CN1277429A - 记录媒体、再现设备、再现方法、记录设备和记录方法 - Google Patents

Abstract

这里揭示了一种记录媒体、记录设备和方法及再现设备和方法。记录媒体具有n个记录区,采样数据项的n个链分别记录在其中。每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项。记录设备和方法设计成将采样数据项的n个链记录在记录媒体的n个记录区中。再现设备和方法设计成从记录媒体的n个记录区再现采样数据项的n个链。

Description

记录媒体、再现设备、再现方法、记录设备和记录方法

本发明涉及具有n个记录区的记录媒体，将采样数据项的n个链分别记录在其中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。采样数据项是在n×fs(kHz)采样频率下通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项。本发明还涉及从记录媒体再现采样数据项的设备和方法以及将采样数据项记录在记录媒体上的设备和方法。

将数字声频数据记录在光盘(CD商标)上，目前它们被广泛用作高质量音响的记录媒体。由声频数据表示的声音的质量取决于两个主要因素。第一个因素是量化的位数。第二个因素是采样频率。记录在光盘上的数字声频数据是在44.1kHz下采样的数据，通过低通滤波器滤除20kHz或更高的信号。这是因为人的声学频率范围的上限为20kHz。

然而，实际上，古典音乐演奏例如产生最高频率为40kHz的声音，如图1A所示。流行音乐演奏也产生超过20kHz的高频的声音。应当指出，通过去除频率等于或高于20kHz的声音所产生的数字声频数据在由其再现的声音的质量上难以令人满意的。

最近，已经提出了两个新的标准，称为“下一代CD标准”。一个新的标准是以96kHz的采样频率和24位量化位数将声频数据记录在数字通用盘或数字视频盘(DVD)上。另一个新的标准是以2.822MHz的采样频率和1位量化位数将声频数据记录在超级声频CD(SACD)上，从而能够从超级声频CD再现高质量的声音。

声频数据是通过新型的激光、光学系统、信号处理系统等从下一代CD再现的。从传统的CD再现声频数据的大多数传统设备不能从下一代CD再现声频数据。符合SACD标准的混合盘由两层组成。一层用作CD部分，而另一层用作高密度记录部分。传统的CD播放器能够再现记录在CD部分上的声频数据，但是不能再现记录在高密度记录部分上的声频数据。为了欣赏记录在高密度记录部分上的高质量声音，用户需要花钱购买符合上述SACD标准的SACD播放器。

本发明考虑了上述情况。本发明的目的是提供一种数据记录媒体，使传统CD播放器能够象从传统CD一样从该记录媒体再现相同质量的声音，而新的播放器从该数据记录媒体能够再现更高质量的声音。

本发明的另一个目的是提供一种与传统记录设备和方法基本相同的、仅分别具有一个新部件和一个新步骤的以及能够将数据记录在上述数据记录媒体上的设备和方法。

本发明的再一个目的是提供一种与传统再现设备和方法基本相同的以及能够从上述数据记录媒体再现数据的设备和方法。

根据本发明的一种记录媒体具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)，将采样数据项的n个链分别记录在其中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。采样数据项是以n×fs(kHz)采样频率通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项。

根据本发明的另一种记录媒体具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)，将采样数据项的n个链分别记录在其中，使得任何链的采样帧数据项与其它链的采样帧数据项可以不重叠。采样帧数据项是以n×fs(kHz)(这里fs是帧频)采样频率通过对输入模拟视频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个帧。

根据本发明的再现设备设计成从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现声频信号，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。采样数据项是以n×fs(kHz)采样频率通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项。该设备包括：选择高质量声音再现模式和低质量声音再现模式的选择装置；从记录媒体的n个记录区再现模拟声频信号的再现装置；以及控制再现装置的控制装置，使得再现装置当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)中的采样数据项的链产生模拟声频信号，而当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)中的采样数据项的链产生模拟声频信号。

一种从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现视频信号的再现设备，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样帧数据项与其它链的采样帧数据项可以不重叠。采样帧数据项是以n×fs(kHz)(这里fs是帧频)采样频率通过对输入模拟视频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个帧。该再现设备包括：选择高质量声音再现模式和低质量声音再现模式的选择装置；从记录媒体的n个记录区再现模拟声频信号的再现装置；以及控制再现装置的控制装置，使得再现装置当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)中的采样帧数据项的链产生模拟视频信号，而当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)中的采样帧数据项的链产生模拟视频信号。

一种将声频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录设备。该记录设备包括：采样装置，用于以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟声频信号采样和量化，产生采样数据项的链；数据分割装置，用于对采样装置产生的采样数据项的链进行分割，由此形成采样数据项的n个链，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项；信号处理装置，用于对由数据分割装置形成的采样数据项的n个链中每一个进行处理；以及记录装置，用于将经信号处理装置处理的采样数据项的n个链分别记录在n个记录区(n是限定为n≥2的整数)中。

