CN1038072C - 盘状记录媒体 - Google Patents

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Abstract

数据记录区的内径被设置在28至50mm范围内的一个预定值上，而其数据记录区的外径，在其内径选为28mm时，为58至62mm；而在其内径选为50mm时，所说的数据记录区的外径设置在71至73mm的范围内。因此，该记录媒体可被用于小型便携式盘记录/重放设备中，而且通过记录以压缩比为1/4的压缩音频数据，可实现大致长达一个标准12cmCD所具有的重放时间。

Description

盘状记录媒体
本发明涉及一种盘状记录媒本，特别是涉及在其上记录有压缩的音频PCM数据而且有利于采用在小型便携式盘记录/重放设备中的盘状记录媒体。
本发明提供了一种通过光学装置为压缩的音频数据记录于其上的盘状记录媒体，其中，盘的数据记录区的内径被设置在28至50mm范围内的一个预定值上，而其数据记录区的外径，在其内径选为28mm时，为58至62mm；而在其内径选为50mm时，所说的数据记录区的外径设置在71至73mm的范围内。因此，该记录媒体可被用于小型便携式盘记录/重放设备中，而且通过记录以压缩比为1/4的压缩音频数据，可实现大致长达一个标准12cm CD所具有的重放时间。
一个光盘可具有的记录容量比一个磁盘的记录容量要大2至3个数位，而同时使其以比磁带记录媒体更高的存取速度进行存取。光盘还有这样的优点，即它可实现对于其媒体的无接触性数据记录/重放，并且有更高的耐久性，因而使其在近年来变得更为流行。所谓的密盘(CD)即属于广为熟知的各类光盘中的一种。
同时，用于提供一种便携式的，尤其是采用光盘的袖珍型耳机立体声或类似的记录/重放设备来说，盘径为12cm的密盘和盘径为8cm的密盘(所谓的CD单体)业已描述，且也涉及到其盘的格式。然而，采用12cm的盘径，该记录/重放设备会变得太笨而不利于便携。因而一个盘径为8cm或更小的盘被认为是方便的。然而，若想构成一个采用盘径为8cm或更小的光盘的便携式或袖珍式记录和/或重放设备，便会出现下面一些问题。
在一个标准的CD格式中，由一个发生器将以44.1MHz频率取样、16比特量化的立体声数字PCM音频信号记录于一个光盘上，而且这些信号专门由用户(CD-DA格式)重放，其重放时间(记录时间)，对盘径为8cm的盘来说最多为20至22分钟，亦即在一个盘面上不能完整地录下一首古典音乐的交响乐。故74分钟或更长一些的重放时间，即大致与12cm密盘的重放时间相等的时间是所期望的。而且，采用这样的CD-DA格式由用户进行记录是不可能的。此外，一个无接触形光拾音器装置对机械振动是敏感的，因而使之丧失跟踪或丧失聚焦。因此，当对设备进行便携化时，需要采用一些更有力的措施以防止在重放操作中的丧失跟踪或丧失聚焦的不利影响。
采用CD-I(CD-交互性)格式，A至C的等级如下面表1所示，它被定为记录/重放比特压缩的数据音频信号模式。
                          表1等级     取样频率    量化比特数    带宽        重放时间(立体声/单声道)A      37.8KHz         8         17KHz                  2/4B      37.8KHz         4         17KHz                  4/8C      18.9KHz         4         8.5KHz                 8/16
当重放一个按例如B级模式记录的盘时，就会重放出标准CD-DA格式数字信号的4倍比特压缩所获得的信号。因此，如果全部的记录数据是立体声音频压缩数据，则其重放时间就变为4倍，或重放8信道数据，就成为可能，以使得利用一个直径为6cm量级的光盘进行70分钟或更长时间的重放就成为可能。
同时，采用CD-I格式，该盘以与标准CD-DA格式相同的线速度旋转地驱动，以便使连续的音频压缩数据以1个单元对磁盘上的n个重放单元的比率重放，其中n是对应于重放时时间或数据比特压缩率为一个数字，在B等级的立体声模式中，n＝4。这一单元定义了一个由98帧组成并具有1/75秒周期的块或扇区。因此，利用这个8级立体声模式，四个扇区之一为音频扇区的数据序列被记录在以扇区接扇区为基础的盘上，该数据序列如SDDDSDDD……的形式，其中S是一个音频扇区，D是其它的数据区。然而，对于实际的记录，由于上述数据序列经历了类似于普通CD格式音频数据所经历的予定编码过程，例如纠错编码和交错，音频扇区S的数据和数据扇区D的数据是以加扰的方式排列在盘上的记录扇区中的。其它的数据扇区D可用来作为如视频或计算机的数据。当比特压缩的音频信号也用于数据扇区D时，则其中含有周期排列的四信道音频扇区(S1至S4)的数据序列被编码并被记录在盘上，该数据系列形如S1S2S3S4S1S2S3S4……。当记录和重放连续音频信号时，对应于音频扇区S1的信道1的数据被从该盘的最里边向着最外边重放出来。然后对应于音频扇区S2的信道2的数据则从该盘的最里边向着最外边重放出来。顺序地，对应于下一个音频扇区S3的信道3数据从该盘的最里边向着最外边重放出来，最后，对应于音频扇区S4的信道4数据从盘的最里边向着最外边重放出来，以实现连续的四倍时间期间的数据重放。
