DVD光盤(pán)的編碼

1、DVD光盤(pán)的數(shù)據(jù)流程DVD光盤(pán)于1995年設(shè)計(jì)定型,與 CD相比，在設(shè)計(jì)之初就考慮得很周全，不會(huì)再出現(xiàn)不同的扇區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不同種類(lèi)的DVD光盤(pán)的主要區(qū)別體現(xiàn)在邏輯架構(gòu)的設(shè)計(jì)上，至于底層的扇區(qū)規(guī)格則是一樣的。RSPC數(shù)據(jù)塊仃2 bytes10 bytes16個(gè)扇區(qū)（每扇區(qū)2064個(gè)字節(jié)）內(nèi)部校驗(yàn)碼（PI）16行外部校驗(yàn)碼（P0）扇區(qū)DVD光盤(pán)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與流程（點(diǎn)擊放大）在DVD光盤(pán)中，尋址的單位也是一個(gè)數(shù)據(jù)塊，而這個(gè)塊由于包含了 ECC數(shù)據(jù)，因此又被稱(chēng)為 ECC 塊（ECCB，ECC Block ）。DVD 所采用的 ECC 編碼與 CD-ROM Mode 1Mode 2-Form 1 一樣，都

2、是RSPC編碼，因此也稱(chēng)為 RSPC數(shù)據(jù)塊。從上圖中可以發(fā)現(xiàn)， DVD的數(shù)據(jù)流程要比CD簡(jiǎn)單不少，但內(nèi)部校驗(yàn)（PI，Parity ofInn er-code）與外部校驗(yàn)碼（P0, Parity of Outer-code）則是CD光盤(pán)中所沒(méi)有的。、C2編碼，因此如果哪天聽(tīng)人說(shuō)首先要準(zhǔn)備一個(gè) ECCB的數(shù)據(jù)（包同樣，由于沒(méi)有 CIRC的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此也就不存在C1什么DVD光盤(pán)的C1、C2錯(cuò)誤，那就當(dāng)個(gè)笑話聽(tīng)吧。DVD的一個(gè)ECCB包含16個(gè)扇區(qū)，在進(jìn)行刻錄時(shí),括RSPC編碼），然后將 ECC數(shù)據(jù)與用戶(hù)數(shù)據(jù)分割為 16個(gè)扇區(qū)，再經(jīng)過(guò)符合 RLL（ 2， 10 ）標(biāo)準(zhǔn)的EFMplus （8至16編

3、碼）調(diào)制，形成的信道脈沖進(jìn)行刻錄。RSPC數(shù)據(jù)塊與扇區(qū)結(jié)構(gòu)DVD的數(shù)據(jù)以一個(gè)RSPC數(shù)據(jù)塊（ECCB ）為存儲(chǔ)單位，在上文中，我們大概知道了這個(gè)數(shù)據(jù)塊由16個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)+P1/P0校驗(yàn)碼組成，在下面這張圖中我們能清楚的看到一個(gè)ECCB中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PI10 bytes伯2行16行0.0Bq. 170BoJ.71Boj72Bo.ifliBi,oBi,17DBm71Bl iai2,02.12,1702.1712/72艮二1.- .-=:已陽(yáng)a/ J - 一".13170139171163172B：陽(yáng)181Bi9腫01901711.90172B旳詣1191,a191,170191.1711

4、91.172151,1311921711921722070207,1207.1712D?.172207.181172 bytes一個(gè)RSPC數(shù)據(jù)塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（點(diǎn)擊放大），字節(jié)以行、列（也稱(chēng)字節(jié),Byte ）為坐標(biāo)編號(hào)（Br,c），如Bi92,i7o就表示該字節(jié)的位置是第192行/170列，而不是指第192170個(gè)字節(jié)從圖中可以看出一個(gè) ECCB的實(shí)際容量為37856字節(jié)，而不是我們常說(shuō)的32KB（32768字節(jié)），后者只是真正的用戶(hù)數(shù)據(jù)量。那么，它們又是怎么分布到16個(gè)扇區(qū)中呢？ECCB分割成16個(gè)扇區(qū)示意圖（點(diǎn)擊放大）首先，ECCB中的數(shù)據(jù)區(qū)為192行，每行172個(gè)字節(jié)（列），而每一行的 1

5、72字節(jié)橫向生成一 10字節(jié)的PI校驗(yàn)碼，每一列的192字節(jié)縱向則生成一個(gè) 16字節(jié)的P0校驗(yàn)碼,最后再給每一行的 PO校驗(yàn)碼生成10字節(jié)的PI校驗(yàn)碼，從而構(gòu)成完整的ECCB。此時(shí)的ECCB共有208行/182列，分成16個(gè)扇區(qū)，則每個(gè)扇區(qū)為13行/182列，那么是不是前15個(gè)扇區(qū)為數(shù)據(jù)+相應(yīng)的PI校驗(yàn)碼，最后一個(gè)扇區(qū)就是PO和相關(guān)的PI數(shù)據(jù)呢？當(dāng)然不是，在生成刻錄扇區(qū)時(shí)，16行PO和相應(yīng)PI碼分交錯(cuò)分布于16個(gè)扇區(qū)之中，具體構(gòu)成 如下圖所示。16個(gè)扇區(qū)的具體構(gòu)成，灰藍(lán)色為PI碼，淺綠色為P0碼（點(diǎn)擊放大）從圖中可以看出，16行的P0碼和相應(yīng)的PI碼被依次分布在16個(gè)扇區(qū)中，也就是說(shuō)ECCB的

