CN1136551C - 记录介质、重放方法和记录介质的设备 - Google Patents

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Abstract

记录介质至少含有记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层。记录介质的第一和第二记录层中至少其中之一记录有指示播放方式的判别信号。判别信号指示分别重放记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息的第一播放方式，或表示计算第一记录层的第一信息和第二记录层的第二信息以产生播放信号的第二播放方式。而且还提供记录介质的重放方法和重放设备以播放记录介质。

Description

记录介质、重放方法和记录介质的设备
技术领域
本发明涉及记录介质、重放记录介质的重放方法和设备及光记录介质。更确切的说是涉及记录介质、重放记录介质的重放方法；和设备及至少有第一和第二记录层的光记录介质。
背景技术
光盘作为不同信息如音频或视频信息的记录介质被广泛应用，它利用光束重放记录介质上的信息。建议采用多记录层的光盘以增加光盘记录信息的容量。
在具有多记录层的常规光盘中，信息记录在每个记录层，以致各个相应记录层的信息能够从一层到另一层顺序的重放。也就是说，在这种光盘中，光盘信息的重放是通过一层一层的重放记录在相应记录介质层的信息完成的。
另外，信息的重放是通过光盘的一个记录层的多个分区按分区完成的。
可以发现，在常规的多层光盘中，记录的容量由于记录层的增多而增大。相应记录层的信息重放没有相关性。所以，记录层信息就可以简单地重放。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种能解决上述问题的记录介质。
本发明的另一个目的是提供可以解决上述问题的重放设备。
本发明的另外的目的是还要提供解决上述问题的重放方法。
本发明还有一个目的是提供能解决上述问题的光记录介质。
根据本发明，提供了至少有记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层。第一和第二记录层至少其中一层记录有指示播放方式的判别信号。
根据本发明还提供了至少有第一记录层和第二记录层的记录介质，其中第一记录层用于记录第一信息，第二记录层用于记录第二信息。重放时第一和第二记录层中首先读出的层上记录有代表播放方式的判别信号。
根据本发明，提供了记录介质的重放设备。记录介质至少包括记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层。第一和第二记录层至少有一层记录有一个判别信号，至少指示是否记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息需要计算和重放。重放设备包括一个读取单元，一个重放处理单元和一个控制器。读取单元读出记录介质上的第一和第二信息。重放处理单元对读取单元的输出信号进行信号处理。控制器基于从读取单元读出的判别信号转换重放处理单元。
根据本发明，提供了重放记录介质的重放方法。记录介质至少包括记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层。第一和第二记录层至少有一层记录有一个判别信号，至少指示是否记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息需要计算和重放。重放方法从记录介质读出第一或第二信息，并且基于从记录介质读出的判别信号，转换重放处理装置的重放处理操作。重放处理装置的输入为基于记录介质中读出的判别信号读取的第一和第二信息提供。
根据本发明还提供了一种光记录介质，该介质至少包括记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层。第一和第二信息的记录使得在读取第一和第二信息时，可以通过在物镜的视野范围内移动访问它们。
附图说明
图.1为本发明的光盘实例的剖面图。
图.2为光盘的平面视图。
图.3显示的是光束照在光盘的第一第二记录层上时的状态。
图.4为扬声器的典型布局，扬声器的输入具本发明光盘上记录信息的播放信号。
图.5为光盘的第一和第二记录介质上的第一和第二信息的数据结构。
图.6为光盘的第一和第二记录介质上的第一第二信息的记录状态示意图。
图.7为扬声器的另一种典型布局，扬声器输入的是本发明光盘上记录信息的播放信号。
图.8为光盘的第一和第二记录介质上的第一和第二信息的另一种数据结构。
图.9为扬声器的又一种典型布局，扬声器的输入为本发明光盘上记录信息的播放信号。
图.10为光盘的第一和第二记录介质上的第一和第二信息的又一种数据结构。
图.11为光盘的第一第二记录介质上的第一第二信息的第四种数据结构。
图.12为本发明的光盘实例的剖面图。
图.13为重放本发明的光盘的重放设备的方框图。
图.14a和14b显示了图.13中的重放设备重放光盘第一和第二记录层上的第一和第二信息时的转换时间。
图.15为记录设备和重放设备的方框图。记录设备记录光盘的第一和第二记录层的第一和第二信息，重放设备重放由记录设备记录的第一和第二记录层的第一和第二信息。
具体实施方式
参考附图，下面将详细介绍本发明的优选实施方案。
本发明的光盘1包括由合成树脂如透光的聚碳酸酯树脂或玻璃形成的基片2，如图.1所示。在基片2的一个主要表面上，有一个作为第一信息记录的凹陷图案3，此图案中精细的峰值和凹陷对应于音频信息或视频信息。如果基片由合成树脂形成，则凹陷图案3的形成和基片的注射成型同时进行。如果基片由玻璃形成，则用2P方法形成(光聚作用法)。在2P方法中，一种可光致固化的树脂，例如紫外光(UV)固化树脂置于玻璃基片和光盘压模机之间的空间，然后可光致固化的树脂在来自玻璃基片面的例如紫外光等射线的照射下固化，产生一个表示玻璃基片上的峰顶和凹陷图案的层。
