CN1319065C - 信息记录方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及把信息，具体地，把实时音频和/或视频信号记录在被划分成多个块(45)的记录媒体(2)的记录轨道(3)中。记录媒体在其用户区(41)中包含被认为有缺陷的块(45*)的地址的缺陷清单(BS)。这个清单被读出以及在记录处理期间缺陷块被跳过。记录处理进行期间，不进行写后读检验，以便加速处理过程，并因此特别适用于记录高数据速率的信息流的情况。缺陷清单是通过在重放期间指出哪些块引起读出问题和通过把这些块的地址包括在记录媒体的缺陷清单上，而被更新的。

Description

信息记录方法与设备

技术领域

本发明总的涉及用于把信息记录在具有至少一个记录轨道的记录媒体上的方法，该记录轨道被划分成逻辑块，每个逻辑块具有各个逻辑地址。记录媒体可以是磁记录媒体或光记录媒体。本发明典型地和特定地，但不是排他地，涉及在光盘上的记录，所以将参照这种例子的使用来进行阐述。然而，强调的是，本发明也可应用于其它领域的使用，诸如磁带记录。

背景技术

通常，要被记录在记录段的信息量大于一个块。要被记录的信息，也被称为“文件”，然后被划分成具有一个块的尺寸的、接连的数据包，一个文件的接连的数据包被记录在记录媒体的不同的块中，为了简便起见，以后把记录媒体称为“记录圆盘”。对于快速的数据传送，希望接连的数据包被记录在接连的块中。记录处理过程可以垂直地连续进行。同样地，在以后的读出(重放)被记录在圆盘上的信息期间，读数过程可连续地进行。

实际上，圆盘可能存在有缺陷的块，即不再可能无错误地记录信息的块，或其中任何最终的小的写错误在读期间不再能被纠正。这样的块不再适合于用于记录。唯一的解决办法是把要被存储在这样的缺陷块的数据包记录在另一个块中。

在传统的方式中，通过在写操作期间检验记录是否被正确地实行，来测试这些块的缺陷。这样的检验，被称为“写后读”检验，在原理上是逐块地实行的，虽然也有可能记录多个块和以后检验多个块。基本上，写后读的测试程序是指信息包被存储在具有一个块的尺寸的写后读存储器，它在刚好写入后被读出，以及从所述块读出的信息与被存储在写后读存储器中的信息包进行比较。如果这两个信息包一致，则得出结论，记录是成功的，以及下一个信息包可被记录在记录轨道的下一个记录块中。然而，在两个信息包之间有差别的情况下，推论记录没有成功，以及相关的信息包的记录被重复。新的记录尝试，也称为“重试”，可以在同一个块中实现，但如果在给定的次数的重试以后在这个块中的记录仍旧失败，则这个块被认为是缺陷块，在其中记录是不可能的，以及相关的信息包的记录在另一个块中进行。这样，达到以可靠的方式记录信息。在US 5237553中，描述了通过这种写后读的测试方法被认为有缺陷的块的地址可以存储在记录盘本身上的一个特殊的管理区域(定义区)中，该区域用于保存与记录盘有关的管理和控制数据。

利用这样的写后读测试程序和可能的新的记录尝试以便修补破坏的信息的记录方法需要很多的时间。所以，这样的记录方法很不适合使用于要记录具有高的数据速率的信息流的场合。这样的使用，例如，是音频和/或视频信号的实时记录。

发明内容

本发明的目的是通过记录方法和记录设备，它们很适合于记录具有高的数据速率的信息流，特别是实时记录音频和/或视频信号。

本发明更具体地目的是提供上述的适合于用作为数字音频和/视频记录器的那种类型的设备。

本来已经知道，记录设备用来首先在实际记录过程以前的测试周期内检验记录块的质量。如果检测到缺陷块，则这些块的顺序号或地址被存储在存储器中，随后，在实际记录过程期间，这个存储器被寻址，以及缺陷块被跳过。然而，借助于写后读处理过程再次实行测试，结果，在实际记录过程可以开始之前测试循环需要很多时间。

按照本发明的第一个主要方面，记录媒体本身包含缺陷块的地址列表。这个列表以文件形式给出，它决不被冲掉(重写)。为此，这个文件可以位于记录轨道的预定的部分，但替换地，这个文件可以具有预定的名称，以及记录设备适合于使用具有这个名称的文件唯一地用于记录缺陷块的地址。

