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。
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