然而，对于上述的连续重放，为了能较长距离地跨越盘的内外边周，则需要若干个磁迹的跳跃操作。由于这种跳跃不可能瞬时完成，所以重放数据会在短时期中变坏，这就意味着重放声音会瞬时地中断。另一方面，当记录连续音频信号时，例如，不可能只记录扇区S2的信号，这是因为该数据需要在记录时间上经历交错，这就是说，扇区S2数据需要同其相邻的甚至是紧靠的扇区(例如S1和S3)进行交错。这就使得有必要重写先前记录过的扇区的信号。因此，记录该连续的压缩音频数据极为困难，而不可能实时处理。
如果可以克服这些缺陷，则可利用8cm盘甚或更小外径的盘来实现记录/重放时间几乎与标准12cm CD同样长甚至更长。在此情况中，可考虑盘记录/重放设备对于减小尺寸的要求以及该盘的记录容量，来选择各种盘部件的尺寸为最佳值。各种盘部件尺寸的这种选择是很关键的，因为它不仅影响其盘记录/重放设备的尺寸，而且影响其使用效果及装置能否广泛地使用的问题。
按照上述对现有技术的描述可见，本发明的主要目的是提供一个盘状记录媒体，其上记录有已压缩的音频数据或类似数据。从而，作为在其上录有已压缩的音频数据或类似数据的盘状记录媒体可确保有合适的记录/重放时间，而且，该盘的尺寸可以满足记录/重放设备的减小尺寸的要求。
利用按本发明的盘状记录媒体，盘的数据记录区的内径置于28-50mm范围内，对应子该28mm和50mm内径的数据记录区的外径则分别置于58-62mm和71-73mm的范围内。
以这种方式设置盘记录区的内、外直径后，通过在1.6μm的轨迹间距内，并以1.2-1.4m/s的线速度记录压缩比为1/4的已压缩的音频数据，就可以获得至少为60分钟的记录/重放时间，而平均时间值为72-76分钟。
现将上述条件说得更清楚，利用一个与密盘同形状的盘，如果其盘记录区的内径是小于32mm的话，由于导入区具有的内径仍然小于该盘记录区的内径，则光头沿径向向内移动而推压到盘驱动主轴上。光头被这种方式限制其运动并变得无法跟踪导入区。在盘可用较短的宽度而被牢固地卡紧或箝定的情况中，例如在一个盘基板的主表面上的中心孔周围形成的一个凸起部分，就能够进一步减小其卡紧或箝定的宽度，以使得光头可进一步向盘的里边移动，因而使该数据记录区的内径可降至28mm。再考虑上述条件，如果该数据记录区大于73mm，则该记录区具有与普通8cm CD大致相同的尺寸，因而，就不能充分地满足减小盘记录/重放设备尺寸的要求。
图1是应用本发明的盘状记录媒体的数据记录区的内、外径关系曲线图。
图2是盘状记录媒体的平面图。
图3是置于盘盒内的盘状记录媒体的简化平面图。
图4是装在盘驱动单元的盘座上的盘的截面图。
图5是利用本发明的盘记录/重放设备的方框图。
图6是构成记录单元的群集结构的格式图。
图7是典型的扇区或块区数据结构图。
图8是一个子标题的内容图。
图9是所谓的CD-I格式的扇区内数据结构图。
图10是在CD标准中的一帧或一个块区或扇区的格式图。
图11是使用于上述盘记录/重放设备中的数据格式图。
图12是图4所示的盘记录/重放设备记录***的一个受控存贮状态图。
图13是图4所示的盘记录/重放设备重放***的一个受控存贮状态图。
参考图1至图3来介绍根据本发明的盘状记录媒体的实施例。图1表示采用本发明的盘状记录媒体的数据记录区内、外直径的关系图。图2为盘状记录媒体的平面图。图3是一个置于盘盒中的记录媒体的简化平面图。
参考图2，如磁-光盘的盘状记录媒体具有一个直径为dH的中心孔(或缝隙)38，一个未示出的驱动主轴***该孔并箝定该盘以便旋转地驱动盘32。盘32***如图3所示的盘盒31中，从而构成一个盘设备30。遮光板39或类似的装置可移动地安装在盘盒31上。
再参考图2，盘32具有一个内外直径分别为dI和dO的数据记录区RA，一个导入区或内容表区(TOC)内向地设置在数据记录区RA中，其内径为dL。一个固定在数据记录区RA和盘外径dD之间的所谓边缘区。在图2中，以虚线绘出的光头OP表示其正在跟踪导入区的最里边的轨迹(具有内径dL)。
参考图1，数据记录区RA的内、外直径dI和dO在图中分别以纵座标和横座标表示。图中的5条曲线L60，L64，L68，L72和L76表示其外径dO和内径dI之间的关系，这种关系绘出了CD-I格式的B等级立体声模式的记录/重放持续时间。其它盘的记录格式的条件与标准CD格式(CD-DA格式)的条件类似，而且包括诸如1.6μm的轨迹间距和1.2m/s的线性速度。
