CN1146601A - 数据记录/重放装置及其方法和数据记录介质 - Google Patents

数据记录/重放装置及其方法和数据记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于在一个记录介质上记录数字数据的数字数据记录装置，它包括一个交插装置，用于根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于第一交插长度的第二交插长度来交插数字数据，并且形成交插的数字数据；和一个记录装置，用于把交插的数字数据记录在记录介质上。

Description

数据记录/重放装置及其方 法和数据记录介质
本发明涉及一种用于具有不同格式的数据记录介质，特别是对于具有要被简化的不同数据量的数据记录介质进行信号处理的数据记录/重放装置及其方法，和一种数据记录介质。
作为用于计算机的外部存储单元，从大的存储容量和高速存取的角度来看，光盘驱动器正在变得很普及。CD-ROM(或CD-I(CD交互型))驱动器和MO(磁光盘)驱动器已经迅速地和广泛地被利用。一个MO盘是一种形式的可擦除盘。另外，作为一种可擦除型盘的MD(小型盘)已经被提出。此外作为一种图象记录介质，一种DVD(数字视频盘)目前正在发展之中。
DVD是一个与CD的直径相同的只重放盘或是一个可记录/可重放光盘，该光盘是重放或记录/重放根据MPEG(动态图像和伴随声音的编码)或类似的标准压缩的图象信息的一种MO型盘或是一种相位改变型盘。不但激光射线的波长减小和一个物镜的NA(数值孔径)增加，而且数字调制和纠错码编码处理已经被改进，记录的密度已经进一步被改进。在DVD是一种单层型盘的情况下，数据的存储容量是大约为3.7G字节。CD和MD最初被发展用于数字音频盘。此后，这些盘已经被用于计算机的外部存储介质。同样地具有比CD和MD的存储容量更大的容量的DVD被期望用于计算机的外部存储介质。
当利用DVD时，由于技术上的改进使记录介质的密度增加了。当记录密度的一个希望的水平被达到时，一个新的记录介质和一个新的记录/重放装置就被开发出来。当与常规的记录介质相同的信号格式被用于该新的记录介质以便于维持它们的兼容性时，由在该介质上的一个缺陷(夹杂物、划痕等等)所引起的数据错误字节数目增加了，由此使它们的可靠性降低了。
在像CDS这样的常规光盘中，假设激光射线的波长是635nm和物镜的NA是0.52，一个大约0.3μm/比特的线密度能够被实现。在这种情况下，轨道间距例如是0.84μm。另一方面，在不久的将来被商业应用的一种高密度型光盘中，假设激光射线(蓝色激光)的波长是440nm和物镜的NA是0.6，一个大约0.18μm/比特的线密度能够被实现。换句话说，在该盘体上一比特的长度被减小到大约60％。因此，在该常规光盘上500字节的一个介质的缺陷变为一个在一个高密度型光盘上833字节的缺陷。因而，突发错误长度的增加代替了错误率的增加。
对于高密度型光盘能够使用一种纠错码编码处理和一种记录/重放信号格式，该格式不同于常规光盘的格式。然而，在这种情况下，硬件应该被重新改进和设计。另外，在常规盘和高密度型光盘之间的兼容性被损失了。
因此，本发明的一个目的是提供一种数据记录/重放装置，该装置利用多个像常规数据记录介质和高密度型数据记录介质这样的数据记录介质的不同记录密度来记录/重放数据而不增加硬件规模和减少存取能力、以及一种数据记录和重放方法，和一种可存取的盘介质。
为了实现上述的目的，本发明的一个第一方面是提供一种用于在一个记录介质上记录数字数据的数字数据记录装置，包括：一个交插装置，用于根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于第一交插长度的第二交插长度来交插数字数据，并且形成交插的数字数据；和一个记录装置，用于把交插的数字数据记录在记录介质上。
本发明的第二个方面是提供一种数字数据重放装置，包括：一个读装置，用于从一个记录介质上读出交插的数字数据；一个记录密度检测装置，用于检测交插的数字数据的记录密度并且产生记录密度信息；和一个去交插装置，用于根据记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一交插长度或一个大于该第一交插长度的第二交插长度的交插的数字数据进行去交插，并且输出数字数据。
本发明的第三个方面是提供一种用于在一个记录介质上记录数字数据的数字数据记录方法，包括步骤：根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于第一交插长度的第二交插长度来交插数字数据，并且形成交插的数字数据；和把交插的数字数据记录在记录介质上。
本发明的第四个方面是提供一种数字数据重放方法，包括步骤：从一个记录介质上读出交插的数字数据；检测交插的数字数据的记录密度并且产生记录密度信息；和根据记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于该第一交插长度的第二交插长度对交插的数字数据进行去交插，并且输出数字数据。