按照本发明的另一个主要方面，记录设备适合于在记录进程以前读出所述文件和把其中特定的块地址存储在辅助存储器中，以及在记录进程期间读出所述辅助存储器和在记录期间跳过其地址出现在这个辅助存储器中的块。

这防止对于已知其为缺陷块的块进行记录尝试。因此，不会把时间花费在注定要失败的记录尝试上。

本来已经知道，在读出(重放)信息期间可能出现错误，由此，读设备包括纠错系统，以及在这个纠错系统中使用的纠错信息在记录数据包期间被记录。这些错误可能在记录期间出现以及可能呈现在记录媒体上，或它们可能在读数期间被产生，而在记录媒体上并没有呈现错误。这样的错误可被校正的程度取决于所使用的纠错系统；因为纠错系统本身是已知的，本发明可以结合已知的纠错系统预期使用，这里将不对纠错系统作详细的说明。

按照本发明的再一个方面，在读出(重放)信息期间从每个读数块读出的数据包的质量被监视。如果发现给定的数据包存在不可纠正的错误，或如果一个块的读出完全失败，但优选地如果在一个块中出现的不可纠正的错误的数目大于预定的可经受的极限，则相关块的地址被存储在第二辅助存储器。在误差重放进程以后，测试其地址被存储的块。在这样的测试期间，对于在测试过程中的这些块实行标准的写后读操作。

对于每个块的测试过程包括一个其中进行复原尝试的步骤。这个块然后被再一次地读出，这样读出的数据包被提交给纠错系统。如果纠错系统能够真正地纠正错误，则复原的时间被记录在相关的块，而不是刚读出的信息，此后对于复原的时间执行标准的写后读操作，以便确定是否以满意的程度进行记录。因此，错误被积极地纠正，结果在以后的读出期间出现较少的错误，以及在数据传输中由于纠错的需要而造成的延时是较小的。

然而，如果纠错系统不能纠正在信息读出时的错误，则检验该错误是否仅仅为在无错误块中的非循环写错误，或记录块本身是否有缺陷，为此，预定的数据图案或码字被记录在相关的块中，此后对于所述的码字执行标准的写后读操作，以便检验是否正确地实行记录。如果是这样的情况，则该块显然没有缺陷；在以后的读周期期间，码字被认为是“虚设物”。否则，相关的块被肯定地标记为有缺陷的，为此，这个块的地址被记录在记录媒体的所述文件中。正如前面说明的，这防止该块在以后的记录进程期间被寻址。

而且，也有可能跳过复原步骤，以及作为标准程序把在重放期间其地址被标记的每个块包括在缺陷块的列表中。结果，设备将在重放进程结束时更快速地准备好，而另一方面，相当大的数目的块被标记为有缺陷的，这实际上导致记录媒体的贮存容量的不必要的减小。

附图说明

通过以下参照附图对按照本发明的记录设备和记录方法的优选实施例的说明，将进一步阐述本发明的这些和其它方面，特性和优点，图上相同的或类似的部件采用相同的参考符号，其中：

图1示意地显示一种适合于记录信息到记录圆盘和重放记录圆盘的设备；

图2示意地显示记录媒体的逻辑结构；

图3是按照本发明的记录方法的流程图；以及

图4是按照本发明的重放方法的流程图。

具体实施方式

图1示意地显示设备1，用来刻写和读出记录圆盘形记录媒体或记录圆盘2。设备具有输入端6，用于接收要被记录在圆盘2上的信息，例如实时视频和/或音频信号，以及输出端7，用于给出在读周期从圆盘2上读出的信号。显然，输入端6和输出端7可以被组合，形成组合的输入/输出端。

圆盘2可以是磁记录盘，例如硬盘，在这种情况下，设备1是磁记录/读出设备。硬盘2也可以是光记录媒体，例如CD-RW，在这种情况下，设备1是光记录/读出设备。应当指出，本发明并不专门涉及圆盘形状的记录媒体，也可涉及磁带。

