CN1145939C - 光学记录载体以及从其上记录和重现信号的方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学记录载体(RC和RC′)、以及在这种光学记录载体(RC和RC′)上记录和重现信息的方法和装置,用于降低来自相邻轨迹(TR)的串音的影响,并且可以实现稳定的寻迹控制。在光学记录载体(RC和RC′)的表面上按螺旋或是同心图形设置一个记录轨迹(TR),在轨迹上记录划分成扇区单位(S)的信息(Sm)。每个扇区进一步包括六十个帧(FRf)。每一帧(FR)包括一个再同步帧面(RS)场,一个帧地址(FA)场,数据(INF)场,以及一个帧尾(PA)场。指示信息(INF)扇区的位置的识别信息(SA)被记录在第一帧(FR1)的数据块中。根据这一识别信息(SA)值,采用一个十五级的最大长度序列发生器(603)所产生的值(SR)对记录在数据(INF)后面的用户数据(UDf)进行扰码。这样就能降低相邻轨迹(TR)的信号之间的相关性,并使串音的影响随机化,从而减少其对跟踪误差信号的影响,并且实现极为稳定的跟踪控制。
Description
本发明涉及一种光学记录载体,通过发射聚焦的光束从其上读出信息,并且涉及一种在其上记录信号以及从其上重现记录的信号的方法。
作为音频信息数据、视频信息数据和其他类型数据的一种存储介质,只读的光学记录载体(以下称为″记录载体″)已经变得越来越重要了,因为它具有的容量能存储大量可供以后重现的信息。然而,对更大存储容量和更小设备尺寸的需求是没有限度的,这样就需要进一步增加记录载体的数据记录密度。
惯用的此类记录载体是具有树脂基片的盘形记录介质,在表面上设有由坑和脊构成的螺旋或同心数据轨迹。然后采用喷涂或其他工艺在基片的数据载体面上形成一个例如铝制的反射膜。
在从这种记录载体上重现数据时,把半导体激光器发射的光束聚焦在记录载体上,并且通过检测反射的光束对激光束进行控制,使其跟踪记录载体的数据轨迹。通过检测记录载体上的坑和脊反射出的光量的变化就可以读出记录的信息。
在1977年11月8日授予Josephus等人的美国专利US4057833号和1988年4月26日授予Tanaka等人的美国专利US4740940号中采用了相位差方法来检测用于跟踪控制的控制信号,也就是与光束位置和记录载体上实际的轨迹之间的剩余偏差(offset)或是定位误差相对应的跟踪误差信号。
这种相位差方法采用一个光电探测器把记录载体的反射分成检测表面上沿轨迹长度和宽度方向的两个象限,并且根据沿对角线两端位置上的探测器输出的合成信号的相位差来确定任何跟踪误差。
在1975年4月8日授予Gijsbertus的美国专利US3876842号中还描述了一种三光束方法。这种方法向记录载体发射三个光束,即读出光束和两个互补的光束,采用分立的光电探测器检测各个反射光束,并且根据互补反射光束的光量或是光密度的差来探测跟踪误差。
上述记录载体的数据记录密度是由数据轨迹间距和轨迹方向上的数据密度即记录数据的线性密度而确定的。然而,随着轨迹间距的减小,从相邻轨迹引起的串音就增加。当相邻轨迹间所记录的数据有很强的相关性时,在跟踪误差信号中就会产生伪信号,并且造成跟踪控制的不稳定。以下参照图16和17说明相位差方法中存在的这种现象。
在图16中表示了一例光电探测器104e,用来接收从记录载体反射的一个光束,这种光束最好是激光束,从中检测聚焦误差信号、跟踪误差信号以及信息信号。如图16所示,光电探测器104e最好是由四个正方形单元C1,C2,C3和C4构成,每个单元的两个邻接边缘靠着另外两个单元。按照激光点在各单元上的聚焦面积,各个正方形单元C1,C2,C3和C4分别产生定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4。
激光束的跟踪控制是利用这些定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4按以下方式执行的。用位于对角位置的单元C1和C4产生的定位信号Sc1和Sc4合成产生第一副跟踪信号ST1。类似地,用位于另一对角位置的单元C3和C2产生的定位信号Sc2和Sc3合成产生第二副跟踪信号ST2。按照两个副跟踪信号ST1和ST2之间的差别对激光束Ls进行跟踪。
在图17中表示了多个坑P,把一种简谐空间频率记录在沿着每个坑中心线的多个轨迹Tr1,Tr2和Tr3上。使激光束Ls的光点定位,用来沿着轨迹Tr2的中心线扫描这些坑,并且用图16的光电探测器104e检测被扫描的轨迹Tr2上反射的激光束。
实线L1和L2分别表示理想状态下的第一和第二副跟踪信号ST1和ST2,被扫描的轨迹Tr2在这种理想状态下没有受到任何来自相邻轨迹Tr1和Tr3的串音一类的干扰。虚线L1d和L2d分别表示实际状态下的第一和第二副跟踪信号ST1和ST2,此时在轨迹Tr1,Tr2和Tr3之间存在干扰。
在理想状态下,两个副跟踪信号ST1和ST2的相位与设在扫描轨迹Tr2上的坑P的相位是相同的,如实线L1和L2所示。然而,处在相邻轨迹上的坑会使从被扫描轨迹Tr2上重现的定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4与从相邻轨迹Tr1和Tr3上重现的副信号形成串音。
定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4中的这种串音会影响由对角线成对合成的副跟踪信号ST1和ST2的相位。具体地说,在彼此具有很强相关性的相邻轨迹上记录数据时,副跟踪信号ST1和ST2之一相对于时间顺序向前移,而另一个则向后移。在本例中,第一副跟踪信号ST1超前了一个时间Δta,而第二副跟踪信号ST2延迟了一个时间Δtd。
轨迹的间距越近,在相邻轨迹之间造成的串音就越大。另外,如果按照靠近的轨迹间距在相邻轨迹上记录具有相同或类似图形的数据,相邻轨迹之间的相关性是很强的,足以使超前时间Δta或是延迟时间Δtd增大到无法按照跟踪信号ST1和ST2对激光束执行准确跟踪的程度。
因此,如果一个相邻轨迹例如Tr1上的坑处于轨迹Tr2上当前被扫描的那些坑前面的位置,这些轨迹Tr1和Tr2之间的相关性就会使从当前轨迹Tr2上重现的信号提前。另一方面,如果另一相邻轨迹Tr3上的坑处于轨迹Tr2上当前被扫描的那些坑后面的位置,这些轨迹Tr2和Tr3之间的相关性就会使重现的信号延迟。
换句话说,如果具有简谐空间频率的坑跨越多个轨迹而被记录,则来自光束所处位置的轨迹的信号之间就会具有很强的信号相关性;并且来自相邻轨迹的信号也是很强的。这样,来自这些相邻轨迹的串音就会破坏跟踪误差信号,造成不稳定的跟踪控制。
如果在这种记录载体上记录数字图像,显然也可以记录静止的图像。虽然对运动图像来说没有问题,但在记录静止图像时可以跨越多个轨迹而记录具有很强相关性的信号,使这些轨迹中的跟踪控制会变得不稳定。在盘的圆周区域外侧或是内侧还设有跨越多个轨迹的控制数据区,在记录计算机数据时用于记录控制数据。然而,这种控制数据区并非总是记满了控制数据,并且在其空白(未记录)区域中记录一种伪数据,例如十六进制码的″FF″。