本发明的第五个方面是提供一种数字数据记录装置，包括：一个纠错码编码装置，用于根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码，并且形成纠错码编码的数字数据；和一个记录装置，用于把纠错码编码的数字数据记录在记录介质上。
本发明的第六个方面是提供一种数字数据重放装置，包括：一个读装置，用于从一个记录介质上读出纠错码编码的数字数据；和一个纠错码解码装置，用于根据表示纠错码编码的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码，并且输出数字数据。
本发明的第七个方面是提供一种数字数据记录方法，包括步骤：一个根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码，并且形成纠错码编码的数字数据；和把纠错码编码的数字数据记录在记录介质上。
本发明的第八个方面是提供一种数字数据重放方法，包括步骤：一个从一个记录介质上读出纠错码编码的数字数据；和一个根据表示纠错码编码的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码，并且输出数字数据。
本发明的第九个方面是提供一种盘形记录介质，该介质具有多个记录轨道并且当该轨道被存取时该介质以一个恒定的角速度被转动，该记录介质包括：第一记录轨道，该第一记录轨道记录由一个第一交插长度交插的第一数字数据；和第二记录轨道，该第二记录轨道记录由一个大于第一交插长度的第二交插长度交插的第二数字数据，并且该第二记录轨道被设置在比第一记录轨道更靠近内周边侧的位置上。
本发明的第十个方面是提供一种盘形记录介质，该介质具有多个记录轨道并且当该轨道被存取时该介质以一个恒定的角速度被转动，该记录介质包括：第一记录轨道，该第一记录轨道记录每个字组由一个第一数据量进行纠错码编码的第一数字数据；和第二记录轨道，该第二记录轨道记录每个字组由一个大于第一数据量的第二数据量进行纠错码编码的第二数字数据，并且该第二记录轨道被设置在比第一记录轨道更靠近内周边侧的位置上。
本发明的第十一个方面是提供一种盘形记录介质，该介质至少具有作为一个第一记录区域和一个第二记录区域的两个分离的记录区域，第一记录区域和第二记录区域被限定在一个半径方向上的位置上，其中第一记录区域记录由一个第一交插长度交插的第一数字数据；和第二记录区域记录由一个大于第一交插长度的第二交插长度交插的第二数字数据，并且该第二记录区域被设置在比第一记录区域更靠近内周边侧的位置上。
本发明的第十二个方面是提供一种盘形记录介质，该介质至少具有作为一个第一记录区域和一个第二记录区域的两个分离的记录区域，第一记录区域和第二记录区域被限定在一个半径方向上的位置上，其中第一记录区域记录每个字组由一个第一数据量进行纠错码编码的第一数字数据；和第二记录区域记录每个字组由一个大于第一数据量的第二数据量进行纠错码编码的第二数字数据，并且该第二记录区域被设置在比第一记录区域更靠近内周边侧的位置上。
根据下面结合附图所进行的最佳实施例的描述，本发明的这些和其它的目的、特征和优点将变得更明显。
图1是表示根据本发明的一种实施例的记录/重放电路的整个结构的方框图；
图2是一个用于说明根据本发明的第一实施例的一个纠错码编码处理的示意图；
图3是一个表示在图1中所示的记录处理系统的一个例子的方框图；
图4是一个表示在图1中所示的重放处理系统的一个例子的方框图；
图5表示根据本发明的二种实施例的记录/重放电路的整个结构的方框图；
图6是一个用于表示根据本发明的第二实施例的一个纠错码编码处理的实际例子的示意图；
图7是一个用于表示根据本发明的第二实施例的一个纠错码编码处理的实际例子的示意图；
图8是一个用于表示根据本发明的第二实施例的一个纠错码解码处理的实际例子的示意图；
图9是一个用于表示根据本发明的第二实施例的一个纠错码解码处理的实际例子的示意图；
图10是一个用于表示根据本发明的第三实施例的一个记录处理系统的例子的方框图；
图11是一个用于表示根据本发明的第四实施例的一个重放处理系统的例子的方框图；
图12A是一个用于说明根据本发明的第三实施例的一个数据字组的示意图；
图12B是一个用于说明根据本发明的第三实施例的一个数据字组的示意图；
图13A是一个用于说明本发明的一个应用的示意图；和
图13B是一个用于说明本发明的一个应用的示意图。
下面参照附图来描述本发明的一个实施例。图1示出了一个根据本发明的一个实施例的光盘记录/重放系统的结构。该系统包括一个光盘记录系统和一个光盘重放系统。从输入端1提供待被记录的数字数据(即计算机数据)。输入的数字数据被分成扇区。一个扇区是待记录/待重放的一个数据单元。如果需要，一个数据同步信号和一个首标被加到每个扇区。
该输入的数字数据被提供给一个纠错码编码器。在这个例子中，像CIRC(交叉交插Reed-Solomon码)这样的一个卷积型对偶码被用作为一个纠错码。该编码器包括一个C2编码器2、交插器3a和3b、一个选择电路4、和一个C1编码器5。在这个编码器中，该C2编码器2对于多个数据码元进行一个纠错码编码处理。交插器3a或3b改变数据码元和改变由C2编码器产生的奇偶校验位的码的顺序。C1编码器5对已经改变其码的顺序的合成码元进行编码。
