行糾正，從而性能高。在r交 錯(cuò)方法的情況下，為一個(gè)塊的l/r生成RS碼，如圖42所示，因此對(duì)一個(gè) 塊的1/r進(jìn)行糾錯(cuò)，因此性能低于1交錯(cuò)方法。
例如，如果一個(gè)塊是4k字節(jié)(=32,000位)，則每個(gè)符號(hào)必須使用 12位的RS碼作為ECC碼。換句話說(shuō)，如果一個(gè)符號(hào)由10位構(gòu)成，則 位的最大數(shù)量是21Q-1 = 1023個(gè)符號(hào)(=10230位)，并且不能對(duì)一個(gè)完整 的塊進(jìn)行糾正。
如果一個(gè)符號(hào)由12位構(gòu)成，則位的目標(biāo)數(shù)量是212-1=4092個(gè)符號(hào) (49104位)，并且可以對(duì)一個(gè)完整的塊進(jìn)行糾正。但是，如果一個(gè)符號(hào) 中的位的數(shù)量增加，則ECC編碼器、解碼器和緩沖器增加，并且與一個(gè) 符號(hào)中的當(dāng)前10位的情況相比較，電路規(guī)模擴(kuò)大幾倍。
而如果使用當(dāng)前一個(gè)符號(hào)10位ECC，則不能使用1交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，而是 必須使用4交錯(cuò)結(jié)構(gòu)。但是，在這種情況下，與1交錯(cuò)結(jié)構(gòu)相比，糾錯(cuò) 性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是提供一種編碼器、解碼器、編碼/解 碼裝置和記錄/再現(xiàn)裝置，以防止電路規(guī)模的增大和糾錯(cuò)性能的降低。
本發(fā)明的另一目的是提供一種編碼器、解碼器、編碼/解碼裝置和記
錄/再現(xiàn)裝置，以即使通過多交錯(cuò)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行ECC編碼，也可以防止糾錯(cuò)
性能的降低。
本發(fā)明的再一目的是提供一種編碼器、解碼器、編碼/解碼裝置和記
錄/再現(xiàn)裝置，以通過小電路規(guī)模使用多交錯(cuò)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)ECC編碼/解碼， 并防止糾錯(cuò)性能的降低。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的編碼器具有ECC編碼器，用于通過 在每m (m三2)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n (ri^2)塊數(shù)據(jù)串，根據(jù)各個(gè)塊的 交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)(parity),將各個(gè)塊的所述糾錯(cuò)碼的奇 偶校驗(yàn)添加到所述數(shù)據(jù)串中，來(lái)生成糾錯(cuò)碼字；以及奇偶校驗(yàn)編碼器， 用于為糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定的多個(gè)位生成奇偶校驗(yàn)位，并將該奇偶校驗(yàn)位 添加到糾錯(cuò)碼字中。
本發(fā)明的解碼器是用于對(duì)編碼數(shù)據(jù)串進(jìn)行解碼的解碼器，在所述編 碼數(shù)據(jù)串中，在每m (m22)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n (riS2)塊數(shù)據(jù)串時(shí) 根據(jù)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串生成的糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)、以及為糾錯(cuò)碼字的每預(yù) 定數(shù)量的位生成的奇偶校驗(yàn)位被添加到該糾錯(cuò)碼字中，該解碼器具有 軟輸出解碼器，用于將被解碼的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位串，并輸出各個(gè) 位的似然；以及ECC解碼電路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用軟輸出解 碼器的碼位串的糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用奇偶校驗(yàn)位的錯(cuò)誤 檢測(cè)、基于所述似然進(jìn)行碼位串的糾正解碼。
本發(fā)明的編碼/解碼裝置具有編碼器和解碼器，該編碼器具有ECC 編碼器，用于通過在每m (論2)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n (n22)塊數(shù)據(jù) 串，根據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，并將各個(gè)塊的糾 錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到該數(shù)據(jù)串中，來(lái)生成糾錯(cuò)碼字；以及奇偶校驗(yàn)編 碼器，用于為糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成奇偶校驗(yàn)位，并將該奇偶校驗(yàn)位添加到糾錯(cuò)碼字中；該解碼器具有軟輸出解碼器，用于將被解
碼的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位串，并輸出各個(gè)位的似然；以及ECC解碼電
路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用軟輸出解碼器的碼位串的糾錯(cuò)碼進(jìn)行 糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用奇偶校驗(yàn)位的錯(cuò)誤檢測(cè)、基于所述似然進(jìn)行碼 位串的糾正解碼。
本發(fā)明的記錄/再現(xiàn)裝置具有讀寫頭，用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)
中和從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)；ECC編碼器，用于在每m (rn^2)位處將要 被寫入到該存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n (1^2)塊數(shù)據(jù)串，根據(jù)各個(gè)塊 的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，來(lái)生成糾錯(cuò)碼字；奇偶校驗(yàn)編碼 器，用于對(duì)糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成奇偶校驗(yàn)位，將該奇偶校驗(yàn) 位添加到糾錯(cuò)碼字中，并將結(jié)果輸出給讀寫頭；軟輸出解碼器，用于將 從讀寫頭讀取的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位串，并輸出各個(gè)位的似然；以及 ECC解碼電路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用軟輸出解碼器的碼位串的 糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用奇偶校驗(yàn)位的錯(cuò)誤檢測(cè)、基于所述 似然進(jìn)行碼位串的糾正解碼。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，ECC編碼器在每m位處對(duì)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串 進(jìn)行去交錯(cuò)，并將其恢復(fù)為所述數(shù)據(jù)串。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，ECC編碼器具有交錯(cuò)部，用于在每m (mS)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n (論2)塊數(shù)據(jù)串；ECC編碼部，用于根 據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)；以及去交錯(cuò)部，用于在 每m位處對(duì)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串進(jìn)行去交錯(cuò)，將其恢復(fù)為所述數(shù)據(jù)串，并將 糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到所恢復(fù)的數(shù)據(jù)串中。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，ECC編碼器生成Reed Solomon碼作為糾 錯(cuò)碼。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)編碼器通過多項(xiàng)式的除法的余 數(shù)來(lái)生成奇偶校驗(yàn)。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，ECC解碼電路具有ECC解碼器，用于 使用軟輸出解碼器的碼位串的糾錯(cuò)碼來(lái)執(zhí)行糾錯(cuò)；以及奇偶校驗(yàn)/似然糾 正單元，用于根據(jù)ECC解碼器的解碼失敗，使用奇偶校驗(yàn)位來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤
檢測(cè)，并根據(jù)所述似然來(lái)糾正被輸入到ECC解碼器中的碼位串。
還優(yōu)選的是，本發(fā)明還具有分離部，用于從軟輸出解碼器的碼位 串分離奇偶校驗(yàn)位，并將所分離的碼位串和奇偶校驗(yàn)位輸出到奇偶校驗(yàn)/
似然糾正單元；交錯(cuò)部，用于在每m (m22)位處將分離了奇偶校驗(yàn)位之 后的碼位串交錯(cuò)為n (ri22)塊數(shù)據(jù)串；以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)各個(gè) 塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串，其中ECC解碼器使用糾錯(cuò)碼執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的各個(gè)塊 的數(shù)據(jù)串的糾錯(cuò)，并且奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)串 進(jìn)行糾正。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，當(dāng)解碼失敗時(shí)，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元 從ECC解碼器接收其中解碼失敗的塊的標(biāo)識(shí)符，并且使用針對(duì)通過其中 解碼失敗的塊的奇偶校驗(yàn)位而被檢測(cè)到錯(cuò)誤的m位數(shù)據(jù)的似然來(lái)執(zhí)行糾 正。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元對(duì)ECC解碼器的 糾錯(cuò)碼字的每mxn位計(jì)算奇偶校驗(yàn)位，并通過將對(duì)每mxn位計(jì)算的奇偶 校驗(yàn)位與對(duì)應(yīng)的所分離的奇偶校驗(yàn)位進(jìn)行比較，來(lái)指定被檢測(cè)到錯(cuò)誤的 m位數(shù)據(jù)o
