BR0017457B1 - Portador de gravação e dispositivo de reprodução - Google Patents

Description

“PORTADOR DE GRAVAÇÃO E DISPOSITIVO DE REPRODUÇÃO” Dividido do PI 0004433-4 de 10 de Janeiro de 2000 A presente invenção refere-se a um portador de gravação que compreende trilhas substancialmente paralelas, que exibem primeiras variações de um primeiro parâmetro físico da trilha, sendo que as primeiras variações representam as informações gravadas no portador de gravação, sendo que essas informações são passíveis de serem recuperadas por meio de um tipo controlável de processamento de dados; e segundas variações de um segundo parâmetro físico da trilha, um padrão de modulação das segundas variações representando um código para controlar o referido tipo de processamento de dados. A invenção refere-se ainda a um processo de gravação de informações num portador de gravação, em que neste processo o portador de gravação é dotado de trilhas substancialmente paralelas e as informações são codificadas nas primeiras variações de um primeiro parâmetro físico da trilha, essas informações sendo passíveis de recuperação por meio de um tipo controlável de processamento de dados; e um código para controlar o referido tipo de processamento de dados sendo codificado num padrão de modulação de segundas variações de um segundo parâmetro físico da trilha. A invenção refere-se ainda a um dispositivo de reprodução que recupera informações provenientes do portador de gravação, sendo que o dispositivo compreende dispositivos de leitura para gerar um sinal de leitura na dependência das primeiras variações e dispositivos de demodulação que restauram o código proveniente do padrão de modulação das segundas variações e dispositivos de processamento de dados que processam o sinal de leitura para recuperar as informações, na dependência do código.

Tem-se conhecimento de um sistema para gravar informações compreendendo um portador de gravação, um processo de gravação e um dispositivo de reprodução, através do documento US 5.724.327. O portador de gravação compreende trilhas, nas quais as informações são representadas de uma maneira previamente definida por marcas, opticamente legíveis, de primeiras variações de um primeira parâmetro físico, tal como a reflexividade da superfície varrida. A trilha possui, adicionalmente, segundas variações de um segundo parâmetro físico, tal como uma excursão periódica da trilha em uma direção transversal (designada adicionalmente como oscilação), uma variação na profundidade, forma ou largura das marcas. As segundas variações são moduladas e o padrão de modulação representa um código que é usado para recuperar as informações, por exemplo, um código de descruzamento de sinais para recuperar informações armazenadas como informações com sinais cruzados. O referido código pode constituir uma marca média utilizável em um sistema para proteção contra cópia, por que a oscilação da trilha não pode ser copiada para um disco passível de gravação em um equipamento de gravação padrão. O dispositivo de gravação compreende dispositivos de leitura que lêem as marcas ópticas e dispositivos de demodulação que restauram o código a partir da modulação das segundas variações. O gravador e o portador com as informações formam um sistema para reprodução controlada de informações. Para esta finalidade, o gravador compreende dispositivos de processamento de dados que reproduzem as informações na dependência do código restaurado. Se as informações forem copiadas em um portador de informações passível de escrita, as informações desta cópia não serão reproduzidas pelo referido gravador, por que durante o processo de realização da cópia, apenas as informações representadas pelas primeiras variações são escritas no portador de informações passível de escrita. O portador de informações copiado não contém o código, pois as segundas variações não podem ser reproduzidas pelos dispositivos de gravação padrões. No entanto, o sistema conhecido não pode ser aplicado a um portador de gravação de alta densidade existente, como um DVD, por que estes sistemas de portadores de gravação de alta densidade apresentam uma estreita tolerância sobre os parâmetros da trilha e a modulação requerida de um segundo parâmetro físico rompería a leitura das marcas e ocasionaria erros nas informações restauradas.

Um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um portador de gravação de alta densidade com uma marca média, e dispositivos de gravação e reprodução para um tal portador de gravação.