跟踪控制频带通常有数千赫兹的宽度,如果在这一控制频带中出现具有很强相关性的信号频带,跟踪控制就会遭到破坏。例如,如果记录载体的转速是1800rpm,35mm径向位置上仅仅几毫米的轨迹间强信号相关性就能对跟踪控制造成破坏。
尽管这种会在相邻轨迹之间形成很强的相关性和串音的一致的数据图形和狭窄间距的轨迹是针对跟踪控制而言的,它们对聚焦控制和数据重现操作也会有影响。
本发明的目的就是提供一种能解决这些问题的光学记录载体。
本发明已经达到了基本上解决上述问题的目的,并且其基本目标是提供一种改进的光学记录载体。
为了实现上述目的,一种用于记录信息的光学记录载体包括在其上按螺旋或是同心图形设置的记录轨迹;以及多个设在上述记录轨迹上的扇区,每一扇区用于记录上述信息和用于识别上述记录扇区位置的一个扇区信息,其中的上述信息是在采用最大长度序列发生方法利用相对于初始值的等级的预定级数产生的值使其随机化之后进行记录的,上述初始值在上述记录轨迹的每一圈中至少被更新一次。
本申请的基础是1995年4月10日提交的日本专利申请7-83982号,该申请的全文可作为本文的参照。
根据以下参照附图结合最佳实施例的说明可以清楚地看到本发明的上述和其他要点和特征,所有附图中相同的部件都采用了相同的标号来表示,在附图中:
图1是一个平面示意图,表示按照本发明的一例记录载体,
图2是一个示意图,表示记录到设在图1的记录载体上的一个记录轨迹上的数据格式,
图3是一个图表,示意性地表示了图2的数据格式中一个扇区的布局,
图4是一个顺序图,示意性地表示为了在图3的扇区上进行记录而制备的数据结构,
图5是一个框图,表示按照本发明用于在图1的光盘上记录随机化数据的记录装置,
图6是一个框图,表示图5中的数据格式器,
图7是一个框图,表示图6中的扰码器,
图8是一个框图,表示图7中扰码器的细节,
图9是一个图表,用来解释用图19的M-序列发生器产生的随机化数字进行扰码的信号是如何降低相关性的,
图10是一个框图,表示按照本发明用来从图1的光盘上重现随机化数据的重现装置,
图11是一个框图,表示图10中的数据去格式器,
图12是一个框图,表示图11中的反扰码器,
图13是一个框图,表示图12的反扰码器的细节,
图14是一个框图,表示图6的另一种扰码器,
图15是一个框图,表示图11的另一种反扰码器,
图16是一个光电探测器的平面示意图,用于将光盘表面反射的光束转换成电学定位信号(pilot signal),
图17是一个图表,用来解释坑图形之间的关系以及图16的定位信号的相关性,
图18A,18B,和18C是一些示意图,表示可用于本发明的各种类型的记录载体,
图19是一个类似于图8的框图,但是表示的是图7的另一种扰码器,以及
图20是一个类似于图13的框图,但是表示的是图12的另一种反扰码器。
参见图1,它表示了按照本发明的一例记录载体的光盘记录表面。光盘RC最好具有设在一个记录面上的单个记录轨迹TR,在其上承载数据。在本实施例中,在盘形记录载体RC上把数据记录成一串坑和脊的轨迹TR被布置成螺旋的图形。
值得注意的是,螺旋图形轨迹的各部分是彼此相邻的。从这一角度来看,轨迹TR的这种相邻或邻接部分按多个轨迹来处理以便更好识别。
按照恒定的线速度(CLV)记录数据,以便维持轨迹TR的每单位长度上均匀的数据密度,也就是线性数据密度,与记录载体RC上的径向位置无关。记录轨迹TR可以被分成独立的区域R1,R2,R3,..,各自具有相同数量的记录扇区,这一点在下文中将会参照图8加以说明。
参见图2,图中表示了在图1的记录载体RC上记录的信息格式。这种记录载体RC的轨迹TR被编制成在整个轨迹TR上连续记录的多个扇区S。这些扇区S是连续并按顺序编号的扇区S1,S2,S3,...,Sm,Sm+1,...,其中的″m″是一个整数,并且在记录轨迹TR中包括预定数目的扇区。
每个扇区Sm包括六十个帧FR01到FR60。每个帧FR01到FR60包括一个再同步帧面场(re-syne pattern field)RSf,用于在重现期间的帧同步;一个帧地址场FAf,用于识别帧的位置;一个帧数据场INFf;以及一个帧尾场PAf。上述各个符号″FR″,″RS″,″FA″,″INF″和″PA″后面的后缀″f″表示相应的帧号,并且在本例中是一个从0到60范围内的整数。
再同步帧面场RSf和帧地址场FAf各自为一字节的长度,并被等效地转换成一个帧数据场INFf。帧数据场INFf具有40字节的容量。帧尾场PAf可以由多个坑构成,但是有一、两个坑就足够了。
例如,如果采用游程长度受限(RLL)(1,7)调制(一种将八比特数据转换成十二信道比特的调制技术)对数据进行编码,坑的长度或是坑(或脊)间的间隔范围就是2T到11T,其中的T是信道时钟。帧尾场PAf仅需要一对2T长度的坑和脊。帧尾场PAf在必要时也可以被省略,因为其基本用途是协助读出帧数据块INFf。
记录在再同步帧面场RSf上的图形是一种其他场中不会出现的图形。如果按上例的情况采用(RLL)(1,7)编码,就可以预先规定再同步帧面场RSf具有12T以上长度的脊。
如下所述,第一帧FR01的第一帧数据场INF01被编制成与其他帧FR02到FR60的其他帧数据场INF02到INF60不同的预定图形。第一帧FR01的第一帧数据场INF01从用以识别扇区地址SA的16字节标题HD开始,然后是16字节的子码记录管理信息SC,以及8字节的第一用户数据UD01。
标题HD记录地址ID0(ID1)和CRC两次,也就是记录指示相应扇区Sm的扇区号两次,这种扇区号是从轨迹TR的内侧圆周到外侧圆周按顺序分配的。然而,帧FR02到FR52的各个帧数据场INF02到INF052是仅供40字节的用户数据UDf占用的,其中不包括标题HD或是子码SC。另外,其余帧FR53到FR60的各个帧数据场INF53到INF60是仅供40字节的纠错编码(ECC)校验字节(CB)占用的。
图3中表示了记录在光盘RC的扇区Sm上的数据布局。每一行代表一个帧FRf的数据格式,并且按照箭头Dr指示的顺序在箭头Df指示的方向上逐帧记录在记录载体RC上。在每个帧FRf上记录有再同步帧面数据块(RSf),帧地址数据块(FAf),帧数据块(INFf),以及帧尾数据块(PAf)。
具体地说,用第一帧FR01的帧数据场INF01记录16字节的标题数据块(HD),16字节的子码数据块(SC),以及8字节的第一用户数据块(UD01)。
帧FR02到FR52的各个帧数据场INF02到INF052仅用来记录40字节的用户数据块(UD02到UD52)。
帧FR53到FR60的各个帧数据场INF53到INF60仅用来记录40字节的纠错编码校验字节块CB53到CB60。
这样,每个Sm就包括2400字节的帧数据块(INF01到INF60),它是由16字节的标题块(HD),16字节的子码块(SC),2048字节的用户数据块(UD01到UD52),以及320字节的纠错编码校验字节块(CB53到CB60)构成的。包括标题HD,子码SC和用户数据块UD02到UD52的前52帧数据块INF01到INF52的2080字节被用于在光盘RC的对应记录扇区Sm上指示和记录按用户意愿的信息。