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元根據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)之 后的所計(jì)算的奇偶校驗(yàn)位與所分離的奇偶校驗(yàn)位的加法結(jié)果，來(lái)計(jì)算奇 偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值，并通過比較這些奇偶校驗(yàn)位，來(lái)指定m位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤產(chǎn) 生位置。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元基于檢測(cè)到錯(cuò)誤 的m位中的各個(gè)位的似然來(lái)指定錯(cuò)誤候選位。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元基于所述m位當(dāng) 中的各個(gè)位的似然，以m位為單位提取其似然相對(duì)較低的位位置作為糾 正候選。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元具有根據(jù)奇偶校 驗(yàn)位的衍生多項(xiàng)式、與奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值相對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤候選位置的表，其 中通過奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值來(lái)參照該表，并且基于參照結(jié)果和似然，來(lái)指定 m位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤產(chǎn)生位置。
在本發(fā)明中，還優(yōu)選的是，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元翻轉(zhuǎn)(flip)所述 m位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤產(chǎn)生位置處的數(shù)據(jù)，并更新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)串。
將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為多個(gè)塊并添加糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，并且生成添加了
奇偶校驗(yàn)位的拼接(concatenation)型編碼數(shù)據(jù)，因此即使通過交錯(cuò)為多 個(gè)塊來(lái)生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，也可以防止電路規(guī)模的增大。此外，由 于基于軟輸出解碼器的似然和奇偶校驗(yàn)檢査結(jié)果來(lái)糾正ECC解碼數(shù)據(jù) 串，因此可以防止糾正性能的降低。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的介質(zhì)存儲(chǔ)裝置的記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的 框圖。
圖2是表示圖1中的編碼器的框圖。 圖3是表示圖2中的交錯(cuò)部的操作的圖。 圖4是表示圖2中的ECC編碼器的操作的圖。 圖5是表示圖2中的奇偶校驗(yàn)編碼器的奇偶校驗(yàn)添加操作的圖。 圖6表示圖2中的奇偶校驗(yàn)生成表達(dá)式。 圖7是表示圖2中的奇偶校驗(yàn)編碼器的輸出的圖。 圖8是表示圖1中的解碼器的框圖。 圖9是表示圖8中的解碼器的細(xì)節(jié)的框圖。 圖10是表示圖9中的第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元的框圖。 圖11是表示分離圖10中的RS碼部分的似然和奇偶校驗(yàn)部分的似然 的操作的圖。
圖12是表示圖10中的候選選擇部的操作的圖。
圖13是表示圖10中的奇偶校驗(yàn)排序部的操作的圖。
圖14是表示圖IO中的錯(cuò)誤候選表的圖。
圖15是表示圖9中的ECC解碼器的分離操作的圖。
圖16是表示圖9中的交錯(cuò)操作的圖。
圖17是表示解碼成功時(shí)圖9中的去交錯(cuò)操作的圖。
圖18是表示解碼失敗時(shí)圖9中的去交錯(cuò)操作的圖。圖19是表示圖9中的第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元的位翻轉(zhuǎn)部的框圖。
圖20是表示通過圖9中的奇偶校驗(yàn)檢查進(jìn)行的錯(cuò)誤位置指定操作的圖。
圖21是表示圖19中的奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值的圖。
圖22是表示圖19中的奇偶校驗(yàn)塊中的位置編號(hào)的定義的圖。
圖23示出了圖19中的錯(cuò)誤產(chǎn)生位置對(duì)應(yīng)表。
圖24是表示圖19中的位翻轉(zhuǎn)操作的圖。
圖25是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的奇偶校驗(yàn)添加方法的圖。 圖26是表示圖25中的奇偶校驗(yàn)位和RS碼塊的關(guān)系的圖。 圖27是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的奇偶校驗(yàn)添加方法的圖。 圖28是表示圖27中的奇偶校驗(yàn)和RS碼塊的關(guān)系的圖。 圖29是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的奇偶校驗(yàn)添加單元的圖。 圖30是表示圖29中的奇偶校驗(yàn)添加單元的框圖。 圖31是表示奇偶校驗(yàn)檢查結(jié)果和RS解碼失敗塊的關(guān)系的圖，用于 描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼方法。
圖32示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼方法的錯(cuò)誤候選表。
圖33是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼方法的圖。
圖34是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼方法的圖。
圖35是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼操作的圖。
圖36是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的解碼器的框圖。
圖37是表示用于糾錯(cuò)的常規(guī)編碼操作的圖。
圖38示出了圖37中的奇偶校驗(yàn)串生成操作。
圖39是表示常規(guī)糾錯(cuò)操作的圖。
圖40是表示常規(guī)糾錯(cuò)電路的框圖。
圖41是表示常規(guī)的1交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的圖。
圖42是表示常規(guī)的4交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將按照記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)、錯(cuò)誤候選提取單元、編碼器、ECC解碼 器、其他編碼器、其他ECC解碼器和其他實(shí)施方式的順序來(lái)描述本發(fā)明 的實(shí)施方式，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式。
記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的磁盤裝置的記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的框 圖。如圖1所示，該磁盤裝置的記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)主要被分為硬盤控制器
(HDC) 203、讀取通道(RDC) 202以及前置放大器(或讀寫頭IC) 201。
在記錄時(shí)，將CRC碼(循環(huán)冗余碼)添加到HDC203中的CRC編 碼器237中的記錄數(shù)據(jù)中。然后，記錄編碼器236將該記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 滿足諸如MTR(Maximum Transition Run)碼禾卩RLL(Run Length Limited) 碼的約束的數(shù)據(jù)串。并且ECC編碼器235對(duì)該記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)，如圖 2和稍后所述，并添加RS奇偶校驗(yàn)串。
然后，奇偶校驗(yàn)編碼器234確定與ECC分離的用于執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)的 2位奇偶校驗(yàn)，如圖2和稍后所述，并將所有確定的2位奇偶校驗(yàn)添加到 ECC編碼數(shù)據(jù)串中。
將添加了奇偶校驗(yàn)的ECC編碼數(shù)據(jù)串輸入到RDC 202， RDC 202中 的記錄補(bǔ)償單元229執(zhí)行補(bǔ)償處理，以在發(fā)生了反向磁化的彼此相鄰的 區(qū)域中稍微地?cái)U(kuò)大反向間隔。然后，在執(zhí)行記錄補(bǔ)償之后，RDC 202中 的驅(qū)動(dòng)器228將該數(shù)據(jù)串輸出到前置放大器201。在前置放大器201中， 驅(qū)動(dòng)器212生成記錄頭(寫入頭)(未示出)的寫入電流，驅(qū)動(dòng)該記錄頭， 并在磁盤(未示出)上進(jìn)行記錄。
另一方面，在再現(xiàn)的情況下，前置放大器201的放大器211對(duì)來(lái)自 再現(xiàn)頭(讀取頭)的模擬電壓進(jìn)行放大，并將其輸出到RDC 202。 RDC 202 的熱粗糙峰(thermal asperity)檢測(cè)處理部221執(zhí)行熱粗糙峰處理，然后 可變?cè)鲆娣糯笃?VGA) 222調(diào)整幅值。