Para este propósito, o portador de gravação, conforme descrito no parágrafo de abertura, caracteriza-se pelo fato de, com relação a uma trilha de código que compreende o padrão de modulação, o padrão de modulação na trilha adjacente da esquerda estar alinhado ao padrão de modulação na trilha adjacente da direita. A trilha de código é uma trilha que carrega em seu padrão de modulação, o código para controlar o processamento de dados, ao restaurar as informações gravadas. Uma ou mais (ou todas) as trilhas no portador de gravação podem ser trilhas de código. Os padrões de modulação alinhados nas trilhas próximas à trilha de código apresentam o efeito de que as segundas variações na trilha adjacente da esquerda são complementares em relação às segundas variações na trilha adjacente da direita, devido a irregularidades nas segundas variações, devido ao fato de a modulação estar presente em ambas as trilhas adjacentes. Consequentemente, qualquer aumento na desordem ocasionada por uma segunda variação na trilha adjacente da esquerda, é compensado por um decréscimo na desordem pela variação complementar na trilha adjacente da direita. Portanto, as estreitas tolerâncias com relação aos parâmetros da trilha podem ser mantidas de forma eficaz e a diafonia permanece limitada a níveis aceitáveis. A invenção também tem como base a consideração a seguir. A amplitude das segundas variações tem que ser suficientemente forte a ponto de detectar o padrão de modulação. Entretanto, em um portador de gravação de alta densidade, a modulação das segundas variações nas trilhas adjacentes, ocasiona diafonia e portanto, provoca ruído que degrada a captação das informações gravadas e a captação do próprio padrão de modulação. Consequentemente, a amplitude das segundas variações tem que ser a mais baixa possível. Os inventores reconheceram que, pelo uso de modulação alinhada nas trilhas adjacentes, a máxima contribuição de ruído da trilha da esquerda não coincide com a máxima contribuição de ruído da trilha da direita. Por conseguinte, uma amplitude relativamente baixa das segundas variações é suficiente para uma captação confiável do padrão de modulação. Em decorrência da baixa amplitude, o rompimento da leitura das marcas e os erros nas informações restauradas são minimizados.

Uma modalidade do portador de registro, de acordo com a presente invenção, é caracterizada pelo fato de que as segundas variações são deslocamentos na trilha em uma direção transversal com relação à direção longitudinal da trilha, e os deslocamentos da trilha adjacente da esquerda coincidem com os deslocamentos da trilha adjacente da direita na mesma direção. Isso tem a vantagem de que a diafonia das primeiras variações nas trilhas adjacentes fica reduzida, por que se a referida excursão naquela trilha adjacente estiver na direção da posição de um ponto de leitura na trilha de código e, por conseguinte, ocasionar mais alguma diafonia, a excursão da outra trilha adjacente fica longe do ponto de leitura e consequentemente ocasiona menos diafonia.

Uma modalidade do portador de leitura, de acordo com a invenção, é caracterizada pelo fato de que os padrões de modulação na trilha de código e as trilhas adjacentes representam o mesmo código. Isso apresenta a vantagem de que o sinal de detecção da trilha de código será mais forte por que as trilhas adjacentes possuem a mesma modulação. Ademais, se o segundo parâmetro for uma excursão em uma direção transversal, a distância entre as trilhas, também chamada de passo de trilha, nas partes moduladas da trilha, ainda permanece a mesma, por que ambas as trilhas apresentam a mesma excursão transversal. Altemativamente, o padrão de modulação na trilha de código é substancialmente inverso ao padrão de modulação na trilha adjacente da esquerda. Isso apresenta a vantagem para os mesmos tipos de modulação, por exemplo, uma oscilação em uma pré-ranhura, de que o sinal de detecção da trilha de código é mais forte.

Uma modalidade do portador de gravação, de acordo com a invenção, é caracterizada pelo fato de que as variações são periódicas e o padrão de modulação compreende a modulação por fase e as diferenças de fase entre os padrões de modulação nas trilhas adjacentes limitam-se a uma proporção previamente determinada. Esta proporção previamente determinada é selecionada para ser menor que as diferenças de fase que ocorrem na referida modulação de fase. Isso apresenta a vantagem de que qualquer alteração das trilhas adjacentes fica substancialmente me fase com o sinal de leitura decorrente do padrão de modulação na trilha de código.

De acordo com a invenção, o processo, conforme descrito no parágrafo de abertura, caracteriza-se no fato de que, em relação a uma trilha de código que compreende o padrão de modulação, o padrão de modulação na trilha adjacente da esquerda, é alinhado com o padrão de modulação na trilha adjacente da direita. Os efeitos e vantagens do processo foram explicados acima, com referência ao portador de gravação. O dispositivo de reprodução, conforme descrito no parágrafo de abertura, caracteriza-se no fato de que o dispositivo compreende dispositivos para a restauração do código proveniente de pelo menos duas trilhas. No portador de gravação os padrões de modulação alinhados, resultam em pelo menos duas trilhas tendo o mesmo padrão de modulação e portanto representando o mesmo código. No dispositivo de reprodução, o código restaurado de uma primeira trilha é verificado efetuando-se a leitura de uma outra trilha, a qual compreende o mesmo código. Isso apresenta a vantagem de a restauração do código ser mais confiável. As modalidades adicionalmente preferidas do processo, dos dispositivos e do portador transportador de informações, de acordo com a invenção, são fornecidos nas reivindicações dependentes.

Estes e outros aspectos da invenção tomar-se-ão evidentes e serão também elucidados, tomando-se como referência as modalidades descritas, à guisa de exemplo, na descrição a seguir e com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 mostra um portador de gravação; A Figura 2 mostra um mapa esquemático da área gravada e a amplitude da oscilação; A Figura 3 mostra partes de um padrão de modulação; A Figura 4 mostra um esboço do portador de gravação; A Figura 5 mostra um dispositivo de reprodução; e A Figura 6 mostra um dispositivo de gravação.