一种将视频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录设备。该记录设备包括：帧形成装置，用于以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟视频信号采样和量化，产生采样帧数据项的链；数据分割装置，用于对帧形成装置产生的采样帧数据项的链进行分割，由此形成采样帧数据项的n个链，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个项目；信号处理装置，用于对由数据分割装置形成的采样帧数据项的n个链中每一个进行处理；以及记录装置，用于将经信号处理装置处理的采样帧数据项的n个链分别记录在n个记录区(n≥2)中。

传统的CD播放器可再现记录在根据本发明的数据记录媒体上的声频数据，从该声频数据能够产生高质量的声音。

本发明能够提供一种与传统记录设备和方法基本相同的、仅分别具有一个新部件和一个新步骤的以及能够将数据记录在上述数据记录媒体上的设备和方法。

此外，本发明提供一种与传统再现设备和方法基本相同的、仅分别具有一个新部件和一个新步骤的以及能够从上述数据记录媒体再现数据的设备和方法。

再有，本发明提供一种与传统记录/再现设备和方法基本相同的、仅分别具有一个新部件和一个新步骤的以及能够将数据记录在上述数据记录媒体上和从其再现数据的设备和方法。

图1A是声频信号的频带特性图，其频率接近40kHz。

图1B是声频信号的频带特性图，其频率接近20kHz。

图2是两层圆盘形记录媒体的截面图。

图3说明激光束如何从两个检取器施加到图2所示的两层记录媒体的两个层上。

图4是根据本发明的记录设备和再现设备的方框图。

图5是表明偶数数字数据项和奇数数字数据项的图，它们是通过以2×fs(kHz)采样频率对声频信号采样产生的。

图6说明激光束如何从一个检取器施加到图2所示的两层记录媒体的两个层上。

图7是根据本发明的再现设备的方框图。

图8A是时序图，表明图7的两层记录媒体的再现数据从一层到另一层的切换过程的时序。

图8B是时序图，表明图7的两层记录媒体的再现数据从一层到另一层的切换过程的另一时序。

图8C是时序图，表明五层记录媒体的再现数据从一层到另一层的切换过程的时序。

图9A是说明混迭的频率特性图。

图9B是说明混迭的另一频率特性图。

图10是根据本发明的记录设备的方框图。

图11说明如何将记录在两层记录媒体一层上的数字数据的丢失部分与记录在该记录媒体另一层上的数字数据相间插。

图12示出根据本发明的记录媒体。

将参考附图描述本发明的数据记录媒体、记录设备、记录方法、再现设备和再现方法的所有实施例。

现在将描述具有两个记录层的光盘1(以下称为两层光盘)，它是数据记录媒体的一个实施例。图2是两层光盘1的截面图。如图2所示，两层光盘1具有第一记录层3和第二记录层6，数字声频信号记录在其上。声频信号是以88.2kHz的采样频率对来自声源的声频信号进行采样而产生的。每个声频信号由16数字位组成。更确切地说，偶数数字声频信号记录在第一记录层3上，而奇数数字声频信号记录在第二记录层6上。

正如图2所示，两层光盘1包括盘基底2、半透明反射薄膜4、中间层5、反射薄膜7和保护层8。基底2由诸如聚碳酸酯的透明合成树脂制成。第一记录层3设置在盘基底2的主表面上。半透明反射薄膜4形成在第一记录层3上，是由例如氮化硅(SiN₂)制成的薄介质膜。中间层5设置在反射薄膜4上，在背向反射薄膜4的表面上有第二记录层6。在第二记录层的表面上形成凹坑链。反射薄膜7形成在第二记录层6上，由例如铝(Al)制成。保护层8设置在反射薄膜7上。

记录在第一记录层3上的声频数据项是以88.2kHz的采样频率对声源声音进行采样所获得的数据项的偶数项。记录在第二记录层6上的声频数据项是所示数据项的奇数项。换句话说，第二、第四、第六采样数据项等记录在第一记录层3上，第一、第三、第五采样数据项等记录在第二记录层6上。因此，记录在第一记录层3上的声频数据具有44.1kHz的采样频率，记录在第二记录层6上的声频数据也具有44.1kHz的采样频率。

由从传统光盘再现数据的设备可以再现记录在任一记录层上的声频数据。能够再现记录在每个记录层上的声频数据，提供表现音乐的声频信号。通过与传统CD播放器相同的方法能够对从每个记录层再现的声频信号进行处理。即使CD播放器未能从这两个记录层3和6读出声频信号，但是仅从一个记录层读出的声频信号将表示完整的音乐。

如上所述，在通过以2×fs(kHz)的采样频率对声源声音进行采样而产生的数字声频信号中，偶数信号形成一个数据链，记录在两个记录层中一层上，奇数信号形成另一个数据链，记录在两个记录层中的另一个层上。接着，记录在每个记录层上的数字声频信号具有fs(MHz)的采样频率并记录在每个记录层上。因此，设计成再现以fs(MHz)采样频率对源声音进行采样所产生的数字声频信号的再现设备能够再现记录任一记录层上的数字声频信号，因为所记录的信号具有fs(MHz)的采样频率。

