CN101048821A - 用于蓝光光盘的错误校正方案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用错误校正方法的光学记录装置，该方法可以软件编码来执行。该错误校正方法包括以下步骤：在检测到错误时停止向盘区写入数据，和将剩余盘区写入到位于光盘(1)其他位置上的数据文件中。在所有盘区均已写入之后，通过将第一故障盘区与写入到其他位置的数据文件中的最后部分相结合来修复该故障盘区。所结合的盘区是无误的连续盘区。

Description

用于蓝光光盘的错误校正方案

技术领域

本发明涉及在光盘播放器中的码元检测，并特别涉及由分段数据存储方法配备的高密度光盘上的错误校正方案。

背景技术

当前，为了跟上数据系统使用者对于数据存储能力不断增长的需要，广泛地致力于对例如光盘，诸如CD(光盘)，DVD(数字视频盘)，和BD(蓝光光盘)系统的数据存储系统进行研究。蓝光光盘利用了与常规CD系统类似的技术；然而，所使用的激光是篮-紫范围内的激光(通常为405nm，但也可考虑其他波长)。蓝光光盘与CD/DVD另一个显著区别在于可将数据分段地存储到盘区内。如何根据标准规范操作BD系统的细节可在其他地方找到。

BD技术领域内的一些当前的研发涉及将蓝光光盘数据存储能力提高到27GB标准规格之上的可能性。在这个过程中利用不同的技术，例如双层和/或在这些盘上存储更高密度的数据位。不幸的是，提高位密度会增加读取和/或写入错误的概率。由此，已经在文献中出现了克服这些问题的不同尝试。

为了减少记录和读出期间的错误数量，需要记录器具有强大的局部存储能力。这确保了可恢复这些错误，并确保了遵守分配规则。然而，在记录器中具有大量可用的局部存储增加了装置的复杂性和成本。

WO03096338公开了一种用于记录数字化编码的视频信息的装置。该装置具有用于检测记录错误的错误检测单元，以及如果检测到记录错误时用于产生桥段(bridge segment)的桥接单元。桥段替代位于在检测到的记录错误之前的分段中出口点与在记录错误之后的分段中入口点之间的已记录的信息。最终的记录包含一系列数据块以及从错误块到无误块的桥夹(bridge clip)。这并不纠正被损坏部分而是产生桥接错误部分的平滑过渡。不幸的是，这个解决方案有一些其他问题，即需要具有非常大量的局部存储，或需要处理与该解决方案不相符的系统保持兼容性的问题。

发明内容

因此，本发明优选试图减轻，缓解或消除前面所述缺陷中的一个或多个或是它们的任意组合。

本发明通过提供根据所附权利要求的一种装置、方法以及计算机程序来克服前面所述的现有技术中的不足，并至少解决前面所述的问题。

根据本发明的一般解决方案是在记录状态期间当检测到错误时停止向盘区内写入数据，保持盘区的分配，并将剩余数据写入到位于光盘另一个位置处的数据文件中。在所有数据均已写入之后，修复处理通过将第一个错误盘区与数据文件中剩余部分结合形成整个已修复的盘区来修复错误盘区。

根据本发明的一个方面，提供一种用于向光盘中记录数据的方法，利用分段文件系统，其中该方法包括以下步骤：

在盘上预先分配出最初第一盘区；

向所述最初第一盘区写入数据；

在检测到错误时停止写入所述数据；

将所述最初第一盘区的未写入数据连续写入到所述盘上另一位置的数据文件中；

在修复处理中，在随后的时间例如在所有最初盘区均已完成写入之后，将所述最初第一盘区与所述的数据文件相结合，形成连续的已修复盘区。

根据本发明的另一方面，提供一种用于向光盘中记录数据的装置。该设备适合于包括：

用于向光盘的盘区中写入数据的配置或指令集；

用于在检测到错误时停止向所述盘区中写入所述数据的配置或指令集；

用于保持将所述已写入数据分配到第一盘区中的配置或指令集；

用于向所述光盘上其他位置上的数据文件中连续写入所述盘区的数据的配置或指令集；

用于在修复处理中，在随后时间例如在所有最初盘区完成写入之后，将所述第一盘区与所述数据文件相结合形成连续的已修复盘区的配置或指令集。

在本发明的又一方面中，提供一种光学读取装置。该光学读取装置可利用尚未用于修复故障盘区的错误校正信息(利用前面所述的根据本发明的方法所进行的写入)，用于在读取阶段期间进行读取和修正错误。与前面执行一次的修复处理相反，其可在每次进行光盘读取时执行，并且在这之后对该光盘进行不可逆修复，且基本上无误。

