1 引 言
光盘是目前应用非常广泛的大容量、低成本存储设备。为了减小误码率，原始数据经过格式化编码和信道编码后，才能写人光盘片；在读取时，则需经过信道解码和格式化解码后，才能得到所需的原始数据。光盘数据的读写过程如图1所示。

2 ci．rc基本原理

功能强大的错误检测和纠正措施：circ纠错码综合了交插、延时交插、交叉交插等技术，不仅能纠正随机错误，而且对纠正突发错误特别有效。

circ是一种前向纠错(fec)：发送端发送能纠正错误的编码，接收端根据接收到的编码和编码规则，能自动纠正传输中的错误。其特点是不需要反馈信道且实时性好。交叉交织的基本原理：在数据刻录到光盘之前，先将所要刻录的数据字按已定义的规则扰乱，重放时通过dsp将扰乱的数据字按相反的规则重新排列，使之恢复成原始的次序。

circ的基本纠错是通过"加总"的方式进行。比如有1 6个原始数据，并将他们排成4行4列如图2所示。

行列各进行相加，行的总和与列的总和是相同的。行和与列和，还有总和共9个数据一起刻录在光盘上。当cd'光盘被读取时，数据重新累加并与"校验和"进行比较。假设图2的第3行第3列的数据2误码变成5，如图3所示。这样，总和变成了72，已经不同于刻在光盘上正确的原始数据的总和69，表明cd发生了误码；进一步检查行列值。可发现第3行的和值15、第3列的和值18都不同于刻在光盘上的原始的和值。这样就可以推断出第3行第3列的数据出错了，并可以由总和的差值(72-69)=3，将误码2纠正成5。

以上是单个数据出错的检、纠错原理。当随机错误很多时，可以通过采用上面冗余技术(redundaney)纠正。然而对于由光盘上出现的比较大面积的划伤或脏物而引起的误码，就必须设法把时间连续的帧信息分散到不同的物理帧上去，即把可能出现的错误离散化。这样处理的好处是：在重放光盘时，若读到有大面积的信号失落，经circ的去交叉交织处理后，将不会是某个信息帧的全部信符的损坏。当出现多处错误时，如图4所示：(a)为原始数据，沿对角线从左下角按"z"字形顺序刻录在光盘上；(b)，如果光盘上第3行数据全出错；如(c)，在检错处理之前，先对这些数据进行交叉编码，成为(d)的形式。这时可以发现原先在同·行出错的数据被重新排列成单个出错数据且位于对角线。这样就把出错数据分离开来，便于进行检错纠错。这就是circ的基本原理。这种纠错技术应用于二进制时，即为偶校验。

3光盘格式数据的扇区结构

circ被广泛地应用在cd和vcd光盘中。cd和vcd的mpeg数据记录格式是相同的，都采用cd-rom的扩展结构，即cd-rom／xa规格。光盘由导入区(1ead-intrack)、导出区(1ead-out track)和用户数据区组成，用户数据的信息光道都要用扇区来构造，而一些物理光道则可以用来把信息区中的信息光道连接起来。由于每秒传送75个扇区，每个扇区由98个帧组成，所以帧传输的频率为7 350 hz，而每帧由同步字、控制字、信号数据和circ纠错码共588个数据组成。故通道位的时钟频率应是7．35 khz×588=4．321 8 mtz。

cd的circ的编码过程如下：

(1)在每帧的时间内，对音频6次采样，每次采样有2个1 6 b的样本，一个来自左声道，一个来自右声道，各有2个字。即每帧包括有24个8 b的数据，称为f1帧(f1一frame)。

(2)用一个称为c：的编码器对这24个字节数据产生4个q校验字节。24个声音数据加上4个q校验符号共28个字节数据，称为f：帧(f：一frame)。

(3)这28个字节数据再经过一个称为c1编码器产生4个p校验字节。共32个字节，称为f3帧(f3-frame)。

经过c2和c1后共有32个字节的数据，这些数据打乱了原来的排列顺序，实现了数据的交叉和交织，解码系统便是在把这个基础上进行纠错和插补的。这些音频数据加上一个控制字(控制通道中的字码信息)，先经过efm调制，得到33个14 b的数据字。然后在这些刻录到光盘上的一帧时，数据前面还要加一个24帧同步字。最后，在这34个数据中，还得加34个3 b的连接耦合位。至此，同步位、控制位、音频数字位、纠错位、耦合位等构成一个完整的信息帧，如图5所示。

4纠错的实现与处理

在实际应用中，交叉交织通过一组延时器来实现，延时器的延时量是取样周期的整数倍，由dram构成。延时交插之后还可用交叉技术，称为延时交叉交插技术。cd-

就是说，circ能纠正在2．4 mm光道上连续存放的448个错误字节。
在音视频cd-rom解码过程中，当从光盘中读到的数据发生差错并被识别出来时，有的可以被纠错；而如果被损坏的程度比较严重，被识别出来的差错数据就不能被全部纠错。对这些差错数据有以下几种处理方式：
(1)解码器电路将在出差错的这一点上使扬声器无声，显像管无图，即静噪来解决。应该注意，静噪方式通常是在连续发生差错又无法纠错的情况下采用的。

(2)cd-rom重放机内部有大量的存储器，用于处理音视频数据，能对