光盘1用到的基片2，在聚碳酸酯树脂注射成型时获得。在基片2的一个主要表面以凹陷图的形式记录着信息。和直径为12cm的常用光盘的基片相似，光盘的基片2厚度约为1.2mm。
如图.1所示，在基片2的一个载有凹陷图的主要表面，第一记录层4沿着凹陷图延伸。第一记录层4作为一个半透明膜透射一定量的由基片2辐射的光束，并反射其中的一部分，它由硅基材料形成，如Si3O4或Sio2(四氧化三硅或二氧化硅)，厚度为100nm到500nm的数量级。第一记录层4由si3O4或Sio2膜形成层形成为复合层，分为四氧化三硅或二氧化硅层。制成第一记录层4的四氧化三硅或二氧化硅膜层用真空淀积法或溅射法形成。
在第一记录层4上通过中间层5例如紫外光固化树脂，形成第二记录层6中间层5的作用为光隔离第一记录层4和第二记录层6，这样记录层4和6不位于物镜6的焦深之内。物镜6会聚光束并辐射光束到记录层4和6。特别要指出的是中间层5的厚度约为30um。如果中间层过薄，第一记录层4的反射光束就不能和第二记录层6的反射光束完全隔离，这样就使得很难检测两个反射光束。另一方面，如果中间层过厚，则会产生球面像差。中间层的厚度应该综合考虑这些方面设为一个适当的值。
通过旋转涂敷一层紫外光固化树脂形成中间层。另外紫外光固化树脂的涂敷也可以通过几次涂敷操作来完成，每次涂敷厚度为5到10um。中间层5也可以通过粘合一透明薄膜22形成。
在中间层5的一个主要表面有一个凹陷图案7，该精细的图案中峰顶和凹陷对应于音频或视频信息，这些信息为第二信息记录在记录层6上。凹陷图案7可以通过2P法形成，玻璃基片上的凹陷图案正是用此法形成的。也就是紫外光固化树脂通过旋转涂敷法涂敷在第一记录层4上，携有对应的凹陷图案7的峰顶和和凹陷信息的压模加到相应产生的部件上，同时在此状态发射紫外射线到相应产生的部件上以固化树脂。然后压模就被剥离，在中间层5的一个主要表面形成凹陷图案7。
第二记录层6沿着在中间层5的一个主要表面形成的凹陷图案7形成以覆盖在凹陷图案7之上。为了高效地将透过第一记录层4照射到第二记录层6的光束反射到位于基片一侧的拾取器，第二记录层6由具有高反射系数的材料用汽相淀积法或溅射法的技术形成，例如铝，金或银。为了保护第二记录层6的表面，它上面有一个保护层8，例如紫外光固化树脂层。保护层8是通过旋转涂敷法将紫外光可固化树脂覆盖在第二记录层6上，发射用来固化的紫外射线到相应产生的部件上而形成。
光盘1有一个中心开口11，其周围有一个夹持区域12，如图.2所示。光盘1置于由光盘重放设备提供的光盘旋转驱动装置的光盘平台上。通过在中心开口处11形成一个光盘平台的中心部分，并在光盘平台上放置夹持区域12，由于没有示出的夹持部件在光盘局部位置夹紧光盘，这样光盘被置于光盘平台的中心。于是光盘的旋转就和光盘平台的旋转一致，图中没有显示。
既然光盘1的内部边缘有由光盘旋转驱动单元夹紧的夹持区域12，第一和第二记录层4和6从夹持区域12的外部边缘向外放射状地延伸。
然而，记录在光盘1的第一和第二记录层4和6上的第一第二信息的重放是通过从基片2的侧面发射光束并由光检测器检测从第一和第二记录层4和6反射的返回光束完成的，光检测器在基片2的侧面，图中未显示。为此，第一记录层4形成为一个半透明膜，以允许一定量的光束透射向第二记录层6，而第二记录层6设计为反射第一记录层4透射过来的光束，以达到高效的照射第二记录层6。也就是说，第二记录层6的反射系数应该大于第一记录层4的反射系数。
更具体的说，根据本发明，第一记录层的反射系数为11％，而第二记录层6的反射系数为99％。如果由聚碳酸脂树脂形成的基片2的光束漫射吸收比为5％，并且光束L1照射到基片2的侧面，则10％的光束由第一记录层4反射回来作为返回光束L2，85％的光束通过第一记录层4射到第二记录层6。由于中间层5的光束漫射吸收比几乎为0，光束绝大部分都射在第二记录层6。光束L3，第二记录层6的入射线，被具有99％的反射系数的第二记录层6反射，产生返回光束L4。L4通过反射系数为11％的第一记录层4，然后通过光束漫射吸收比为5％的基片2，由光盘输出到外部。由第二记录层6反射的光束L4的返回光约占第一次入射到基片2的的光束L1的71％。
光盘的另一个例子为，如果第一记录层4的反射系数为20％，第二记录层6的反射系数为99％，那么从第二记录层6初始入射到基片2的光束L1的18％反射回来作为返回光束L2，同时从第二记录层6初始入射到基片2的光束的约57％作为返回光束反射回来。
通过减小第一记录层4的反射系数，提高它的传递系数，来增加第二记录层6的反射系数。这样，第二记录层6就可以反射足够的返回光束。第二信息记录在具有高反射系数的第二记录层6的信息区域14，它可以由常规光盘重放设备来重放，但光盘重放设备必须有高反射系数。也就是说，第二记录层6可以当作常用的光盘(CD)来处理。
然而，对应于各自独立的音乐数码的音频信息可能作为第一和第二信息记录在光盘的第一和第二记录层4和6。此时，记录在第二记录层6作为第二信息的独立音乐数码音频信息可以类似当作常用CD来处理，而用于广告和市场的新音乐数码信息则作为第一信息记录在第一记录层4。
在第一和第二记录层4和6，也可能记录有相互关联的第一和第二信息。此时，第一和第二信息共同组成唯一的整体记录信息，典型的有能够重放环绕的多通道音频信息。
多通道音频信息包含左前、右前通道数据和左后和右后通道数据，分别输入到置于声学空间的左前、右前扬声器11，12，和左前、右前扬声器13和14，如图.4所示。
要指出的是左前和右前通道信息记录在第二记录层6作为第二信息，而左后和右后通道信息记录在第一记录层4作为第一信息。