本发明具有优于现有技术的优点，其完全可与未执行本发明的光读取器兼容，并且本发明减少了光盘记录装置中所必需的局部存储量。其还可以在随后的时间以及即使在不同的装置中重新执行修复处理，只要该装置执行根据本发明的方法。

通过参考下文中所描述的实施例，本发明的这些或其他方面将更加清楚，并对其进行了阐述。

附图说明

以下，参考在附图中所描述的实施例，将以非限制性的方式更为详细地描述本发明，其中：

图1是描述根据本发明的光学记录系统的示意性框图；

图2是根据本发明的方法的示意性框图；

图3是根据本发明的装置的示意性结构图。

具体实施方式

本发明提供一种在利用了分段记录方案的光学记录系统例如蓝光光盘系统或装置中使用的锁定辅助方法。数据以分段方式存储在蓝光光盘上，并且与以连续方式存储数据并顺序存取存储在盘上的数据的常规CD(光盘)或DVD(数字视频盘)相比，在蓝光光盘中可随意地对数据进行存取。

图1表示出一种利用例如激光的光源，诸如利用激光器二极管，激光波长为405nm，从光盘上读取数据以及向光盘上写入数据的系统，用来进行数据的读取和写入。本发明并不局限于前面所述的激光波长；然而，在本发明的最佳模式中使用这个波长。盘1用于存储数据，激光源2产生射向盘1的光束8。光束8可穿过多个光学元件4、5，元件的数量根据所使用的具体方案确定。光束8从盘1处被反射，并传递到检测器3，该检测器3依次连接到用于信号分析并依赖于应用的处理单元7上；数据以不同方式存在。例如，对于音乐播放器，音乐被输出到放大器或直接输出给扬声器(未示出)，对于视频播放器，视频信号输出给电视，或在数据读取器的情况中，将数据位输出给例如个人计算机(PC)。

光束8经过不同的光学元件，例如至少一个聚焦透镜，一个或多个用于将光束6移动到光盘1上的不同位置的致动光学元件，以及用于对表示记录在光盘上的数据的反射辐射进行检测的检测器3。在一些方案中，可将几个这些功能合并到读出头，该读出头可相对于光盘1的径向进行移动。

本发明涉及在记录阶段所使用的方法，其中数据被记录在光盘1上。数据被记录在光盘1的信息块6中。通常将这些信息块称为盘区。将盘区定义为存储某个数据包的区域。数据在光盘上表现为记录层中的槽、凹坑，或凸起，其中记录层通常被某一保护层所保护。该记录层的关键特征在于数据被表示为记录层中的反射率变化。

利用检测器3测量数据，并由此利用图3中所示的处理单元301对所提供的数据信号进行处理。处理单元可包括例如，解调器，反格式化器，和错误检测装置。处理单元301还可提供其他功能，例如用于控制读取过程以及辐射光束位置、读取速度的控制机构，或其他导引机构。处理单元301可以是盘读取装置307中的一部分，该盘读取装置307包括例如处理单元301，存储单元302，输出装置304，输入装置305，连接装置306，以及其他功能的装置303。

处理单元301可以是微处理器，DSP(数据信号处理器)，ASIC(专用集成电路)，FPGA(现场可编程门阵列)，或类似的计算单元。

存储单元302可包括易失存储器，例如但不限于RAM芯片，或非易失存储器，例如但不限于可重写的ROM，硬盘，闪存，或其他普遍使用的存储方案。

输出装置或配置304可用于向外部装置输出读取信息，用于进一步处理或用于结束用户使用。例如信号可输出给，用于传输数据的计算机，音乐或视频播放系统，或可直接输出给视或听装置，例如电视或耳机。