虽然该数据记录区RA的内径dI的较低限度最好是28mm，但对于一个双面的盘片来说，其较低限度最好是32mm，这样便同普通的密盘类似，而且考虑到盘箝定与卡紧宽度的要求，在现有技术的状态下可获得最小光头的尺寸。对于32mm的内径dI，其导入区的内径dL则处于30mm的量级。由于中心孔38的直径dH最多需要10mm，则小至10mm的一个空间可保存在中心孔38至导入区的内边周之间的中心孔38的一边。由于中心孔38的附近需要有卡紧和箝定的裕量，所以在该中心至其外壁之间的光头尺寸要限定至10mm，小于上述的卡紧和箝定宽度。这样的尺寸要求已接近于目前可实现的最小光头的尺寸要求。按上述观点，有必要将导入区内径dL的较低限和数据记录区RA的内径dI的较低限分别设定为约30mm和32mm。
考虑到超过标准CD尺寸并无特殊优点而仅能导致记录容量的降低，因而数据记录区RA的内径dI的上限设定为与标准CD数据记录区的内径相等，即为50mm。
因此，该数据记录区RA的内径dI最好选择在32mm至50mm的范围内。
考虑到记录容量所要求的值，数据记录区RA的外径dO可依赖于内径dI来确定。在目前的数据压缩技术条件下，能满足必要的声音质量要求(比如FM广播的声音质量)的数据压缩比至多是1/4，即压缩4倍。那么，如上述B级立体模式就是最称心的。由于量级条件与标准CD的量级条件相同，而且其线速度为1.2m/s来说，记录/重放时间和数据记录区内、外直径之间的关系如图1中的曲线L60至L76所示。另一方面，对用户而言，最称心的记录/重放时间标志是一首古典音乐的交响乐的记录时间，即最多为74分钟的记录/重放时间，这几乎等于现在通用的12cm CD的记录时间。可以确信记录/重放时间至少为72至76分钟的直径dO至dI是包围在由图1交叉线的阴影区域内的。如果由于考虑改变记录条件或类似因素而引起数据记录容量的增减，则最好设定数据记录区RA的外径dO处于60至62mm的范围(图1中从点Pa至Pb的范围)以及从71至73mm的范围(图1中点Pc至Pd的范围)，对应于这两种情况，数据记录区RA的内径dI分别为32mm和50mm。
作为一个典型的例子，最称心的值是：
(区RA的内径dI)＝32mm；
(区RA的外径dO)＝61mm，即如图中Q1点所示。
对于其它的尺寸，如
(中心孔dH的内径d)＝10mm；
(导入区的内径dL)＝30mm；
(盘的外径dD)＝64mm。
如果该盘是放置于一个尺寸为70mm×74mm的盘盒内，并以此状态出现在市场上，将有可能利用一个超小型袖珍记录/重放设备进行记录和由其进行重放。
另外一个尺寸的实例是：
(数据记录区RA的内径dI)＝42mm；
(数据记录区RA的外径dO)＝67mm；如图1中点Q2所示，同样可合意地选择其它的尺寸以使得：
(导入区内径dL)＝40mm；而
(外盘直径dD)＝70mm
直径dI和dO还可以这样选择，以使得：
(数据记录区RA的内径dI)＝50mm，而
(数据记录区RA的外径dO)＝72mm，对此可选择其它尺寸，例如，
(导入区内径dL)＝46mm；而
(外盘直径dD)＝76mm。
应当注意到，只要满足上述的尺寸条件，不同于上述的特定尺寸组合的各种尺寸组合都是可能的。
上述条件是对于一个类同于密盘的平板型盘而提出的条件。然而，如果所用的盘的构造可以用较小的宽度可靠地实现其卡紧或箝定的活，则数据记录区RA的内径dI就可以缩小至最小28mm这样的量值。这种设计的一个典型例子是如图4所示的记录盘，该实例将参考图4来加以说明。
参看图4，盘状记录媒体是一个磁-光盘100，置于该盘主表面上的磁性金属板由置于盘座201上的磁铁205吸引，以便将该磁-光盘100箝定在光盘座201上。
参看图4，使用在利用了磁引力优点的盘承载***中的磁-光盘100含有盘基板101，该基板由透明合成树脂，例如聚碳酸酯树脂成形为盘状而得到的。记录信息信号的信息信号记录层淀积于盘基板101的主表面101a上。该盘基板101的另一表面101b，即与载有信息信号记录层的磁-光盘100的盘基板101的表面101a相对的那个表面是一个信息信号的读-写表面，并且光束从读-写表面一边辐射到信号记录层上，以便记录和/或重放该信息信号。
盘基板101具有一个由中心组件202***的中心孔102，当盘被置于驱动装置200的盘座201上时，该中心组件恰好使该磁-光盘100的转动中心与盘座201的转动轴相吻合。平板形盘的磁性金属板103固定在该基板101主表面101a的正中心部分上，以便如同粘合剂那样地封闭中心孔102。
如果该磁-光盘100的盘基板101具有1.2mm量级的较薄的厚度，那么由处于盘座201的中心组件202所***的中心孔102就不能有足够的深度。此外，由于金属板103设置在盘基板100的主表面101a上，以便封闭中心孔，则***中心孔102的中心组件202就不能有足够的高度。