现在将参考图3和4描述将声频数据记录在两层光盘1上的记录设备和从两层光盘再现声频数据的再现设备。图3说明激光束如何从两个检取器施加到图1所示两层光盘1的各层上。图4是记录设备12和再现设备20的方框图。

首先将描述记录设备12，将其设计成把声频数据记录在两层光盘1上。在记录设备12中，将会聚的激光束分别施加到光盘1的第一记录层3和第二记录层6，由此将声频数据记录在记录层3和6上。

更具体地，模拟声频信号从声源经输入端13提供给A/D转换器14，二者均设置在记录设备12中。A/D转换器14以88.2kHz或2×44.1kHz采样频率进行对模拟声频信号的采样，产生双通道立体声播放器的数字声频数据项，每一个由16位组成。数字声频数据项被输入到数据分割器15。数据分割器15将数字声频数据项分割成奇数项和偶数项，如图5所示。因此，奇数声频数据项等效于以44.1kHz频率采样的这些项，偶数声频数据项也是如此。

奇数声频数据项(ODD)提供给误差校正/编码电路16O，然后给调制电路17O。

误差校正/编码电路16O对奇数声频数据项进行编码。编码是例如利用交叉交织Read-Solomon编码(CIRC)算法组合交叉交织和四阶Read-Solomon编码。

调制电路17O按照EFM(八至十四调制)算法对误差校正/编码电路16O的编码输出进行调制。

调制电路17O的调制输出提供给二进制电路18O。电路18O将调制输出转换为二进制数据，它们将记录在两层光盘1的第一记录层3上。

二进制数据提供给第一检取器，它具有物镜9，如图3所示。当检取器将数据记录激光束施加到旋转的光盘1时，二进制数据被记录在两层光盘1上，因此形成第一记录层3。

与此同时，将偶数声频数据项(EVEN)提供给误差校正/编码电路16E，然后提供给调制电路17E，进行EFM，然后给二进制电路18E。

二进制电路18E产生二进制数据。二进制数据提供给第二检取器，它具有物镜10，如图3所示。当检取器将数据记录激光束施加于旋转的光盘1时，二进制数据记录在两层光盘1上，因此形成第二记录层6。

现在将描述再现设备20，将其设计成再现两层光盘1的声频数据。如图3所示，再现设备20也有两个检取器。在设备20中，检取器的物镜9和10使数据再现激光束会聚。将会聚的激光束分别提供给光盘1的第一记录层3和第二记录层6，由此再现记录层3和6的声频数据。

更具体地，第一检取器读出旋转的两层光盘的第一记录层3的声频信号。将该声频信号提供给RF电路21O，然后给解调电路22O，再给误差校正电路23O。

RF电路21O对第一检取器读出的信号进行RF处理，产生RF信号。将该RF信号提供给解调电路22O。解调电路22O对RF信号进行解调，将其提供给误差校正电路23O。误差校正电路23O采用CIRC方式对解调RF信号进行解码，产生奇数声频数据项。奇数声频数据项(ODD)提供给复用器24。

与此同时，第二检取器读出第二记录层6的声频信号。将该声频信号提供给RF电路21E，然后给解调电路22E，再给误差校正电路23E。由误差校正电路23E产生的偶数声频数据项(EVEN)提供给复用器24。

复用器24对奇数声频数据项和偶数声频数据项进行复用，因此产生声频数据。该声频数据具有88.2kHz的采样频率。这是因为奇数声频数据项和偶数声频数据项是通过对具有88.2kHz采样频率的数字声频数据进行分割而获得的，因此具有44.1kHz的采样频率。复用器24的输出提供给误差内插电路25。

误差内插电路25对误差校正电路23O和23E未能校正的误差进行检测和内插，正如下文将详细描述的。误差内插电路25的输出提供给低通滤波器(LPF)26。

LPF26利用约40kHz的截止频率对误差内插电路25的输出进行滤波。LPF26的输出提供给D/A转换器27。D/A转换器27将如此获得的数字声频数据转换为模拟声频信号。模拟声频信号通过输出端28从再现设备20输出。

因此，图4所示的再现设备能够再现具有88.2kHz采样频率的数字声频信号，因此它可以表现高质量的声音。此外，复用器24可以不复用奇数声频数据项和偶数声频数据项。即使在这种情况下，由奇数声频数据项产生的声音可以具有适当的自然听觉特性，由偶数声频数据项产生的声音能够具有足够的自然听觉特性。

现在参考图6和7描述上述再现设备的另一个实施例。如图6所示，这一再现设备30有一个检取器，将其设计成再现两层光盘1的声频信号。

再现设备30包括检取器31、信号读出部分32、两个缓冲存储器33和34、复用器(MUX)部分35、缓冲器管理部分36和伺服电路38。检取器31和信号读出部分32构成从两层光盘1读出数字声频数据的数据读出装置。提供缓冲器33，存储数据读出装置已经从光盘1的第一记录层3读出的数字声频数据。提供缓冲器34，存储数据读出装置已经从光盘1的第二记录层6读出的数字声频数据。缓冲器管理部分36控制将数据写入缓冲存储器33和34以及从其读出数据。MUX部分35对缓冲存储器33和34的输出进行复用。伺服电路38被设计成移动检取器31在两层光盘1的目标轨道上。再现设备30进一步包括层切换部分39和主轴电机40。提供层切换部分39，使检取器31发出的数据再现激光从施加于第一记录层3的光束切换到施加于第二记录层6的光束。主轴电机40在伺服电路38的控制下使两层光盘1旋转。