Os elementos correspondentes nas diferentes Figuras apresentam as mesmas referências numéricas. A Figura la mostra um portador de gravação em forma de disco 1 tendo uma trilha 9 e um orifício central 10. A trilha 9 fica disposta de acordo com um padrão em espiral de voltas que constituem trilhas substancialmente paralelas em uma camada de informações. O portador de gravação pode ser um disco óptico tendo uma camada de informações de um tipo gravável ou de um tipo pré-gravado. Exemplos de um disco gravável são os CD-R e CD-RW e os DVD+RW, contanto que o CD de áudio ou o vídeo DVD sejam exemplos de discos pré-gravados. O tipo pré-gravado pode ser fabricado de ma maneira bem conhecida, efetuando-se primeiramente a gravação de um disco mestre e por meio de etapas intermediárias subseqüentemente à impressão dos discos do consumidor. A trilha 9 no tipo gravável do portador de gravação é indicada por uma estrutura de trilha pré- estampada disponibilizada durante a fabricação do portador de gravação em branco, por exemplo, uma pré-ranhura. As informações ficam representadas sobre a camada de informações por meio de marcas opticamente detectáveis gravadas ao longo da trilha. As marcas são constituídas por variações de um primeiro parâmetro físico e por meio do mesmo possuem diferentes propriedades ópticas ou direção magnética que suas adjacências, por exemplo, as variações em altura chamadas de cavidades e raias em um CD. A Figura 1B é um corte transversal tomado ao longo da linha b-b do portador de gravação 1 do tipo gravável, no qual um substrato transparente 5 é proporcionado com uma camada de leitura 6 e uma camada protetora 7. A estrutura de trilha é constituída, por exemplo, por uma trilha de pré-ranhura 4, que possibilita que um cabeçote de escrita/leitura siga a trilha 9 durante a varredura. A trilha de pré-ranhura 4 pode ser implementada como um entalhe ou uma elevação, ou pode consistir de um material que possui uma propriedade óptica diferente do material adjacente. A trilha de pré-ranhura permite que um cabeçote de escrita/leitura siga a trilha 9 durante a varredura. A estrutura de trilha também pode ser formada por servo-marcas regularmente espalhadas, as quais periodicamente ocasionam a ocorrência de servo-sinais. O portador de gravação pode transportar informações em tempo real, por exemplo, informações de vídeo ou áudio, ou outras informações, tais como os dados de computador.

As Figuras lc e ld mostram dois exemplos de variações da trilha. A Figura lc mostra uma variação periódica da posição lateral da trilha 4, também chamada de oscilação. A Figura ld mostra uma variação da largura da trilha 4. As variações ocasionam o surgimento de um sinal adicional no cabeçote de leitura, por exemplo, um servo detetor de rastreamento, de um gravador. A oscilação, por exemplo, é modulada por freqüência e as informações do disco são codificadas na modulação. Uma descrição compreensiva de um sistema de CD passível de escrita, compreendendo informações de disco, codificadas desta maneira, pode ser encontrada no documento US 4.901.300 (PHN 12.398) e US 5.187.699 (PHQ 88.002). Para o tipo somente-leitura dos portadores de gravação óptica a trilha 4 conforme desenhada de forma esquemática na Figura 1C é constituída de uma série de cavidades, e a oscilação da trilha neste caso é a variação periódica da posição lateral das cavidades.

De acordo com a presente invenção a oscilação compreende um código, que é um identificador para suportar mecanismos de controle de cópia, anti-pirataria e/ou outros mecanismos. O código contém dados para proteção contra cópia e mecanismos anti-pirataria. Deve-se verificar que em um disco gravável, a pré-ranhura ou a estrutura da trilha é oscilada, contanto que em um portador de gravação pré-gravado as referidas marcas detectáveis sejam osciladas, por exemplo, uma oscilação das cavidades. Durante o processo de masterização, a oscilação é escrita por meio de um gravador a raio laser, submetendo-se um pequeno desvio lateral do centro das cavidades. A oscilação é detectável pelo recolhimento óptico, usando-se servo-sinais de controle. A Figura 2 mostra um mapa esquemático da área gravada e da amplitude da oscilação. O mapa esquemático 21 mostra a primeira parte da área gravada e indica a amplitude A da oscilação. Um mapa de endereço correspondente 22 é mostrado ao lado. A oscilação é localizada apenas em uma área limitada da área total gravada, por exemplo, em uma área dentro da área interna de um disco, conforme indicado na Figura 2 de SI até S4. De preferência, a área limitada não compreende informações essenciais, por exemplo, zero ou dados redundantes. Em um disco tipo DVD a oscilação é proporcionada em endereços específicos no final da Zona Inicial da área interna, entre o setor Sl, que é maior ou igual a 0x02E15C e o setor S4, que é menor ou igual a 0x02FF7C.