然后，低通濾波器(LPF) 223消除其幅值進(jìn)行了調(diào)整的讀信號(hào)的高 頻帶，并且A/D轉(zhuǎn)換器(ADC) 224將該模擬輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然 后，F(xiàn)IR (Finite Impulse Response)濾波器225執(zhí)行PR (Partial Response) 波形均衡，并將結(jié)果輸入到軟輸出檢測(cè)器226。
軟輸出檢測(cè)器(解碼器)226是諸如SOVA (Soft Output Viterbi)、 NPSOVA (Noise Predictive Soft Output Viterbi)禾口 BCJR (Bahl， Cocke， Jelinek和RavivAlgorithm)的軟輸出檢測(cè)器(解碼器)，并執(zhí)行最大似然 解碼。
第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227使用由檢測(cè)器226確定的似然，來(lái) 確定錯(cuò)誤候選的位置信息，并創(chuàng)建似然和位置信息表。將由軟輸出檢測(cè) 器226硬判斷為0或1的解碼串發(fā)送給HDC 203。 ECC解碼器230使用 4交錯(cuò)結(jié)構(gòu)來(lái)執(zhí)行糾錯(cuò)。
如果解碼成功，則記錄解碼器231執(zhí)行記錄(其為記錄編碼器236 的編碼的反向操作)，并且CRC解碼器232執(zhí)行CRC解碼，并輸出結(jié)果 作為再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
如果在ECC解碼器230中解碼失敗，則將該數(shù)據(jù)輸入到第二奇偶校 驗(yàn)/似然糾正單元233。第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233使用第一奇偶校 驗(yàn)/似然糾正單元227的似然和位置信息表，來(lái)糾正ECC糾正失敗的塊。
將由第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233進(jìn)行了糾正的數(shù)據(jù)輸入到ECC 解碼器230，在該ECC解碼器230中通過ECC執(zhí)行糾錯(cuò)。如果在ECC 解碼器230中解碼成功，則經(jīng)由記錄解碼器231和CRC解碼器232輸出 該數(shù)據(jù)作為再現(xiàn)數(shù)據(jù)。如果ECC解碼失敗，則將該數(shù)據(jù)輸入到第二奇偶 校驗(yàn)/似然糾正單元233。第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233再次對(duì)該塊進(jìn) 行糾正。
通過這種方式，如果通過ECC進(jìn)行的糾錯(cuò)失敗，則使用似然信息重 復(fù)第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233和ECC解碼器230中的處理，由此可 以提高糾錯(cuò)能力。
由于ECC解碼器230中的糾錯(cuò)可以重復(fù)多次，因此使用將在圖9中 和稍后描述的高速判斷ECC電路。由此，可以減小計(jì)算量。
根據(jù)本實(shí)施方式，第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227從軟輸出檢測(cè)器 226接收解碼串的各個(gè)位的位置及其似然，提取似然低(錯(cuò)誤的概率高) 的位位置作為添加了奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)串的單元中的錯(cuò)誤候選，并創(chuàng)建表。
換句話說(shuō)，提取錯(cuò)誤概率高的位位置，因此可以向ECC解碼器230
提供可以進(jìn)行有效糾正的錯(cuò)誤候選。此外，僅提取錯(cuò)誤概率高的位位置
作為錯(cuò)誤候選，因此，ECC解碼器230可以減少按似然的順序進(jìn)行排序 的次數(shù)，以根據(jù)較低似然提取錯(cuò)誤候選，這對(duì)于減小計(jì)算量是有效的。 編碼器
現(xiàn)在將描述圖1中的ECC編碼器和奇偶校驗(yàn)編碼器的結(jié)構(gòu)。圖2是 表示圖1中的ECC編碼器235和奇偶校驗(yàn)編碼器234的框圖，圖3是表 示圖2中的交錯(cuò)部的操作的圖，圖4是表示圖2中的ECC編碼器的操作 的圖，以及圖5至圖7是表示圖2中的奇偶校驗(yàn)編碼器的操作的圖。
如圖2所示，ECC編碼器235包括交錯(cuò)部102、 ECC編碼器104和 去交錯(cuò)部106。交錯(cuò)部102將具有4k字節(jié)扇區(qū)的數(shù)據(jù)串1000交錯(cuò)為四個(gè) 塊IOOI， 1002， 1003和1004，如圖3所示。當(dāng)執(zhí)行該交錯(cuò)時(shí)，以20位 的間隔對(duì)該扇區(qū)的數(shù)據(jù)串IOOO進(jìn)行交錯(cuò)。
ECC編碼器104對(duì)四個(gè)塊1001， 1002， 1003和1004中的每一個(gè)執(zhí) 行ECC編碼，并且如圖4所示，將RS碼的奇偶校驗(yàn)lOll， 1012， 1013 和1014添加到各個(gè)塊1001至1004中。優(yōu)選的是，對(duì)于t符號(hào)糾正，ECC 編碼器104添加2t+l個(gè)符號(hào)的RS奇偶校驗(yàn)，以在確定錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式時(shí)， 可以知道與解碼失敗有關(guān)的信息。
換句話說(shuō)，通過下面的表達(dá)式(7)給出其中糾錯(cuò)數(shù)為t的Reed Solomon碼衍生多項(xiàng)式。
G (x) = (x-a) ' (x-a2)…(x-a2t) (7) 因此，在糾錯(cuò)數(shù)1=20的情況下，使用40階的衍生多項(xiàng)式，如表達(dá) 式(8)所示。 [表達(dá)式8]
G(x) = (x-a)-(x-a2》.-(x-a40) (8)
而在本實(shí)施方式中，為了在錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算中快速判斷解碼的 成功/失敗，增大衍生多項(xiàng)式的階，從而使用41階的衍生多項(xiàng)式，如表達(dá) 式(9)所示。
G (x) = (x - a) . (x - a2)…(x畫a40). (x - a41) (9) 換句話說(shuō)，生成41個(gè)符號(hào)的奇偶校驗(yàn)串以進(jìn)行ECC編碼，并且將
該奇偶校驗(yàn)串插入在位串(410個(gè)符號(hào))的一個(gè)塊的前面。
去交錯(cuò)部106對(duì)各個(gè)塊(對(duì)該各個(gè)塊以20位的間隔添加了 RS奇偶
校驗(yàn)，如圖4所示)執(zhí)行去交錯(cuò)處理，并將其轉(zhuǎn)換成一系列數(shù)據(jù)串(RS
碼串)。
例如，如果4k字節(jié)的扇區(qū)數(shù)據(jù)串被分為四個(gè)塊，則一個(gè)塊是lk字 節(jié)。如果糾錯(cuò)數(shù)t是55個(gè)符號(hào)，則添加2t+l個(gè)符號(hào)(=111個(gè)符號(hào))的 RS奇偶校驗(yàn)。
然后，奇偶校驗(yàn)編碼器234以80位(=20位><4)的間隔對(duì)RS碼串 1110進(jìn)行劃分，如圖5所示。如圖5所示，為各個(gè)所劃分的塊(80位) 確定2位奇偶校驗(yàn)1110、 1111、…、lllm、 llln，將所有的奇偶校驗(yàn)插 入在RS碼串之后，并輸出該數(shù)據(jù)。
圖6示出了如何確定奇偶校驗(yàn)編碼器234的奇偶校驗(yàn)。在圖6中， 示出了根據(jù)圖5中的第一個(gè)80位塊數(shù)據(jù)來(lái)確定奇偶校驗(yàn)的示例。如圖6 所示，將80位塊數(shù)據(jù)"11001..."除以3位"111"時(shí)的余數(shù)確定為奇偶 校驗(yàn)串。這里，3位"111"表示多項(xiàng)式(x2 + x+l)。
圖7示出了由ECC編碼器235和奇偶校驗(yàn)編碼器234生成的碼的結(jié) 構(gòu)。通過ECC編碼器235將RS奇偶校驗(yàn)1011、 1012、 1013和1014分 別添加到通過以20位的間隔進(jìn)行交錯(cuò)而生成的四個(gè)塊1001、 1002、 1003 和1004中。
此外，對(duì)于垂直方向上的20位x4 (4個(gè)塊)=80位，通過奇偶校驗(yàn) 編碼器234計(jì)算2位奇偶校驗(yàn)1110-llln，并添加這些奇偶校驗(yàn)。因此， 這里生成的碼是基于水平方向上的RS碼的糾錯(cuò)碼，并且是由多奇偶校驗(yàn) (2位奇偶校驗(yàn))檢錯(cuò)碼構(gòu)成的拼接型碼。
通過這種方式，通過以20位的間隔進(jìn)行交錯(cuò)而生成四分塊 (four-divisionblock),該糾錯(cuò)和檢測(cè)碼構(gòu)成拼接型碼，并且將基于該RS 碼的糾錯(cuò)碼用于四分塊的水平方向，并且將基于多奇偶校驗(yàn)的檢錯(cuò)碼用 于垂直方向。根據(jù)該扇區(qū)數(shù)據(jù)串，在水平方向上在每80位處設(shè)置檢錯(cuò)碼，
從而能夠以80位為單位檢測(cè)錯(cuò)誤，并且以四個(gè)20位(80位的1/4)交錯(cuò) 為單位設(shè)置RS碼，從而能夠以四個(gè)交錯(cuò)為單位進(jìn)行糾錯(cuò)。
因此，如果ECC解碼失敗，則可以局部地指定糾正位置，并且可以 提高增益(gain)。這里，考慮編碼效率和糾正能力之間的平衡，使用20 位的單位和2位奇偶校驗(yàn)，并且在2位奇偶校驗(yàn)的情況下，以20位為單 位的交錯(cuò)是最佳的。也可以使用其它值，而如果使用4位奇偶校驗(yàn)，則 以30位為單位的交錯(cuò)是最佳的。
解碼裝置
圖8是表示圖1中的解碼器的基本結(jié)構(gòu)的框圖，以及圖9是圖8的 詳細(xì)框圖。
如圖8所示，軟輸出檢測(cè)器226輸出0或1的硬判斷位串和各個(gè)位 的似然(軟信息)。如稍后所述的，ECC解碼器(RS解碼器)230接收 該硬判斷位串，執(zhí)行4交錯(cuò)，對(duì)各個(gè)塊執(zhí)行ECC解碼，并且如果解碼成 功，則輸出解碼串。
如稍后所述的，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227和233基于來(lái)自軟輸出 檢測(cè)器226的似然，選擇并存儲(chǔ)其中似然低的位位置，當(dāng)RS解碼器230 的解碼失敗時(shí)根據(jù)所存儲(chǔ)的似然低的位位置來(lái)限定(narrow down)錯(cuò)誤 位置，翻轉(zhuǎn)位串的該位置，并將其輸入到RS解碼器230。當(dāng)解碼失敗時(shí)， 通過重復(fù)該操作來(lái)提高糾正能力。