换句话说,不包括第一帧数据块INF01中的前32字节在内的前52帧数据块(INF01到INF52)的2048字节是用户自己的任意数据,它们被记录在用户数据块(UD01到UD52)。第一帧数据块(FR01)的前32字节被用于标题HD和子码SC。标题HD被用来指示诸如扇区号码一类的地址。子码SC被用来指示产生信息的光盘的类型,用户数据的类型,等等。从这一角度来看,前52帧数据块(INF01到INF52)的2080字节数据被称为″信息数据″。
随后的几帧数据块(INF53到INF60)的320字节数据是″纠错编码(ECC)校验字节(CB)″,用来校验信息数据的准确性,并且在发现差错时对信息数据进行校正。按照本发明,采用各种方法对帧数据块INF01到INF60的数据进行扰码,使数据随机化,从而降低相邻记录轨迹TR或是扇区Sm之间的数据相关性。这种随机化过程在下文中会参照图7和8加以说明。此处要说明的是,在下文中同一个符号Sm,FRf,RSf,PAf,INFf,PAf,HD,SC,UDf,CBf被用来同时表示设在记录载体RC上的场和记录在相应记录场中的数据块。
在图4中示意性地表示了记录在扇区Sm的帧数据场INFf上的数据图形结构。2080字节的信息数据被排列成每行104字节,每列20字节。在每行中添加16字节的ECC校验字节CB。这样就制成了二十行各自具有120字节长度的纠错编码(ECC),每行中包括104字节的信息字节和16字节的校验字节CB。
这样,每个扇区Sm中帧数据块INF的总容量就是2400字节,其中包括2080字节的信息数据HD,SC和UD,以及320字节用于纠错的校验字节CB。这种纠错方法被称为长途编码(LDC)。信息数据中的标题和子码数据HD和SC从图4左上端开始被排列在第一和第二列C1和C2中,而8字节的用户数据UD01被写入第二列中剩下的8个字节。因此,用于记录第一帧数据块INF01的40字节数据被排列在第一和第二列C1和C2中。
用于第二帧数据场INF02的数据被排列在第三和第四列C3和C4中。然后,用于各帧数据场INFf的数据依次被排列在从奇数列号开始的两个顺序列中。这样就在一个20字节行乘120字节列的矩阵中编制了用于记录所有帧数据场INF01到INF60的数据,其中包括具有校验字节CB53到CB60的用户数据UD01到UD52。
第一实施例
在图5中表示了按照本发明的一种记录装置,用于在光盘RC′的扇区Sm上记录随机化的数据。这种光盘RC′是图1的光盘RC的一种改型,它是一种可重写的数据媒体。这两种光盘RC和RC′的数据格式和轨迹结构基本上是相同的。
记录装置WA包括一个盘电机102,用于支撑和转动图1的光盘RC′。一个光头104采用光学方法在光盘RC′上写入数据。光头104包括光源104a,光调制器104b,聚焦单元104c,半反射镜104d,以及光电探测器104e。
光源104a通过光调制器104b,半反射镜104d,以及聚焦单元104c向光盘RC′发射一个光束Ls。用光调制器驱动器110驱动光调制器104b,以便调制光的强度或其发射角,使得光束Ls具有能够到达光盘RC′的足够的记录功率。从这一点来看,调制器104b可以对光束Ls的光源起到ON/OFF(通/断)开关的作用。
光电探测器104e接收从光盘RC′上通过聚焦单元104c和半反射镜104d反射的光束Ls。正如上文中参照图16所述的情况,光电探测器104e按照各自聚焦在四个单元C1,C2,C3和C4上的光束Ls的光点面积分别产生定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4。
一个聚焦误差检测器106被连接到光电探测器104e,用于接收定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4,从中产生聚焦误差信号FE。聚焦控制器108被连接到聚焦误差检测器106,用于接收聚焦误差信号FE,从中产生聚焦控制信号FOD。
光头104的聚焦单元104c被连接到聚焦控制器108,用于接收聚焦控制信号,以便使光束Ls聚焦在准确的位置。
用一个光头位置检测器112来检测光头104相对于光盘RC’半径方向上的位置,从中产生光头位置信号。盘电机控制器114被连接到光头位置检测器112,以便接收光头位置信号,并且连接到盘电机102,以便根据位置信号准确地控制电机的转动。
一个进给电机18被连接到光头位置检测器112,用于接收光头位置信号,并且进一步连接到一个进给电机116,以便根据位置信号准确地控制其转速。
用例如盒式录像机一类初始的数据源120提供对应于用户数据UD的初始信息数据,准备记录在光盘RC’上。数据源120可以由用于从外部设备接收初始源数据的一个输入口来代替。
烽据格式器122被连接到数据源120,从那里接收用户数据UD,将其处理成随机化形式的帧数据INFf,以便降低相邻记录轨迹TR或是扇区Sm之间的相关性。以下就要参照图6说明数据格式器122的结构和工作方式。
最好是由微处理器构成的一个主控制器130通过一条总线连接到聚焦控制器108,盘电机控制器114,进给电机控制器118,数据源120,以及格式器122,用于相互之间交换各种信号。当然,除了以上具有说明的部件之外,这一主控制器130还要控制包括所有部件的整个记录装置的操作。
在图6中表示了图5的数据格式器122。数据格式器122包括标题数据发生器502,ECC校验字节发生器503,扰码器504,调制器505以及帧格式器506。
标题数据发生器502被连接到例如是一个磁盘驱动器的数据源120(图5),用于从中接收作为用户数据UD的源发信息数据。标题数据发生器502在每2048字节用户数据UD的开头附加16字节的标题HD和16字节的子码数据SC,从而产生2080字节的信息数据。
ECC校验字节发生器503被连接到标题发生器502,该发生器从中接收所得的2080字节信息数据HD,SC和UD。ECC校验字节发生器503产生320字节的ECC校验字节CB,并将这种校验字节CB附加到2080字节的信息数据上。这样就制成了与图4中用于记录在一个扇区Sm上的20字节行乘120字节列的数据矩阵相对应的帧数据INF。
扰码器504被连接到ECC校验字节发生器503,用于从图4所示数据矩阵的第一列C1的开端按顺序接收帧数据INF。扰码器504对除16字节的标题HD和16字节的子码SC数据之外的其余2048字节用户数据UD和320字节的校验字节CB进行扰码,从而实现帧数据INF的随机化。以下还要参照图7说明扰码器504的细节。
调制器505被连接到扰码器504,用于从中接收如此随机化的帧数据INF。调制器505采用公知的调制方式来调制随机化的帧数据INF。