Deve-se verificar que se a amplitude de oscilação for nominal em um trilha e zero na trilha adjacente, nestas trilhas adjacentes a diafonia não é compensada conforme descrito na introdução. Por conseguinte, nestas trilhas encontra-se um nível maior de ruído. Em uma modalidade do portador gravado, a amplitude de oscilação nas áreas limítrofes (na Figura 2:S1 a S2 e S3 a S4), deverá depender na posição radial, para que aumente gradualmente do zero até a amplitude nominal e vice versa. A área do centro que compreende a amplitude nominal (de S2 a S3), pode ser usada para detectar a restaurar o código, contanto que nas áreas limítrofes a alteração causada pela oscilação diminua para zero, mas não exceda substancialmente o nível na área limitada. Em uma modalidade prática, a amplitude de oscilação depende no endereço do número do setor como se segue. A amplitude máxima é A = 30 nm. Ela deve se manter em sua amplitude total A (apenas) entre o setor S2, com SI + 0xl00<S2<0x02fO00, e S3 com 0x02FE00<S3<S4 - 0x100. Subentende-se que a faixa em que a amplitude total é aplicada (S3 - S2), deverá cobrir uma zona de código de referência, uma zona de armazenamento em buffer 1 e a zona de dados de controle. A subida e a descida da amplitude de oscilação abrange pelo menos 256 setores (cerca de 16 enrolamentos). A amplitude deverá ser zero para números de setores abaixo de SI e além de S4. Ela aumenta linearmente com o número de setor do zero até A entre S1 e S2. Ela deverá ter um valor constante de A entre o setor S2 e S3. Ela diminui linearmente do A até o zero entre r3 e r4. Em modalidades práticas, é permissível que a amplitude da oscilação aumente escalonadamente por número de setor, escalonadamente por enrolamento de disco ou continuamente. De preferência, os saltos na amplitude de oscilação não deverão exceder a 3 nm e nenhum ponto sobre dois enrolamentos sucessivos, a diferença de amplitude não deverá exceder 3 nm. Na prática em um disco do tipo CD, o local da oscilação corresponde aos raios de 23 a 24. Em uma modalidade, a oscilação possui a forma de um desvio senoidal (relativo ao centro da trilha), da posição das cavidades que codificam as informações. A oscilação é escrita com velocidade angular constante (CAV), e cada trilha é modulada com o mesmo código e outros bits de controle. Por conseguinte, cada enrolamento do disco contém a mesma forma de onda oscilatória, exceto, possivelmente, por uma diferença mínima na amplitude ou erro de fase. Em uma modalidade prática, o número de formas de onda senoidais de oscilação por trilha é 1152. O desvio de fase entre duas trilhas adjacentes tão pequeno quanto possível. Na prática, para um sinal de leitura com qualidade suficiente, a diferença de fase pode não exceder a 30 graus, em que 360 graus correspondem a uma forma de onda senoidal de oscilação completa (1/1152-de um enrolamento de disco). O código que é codificado na oscilação pode ser usado como uma marca de disco. O ajuste da masterização do disco deverá aceitar uma semente como marca de disco (por exemplo, um número de 64 bits), a partir da qual cria-se o código de oscilação, usando-se de preferência uma função criptográfica. Por razões de segurança, não se permite que instalações insiram diretamente o código de oscilação. Uma relação criptográfica pode ser usada entre o código de oscilação e as informações gravadas no portador de gravação, por exemplo, uma função unilateral entre a marca de disco e a marca d’água, isto é, as informações de controle incrustadas nas informações de áudio e/ou vídeo. Maiores detalhes da criação e do uso de uma marca de disco e a verificação da marca de disco contra informações de controle adicionais (por exemplo, o chamado bilhete de controle), por um tipo controlável de processamento de dados pode ser encontrado na publicação W098/33176 e WO 98/33325. Em uma modalidade, o portador de gravação contém inúmeras áreas anulares com trilhas oscilatórias separadas por áreas de trânsito. Cada área pode ter um padrão de modulação diferente, contato que o padrão de modulação contido em cada área seja o mesmo. Por conseguinte, um número de códigos pode ser codificado nas segundas variações. As áreas de trânsito não podem ter nenhuma oscilação nem um padrão de trânsito que altere gradualmente o padrão de modulação de uma primeira área anular para o padrão de modulação de uma segunda área anular.