再现设备30进一步包括中央处理单元(CPU)37。CPU 37根据用户指令或者所用光盘的类型确定应当从第一记录层3还是从第二记录层6或是从二者再现声频信号、是否应当将从两个记录层读出的信号混合、以及是否应当从诸如传统CD的光盘再现数据。基于确定的情况，CPU 37控制伺服电路38、层切换部分39、信号读出部分32和缓冲管理部分36。

在再现设备30中，检取器31读出两层光盘1的信号并将该信号提供给信号读出部分32。由伺服电路38和层切换部分39提供的控制信号控制了检取器31，使得检取器31或是存取第一记录层3或是存储第二记录层6。

信号读出部分32对检取器31提供的信号，即从第一记录层3和第二记录层6读出的信号进行RF处理、解调、误差校正等。从第一记录层3读出的并经信号读出部分32处理的信号提供给缓冲存储器33。从第二记录层6读出的并经信号读出部分32处理的信号提供给缓冲存储器34。

缓冲存储器33存储从第一记录层3读出的奇数数据项以及将该奇数数据项写入第一记录层3。另一方面，缓冲存储器34存储从第二记录层6读出的偶数数据项以及将该偶数数据项写入第二记录层6。缓冲管理部分36控制缓冲存储器33和34二者。由此而管理将数据写入缓冲存储器33和34中以及从其读出数据。

以下将详细描述再现设备30如何工作的。用户可以给出仅从第一记录层再现声频信号的指令。从这一指令，CPU 37确定应当再现记录在第一记录层3上的声频信号。CPU 37控制伺服电路38和层切换部分39，由此，检取器31将数据再现激光束施加于受主轴电机40驱动而旋转的两层光盘1上。将从第一记录层3反射的光提供给信号读出部分32。信号读出部分32对奇数声频数据项进行预定处理、解码。在缓冲管理部分36的控制下将奇数声频数据项存储在缓冲存储器33中。最终，奇数声频数据项从缓冲存储器33读出并通过复用器35和输出端41从设备30输出。当奇数声频数据项被误差内插电路、LPF和D/A转换器处理时，奇数声频数据项被转换为模拟声频信号，上述电路具有与图4所示的电路25、LPF26和D/A转换器27相同的类型。

用户可以给出仅从第二记录层6再现声频信号的指令。如果是这种情况，通过进行与从奇数声频数据项产生模拟声频信号情况中相同的处理，从偶数声频数据项产生模拟声频信号。

假设用户给出从第一记录层3和第二记录层6二者再现声频信号的指令。那么，记录在两个记录层3和6上的声频信号将被再现和复用。因此，CPU 37确定应当再现和复用记录在两个记录层3和6上的声频信号。然后，CPU 37控制伺服电路38和层切换部分39，由此，从检取器31提供的激光束交替地施加于第一记录层3和第二记录层6。从第一记录层3切换到第二记录层6的定时以及反向的定时如下；首先，从第一记录层3再现声频信号，接着，在完成从第一记录层3再现声频信号前的时间开始，从第二记录层6再现声频信号。在完成从第一记录层3再现声频信号后以及在完成从第二记录层6再现声频信号前，在第一记录层3上开始另一声频信号的再现。更确切地说，如图8A的时序图所示，第一信号是在时间P11与时间P12之间的周期内从第一记录层3再现的。第二信号是在时间P21与时间P22之间的周期内从第二记录层6再现的，时间P21和时间P22分别在时间P12之前和之后。第三信号是在时间P12与时间P13之间的周期内从第一记录层3再现的，时间P11和时间P13分别在时间P22之前和之后。此外，第四信号是在时间P22与时间P23之间的周期内从第二记录层6再现的，时间P22和时间P23分别在时间P13之前和之后。

在图8A所示的数据再现时间从第一记录层3和第二记录层6读出的信号提供给信号读出部分32。读出部分32以上述时序对这些信号进行处理。

信号读出部分32在它输出从层3和6读出的信号前将层识别信号输出给CPU 37。层识别信号标示第一记录层3还是第二记录层6。按照层识别信号，CPU 37控制缓冲管理部分36，它控制数据写入缓冲存储器33和34的时序以及从其读出数据的时序。