利用纠错码已经被编码的输出数据被提供给一个记录处理电路6。从记录处理电路6输出的记录数据通过一个驱动电路(没有示出)被提供给一个光拾取器并且然后被记录在一个光盘20上。该光盘20具有一个TOC区域，在该区域中TOC(目录表)信息被记录。在该TOC区域中，一个盘ID(标识符)(将在后面被描述)被记录。一个卡盘59a遮盖和保护盘20。该卡盘59a具有一个可以储存盘ID的半导体存储器59b。作为光盘20的一个例子，一个WO(写一次)型光盘、一个MO、和一相变型可记录/可重放光盘被利用。应该注意：本发明能够适用于像一个CD-ROM这样的只重放盘的控制系统以及用于光盘20的驱动装置。根据本发明的该实施例，能够选择具有不同记录密度的两种光盘中的一种作为光盘20。另外该实施例能够适用于一种将在未来使用的高密型光盘，也适用于常规的光盘。
由光盘20读出的重放数据通过一个重放放大器和一个时钟抽取电路或类似电路(没有示出)被提供给一个重放处理电路11。此外，一个聚焦伺服系统、一个道跟踪伺服系统和一个定位伺服系统被提供给光拾取器。并且一个主轴马达伺服系统被提供用于以CAV(恒定的角速度)或CLV(恒定的线速度)来控制光盘。此外，设置一个控制激光功率的电路。由于这些部件与常规电路结构中的部件是相同的，所以对这些部件的描述被省略了。
一个纠错码解码器与重放处理电路11连接。这个解码器包括一个C1解码器12、去交插器13a和13b、一个选择电路14、和一个C2解码器15。该C2解码器15把光盘20的重放数据提供给一个输出端16。
两个交插器3a和3b被设置用于选择与光盘20的记录密度相对应的交插长度。除了交插器3a和3b之外的结构是相同的，而与光盘20的记录密度无关。因此，记录在光盘20上的数据的数据格式和从该光盘20上重放的数据的数据格式不取决于盘的记录密度。例如，作为用于一个CD的格式，一个子码、数据、一个C1码的奇偶校验位P、和一个C2码的奇偶校验位Q被放置在一个传送帧(也称为一个EFM帧或一个C1帧)中。这些数据部分被数字调制。在每个传送帧的开始放置一个同步(一个同步信号)。
下面参照图2来描述根据本发明的该实施例的纠错码编码过程。在图2中，符号m是用一个纠错码待编码的数据。符号r是奇偶校验位Q。符号s中奇偶校验位P。对于平行(在相同时钟下)放置的m数据码元和对于奇偶校验位Q的r数据码元利用纠错码C1来进行编码处理。因此，产生s数据码元的奇偶校验位P。另一方面，对于沿一个对角线放置的数据码元利用纠错码C2来进行编码处理。因此，产生数据码元的奇偶校验位Q。
当光盘20是一个标准的记录密度型光盘时交插器3a被选择。在图2中，一个由C2a表示的码序列被形成。另一方面，当光盘20是一个高密度型光盘时交插器3b被选择。在图2中，一个由C2b表示的码序列被形成。一般地在交插过程中的最大延迟量被称为一个交插长度(也称为交插的限制长度、交插的深度或交插间隔)。如从图2中清楚看到的，在用于一个标准的记录密度型光盘的交插长度a和用于一个高密型光盘的交插长度b之间的关系由b＞a来表示。
利用与输入数字数据、从半导体存储器59b读出的数据、或使用者的键盘56的一个键操作相关的信息，由一个CPU57来产生一个盘ID。根据该盘ID来控制选择电路4。因此，与光盘20的记录密度相对应的交插器3a或3b被选择。另外，利用该盘的反射光来检测反射率并且产生一个盘ID。因此，能够自动地选择交插器3a或3b。若半导体存储器59b没有储存一个盘ID，已生成的盘ID可储存到半导体存储器59b中。由于纠正突发错误的性能与交插长度成正比，所以交插长度的关系(b＞a)被设定。如上所述，由像一个高密度型光盘的刮伤这样的缺陷引起的突发错误长度倾向于大于一个标准的记录密度型光盘的突发错误长度。
因此规定高密度型光盘的交插长度b大于标准密度型光盘的交插长度a。另一方面，用于禁止数据被记录的一个区域的长度与交插长度成正比。因此，实际的记录密度减少了。所以，规定标准密度型光盘的交插长度a小于高密度型光盘的交插长度b。
在一个光盘重放系统55中，在与一个光盘记录系统54的相反顺序中，利用C1码来进行一个纠错处理。此后，用于抵消在记录面上交插处理的去交插处理被进行。在这之后，利用C2码的一个纠错处理被进行。当光盘20是一个标准密度型光盘时，去交插器13a被选择。当光盘20是一个高密度型光盘时，去交插器13b被选择。在由光盘20重放数据之前，用于控制选择电路4的盘ID与目录信息等等一起被记录在CPU 58中。因此，相关的交插器被自动地选择。
当一个盘ID已经被存储在半导体存储器59b中时，利用一个存储器存取电路59c读出该盘ID，并由此自动地选择合适的交插器。
在这个例子中，记录系统CPU 57和重放系统的CPU 58独立地被设置。然而，一个CPU可以由记录系统和重放系统来共用。