帧格式器506被连接到调制器505,用于从中接收经过如此调制和随机化过的帧数据INF。帧格式器506在输入的经过调制的随机化帧数据INF中每40个字节块的开头添加1字节的再同步帧面RSf和1字节的帧地址FAf。此外,帧格式器506还要在40字节块的尾部加上帧尾PAf。
这样就把标题数据HD,子码SC,用户数据UD,以及ECC校验字节CB统统转换成了适合记录在光盘RC′的记录扇区Sm的各个帧FRf上的数据。帧格式器506被连接到光学调制驱动器110(图5),后者根据这些帧数据INFf来驱动光学调制器104b。
回到图5,由主控制器130控制记录装置WA,按照与径向位置成反比的旋转速度驱动具有感光树脂层的空白光盘RC′,以便维持恒定的线速度(CLV),按照与径向位置成反比的移动速度输送光头104,以便维持恒定的轨迹间距,并且按照从帧格式器506输入的信号FRf来调制氩,氪或其他激光源发射的光束的强度,从而将信号记录在光盘RC′上。
仅供记录重现用途的一种光盘RC是按如下方式制作的。在由感光树脂层覆盖的记录面对载有信息的激光完全曝光之后,光盘就制成了。这样就可以制成具有承载信息的感光树脂层的原版盘。
用这种原版盘通过镀镍以产生一个模子。利用注塑方法用模子制成多个基片厚度各自为0.6mm的树脂盘,它们是原版盘的复制品。然后在复制树脂盘的记录面上溅射铝合金一类适当的反射材料。这样就制成了仅供重现用途的光盘RC。以下会参照图10说明这种光盘RC的重现方法。
记录设备可以采用各种公知的结构,为了简洁而省略了这方面的详细说明。记录载体也可以采用各种公知的结构,并且在下文中参照图18A,18B和18C简要说明了三种典型的光盘。
图18A的光盘RC1具有一个用保护层覆盖的记录面RS1。图18B的光盘RC2有两个设在同一侧的记录面RS1和RS2。光盘RC3有两个设在相反侧的记录面RS1和RS2。
在图7中表示了扰码器504的细节。扰码器504包括ID数据读出器601,初始值发生器602,最大长度移位寄存器序列(M-序列)发生器603,计数器604,以及一个异或运算器605(模-二加法器)。
ID数据读出器601被连接到ECC校验字节发生器503(图6),用于从中接收2400字节的帧数据INF。ID数据读出器601从标题块WP中读出用于识别扇区地址的地址数据,并且产生地址信号SA。
初始值发生器602被连接到ID数据读出器601,以便从中接收地址信号SA。初始值发生器602根据地址信号SA产生一个初始值信号SI。
M-序列发生器603被连接到初始值发生器602,以便从中接收初始值信号SI。M-序列发生器603根据这一初始值信号SI设定一种预定的操作状态。
计数器604被连接到ECC校验字节发生器503,用于从中接收帧数据INF,并且按顺序对当前接收的帧数据INF的字节或是长度计数。计数器604产生一个具有两个电平的电平信号SS。电平信号SS在帧数据INF的前32字节计数完毕时变为高电平;而在后面的2368(2400-32)字节帧数据INF计数完毕时变为低电平。这表明已经发送了标题和子码块的数据HD和SC,而接下来的数据是帧数据中需要扰码的用户数据UD和ECC校验字节CB。很显然,这种字节数32和2368是根据帧数据中需要扰码的实际数据格式来适当确定的。
M-序列发生器603同时连接到计数器604,以便从中接收电平信号SS。M-序列发生器603的输出为零,直到接收到高电平的电平信号SS时为止。因此,在接收到高电平信号SS期间,M-序列发生器603根据来自初始值发生器602的初始值信号SI连续地产生随机信号SR。然后,在接收到低电平信号SS时,M-序列发生器603就停止产生随机信号并产生零,如上面所述。
异或运算器605被连接到M-序列发生器603和ECC校验字节发生器503,用于分别从中接收随机的(或是零值的)信号SR和帧数据INF。由于异或运算器605针对输入的两个信号INF和SR执行的是一种异或运算,帧数据INF在从计数器604接收到高电平信号之前不会被扰码。这些没有扰码的帧数据INF就是标题和子码SC,它们从异或运算器605被输出到调制器505。
如果从计数器604接收到高电平信号SS,M-序列发生器603就根据初始值发生器602提供的初始值SI相应地产生一个随机信号SR。然后,异或运算器605就按1个字节的单位对帧数据INF和随机信号SR执行异或运算,并且输出运算结果。从这一角度来看,来自计数器604的电平信号SS是一种扰码开关信号,用于指示扰码器504开始或是停止扰码操作,并且仅对指定的数据部分执行扰码。
在图8中表示了M-序列发生器603,ID数据读出器601,初始值发生器602,以及异或运算器605的具体结构。ID数据读出器601包括二十四个输出口b0到b23,各自用于输出从标题块HD中读出的地址数据。这二十四个输出口b0到b23是按照从最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)的顺序依次排列的。在图8中,LSB(b0)和MSB(b23)位于ID数据读出器601的右、左两端。
ID数据读出器601从ECC校验字节发生器503中读出地址信息,它是帧数据INF的标题数据HD中的一个特定的连续扇区号。然后,ID数据读出器601把被读出的地址信息中最低的第四到第七位(b3-b6)中的四个比特发送给初始值发生器602。由于第四低位比特(b3)的增量是八,就使得这一地址数据SA按照八个扇区的间隔改变一次(增加1)。
初始值发生器602包括十五个输出口,各自用于输出一个比特,在图8中为了简洁而没有表示。这十五个输出口是从MSB到LSB按顺序排列的。这样,初始值发生器602就能产生一个15比特的初始值数据SI,它的15个比特对应着按照八个扇区间隔改变一次的这个4比特输入地址数据SA。因此,十五比特的初始值SI就会按照地址数据SA每八个扇区改变一次。
在本实施例中,尽管地址数据SA和初始值SI是按照每八个扇区的间隔来改变或是更新的,但也可以采用作为预定扇区间隔Y的其他适当的数来更新数据SA和数值SI。这种预定的扇区间隔Y可以根据轨迹TR的每一转中包括的扇区Sm的数量来适当确定,以便使地址数据SA在轨迹的每一转中至少被更新一次。
M-序列发生器603最好是采用具有预定级数X的移位寄存器的形式构成。本实施例中的M-序列发生器603包括十五个触发器FF0到FF14,构成一个带反馈的15比特移位寄存器,其中的上述预定级数X是十五。在图8中,为了简洁没有表示出第九到十三个触发器FF8到FF12。各个触发器FF0到FF14被连接到初始值发生器602的对应输出端,以便从中接收一比特的数据。
值得注意的是,第一级触发器FF0和十五级触发器FF14分别被连接在初始值发生器602的MSB口和LSB口。这些触发器FF0到FF14还连接到计数器604,以便从中接收扰码开关信号SS。这些触发器FF0到FF14根据其输入信号进行操作,并且如图8所示分别输出操作结果信号Sf0到Sf14,在其中为了简洁仅仅表示了信号Sf0,Sf4和Sf14。
M-序列发生器603进一步包括一个异或门701,它的两个输入口连接到触发器FF0和FF4的输出口,用来分别从中接收操作结果信号Sf0和Sf4。异或门701的输出口连接到触发器FF14的输入口,以便用这两个输入信号Sf0和Sf4传送其操作结果。