用于恰好使磁-光盘100的转动中心与把磁-光盘100装载到盘座201上的盘座201的转动轴相吻合的中心组件202的安装是使支撑盘座201的驱动轴203轴向地往复运动，并且由螺旋形弹簧204朝向驱动轴203的顶部而予以偏置。当磁-光盘100置于盘座201上时，磁-光盘100的载重顶住螺旋弹簧204的偏置，则中心组件202就沿驱动轴203轴向前移，***中心孔102，以实现磁-光盘100与盘座201的中心对准。
为保证这种中心对准的操作，该中心组件202要有足够的高度，以便在磁-光盘100与中心组件202之间提供相对运动的较大的行程。也就是说，与设置有金属平板103的主表面101a相对的盘基板101的另一主表面101b上被形成了一个环绕中心孔102的环状凸起部分104，以便为中心孔102提供足够的深度并为保证可靠的中心对准操作的中心组件202提供足够的高度。
同时，由中心组件202进行中心定位并以此状态置于盘座201上的磁-光盘100具有作为承载基准表面104a的环状凸起部分104的端面，并且利用置于该盘座201的盘接收表面201a的承载基准表面而置于盘座201上。当在盘座201上加载时，磁-光盘100由设置在盘座201上的磁铁205所吸引的金属平板103而箝定，并由与该盘座201一致的电机206驱动而转动。
通过采用上述盘状记录媒体，由于较窄的或较小的箝位宽度有效地箝定了盘，所以数据记录区的内径dI可减小至28mm，从具有满意特性的盘区域可以有效地实现的观点而言，其数据记录区的内径dI可置于盘上更靠里边的位置的事实是令人想望的。应当注意到，当浇铸树脂以形成一个盘时，树脂是被注入到面向该盘的靠里边部分的一个模部分中的。由于在树脂注入完成后对于整个盘的处置是极其困难的，而且由于通常是该盘的边缘首先被处置而且降低了特性(如由于双边，卷曲，或杂质浓度特性劣化等)，故较靠里边的盘域呈现令人满意的特性，故使人们期望能有效地利用较靠内的盘域。考虑到通过改变记录条件或类似的因素而增加或减少数据记录容量的可能性，如果该数据记录区的内径dI设置为28mm的话，就足以将外径dO的最小值定为58mm，如图1Pc点所示的那样。
下面是为采用上述箝位***而设计的盘的最为称心的各种尺寸的一个实例。
首先，中心孔102的直径扩大到例如11mm，以便增大面对磁铁205的金属板103面积以保证可靠地箝位。通过选择用作在盘加载期间以高度使该盘的加载基准平面定位的凸起部分104的端面104a，光头的移动范围就朝向内区扩展。数据记录区的内径dI设定为31mm。该数据记录区此时的外径dO则设定为61mm，这是一个例子。图1中的点Q是一个满足上述的内径dI和外径dO条件的点。一个具有1.5mm宽度的导入区在内径为31mm的数据记录区的里边形成，而且导入数据以预先录制方式记录在导入区内。一个具有0.5mm宽度的导出区则在外径为61mm的数据记录区的外边形成，并且导出数据以预先录制方式记录在导出区内。
上述的磁箝位***既可与磁-光盘100结合使用，也可以与其它各种盘结合使用，比如说具有类似于传统密盘的铝反射表面的光盘。
图1中画有交叉阴影线的区代表直径dI和dO的组合选择区域，这是当期望有一个长于上述最大的72至76分钟的时间期间的记录/重放时间时，或当数据压缩率被降低以改善声音质量时而采用的。
参看图5，一个采用上述盘状记录媒体的盘记录/重放设备的实例在此进行介绍。
图5表示了一个采用上述的应用本发明的盘状记录媒体的盘记录/重放设备的简略方案。
在图5所示的盘记录/重放设备中，由主轴电机1旋转驱动的磁-光盘2是作为一个记录媒体使用的。当由光头3辐射激光光束于该磁-光盘2上时，通过磁头4加入一个与记录数据一致的调制磁场到磁-光盘2上，以便通过所谓的磁场调制记录方式沿盘2的记录轨迹记录数据。另一方面，磁-光盘2的记录轨迹由光头3通过一束激光来跟踪，以便光磁地重放出已记录的数据。
光头3由激光源(例如激光二极管)和一些光学部件(例如瞄准器透镜，物镜，偏振光***器或筒状镜，分光检测器等)构成，而且面向磁头4放置，而位于该二者之间的是磁-光盘2，为在磁-光盘2上记录数据，光头3为一束激光光束射到磁-光盘2的靶轨迹上，以通过热磁记录来记录数据。与记录数据一致的调制磁场由磁头4加到靶轨迹上，磁头4是由随后将介绍的记录***的磁头驱动电路16驱动的。光头3通过靶轨迹检测辐射的和反射的激光束，以便通过所谓的象散方法检测聚焦误差，并通过所谓的推挽方法检测跟踪误差。当从磁-光盘2重放数据时，光头3检测由靶轨迹反射的激光束的偏振角(Kerr旋转角)的差，以产生重放信号。
光头3的输出送到RF电路5，该RF电路5从该光头3的输出信号中取出聚焦误差信号和跟踪误差信号，并将这些提取的信号传送到伺服控制电路6，而同时将重放的信号转换成相应的二进制信号，然后将这些二进制信号送到随后要详述的重放***解码器21中。