圆盘2具有多条互相同心的记录轨道3，此后假定它们是各个圆形轨道，同样可能轨道3代表一条连续的螺旋线轨道。正如本来已经知道，设备1具有光的写/读头10和面对写/读头10的转盘，为了简明起见，转盘没有画出，圆盘2可被放置在该转盘上，以及通过转盘可以使得圆盘相对于写/读头10进行旋转运动，因此使得轨道3能够被写/读头10扫描。记录设备还包括一个装置，它本身是已知的且为了简明起见没有画出，用来使得写/读头沿圆盘2的径向移动，因此使得圆盘的不同轨道3能够被写/读头访问。正如所熟知的，在光记录的情况下，通过来自写/读头10的激光束11把信息写入到轨道3上。

写处理以及读处理由功能性单元20，此后称为写/读控制单元，进行控制。这样的写/读控制单元20本身是已知的，所以不作进一步描述。仅仅应当指出，写/读控制单元20被用来控制写/读头相对于圆盘2的定位，以使得写处理或读处理通过用于圆盘2的所述转盘和用于写入头10的所述定位装置的控制而在圆盘2的想要的位置上进行。而且，写/读控制单元20根据要被记录的输入信号S控制激光束11的强度。写/读控制单元20的这个控制功能在图1上被示意地表示为耦合22。

记录设备1还具有功能性单元30，此后被称为分配管理器。这样的分配管理器30本身是已知的，所以不作进一步描述。仅仅应当指出，分配管理器30被用来确定一定的记录进程或记录要在圆盘2的哪个部分发生。当用户开始记录时，分配管理器30确定在相关的圆盘上是否有足够的空间用于记录，如果是的话，确定可以提供这个空间的地方。分配管理器30把这个可提供的空间的起始位置通知写控制单元20，该起始位置被示意地表示为信号耦合31。

由于磁和光记录是本身已知的处理过程，用于磁记录媒体10和光记录媒体10的可能的结构本身是已知的，而且磁和光记录/读出设备1本身是已知的，所以这里将不作进一步描述。

图2示意地表示圆盘2的逻辑结构。记录轨道3一起规定圆盘2的可记录的区域40，它在图2上被显示为连续的条带，此后也将称为记录区域。

圆盘2的记录区域40被划分成逻辑块45，每个逻辑块具有各个预定的地址。参考符号45*是指缺陷块。块45的相关的地址值被记录在块45的预定的地址区。因此有可能把信息直接记录在相应于圆盘2上的给定的地址的给定的位置，以及多半有可能直接从相应于给定的地址的给定的位置处读出信息。块45具有的尺寸不一定等于所有的块的尺寸。可被写入到一个块的数据量被称为数据包。

记录区域40其很大部分包括所谓的可寻址的空间41，它可被用户接入，用来记录信息，所以也把它称为用户区域。在用户区域41中的信息被安排在逻辑文件f1，f2等等中，每个文件相应于一个记录进程。每个文件可包括很大数目的块45，在一个文件中的接连的数据包通常相应于用户区域41的接连的块45。

记录区域还包括被保留用于与圆盘2有关的管理信息和被记录在这个圆盘上的信息的区域43。这个区域43此后也被称为管理区域43。管理区域43特别包括有关被记录在圆盘2上的文件的内容表，该表规定每个文件的起始地址、长度、名称等等。通常，每个文件的名称可以由用户自由选择。然而，按照本发明的主要方面，圆盘2在用户区域41中至少具有未被用户访问过的、和具有预定的名称的一个文件，在本例中选择的标准名称是“BS”。文件BS具有在用户区域41中的非临界物理位置；在图2上，文件BS被显示在用户区域41的起始处，但这并不是必要的。重要的只是文件的地址是已知的，以及这个文件被保护不让用户擦除和重写。

圆盘2的记录区域40还可以包括空闲区域42，被保留用于替代记录，但这对于本发明没有关系。

按照本发明的再一个主要方面，文件BS包含在自由记录区域41中已知具有缺陷的块的地址清单。这个清单也称为缺陷清单。缺陷清单可以以起始地空的存储器的形式来实施，在其中只存储缺陷的顺序号或地址。也有可能以具有预定数目的贮存单元的形式来实施缺陷清单，每个贮存单元相应于一条特定的记录轨道的顺序号以及这个贮存单元的内容表示相关的记录轨道是有缺陷还是没有缺陷；每个贮存单元只需要包括一个比特。