下面参照图3来描述在图1中所示的光盘记录系统54的一个例子。格式数据被写入到一个半导体存储器(RAM)21中。与存储器21相结合，一个奇偶校验位产生电路22和一个存储控制电路23被设置以便产生纠错码的奇偶校验位P和Q。具有奇偶校验位的数据通过一个开关电路24被提供给一个数字调制电路26。该开关电路24选择纠错编码的输出或选择从一个TOC数据产生电路25接收的TOC数据，并且把选择的数据传送给一个数字调制电路26。
盘ID被提供给存储控制电路23和TOC数据产生电路25。存储器21、奇偶校验位产生电路22和存储控制电路23组成了在图1中所示的纠错码编码器(C2编码器2、交插器3a和3b、选择电路4、和C1编码器5)。换句话说，利用存储控制电路23来控制把数据写入到存储器21中的操作和从存储器21中读出数据的操作。因此，交插处理能够被完成。通过根据盘ID来转换存储器21的控制，两个交插处理能够被进行。实际上，如上所述，在一个标准密度型光盘上记录的数据的交插长度a小于在一个高密度型光盘上记录的数据的交插长度b。
数字调制电路26根据一个预定的表把例如一个字节(8位)的数据码元变换成16位的一个码字，以便于产生一个具有小的DC(直流)分量的被调制的输出。当然，用于CDS的EFM(8-14调制)方法、用于把一个8位的数据码元变化成一个15位的码字的8-15调制方法或类似的方法能够被用于该数字调制方法。数字调制电路28的输出被提供给一个同步加入电路27。
该同步加入电路27把一个附加同步、一个C1同步、一个扇区同步、和类似的同步加入到被调制的数据中。同步加入电路27的输出通过一个驱动电路被提供给一个光拾取器并且然后被记录在光盘20上。这些同步具有一个特殊的比特码型以致于它们不出现在被调制的数据中。
图4是表示光盘重放系统55的一个例子的方框图。重放数据被提供给一个同步分离电路31。利用该同步分离电路31来产生一个与一个同步对应的同步检测信号(没有示出)。该同步检测信号被提供给一个定时产生电路。该定时产生电路产生像扇区时钟脉冲这样的各种定时信号以便与重放数据同步。
一个数字解调电路32与同步分离电路31连接。在与数字调制电路26的相反过程中，解调电路32产生其码字已经被还原成数据码元的数据。数字解调电路32的输出数据通过一个TOC提取电路33被写入到一个半导体存储器(RAM)35中。该TOC提取电路33提取当盘被加载时被读出的数据。已提取的TOC数据提供给一个TOC解码器34。TOC解码器34对TOC数据解码并且把像盘ID这样的各种控制信息输出给CPU 58。
存储器35与一个纠错电路36和一个存储控制电路37连接。该纠错电路36校正重放数据的一个错误。由TOC解码器34输出的盘ID通过CPU 58提供给一个存储控制电路37。从输出端16获得从存储器35读出的并且已经被纠错的数据。
存储器35、纠错电路36、和存储控制电路37构成了纠错码解码器(C1解码器12、去交插器3a和3b、选择电路14、和C2解码器15)。换句话说，利用存储控制电路37来控制把数据写入到存储器35中的操作和从存储器35中读出数据的操作。因此，去交插处理能够被完成。根据通过CPU 58由TOC解码器34输出的盘ID来转换存储器35的控制操作。对应于一个标准密度型光盘和一个高密度型光盘能够进行两种去交插处理。
图5是一个表示本发明的另一个(第二)实施例的方框图。如同第一个实施例一样，根据该第二个实施例，卷积型对偶码编码处理被利用。然而，这两个实施例之间的不同在于：根据该第二个实施例使用了一个反馈型编码处理。在反馈型编码过程中，C1编码处理不仅把数据码元编码而且把奇偶校验位Q编码。此外，C2编码处理不仅把数据码元编码而且把奇偶校验位P编码。
如在图5中所示，C1编码器5对从一个输入端1接收的数据码元和从一个选择电路8接收的奇偶校验位Q进行编码。C1编码器5输出已编码的数据(数据码元和奇偶校验位P和Q)。此外，该C1编码器5输出(数据码元和奇偶校验位p)通过交插器3a和3b和一个选择电路4提供给一个C2编码器2。因此，C2编码器2利用C2码对数据进行编码。该C2编码器2的已编码的输出(数据码元和奇偶校验位Q)通过交插器7a和7b和一个选择电路8提供给一个C1编码器5。
在反馈型对偶码编码处理中，当光盘20是一个标准密度型光盘时，表示光盘20是一个标准密度型光盘的数据由用户从键盘62输入。因此，根据由CPU 61产生的盘ID来选择交插器3a和7a。另一方面，当光盘20是一个高密度型光盘时，表示光盘20是一个高密度型光盘的数据由用户从键盘62输入。因此，根据由CPU 61产生的盘ID来选择交插器3b和7b。如同第一实施例一样，在该第二个实施例中，规定用于一个高密度型光盘的交插长度b大于用于一个标准密度型光盘的交插长度a。因此，在该第二个实施例中，数据能够具有高可靠性地被记录/被重放。当半导体59b存储器已经存储了一个盘ID时，利用存储存取电路59c来读出该盘ID。因此，对应的交插器3a和7a或3b和7b自动地被选择。
设置在重放面上的纠错码解码器包括C1解码器12、去交插器13a和13b、一个选择电路14、和一个C2解码器15、去交插码器17a和17b、选择电路18、和C1解码器19。设置去交插器13a和17a是为了用于一个标准密度型光盘。相反，设置去交插器13b和17b是为了用于一个高密度型光盘。在反馈型处理中，C1解码处理、C2解码处理和C1解码处理依次地被进行以便于有效地纠正一个错误。