Em uma modalidade o código é proporcionado com símbolos de correção de erro para corrigir erros de leitura. Para a correção de erros um código Reed-Solomon [8,4,5] sobre f2s com taxa R = 1/2 pode ser usado. Os 64 bits provenientes da função criptográfica são agrupados em 4 vezes 4 símbolos. Um símbolo contém 4 bits. O codificador Reed-Solomon funciona em 4 símbolos de uma vez. Quatro símbolos de usuário x4, X2, xj, X4 são expandidos para x4, X3, X2, xj, 0,0,0,0,0,0,0 (de comprimento 11). Obtém-se quatro símbolos ECC xn, xb, xu, X15, usando o polinômio x4 + x + 1. A produção do codificador de correção de erro é de 8 símbolos x}, x2, X3, x4i xn, Xb, *14, x15· A Figura 3 mostra partes de um padrão de modulação. O código é representado pelos bits de dados, que são convertidos para uma forma de onda e codificados na oscilação, e são munidos com palavras de sincronização para localizar 0 início do código. A Figura 3 a mostra um exemplo de modulação de bits de dados e a forma de onda correspondente 31. Os bits de dados são codificados como Biphase-Mark. No código Biphase-Mark, dois bits de canal representam um bit de dados. O código sempre possui uma transição de “0”-para-“l” ou “l”-para-“0” no início de um bit de dados. Uma segunda transição deverá ocorrer no meio do bit de dados, caso possua o valor “1”. Além dos bits de dados da sincronização do código, as palavras são acrescentadas para que se detecte o início do código. Cada grupo de 4 símbolos de dados deverá ser precedido por uma palavra de sincronização de 8 (canal) bits específica. A Figura 3b mostra uma oscilação modulada. A modulação é chamada Codificação de Desvio de Fase (Phase Shift Keying - PSK) binária. Um bit de canal contém 4 períodos de forma de onda senoidal de oscilação.

As transições de bit 36 ocorrem apenas em cruzamentos zero das formas de onda senoidais de oscilação. Um primeiro bit de canal 32 possui o valor 0, um segundo bit de canal também é zero, um terceiro bit de canal 34 é 1 e o quarto bit de canal 35 é 0. Devido à codificação Biphase-Mark:, um bit de dados de 8 períodos da portadora e a Figura 3b mostra dois bits de dados. Devido à correção de erro R = 1/2, o período eficaz do bit é de 16 períodos da portadora. Para detectar, é permissível que o sinal de leitura da oscilação modulada seja filtrado por passagem de banda ou alta passagem, contanto que a característica da passagem de banda permaneça substancialmente plana, por exemplo, dentro de 3 db. A Figura 3c especifica quatro palavras diferentes de sincronização. As palavras de sincronização violam a regra do código Biphase-Mark, de forma que elas podem ser reconhecidas facilmente. Uma palavra de sincronização sempre começa com uma inversão de fase. Uma palavra de sincronização possui duas aparências possíveis que são inversas (bit de canal) entre si. A aparência usada depende do último bit dos bits de canais anteriores. A Figura 3d e 3e mostram padrões de modulação alinhados. Estas Figuras proporcionam um detalhe de umas poucas trilhas adjacentes e um padrão de modulação da excursão transversal, que não é desenhado em escala (na realidade excursão é 3% a 10% do passo de trilha). De acordo com a invenção, os padrões de modulação são alinhados de trilha a trilha, isto é, para este tipo de modulação as diafonias zero estão em uma posição longitudinal correspondentes. Nas Figuras a trilha média 42, 45 é uma trilha de código que compreende o padrão modulado que representa o código, que deve ser lido da esquerda para a direita, conforme indicado pela seta 40. Na Figura 3d a trilha adjacente da esquerda 41 e a trilha adjacente da direita 43 possuem o mesmo padrão de modulação que a trilha de código 42. Em uma modalidade mostrada na Figura 3e, o padrão de modulação na trilha adjacente da esquerda 44 é inverso ao padrão de modulação na trilha de código 45. A trilha adjacente da direita 46 possui novamente a polaridade da trilha adjacente da esquerda 44. Por conseguinte, a modulação é invertida de trilha para trilha. Em uma outra modalidade que se utiliza da modulação de largura de trilha, conforme mostrado na Figura ld, a modulação da trilha adjacente da esquerda é inversa à modulação da trilha adjacente da direita para que se alcance uma ótima compensação de diafonia. Neste caso, uma largura máxima da trilha adjacente da esquerda fica alinhada com uma largura mínima da trilha adjacente da direita. À medida em que tal padrão se forma de cada vez, duas trilhas moduladas iguais seguidas por duas invertem as trilhas moduladas. A Figura 4 mostra um esboço de um portador de gravação. Um enrolamento da trilha é codificado com quatro segmentos de palavras de código, alternando com as palavras de sincronização. O enrolamento começa com a palavra de Sync 0, seguida pelos 64 bits de canal, seguidas pelo Sync 1, 64 bits de canal, Sync 2 64 bits de canal, Sync 3 e 64 bits de canal. O próximo enrolamento contém precisamente o mesmo código. A ausência de uma inversão de fase de oscilação entre os bits de dados é permissível entre o final de qualquer enrolamento e o início do próximo enrolamento, muito embora isso viole a modulação de marca bifásica (bi-phase mark). Por conseguinte, o mesmo padrão de modulação está presente em cada trilha oscilada. Em uma modalidade do portador de gravação, a polaridade da modulação é inversa de trilha para trilha, como mostrado na Figura 3e. Isso aumenta a força do sinal de leitura para a detecção da oscilação em certas configurações de trilha, por exemplo, a detecção de servo-sinais pelos detetores simétricos usados em sistemas de CD Graváveis. Em uma modalidade prática do portador de gravação, as trilhas contêm 64 bits de código para a chave de oscilação mais 64 bits para o ECC e (4*8)/2 bits de sincronização. No total, um enrolamento da trilha contém precisamente 4*[2*(64+64)+4*8]=1152 períodos de oscilação. Quando o disco gira a aproximadamente 25 Hz para ler a área interna, a freqüência fw = 1152*25Hz = 28,8 kHz. Uma freqüência oscilatória destas, com cerca de 30 kHz, apresenta a vantagem de que as informações codificadas na trilha pelas primeiras variações, não possuem substancialmente nenhum dos componentes de freqüência nesta faixa, e também se encontram fora da largura de banda do servo sistema de rastreamento. Por conseguinte, a detecção do padrão de modulação não se rompe pelas primeiras variações.