如果从计数器604接收到扰码开关信号SS,来自初始值发生器602的初始值SI的每个比特就被置位到M-序列发生器603中相应的触发器FF0到FF14上。这样,M-序列发生器603就根据这一初始值SI来产生随机化的信号SR。
异或运算器605包括八个在图8中从左到右排列的异或门605a到605h,在图中为了简洁仅仅表示了异或门605b到605g。异或门605a被连接到触发器FF14的输出口,用于从中接收结果信号Sf14,将其作为一个比特信号S0。类似地,其他异或门605b,605c,605d,605e,605f,605g和605h分别被连接到七个触发器FF13,FF12,FF11,FF10,FF9,FF8和FF7的输出口;并且分别接收信号Sf13,Sf12,Sf11,Sf10,Sf9 Sf8和Sf7,将它们作为比特信号S1,S2,S3,S4,S5,S6和S7。
这样,由M-序列发生器603产生的随机化信号的这八个比特S0到S7就被提供给异或运算器605作为随机化的信号SR。这种随机化信号SR可以用以下公式来表示
SR=SK (1),
其中的″K″是从0到7范围内的一个整数。
这八个异或门605a到605h还要连接到ECC校验字节发生器503的输出口,以便从中分别接收用户数据UD的单比特数据D0到D7,并形成8比特(1字节)的随机化数据。这样就能将来自ECC校验字节发生器503的八比特(1字节)数据D0到D7逐个字节地按顺序传送到异或运算器605,作为一字节用户数据DK。这个一字节用户数据DK可以用以下公式表示
UD(1字节)=DK (2),
其中的″K″是与公式(1)中相同的参数。
第一异或门605a对触发器输出的比特S0和数据比特D′0执行逐个比特的异或运算,并且输出一比特的结果,作为扰码的一个比特D′0。类似地,各个其他异或门605b到605h对触发器输出的比特S2到S7和ECC校验字节发生器503输出的比特D1-D7执行逐个比特的异或运算,并且分别输出7比特的扰码比特D′1到D′7。异或运算器605就是这样对触发器输出的比特Sf14(S0)到Sf7(S7)和ECC校验字节发生器503输出的八个比特D0到D7执行逐个比特的异或运算,并且输出8比特(1字节)的结果数据D′0到D′7。
具体地说,异或运算器605获得置位到M-序列发生器603的初始值SI和从ECC校验字节发生器503输入的第一字节数据DK的异或结果。然后,异或运算器605将M-序列发生器603的十五个触发器FF0-FF14构成的移位寄存器移位一比特;并且获得上述移位的一比特初始值SI和从ECC校验字节发生器503输入的第二个1字节数据DK的异或结果。
此后,每当由触发器FF0-FF14构成的移位寄存器被移动一比特时,异或运算器605就再一次获得上述移位的一比特初始值SI和来自ECC校验字节发生器503的下一个1字节数据的异或结果。因此,从异或运算器605输出的一字节扰码数据D′k就可以用以下公式来表示
D′k=DkSk (3)
其中的″K″与公式(1)和(2)中相同,而″″是异或运算器的符号。
值得注意的是,图8中的M-序列发生器603是一种移位寄存器式的序列发生器,也被称为最大长度移位寄存器序列发生器,而且由这种发生器输出的序列被称为″最大长度序列″,或是简称为″M-序列″。M-序列发生器603产生的多项式有十五级,可以用以下公式表示成
H(X)=X15+X4+1 (4)。
M-序列发生器603具有一个十五级的移位寄存器,产生一个周期长度为Lp=215-1或是32767比特的输出序列。值得注意的是,如上所述,随机化数据SK和1字节的扰码帧数据DK的异或结果是在触发器FF0-FF14构成的移位寄存器每移位一比特时获得的。因此,利用这种M-序列发生器可以按照长度Lp=32767比特的周期完成高达32767比特的随机化。
以下要说明初始值SI的置位方法。如果记录载体RC′的直径是120mm,在半径上测量的数据轨迹范围是25mm到58mm,线性密度是0.3μm/比特,并且从数据长度来看的扇区长度是2530字节,则扇区的长度就是大约6.1mm。在这种情况下,在记录载体RC′上数据区域的圆周内侧大约有26个扇区,而在其圆周外侧大约有60个扇区。
如图8中所示,初始值发生器602按照ID数据读出器601读出的地址中第四到第七位较低的四个比特(b3-b6)值SA来改变其初始值SI。因此,初始值SI每八个扇区改变一次。从这一点来看,记录轨迹Tr可以被划分成多个区域,每个区域中有八个扇区,在其中如图1所示采用相同的初始值SI。
在以下的表1中表示了适合产生扰码数据的一例初始值SI。
表1
ID.D | I.V.G | ID.D | I.V.G. |
b3-b6 | SI | b3-b6 | SI |
0h | 0001h | 8h | 0010h |
1h | 5500h | 9h | 5000h |
2h | 0002h | 0Ah | 0020h |
3h | 2A00h | 0Bh | 2001h |
4h | 0004h | 0Ch | 0040h |
5h | 5400h | 0Dh | 4002h |
6h | 0008h | 0Eh | 0080h |
7h | 2800h | 0Fh | 0005h |
表1是由左半部和右半部的两部分构成的。左半部最上一行中包括名称分别为″ID.D″和″I.V.G.″的两个主题栏。″ID.D″和″I.V.G.″表示ID数据读出器601和初始值发生器602。
在下面一行又将″ID.D″栏称为″b3-b6″,表示从ID数据读出器601的口b3到b6输出的十六进制值SA。在下面一行又将″I.V.G.″栏称为″SI″,表示与左边一栏中所示来自ID数据读出器601的值相对应的(十六进制)初始值SI。表1的右半部与左半部基本上相同。
在本例中,″SI″栏各个格中的初始值被设定在每组数中的最大数,每一组数是通过对M-序列发生器周期和1的总和进行十六等分而产生的。具体地说,初始值0001h和5500h之间的距离是2048(32768/16)比特。换句话说就是可以实现2048字节数据的随机化。
由于初始值SI是按照ID数据读出器601读出的地址中低位的第四到第七的四个比特(b3-b6)值SA来改变的,所以这一初始值SI是按照八个扇区(每八个扇区)的间隔来改变的。因此,即使记录的是相同的数据,但跨过128(16×8)个扇区后的数据仍是随机化的。进而,由于记录载体RC′的每一转中扇区最大数在本例中是60,所以记录在相邻或是邻接轨迹上的信号之间的相关性就会变得很低。
按照本实施例,如上所述,标题和子码数据HD和SC是不经过扰码的。因此,记录在径向方向上相邻轨迹上的32字节标题HD,子码数据SC,再同步帧面数据RS以及帧尾数据PA之间存在密切的相关性。然而,用于这种数据HD和SC的记录区域长度小于100μm,因此实际上没有问题。值得注意的是,标题HD没有扰码,这是因为在重现期间如果不知道初始值就无法对其执行反扰码。