6、校驗(yàn)數(shù)據(jù)是分散在 16個(gè)扇區(qū)中的。由于PI與P0校驗(yàn)碼是DVD在讀取時(shí)的主要糾錯(cuò)手段，因此在 PI與P0校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的次數(shù)與程度就可以被用來(lái)評(píng)價(jià)DVD的刻錄質(zhì)量，而業(yè)界也對(duì)此做出了相應(yīng)的規(guī)定。DVD有關(guān)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)界規(guī)定與CD-ROM 只規(guī)定了 C1錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)一樣，DVD其實(shí)也只規(guī)定了 PI錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)，而沒(méi)有P0錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)，原因很簡(jiǎn)單，P0編碼其實(shí)也在PI的保護(hù)之下，因此只要保證 PI的錯(cuò)誤率不超過(guò)一定的水平就可以了。另外，在DVD的相關(guān)規(guī)范中，也對(duì)不可修復(fù)的錯(cuò)誤進(jìn)行了明確的界定，并立下了相關(guān) 的標(biāo)準(zhǔn)。在DVD-ROM 規(guī)范中規(guī)定：ECCB中某一行如果有一個(gè)或更多的字節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則意 味著出現(xiàn)

7、一個(gè) PI錯(cuò)誤（PIE，PI Error ），連續(xù)8個(gè)ECCB的PI錯(cuò)誤不能超過(guò) 280個(gè)。我們可以計(jì)算一個(gè)，一個(gè)ECCB共有208行，8個(gè)ECCB則1664行，允許280個(gè)PI錯(cuò)誤（也就是280行出現(xiàn)錯(cuò)誤）則表示錯(cuò)誤率為16.8% 。DVD-R/RW的規(guī)定與 DVD-ROM一樣。在DVD+R/RW規(guī)范中則有了更為詳細(xì)的規(guī)定：ECCB中某一行如果有一個(gè)或更多的字節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則意味著出現(xiàn)一個(gè)PI錯(cuò)誤，當(dāng)一行中的錯(cuò)誤字節(jié)超過(guò)5個(gè)時(shí)，此時(shí)的PI錯(cuò)誤則稱(chēng)為PI-uncorrectable（不可修復(fù)的PI錯(cuò)誤）；連續(xù)8個(gè)ECCB的PI錯(cuò)誤不能超過(guò) 280 個(gè)(16.8%); 一個(gè) ECCB 中的 Pl-

8、uncorrectable不能超過(guò) 4 個(gè)(1.92% )。A row of an ECC Block as d©firod in 13.3 that has at least I byte in error constilutes a 尸I error.row is saiderrors before correction shall notIf a row of an ECC Block as defined in 13 3 contains more tlian 5 rrorieoO,_the row is said to be Tl-jncorrectable".乙

9、' 丫 '"-in any 3 consecutive ECC /Blocks lhe tlerexceed 200, f / _/ J 二一 一-in any EC OlocK tfie number of Pll-uncorrectable rows should not exceed 4.現(xiàn)在不少相關(guān)測(cè)試軟件中都以DVD+R/RW 的規(guī)范來(lái)制定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。雖然DVD-ROM與DVD-/RW 沒(méi)有定義 Pl-uncorrectable（在某些軟件中定義為PI Failure ，簡(jiǎn)稱(chēng)PIF）， 但由于它們都是相兼容的設(shè)計(jì)，所以DVD+R/RW 的相關(guān)規(guī)定也基本適用于其他兩個(gè)規(guī)范。那么，有沒(méi)有可能出現(xiàn)PO-uncorrectable（ POF）呢？在一些 DVD測(cè)試設(shè)備的技術(shù)文檔中筆者也發(fā)現(xiàn)了對(duì) POF的一些規(guī)定，由于 DVD想先進(jìn)行PI糾錯(cuò)，才進(jìn)行P0糾錯(cuò)，因此PI被認(rèn)為是第一層糾錯(cuò)，P0則是第二層糾錯(cuò)，如果出現(xiàn)PIF之后又出現(xiàn)POF,那么意味著該ECCB （注意，不是扇區(qū)）是不可修復(fù)的（ 理論上，P0能修復(fù)4個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤，但即PIF即使使有超過(guò)5行的PIF，也并不意味著錯(cuò)誤的字節(jié)會(huì)在垂直方向上排成一列，因此超出標(biāo)準(zhǔn)很多，仍有可能