而且，按照本发明的一个主要方面，记录设备1适合于在把信息记录到圆盘上以前，检测圆盘2是否具有名称为BS的文件，如果是的话，复原这个文件BS的内容，以便找出缺陷块的地址以及在以后的写处理期间跳过这些块。

现在参照图3和4的流程图更详细地描述按照本发明的写/读设备1的运行。

在记录周期100的步骤101中，设备1接收来自用户的记录命令。分配管理器30被用来在步骤102确定圆盘2的记录区域40的用户区域41的哪个部分已被使用于以前的记录和规定区域NW，其中记录可以在用户区域41的非使用的部分被实行。

分配管理器30被用来在步骤103寻址圆盘2的记录区域40的管理区域43，以及检验圆盘2是否包含被称为“BS”的文件。如果在步骤103中出现圆盘2还没有包含这样的文件，分配管理器30被用来在步骤104创建文件BS。如果在步骤103中发现有被称为“BS”的文件，则分配管理器30在步骤105参考文件BS的缺陷清单，以便检验在被规定为用于记录的区域NW中的哪些块是已知为有缺陷的。在步骤106，分配管理器30把在区域NW中找到的缺陷块45*的地址存储在第一辅助存储器51。

为了说明起见，现在假定，这是第一次在这个区域NW中进行记录。这意味着，还不能提供关于在这个区域NW中的块45是否有缺陷的信息。因此，现在没有块地址被存储在第一辅助存储器51中。

在这些准备工作(它只需要相当短的时间)以后，开始实际记录处理过程。在步骤111，分配管理器30确定在这个被规定为用于记录的区域NW中的下一个块地址(在开始时：第一块地址)。在步骤112，分配管理器30检验这个块地址是否出现在第一辅助存储器51中。如果是的话，相关的块是已知为有缺陷的，以及在步骤113决定跳过这个块，此后，分配管理器30返回到步骤111。在另一种情况下，在步骤114，在输入端6接收的信号或信息流的新的数据包被写入到相关的块45。如果在步骤115记录还没有完成，则分配管理器30返回到步骤111。

假定区域NW确实包含这样的缺陷块45*。由于，如假设那样，在记录处理开始以前还不知道这个信息，这个缺陷块45*的块地址还没有被存储在第一辅助存储器51中，数据包将被写入到这个缺陷块45*。因此，按照本发明的主要方面，数据包被写入到被规定用于记录的区域NW的所有可提供的块，以及在记录处理期间没有实行写后读检验。结果，实际记录处理相当快，这是本发明的重要的优点。

在记录结束后，在步骤116，分配管理器30以惯用方式更新在管理区域43中的信息，具体地，记录新的记录的起始地址和长度和/或结尾地址以及用于这个记录的名称。

现在假定用户希望重放刚制做的记录。在步骤201，设备1从用户处接收用于次目的的适当的命令，为此，用户输入他选择的记录的顺序号或名称。在步骤202，分配管理器30参考管理区域43，以便得到选择的记录的第一块地址，以及在步骤203，分配管理器30指令写/读单元20以这个第一块地址开始的、圆盘2的用户区域41，和把读出的信息传送到输出端7，用于由音频或视频重放系统进一步处理。

在步骤204，写/读单元20读出在相关的块中的数据，以及确定数据的质量，这是借助于纠错算法以已知的方式实行的。由于这样的纠错算法本身是已知的，所以认为没有必要描述这样的纠错算法的例子。

如果在步骤204发现被读出的块不存在错误或只有小量的、看来都可纠正的错误，则写/读单元20进到步骤205，通过输出端7输出所读出的信息。如果记录末尾还没有达到，则在步骤204，写/读单元20返回到步骤204，读下一个块。

如果在步骤204发现存在可纠正的错误，但它出现的数目超过预定的极限，则写/读单元20，在步骤211，把相关的块地址传送到分配管理器30，此后，分配管理器30，在步骤212，把相关的块地址存储在第二辅助存储器52，该辅助存储器也被称为“问题存储器”。随后，写/读单元20进到步骤205，通过输出端7输出所读出的信息。