子码数据SC也是没有扰码的,因为子码数据SC记录的是数据类型,比如是音频或是视频数据,而这种数据最好能在不需要反扰码的条件下被读出。这样就有可能对子码数据SC扰码,其唯一的副作用是在读出子码数据SC时需要增加用于反扰码的时间。
按照以上参照表1所述的情况,用一个初始值SI就可以为2048字节的数据扰码。按照本实施例,由于每个扇区中需要扰码的数据是2368(2400-32)字节,这320(2368-2048)字节的数据INF是用来自M-序列发生器603的同一随机化信号SR进行扰码的。
然而,由于320字节数据的长度是768μm(320字节×8×0.3),这样做实际上没有问题。另外,光盘RC′的最内侧圆周上具有大约二十六个扇区,超过八个扇区的两倍。因此,如果为第一区域R1设定的初始值SI的值是0001h,为此后的区域R2和R3设定的初始值SI就分别是5500h和0002h。这就是说,在相对于光盘RC′的径向方向上不会在另外区域的旁边设置这三个连续的区域R1,R2和R3,并且保证从相邻轨迹上产生的信号不可能出现相关性。
在图19中和扰码器504一起表示了另一种与图8的ID数据读出器601极为相似的ID数据读出器601R。ID数据读出器601R将读出的地址信息中最低位的第五到第八的四个比特(b4-b7)而不是第四到第七比特作为地址数据SA发送给初始值发生器602。最低位的第五比特(b4)被增加十六(16),使这一地址数据SA按照十六个扇区的间隔来改变(增加1)。因此,初始值SI的这十五个比特按照地址数据SA每十六个扇区改变一次。
初始值SI可以按照与上述表1中相同的方式来设定,将其作为口b4到b7的输出。然而,由于初始值SI是按照十六个扇区(每十六个扇区)的间隔来改变的,需要记录的数据将会在256(16×16)个扇区的范围内被随机化。以下要参照图20来说明针对根据地址数据SA(b4到b7)被扰码的数据进行反扰码的操作方式。
在图9中表示了用M-序列发生器603产生的随机化数字SR进行扰码后的信号的相关性模拟结果。值得注意的是,在此时采用图19的ID数据读出器601R向初始值发生器602提供地址SA。在图9中,实线Cr15和虚线Cr18分别表示用十五级移位寄存器和十八级移位寄存器进行随机化的信号的模拟相关性。
这些结果是在以下条件下通过计算机模拟而获得的。记录的用户数据UDf是零值数据。初始值SI被设定在按照每十六个扇区的间隔更新一次。
具体地说,如果M-序列发生器603的随机化信号在当前受到光束扫描的目标轨迹和邻接轨迹之间被移动Δn字节,就认为Δn是从1到215-2逐步改变的。在这种情况下将被扫描轨迹的一字节数据与邻接的轨迹相比较。如果两个数据相同,就将每个比较结果设定为″1″,否则就设定为″0″。
根据上述的比较结果,可以用以下公式来表示邻接轨迹中信号之间的相关性
其中的M=215-2;″δ″表示三角函数;″τ″代表传输速率为1.8兆字节/秒时的一字节周期长度。
在图9中,采用截止频率为2kHz的低通滤波器对数值S(t)滤波,并且将其保持在峰值。在图中相对于代表保持峰值的垂直轴线和代表相应时间的水平轴线标出了这样所保持的各个峰值。值得注意的是,用于峰值保持的时间常数被设定在0.55秒。
具有十五级移位寄存器的M-序列发生器的周期是(215-1)比特;而具有十八级移位寄存器的M-序列发生器的周期是(218-1)比特。因此,如果初始值SI每十六个扇区(按照十六个扇区的间隔)被更新一次,就会用到15级M-序列***的几乎所有周期。然而,仅仅用到了18级M-序列***周期中的八分之一。
如图9中所示,具有少于15级寄存器的实线Cr15比整个周期范围内具有18级寄存器的虚线Cr18低得多。图中的线Cr15和Cr18分别对应着15级移位寄存器和18级移位寄存器。因此,按照本发明,具有少量移位寄存器的M-序列发生器可以比具有较多移位寄存器的M-序列发生器能更有效地降低信号的相关性,并且能制成紧凑的尺寸。即使采用每八个扇区更新一次随机化数据SR(地址SA)的ID数据读出器601代替这一ID数据读出器601R,同样能获得这种降低信号相关性的效果。
在图10中表示了一种重现装置,用于从图1的光盘RC上重现随机化的数据。这一重现装置RA包括盘电机102,盘电机驱动器114,进给电机116,以及进给电机控制器118,它们与图5中的记录装置WA基本上相同。
重现装置RA进一步包括光头104R和主控制器130R,其结构和功能与图5中的光头104和主控制器130非常接近。在装置中有一个连接到主控制器130R的光源驱动器146,用于控制光源104a的操作。
一个前置放大器142被连接到光电探测器104e,用于从中接收定位信号Sc1,Sc2,Sc3和Sc4。前置放大器142放大这些定位信号,并且产生聚焦误差信号FE,跟踪误差信号TE,以及重现的信息信号。
一个控制器144被连接到前置放大器142,用于从中接收聚焦和跟踪误差信号FE和TE,从而产生聚焦控制信号FRD,跟踪控制信号TRD,以及光头驱动信号TRSD。
进给电机118进而被连接到控制器144,以便从中接收光头驱动信号TRSD。进给电机控制器118根据这一信号TRSD驱动进给电机116使光头104R准确地定位。
光头104R被进一步连接到控制器114,用于从中接收聚焦控制信号FOD和跟踪控制信号TRD。光头104R根据这些信号FOD和TRD来控制光束Ls,使其聚焦和跟踪在光盘RC的瞄准位置。
一个解调器1 101被连接到前置放大器142,用于从中接收重现的信息信号,对其进行解调,从中提取出记录在光盘RC′上的扰码信号FRf。盘电机控制器114被进一步连接到解调器1101,用于从中接收重现的信号,通过测量这些重现信号之间的间隔而产生盘电机控制信号。
一个去格式器1100被连接到解调器1101,用于从中接收解调的数据FRf,以便执行误差校正和反扰码操作,从而重现出原始的用户数据UD。一个输出口1405被连接到去格式器1100,用于通过它向个人计算机一类的外部设备提供重现的原始用户数据UD。
在图11中表示了图10中的去格式器1100。这一去格式器1100包括一个反扰码器1102和一个ECC解码器1103。反扰码器1102被连接到解调器1101(图10),用于从中接收解调的数据FRf,它是由没有扰码的32字节标题HD和子码SC以及扰码的用户数据UD和校验字节CB构成的。
反扰码器1102从没有扰码的标题数据HD中读出地址,并且对扰码的用户数据UD和校验字节CB执行反扰码。这样就获得了反扰码的用户数据UD和CB以及标题HD和子码SC。
ECC解码器1103被连接到反扰码器1102,用于从中接收没有扰码的数据和校验字节CB,对其执行误差校验。这样就能重现出没有误差的原始帧数据INF。
在图12中表示了反扰码器1102。反扰码器1102包括ID数据读出器1201,初始值发生器1202,M-序列发生器1203,计数器1204,以及一个异或运算器1205,它与图7的反扰码器504具有基本上相同的结构。