將通過圖9對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。ECC解碼器230包括RS碼/奇偶校 驗(yàn)分離部110、交錯(cuò)部112、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/更新部114、 ECC解碼器116以及 去交錯(cuò)部118。
ECC解碼器116還包括特征群計(jì)算部260、特征群存儲(chǔ)部262、特征 群值更新部264以及錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式生成部266、 chien搜索執(zhí)行部268 以及錯(cuò)誤值計(jì)算部270。
特征群值計(jì)算部260計(jì)算來(lái)自檢測(cè)器226的解碼串的特征群，并在 特征群值存儲(chǔ)部262中存儲(chǔ)所計(jì)算的特征群值。錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式生成部 266基于所生成的特征群多項(xiàng)式，計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式，并判斷該結(jié)果是 否超過糾正能力。
特征群值更新部264通過奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233，計(jì)算更新位 串的更新部分的特征群值，并更新存儲(chǔ)在特征群值存儲(chǔ)單元262中的特 征群值。
如果判斷通過該錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式生成部266進(jìn)行的解碼未失敗，則 chien搜索執(zhí)行部268通過chien搜索來(lái)確定錯(cuò)誤位置。如果判斷在chien 搜索中解碼未失敗，也就是說(shuō)，如果在chien搜索中指定了錯(cuò)誤位置，則 錯(cuò)誤值計(jì)算部270計(jì)算錯(cuò)誤值。
通過這種方式，存儲(chǔ)先前的特征群值，并且如果解碼失敗，則計(jì)算 由奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233進(jìn)行了糾正的解碼串的糾正部分的特征群 值，并且更新先前的特征群值。因此，對(duì)于經(jīng)糾正的位串，不是必須從 零開始(scratch)計(jì)算特征群值，因此可以減小計(jì)算量。
此外，如稍后所述的，在計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式時(shí)的階段中可以判斷 解碼的失敗，因此如果解碼失敗，則可以開始下一位串的解碼，因此可 以減小計(jì)算量。
奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元包括第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227和第 二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233。第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227從檢測(cè) 器226接收各個(gè)位的似然(如稍后所述)，并且對(duì)于4交錯(cuò)的各個(gè)塊，提 取似然低的位位置。
第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233包括奇偶校驗(yàn)計(jì)算部120、奇偶校 驗(yàn)值檢査部122、錯(cuò)誤候選表存儲(chǔ)單元124以及錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)部126，如稍后 所述的。
第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元
圖10是表示第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227的框圖，圖11是表示 分離圖10中的RS碼部分的似然和奇偶校驗(yàn)部分的似然的操作圖，圖12 是表示圖10中的候選選擇部的操作的圖，圖13是表示圖10中的奇偶校 驗(yàn)排序部的操作的圖，以及圖14是表示圖10中的錯(cuò)誤候選表的表。
如圖10所示，第一奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227包括分離部130， 用于將似然分為塊部分的似然和奇偶校驗(yàn)部分的似然；棧表132，用于存 儲(chǔ)經(jīng)分離的似然;候選提取部134，用于提取塊部分中的似然低的位位置;
以及奇偶校驗(yàn)排序部136，用于按照較低似然的順序?qū)ζ媾夹ｒ?yàn)部分的似 然進(jìn)行排序。
分離部130將位似然串分為20位塊的似然和2位奇偶校驗(yàn)的似然， 以表示由圖9中的檢測(cè)器(NPSOVA)確定的各個(gè)位的似然，如圖11所 示，并將它們保存在桟表132中。當(dāng)在垂直方向和水平方向上劃分RS碼 串時(shí)，在該分離之后生成的各個(gè)塊對(duì)應(yīng)于一個(gè)組成部分(20位)，如圖 ll所示。
候選選擇部134基于各個(gè)20位塊的似然，提取似然低的位位置。如 圖12所示，在桟表132中的對(duì)應(yīng)位位置中存儲(chǔ)了 20位塊的似然值。當(dāng) 似然的絕對(duì)值變高時(shí)，這意味著該位沒有錯(cuò)誤的概率高，而較低的似然 表示相應(yīng)位錯(cuò)誤的概率較高。為了提取錯(cuò)誤概率高的位，僅對(duì)似然低的 位進(jìn)行處理。
候選選擇部134提取似然的絕對(duì)值最小的位位置以及似然的絕對(duì)值 第二小的位位置。圖12示出了其中基于棧表132的20位的似然值提取 了似然的絕對(duì)值最小(為(0.3))的位位置"8"、似然的絕對(duì)值第二小(0.6) 的位位置"2"和"3"、及其絕對(duì)值"0.3"和"0.6"的狀態(tài)。
奇偶校驗(yàn)排序部136基于桟表132中的2位奇偶校驗(yàn)的似然值，皮 照似然的較小絕對(duì)值的順序?qū)@些位位置進(jìn)行排列，并生成如圖13所示 的列表。
圖14示出了圖10中的錯(cuò)誤候選表124，其中根據(jù)圖11的垂直方向 存儲(chǔ)了由選擇部134和排序部136生成的列表。圖14所示的表124是在 20x4=80位塊中的錯(cuò)誤概率高的位位置的表。在錯(cuò)誤候選表124中，在各 個(gè)80位塊中生成錯(cuò)誤概率高的位位置的表，并且將結(jié)果輸出到第二奇偶 校驗(yàn)/似然糾正單元233。
似然的絕對(duì)值相同的連續(xù)位串被存儲(chǔ)在同一行中，如圖14所示，并 且該位串變?yōu)橐粋€(gè)錯(cuò)誤候選。
使用錯(cuò)誤候選存儲(chǔ)單元124的這種較高錯(cuò)誤候選，如下所述的ECC 解碼器230可以有效地糾正錯(cuò)誤。
ECC解碼器
圖15是表示圖9中的ECC解碼器的分離操作的圖，圖16是表示圖 9中的交錯(cuò)操作的圖，圖17是表示解碼成功時(shí)圖9中的去交錯(cuò)操作的圖， 以及圖18是表示解碼失敗時(shí)圖9中的去交錯(cuò)操作的圖。
下面將參照?qǐng)D15至圖18描述圖9中的ECC解碼器230的操作。如 圖9所示，當(dāng)檢測(cè)器(NPSOVA) 226的似然值被硬判斷為值"0"或"1" 時(shí)，該結(jié)果被輸入(substitute)到ECC解碼器230中。
在ECC解碼器230中，分離部110將該硬判斷位串分為RS碼部分 1100和2位奇偶校驗(yàn)部分llll至llln，如圖15所示。將所有分離出的 2位奇偶校驗(yàn)1111至111n輸出到第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233的奇偶 校驗(yàn)值檢查部122。
然后，交錯(cuò)部112以20位的間隔將所分離的RS碼部分1100交錯(cuò)為 四個(gè)RS塊lOOl， 1011-1004和1014，如圖16所示。換句話說(shuō)，執(zhí)行圖 4中的編碼的去交錯(cuò)的逆處理。
將分離之后的各個(gè)RS塊存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/更新部114中，然后由ECC 解碼器116進(jìn)行解碼。如果作為解碼的結(jié)果，所有RS塊的解碼都成功， 則去交錯(cuò)部118從各個(gè)RS塊去除RS奇偶校驗(yàn)1011至1014，如圖17所 示，然后以20位的間隔執(zhí)行去交錯(cuò)處理，輸出扇區(qū)數(shù)據(jù)1000，并結(jié)束該 處理。
如果作為解碼的結(jié)果，在多個(gè)RS塊中解碼失敗，則ECC解碼器230 將其中解碼失敗的所有RS塊的RS塊編號(hào)輸出到第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正 單元233。去交錯(cuò)部118以20位的間隔執(zhí)行去交錯(cuò)處理，而不從各個(gè)RS 塊1001至1014去除RS奇偶校驗(yàn)1011至1014，如圖18所示，并將結(jié) 果(其為原始RS碼部分llOO)輸出到第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233。
現(xiàn)在將描述ECC解碼器116。特征群計(jì)算部260根據(jù)表達(dá)式(3)計(jì) 算數(shù)據(jù)串的特征群多項(xiàng)式(多項(xiàng)式sl， s2…的系數(shù))，并將所計(jì)算的特征 群多項(xiàng)式輸出到錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266。此時(shí)，計(jì)算(2t+l)數(shù)量的 特征群系數(shù)si (i=l， 2， ...， 2t， 2t+l)的值。同時(shí)，特征群計(jì)算部260 將所計(jì)算的特征群多項(xiàng)式存儲(chǔ)到特征群值存儲(chǔ)部262，以在這些候選的第 二次或之后的解碼處理中使用它。
錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266通過BerlekampMassey (BM)方法來(lái)計(jì) 算特征群多項(xiàng)式。在Berlekamp Massey方法中，從該多項(xiàng)式的初始值開 始該多項(xiàng)式的更新，并重復(fù)與衍生多項(xiàng)式的階相同的次數(shù)，以計(jì)算錯(cuò)誤 位置多項(xiàng)式。為了確定第i多項(xiàng)式Ci (x)，需要第i特征群si的值。
錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266生成第2t多項(xiàng)式C2t (x)和第(2t+l) 多項(xiàng)式C2t+1 (x)。然后，錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266比較第2t多項(xiàng)式 C2t (x)和第(2t+l)多項(xiàng)式C2t+l (x)的系數(shù)，并判斷這兩個(gè)多項(xiàng)式是 否匹配。