数据写入缓冲存储器33和34的时序与图8A所示的数据再现时序或者信号读出部分32处的数据读出时序相同。相反，每次从缓冲存储器33和34读出数据，存储在缓冲存储器33或者缓冲存储器34中的数据增加一预定量。理论上，能够以高速度(例如正常速度的两倍)从两层光盘1读出数据，以及能够以高速度将数据写入缓冲存储器33和34。当从一个记录层上读出的数据存储在一个缓冲存储器中达到某一预定量时，可以从另一个记录层读出数据并与存储在缓冲存储器中的数据相复用。为了以正常速度从第一和第二记录层读出数据，光盘1必须以正常速度的两倍旋转，即使未考虑到从一个层切换到另一个层所需的时间。实际上，需要在四倍于正常速度的速度下驱动主轴电机。

受CPU 37控制，检取器31将数据再现激光束施加到第一记录层3或第二记录层6上。数据的再现可以以图8B所示的时序从第一层3切换到第二层6，反之亦然。在图8B所示的切换模式中，数据是在时间P11与时间P12之间的周期内从第一层3再现的。接着，数据是在时间P21与时间P22之间的周期内从第二层6再现的，时间P21与时间P22分别在时间P12之前以及与时间P12相重合。然后，数据是在时间P12与时间P13之间的周期内从第一层3再现的，时间P12与时间P13分别与时间P22重合以及在时间P22之后。此外，数据是在时间P22与时间P23之间的周期内从第二层6再现的，时间P22与时间P23分别与时间P12以及时间P13相重合。

以图8B所示的时序从第一记录层3和第二记录层6读出的信号提供给信号读出部分32。信号读出部分32以上述时序对这些信号进行处理。

图8C示出从五层光盘再现数据的过程的切换时序，从一层切换到另一层，反之亦然。根据本发明另一实施例的五层光盘具有五个记录层。

从第二至第五层中每一层的数据再现是在时间开始的，该时间在从前一记录层的数据再现结束时的时间(时间P12、P22、P32或P42)之前。从第二层的数据再现持续到时间P22，该时间与从第一层的数据再现结束时的时间P12相重合。从第三层的数据再现持续到时间P32，该时间与从第二层的数据再现结束时的时间P22相重合。从第四层的数据再现持续到时间P42，该时间与从第三层的数据再现结束时的时间P32相重合。第五层的再现时序是不同的。即从第五层的数据再现持续到时间P52，该时间在从第四层的数据再现结束时的时间P42之后。

再现设备30也能够再现具有88.2kHz采样频率的数字声频信号，并表现高质量的声音。从每个记录层再现的声频信号能够单独提供表现音乐的声频信号。此外，一个且相同的信号处理电路能够对从第一记录层3再现的信号进行处理，也能够对从第二记录层6再现的信号进行处理。再现设备30具有模式选择键，操纵它可以选择低质量声音模式和高质量声音模式。在低质量声音模式中，声频数据仅从记录层3和6中的一层再现。在高质量声音模式中，声频数据从第一记录层3和第二记录层6二者再现。

假设图9A所示的模拟声频信号S0是以88.2kHz或更高采样频率采样的，产生数字声频数据，以及假设数字声频数据是以上述方法记录在两层光盘1上。图4的再现设备或图7的再现设备可以从两层光盘1再现数字声频数据。在模拟声频信号S0中会出现混迭，正如图8B中用虚线表示的。为了防止这种情况，需要让模拟声频信号S0通过具有例如30kHz截止频率的LPF。虽然如此，如果模拟声频信号S0是以适当频率fs采样的，如图9A所示，混淆是可以防止的。在本发明中，在对声频信号S0采样前让其通过LPF，以提供数字声频数据。

图10示出根据本发明的记录设备45，其中模拟声频信号在经受采样前让它们通过LPF。将记录设备45设计成执行三个功能。首先，设备45以88.2kHz采样频率对双通道立体声播放器的两个声频输入信号进行采样，由此产生数字声频数据项Lch和数字声频数据项Rch，每一个由16位组成。其次，设备45将数据项Lch分割成奇数数据项和偶数数据项，同样，将数据项Rch分割成奇数数据项和偶数数据项。第三，设备45记录奇数数据项Lch和Rch以及偶数数据项Lch和Rch，前者在两层光盘1的一层上具有44.1kHz的采样频率，后者在两层光盘1的另一层上具有44.1kHz的采样频率。

输入到输入端46L的声频信号Lch被行放大器47L放大。经过放大的信号Lch提供给加法器49L。加法器49L将小的随机噪声(即颤动)加到声频信号Lch。已经从颤动发生电路48把颤动提供给加法器49L。声频信号Lch(现在含有颤动)提供给LPF 50L。滤波器滤出信号Lch中频率等于或小于30kHz的这些分量。然后将声频信号Lch提供给采样电路51L。

采样电路51L以88.2kHz的采样频率对LPF 50L的输出进行采样。可能出现混迭，如图9B中以虚线所示，因为来自声源的声频信号S0具有频率等于40kHz或更高的分量，如上所述。虽然如此，在采样期间并不出现混迭，因为截止频率为30kHz的LPF 50L已经滤出这些分量。从采样电路51L输出的数据提供给A/D转换器52L。A/D转换器52L将输入数据转换为16位的数字数据。数据分割器将数字数据分割成奇数数据项和偶数数据项，正如参考图4已经描述的。由此而产生采样频率为44.1kHz的声频数据。