记录在第二记录层6作为第二信息的左前和右前通道信息Lf，Rf，量化为16比特的左前和右前通道信息，如图.5A所示。记录在第一记录层4作为第一信息的左前和右前通道信息LB，RB，量化为16比特的左前和右前通道信息，如图.5B所示。
记录在第一记录层4的第一信息记在第一记录层4的A1，A2，...的附近的第二记录层6的B1，B2，...，，其上记录着和第二信息相关的第一信息，如图.6所示。特别的是，第二信息记录在距第一记录层4的位置A1，A2的距离D1范围之内，载有和第二信息相关的第一信息。距离D1是这样的距离，即可以通过移动读取装置的拾取器物镜18接近该距离，以读出光盘的第一和第二记录层的第一和第二信息，物镜移动的方向为垂直于第一和第二记录层4和6形成的记录轨迹，在图.6中以箭头X表示。不需要由拾取进给装置对拾取器的拖动进给，距离D1是这样的距离，即可以通过物镜18的视野范围之内移动光读取装置接近该距离，移动方向为与记录轨迹垂直，也就是沿着光盘1的半径方向。具体地说，距离D1约为200μm的数量级。进一步说明的是第一和第二信息记录在相应的记录层这样记录第一信息的区域的前端和记录第二信息区域的前端相距在200μm范围之内。举例来说，如果按照标准的CD记录格式记录第一和第二记录层4和6，并且第一和第二信息的记录位置距离D1为100μm，那么第一和第二信息记录在第一记录层4和第二记录层6的60个同心的或螺旋形记录轨道范围之内。
共同组成唯一整体信息并相互关联的第一和第二信息也可以记录在第一和第二记录层4和6上。
举例来说，如果记录在光盘1上的音频信息为多通道数据，包含左前、右前通道数据——输入到置于声学空间的左前、右前扬声器21，22，后通道数据——输入到后方的后扬声器23，和头顶上的通道数据H——输入到置于使用者头的上方的上方扬声器24，如图.7所示，那么前通道数据Lf，Rf作为第二信息记录在第二记录层6上，而后方通道数据B和头顶上的通道数据H作为第一信息记录在第二记录层6上。
如果多通道数据分开记录在第一和第二记录层4和6上，而且只有记录在第二记录层6的第二信息被重放，那么就可以利用左前和右前扬声器21，22实现立体声播放。另一方面，如果记录在第一和第二记录层上的第一和第二信息经过合成并重放，那么多通道立体声播放可以通左前扬声器21，右前扬声器22，后方扬声器23和上方扬声器24实现。
而且，如果记录在光盘1的音频信息是多通道数据，包含左前、右前通道数据Lf、Rf——输入到置于朝向声学空间前面的左前、右前扬声器31、32，后通道数据LB、RB——输入到置于朝向它的后方的左后和右后扬声器33、34和上通道数据H——输入到置于头部上方的上方扬声器24，如图.9所示，那么前通道数据Lf、Rf记录在第二记录层6作为第二信息，而后通道数据LB、RB，和上通道数据H记录在第一记录层4作为第一信息。记录形式为：作为左、右通道16比特量化数据的第二信息，记录在第一记录层4的高12比特用于后通道数据LB、RB，低4比特用作上通数据H。
而且，16比特前通道数据Lf、Rf记录在第二记录层6作为第二信息，而第一信息，包含左、右16比特通道数据，记录在第一记录层4上，这样高10比特，中间5比特和低位的1比特用于后通道数据LB、RB，分别作为中频和低频范围内音频信号数据。
另外，数据的奇数样本和偶数样本，如量化为16比特或32比特的音频数据，分别记录在第一和第二记录层作为第一和第二信息。
如前所述，为了记录第一和第二信息，第一和第二信息记录在一个通过在物镜18的视野内移动可以达到的范围内，如图.6所示。
将组成一条复合记录信息的相互关联的信息分开记录在第一记录层4和第二记录层6或者三个或更多的记录层上，这样不仅可以增大每张光盘1的记录容量，而且可以重放多样化的信息。
除了上述的信息之外，还有很多种信息可以作为第一和第二信息记录在第一和第二记录层4和6上。
如果第二信息为量化数据的高位，则第一信息为量化数据的低位，如果第二信息为音频数据，则第一信息为和音频信息相关的文本数据如歌词或画面数据，如果第二信息为画面数据，则第一信息可以是和画面数据相关的标题或提要。
在第一记录层4记录有对应于伴奏音乐的作为第一信息的音频信息，伴奏音乐从完整的包含歌词和伴奏音乐的音乐数码中分离出来，而第二记录层6记录有完整的音乐数码的音频信息作为第二信息，即包括了整个歌词及伴奏音乐。
音频信息可以以不同的形式记录在第一记录层4和第二记录层6上，比如从完整音乐数码中分离出的伴奏音乐音频信息记录在第一记录层4，而对应于歌词的音频信息作为第二信息记录在第二记录层6。
在一个音乐篇章中，例如多种乐器演奏的管弦乐，对应于钢琴演奏的管弦乐部分的音频信息记录在第一记录层4作为第一信息，而由整个管弦乐组成的音频信息记录在第二记录层6作为第二信息。
同时，在第一记录层4之上的第二记录层6延伸到夹持区域12的附近，比第一记录层4更接近光盘1的内部边缘，如图.1所示。第二记录层6的内部边缘区域(非正对第一记录层4)，有一个引导区15，记录有至少一部分控制数据。当光盘1放在光盘重放设备中时，必须先读出引导区的控制数据，再重放记录在第一和第二记录层4和6的记录区13和14的第一和第二信息。记录在引导区15的控制数据有控制第二记录层6光束聚焦位置的的控制数据，用于读取第二记录层6的必要的数据的一部分，和控制第一记录层4的光束跟踪位置的跟踪控制数据，用于读取第一记录层4的必要数据的一部分。
在引导区15还记录有档案信息，用于说明第二记录层6的信息记录区14的第二信息的内容。
在引导区15还记录有表示记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息的播放状态判别信号。如果对应于相对独立的音乐数码的音频信息记录在第一和第二记录层作为第一和第二信息，那么控制重放设备分别输出第一和第二信息的信号将作为代表播放方式判别信号记录。
如果组成一条完整记录信息的相互关联的第一和第二信息记录在第一和第二记录层4和6上，那么记录层上也记录有判别信号，用于控制重放设备的重放单元处理和输出第一和第二信息。