根據(jù)Berlekamp Massey方法，如果數(shù)據(jù)串中所包括的錯(cuò)誤的數(shù)量是 k (kSt)，則在第(2k+l)或之后的重復(fù)中，不更新該多項(xiàng)式，并且C2k (x)和之后的多項(xiàng)式都變得相同。因此，如果C2t (x)和C2t+l (x)匹 配，則錯(cuò)誤的數(shù)量最多為t，并且這些錯(cuò)誤在糾錯(cuò)能力的范圍內(nèi)。另一方 面，如果C2t (x)和C2t+l (x)不匹配，則這意味著這些錯(cuò)誤超出糾錯(cuò) 能力。
因此，如果C2t (x)和C2t+l (x)匹配，則這被判斷為該候選的糾 正將成功，并且將數(shù)據(jù)串、特征群多項(xiàng)式、錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式和判斷結(jié)果 輸出到chien搜索執(zhí)行部268。如果C2t (x)和C2t+1 (x)不同，則這被 判斷為該候選的糾正失敗，并且為當(dāng)前正被解碼的RS塊設(shè)置解碼失敗標(biāo) 記，并且輸出第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233的該塊編號(hào)。
通過這種方式，通過將一個(gè)符號(hào)的額外奇偶校驗(yàn)添加到該數(shù)據(jù)串， 來(lái)計(jì)算Berlekamp Massey方法的再一個(gè)多項(xiàng)式，可以在解碼的中途檢測(cè) 到該數(shù)據(jù)串的糾正失敗?？梢允褂锰砑佣鄠€(gè)符號(hào)的額外奇偶校驗(yàn)的格式。
如果判斷解碼沒有失敗，則通過chien搜索來(lái)確定錯(cuò)誤位置。換句話 說(shuō)，chien搜索執(zhí)行部268使用錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)來(lái)執(zhí)行chien搜索， 并計(jì)算數(shù)據(jù)串上的所有位置j的C (aj) (j-O， 1， 2， 3， 4，…，n)的值。 C (ctj) -O的位置j是錯(cuò)誤位置。
chien搜索執(zhí)行部268還使用特征群多項(xiàng)式和C (aj)的值來(lái)判斷該 糾正的成功/失敗，如果判斷糾正將成功，則chien搜索執(zhí)行部268將所 接收的數(shù)據(jù)串、特征群多項(xiàng)式和錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式輸出到錯(cuò)誤值計(jì)算部
270。如果判斷糾正將失敗，則為當(dāng)前正被解碼的RS塊設(shè)置解碼失敗標(biāo)
記，并且輸出第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233的這個(gè)塊編號(hào)。
如果在chien搜索中指定了錯(cuò)誤位置，則計(jì)算錯(cuò)誤值。換句話說(shuō)，錯(cuò) 誤值計(jì)算部270通過使用特征群多項(xiàng)式和錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的預(yù)定算法， 將數(shù)據(jù)串的錯(cuò)誤位置處的不正確值糾正為正確值。然后，錯(cuò)誤值計(jì)算部 270將糾正后的數(shù)據(jù)串輸出到去交錯(cuò)部118。
換句話說(shuō)，如果解碼成功，則從ECC解碼器230輸出經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù) 串。如果糾正失敗并且需要第二次或之后的解碼，則使用存儲(chǔ)在特征群 值存儲(chǔ)部262中的信息來(lái)執(zhí)行解碼處理。
然后，如下所述，通過由第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元232翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤 位置來(lái)更新并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)更新/存儲(chǔ)部114的數(shù)據(jù)。對(duì)于該經(jīng)更新的RS塊， 特征群值更新部264計(jì)算與數(shù)據(jù)更新位置相對(duì)應(yīng)的特征群，更新存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)部262中的特征群值，并將經(jīng)更新的特征群多項(xiàng)式輸出到錯(cuò)誤位置 多項(xiàng)式計(jì)算部266。
此后，如上所述，錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266生成錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式， 并且如果判斷解碼失敗，則為該當(dāng)前RS塊設(shè)置解碼失敗標(biāo)記；并且將該 信息輸出到第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元232。如果判斷解碼沒有失敗， 則chien搜索執(zhí)行部268確定錯(cuò)誤位置。如果判斷在chien搜索中解碼失 敗，則為當(dāng)前RS塊設(shè)置解碼失敗標(biāo)記，并且將該信息輸出到第二奇偶校 驗(yàn)/似然糾正單元232。如果在chien搜索中指定了錯(cuò)誤位置，則計(jì)算錯(cuò)誤 值。
如上所述，不必對(duì)經(jīng)翻轉(zhuǎn)的位串從零開始計(jì)算特征群值，因此可以 減小計(jì)算量。此外，在計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的階段中可以判斷解碼中的 失敗，因此如果解碼失敗，則可以執(zhí)行下一處理，從而可以減小計(jì)算量。 因此，與常規(guī)ECC解碼器相比較，ECC解碼器116可以減小計(jì)算量并且 可以更快地執(zhí)行解碼。
第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元
圖19是表示第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元的錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)部126的框圖， 圖20是表示通過圖9中的奇偶校驗(yàn)檢查進(jìn)行的錯(cuò)誤位置指定操作的圖，
圖21是表示圖19中的奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值的圖，圖22是表示圖19中的奇 偶校驗(yàn)塊的位置編號(hào)的定義的圖，圖23示出了錯(cuò)誤產(chǎn)生位置對(duì)應(yīng)表，以 及圖24是表示圖19中的位翻轉(zhuǎn)操作的圖。
在其中解碼失敗的RS塊的RS塊編號(hào)和執(zhí)行去交錯(cuò)處理的RS碼部 分IIOO (參見圖18)都被輸入到第二奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元233之后， 以與圖2中的第二奇偶校驗(yàn)編碼器相同的方法確定奇偶校驗(yàn)。
換句話說(shuō)，圖9中的奇偶校驗(yàn)計(jì)算部120以n個(gè)80位的間隔對(duì)RS 碼部分1100進(jìn)行劃分，如圖5所示，并為各個(gè)所劃分的塊重新計(jì)算2位 的奇偶校驗(yàn)，如圖5和圖6所示。
奇偶校驗(yàn)值檢查部122執(zhí)行奇偶校驗(yàn)值檢查，確定從分離部110接 收的由奇偶校驗(yàn)編碼器生成的奇偶校驗(yàn)值與重新計(jì)算的奇偶校驗(yàn)值是否 匹配。圖20示出了該奇偶校驗(yàn)檢查的狀態(tài)。在圖20中的示例中，第一 奇偶校驗(yàn)塊串中的奇偶校驗(yàn)值具有不同的值。
在奇偶校驗(yàn)檢查中值匹配的奇偶校驗(yàn)塊串被判斷為無(wú)錯(cuò)誤，并且值 不匹配的奇偶校驗(yàn)塊串被判斷為錯(cuò)誤。在這種情況下，第一奇偶校驗(yàn)塊 串被判斷為錯(cuò)誤。
如圖19所示，圖9中的錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)部126包括內(nèi)部塊錯(cuò)誤指定部 140，用于基于奇偶校驗(yàn)檢查結(jié)果和解碼失敗塊編號(hào)來(lái)限定塊內(nèi)的錯(cuò)誤位 置；奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤計(jì)算部142，用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值；錯(cuò)誤開始位置 表144，用于存儲(chǔ)圖23中所示的錯(cuò)誤開始位置；以及位翻轉(zhuǎn)部146，用 于通過奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值參照表144，來(lái)指定錯(cuò)誤位置，并反轉(zhuǎn)錯(cuò)誤位置處 的位值。
作為圖20中所示的示例，在RS塊串中，第二RS塊1002的解碼失 敗，而其它RS塊1001、 1003和1004的解碼成功。內(nèi)部塊錯(cuò)誤指定部 140判斷解碼成功的RS塊沒有錯(cuò)誤，并判斷在解碼失敗的RS塊1002中 存在錯(cuò)誤。在該示例的情況下，判斷在第二 RS塊1002中存在錯(cuò)誤。
因此，內(nèi)部塊錯(cuò)誤指定部140確定在第一奇偶校驗(yàn)塊串和第二 RS 塊1002中存在錯(cuò)誤。換句話說(shuō)，確定圖20中所示的灰色區(qū)域具有錯(cuò)誤。 通過這種方式，可以將具有錯(cuò)誤的區(qū)域限定為其奇偶校驗(yàn)值不匹配的奇
偶校驗(yàn)塊串的公共部分，以及具有解碼失敗的RS塊串的公共部分。
在圖20中，確定灰色區(qū)域中的20位塊具有錯(cuò)誤，并且進(jìn)一步限定 該錯(cuò)誤位置。為此，關(guān)注奇偶校驗(yàn)值。如圖21所示，奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤計(jì)算 部142添加由奇偶校驗(yàn)編碼器生成的奇偶校驗(yàn)值和重新計(jì)算的奇偶校驗(yàn) 值，并將結(jié)果視為奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值。
當(dāng)如圖22所示定義奇偶校驗(yàn)塊的位置編號(hào)時(shí)，生成用于使用該奇偶 校驗(yàn)錯(cuò)誤值(表)來(lái)限定錯(cuò)誤產(chǎn)生位置的關(guān)系，如圖23所示。換句話說(shuō)， 根據(jù)圖6中描述的奇偶校驗(yàn)生成規(guī)則，將80位數(shù)據(jù)串除以3位"111"， 并且將余數(shù)2位視為奇偶校驗(yàn)。在2位奇偶校驗(yàn)的情況下，奇偶校驗(yàn)不 匹配的奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值為三個(gè)"01"、 "10"和"11"。