与此同时，输入到输入端46R的声频信号Rch被行放大器47R放大。经过放大的信号Rch提供给加法器49R。加法器49R将小的随机噪声(即颤动)加到声频信号Rch。已经从颤动发生电路48把颤动提供给加法器49R。声频信号Rch(现在含有颤动)提供给LPF 50R。滤波器滤除信号Rch中频率等于或小于30kHz的这些分量。然后将声频信号Rch提供给采样电路51R。

采样电路51R以88.2kHz的采样频率对LPF 50R的输出进行采样。在这一采样期间可能出现混迭。虽然如此，并不出现混迭，因为截止频率为30kHz的LPF 50R已经滤出这些分量。从采样电路51R输出的数据提供给A/D转换器52R。A/D转换器52R将输入数据转换为16位的数字数据。数据分割器将数字数据分割成奇数数据项和偶数数据项，正如参考图4已经描述的。由此而产生采样频率为44.1kHz的声频数据。

从A/D转换器52L输出的奇数数据项和从A/D转换器52R输出的奇数数据项作为44.1kHz数据存储在缓冲存储器53O中。从缓冲存储器53O读出的奇数声频数据项提供给误差校正/编码电路或CIRC编码器54O。CIRC编码器54O利用CIRC算法在奇数数据项上进行交叉交织和四阶Read-Solomon编码。

调制电路55O对从CIRC编码器54O输出的编码数据进行调制。经过调制的数据提供给记录电路56O。记录电路对数据进行处理。图3中两个检取器中的一个将经过如此处理的数据记录在两层光盘1的第一记录层3上。

同样，从A/D转换器52L输出的偶数数据项和从A/D转换器52R输出的偶数数据项作为44.1kHz数据存储在缓冲存储器53E中。从缓冲存储器53E读出的偶数声频数据项提供给误差校正/编码电路或CIRC编码器54E。CIRC编码器54E利用CIRC算法在偶数数据项上进行交叉交织和四阶Read-Slomon编码。

调制电路55E对从CIRC编码器54E输出的编码数据进行调制。经过调制的数据提供给记录电路56E。记录电路对数据进行处理。图3中两个检取器中的另一个将经过如此处理的数据记录在两层光盘1的第二记录层6上。

LPF 50L和LPF 50R的截止频率可以在采样频率的50％至100％的范围内。

LPF 50L和LPF 50R可以被降低超过预定频率的能量电平的滤波器替换。

如上所述，图4所示再现设备20的误差内插电路25对误差校正电路23O和23E未能校正的误差进行检测。电路25利用从另一记录层读出的数据对这些误差进行内插，正如参考图11详细描述的。

假设，如图11所示，记录设备45已经将双通道立体声声频数据的奇数数据项L1、R1、L3、R3、L5和R5记录在两层光盘1的第一记录层3上，将双通道立体声声频数据的偶数数据项L2、R2、L4、R4、L6和R6记录在两层光盘1的第二记录层6上。如果由于某种原因奇数数据项L3已经被丢失以及如果不能对这一误差作校正，那么，误差内插电路25从例如记录在第二记录层6上的偶数数据项L2和L4产生一个数据项，由此间插到奇数数据项L3上。

至此所描述的记录媒体是两层光盘1。尽管如此，在本发明中可以采用图12所示的光盘60，它在一个表面上具有两个记录区。

光盘60具有两个记录区62和65。在第一记录区62中，有记录的数字声频数据项。在第二记录区中，有记录的数字声频数据项。记录在第一记录区62上的每个声频数据项是以88.2kHz采样频率通过对声源的声频信号采样所产生的每个其它数据项。记录在第二记录区65上的声频数据项是如此从声频信号产生的其余数据项。记录在光盘60上的任何数字声频数据项由16位组成。

光盘60进一步还有两个管理区61和64。第一管理区61位于第一记录区62的内侧，用于管理记录在第一记录区62上的数字声频数据项。第二管理区64位于第二记录区65的内侧，用于管理记录在第二记录区65上的数字声频数据项。

光盘60有一个中心孔67，做在其中心部分。光盘60进一步还有两个读出区63和66。第一读出区63设置在第一记录区62的外侧。第二读出区66设置在第二记录区65的外侧。第一管理区61、第一记录区62和第一读出区63构成第一部分68。第二管理区64、第二记录区65和第二读出区66构成第二部分69。

记录在第一记录区62的声频数据由数字声频数据项构成，每个项目是以88.2kHz采样频率通过对声频信号采样所产生的每个其它数据项，记录在第二记录区65的声频数据项是由声频信号如此产生的其余项目。因此，记录在任一记录区的声频数据具有44.1kHz的采样频率。

由传统的CD播放器可以再现记录在任一记录区上的声频数据。从任一记录区再现的声频信号可以单独提供表现音乐的声频信号。此外，同样的信号处理电路能够处理从第一记录区62再现的信号，也能够处理从第二记录区65再现的信号。即使CD播放器未能从两个记录区62和65读出声频信号，仅从一个记录区读出的声频信号将表现完整的音乐。