与记录在信息记录区13和14的第一和第二信息相似，包含有记录在引导区15的判别信号和档案信息的控制数据也以由峰顶和凹陷图案组成凹陷图7的形式记录。
光盘1中只在第二记录层6有引导区15，所以当光盘1放到光盘重放设备上时，读取诸如包括记录在记录层6的引导区15的判别信号的档案信息控制数据之后，才能重放记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息。
同时，当光盘1放到光盘重放设备上时，引导区可以由光盘重放设备的拾取器辐射的光束扫描。
由于本发明的光盘中的第二记录层6比第一记录层4更向内延伸到光盘的内部，并且引导区15位于第二记录层向内延伸的部分，那么第一记录层4则在引导区15的外部。由于光盘1中第二记录层6的引导区15位于的部分没有光束反射层，从接受光束的基片2开始到第二记录层6，被第二记录层反射的入射在第二记录层6的光束，可以没有被第一记录层4衰减地被检测到，所以记录在引导区15的控制数据可以高度准确的读出。
而且，读取记录在第二记录层6的引导区15的控制数据时，例如包括判别信号的档案信息，可能会消除第一记录层4的反射光束，这样第一记录层4的反射光束就不会作为噪声叠加在第二记录层6的反射光束上，从而保证控制数据的正确读取。
在引导区15，和第二记录层6的反射系数相关的数据记录为控制数据，在重放记录在第一和第二记录层4和6的记录区13和14的第一第二信息之前读出。通过在引导区15记录和第一记录层4的反射系数相关的数据，记录在第二记录层6的第一信息才能得以正确读出。例如在前面所说的第一记录层4的反射系数小于第二记录层6的反射系数的情况下，读取第一记录层4上的第二信息时需要转换放大电路的增益。
通过记录指示除引导区15中第二记录层6之外的第二记录层6的数据，可以在将光盘装进光盘重放设备时判别装载的光盘是否为多层光盘。如果判断结果为具有第一记录层4的光盘，那么重放设备就可以选择一种重放光盘的播放方式来重放记录在第一记录层4的第一信息和记录在第二记录层6的第二信息。
在上述的光盘1中，第二记录层6的反射系数，也就是返回光束和入射光束的比例，高于第一记录层4的反射系数。但是，第一记录层4的返回光束的光量可能大于第二记录层6。举例来说，假设第一记录层4的反射系数为60％，第二记录层6的反射系数为99％，基片表面反射的部分为6％，并且中间层5不吸收光束，那么有近54％的光束为第一记录层返回光束，而只有约15％的光束为第二记录层6的返回光束。
即使第一和第二记录层4和6的反射系数如前所述，对应第二记录层6的引导区15的区域没有第一记录层4，所以记录在引导区15的控制数据能够以高反射系数读出，而不受具有高反射系数、低传输系数的第一记录层4的影响。
在上述的光盘1中，第一记录层4位于引导区15之径向朝外的地方，在对应第二记录层6的引导区15没有记录层4。另外，如图.12所示，只有第一记录层4可以在平面基片2的一个主要表面具有镜面41。镜面41不具有表示控制数据的凹陷图案。
如果在对应于引导区15的第二记录层6不记录诸如记录数据等的数据，那么第一记录层4的读出信号将被禁止叠加在从第二记录层6的引导区15的读出信号之上，从而保证读出信息准确。
根据本发明，在光盘中引导区15中，记录读取第二记录层6的数据所必须的控制数据之处，信息的读取开始于第二记录层具有引导区的侧面，这样就可以控制信息读出起始位置，例如记录在第一和第二记录层4和6上的音频信息。通过在引导区15记录读取第一记录层4的信息所必须的控制数据和第一记录层4的反射系数或者指示第一记录层4的存在的数据，光盘重放设备的伺服环路或播放放大器的增益可以根据光盘的类型设置，具体的说也就是根据光盘是否具有有第二记录层6来设置，这样就可以重放记录在第一和第二记录层4和6上的需要的信息。
通过在引导区15记录规定第一和第二记录层4和6上的第一和第二信息的重放方式判别信号，就可能容易地选择记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息的重放方式，也就是选择第一和第二记录层4和6上的第一和第二信息是独立重放还是在重放之前合成。
同时，判别信号并不一定记录在引导区15，而是可能记录在第一或第二记录层4或6，当装入光盘开始重放时，首先读出数据的。或者判别信号可以在第一和第二记录层4和6上都有记录。
下面将要介绍根据本发明配置的光盘重放设备50。
参考图.13，重放设备50包括光学拾取器51，具有用于分别读取记录在光盘1的第一记录层4的第一信息和记录在第二记录层6的第二信息的物镜18的信号读取部分52，用于重放第一记录层4的第一信息的第一重放单元53和用于重放第二记录层6的第二信息的第二重放单元54。重放设备50还包括缓冲存储器55——用于存储从第一和第二重放单元53和54重放的第一和第二信息，缓冲管理单元56——用于监测缓冲存储器55对第一和第二信息的读写操作，和组成重放单元的数据混合器57——用于重放加减等数据处理之后的缓冲存储器55中的第一和第二信息。重放设备50还包括一个伺服电路58用于将拾取器51转移到光盘1的目标记录轨道。伺服电路58包含一个转换单元59——转换由拾取器41辐射并被物镜会聚到第一和第二记录层4和6的光束，和主轴马达60用于以由伺服电路58控制的恒定线速度(CL)旋转光盘。