As Figuras 5 e 6 mostram aparelhos feitos de acordo com a presente invenção para a varredura de um portador de gravação 1.0 aparelho da Figura 5 é disposto para ler o portador de gravação 1, cujo portador de gravação é idêntico aos portadores de gravação mostrados na Figura 1. O dispositivo é proporcionado com dispositivos de leitura que compreendem um cabeçote de leitura 52 para varrer a trilha no portador de gravação, uma unidade de acionamento 55 que faz girar o portador de gravação 1, uma unidade de leitura 53, por exemplo, que compreende um decodificador de canal e um corretor de erro, uma unidade de rastreamento 51 e uma unidade de controle de sistema 56. O cabeçote de leitura compreende um sistema óptico de um tipo conhecido para gerar um ponto de radiação 66 focalizado sobre uma trilha da camada de leitura do portador de gravação, por meio de um feixe de radiação 65 guiado através de elementos ópticos. O feixe de radiação 65 é gerado por meio de uma fonte de radiação, por exemplo um diodo a laser. O cabeçote de leitura compreende adicionalmente um atuador de focalização que focaliza o feixe de radiação 65 sobre a camada de gravação e um atuador de rastreamento 59 que posiciona perfeitamente o ponto 66 na direção radial sobre o centro da trilha. O atuador de rastreamento 59 pode compreender espirais que movimentam radialmente um elemento óptico ou podem ficar dispostas para mudarem o ângulo de um elemento refletor sobre uma parte móvel do cabeçote radial ou sobre uma parte em posição fixa, caso a parte do sistema óptico fique montada sobre uma posição fixa. A radiação refletida pela camada de gravação é detectada por um detetor de um tipo usual, por exemplo, um diodo de quatro-quadrantes, para gerar um sinal detetor 57 que abrange um sinal de leitura, um erro de rastreamento e um sinal de erro de focalização. O aparelho é proporcionado com uma unidade de rastreamento 51 acoplada ao cabeçote de leitura para receber o sinal de erro de rastreamento proveniente do cabeçote de leitura e controlando o atuador de rastreamento 59. A unidade de rastreamento, por exemplo, pode ser do tipo detecção de fase diferencial (DPD), na qual o desvio do cabeçote de leitura em relação à linha de centro da trilha, é detectado a partir de diferenças de fase que ocorrem entre os sinais provenientes de sub-detetores quando ao varrerem uma marca (por exemplo, uma cavidade), na trilha. Altemativamente, a unidade de rastreamento pode ser do tipo simétrico notoriamente conhecido, no qual o referido desvio é detectado com base em sinais detetores do lado esquerdo para o lado direito da trilha. Durante a leitura, o sinal de leitura se converte em informações de saída, indicadas pela seta 64, na unidade de leitura 53. Para este propósito, a unidade de leitura 53 compreende o processamento de dados de um tipo controlável, os quais devem ser controlados com base em um código proveniente do portador de gravação, por exemplo, o controle de acesso pode ser realizado com base no código restaurado do portador de gravação. O aparelho possui dispositivos de posicionamento 54 que mal posicionam o cabeçote de leitura 52 na direção radial sobre a trilha, sendo que o posicionamento perfeito é realizado pelo atuador de rastreamento 59. O aparelho é proporcionado com um detetor de código 50, que capta e demodula o código a partir de sinais detetores 57, ao efetuarem a varredura de uma trilha de código que compreende o padrão de modulação. Por exemplo, a trilha pode ser modulada por excursões periódicas transversais à direção de trilha longitudinal, conforme descrito acima, com referência à Figura 3. Esta modulação pode ser detectada a partir dos servo sinais de rastreamento radial. O dispositivo é munido adicionalmente com uma unidade de controle 56 que recebe os comandos oriundos de um sistema controlador por computador ou vindo de um usuário e para controlar o aparelho por meio de linhas de controle 58, por exemplo, um barramento de sistema conectado à unidade de acionamento 55, o meio de posicionamento 54, o detetor de código 50, a unidade de rastreamento 51 e a unidade de leitura 53. Para esta finalidade, a unidade de controle compreende um conjunto de circuitos de controle, por exemplo, um microprocessador, uma memória de programa e portões de controle, que executam os procedimentos descritos abaixo. A unidade de controle 56 também pode ser implementada como uma máquina de estado em circuitos lógicos. A unidade de controle 56 fica disposta para restaurar o código proveniente da trilha, por meio do detetor de código 50, a para controlar o tipo de processamento de dados na unidade de leitura 53. Por exemplo, o código pode ser uma chave de descruzamento de sinais, que é utilizada para descriptografar informações de vídeo protegidas contra cópia. Para uma detecção confiável do código, a unidade de controle 56 fica disposta no sentido de detectar o código a partir de pelo menos duas trilhas. Uma primeira trilha de código fica situada pelo posicionamento do cabeçote de leitura em uma trilha previamente determinada, por exemplo, em uma posição radial previamente determinada ou um endereço previamente determinado. Então, o código é detectado a partir da primeira trilha de código. Para verificar o código detectado, uma segunda trilha de código é varrida, por exemplo, o próximo enrolamento da trilha. O segundo código detectado é comparado com o primeiro código e se for igual o código passa para a unidade de processamento de dados. Em uma modalidade do sistema, o código pode ser proporcionado com símbolos de detecção de erro, e a unidade de controle pode decidir ler o código a partir de uma trilha de código diferente apenas se os erros forem indicados pelos referidos símbolos de erro. Altemativamente, a unidade de controle pode ficar disposta para ler duas trilhas que estão em posições radiais diferentes e comparando os códigos restaurados. Caso os códigos restaurados não sejam iguais, outras trilhas são lidas e os códigos restaurados (ou os sinais lidos), são mantidos na memória até que o código possa ser determinado com exatidão suficiente, por exemplo, pelo menos 4 de 5 trilhas tiveram o mesmo código. Em uma modalidade, o dispositivo de leitura compreende dispositivos para localização de uma área modulada, isto é, uma área limitada do portador de gravação que compreende trilhas moduladas, conforme descrito acima, com referência à Figura 2. O dispositivo pode ter uma memória contendo informações previamente determinadas do endereço de área modulada para localizar a área modulada. Altemativamente, tais informações de endereço podem ser fornecidas no portador de gravação, por exemplo, numa área de informações do sistema. A unidade de controle 56 fica disposta para controlar o meio de posicionamento 54 e o atuador de rastreamento 59 para acessar uma trilha de código na área modulada do portador de gravação, conforme indicado pelas informações de endereço da área modulada. A Figura 6 mostra um dispositivo para escrever informações em um portador de gravação de acordo com a invenção de um tipo que é passível de ser (re)escrito, por exemplo, de uma maneira óptica ou óptico-magnética (por meio de mudança de fase ou tom), por meio de um feixe 65 de radiação eletromagnética. Normalmente, o dispositivo também é equipado para ler e compreender os mesmos elementos do aparelho para leitura descrito acima na Figura 5, exceto pelo fato de compreender dispositivos de escrita que incluem um cabeçote de escrita/leitura 62 e uma unidade de processamento de sinal de escrita 60, que compreende, por exemplo, um formatador, um codificador de erro e um codificador de canal. O cabeçote de escrita/leitura 62 possui a mesma função que o cabeçote de leitura 52, juntamente com uma função de escrita e fica acoplado na unidade de processamento de sinal de escrita 60. As informações apresentadas na entrada da unidade de processamento de sinal 60 (indicada pela seta 63), são distribuídas sobre os setores lógico e físico, de acordo com a formatação e a codificação de regras, e convertidas num sinal de escrita 61 para o cabeçote de escrita/leitura 62. A unidade de controle de sistema 56 fica disposta no sentido de controlar a unidade de processamento de sinal 60 e para realizar a recuperação de informações de posição e o procedimento de posicionamento, conforme descrito acima, para o aparelho de leitura. Durante a operação de escrita, as marcas que representam as informações são formadas sobre o portador de gravação. A escrita e a leitura de informações para a gravação sobre discos ópticos e a formatação de erros, a correção de erros e as regras de codificação de canal, são notoriamente conhecidas na técnica, por exemplo, a partir de sistema de CD. Em particular, os dispositivos de detecção de código 50 são dispostos para restaurarem o código a partir das trilhas moduladas, conforme descrito no aparelho de leitura. Um relógio de dados é utilizado para controlar a unidade de processamento de sinal de escrita 60 e/ou a unidade de leitura 53. Os dispositivos geradores de relógio de dados podem ser controlados pela unidade de controle de sistema 56, com base na posição radial, por exemplo, em uma zona e a taxa de rotação do disco, e/ou pode ficar bloqueada a oscilações.