在工作中,ID数据读出器1201从通过解调器1101输入的解调信号中读出地址数据,并将地址SA输出到初始值发生器1202。初始值发生器1202根据地址数据SA产生初始值SI,并且在M-序列发生器1203中预置初始值SI。
计数器1204对解调器1101输入的数据长度计数,并且向M-序列发生器1203输出具有两个电平的电平信号,将其作为一个反扰码开关信号SD。反扰码开关信号SD与扰码开关信号基本上相同。因此,在从扇区的开头接收到前32个字节之后,反扰码开关信号SD就变为高,并且在完成了对此后的2368(2400-32)字节帧数据INF的计数之后变为低。
M-序列发生器1203的输出为零,直至接收到这一结束信号时为止。因此,从解调器1101输出的数据在接收到反扰码起始信号Sd之前不会受到反扰码,因此就会从异或运算器1205中输出没有经过反扰码的数据。
一旦从计数器1204接收到结束信号Sd,M-序列发生器1203就根据初始值发生器1202提供的初始值SI相应地产生一个随机化的信号。然后由异或运算器1205以1字节为单位对解调器1101和M-序列发生器1203提供的信号执行异或运算,并且输出运算结果。
在图13中表示了用于反扰码操作的M-序列发生器1203。M-序列发生器1203与图8中所示的M-序列发生器603基本上相同。具体地说,触发器FF0和FF4的输出的异或结果是通过一个异或门1301获得的,由异或门1301将结果输入到触发器FF14。很明显,ID数据读出器1201,初始值发生器1202,异或运算器1205与图8中相应的部件也是基本相同的。值得注意的是,异或运算器1205包括八个异或门1205a到1205h。
ID数据读出器1201读出地址,并且将低位的第四到第七比特(b3-b6)SA传送到初始值发生器1202,由后者产生与此值相对应的一个初始值SI。一旦从计数器1204接收到结束信号SD,来自初始值发生器1202的初始值SI就被置位到构成M-序列发生器1203的各个触发器FF0-FF14。
因此,按照本实施例,可以通过解调和反扰码读出地址。这样就能按照图7所描述的扰码方法在从记录载体RC上读出数据时实现高速的检索。然而,在不能读出地址的情况下是无法知道初始值SI的,这样就不能进行反扰码。因此地址读出需要有高度的可靠性。但是,由于信号的衰减或记录载体上的尘埃和异物,要读出所有地址往往是困难的。
在下文中描述了一种记录装置和一种重现装置,即使是存在信号的衰减,或是在记录载体表面上存在尘埃和异物,它仍可以准确地读出地址,并且可靠地实现扰码和反扰码。
在图20中表示了另一种ID数据读出器1201R,它与图13的ID数据读出器1201非常近似。这种ID数据读出器1201R被装入反扰码器1102,用于对通过图19的装有ID数据读出器601R的扰码器504进行扰码后的数据执行反扰码。此后的反扰码操作与参照图12和13所述的反扰码器1102中执行的操作相同。
第二实施例
以下参照图14和15来说明按照本实施例的记录装置和重现装置。值得注意的是,按照本实施例的记录装置WA和重现装置RA与第一实施例中相应的区别仅在于数据格式器和数据去格式器。因此,为了简洁而省略了对这些装置中除数据格式器和数据去格式器之外其他部分的详细说明。
在图14中表示了图6的数据格式器122的一种变形。按照本实施例的另一种数据格式器122R包括的部件与数据格式器122相同,但是ECC校验字节发生器503和扰码器504的位置是彼此颠倒的。具体地说,如图9中清楚地显示的,在这一数据格式器122R中,ECC校验字节发生器503被连接到扰码器504,后者再连接到标题数据发生器502。
由于部件503和504被相互颠倒的结果,这种格式器122R在操作中与格式器122具有以下不同点。然而,如果采用与参照图7和8描述的上述方法基本上相同的方法,通过标题数据发生器502的用户数据UD仅有2048个字节会被扰码器504扰码。值得注意的是,在本实施例中,扰码开关信号SS在前32字节帧数据INF被计数完毕时变成高;并在此后2048(2080-32)字节的帧数据INF被计数完毕时变成低。
经过扰码器504的扰码之后,由ECC校验字节发生器503产生320字节的ECC校验字节CB,并且将其附加在扰码的2048字节用户数据上。2048字节的扰码数据和320字节未扰码的校验字节CB被调制器505和帧格式器506按照与数据格式器122中基本上相同的方法进行处理。然而,反扰码开关信号SD在从扇区开头接收完前32个字节时变成高,并在对此后的2048(2400-320-32)字节帧数据INF完成计数时变成低。
在图15中表示了图11的数据去格式器1100的一种改型。按照本实施例的这种改型的数据去格式器1100R包括的部件与数据去格式器1100相同,但是反扰码器1102和ECC解码器1103被相互颠倒了。具体地说,在这种数据去格式器1100R中,反扰码器1102被连接到ECC解码器1103,而后者被连接到在图10中所示的解调器1101。
ECC解码器1103接收解调的数据,其中包括未扰码的32字节标题HD和子码SC,扰码的用户数据UD,以及未扰码的320字节的校验字节CB。ECC解码器1103使用未扰码的320字节校验字节CB对来自前置放大器142的重现数据执行误差校正。这样就得到了2048个字节的经过误差校正的数据HD,SC和UD。
反扰码器1102从经过误差校正的未扰码标题数据HD中读出地址,并且仅仅针对经过误差校正的用户数据UD执行反扰码。这样就获得了反扰码的数据UD和不经过反扰码的标题HD,子码SC以及校验字节CB。
具体地说,首先要对读出信号解调,对纠错码解码,然后读出地址;此后再根据读出的地址来执行反扰码。
如上所述,由于地址是在ECC解码之后被读出的,由信号衰减或是类似因素造成的错误结果可以得到校正。这样就能读出具有高度可靠性的地址,并且能够可靠地对信号执行反扰码,但是,与上述第一实施例相比,在读出地址时需要较长的时间。由于纠错码CB是在对数据扰码之后添加的,虽然ECC校验字节CB没有被扰码,但是也是随机化的,因为数据块已经被随机化了。这样就能缩短M-序列周期的长度,并且可以简化M-序列发生器。
在上述实施例中,尽管用于M-序列发生器的初始值SI是按照每八个扇区被更新或改变一次的,但这种初始值SI当然也能按照每十六个扇区被更新一次。具体地说,这种更新间隔可以被设定成与上述预定的扇区间隔数Y相应的任何适当值,这样就能使初始值SI在记录轨迹的最内侧不止一次地改变。
以上实施例是参照恒定的记录线速度(CLV)来说明的,在这种情况下,在记录数据时是按照一致的圆周速度来驱动记录载体的,但是本发明并非仅限于此。
例如,本发明还可以适合恒定角速度(CAV)的记录,按照一致的角速度来驱动记录载体,也可用分区CAV(ZCAV)将记录载体分成多个分区来记录数据,从而使每个分区的内侧圆周轨迹具有基本上相同的数据密度。总之,地址是用轨迹编号和扇区编号的组合来记录的,其中的一个轨迹是记录载体的一圈,轨迹编号在半径方向上按顺序排列,而扇区编号是在记录载体的圆周方向上按顺序排列的。在这种情况下,扇区被排列在半径方向上,而初始值是按照轨迹编号来确定的。如果根据这种初始值产生随机化的信号,就可以降低相邻轨迹之间的信号相关性。