重放设备50还包括一个用于控制缓冲管理单元56的并行或混合读取判别单元61。根据记录在引导区15的指示第一和第二记录层4和6是记录的第一和第二信息的重放方式的判别信号，选择并行播放方式或混合播放方式。在并行播放方式下，记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息并行顺序读出，也就是在重放完第一记录层4的第一信息之后读取第二记录层6的第二信息，或重放完第二记录层6的第二信息之后读取第一记录层4的第一信息。在混合重放方式下，记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息混合起来在数据混合器57中计算，产生混合信号。重放设备50含有计算处理单元(CPU)62，CPU响应光盘上的判别信号或用户命令，判断是选择重放记录在光盘第一和第二记录层4和6的第一和第二信息，和计算并重放记录在第一和第二记录层4和6上的第一和第二信息，或是如常规CD的重放。计算处理单元(CPU)62基于判断结果控制伺服电路58、转换单元59、信号读出部分52和缓冲管理单元56。
在本发明中的重放设备50中，由光学拾取器51读取的来自光盘1的第一记录层4和/或第二记录层6的第一信息和/或第二信息送到信号读出部分52。拾取器51通过沿着物镜光轴方向移动物镜18导致聚焦点的移动，使光束聚焦在第一记录层4或第二记录层6，这样就可以扫描第一记录层4或第二记录层6。
和拾取器51一起读取信息的信号读取部分52运用预先设置的信号处理，例如解调或纠错来处理拾取器51来的数据，也就是从第一记录层4或第二记录层6读出的信息，并将合成的第一和第二信息送到缓冲存储器55。
缓冲存储器55为从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信息的播放存储器，它的数据读写由缓冲管理单元56来控制。
下面将解释图.13所示的重放设备50的操作。
当光盘装进重放设备50并开始转动时，拾取器由图中未显示的拾取馈送单元移到光盘1的内部边缘，读出记录在引导区15的信息。如果所装的光盘1中的第一和第二记录层4和6记录的第一和第二信息相对独立，并且引导区中记录有指示并行重放第一和第二信息播放方式的判别信号，那么判别信号由拾取器51和信号读取部分52读出，送到并行或混合读取判别单元61。如果并行或混合判别单元61读出指示第一和第二信息并行重放的判别信号，并行或混合读取判别单元就在预定的定时控制缓冲管理单元56读写缓冲存储器55，写入由信号读取部分52检测到的第一和第二重放单元53和54以预先设置的播放方式处理并记录在第一或第二记录层4和6上的第一或第二信息，从缓冲存储器55读取信息输出到第一和第二重放单元53和54，用第一和第二重放单元53和54中的解调电路解调并纠正输出信息，并在第一输出终端63或第二输出终端64输出结果信息。第一输出终端63和第二输出终端64输出的第一和第二信息经过错误校正单元，低通滤波器和数/模转换器转换为模拟音频信号，输出到声学重放单元，如扬声器。
设置在重放处理设备50上的播放方式选择按钮(图中未显示)，由用户操作，如果输入的是重放第一记录层4的第一信息的命令，CPU62确定重放记录在第一记录层4的第一信息。如果确定重放第一记录层4的第一信息，拾取器51的物镜18由伺服电路58和转换单元59控制焦点位置，使光束聚焦在光盘1的第一记录层4，由主轴马达60驱动旋转，来扫描第一记录层4。如果光拾取器的物镜18聚焦光束以扫描第一记录层4，那么只有从第一记录层4反射的返回光束送到信号读取部分52，以只检测记录在第一记录层4的第一信息。记录在第一记录层4并由信号读取单元52检测的第一信息经过第一重放单元53以预先设置的方式处理，以致以预先设置的定时写进由缓冲管理单元56控制的缓冲存储器55中。然后第一信息经过第一重放单元53的解调电路和纠错电路解调并纠错，以便输出到第一输出终端62。
如果用户作用于设置在重放设备50上的播放方式选择按钮，选择播放方式为重放第二记录层6的第二信息，处理过程和选择重放第一记录层的情况类似。也就是，记录在第二记录层6的第二信息被读出并转化为模拟音频信号，该信号是在第二记录层6输出。
如果现在用户作用于设置在重放设备50上的播放方式选择按钮，选择播放方式为连续重放记录在第一记录层4和第二记录层6上的第一和第二信息，那么记录在第二记录层6的信息的重放紧随第一记录层4的第一信息的重放之后。如果首先选择重放第二记录层6的第二信息的重放方式，那么第一记录层4的第一信息的重放紧随第二信息之后。
相互关联的第一和第二信息分别记录在第一和第二记录层4和6上，光盘1插入到重放设备50中，在光盘的引导区记录有表示计算和重放第一和第二信息的第二播放方式的判别信号。如果现在用户操作前面所述的选择按钮开始重放操作，那么拾取器51和信号读取部分52读出代表第二播放方式的判别信号，并送到并行或混合读出判别单元61。当馈送表示第二重放方式的判别时，并行或混合判别单元61，控制缓冲管理单元56。缓冲管理单元在得到代表第二回放方式的判别信号之后，控制缓冲存储器55以预先设置的定时写入从第一和第二记录层4和6中读取的第一和第二信息于缓冲存储器55，并读取缓冲存储器中的信息。此时，并行或混合读取判别单元61输出控制信号使数据混合器57对从缓冲存储器55读出的第一和第二信息进行加、减处理。
如果用户操作未示出的设置在重放设备50的播放方式选择按钮，选择计算和重放第一和第二信息的播放方式，则重放操作如下：如果选择的是计算和重放第一和第二信息，组成控制单元的CPU62决定计算和重放光盘1的第一和第二记录层4和6的第一和第二信息的多路重放。如果确定的是多路重放，则伺服电路58和转换电路59控制拾取器51，这样拾取器在第一和第二记录层4和6之间转换，播放光束可以会聚在相应的记录层上。光束聚焦点的转换定时或第一记录层4或第二记录层6的聚焦位置是这样的，当重放第一记录层4的第一信息和随后重放第二记录层6的第二信息时，第二记录层6上记录的第二信息的重放在时间轴上开始于从第一记录层4的第一信息的重放结束点退回的时间点上，并继续到第一记录层4的重放结束点之后的时刻，此后第一记录层4再次被重放。