输入装置或配置305可用于与盘读取装置进行交互的用户或装置。用户使用位于装置上的按钮或通过遥控装置来启动、停止，或类似的操作功能控制，来直接控制盘读取装置。连接装置306可用于从盘读取元件(光学元件，检测器等)中获取信号。可利用串行链接，并行链路，或网络功能，例如以太网或基于通信协议，有线或无线的类似信息包，使用其他的通讯装置(未示出)来与装置进行通讯。

数据记录/存储在光盘的盘区中，即某种尺寸的大量毗邻的盘空间。根据数据类型，改变盘区的尺寸大小，例如但不限于，对于传输数据流为12Mbyte，对于DV数据流为24Mbyte。

读取装置通常配备有一些错误检测装置，其可能并入到处理单元中，或是一个独立的功能单元。错误检测装置用于检测由于记录阶段期间盘上磨损和损害所引发的错误，或由于重放期间振动或其他机械干扰影响所造成的。根据错误源，执行不同的方案。本发明涉及在记录阶段期间所引发的错误，并意图补救在该阶段期间所存在的上述问题。

在本发明的优选实施例中，执行用于错误校正的方法，并且现在将对其进行论述。在记录阶段期间，可能产生错误，并且如果检测到它们，本发明具有响应记录错误的新方法，以及用于校正受损数据的方案。当在记录阶段期间检测到错误时，控制系统暂停向盘区写入数据(我们将该盘区称为第一盘区)，并将第一盘区的未写部分被写入到盘上其他位置的数据文件中，与此同时，保持最初盘区的分配。在为这个盘区的“未写”部分(我们将其称为第二盘区)创立的数据文件中，并入了在之后阶段用于修复受损盘区所使用的记录。这之后，继续向盘中写入下一个盘区。第二盘区可具有不同于最初盘区的大小，因为它被写入到了并不是用于实际播放/读取存储在光盘上的信息，而是用于修复处理的数据文件中。

在记录阶段的末端，开始后台处理，通过将每一个受损盘区重新写入到相应的连续盘区内而不是保持信息被拆分在不同位置，来修复受损盘区。修复处理将第一和第二盘区结合到包括了最初盘区中所有信息的一个盘区内，最初盘区是由于错误而被中断的。

让我们更清楚的查看实施例：假设盘区需要至少24Mbtye长，并且在写入过程期间，在已写入10Mbyte之后产生了错误。之后，写入过程暂停，并将剩余的14Mbyte写入到位于光盘上另一位置上的数据文件中，与现有技术相比，现有技术需要将整个24Mbyte重新写入到另一个位置中。在现有技术中，为了能连续读取，产生“桥”用于盘读取装置能跳转到新的位置，这对数据流应用例如视频或音乐盘是不可缺少的。在本发明中，修复处理可在与首先试图写入位置相同的位置中重写盘区，这是因为保持了分配完整无损，并由此出于这个目的保留了盘上的空间。然而，本发明并不局限于向与最初的错误尝试所相同的位置中写入数据，也可将数据写入到光盘上的适当位置。将数据从最初盘区的两个部分(存储在数据文件中的第一和第二盘区)收集到一个盘区内，并写入到盘上。当然，合并是有可能的，其中将一些已修复盘区写入到它们相应的最初位置，并将一些已修复盘区写入到其他位置。所得的已修复盘区在修复处理后是无误的。

在写入缓冲器要写满的情况中，在写入过程期间，开始立即将“未写”部分写入到数据文件中的处理，而不是再次试图写入盘区中。为了更好的使用盘区域，在修复处理期间，至少试图将故障盘区写入到最初故障盘区被写入的物理位置中。这减少了光盘区域的使用量，且盘区将达到更规则地连续形式，增加了用于一些高密度应用的读取处理的稳定性。如果修复处理无法将数据重新写入到最初盘区被写入的位置中，则将其写入到另一位置中，这可表明盘的物理位置受到损坏。