Um processo de gravação que proporciona um portador de gravação em branco, com trilhas moduladas, compreende as etapas a seguir. No processo, o portador de gravação é munido com trilhas substancialmente paralelas e as informações são codificadas nas primeiras variações de um primeiro parâmetro físico da trilha, estas informações sendo recuperáveis por meio de um tipo controlável de processamento de dados; e um código para controlar o referido tipo de processamento de dados é codificado em um padrão de modulação de segundas variações de um segundo parâmetro físico da trilha. Com relação a uma trila de código, que compreende o padrão de modulação, o padrão de modulação na trilha adjacente da esquerda, é alinhado com o padrão de modulação na trilha adjacente da direita. Pode-se alcançar isso efetuando-se o controle preciso da modulação das segundas variações, por exemplo, o posicionamento radial da trilha em relação à posição rotacional de um portador de gravação em forma de disco. Altemativamente, um segundo cabeçote de leitura pode ser usado para ler o padrão de modulação em uma posição duas trilhas antes da trilha que está sendo escrita. Em uma modalidade, o portador de gravação é feito girar e a modulação é controlada na dependência da referida posição rotacional. Este controle é alcançado pelo uso de tacopulsos provenientes de um motor que faz girar o portador de gravação e trava um gerador de forma de onda aos tacopulsos. O gerador de forma de onda compreende adicionalmente o código para modular as segundas variações durante a escrita.