也就是说，如果从位置P11到位置P12第一记录层4的重放后，重放第二记录层6，如图.14a所示，在位置P11处开始重放，位置P21瞬时从第一记录层4的重放结束位置P12后退。第一记录层4的重放继续从位置P12进行到位置P13，位置P13则进一步落后于第二记录层6的重位置放结束时间P22。当重放转换到第二记录层6时，又返回到第二记录层6的重放结束时刻位置P22，继续进行到位置P23，位置P23更进一步落后于第一记录层4的回放结束时间P13。
以如图.14a的播放定时从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信息送到信号读取部分52，这样就依照前面提到的定时进行播放信号处理。当输出第一和第二记录层4和6读出的信息时，信号读取部分52将预先记录在第一和第二记录层4和6的分别代表第一和第二记录层的判别信号输出到CPU62，使CPU62通过缓冲管理单元56来控制缓冲存储器55的读写定时。
缓冲存储器55的数据写入定时和图.14a所示的播放定时或信号读出部分52的读取定时相似。而缓冲存储器55的数据读取定时则为：缓冲存储器55的数据读取开始于在缓冲存储器55存入一定量的数据之后。理论上，光盘1的运行旋转速度不小于有效高速读取的标准速度的2倍，而有效高速读取速度又不小于有效写入缓冲存储器55的速度的2倍。写入一定量的第一和第二记录层4和6的第一和第二信息进缓冲存储器之后，记录在第一和第二记录层4和6的信息被读取出来输出到第一和第二重放单元53和54。输出信息经过53和54中的解调电路解调，纠错电路纠错，送到数据混合器57。输入到数据混合器57的第一和第二信息经过处理，如加法，在第三输出终端64输出为播放信号。
同时，如果第一和第二记录层4和6以前面提到的标准速度读取，即使不考虑第一和第二记录层4和6播放定时的转换时间，那么信息需要从光盘1的读取速度为其速度的2倍，也就是标准速度的2倍，以致要求主轴马达60的实际旋转速度不小于标准旋转速度的4倍。
光束在第一记录层4和第二记录层6之间转换时，拾取器51辐射的光束的照射转换定时如图.14b所示。也就是说，第一记录层4的重放时间从位置P11到P12，当重放转换到第二记录层6时，第二记录层6重放开始于时间点P21，它瞬时地从第一记录层4的播放结束时间位置P12后退。重放进行到P22第一记录层4的重放结束位置P12的相同定时时，从第一记录层4的时间位置P12开始重放，进而进行到位置P13，瞬时落后于第二记录层6的播放结束时间P22。当重放转到第二记录层6时，重放回到第二记录层重放结束时间位置P22，并继续播放到第一记录层4重放结束时间位置P13的相同定时的时间位置P23。
如图.14b播放定时图中，从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信息送到信号读取部分52进行前面提到的播放信号处理。
注意到，如果记录在第一和第二记录层4和6的是可环绕重放的多通道音频信息，记录在第二记录层6的数据为输入到置于声学空间前方的左前和右前扬声器11和12的左前和右前通道数据，记录在第一记录层4的为输入到左后和右后扬声器13和14的左后右后通道数据，第一和第二信息由数据混合器57混合，这样4通道立体声重放的音频数据就由第三输出终端65输出。
同时，如果相互关联组成一个记录数据的第一和第二信息记录在第一和第二记录层4和6在轨道跟踪范围之内够得着的距离上，也就是不需要由拾取进给装置在垂直于记录轨迹的方向上移动拾取器51馈送给拾取器，可以通过物镜18的视野范围之内移动读取装置的拾取器物镜18达到的距离，即光盘1的径向，那么就可以减少拾取器51在跟踪方向的移动量，以顺序重放、计算和输出第一和第二信息。此时，只要第一和第二记录信息之一的结束点和另一信息的起始点的距离在物镜18的视野范围之内就足够了。
如果32比特中的高16比特量化数据作为第二信息记录在第二记录层，低16比特量化数据记录在第一记录层4，如前所述，选中重放方式为通过数据混合器57对第一和第二信息进行加操作，和输出合成的数据，那么重放设备50就可以重放高质量的音频数据，例如其频率范围就因32比特的量化数据而放大。
如果音频数据记录为第二信息，而文本数据，例如和音频信息相关的歌词作为第一信息记录在第一记录层4，画面数据和音频数据的重放就同时进行。
而且，如果从包含歌词和伴奏音乐的完整音乐数码中分离出来的伴奏音乐音频信息记录在第一记录层4，而包含完整音乐数码的音频信息作为第二信息记录在第二记录层6，那么数据混合器57将进行从第二信息中减去第一信息的操作，这样仅含歌词部分的音频信息作为播放信息在第三输出终端65中输出。
如果在图.13中的重放设备50中，装入的光盘的第一和第二记录层4和6上记录的第一和第二信息相互关联并且其中的第一和第二信息可以处理和重放，而用户选择的是只重放记录在第一记录层的第一信息或记录在第二记录层的第二信息的重放方式，CPU62决定只重放第一记录层4的第一信息或第二记录层6的第二信息，同时拾取器51由伺服电路58和转换单元59控制，这样物镜18会聚的光束会聚在拾取器51的第一记录层4或第二记录层6，拾取器由主轴马达驱动旋转只扫描第一记录层4或第二记录层6。也就是物镜18在平行于它的光轴的方向上移动，以致由物镜18会聚的焦点位于第一记录层4或第二记录层6。如果拾取器被控制为只扫描第一记录层4或第二记录层6，拾取器51的光检测器只检测到由第一记录层4或第二记录层6返回的光束，相应的检测信号送到信号读取部分52以只读取第一记录层记录的第一信息或第二记录层的第二信息。来自于信号读取部分52从记录在第一或第二记录层4或6第一或第二信息得到的输出信号经过处理以预先设置方式播放，并以基于缓冲管理单元56的管理控制以预先设置的定时写入缓冲存储器55。然后从缓冲管理单元56中读出输出信号，输出信号经过第一和第二重放单元53和54的解调和纠错作为播放输出从第一和第二输出终端62和63中输出。