根据扇区编号和轨迹编号的最低有效位也可以确定用于扰码的初始值。另外,如果根据轨迹编号的最低有效位和扇区编号的最低有效位来确定初始值,就能缩短M-序列的周期,并且能相应地简化M-序列发生器。具体地说,如果轨迹编号的最低有效位是零,就为具有偶数扇区编号的扇区选择第一初始值,并且为具有奇数扇区编号的扇区选择第二初始值;如果轨迹编号的最低有效位是一,就为具有偶数扇区编号的扇区选择第二初始值,并且为具有奇数扇区编号的扇区选择第一初始值。由于扇区是在半径方向上排列的,M-序列的初始值对相邻轨迹的扇区是完全不同的,因而能以扇区单位来降低信道的相关性。这样就能使用两个初始值,并且缩短M-序列的周期。
M-序列发生器的初始值也需要按照每八个扇区来改变,这种初始值也可以每一个扇区或是每十六个扇区改变一次。具体地说,只要按照比记录在记录载体内侧圆周的轨迹上的扇区数目小的单位来改变初始值,记录在相邻轨迹上的相同数据之间的相关性就可以降低。
本发明并不仅限于使用M-序列发生器,还可以使用任何能够按照给定初始值的预定规律产生随机化信号的装置。
本发明采用了结构非常简单的最大长度序列发生器,这样就能根据用于识别信息所记录的扇区位置的识别信息值使准备记录的信息随机化。这样就降低了相邻轨迹上信号之间的相关性,并且能使串音的影响随机化,从而降低其对跟踪误差信号的影响,实现稳定的跟踪控制。由于来自相邻轨迹的串音被随机化了,重现信号的不稳定性也被随机化了,并且可以减少在信号重现期间使用的锁相环(PLL)的不稳定。
重现信号中的低频分量被降低了,在跨越多个扇区记录相同的数据时,由于数据被随机化了,信号重现期间的数字化工作也可以简化。
显而易见,以上描述的本发明在若干方面可以用多种方式加以改变。此类改变并不意味着脱离了本发明的精神和范围,所有此类变更对本领域的技术人员都是显而易见的。
尽管本发明是参照附图结合着最佳实施例来描述的,需要指出的是,各种变更和修改对本领域的技术人员都是显而易见的。此类变更和修改应该被视为已经被包括在权利要求书所限定的本发明范围之内,除非它脱离了权利要求书的范围。
本发明可以在光学记录载体上用很高的密度来记录信息,而其中从邻接轨迹上重现的信号之间的相关性是不可避免的。按照本发明,由于各个相邻轨迹上记录的信息按照不同的图形被随机化了,即使记录的原始信息是相同的,例如“零”信息,这些轨迹中的信号之间仍然不存在相关性。
这样,用户就可以用很高的密度在光学记录载体上记录各种类型的信息,并且重现出彼此之间没有串音和抖动等相关作用的记录信息。
Claims (22)
1.一种记录方法,用于在按照螺旋图形或是同心图形而形成在光学记录载体上的具有多个扇区的图形的记录轨迹上记录信息,上述方法包括以下步骤:
接收在上述扇区上记录的信息,作为多个信息单位;
产生指示扇区位置的扇区信息,以便记录各上述多个信息单位;
根据上述扇区信息产生初始值;
根据利用具有预定级数的最大长度序列发生器产生的各初始值,产生随机数字,以及
用上述随机数字对上述信息扰码。
2.按照权利要求1的记录方法,其特征是还包括上述初始值在上述轨迹的每一圈中至少被更新一次的步骤。
3.按照权利要求1的记录方法,其特征是还包括上述扇区信息按照与一系列预定数目的扇区相关的间隔来更新的步骤。
4.按照权利要求3的记录方法,其特征是上述扇区的预定数目不小于八。
5.按照权利要求3的记录方法,其特征是上述扇区的预定数目等于十六。
6.按照权利要求1的记录方法,其特征是等级的预定数目的不小于十五。
7.一种记录设备,用于在按照螺旋图形或是同心图形形成在光学记录载体上的具有多个扇区的记录轨迹上记录信息,上述记录设备包括:
一个帧格式化器,产生适合在上述多个扇区上记录的信息单位;
一个标题数据产生器,产生指示所述扇区位置的扇区信息,以便记录各上述信息单位;
一个初始值产生器,根据上述扇区信息产生初始值;以及
一个扰码器,利用最大长度序列发生方法根据上述初始值产生的随机化数字对上述信息单位扰码,其等级的预定数目是按照上述信息单位的数量来确定的。
8.按照权利要求7的记录设备,其特征是上述等级预定数目不小于十五。
9.按照权利要求7的记录设备,其特征是上述初始值在上述轨迹的每一圈中至少被更新一次。
10.按照权利要求7的记录设备,其特征是上述扇区信息是按照与一系列预定数目的扇区相关的间隔来更新的。
11.按照权利要求10的记录设备,其特征是上述扇区的预定数目小于八。
12.按照权利要求10的记录设备,其特征是上述扇区的预定数目等于十六。
13.从光学记录介质具有多个扇区的记录轨迹上重现信息的重现方法,上述信息是和用于指示上述多个扇区的相应扇区的位置的扇区信息一起记录的,该信息被记录在光学记录载体上的螺旋图形或是同心图形上,用相对于初始值具有预定数目等级的一个最大长度序列码发生器所产生的随机数使上述信息扰码,在上述记录轨迹的每一圈中至少将上述初始值更新一次,该方法包括以下步骤:
从上述扇区中重现上述扇区信息和扰码的信息;
根据上述重现的扇区信息产生初始值;
根据上述初始值产生随机数,上述初始值采用最大长度序列码;以及
用上述产生的随机数对上述重现的扰码信息进行反扰码。
14.按照权利要求13的重现方法,其特征是还包括上述扇区信息按照与一系列预定数目的扇区相关的间隔来更新的步骤。
15.按照权利要求13的重现方法,其特征是上述扇区的预定数目不小于八。
16.按照权利要求14的重现方法,其特征是上述扇区的预定数目等于十八。
17.按照权利要求14的重现方法,其特征是上述等级的预定数目不小于十五。
18.从光学记录介质具有多个扇区的记录轨迹上重现信息的重现设备,上述信息是指示所述多个扇区的相应扇区位置的扇区信息一起记录的,所述信息记录在光学记录载体上的螺旋图形或是同心图形上,用相对于所产生的初始值具有预定数目等级的一个最大长度发生器所产生的随机数使上述信息随机化,并且根据上述扇区信息在上述记录轨迹的每一圈中至少将上述初始值更新一次,该重现设备包括:
一个重现装置,从上述扇区中重现上述扇区信息和扰码的信息;
一个初始值产生器,根据上述重现的扇区信息产生上述初始值;
一个发生器,它采用与记录所信息的方法相同的最大长度序列发生方法根据上述产生的初始值产生上述随机数;以及
一个反扰码器,用上述产生的随机数对上述重现的扰码信息进行反扰码。
19.按照权利要求18的重现设备,其特征是上述扇区信息是按照与一系列预定数目的扇区相关的间隔来更新的。
20.按照权利要求19的重现,其特征是上述扇区的预定数目不小于八。
21.按照权利要求19的重现设备,其特征是上述扇区的预定数目等于十六。
22.按照权利要求18的重现设备,其特征是上述等级的预定数目不小于十五。
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EXPY | Termination of patent right or utility model |