根据本发明，采用传统的CD播放器，尤其是两层光盘，能够实现80分钟(或约74分钟)的全部时间的播放。

能够仅把记录在两层光盘上的一半声频信号，即记录在一个记录层上的声频信号复制到CR-R或CD-RW上。这有助于保护记录在两层光盘上的声频数据的版权。能够以约30kHz的频率写入版权保护信号，如水印标记。

正如已经说明的，两层光盘1和光盘60是在其上记录声频数据的盘。不过，视频数据可以记录在盘1和60上，在这种情况中，记录设备包括帧形成装置、帧分割装置、信号处理装置和记录装置。帧形成装置对视频数据进行处理，产生帧数据项，每个项目的频率高达预定帧频率的n倍。帧分割装置将从帧形成装置提供的帧数据项划分成n个数字数据项链。每个链的任何项是第n个帧数据项。信号处理装置对从帧分割装置输出的n个数字数据项链进行信号处理，从而使数字数据项链可以记录在光盘上。记录装置把n个数字数据项链分别记录在数据记录媒体的n个记录区上，从而使任何链的数字数据项与其它链的数字数据项不重叠。

在这种情况中，再现设备将包括读出装置和控制装置。读出装置从数据记录媒体的n个记录区读出视频信号。控制装置控制记录设备的其它部件，使得信号可以从媒体的n个记录区的每一个再现或者使记录在至少两个记录区的信号相混合和再现。如果是这种情况，再现设备有一个数据再现模式键，操纵它可选择高质量图象再现模式和低质量图象再现模式。

Claims (37)

1.一种具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体，将采样数据项的n个链分别记录在其中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。所述的采样数据项是以n×fs(kHz)采样频率通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项。

2.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于：fs＝44.1(kHz)

3.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于：n＝2

4.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于：输入模拟声频信号已经经受滤波处理，截去信号中具有预定频率的这些分量，以抑制混迭的发生。

5.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于：输入模拟声频信号在等于或大于规定频率的频率处具有低能量电平。

6.一种具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体，将采样数据项的n个链分别记录在其中，使得任何链的采样帧数据项与其它链的采样帧数据项可以不重叠。采样帧数据项是以n×fs(kHz)(这里fs是帧频)采样频率通过对输入模拟视频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个帧。

7.如权利要求6所述的记录媒体，其特征在于：n＝2

8.如权利要求6所述的记录媒体，其特征在于：输入模拟声频信号已经经受滤波处理，截去信号中具有预定频率的这些分量，以抑制混迭的发生。

9.如权利要求6所述的记录媒体，其特征在于：输入模拟声频信号在等于或大于规定频率的频率处具有低能量电平。

10.一种再现设备，用于从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现声频信号，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。采样数据项是以n×fs(kHz)采样频率通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项，所述再现设备包括：

选择高质量声音再现模式和低质量声音再现模式的选择装置；

从记录媒体的n个记录区再现模拟声频信号的再现装置；及

控制再现装置的控制装置，使得再现装置当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)中的采样数据项的链再现模拟声频信号，而当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)中的采样数据项的链再现模拟声频信号。

11.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于进一步包括混合装置，用于将从记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)再现的采样数据项的链相混合。

12.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于进一步包括混合装置，用于将从记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)再现的采样数据项的链相混合。

13.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于：再现装置包括多个再现头。

14.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于：再现装置包括单个再现头，进一步包括暂时存储由再现头从每个记录区再现的采样数据项的链的存储器装置和控制存储器装置的控制装置，使得采样数据项的链可以比从存储器装置读出更快地写入到存储器装置中。

15.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于：当再现装置从记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)再现的采样数据项的链中的一个或者一部分链已经丢失时，将该链或所述一部分链与任何其它链内插。

16.如权利要求10所述的再现设备，其特征在于：n＝2和m＝2，再现装置在再现了记录在与第二记录区相关的第一记录区中的预定长度的采样数据项链之后再现记录在第二记录区的预定长度的采样数据项链，再现装置在再现了记录在第二记录区的预定长度的采样数据项链之后再次再现记录在第一记录区的预定长度的采样数据项链。

17.一种从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现视频信号的再现设备，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样帧数据项与其它链的采样帧数据项可以不重叠。采样帧数据项是以n×fs(kHz)(这里fs是帧频)采样频率通过对输入模拟视频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个帧，所述再现设备包括：

选择高质量声音再现模式和低质量声音再现模式的选择装置；

从记录媒体的n个记录区再现模拟声频信号的再现装置；及

控制再现装置的控制装置，使得再现装置当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)中的采样帧数据项的链再现模拟视频信号，而当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)中的采样帧数据项的链再现模拟视频信号。

18.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于进一步包括混合装置，用于将从记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)再现的采样帧数据项的链相混合。

19.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于进一步包括混合装置，用于将从记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)再现的采样帧数据项的链相混合。