同时，根据本发明，如果光盘中的信息为CD格式，例如设计光盘1的反射系数使得至少可以用常规CD重放设备重放第二记录层6，如前所述，则至少第二记录层6的第二信息的重放可以通过重放设备重放常规CD一样完成。
参考图.15，将介绍用于将相互关联的第一和第二信息记录于具有第一和第二记录层4和6的光盘的记录设备71。
记录设备71包含第一输入终端72，输入的是对应于记录在第一记录层4的第一信息的第一音频信息，和第二输入终端172，输入的是对应于记录在第二记录层6上的第二信息的第二音频信息。
注意到输入到第一输入终端72和第二输入终端172的第一和第二音频信息为相互相关的模拟信息，这些信息经过合成组成多通道音频信息，可以实现环绕重放。也就是，左前和右前通道数据，左后和右后通道数据，组成一套前后四通道相互关联的音频信息，这些信息以44.1KHz的频率抽样和16比特量化处理，成为时间轴上同一时刻相互关联的数据。
第一输入终端72输入的是第一模拟音频信号，对应于左前和右前通道数据，第二输入终端172输入的是第二模拟音频信号，对应于左后和右后通道数据。
输入到第一输入终端72的第一音频信号，经过第一线路放大器74放大，送到第一加法器75，加入抖动生成电路73生成的小随机噪声抖动。加入了抖动的第一音频经过低通滤波器76滤去频率高于20KHz的信号，输出到第一抽样电路77。第一抽样电路对第一低通滤波器76的输出以44.1KHz的抽样频率抽样，然后由第一数模转换器78转换为16比特的数字音频信号。
类似地，输入到第二输入终端172的第二音频信号，由第二线路放大器174放大，送到第二加法器175加入由抖动生成电路73生成的抖动。加入了抖动的第二音频信号通过低通滤波器176滤除高于20KHz的信号，送到第二抽样电路177。第一抽样电路对第二低通滤波器176的输出以44.1KHz的抽样频率抽样，然后由第二数模转换器178转换为16比特的数字音频信号。
16比特的第一数字音频信号，由第一音频信号经过第一数模变换器78变换输出所得，瞬间写入到第一缓冲存储器，并从中读出，送到第一纠错编码电路80，由运用CIRC算法的交插技术和四级Reed-Solomon码的组合编码。第一纠错编码电路80输出的编码数据由第一调制电路81用EFM调制，和经受第一记录处理电路82进行信号处理，以致作为第一信息记录在记录设备的拾取器的第一记录层4。
另一方面，16比特的第二数字音频信号，由第二音频信号经过数模变换器78变换输出所得，瞬间写入第二缓冲存储器，并从中读出，送到第二纠错编码电路180，由运用CIRC算法的交插技术和四级Reed-Solomon码的组合编码。第二纠错编码电路180输出的编码数据由第二调制电路181用EFM调制，送到第一记录处理电路182进行信号处理，以致作为第二信息记录在记录设备的拾取器的第二记录层6。第二记录层6记录有引导区15，如图.1所示。这样，第二记录层6不仅记录有前面提到的第二记录层6的控制和档案信息，而且还有指示第一和第二信息的播放方式的判别信号。控制信号和判别信号由数字信号输入终端184提供，后面将详细解释，经过纠错编码电路180，调制电路181和记录处理电路182处理之后，由拾取器记录在第二记录层6的引导区15中。
注意到记录在第一记录层4的第一数字数据和记录在第二记录层6的第二数字数据在时间轴上是同时发生的。
来自于第一音频数据的左前和右前通道数据和来自于第二音频数据左后和右后通道数据可以分别地记录在第二记录层6和第一记录层4上。
本发明中的编码设备71，第一和第二数字信号输入终端83，184可由第一和第二纠错编码电路80，180提供，这样记录在第一和第二记录层4和6的第一和第二信息可以直接输入到第一和第二纠错编码电路80，180。
作为相互关联的信息分别记录在第一记录层4和第二记录层6，有从由歌词和伴奏音乐构成的完整音乐数码中提取出的伴奏音乐的音频信息和包括由歌词和伴奏音乐构成的完整音乐数码的全部音频信息的组合。
在记录第一记录层4的第一信息和第二记录层6的第二信息之前或之后，记录设备71在光盘1的引导区15记录判别信号，用来指示播放式。
光盘1的第一记录层4和第二记录层6记录有相互关联的信息，如前所述，由图.15所示的重放设备90重放。
重放设备90包括一个含有物镜的拾取器。用于播放的光束，经过物镜会聚，选择性的聚焦于第一记录层4或第二记录层6，第一记录层4或第二记录层6反射的返回光束由光检测器检测，从而重放第一和第二记录层4和6上的第一和第二信息。
重放设备70顺序发送对应于由光盘的第一记录层4反射的返回光束的信号，光盘由旋转驱动设备驱动(图中未显示)以恒定线速旋转。作为由拾取器检测到信号，送到由第一重放单元91，第一调制电路92和第二纠错电路93，三者共同组成播放信号处理单元。第一重放单元91射频处理拾取器的检测信号，产生送到第一解调制单元的射频信号。第一解调制电路EFM解调制射频信号，并将解调制后的信号送到第一纠错电路93。
和从第一记录层4读出的信号相似，对应于光盘1的第二记录层6反射的返回光束的信号，由拾取器检测到，顺序送到第二重放单元191，第二解调制电路192和第二纠错电路193。第二重放单元191射频处理拾取器的检测信号，产生送到第二调制单元的射频信号。第二解调制电路EFM调制射频信号，并将解调制后的信号送到第二纠错电路193。
同时，重放设备90有播放方式选择按钮，图中未显示。播放方式选按钮可以在光盘1中选择分别地记录在第一信息记录层4的第一信息和记录在第二记录层6的第二信息。
第一和第二纠错电路93和193的输出由选择的播放方式而定。如果播放方式选择按钮使得选择的重放方式与光盘1预先记录的判别信号对应，也就是计算和重放第一和第二信息的播放方式，那么从第一和第二记录层读出的第一和第二信息被送到复用器94。复用器94根据光盘1上预先记录的判别信号，对输入的来自于第一和第二记录层4和6的第一和第二信息进行计算处理，例如加或减，并将结果信息作为播放信号输出。
