影碟机原理与维修（十一）纠错与检错

1、纠错检错原因
       在光盘制作过程中，经常发生随机性误码或数码丢失；盘面伤痕或缺损，也造成突发性误码。还有，使用光盘时，由于不慎也使盘面带有指纹、油污或伤痕，也造成重放时产生错误数码。这些情况将引起重放的信噪比变坏，甚至光盘无法使用。为了避免发生这些问题，应当采取措施，对那些随机性错误和较长时间突发性错误，要进行检查、纠正和补偿。这种措施称为纠错检错技术，它可自动对错码进行纠正和补偿，以便正常播放信号。
2、CIRC码和纠错原理
       在光盘上记录信号数据时，以帧为单位，进行交织处理。它可把光盘损伤等造成的群错码进行分解，可把成片的误码转变为分散的单个误码，以便于使用奇偶校验法来纠正误码。但在解调时，则应当对经过交织处理的数据进行解交织，将它们还原为原有数据串。在CD和VCD系统中，纠错技术采用了CIRC和奇偶校验码，它能够自动校正错码，进行相邻量值之间的线性内插补正。CIRC码是交叉交错里德――索罗门码的英语缩写词。图2.1.3是CIRC编码原理示意图。

 
         通常，在记录音频信号时，取左右两个声道音频信号的6个取样点作为一帧，每一帧音频信号又含有24个音频字符，每个字符取为8 bit。在进行CIRC编码之前，先将同一帧的24个音频字符经过扰码器处理，将相邻字符打乱并隔离开，作交叉交错变换，并将偶数取样时间的字符延时两帧。
        经过变换、延时的PCM码信号共进行两次CIRC编码，然后进行光盘记录。PCM码首先进入C2编码器，对PCM码进行第1次CIRC编码。由于音频位流发生位置变换，除最下方2线外，有的音频字符的线位发生变化，已经不在原来同帧的位置了。经C2编码器，由24个音频字符增加了4个校验码，称为Q码（图中用Q1、Q2、Q3、Q4表示），此时每帧已经变成28个音频字符。经过第1次编码后，除第1线外，各线数据进行了不同帧数的延迟，随着线位数的增加，延时量也逐渐增加，各线位延时递增数为4帧，可知，至第28个音频字符的最下线位时，延时量已达108帧。于是，原来同一帧的音频字符已经被分散到108帧范围内相应的帧中。这些交错、延迟字符被送到交错延迟存储器。然后，再将28个字符送到C1编码器，进行第2次CIRC编码。在这里又插入4个校验码，称为P码（图中用P1、P2、P3、P4表示）。经第2次CIRC编码后，每帧有32个音频字符码。此时再对各奇数的字符延迟1帧传送，并把奇偶符号倒相输出，最后以全新的数码串顺序和延迟帧数输出。CIRC纠错处理的核心是交织处理，它使用外设的或者内藏的集成RAM，由RAM进行数据交织处理，按照严格的规定格式对地址进行写入/读出，从而起到纠错作用。C1和C2纠错系统的差错运算公式、纠错方式相似，但两者功能各有侧重。当C1、C2纠错良好地相结合后，由于其双重校正作用，因而使纠错能力大大提高，使重放数据的可靠性达到极高的程度。
 3、几种补错方式
       在重放系统中，通过有关电路和奇偶校验可以发现有错误的数据。然后，可以通过以下3种方法对错码、漏码予以补正。第1种是静噪法。发现、识别差错后，有关电路可使出现差错的地方停止输出数据，即用静噪法掩盖差错。通常，静噪法仅在连续发生差错的地方使用，在纠错过程中实行静噪。第2种称为保持前面字法，在重放系统内设置大容量RAM，它对传送的数据进行一个短暂的连续记忆，当发现某个可疑数据时，RAM输出最靠近它的前面的数据值来代替它。采用前面数据来代替可疑数据，可能存在一些误差，但因传输码率和数据量化比特率较高，一般这种误差是可以忽略的。第3种是线性内插法。它是取差错数据前面的数据和后面的数据的平均值，以该平均值代替误码。存在错误的数据，可近似认为与前一个数据以及后一个数据是连续线性变化的，这种纠错方法的精度相当高。