在這三種情況下，針對(duì)1位錯(cuò)誤和2位錯(cuò)誤確定錯(cuò)誤開始位置，獲 得3的倍數(shù)的不同開始位置，如圖23所示。因此，可以基于奇偶校驗(yàn)錯(cuò) 誤值來(lái)限定錯(cuò)誤產(chǎn)生位置。在該示例的情況下，奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值是"10"， 如圖21所示，因此如果產(chǎn)生了 1位錯(cuò)誤，則錯(cuò)誤位于圖22中的位置編 號(hào)0、 3、 6...之一處，而不會(huì)在任何其它位置，如圖23所示。
如果產(chǎn)生了2位錯(cuò)誤，則錯(cuò)誤位于圖22中的位置編號(hào)1、 2、 4、 5、 7、 8...之一處，而不會(huì)在任何其它位置。在這種基于奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值來(lái) 限定錯(cuò)誤位置的情況下，可以限定除了 3位錯(cuò)誤的倍數(shù)以外的所有錯(cuò)誤。 位翻轉(zhuǎn)部146通過奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值來(lái)參照?qǐng)D23中的錯(cuò)誤開始位置 表，并確定1位錯(cuò)誤開始位置和2位錯(cuò)誤開始位置。然后，位翻轉(zhuǎn)部146 基于錯(cuò)誤候選表124和通過奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值確定的錯(cuò)誤開始位置來(lái)指定 錯(cuò)誤位置，并翻轉(zhuǎn)該錯(cuò)誤位置處的位。
例如，假定奇偶校驗(yàn)塊串的錯(cuò)誤候選表124的內(nèi)容如圖14所示。為 了對(duì)應(yīng)圖14和圖22的位置信息，對(duì)于20位塊編號(hào)i (i=l， 2， 3， 4,)， 圖14中的位置j對(duì)應(yīng)于圖22中的位置20 (i-l) +j。
在圖20中的示例的情況下，在灰色區(qū)域以外的區(qū)域中不存在錯(cuò)誤， 因此，不必使用20位塊編號(hào)1、 3和4。在圖14中的錯(cuò)誤候選表124中， 20位塊2的第二位置產(chǎn)生1位錯(cuò)誤的概率最高，20位塊2的第二位置是 圖22中的第22位置。
但是，圖23表示如果奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值是"10"，則在第22位置處沒
有產(chǎn)生1位錯(cuò)誤。因此，位翻轉(zhuǎn)部146判斷錯(cuò)誤候選表124中表示的候 選是不正確的，并判斷在第25和26位置處發(fā)生的2位錯(cuò)誤，第25和26 位置具有發(fā)生錯(cuò)誤的第二高的概率(圖14中的似然為0.5的位置5和6)。
圖23還表示如果奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值是"10"，則在第25和26位置處 可能產(chǎn)生了2位錯(cuò)誤。因此，位翻轉(zhuǎn)部146判斷第25和26位置處產(chǎn)生 了2位錯(cuò)誤，并翻轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn))第25和26位的值，如圖24所示。
對(duì)存在錯(cuò)誤的其他奇偶校驗(yàn)塊串執(zhí)行相同的處理，在存儲(chǔ)單元114 中更新其錯(cuò)誤被翻轉(zhuǎn)的第二 RS塊上的數(shù)據(jù)，并且在ECC解碼器116中 糾正該錯(cuò)誤。在第二和之后的糾錯(cuò)的情況下，僅糾正在第一次解碼失敗 的RS塊，而不必糾正所有的RS塊。
在圖14中的錯(cuò)誤候選表124中，可以表示在該奇偶校驗(yàn)位中錯(cuò)誤概 率最高(似然最低)。在這種情況下，位翻轉(zhuǎn)部146翻轉(zhuǎn)表124中表示的 奇偶校驗(yàn)值的位，并判斷經(jīng)翻轉(zhuǎn)的奇偶校驗(yàn)值是否變?yōu)榕c重新計(jì)算的奇 偶校驗(yàn)值相同。如果相同，則位翻轉(zhuǎn)部146判斷該奇偶校驗(yàn)的位具有錯(cuò) 誤，并翻轉(zhuǎn)該奇偶校驗(yàn)的位。在這種情況下，不執(zhí)行RS塊的糾正。
在多個(gè)RS塊中解碼可能失敗。在這種情況下，對(duì)于與RS塊的解碼 失敗的塊相對(duì)應(yīng)的所有20位塊，從圖14中的錯(cuò)誤候選表124提取其錯(cuò) 誤概率最高的候選和其錯(cuò)誤概率第二高的候選。然后將這些候選與圖23 中的開始位置進(jìn)行比較，并選擇要翻轉(zhuǎn)的候選。如果第一和第二候選與 圖23中的開始位置不匹配，則判斷沒有候選，并且結(jié)束該處理，而不執(zhí) 行翻轉(zhuǎn)操作。
由于可以通過這種方式限定錯(cuò)誤位置，所以可以確定本發(fā)明的ECC 的性能超過l交錯(cuò)ECC的性能。
此外，通過與圖9中的ECC解碼器116進(jìn)行組合，可以提高糾正能 力的判斷速度和用于ECC解碼器的解碼目標(biāo)數(shù)據(jù)串的特征群的生成速 度，并且可以實(shí)現(xiàn)具有較少計(jì)算量的解碼。
其它編碼器
圖2中的上述奇偶校驗(yàn)編碼器234以80位(-20位x4)的間隔對(duì)
RS碼串1100進(jìn)行劃分，如圖5所示，針對(duì)各個(gè)所劃分的塊(80位)確 定2位奇偶校驗(yàn)1110、 1111、 ...、 lllm、 llln，并且在輸出RS碼串和 該數(shù)據(jù)之后，插入所有的奇偶校驗(yàn)。
然后，以20位的間隔通過交錯(cuò)生成4分塊，如圖7所示，糾錯(cuò)和檢 測(cè)碼構(gòu)成鏈接型碼，基于RS碼的糾錯(cuò)碼被用于這些4分塊的水平方向， 而基于多奇偶校驗(yàn)的檢錯(cuò)碼被用于垂直方向。
但是，對(duì)于垂直方向，也可以使用其他劃分方法。圖25是表示本發(fā) 明的另一奇偶校驗(yàn)添加方法的圖，以及圖26是表示使用圖25中的添加 方法通過奇偶校驗(yàn)編碼器234生成的碼的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖25所示，以任意的間隔(例如，30位)，對(duì)RS碼串1100進(jìn)行 劃分，并添加奇偶校驗(yàn)1110、 1111、...。在圖5中，在4分單元中，以 80位的間隔添加奇偶校驗(yàn)，但是這不限于80位(mxn位)，并且可以按
照其它數(shù)量的位的間隔來(lái)添加奇偶校驗(yàn)。
在圖25的情況下，由奇偶校驗(yàn)編碼器234生成的碼包括兩個(gè)RS碼 串1001和1002，其間插入有奇偶校驗(yàn)，如圖26所示。在兩個(gè)RS碼串 1002和1003之間，以20位的間隔插入奇偶校驗(yàn)。
圖27是表示另一奇偶校驗(yàn)添加方法的圖，以及圖28是表示使用圖 27中的添加方法通過奇偶校驗(yàn)編碼器234生成的碼的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖27所示，以20位的間隔對(duì)RS碼串IIOO執(zhí)行交錯(cuò)，以生成兩 個(gè)塊A和B。以40位的間隔劃分各個(gè)塊A和B，并且對(duì)于這些塊，以 40位的間隔生成奇偶校驗(yàn)1110、 1111、...。在這種情況下，由奇偶校驗(yàn) 編碼器234生成的碼具有添加了奇偶校驗(yàn)1110的分離RS塊1001和1013， 如圖28所示。
通過這種方式，可以通過交錯(cuò)，以20位的間隔在分離的塊之間生成 奇偶校驗(yàn)。
在圖6中，當(dāng)奇偶校驗(yàn)編碼器234確定奇偶校驗(yàn)時(shí)，將80位塊數(shù)據(jù) "11001..."除以3位"111"時(shí)的余數(shù)確定為奇偶校驗(yàn)串。這里，該三 位"111"表示多項(xiàng)式(x2+x+l)。
在本實(shí)施方式中，將描述可以更快地計(jì)算奇偶校驗(yàn)的另一奇偶校驗(yàn)
生成器234。圖29是表示高速奇偶校驗(yàn)計(jì)算的圖，以及圖30是表示用于 實(shí)現(xiàn)圖29的奇偶校驗(yàn)生成器234的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖29所示，在奇偶校驗(yàn)多項(xiàng)式x^+x+l的情況下，以3位為單位 將圖6中描述的80位塊的數(shù)據(jù)串分為上段、中間段和下段。并且對(duì)上段、 中間段和下段的分配位值，分別執(zhí)行XOR運(yùn)算。在圖29中，在上段、 中間段和下段中，XOR運(yùn)算的結(jié)果分別是"0"、 "1"和"0"。
然后，分別根據(jù)異或操作的結(jié)果選擇2位值。如果上段的結(jié)果是"O"， 則選擇2位值"00"，如果結(jié)果是"l"，則選擇2位值"10"。在圖29中 的示例的情況下，上段的結(jié)果是"0"，因此選擇"00"。
如果中間段的結(jié)果是"0"，則選擇2位值"00"，如果結(jié)果是"1"， 則選擇2位值"11"。在圖29中的示例的情況下，中間段的結(jié)果是"l"， 因此選擇"11"。如果下段的結(jié)果是"0"，則選擇2位值"00"，如果結(jié) 果是"1"，則選擇2位值"01"。在圖29中的示例的情況下，下段的結(jié) 果是"0"，因此選擇"00"。
對(duì)于各個(gè)所選擇的2位值，對(duì)每一位執(zhí)行XOR運(yùn)算。在圖29中的 示例的情況下，00+ 11 + 00 = 11。 XOR運(yùn)算的該結(jié)果是要確定的奇偶校 驗(yàn)值。
換句話說(shuō)，在圖6中的表達(dá)式中，將一個(gè)80位數(shù)據(jù)塊分成多個(gè)塊， 計(jì)算各個(gè)所劃分的塊的XOR，并對(duì)計(jì)算結(jié)果確定XOR，于是獲得與圖6 的表達(dá)式相同的結(jié)果。在圖6的方法中，由于根據(jù)80位塊數(shù)據(jù)確定奇偶 校驗(yàn)，因此需要大約240次的XOR運(yùn)算，但是在根據(jù)本實(shí)施方式的奇偶 校驗(yàn)編碼方法的情況下，僅需要82次的XOR運(yùn)算，從而可以將計(jì)算量 減少到大約1/3。
為了根據(jù)80位塊數(shù)據(jù)確定奇偶校驗(yàn)，根據(jù)本實(shí)施方式的奇偶校驗(yàn)編 碼方法可以從80位塊數(shù)據(jù)的兩端開始計(jì)算，或者可以在將該80位塊數(shù) 據(jù)分成多個(gè)塊之后的劃分?jǐn)?shù)據(jù)的兩端開始計(jì)算，因此本方法對(duì)于并行處 理是有效的。另一方面，圖6中的方法在從數(shù)據(jù)的兩端開始計(jì)算方面具 有困難，因此不適合并行處理。
圖30是表示根據(jù)本發(fā)明的另一奇偶校驗(yàn)添加單元234的框圖。如圖
30所示，交錯(cuò)電路234-1以3位為單位將80位塊數(shù)據(jù)分為上段、中間段 和下段。XOR計(jì)算單元234-2， 234-3和234-4分別對(duì)上段、中間段和下 段中的分配位值執(zhí)行XOR運(yùn)算。