举例来说，如果对应于第一音频信息的左前和右前通道数据记录在第一记录层4，对应于第二音频信息的左后和右后通道数据作为第二信息记录在第二记录层6，那么复用器94将从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信息加起来输出结果总和信息。
复用器94处理后的音频数据，送到第一错误校正电路95，用CIRC解码，然后送到第一数模转换器96转换为模拟音频信号。模拟音频信号由第一孔径电路送到第一低通滤波器(LPF)98。第一LPF以大约20KHz的截止频率滤波模拟音频信号，滤波后的信号通过第一放大器99放大，由第一输出终端100输出。通过将声学重放设备如扬声器或耳机连到第一输出终端100，就可以获得基于音频数据的声音重放，音频数据对应从第一记录层4和第二记录层6读出的第一和第二信息。
如果音频信息对应于由歌词和这个歌词伴奏音乐组成的从完整音乐数码分离出的伴奏音乐，记录为第一信息，而对应于歌词的音频信息记录在第二记录层6上，那么就记录有一个判别信号指示将从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信息加起来，复用器94输出从第一和第二记录层4和6读出的第一和第二信号的和信号作为播放信号。总和音频数据为完整音乐数码的音频数据，包括记录在第一记录层4的伴奏音乐的第一信息和记录在第二记录层6的歌词的第二信息。
如果对应于从歌词和这个歌词的伴奏音乐构成的完整音乐数码分离出来的伴奏音乐的音频信息记录为第一信息，对应于完整音乐数码的歌词的音频信息作为第二信息记录在第二记录层6，那么就记录有一个判别信号指示用第一记录层4的第一信息减去第二记录层6的第二信息，复用器94输出从第一记录层4读出的第一信息减去第二层6读出的第二信息的减法操作的差信号作为播放信号。差音频数据为只包含歌词的伴奏音乐的音频数据。
如果作用于播放方式选择按钮使得选择的播放方式为相对独立的输出光盘的第一记录层4和第二记录层6读出的第一和第二信息，那么该第一和第二信息分别由第一解调电路92和第二解调电路193解调，经过第一和第二纠错电路93和193，送到第二和第三差错内插电路195和295，其中第一和第二信息由CIRC解码，然后送到第二和第三数模转换器196和296转换为模拟音频信号。模拟音频信号从第二和第三孔径电路197和297送到第二和第三低通滤波器198，298，在198和298中模拟音频信号经过截止频率为20KHz的滤波器滤波，由第二和第三放大器199和299放大，在第二和第三输出终端200和300输出。通过将声学重放设备，比如扬声器设备或耳机设备连到第二和第三输出设备200和300，可以实现基于第一和第二记录层4和6上读出的音频数据的声音重放。通过选择第二输出终端200或第三输出终端300输出的信号，可以选择性的重放和收听记录在第一记录层4的第一信息或记录在第二记录层6上的第二信息。
虽然上述实现方案中的记录介质为光盘，但记录介质并不限于此，卡式存储器，例如光卡或半导存储器等，只要重放设备适应使用的记录介质，就可以使用硬盘或磁盘。

Claims (8)

1、一种用于重放含有记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层的记录介质的重放设备，其中的一个记录层记录有判别信号，用于指示记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息是否需要处理和重放，所述的重放设备包含：
读取所述记录介质中的第一信息和第二信息的读取装置；
对读取装置的输出信号进行信号处理的重放处理装置；
基于读取装置读取出来的判别信号转换重放处理装置的控制装置。
2、根据权利要求1的重放设备，其特征在于
重放处理装置包括计算处理装置，它基于所述的控制装置的控制信号计算由读取装置读取出来的第一和第二信息，并输出结果信息。
3、根据权利要求2的重放设备，其特征在于
计算处理装置包括一个缓冲存储器，其中写有由读取装置中读取出的第一和第二信息的其中之一，和一个计算单元，对读取装置读取出的另一种信息和由缓冲存储器读取出的信息进行计算。
4、根据权利要求1的重放设备，其特征在于
当判别信号指示对第一和第二信息进行计算以及播放结果信息时，所述控制装置控制重放处理装置对记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息进行计算。
5、根据权利要求4的重放设备，其特征在于
当判别信号不指示对第一和第二信息进行计算时，所述控制装置控制所述重放处理装置输出由读取设备读取的记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息。
6、用于重放含有记录第一信息的第一记录层和记录第二信息的第二记录层的记录介质的重放方法，其中的一个记录层记录有判别信号，用于指示记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息是否需要处理和重放，所述的重放方法包括：
读取记录介质上的第一或第二信息；和
基于从记录介质上读取的判别信号，转换输入从记录介质中读取的第一和第二信息的重放处理装置的重放处理操作。
7、根据权利要求6中的重放方法，其特征在于
如果判别信号指示对第一和第二信息进行计算，重放处理装置对第一记录层记录的第一信息和第二记录层记录的第二信息进行计算，并输出处理后的第一和第二信息作为播放信号。
8、根据权利要求7的重放方法，其特征在于
如果判别信号不指示对第一信息和第二信息进行计算和重放，重放处理装置输出记录在第一记录层的第一信息和记录在第二记录层的第二信息。
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