伺服控制电路6由聚焦伺服电路、跟踪伺服电路、主轴电机伺服控制电路和螺线伺服控制电路组成。聚焦伺服控制电路对光头3的光学***的聚焦进行控制，以使得聚焦误差信号降至0。跟踪伺服控制电路对光头3的光学***的跟踪进行控制，以使得跟踪误差信号降为0。主轴电机伺服控制电路控制着主轴电机1，以便以预定的转速(例如以一个恒定的线速度)旋转地驱动磁-光盘2。螺线伺服***控制电路使光头3和磁头4移动到由***控制器7指定的磁-光盘2的靶轨迹位置上。执行这些不同控制操作的伺服控制电路6把由伺服控制电路6所控制的指示各部件的操作状态的信息传送到***控制器7。
虽然目前的盘记录/重放设备是参考B等级立体声模式ADPCM音频数据的记录和重放而进行描述的，但本发明也可用于在其它CD-I***中的其它模式的ADPCM音频数据的记录和/或重放。
利用上述根据本发明的盘状记录媒体，数据记录区的内径设置为32-50mm。对应于32mm的内径，数据记录区的外径设置为60-62mm；对应于50mm的内径，数据记录区的外径设置为71-73mm，这样就使记录媒体可用于小尺寸的便携式盘记录/再生设备，而压缩此为1/4的压缩音频数据则记录在该记录媒体上，以实现大致与标准12cm CD具有同样长的重放时间。就是说，当记录的压缩音频数据具有1/4的压缩比、1.6μm的轨迹间隙和1.2m/s-1.4m/s的线性速度时，记录/重放时间可达到至少60分钟，而平均可达72-76分钟。
一个键控输入操作部分8和一个显示部分9连接到***控制器7。利用来自键控输入操作部分8的操作输入信息所指定的操作模式，该控制器7控制着记录***和重放***。***控制器7管理着利用标题时间或子Q(Sub-Q)数据从磁-光盘2的记录轨迹重放出的以逐扇区为基础的地址信息和借助于光头3和磁头4而跟踪的在记录轨迹上的记录位置及重放位置。根据如后面所述的重放***，从RF电路5所获得的再生数据中的以比特压缩模式数据为基础，或根据由键控输入操作部分8交换选择的ADPCM编码器13中的比特压缩模式数据为基础，***控制器7使比特压缩模式显示在显示部分9上。根据数据压缩率和在比特压缩模式中记录轨迹上的重放位置数据，***控制器还使得重放时间被显示在显示部分9上。
为显示重放时间，利用标题时间或子Q数据从磁-光盘2的记录轨迹重放的逐扇区地址信息(绝对时间信息)乘以在比特压缩模式中的数据压缩比之倒数(在1/4压缩中为4)，以便得到一个显示在显示部分9上的真实时间信息。已经注意到，如果一个绝对时间信息已被记录(预编的)在磁-光盘的一个轨迹上，该预编的绝对时间信息可在记录期间读出来并乘以数据压缩比的倒数，以便以实际记录时间的形式显示当前的位置。
应注意到该盘记录/重放设备的记录***统带有一个A/D转换器12，通过低通滤波器11将来自输入端10的模拟音频信号A入加到该A/D转换器上。
A/D转换器12将音频信号AIN进行量化。从A/D转换器12得到的数字音频数据送到自适应差分脉冲编码调制编码器(ADPCM编码器)13。借助一个与表I示出的各CD-I***中的模式相一致的数据压缩操作，ADPCM编码器13处理来自音频信号A入、由ADPCM编码器13量化的规定传输率数字音频数据，并具有由***控制器7指定的其操作模式。例如，在表I的B等级模式中，数字音频数据在送到存贮器14之前被处理成具有37.8KHz取样频率的压缩数据(ADPCM音频数据)，而且每个取样的比特数为4。采用B等级立体声模式的数据传输率降到18.75扇区/秒。
在图5的实施例中，假设A/D转换器12的取样频率固定在标准CD-DA格式的取样频率上，即44.1KHz，并假设在ADPCM编码器13中，从16比特至4比特的比特压缩是在与压缩模式一致的取样频率转换之后进行的，比如说，对于B等级是从44.1KHz到37.8KHz。另外，A/D转换器12自身的取样频率可作为压缩模式的函数而被转换控制。在此情况下，低通滤波器11的截止频率也作为A/D转换器12的转换控制取样频率的函数而被转换控制。也就是说，A/D转换器12的取样频率和低通滤波器11的截止频率可依照压缩模式而同时地被控制。
存贮器14是作为缓冲存贮器使用的，其中的数据读出和写入受***控制器7控制，而且暂存来自ADPCM编码器13的ADPCM音频数据，以便在需要之时连续地记录于盘上。也即在B等级立体声模式中，由ADPCM编码器13提供的压缩音频数据已将其数据的传输率降至18.75扇区/秒，这些被压缩的数据连续地写入存贮器14。虽然以每4个扇区的速率记录这些压缩数据(ADPCM数据)是足够的，但是，正如前述的那样，在实际中不可能以这样的速率在实际时基上记录这些数据。因此，正如后面将介绍的那样，这些扇区是被连续记录的。这种记录是以75扇区/秒的标准数据传输率的短脉冲群的方式(不连续)进行的。利用由诸如32扇区的预定数字组成的信号群作为数据记录单位的静态期的优点，就是说，与数据压缩率一致、以较低的18.75(＝75/4)扇区/秒传输率而连续写入存贮器14中的B等级立体声模式的ADPCM音频数据，是以上述的75扇区/秒的传输率的一个短脉冲群方式而作为记录数据被读出的，按此方式读出及记录的总的数据传输率，包括非记录时期，是18.75扇区/秒这样的一个较低速率。然而，在这短脉冲群式的记录操作期间的即时数据传输率等于上面提到的标准速率75扇区/秒。因此，如果盘的转速与标准的CD-DA格式的转速相同，即为一个恒定的线性速度，则按与那些CD-DA格式相同的记录密度和相同的记录形式进行记录。