2位轉(zhuǎn)換部234-5， 234-6和234-7分別基于XOR計(jì)算單元234-2， 234-3和234-4的結(jié)果，選擇圖29中描述的2位值。XOR電路234-8對(duì) 各個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果執(zhí)行XOR運(yùn)算，以生成奇偶校驗(yàn)。
其它解碼器
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的其它解碼器。圖31是表示奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤和解碼 失敗塊的關(guān)系的圖，以描述本發(fā)明的另一解碼方法，以及圖32示出了圖 31的情況下的錯(cuò)誤表。
如圖8所示，在輸入了解碼失敗的所有RS塊編號(hào)和執(zhí)行了去交錯(cuò)處 理的RS碼部分之后，奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元227或233以與奇偶校驗(yàn) 編碼器相同的方式確定奇偶校驗(yàn)。換句話說(shuō)，如圖7所示，以80位的間 隔分離RS碼部分，并且如圖20所示，對(duì)于各個(gè)所分離的塊確定2位奇 偶校驗(yàn)。
在重新計(jì)算奇偶校驗(yàn)之后，執(zhí)行奇偶校驗(yàn)值檢査，以檢查由奇偶校 驗(yàn)編碼器(或高速奇偶校驗(yàn)編碼器)生成的奇偶校驗(yàn)值和該重新計(jì)算的 奇偶校驗(yàn)值是否匹配。圖31示出了奇偶校驗(yàn)檢查之后的解碼結(jié)果。
圖31中的示例與圖20和圖22中的示例之間的差異在于在所有RS 塊中解碼失敗。此外，在圖31中，第一奇偶校驗(yàn)塊串中的奇偶校驗(yàn)值不 同。在奇偶校驗(yàn)檢查中，其值匹配的奇偶校驗(yàn)塊串被判斷為無(wú)錯(cuò)誤，而 其值不匹配的奇偶校驗(yàn)塊串被判斷為錯(cuò)誤。
因此，在圖31中，判斷第一奇偶校驗(yàn)塊串具有錯(cuò)誤。解碼成功的 RS塊被判斷為無(wú)錯(cuò)誤，而解碼失敗的RS塊被判斷為錯(cuò)誤，因此在本示 例中，判斷所有RS塊具有錯(cuò)誤。在圖31中，灰色區(qū)域具有錯(cuò)誤。
根據(jù)圖32中的錯(cuò)誤候選表124，與圖14不同，在RS塊的所有錯(cuò)誤 位置候選中，錯(cuò)誤的概率非常高。換句話說(shuō)，似然低。在這種情況下， 如現(xiàn)有技術(shù)的情況一樣，即使錯(cuò)誤候選被限定為一個(gè)，也可能產(chǎn)生糾正 錯(cuò)誤。
圖33和圖34是表示根據(jù)本發(fā)明的另一解碼方法的圖。在這種情況 下，如圖33所示，對(duì)整個(gè)奇偶校驗(yàn)塊串設(shè)置擦除標(biāo)記(圖33中的E)。 或者如圖34所示，對(duì)奇偶校驗(yàn)塊串的一部分設(shè)置擦除標(biāo)記(圖34中的E)。
然后，使用RS (ECC)解碼器執(zhí)行糾正(將此視為擦除處理)。結(jié) 果，該方法可以提高糾錯(cuò)性能。
圖35是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的解碼器的圖，以及圖36 是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的解碼器的框圖。在圖36中，用相同 的標(biāo)號(hào)表示與圖9中相同的組成單元。
參照?qǐng)D9說(shuō)明的常規(guī)ECC解碼器116除了正常的糾正之外，還可以 執(zhí)行擦除糾正，該ECC解碼器116不具有特征群值存儲(chǔ)部262和特征群 值更新部264。
在本實(shí)施方式中，使用常規(guī)ECC解碼器116來(lái)執(zhí)行糾正。為了執(zhí)行 擦除糾正，除了RS塊之外，還必須將擦除位置信息輸入到ECC解碼器 116,如圖36所示。
圖36中的擦除位置檢測(cè)部128確定擦除位置信息。將參照?qǐng)D35對(duì) 此進(jìn)行描述。如果奇偶校驗(yàn)值檢査部122的結(jié)果為不匹配，則錯(cuò)誤候選 表124中的錯(cuò)誤塊的候選的似然較低，擦除位置檢測(cè)部128檢測(cè)擦除位 置并輸出該擦除位置。
在圖35中，假定RS塊包括800個(gè)符號(hào)(1 k字節(jié)的位)的塊和40 個(gè)符號(hào)的RS奇偶校驗(yàn)，以與上述編碼相匹配。這里，如果從RS塊的右 側(cè)開始將符號(hào)編號(hào)分配為0、 1、 ...839，并且擦除位置檢測(cè)部128在第838 和839位置處設(shè)置擦除標(biāo)志，則將擦除位置的符號(hào)編號(hào)(838、 839)輸 入到ECC解碼器116。各個(gè)第838和839符號(hào)的數(shù)據(jù)值被都設(shè)置為"0"。
現(xiàn)在將描述ECC解碼器116。根據(jù)上述表達(dá)式(3)，特征群計(jì)算部 260計(jì)算該數(shù)據(jù)串的特征群多項(xiàng)式(多項(xiàng)式sl、 s2、...的系數(shù))，并將所 計(jì)算的特征群多項(xiàng)式輸出到錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266。此時(shí)，計(jì)算2t (=40)個(gè)特征群系數(shù)si (i=l、 2、 ...20的值。
擦除多項(xiàng)式計(jì)算部272使用所輸入的擦除位置的符號(hào)編號(hào)(838、 839)計(jì)算表達(dá)式(10)中的以下擦除多項(xiàng)式。<formula>formula see original document page 32</formula>然后，錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算部266通過BerlekampMassey (BM)方 法，使用以上確定的特征群多項(xiàng)式和擦除多項(xiàng)式，計(jì)算錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式。 通過使用擦除多項(xiàng)式的BM的計(jì)算方法是已知的，在Stephen B. Wicker 所著的并由Prentice Hall出版的Error Control Systems for Digital Communication and Storage中描述了該方法。
然后，使用所確定的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式，chien搜索執(zhí)行部268確定錯(cuò) 誤位置。換句話說(shuō)，chien搜索執(zhí)行部268使用錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式C (x)執(zhí) 行chien搜索，并對(duì)數(shù)據(jù)串上的所有位置j計(jì)算C (aj) (j=0， 1， 2， 3， 4， ...n)。該錯(cuò)誤位置是數(shù)據(jù)串C (aj)岣的位置j。
然后，chien搜索執(zhí)行部268使用特征群多項(xiàng)式和C (aj)值，判斷 糾正是否成功，如果糾正被判斷為成功，則chien搜索執(zhí)行部268將所接 收的數(shù)據(jù)串、特征群多項(xiàng)式、擦除多項(xiàng)式和錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式輸出到錯(cuò)誤 值計(jì)算部270。
如果糾正被判斷為失敗，則在當(dāng)前解碼的RS塊中設(shè)置解碼失敗標(biāo) 志，并輸出該塊編號(hào)。如果在該chien搜索中指定了錯(cuò)誤位置，則計(jì)算錯(cuò) 誤值。換句話說(shuō)，錯(cuò)誤值計(jì)算部270基于預(yù)定的算法使用特征群多項(xiàng)式、 擦除多項(xiàng)式和錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式，將數(shù)據(jù)串的錯(cuò)誤位置處的錯(cuò)誤值糾正為 正確值。
如果不執(zhí)行擦除糾正時(shí)的糾錯(cuò)能力t是20個(gè)符號(hào)，則在執(zhí)行擦除糾 正時(shí)的糾錯(cuò)能力t'和擦除數(shù)量h之間建立下列關(guān)系。 2t' + h = 2t = 40
在上述示例的情況下，擦除數(shù)量是2，因此通過上述表達(dá)式確定 t'=19。這意味著在上述示例的情況下，可以糾正2個(gè)擦除和19個(gè)錯(cuò)誤。 如果在2個(gè)擦除位置中的每一個(gè)處存在錯(cuò)誤，則這意味著可以糾正總共 21個(gè)符號(hào)錯(cuò)誤，并且在不執(zhí)行擦除糾正的情況下，可以糾正超過糾錯(cuò)能 力的錯(cuò)誤。
其它實(shí)施方式
在上述實(shí)施方式中，使用Reed Solomon碼描述了 ECC碼，但是可
以使用諸如BCH (Bose Chaudhari Hocquengham)碼的其它碼。使用4 交錯(cuò)描述了交錯(cuò)，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于兩或更多交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，并且交 錯(cuò)不限于20位的單位。在上述實(shí)施方式中奇偶校驗(yàn)是2位，但是本發(fā)明 也可以應(yīng)用于1位或3或更多位的單位。ECC解碼器不限于圖9中的結(jié) 構(gòu)，而是可以使用其它結(jié)構(gòu)。使用磁盤裝置的記錄/再現(xiàn)裝置的示例描述 了本發(fā)明，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它介質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備，例如光盤裝置 和通信裝置。
使用多個(gè)實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是在本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)， 可以通過各種方式來(lái)修改本發(fā)明，并且這些變化形式不應(yīng)該排除在本發(fā) 明的范圍之外。
在每m (rn^2)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為多個(gè)塊，添加糾錯(cuò)碼的奇偶校 驗(yàn)，并生成在每mxn位處添加了奇偶校驗(yàn)位的拼接型編碼數(shù)據(jù)，因此即 使[數(shù)據(jù)串]被交錯(cuò)為多個(gè)塊并生成了糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，也可以防止電路 規(guī)模的增大。此外，由于基于軟輸出解碼器的似然和奇偶校驗(yàn)檢査結(jié)果， 來(lái)糾正ECC解碼數(shù)據(jù)串，所以可以防止糾正性能的降低。因此可以提高 用于Windows VISTA⑧的長(zhǎng)扇區(qū)型記錄/再現(xiàn)裝置的糾正性能，同時(shí)防 止其電路規(guī)模的增大。
本申請(qǐng)基于2006年10月30日提交的在先日本專利申請(qǐng)No.