如果修复处理中断，错误部分将不能由根据现有技术的盘读取器来进行读取；然而，由于所有盘读取器具有一个或多个不同的错误检测和处理系统，可对除了遗漏部分之外的盘进行读取，这很可能在信息重放中造成假信号。标准的盘读取器通常具有响应盘上的污垢，刮痕，或其他外观上损坏的功能。这意味着即使无法修复数据，未执行本发明的系统仍可对盘进行读取。

该方法可进一步包括处理修复阶段期间中断的可能性，例如断电情况，用户拿走了光盘，或是装置中控制或是与根据本发明的记录装置进行联系的一些其他过程中断了修复处理。如果任何这些中断停止了修复处理，则根据本发明的方法当出现以下情况时在随后的阶段重新开始修复处理：通电时，插入光盘或类似情况。即使将包含有未修复盘区的光盘插入到另一个盘记录装置中，只要是这个新装置应用了根据本发明方法，就可启动该修复处理的重新开始。当插入该盘时这个新装置就能够继续或开始该修复处理。

方法可概括成以下所列步骤：

在盘上预先分配最初第一盘区；

向所述最初第一盘区写入数据；

在检测到错误时停止写入所述数据；

将所述最初第一盘区的未写入数据连续写入到位于盘上另一位置处的数据文件；和

在修复处理中，在随后的时间例如在所有最初盘区均已写入之后，将所述最初第一盘区与所述数据文件相结合，形成连续的已修复盘区。

本发明的一个有利之处在于，没有必要在记录器中保留大量的局部存储区域，而同时保持执行本发明的装置与未使用本发明的配置相兼容。并且，利用根据本发明装置进行记录的盘在重放期间将与未使用本发明的装置兼容。

该方法可在根据本发明的盘记录装置中执行，并可作为存储在计算机可读媒介中的计算机程序的软件编码来执行，例如在处理单元301内执行。这种盘记录装置可包括以下配置：

用于分配盘区的配置；

用于将数据写到光盘盘区的配置；

用于在检测到错误时停止向盘区写入数据的配置；

用于保持将已写入数据分配到第一盘区的配置；

用于将盘区的数据连续写入到位于所述盘另一位置上的数据文件中的配置；

用于在修复处理中在随后的时间将第一盘区与数据文件相结合形成连续已修复盘区的配置。

根据本发明的完整系统可包括盘，机械和光学元件，控制和处理系统和输出装置，其中控制和处理系统包括根据本发明的错误检测和错误校正。

本发明的另一实施例是盘读取器，其利用由第一盘区和数据文件部分提供的信息，以在读取光盘时校正故障盘区。这可在每次读盘时执行，而不是仅在修复处理中执行一次。

本发明的一个优点在于，和现有技术的当前状态相比，提供具有相当少的局部存储的光盘读取器。这意味着，以相当少的费用就可生产它，这是因为存储器，例如RAM或类似的快速易失存储器单元是很昂贵的，并且会大大增加记录装置的生产成本。另一个优点是，用本发明所记录的盘，即使未被修复，也可与未执行本发明的盘读取器相兼容。

虽然利用蓝色光盘的实施例对本发明进行过了解释说明，但是可将类似的实施例用于使用了分段记录方法的其他光学或其他存储媒介。CD和DVD记录格式利用这样一种记录方法，其中以一个接一个的按时间顺序的连续方式存储数据，这里分段记录方法意味着数据在媒介上离散地存储，并利用随机存取方法进行存取。

本领域技术人员应意识到的是，术语“盘区”和“数据文件”均指的是二进制数据的信息块，并可彼此互换，其不应限制本发明，因为使用它们仅是为了使本发明更为清楚。

可用任何适当形式来执行本发明，包括有硬件，软件，固件或它们的任何组合。然而，优选的，以计算机软件来执行本发明，该软件在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行。本发明实施例中的部件和元件能以任何适当方式物理性地，功能性地，逻辑地执行。在单个单元，多个单元，或作为他功能单元的部分执行所需功能。例如，可在单个单元中执行本发明，或在不同单元和处理器之间物理地、功能性地分配本发明。

应该注意的是，本说明书中“包括”一词并不排除存在那些列出元件之外的其他元件或步骤，并且位于元件前的词语“一”并不排斥存在多个这种部件：还要注意的是，任何附图标记并不限制权利要求的范围，可通过硬件以及软件的方式来执行本发明，并且几个“装置”可用相同项的硬件表示。