ADPCM音频数据以75扇区/秒的传输率的短脉冲群的形式从存贮器14中读出，即，记录数据被送到编码器15。利用从存贮器14传送到编码器15的数据序列，每次记录的连续记录数据单元包含有多个(例如32)扇区，而且在信号群之前和之后安排几个信号群连接扇区。该信号群连接扇区具有比在编码器15的交错长度更长的长度。因此即使在该扇区经历交错时，其它信号群的数据也不受影响。这种以逐个信号群为基础进行记录的细节将在后面参考图5详述。
编码器15按纠错编码的操作来处理由存贮器14以短脉冲群方式提供的记录数据，例如奇偶相加或交错，或8-14调制(EFM)。因此，由编码器15编码的记录数据被提供给磁头驱动电路16。
对于磁头驱动电路16而言，它是与磁头4相连接的，它驱动磁头4以施加一个与记录数据相一致的调制磁场于磁-光盘2上。
另一方面，***控制器7执行一个对于存贮器14的记录位置的控制操作，而且，基于这种控制操作，还进行盘记录位置的控制，以便使上述的短脉冲群形式从存贮器14读出的记录数据连续地记录在磁-光盘2的记录轨迹上。对这种记录位置的控制，以短脉冲群形式从存贮器14读出的记录数据的记录位置由***控制器7进行管理，而且，指示磁-光盘2上的记录轨迹的记录位置的控制信号送至伺服控制电路6。
下面来介绍该盘记录/重放设备中的重放***。
重放***是用来重放由上述记录***记录在磁-光盘2的轨迹上的连续记录的记录数据的，它有解码器21，该解码器接收一个重放输出，该输出是由光头3利用激光来跟踪磁-光盘2上的记录轨迹而产生的，并由RF电路5转变成了二进制格式的信号。
解码器21与上述记录***的编码器15相关，并且利用上述的纠错解码和EFM解码处理由RF电路5转换成二进制格式信号的重放输出，而且以比上述B等级立体声模式通常的传输率更快的75扇区/秒的传输率重放出上述的B等级立体声模式ADPCM音频数据。由解码器21重放的重放数据送至存贮器22。
存贮器22的数据写入与读出由***控制器7控制，以便使来自解码器21、传输率为75扇区/秒的重放数据以75扇区/秒传输率的短脉冲群的形式写入。而且，在存贮器22中的以75扇区/秒传输率的短脉冲群形式写入的重放数据从存贮器22中按正规的18.75扇区/秒的B等级立体声模式连续地从中读出。
***控制器7还执行以75扇区/秒传输率在存贮器22写入重放的数据的存贮控制，以及按18.75扇区/秒传输率从存贮器22连续读出重放数据的控制。
除上述的对存贮器22的操作进行控制外，***控制器7还对来自磁-光盘2记录轨迹的重放位置进行控制。其控制方式是，由上述存贮控制以短脉冲形式写入存贮器22中的重放数据连续地从盘2的记录轨迹上重放出来。这种重放位置控制是通过管理由***控制器7以短脉冲形式写入存贮器22的上述重放数据在盘上的重放位置，并通过将指示磁-光盘2的记录轨迹重放位置控制信号提供给伺服控制电路6而实现的。
以18.75扇区/秒传输率从存贮器22连续地读出的重放数据所得到的B等级立体声ADPCM音频数据送到ADPCM解码器23。
ADPCM解码器23与记录***的ADPCM编码器13相对应，其操作模式受***控制器7指定。利用本发明的盘记录/重放设备，以因数4来扩展B等级立体声模式ADPCM音频数据，重放该数字音频数据。重放的数字音频数据由ADPCM解码器23传送到D/A转换器24。
D/A转换器24将由ADPCM解码器23提供的数字音频数据转换为模拟音频信号A出。在D/A转换器24得到的模拟音频信号A出经低通滤波器25送至输出端26。
本发明实施例的盘记录/重放设备的重放***具有数字输出功能，以便在ADPCM解码器23输出端上的数字音频数据，经数字输出编码器27在数字输出端28上作为数字音频信号D出输出。
由上述盘记录/重放设备所进行的记录/重放操作将被更详细地解释。