下面根据该第二个实施例的纠错编码处理，即，用一个真实的例子来描述反馈卷积型对偶码编码过程。图6是一个表示一个纠错码编码过程的方框图，在该过程中数据被存储在一个标准密度型光盘中。148个字节的输入码元被提供给一个C1编码器105。其输出(148个字节的数据码元和8个字节的C1奇偶校验位P)通过一个用于交插处理的延迟电路组103a提供给一个C2编码器102。
该C2编码器102生产一个具有一个[170、156、15]Reed-Solo-mon码的14个字节的C2奇偶校验位Q。C1编码器105不仅对数据编码，而且也对具有C1码的C2奇偶校验位进行编码。因此，C2奇偶校验位Q通过用于交插处理的延迟电路组107a从C2编码器102反馈到C1编码器105。从而，C1编码器105利用一个[170、102、9]Reed-Solomon码对输入码元进行编码。延迟电路组103a和107a包括用于一个标准密度型光盘的交插器。
170个字节(148个字节的数据、8个字节的C1奇偶校验位P和14个字节的C2奇偶校验位Q)的输出码元通过一个包括一个延迟电路的排列变换电路100从C1编码器105上被获得。设置该排列变换电路100是为了使个相邻符号的间隔变宽，由此防止两个码元错误作为在码元的边界上的一个错误。反馈卷积型对偶码编码过程的交插长度是170帧，它与延迟电路组103a的最大延迟量是一致的(其中该帧具有C1码序列的长度)。
如在图7中所示的延迟电路组103b和107b，它规定用于一个高密度型光盘的每个延迟电路的延迟量是用于一个低密度型光盘的每个延迟电路的延迟量的两倍。除用于交插处理之外的其它处理与在图6中所示的处理是相同的。因此，由延迟电路组103b和107b进行的交插处理的交插长度变为340帧。从而，用于一个高密度型光盘的交插长度变为用于一个标准密度型光盘的交插长度的两倍。
下面参照图8来描述与在图6中所示的用于一个标准密度型光盘的编码器对应的解码器的处理。输入码元(170个字节)通过一个排列变换电路110从一个重放处理电路被提供给一个C1解码器112。该排列变换电路110进行与编码器的排列变换电路100相反的处理。该C1解码器112利用[170、162、9]Reed-Solomon码对输入码元解码。
该C1解码器112的输出通过一个用于去交插处理的延迟电路组113a被提供给一个C2解码器115。该C2解码器115利用一个[170、156、15]Reed-Solomon码对输入符号进行解码。该C2解码器115已解码的输出通过一个用于去交插处理的延迟电路组117a被提供给一个C1解码器119。因此，通过C1解码处理、C2解码处理、和C1解码处理能够获得已经被纠错的148个字节的数据码元。
图9示出了与在图7中所示的用于高密度型光盘的编码器对应的一个解码器的处理过程。它规定在用于一个高密度型光盘的编码器中用于交插处理的每个延迟电路的延迟量是用于一个标准密度型光盘的每个延迟电路的延迟量的两倍。因此，在用于一个高密度型光盘的去交插处理的延迟电路组113b和117b中的每个延迟电路的延迟量是用于一个标准密度型光盘的每个延迟电路的延迟量的两倍。除用于去交插处理之外的其它处理与在图8中所示的处理是相同的。
在上面的描述中，它规定用于一个高密度型光盘的交插长度是用于一个标准密度型光盘的交插长度的两倍。然而，本发明不限于用于一个高密度型光盘的交插长度是用于一个标准密度型光盘的交插长度的n倍的方法(其中n是一个整数)。而当用于一个标准密度型光盘的交插处理的延迟量随着以d、2d、3d......变化而变化一个单位延迟d时，用于一个高密度型光盘的交插处理的延迟量随着以2d、3d、5d、6d、8d......变化根据一个差值d和2d而变化。
除了改变交插长度之外，当对于每个字组的一个纠错码编码处理进行时，该字组的大小可以被改变。
图10示出了一个记录系统的例子，该系统改变一个字组的大小、对生成的字组进行一个纠错码编码处理、并且记录已编码的数据。为了简化起见，在图10中类似于在图3中所示的部件用类似的参考符号来表示。
在图10中，已格式化的数据被写入的一个半导体存储器(RAM)21中。
奇偶校验位产生电路65a和65b通过一个选择电路66与存储器21连接。一个存储控制电路67与该存储器21连接。该存储控制电路67控制存储器21。
一个由与用户的一个键盘56的键操作相应的一个CPU 57所产生的盘ID被提供给存储控制电路67、一个TOC产生器25和选择电路66。
选择电路66根据盘ID选择奇偶校验位产生电路65a和65b中的一个电路并且把所选择的奇偶校验位产生电路与存储器21连接。
当奇偶校验位产生电路65a被选择时，对于在水平方向上的每130个字节利用一个[146、130、17]Reed-Solomon码对在图12A中所示的[8×130＝1040]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。另一方面，当奇偶校验位产生电路65b被选择时，对于在水平方向上的每130个字节利用一个[147、130、17]Reed-Solomon码对在图12B中所示的[16×130＝2080]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。