前面所提到并描述的实施例仅作为示例给出，并不应限制本发明。如在以下所描述的专利权利要求中所请求保护的本发明范围内的其他方法，用途，目的和功能，对于本领域技术人员来说都是显而易见的。

Claims (22)

1、一种利用分段记录方案向光盘(1)写入数据的方法，所述方法包括以下步骤：

向所述光盘写入最初盘区的数据；

在检测到错误时停止写入所述数据；

保持所述已写入数据分配到第一盘区中；

将所述最初盘区的未写入数据连续写入到位于所述光盘其他位置上的数据文件中；和

在修复处理中，在随后的时间将所述第一盘区与所述数据文件相结合形成连续已修复盘区。

2、根据权利要求1中的方法，其中在所有最初盘区均已写入时执行修复处理中的所述结合。

3、根据权利要求1中的方法，还包括以下步骤：

如果所述修复处理中断，则在其他时间继续所述修复处理。

4、根据权利要求3中的方法，其中所述修复处理的所述中断可能是由于电源故障或所述光盘(1)的移动造成的。

5、根据权利要求1中的方法，其中修复处理中的所述结合包括向与所述第一盘区相同的位置进行写入。

6、根据权利要求1中的方法，其中修复处理中的所述结合包括向与所述第一盘区不同的位置进行写入。

7、根据权利要求1中的方法，其中所述数据文件包括其中包含有用于在随后修复记录的信息的记录。

8、根据权利要求7中的方法，其中所述记录包括关于所述第一盘区的寻址信息。

9、根据权利要求1中的方法，其中所述光盘是蓝光光盘(BD)。

10、根据权利要求1中的方法，其中所述修复处理作为后台处理来运行。

11、根据权利要求1中的方法，还包括步骤：

如果所述错误出现在另一装置中，则继续所述修复处理。

12、一种利用分段记录方案向光盘写入数据的装置，包括：

用于向所述光盘盘区写入数据的配置；

用于在检测到错误时停止向所述盘区写入数据的配置；

用于保持所述已写入数据分配到第一盘区中的配置；

用于向位于所述光盘其他位置上的数据文件中连续写入数据的配置；和

用于在修复处理中，在随后的时间将所述第一盘区与所述数据文件相结合形成连续已修复盘区的配置。

13、根据权利要求12中的装置，还包括：

用于如果所述修复处理中断则在其他时间继续所述错误的修复处理的配置。

14、根据权利要求12中的装置，其中所述的用于在修复处理中进行结合的配置包括用于向所述已分配盘区进行写入的装置。

15、根据权利要求12中的装置，其中所述的用于在修复处理中进行结合的配置包括用于向另一盘区进行写入的装置。

16、根据权利要求12中的装置，其中所述数据文件包括包含有用于在随后修复记录的信息的记录。

17、根据权利要求16中的装置，其中所述记录包括关于所述第一盘区的寻址信息。

18、根据权利要求12中的装置，其中所述光盘是蓝光光盘(BD)。

19、根据权利要求12中的装置，其中所述修复处理作为后台处理进行运行。

20、根据权利要求12中的装置，还包括：

用于如果所述错误出现在其他装置中时继续所述修复处理的配置。

21、一种利用分段记录方案向光盘写入数据的计算机程序，包括：

用于向所述光盘盘区写入数据的指令集；

用于在检测到错误时停止向所述盘区写入所述数据的指令集；

用于保持所述已写入数据分配到第一盘区的指令集；

用于向位于所述光盘其他位置上的数据文件中连续写入所述盘区数据的指令集；

用于在修复处理中在随后时间将所述第一盘区与所述数据文件相结合从而形成连续已修复盘区的指令集。

22.一种利用分段记录方案从光盘(1)中读取数据的装置，包括：

用于从所述光盘盘区读取数据的配置，其中利用根据权利要求1的方法记录所述数据，但还未进行所述的修复步骤；和

用于在所述读取阶段期间的校正处理中将所述第一盘区与所述数据文件相结合而形成已校正的已修复盘区的配置。

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