记录数据，即从存贮器14读出的数据被排列成按预定数的间隔(例如32扇区或字块)的信号群，而且在相邻的信号群之间排列着几个信号群链接扇区。参考图6，更详细地进行说明。每个信号群Cn包含有32个扇区或字块B0-B31，而5个链接扇区L1-L5排列在这些信号群Cn之间，用于链接相邻信号群。为记录一个信号群，例如第K个信号群Ck，信号群Ck的32个扇区B0-B31和链接信号群的、并位于信号群之前和之后的：朝向信号群Ck-1[运入字块(Run-in block)]的3个扇区L3-L5；朝向信号群Ck+1的3个扇区L1-L3；共同的构成全部38个扇区的一个整体，并作为一个单元来记录。这38个扇区记录数据从存贮器14传输到编码器15并在该编码器完成交错，以便在对应于大致1.1扇区的长108帧的距离上进行数据重排。然而，在信号群Ck内的数据安全地包含在从运入字块L3-L5到运出字块(Run-out)L1-L3范围内，而对于剩余的信号群Ck-1或Ck+1无影响。同时，哑数据(例如0)被排列在链接扇区L1-L5中，以防止可能发生在数据自身上的交错的不利影响。当记录下一个信号群Ck+1时，在现行信号群和下个信号群Ck+1间的5个链接扇区L1-L5中的3个(L3-L5)用作运入字块，以使扇区L3被冗余地记录而不引起任何不便。运入字块的L3扇区或运出字块的L3扇区可以略去，故剩余的37个扇区可作为一个单元而进行记录。
通过以逐信息群为基础的记录，就不必考虑相邻信息***错形式的干扰，而使数据处理大为简化。另一方面，若确实记录数据由于功能不良而不能正常地进行记录(例如失聚、失跟踪等)，可以逐信号群为基础而进行重新记录，而且当记录数据万一不能有效地重放时，可以逐信号为基础而进行重新读出。
同时，每个扇区或字块包含有12个同步化比特，4个标题字节和数据本身为从D0001至D2336的2336个数据字节，以这样的次序排列，构成全部2352个字节。这种扇区或字块的排列表示为图7所示的一个二维排列。在12个同步化比特中，含有第一字节OOH，10个字节FFH和最后字节OOH。它们都为16进制(H是16进制数)。其后4个字节标题包含有用作分秒和字块的地址部分，每项一个字节，还有一个模式数据字节。这些模式数据主要地是在当结构如图6或7的扇区对应于CD-ROM格式的模式2时，指示CD-ROM的模式。CD-I是应用模式2的一个标准，且满足图8所示的D0001-D0008的数据。
图9示出了CD-I标准的形式1和形式2，其中的12个同步化比特和4个标题字节与图6和图7所示的CD-ROM模式2相同。紧接的8个子标题字节如图8所示，其中数据D0001和D0005是文件号，数据D0002和D0006是信道号，数据D0003和D0007是子码数据，而数据D0004和D0008是数据类型数据。数据D0001-D0004和数据D0005-D0008是以重复形式写入的相同数据。其后的2328个字节包含有2048个用户数据字节，4个误差检测字节，172个P奇偶性字节和104个Q奇偶性字节，作为图9A的形式1。形式1是用来记录字母数据，二进制数据和高压缩的视频数据。用于图9B形式2的2328个字节包含2324个用户数据字节，子标题数据的下行序列和剩余的4个保留数据字节。形式2用于压缩音频或视频数据的记录。在压缩音频数据的情况中，18个128字节声音组(2304字节)排列在2324个用户数据字节中，而利用剩余的20字节表示空间。
同时，当记录上述基于扇区的数据于盘上时，通过编码器15而完成诸如奇偶相加或交错或EFM编码的编码操作，以使记录按图10所示的记录格式而进行。
参看图10，每个字块或扇区包含有从第1至第98帧的98个帧，每一帧为588倍于信道时钟周期T(588T)。在每一帧中，有一个24T(加上用于链接的3T)的帧同步化构形部分；14T的子码部分(加上用于链接的3T)；544T的数据部分(用于音频数据和奇偶数据)。该544T数据部分包含有12字节或符号的音频数据，4字节的奇偶数据，12字节音频数据和4字节已经由EFM(8-14调制)处理的奇偶数据。在每一帧中的音频数据由24字节或12个字构成，这是因为每个音频取样数据的字包含有16比特。子码部分是经历过EFM的8比特子码数据，并被排列在一个具有98个帧的字块中来作为一个单元，每个比特包括P-W这8个子码信道中的一个。第一与第二帧的子码部分是违背EFM规则的字块同步构形S0和S1，由96比特构成的子码信道P-W中的每一个用于第3-98帧。
交错后的被记录的上述音频数据在重放期间去交错而成为与规则时间顺序一致的数据排列的音频数据。例如图7和图9所示的CD-I数据可被记录而取代音频数据。
同时，在图5所示的盘记录/重放设备中的A/D转换器12得到的数字数据是同那些CD-DA格式数据类似的数据，即如图11所示的那样，具有取样频率为44.1KHz、量化比特数为16，数据传输率为75扇区/秒的音频PCM数据。当这些数据送到ADPCM编码器13以进行比特压缩成上述的立体声模式时，该数字数据转换为具有取样频率为37.8KHz的数据，量化比特数压缩为4比特的数据。因此，该输出数据为具有数据传输率降到1/4，即18.75扇区/秒的ADPCM音频数据。连续地以18.75扇区/秒传输率从ADPCM编码器13输出的B等级立体声模式ADPCM音频数据送到存贮器14。