由于根据盘ID来控制存储控制电路67和选择电路66，所以要用纠错码来编码的数据字组的大小能够被改变。
具有在图12A或12B中所示奇偶校验位的数据字组通过开关电路24被提供给一个数字调制电路26。该开关电路24选择纠错码编码的输出数据和由TOC数据产生电路25提供的TOC数据之中的一个数据并且把已选择的数据提供给数字调制电路26。
数字调制电路26根据一个预定的表把例如1字节(8位)的数据码元一个变换成一个16位的码字并且产生具有一个小的DC分量的调制数据。当然，用于CDS的EFM方法、用于把一个8位的数据码元变化成一个15位的码字的8-15调制方法或类似的方法能够被用于该数字调制电路。数字调制电路26的输出数据被提供给一个同步信号加入电路27。同步信号加入电路27的输出数据通过一个驱动电路被提供给一个光拾取器并且然后被记录在光盘20上。这些同步信号具有一个特殊的比特码形以致于它们不出现在被调制的数据中。
图11示出了一个用于重放数据的重放系统的例子，该数据的字组的大小被改变，对于所产生的字组进行一个纠错解码处理，并且把已编码的数据记录在一个记录介质上。为了简化起见，在图11中类似于在图4中所示的部件用类似的参考符号来表示。
重放数据被提供给一个同步分离电路31。该同步分离电路31来产生一个与一个同步信号对应的同步检测信号(没有示出)。该同步检测信号被提供给一个定时产生电路。该定时产生电路与重放数据同步地产生像扇区时钟脉冲这样的各种定时信号。
一个数字解调电路32与同步分离电路31连接。在与数字调制电路26相反的处理过程中，解调电路32把一个码字还原成一个数据码元。
数字解调电路32的输出数据通过一个TOC提取电路33被写入到一个半导体存储器(RAM)35中。当盘被加载时该TOC提取电路33提取最初被读出的数据。已提取的TOC数据被提供给一个TOC解码器34。TOC解码器34对TOC数据解码并且把所产生的各种数据(包括一个盘ID)提供给一个CPU 58。
存储器35与一个存储器控制电路37连接。另外，存储器35通过选择电路69与一个纠错电路68a或68b连接。选择电路69根据由CPU58提供的盘ID把纠错电路68a和68b中的一个电路与存储器35连接。
当纠错电路68a被选择时，对于在水平方向上的每130个字节利用一个[146、130、17]Reed-Solmon码对在图12A中所示的[8×130＝1040]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。已加入到1040字节的二维排列的每一行的数据字组的错误(图12A示出)被纠正。
另一方面，当纠错电路68b被选择时，对于在水平方向上的每130个字节利用一个[147、130、17]Reed-Solomon码对在图12B中所示的[16×130＝2080]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。已加到2080个字节的两维排列的各个行上的数据字组(如图12B中所示)的错误被纠正，如在图12B中所示。
从存储器35读出的并且已被纠错的数据被提供给一个输出端16。
由于根据盘ID来控制存储控制电路37和选择电路69，所以要用纠错码来编码的数据字组的大小能够被改变。
图12A示出了一个标准密度型光盘的方框结构图。对于在水平方向上的每130个字节利用一个[146、130、17]Reed-Solomon码对[8×130＝1040]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。由于(1040＝1024＋16)字节，所以数据码元的数量大约是拭字节。该Reed-Solomon码能够在相同的码序列(146字节)中纠正一个最大到8字节的错误。数据在垂直的方向上依次地被记录在一个像光盘这样的数据记录介质上。用相同的顺序来重放数据。因此，在图12A中所示的数据结构中，当一个由阴影部分来表示的大于(8×8)字节的突发错误发生时，该错误不能被纠正。
图12B示出了一个高密度型光盘的方框结构图。对于在水平方向上的每130个字节利用一个[146、130、17]Reed-Solomon码对[16×130＝2080]个字节的数据码元的一个两维排列进行编码。因此，一个16字节的奇偶校验位被产生。由于(2080＝2048＋32)字节，所以数据符号的数量大约是2K字节。该Reed-Solomon码能够在相同的码序列(146字节)中纠正一个最大到8字节的错误。另外，数据在垂直的方向上依次地被记录在一个像光盘这样的数据记录介质上。因此，在图12A中所示的数据结构中，如由阴影部分所示，当一个大于(16×8)字节的突发错误发生时，该错误不能被纠正。
当该字组大小被增加时，抗一个突发错误的纠错性能能够被改进。因此，当用于一个高密度型光盘的纠错码的字组大小大于用于一个标准密度型光盘的纠错码的字组大小时，能够改进数据的可靠性。