20.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于：再现装置包括多个再现头。

21.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于：再现装置包括单个再现头，进一步包括暂时存储由再现头从每个记录区再现的采样帧数据项的链的存储器装置和控制存储器装置的控制装置，使得采样帧数据项的链可以比从存储器装置读出更快地写入到存储器装置中。

22.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于：当再现装置从记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)再现的采样帧数据项的链中的一个或者一部分链已经丢失时，将该链或所述一部分链与任何其它链内插。

23.如权利要求17所述的再现设备，其特征在于：n＝2和m＝2，再现装置在再现了记录在与第二记录区相关的第一记录区中的预定长度的采样帧数据项链之后再现记录在第二记录区的预定长度的采样帧数据项链，再现装置在再现了记录在第二记录区的预定长度的采样数据项链之后再次再现记录在第一记录区的预定长度的采样帧数据项链。

24.一种从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现声频信号的再现方法，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样数据项与其它链的采样数据项可以不重叠。采样数据项是以n×fs(kHz)采样频率通过对输入模拟声频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项，所述再现方法包括以下步骤：

当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)再现采样数据项的链的步骤，及

当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)再现采样数据项的链的步骤。

25.一种从具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体再现视频信号的再现方法，采样数据项的n个链分别记录在记录区中，使得任何链的采样帧数据项与其它链的采样帧数据项可以不重叠，所述采样帧数据项是以n×fs(kHz)(这里fs是帧频)采样频率通过对输入模拟视频信号采样和量化而产生的，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个帧，所述再现方法包括以下步骤：

当用户选择高质量声音再现模式时从记录在记录媒体的m个所需记录区(m是限定为2≤m≤n的整数)中的采样帧数据项的链再现模拟视频信号的步骤，

当用户选择低质量声音再现模式时从记录在记录媒体的k个所需记录区(k是限定为1≤k≤m的整数)中的采样帧数据项的链再现模拟视频信号的步骤。

26.一种将声频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录设备，所述记录设备包括：

采样装置，用于以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟声频信号采样和量化，产生采样数据项的链；

数据分割装置，用于对采样装置产生的采样数据项的链进行分割，由此形成采样数据项的n个链，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项目；

信号处理装置，用于对由数据分割装置形成的采样数据项的n个链中每一个进行处理；以及

记录装置，用于将经信号处理装置处理的采样数据项的n个链分别记录在n个记录区(n是限定为n≥2的整数)中。

27.如权利要求26所述的装置，其特征在于：fs＝44.1(kHz)

28.如权利要求26所述的装置，其特征在于：n＝2

29.如权利要求26所述的装置，其特征在于：输入模拟声频信号已经经受滤波处理，滤除信号中具有预定频率的这些分量，以抑制混迭的产生。

30.如权利要求26所述的装置，其特征在于：输入模拟声频信号在等于或高于规定频率的频率处具有低能量电平。

31.一种将视频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录设备，其特征在于所述记录设备包括：

帧形成装置，用于以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟视频信号采样和量化，产生采样帧数据项的链；

数据分割装置，用于对帧形成装置产生的采样帧数据项的链进行分割，由此形成采样帧数据项的n个链，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个项目；

信号处理装置，用于对由数据分割装置形成的采样帧数据项的n个链中每一个进行处理；以及

记录装置，用于将经信号处理装置处理的采样帧数据项的n个链分别记录在n个记录区(n≥2)中。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于：fs＝44.1(kHz)

33.如权利要求31所述的装置，其特征在于：n＝2

34.如权利要求31所述的装置，其特征在于：输入模拟视频信号已经经受滤波处理，滤除信号中具有预定频率的这些分量，以抑制混迭的产生。

35.如权利要求31所述的装置，其特征在于：输入模拟视频信号在等于或高于规定频率的频率处具有低能量电平。

36.一种将声频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录方法，其特征在于所述记录方法包括：

以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟声频信号采样和量化，产生采样数据项的链的步骤；

对采样装置产生的采样数据项的链进行分割，由此形成采样数据项的n个链，每个链的任何采样数据项是由输入模拟声频信号产生的第n个项的步骤；

对由数据分割装置形成的采样数据项的n个链中每一个进行处理的步骤；以及

将经信号处理装置处理的采样数据项的n个链分别记录在n个记录区(n是限定为n≥2的整数)中的步骤。

37.一种将视频信号记录在具有n个记录区(n是限定为n≥2的整数)的记录媒体上的记录方法，其特征在于所述记录方法包括：

以n×fs(kHz)采样频率对输入模拟视频信号采样和量化，产生采样帧数据项的链的步骤；

对帧形成装置产生的采样帧数据项的链进行分割，由此形成采样帧数据项的n个链，每个链的任何采样帧数据项是由输入模拟视频信号产生的第n个项的步骤；

对由数据分割装置形成的采样帧数据项的n个链中每一个进行处理的步骤；以及

将经信号处理装置处理的采样帧数据项的n个链分别记录在n个记录区(n≥2)中的步骤。

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