2006- 294185和2007年9月10日提交的在先日本專利申請(qǐng)No.
2007- 234267,并要求其優(yōu)先權(quán)，在此通過引用并入其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種編碼器，該編碼器包括ECC編碼器，用于通過在每m位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串，根據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，將各個(gè)塊的糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到所述數(shù)據(jù)串中，來(lái)生成糾錯(cuò)碼字，其中m≥2，n≥2；以及奇偶校驗(yàn)編碼器，用于為糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成奇偶校驗(yàn)位，并將該奇偶校驗(yàn)位添加到糾錯(cuò)碼字中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的編碼器，其中，所述ECC編碼器在每m位處 對(duì)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串進(jìn)行去交錯(cuò)，以恢復(fù)為所述數(shù)據(jù)串。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的編碼器，其中，所述ECC編碼器包括 交錯(cuò)部，用于在每m位處將所述數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串，其中m22 ，必；ECC編碼部，用于根據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)；以及去交錯(cuò)部，用于在每m位處對(duì)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串進(jìn)行去交錯(cuò)，以恢復(fù) 為所述數(shù)據(jù)串，并將所述糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到所恢復(fù)的數(shù)據(jù)串中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的編碼器，其中，所述ECC編碼器生成Reed Solomon碼作為所述糾錯(cuò)碼。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的編碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)編碼器通過多項(xiàng) 式的除法的余數(shù)來(lái)生成所述奇偶校驗(yàn)。
6、 一種用于對(duì)編碼數(shù)據(jù)串進(jìn)行解碼的解碼器，在所述編碼數(shù)據(jù)串中， 在每m位處將所述數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串時(shí)根據(jù)各個(gè)塊的數(shù)據(jù)串生成 的糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)、以及為糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成的奇偶校 驗(yàn)位被添加到糾錯(cuò)碼字中，其中rn^2， n22，該解碼器包括軟輸出解碼器，用于將所接收的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位串，并輸出 各個(gè)位的似然；以及ECC解碼電路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用所述軟輸出解碼器的 碼位串的糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用所述奇偶校驗(yàn)位的錯(cuò)誤檢 測(cè)、基于所述似然進(jìn)行碼位串的糾正解碼。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的解碼器，其中，所述ECC解碼電路包括 ECC解碼器，用于使用所述軟輸出解碼器的碼位串的糾錯(cuò)碼來(lái)執(zhí)行糾錯(cuò)；以及奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元，用于根據(jù)所述ECC解碼器的解碼失敗，使 用所述奇偶校驗(yàn)位來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)，以及根據(jù)所述錯(cuò)誤檢測(cè)的結(jié)果，基 于所述似然，來(lái)糾正被輸入到所述ECC解碼器的碼位串。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的解碼器，該解碼器還包括分離部，用于從所述軟輸出解碼器的碼位串中分離所述奇偶校驗(yàn)位， 并將所述碼位串輸出到所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元；交錯(cuò)部，用于在每m位處將分離了所述奇偶校驗(yàn)位之后的所述碼位 串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串，其中rr^2，論2;以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串，其中，所述ECC解碼器使用所述糾錯(cuò)碼執(zhí)行所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部的各個(gè) 塊的數(shù)據(jù)串的糾錯(cuò)，并且所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元糾正所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元的數(shù)據(jù)串。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的解碼器，其中，當(dāng)解碼失敗時(shí)，所述奇偶校驗(yàn) /似然糾正單元從所述ECC解碼器接收其中解碼失敗的塊的標(biāo)識(shí)符，并使 用針對(duì)通過其中解碼失敗的塊的奇偶校驗(yàn)位而檢測(cè)到錯(cuò)誤的m位數(shù)據(jù)的 似然來(lái)執(zhí)行糾正。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元 針對(duì)所述ECC解碼器的糾錯(cuò)碼字的每mxn位計(jì)算奇偶校驗(yàn)位，并通過比 較每mxri位的所計(jì)算的奇偶校驗(yàn)位和對(duì)應(yīng)的所分離的奇偶校驗(yàn)位來(lái)指定 檢測(cè)到錯(cuò)誤的m位數(shù)據(jù)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單 元根據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)之后的所計(jì)算的奇偶校驗(yàn)位和所分離的奇偶校驗(yàn)位的加 法結(jié)果，來(lái)計(jì)算奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值，并通過比較這些奇偶校驗(yàn)位來(lái)指定所 述m位數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤產(chǎn)生位置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單 元基于檢測(cè)到錯(cuò)誤的m位中的各個(gè)位的似然來(lái)指定錯(cuò)誤候選位。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元 基于所述m位當(dāng)中的各個(gè)位的似然，以m位為單位提取其似然相對(duì)較低 的位位置作為糾正候選。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單 元還包括根據(jù)所述奇偶校驗(yàn)位的衍生多項(xiàng)式、與奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值相對(duì)應(yīng) 的錯(cuò)誤候選位置的表，并且其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元通過所述奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤值來(lái) 參照所述表，并基于參照結(jié)果和所述似然來(lái)指定所述m位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤產(chǎn) 生位置。
15、 根據(jù)權(quán)利要求8的解碼器，其中，所述奇偶校驗(yàn)/似然糾正單元 翻轉(zhuǎn)所述m位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤產(chǎn)生位置處的數(shù)據(jù)，并更新所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 的數(shù)據(jù)串。
16、 根據(jù)權(quán)利要求7的解碼器，其中，所述編碼數(shù)據(jù)串的糾錯(cuò)碼是 Reed Solomon碼。
17、 一種編碼/解碼裝置，該編碼/解碼裝置包括編碼器，該編碼器包括ECC編碼器，用于通過在每m位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串， 根據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串來(lái)生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)，并將各個(gè)塊的糾 錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到所述數(shù)據(jù)串中，來(lái)生成糾錯(cuò)碼字，其中n^2， 論2;以及奇偶校驗(yàn)編碼器，用于為糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成奇偶校 驗(yàn)位，并將該奇偶校驗(yàn)位添加到糾錯(cuò)碼字中，以及 解碼器，該解碼器包括軟輸出解碼器，用于將所接收的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位串，并輸 出各個(gè)位的似然；以及 ECC解碼電路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用所述軟輸出解碼器的 碼位串的糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用所述奇偶校驗(yàn)位的錯(cuò)誤檢 觀IJ、基于所述似然進(jìn)行碼位串的糾正解碼。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17的編碼/解碼裝置，其中，所述糾錯(cuò)碼是Reed Solomon碼。
19、 一種記錄/再現(xiàn)裝置，該記錄/再現(xiàn)裝置包括讀寫頭，用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)中和從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)；ECC編碼器，用于在每m位處將要被寫入到所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù) 串交錯(cuò)為n塊數(shù)據(jù)串，根據(jù)各個(gè)塊的交錯(cuò)數(shù)據(jù)串生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)， 將各個(gè)塊的糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)添加到所述數(shù)據(jù)串中；奇偶校驗(yàn)編碼器，用于對(duì)糾錯(cuò)碼字的每預(yù)定數(shù)量的位生成奇偶校驗(yàn) 位，將該奇偶校驗(yàn)位添加到糾錯(cuò)碼字中，并將結(jié)果輸出給所述讀寫頭；軟輸出解碼器，用于將從所述讀寫頭讀取的編碼數(shù)據(jù)串解碼為碼位 串，并輸出各個(gè)位的似然；以及ECC解碼電路，用于重復(fù)進(jìn)行以下操作使用所述軟輸出解碼器的 碼位串的糾錯(cuò)碼的的奇偶校驗(yàn)進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，以及根據(jù)使用所述奇偶校 驗(yàn)位的錯(cuò)誤檢測(cè)、基于似然進(jìn)行碼位串的糾正解碼。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19的記錄/再現(xiàn)裝置，其中，所述糾錯(cuò)碼是Reed Solomon石馬<=
全文摘要
本發(fā)明涉及編碼裝置、解碼裝置、編碼/解碼裝置及記錄/再現(xiàn)裝置。編碼/解碼器裝置通過ECC碼和奇偶校驗(yàn)碼的拼接碼來(lái)糾正錯(cuò)誤，以防止電路規(guī)模的增大和提高糾錯(cuò)性能。該裝置具有編碼器，用于通過在每m(m≥2)位處將數(shù)據(jù)串交錯(cuò)為多個(gè)塊，添加糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)并對(duì)每預(yù)定數(shù)量的位添加奇偶校驗(yàn)位，來(lái)生成拼接型編碼數(shù)據(jù)，以防止電路規(guī)模的增大，即使該數(shù)據(jù)串被交錯(cuò)為多個(gè)塊并且生成糾錯(cuò)碼的奇偶校驗(yàn)也是如此。此外，還提供了ECC解碼電路，用于使用軟輸出解碼器的似然和奇偶校驗(yàn)檢查結(jié)果來(lái)糾正ECC解碼數(shù)據(jù)串，因此也可以防止糾正性能的降低。
文檔編號(hào)H03M13/29GK101174839SQ200710184930
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者伊東利雄 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社