另外，本发明能够适用于在相同的光盘上设置具有不同记录密度区域的情况。如在图13A中所示，当一个外周边区域Rb的记录密度大于一个内周边区域Ra的记录密度时，它规定用于区域Ra的纠错码编码处理的交插长度(或字组大小)小于用于区域Rb的纠错码编码处理的交插长度。
当以一个恒定的角速度(CAV)转动并且数字数据被存取的一个盘被利用时，对于由拾取器选取的内周边轨道的相对线速度小于由拾取器选取的外周边轨道的相对线速度。因此，在该盘内周边侧上的记录密度是必然大于外周侧上的记录密度。在这种情况下，一种在其内周边侧上的交插长度(或字组大小)大于其外周边侧上的交插长度的结构被利用。
换句话说，由于在该盘内周边侧上的记录密度是大于外周边侧上的记录密度，所以在外周边侧上的突发错误长度是小于在内周边侧上的突发错误长度。然而，由于一种在其内周边侧上的交插长度(或字组大小)大于其外周边侧上的交插长度的结构被利用，所以在突发错误长度为较大的内周边侧上的突发纠错性能能够被增强。
另一方面，由于一种在其记录密度相对低的外周边侧上的交插长度(或字组大小)小于内周边侧上的交插长度的结构被利用，所以在每个可重写单元数据之前和之后设置一个数据记录禁止区域变小。因此，与对于内周边侧的交插长度(或字组大小)被利用的结构相比，记录密度能够被实质地增加。
另外，本发明能够适用于一个多层光盘上各层的记录密度不同的情况。如在图13B中所示，在一个多层光盘中，例如一个两层光盘中，在该盘的厚度方向上形成数据记录层La和Lb，通过把光拾取器聚焦的每个记录层上，数据被记录到每个层上和从每个层上被重放。当靠近读取表面设置的记录层Lb具有比记录层La更高的记录密度时，如上面所述，对于每个记录层能够转换纠错码编码处理过程。
根据本发明，当记录介质具有不同的记录密度时，由于用于一个高密度型记录介质的突发错误长度或字组大小大于用于一个标准密度型记录介质的突发错误长度，所以一个高密度型记录介质的突发错误能够用与标准密度型记录介质相同的方式来纠正。因此，能够改进作为数据记录介质的可靠性。另外，根据本发明，一个CVD盘和一个能够在具有两种不同记录密度的盘上记录/重放数据的盘驱动能够被实现。此外，具有两种不同记录密度的区域的多区盘能够被实现。
虽然根据最佳的实施例描述了本发明，但是本领域里的技术人员应该理解：在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下可以在形式上和细节上进行上述的和各种其它各种变型、省略、和添加。

Claims (22)

1、一种用于在一个记录介质上记录数字数据的数字数据记录装置，包括：
交插装置，用于根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于第一交插长度的第二交插长度来交插数字数据，并且形成交插的数字数据；和
记录装置，用于把交插的数字数据记录在记录介质上。
2、根据权利要求1所述的数字数据记录装置，其中所述的交插装置包括：
第一交插处理装置，用于利用第一交插长度来交插该数字数据；
第二交插处理装置，用于利用第二交插长度来交插该数字数据；和
选择装置，用于根据记录密度信息是代表第一记录密度还是代表第二记录密度分别地选择所述第一交插装置的输出或所述第二交插装置的输出来作为交插的数字数据。
3、根据权利要求1所述的数字数据记录装置，进一步包括：
记录密度输入装置，用于输入记录密度信息。
4、根据权利要求1所述的数字数据记录装置，进一步包括：
记录密度检测装置，用于从记录介质上检测记录密度信息。
5、一种数字数据重放装置，包括：
读装置，用于从一个记录介质上读出交插的数字数据；
记录密度检测装置，用于检测交插的数字数据的记录密度并且产生记录密度信息；和
去交插装置，用于根据记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一交插长度或一个大于该第一交插长度的第二交插长度的交插的数字数据进行去交插，并且输出数字数据。
6、根据权利要求5所述的数字数据重放装置，其中所述记录密度检测装置适用于通过设置在记录介质上的存储装置来检测记录密度信息。
7、根据权利要求5所述的数字数据重放装置，其中所述记录密度检测装置适用于从一个包括在记录介质的数字数据中的参考信息区域中检测记录密度信息。
8、根据权利要求5所述的数字数据重放装置，其中所述的去交插装置包括：
第一去交插处理装置，用于对具有第一交插长度的交插的数字数据进行去交插；
第二去交插处理装置，用于对具有第二交插长度的交插的数字数据进行去交插；
选择装置，用于根据记录密度信息是代表第一记录密度还是代表第二记录密度分别地选择所述第一去交插处理装置的输出或所述第二去交插处理装置的输出来作为数字数据。
9、一种用于在一个记录介质上记录数字数据的数字数据记录方法，包括步骤：
根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地利用一个第一交插长度或一个大于第一交插长度的第二交插长度来交插数字数据，并且形成交插的数字数据；和
把交插的数字数据记录在记录介质上。