Muito embora a invenção tenha sido explicada principalmente pelas modalidades que utilizam a oscilação (uma excursão transversal modulada de forma variável), qualquer modulação adequada de um parâmetro da trilha pode ser modulada, por exemplo, o reflexo médio de uma parte escrita ou o formato de certas cavidades. Além disso, para o portador de informações descreveu-se um disco óptico, porém podem ser utilizados outras mídias, tais como um disco ou fita magnética. A invenção admite adicionalmente cada ou todos os novos recursos ou combinações de recursos descritos acima.

Claims (8)

1. Portador de gravação compreendendo trilhas substancialmente paralelas que exibem - primeiras variações de um primeiro parâmetro físico da trilha, sendo que as primeiras variações representam informações gravadas sobre o portador de gravação, informações essas recuperáveis por meio de um tipo controlável de processamento de dados; e - segundas variações de um segundo parâmetro físico da trilha, sendo que um padrão de modulação das segundas variações representa um código para controlar o referido tipo de processamento de dados, caracterizado pelo fato de que o portador de gravação compreende um área limitada (Sl, S4) onde as trilhas exibem as segundas variações, e uma outra área, fora da área limitada (Sl, S4), onde as trilhas não exibem as segundas variações.

2. Portador de gravação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a área limitada compreender uma zona limítrofe (Sl, S2) e uma área central (S2, S3), em cuja área central as trilhas exibem as segundas variações em uma amplitude previamente determinada, em cuja zona limítrofe a amplitude das segundas variações aumenta de zero até a amplitude previamente determinada.

3. Portador de gravação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o portador de gravação compreende informações de endereço de área limitada para localizar a área limitada.

4. Portador de gravação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as segundas variações são deslocamentos da trilha em uma direção transversal com relação à direção longitudinal da trilha.

5. Portador de gravação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as trilhas constituírem um padrão de trilhas concêntrico ou em espiral, e as trilhas adjacentes no padrão de trilhas exibirem o mesmo número das segundas variações.

6. Dispositivo de reprodução para a recuperação de informações provenientes de um portador de gravação com trilhas substancialmente paralelas, como definido na reivindicação 1, em que o dispositivo compreende - dispositivos de leitura (52) para gerar um sinal de leitura na dependência das primeiras variações, e - dispositivos de demodulação (50) para restaurar o código oriundo do padrão de modulação das segundas variações; e - dispositivos de processamento de dados (53) para processar o sinal de leitura para recuperar as informações na dependência do código, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende dispositivos (54, 59) para localizar a área limitada (Sl, S4) para recuperar o código proveniente do padrão de modulação das segundas variações das trilhas na área limitada (Sl, S4).

7. Dispositivo de reprodução, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende uma memória que contém informações de endereço da área limitada previamente determinada para localizar a área limitada (Sl, S4).

8. Dispositivo de reprodução, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende meios para recuperar a partir do portador de gravação as informações de endereço da área limitada para localizar a área limitada (Sl, S4).