参考图12，***控制器7以如下的方式控制存贮器14，即存贮器14的写指针W以18.75扇区/秒传输率连续地递增，以便以18.75扇区/秒的传输率连续地将ADPCM音频数据写入存贮器14，而且，当存贮在存贮器14内的ADPCM音频数据的数据量超过预定值K时，存贮器14的读指针R则以75扇区/秒的传输率以短脉冲形式递增，并以上述的75扇区/秒传输率的短脉冲群的形式从存贮器14中将ADPCM数据的预定值K作为记录数据而读出。应当注意到，上述预定值K具有一个作为一个单元的信号群数据。
就是说，在如图5所示的盘记录/重放设备中的记录***里，以18.75扇区/秒的传输率连续地从ADPCM编码器13输出的ADPCM音频数据以上述的18.75扇区/秒的传输率被写入存贮器14中。当存贮器14中的ADPCM数据量超过预定数据量值K时，该ADPCM音频数据量值K则被以75扇区/秒的传输率的短脉冲群的形式作为记录数据从存贮器14中读出，以使得输入数据可连续地写入存贮器14，而且同时保证在存贮器14中总是保持一个超过预定量值的数据写入区。在***控制器7的控制下，通过将记录位置记录在磁-光盘2的记录轨迹上，以短脉冲群形式从存贮器14读出的记录数据可连续地记录在磁-光盘2的记录轨迹上。由于在存贮器14中保持超过一个预定量值的数据空闲区，所以，即便是起因于干扰或其它类似原因而使磁-光盘2上的记录操作中断，从而出现了被控制器7检测到的轨迹跳跃等现象，其数据仍能连续地写入容易超过预定值的数据耗尽区，并可同时进行复位操作。因此，输入数据可连续地记录而不遗失磁-光盘2记录轨迹的编码。
同时，对应于扇区实际地址的标题时间数据以逐扇区为基础而附加于ADPCM音频数据，并且以逐扇区为基础而记录于磁-光盘2上。指示记录区和记录模式的内容数据表记录在一个内容表区域中。
在图5所示的盘记录/重放设备的重放***中，***控制器7以如下方式控制存贮器22，即如图13所示，存贮器22的写指针W以75扇区/秒的传输率递增，以使将重放数据以75扇区/秒的传输率写入存贮器22中，存贮器22的读指针R以18.75扇区/秒的传输率连续地递增，使得以18.75扇区/秒的传输率连续地从存贮器22中读出重放数据。而存贮器22的写指针W即时地以75扇区/秒的传输率的短脉冲群形式递增，因此，当写指针W赶上读指针R时，就停止写操作。当存贮器22中存贮的重放数据的数据量低于预定值L时，写操作再次开始。
因此，对于上述的盘记录/重放设备的重放***来说，***控制器7以如下的方式控制存贮器22，即，从磁-光盘的记录轨迹重放的B等级立体声模式ADPCM音频数据以75扇区/秒的传输率，按短脉冲群的方式写入存贮器22，并以18.75扇区/秒的传输率将这些数据从存贮器22中连续地读出，作为重放数据，以使得能从存贮器22中连续地读出重放数据。同时，在存贮器22中总是保持着超过预定量值L的数据空闲区。而且，即时地从磁-光盘2读出的重放数据可由***控制器7通过控制在磁-光盘2记录轨迹上的重放位置而连续地从磁-光盘2的记录轨迹上重放。此外，如前所述，在存贮器22中总是保持超过预定量值L的数据读出区，因此即使万一因诸如干扰等而使重放磁-光盘2的操作停止，从而***控制器7检测到轨迹跳跃的产生时，重放数据也可从具有超过预定数据量值空间的数据读出区域读出，以便连续地输出模拟音频信号并可同时进行复位操作。

Claims (5)

1.一种盘状记录媒体，它包括具有记录表面和与该记录表面相对的第二表面的盘基板，其特征在于，该记录表面的数据记录区是由可通过光学装置记录数据的材料组成，数据记录区的内径在28mm至50mm的范围内，而其外径：当内径等于28mm时，外径在58mm至60mm的范围内；当内径等于50mm时，外径在71mm至73mm的范围内；当内径大于28mm但小于42mm时，外径是大于58mm而小于68mm；以及当内径大于42mm但小于50mm时，外径是大于65mm而小于73mm。
2.根据权利要求1所述的盘状记录媒体，其特征在于，盘基板有一个穿过其延伸的中心孔，第二表面其上有一信号记录层，以及记录表面有一个凸起部分环绕着所述中心孔。
3.根据权利要求2所述的盘状记录媒体，其特征在于，该记录媒体还包括：
盘座，具有一个中心组件，用以接合该凸起部分使盘状记录媒体相对于盘座对准中心；以及
记录装置，用以当中心组件与凸起部分接合时在数据记录区上连续地记录压缩数字数据。
4.根据权利要求3所述的盘状记录媒体，其特征在于，该记录装置还在记录表面的导入区上记录数据，盘基板有一个穿过其延伸的中心孔，以及导入区是一个在数据记录区与中心孔之间的记录表面的环形区。
5.根据权利要求3所述的盘状记录媒体，其特征在于，所述压缩数字数据为压缩音频数据，其压缩比实质上等于1/4。
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