10、一种数字数据重放方法，包括步骤：
从一个记录介质上读出交插的数字数据；
检测交插的数字数据的记录密度并且产生记录密度信息；和
根据记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一交插长度或一个大于该第一交插长度的第二交插长度的交插的数字数据进行去交插，并且输出数字数据。
11、一种数字数据记录装置，包括：
纠错码编码装置，用于根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码，并且形成纠错码编码的数字数据；和
记录装置，用于把纠错码编码的数字数据记录在记录介质上。
12、根据权利要求11所述的数字数据记录装置，其中所述纠错码编码装置包括：
第一纠错码编码处理装置，用于对具有第一数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码；
第二纠错码编码处理装置，用于对具有第二数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码；
选择装置，用于根据记录密度信息是代表第一记录密度还是代表第二记录密度分别地选择所述第一纠错码编码处理装置的输出或所述第二纠错码编码处理装置的输出来作为数字数据。
13、根据权利要求11所述的数字数据记录装置，进一步包括：
记录密度输入装置，用于输入记录密度信息。
14、根据权利要求11所述的数字数据记录装置，进一步包括：
记录密度检测装置，用于从记录介质上检测记录密度信息。
15、一种数字数据重放装置，包括：
读装置，用于从一个记录介质上读出纠错码编码的数字数据；
纠错码解码装置，用于根据表示纠错码编码的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码，并且输出数字数据。
16、根据权利要求15所述的数字数据重放装置，其中所述纠错码解码装置包括：
第一纠错码解码处理装置，用于对具有第一数据量的每个字组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码；
第二纠错码解码处理装置，用于对具有第二数据量的每个字组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码；
选择装置，用于根据记录密度信息是代表第一记录密度还是代表第二记录密度分别地选择所述第一纠错码解码处理装置的输出或所述第二纠错码解码处理装置的输出来作为数字数据。
17、一种数字数据记录方法，包括步骤：
根据表示在记录介质上的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的数字数据进行纠错码编码，并且形成纠错码编码的数字数据；和
把纠错码编码的数字数据记录在记录介质上。
18、一种数字数据重放方法，包括步骤：
从一个记录介质上读出纠错码编码的数字数据；
根据表示纠错码编码的数字数据的记录密度的记录密度信息是代表一个第一记录密度还是代表一个大于第一记录密度的第二记录密度分别地对具有一个第一数据量或一个大于该第一数据量的第二数据量的每个字组的纠错码编码的数字数据进行纠错码解码，并且输出数字数据。
19、一种盘形记录介质，该介质具有多个记录轨道并且当该轨道被存取时该介质以一个恒定的角速度被转动，该记录介质包括：
第一记录轨道，该第一记录轨道记录由一个第一交插长度交插的第一数字数据；
第二记录轨道，该第二记录轨道记录由一个大于第一交插长度的第二交插长度交插的第二数字数据，并且该第二记录轨道被设置在比第一记录轨道更靠近内周边侧的位置上。
20、一种盘形记录介质，该介质具有多个记录轨道并且当该轨道被存取时该介质以一个恒定的角速度被转动，该记录介质包括：
第一记录轨道，该第一记录轨道记录对具有一个第一数据量的每个字组进行纠错码编码的第一数字数据；和
第二记录轨道，该第二记录轨道记录对具有一个大于第一数据量的第二数据量的每个字组进行纠错码编码的第二数字数据，并且该第二记录轨道被设置在比第一记录轨道更靠近内周边侧的位置上。
21、一种盘形记录介质，该介质至少具有作为一个第一记录区域和一个第二记录区域的两个分离的记录区域，第一记录区域和第二记录区域被规定在一个半径方向上的位置上，
其中第一记录区域记录由一个第一交插长度交插的第一数字数据；
第二记录区域记录由一个大于第一交插长度的第二交插长度交插的第二数字数据，并且该第二记录区域被设置在比第一记录区域更靠近内周边侧的位置上。
22、一种盘形记录介质，该介质至少具有作为一个第一记录区域和一个第二记录区域的两个分离的记录区域，第一记录区域和第二记录区域被规定在一个半径方向上的位置上，
其中第一记录区域记录对具有一个第一数据量的每个字组进行纠错码编码的第一数字数据；
第二记录区域记录对具有一个大于第一数据量的第二数据量的每个字组进行纠错码编码的第二数字数据，并且该第二记录区域被设置在比第一记录区域更靠近内周边侧的位置上。
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