如果在步骤204，要被读出的块成为不可读出的，或包含至少一个不可纠正的错误或跳跃码(其意义将在后面说明)，则写/读单元20，在步骤221，把相关的块地址传送到分配管理器30，此后，分配管理器30，在步骤222，把相关的块地址存储在问题存储器52中。现在有可能写/读单元20直接进到步骤206，因此跳到步骤205，如图4所示，以便禁止信息通过输出端7输出。然而，也有可能损坏的信息或跳跃码的虚假信息正常地通过输出端7馈送出，可任选地配备以一个告警比特，作为在这个块中的信息是不可靠的符号。在最后提到的情况下，写/读单元20在步骤222后进到步骤205；事实上，各个步骤221，222可被省略。

如果在步骤206出现，请求记录的所有的块已被读出，则重放周期200被终结。

优选地，正如所显示的，分配管理器30现在进到复原周期300，试图改进在问题存储器中规定的块的质量。在步骤301，分配管理器30从所述问题存储器52读出其中在重放期间遇到问题的块45的下一个块地址(在起始时：第一块地址)。在步骤302，分配管理器30从所述块读出数据。在步骤303，分配管理器30检验读数是否可能。如果读数看来是可能的，则分配管理器30在步骤304检验相关的块是否包含跳跃码。如果这看来不是这种情况，则分配管理器30在步骤305借助于纠错算法检验该块是否只存在可纠正的错误。如果是这种情况，则在复原步骤306，被校正的信息被写入到相关的块，以及通过写后读操作，检验复原的数据是否被成功地记录。

随后，在步骤307，分配管理器30从问题存储器52读出，以便确定问题存储器52是否包含更多的问题块的地址。如果是这种情况，则分配管理器30进到步骤301。

如果在步骤303，发现相关的块的读出是不可能的，或如果在步骤304，发现相关的块包含跳跃码，或如果在步骤305，发现相关的块包含这是一个不可纠正的错误，则实行检验相关的块是否缺陷的测试。为此，在步骤311，分配管理器30把预定的数据图案或码字，被称为“跳跃码”，写入到相关的块中，结果，这个块可被识别为有缺陷的，或以后的读数进程中的虚设物。在步骤312，分配管理器30通过写后读操作，检验跳跃码是否被成功地记录。如果在步骤313，跳跃码呈现为正确地记录，则得出结论，相关的块没有缺陷，以及分配管理器30进到步骤307。否则，得出结论，相关的块肯定应当被标记为缺陷块45*，为此，分配管理器30在比值14，把这个块的地址存储在第三致动存储器53，此后，它被称为“擦除存储器”。随后，分配管理器30进到步骤307。

如果在步骤307发现其地址已被存储在问题存储器52中的所有的块已在复原周期300中被处理，则复原周期被终结。然后，分配管理器30进到擦除步骤400，其中分配管理器30把来自擦除存储器53的地址写入到音频2的文件BS中。如果圆盘2是不包含文件BS的圆盘，则首先创建这样的文件。

这样，被这样地读出的记录的某些块可被复原：在以后的读出期间可以期望较小的数目的读出错误。然而，记录仍旧可包含缺陷块：在以后的读出期间，这些块将被识别，以及不尝试把这些块进行纠错算法，结果，避免损失时间。

当用户不再希望保持相关的记录时，他将释放由这个记录占用的用户区域41的部分用于以后的记录。在以后的记录进程期间，用户然后不再面临在这个区域中的这些缺陷块，因为在步骤105分配管理器30将识别缺陷块，以及在步骤113将跳过这些块。

因此，本发明提供了把信息，具体地，把实时音频和/或视频信息记录在记录媒体2上的、被划分成块45的记录轨道3的非常有效的方法。记录媒体包含或配备有带有被认为是有缺陷的块45*的地址的缺陷清单BS。这个清单被读出，以及在记录处理期间缺陷块被跳过，读处理进行期间，不进行写后读检验，以便提高速度。缺陷清单可通过指出在读文件期间哪些块引起读出问题，以及通过在读出后把这些块的地址记录在记录媒体的这个缺陷清单上，而被更新。

本领域技术人员将会看到，本发明的范围不限于此前描述的例子，而有可能作出各种改变和修改，不背离在所附权利要求中规定的本发明的范围。

因此，有可能在擦除步骤400以前的分开的周期内实行步骤311-313。

同样有可能简化和由此加速复原周期，在重放周期200的步骤212，只包含可纠正的错误的块的块地址被存储在问题存储器52中，以及在重放周期200的步骤222，发现存在更严重的错误的块的块地址被存储在另一个辅助存储器中。在这样的简化的复原周期中，对于在问题存储器52中规定的块地址实行步骤306，以及对于在所述另一个辅助存储器中规定的块地址实行步骤311-314。

如果想要的话，复原周期300完全可以省略，在这种情况下，在擦除步骤400，查询问题存储器52，而不是擦除存储器53，它在这个变例中可被省略。

Claims (7)

1.一种把信息记录在记录媒体(2)上的方法，记录媒体(2)具有至少一条记录轨道(3)和具有一个被划分成多个逻辑块(45)的记录区域(40)，每个逻辑块具有一个相应的逻辑地址，其中在实际写处理以前，检验记录媒体(2)在所述记录区域(40)中的用户区(41)中是否有具有预定名称(BS)的文件，该文件表示存在缺陷块(45*)的地址的缺陷清单，以及其中如果记录媒体(2)实际上有这样的文件，则在所述文件中规定的块地址被读出以及在实际写处理时跳过该规定的块地址。

2.一种用于把信息，实时音频和/或视频信号记录在记录媒体(2)的记录轨道(3)和用于读出被记录在这样的记录媒体上的信息的设备(1)，该记录轨道被划分成多个块(45)，该设备包括：

-写/读单元(20)，用来控制写处理和读处理；

-被耦合到所述写/读单元(20)的分配管理器(30)；

-与分配管理器(30)有关的第一辅助存储器(51)；

其中分配管理器(30)用来在接收到记录命令(101)和规定(102)了打算用来在记录媒体(2)的记录区域(40)记录的部分(NW)后，读出被记录在记录媒体(2)上记录区(4)中的用户区域(41)中、并包含缺陷块(45*)的地址的缺陷清单的文件(BS)，以及把在缺陷清单上规定的块地址存储(106)在第一辅助存储器(51)中；

以及其中分配管理器(30)用来在记录处理期间每次新的块(45)达到时检验所述新的块的块地址是否出现在第一辅助存储器(51)中，以及如果所述新的块的块地址实际出现在第一辅助存储器(51)中，则跳过所述新的块。

3.如权利要求2的设备，其特征在于，分配管理器(30)用来禁止用户使用被保留用于缺陷清单的预定名称(BS)，以及其中分配管理器(30)用来禁止用户擦除和/或重写具有被保留用于缺陷清单的所述预定名称(BS)的文件。

4.如权利要求2或3的设备，其特征在于还包括与分配管理器(30)有关的问题存储器(52)；

其中写/读单元(20)用来通过使用纠错算法监视在读周期(200)期间读出的数据的质量，每次当数据从给定的块被读出时以及如果出现给定的问题，把相关的块的地址传送到(211；221)分配管理器(30)；

以及其中分配管理器(30)用来把这样地从写/读单元(20)接收的块地址存储在问题存储器(52)中。

5.如权利要求4的设备，其特征在于，分配管理器(30)在读周期(200)终结后，用来读出被存储在问题存储器(52)中的块的数据和把所述数据进行纠错算法(302)运算，以及其中如果这样被读出的数据呈现为可以复原的(305)，则把复原的信息写入到(306)相关的块中，此后，优选地实行写后读检验。

6.如权利要求4的设备，其特征在于还包括与分配管理器(30)有关的擦除存储器(53)；其中分配管理器(30)用于在读周期(200)终结后，读出被存储在问题存储器(52)中的块的数据和把所述数据进行纠错算法(302)运算，以及其中如果这样被读出的数据呈现为不可复原的(305)，则把预定的码字(跳跃码)写入到(311)相关的块中，此后，实行写后读检验(312)；其中如果在所述写后读检验(312)期间，发现所述码字没有被成功地写入，则分配管理器(30)用来把相关的块的块地址存储(314)在所述擦除存储器(53)中；

以及其中在被存储在问题存储器(52)中的所有的块都被检验后，分配管理器(30)用来把被存储在擦除存储器(53)中的块地址记录(400)在记录媒体(2)上一个预定文件(BS)中的缺陷清单上。

7.如权利要求2的设备，其特征在于，所述设备适于记录实时音频和/或视频信号。

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