CN1381043B - 信息载体、从信息载体读取和记录信息的装置及记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预先确定的同步图形(40)，例如一种在信息载体中的标题区3中的所谓VFO区域。该预先确定的同步图形(40)包括一系列的3T标记和间隔(41)、8T标记和间隔(42)和5T标记和间隔(43)。所述一系列的图形有利于设定位于对信息载体读取的装置内的自动增益控制(AGC)放大器的动态范围。

Description

信息载体、从信息载体读取和记录信息的装置及记录方法
技术领域
本发明涉及一种包括记录区和标题区的信息载体，该记录区用于写入代表用户信息的图形，该标题区包括代表标题信息的图形，所述标题区包括同步区，该同步区包括预定同步图形，该同步图形用于使其中采用该信息载体的装置中的时钟频率同步。
本发明还涉及一种用于从这种信息载体中重现信息的读取装置和一种用于将代表用户信息的图形写在这种信息载体上的记录装置。
本发明的上下文中所提到的术语标记应理解为在信息载体上的所有光可探测区域，例如在相变型信息载体上的晶体圆周区域之内的非晶区或在包括有突出数据的信息载体上的凹坑，而术语间隔应理解为围绕标记的所有区域。标记和间隔的图形代表信息载体上的信息。
背景技术
前文所提到的信息载体是根据欧洲计算机商协会标准ECMA-154进行制造的。这种信息载体也在磁光数据记录手册；McDaniel，TW和Vicrtora，RH；Noyes Publications；1997中被提到。在已知的信息载体上，信息记录在轨道内，一个轨道由旋转为360度的连续的螺旋线组成。每个轨道细分为多个段，每个段由标题区开始。用户信息被记录在标题区之间的段中。
标题区包括代表标题信息的图形。所述标题信息被用在读取装置和记录装置中，以准确确定信息载体上的信息或向信息载体上记录信息。标题区包括例如指示代表段地址顺序的图形的图形(即地址标记)。标题区还包括同步区，一种所谓的VFO区域，用于使在其中使用该信息载体的读取装置内和在记录装置中的时钟相同步。这种时钟由例如位于装置内部的可变频率振荡器(VFO)电路生成。
所述VFO区域用于“锁定”，即当标题被读取时，在装置内建立正确的读/写信道时钟的频率和相位。特别是，当段被写入时，VFO区域建立写信道时钟频率和相位，当段被读取时，VFO区域建立读信道时钟频率和相位。通常，所述“锁定”是通过锁相环(PLL)电路实现的，该锁相环电路使读/写信道时钟与通过读取VFO区域的同步图形得到的信号相关联。
VFO区域也被用于决定将模拟高频信号(HF)转变为数字信息信号的电路的限幅水平，该高频信号通过读取代表信息的标记和间隔的图形而得到。另外，VFO区域也用于设定自动增益控制(AGC)放大器的动态范围，该范围保证了模数转换电路所应用的的最大范围。
标题区之间的段区域也包括有VFO区域。在用户信息前加入预先确定的同步图形，该图形用于设定自动增益控制(AGC)放大器的动态范围，设定将通过读取代表信息的标记和间隔的图形而得到的模拟高频信号(HF)转变为数字信息信号的电路的限幅水平，和设定当预先确定的同步图形被读取时装置内部的读/写信道时钟的正确频率和相位。所述设定有可能偏离由标题区的预先确定的同步图形读出的结果。这是由于盘制造过程中，标题信息和用户信息不必采用同一种频率和相位进行写入。
VFO区域由标记和间隔构成的预先确定的同步图形所组成。已知信息载体上的预定确定的同步图形由一系列的3T标记和3T间隔组成，在这里，T代表一信道信号位长度。所述图形产生一系列由用于将信息转变为信息载体上代表信息的图形的游程长度受限(RLL)码，例如用于DVD盘上的EFMplus编码，所决定的最短可能的标记和间隔。由于所述段标记和间隔，通过读取VFO区域得到的信号包含了使得装置内部的读/写信道时钟快速“锁定”的单高频。
然而，已知信息载体上的预先确定的同步图形存在当采用由一系列3T标记和3T间隔组成的同步图形时自动增益控制(AGC)放大器的设定不为最佳的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信息载体，该信息载体包括有预先确定的同步图形，该同步图形保证了使用该信息载体的装置内的自动增益控制(AGC)放大器的最优化设定。
当采用已知的由3T标记和3T间隔序列组成的预先确定的同步图形时，自动增益控制(AGC)放大器的动态范围根据读取所述，单频率，图形得到的信号的动态范围决定。所述短标记的信号幅度明显低于较长标记的信号幅度。读取一系列所述短标记时的信号幅度为读取一系列长标记时的信号幅度的20％。然而，记录在记录载体上的信息由根据所使用的RLL码决定的所有长度的标记和间隔混合组成。因此，自动增益控制(AGC)放大器的动态范围无法确定适用于读取记录在信息载体上的所有图形最佳值。
为了保障自动增益控制(AGC)放大器的动态范围的最优化设定，本发明提供的预先确定的同步图形包括有两个相区分的部分；也就是说，第一部分与生成较低动态范围的信号的图形相关，第二部分与生成较高动态范围的信号的图形相关。由于这种混合，自动增益控制(AGC)放大器的动态范围可以确定一个适用于读取信息载体上的各种图形的最优化数值。
同步图形的第一和第二部分被经常充分重复以确保在实际数据被读取前读/写装置内的电路(AGC，限幅水平，频率和相位)工作良好。
本发明提供信息载体的一个实施例，在该信息载体上，预先确定的同步图形由标记和标记间的间隔组成，其特征在于，预先确定的同步图形的第一部分包括具有第一长度的标记和具有第二长度的间隔，而预先确定的同步图形的第二部分包括具有第三长度的标记和具有第四长度的间隔，第一长度不同于第三长度，第二长度不同于第四长度。
当第一部分包含具有所谓游程长度的长度标记，并且第一部分包含具有所谓游程长度的长度间隔时，自动增益控制(AGC)放大器的动态范围可以被良好设定，具有游程长度的标记的长度不同于第二部分中的标记的长度，具有游程长度的间隔不同于第二部分中的间隔的长度。实施例在这方面涉及了具有3T标记和3T间隔的第一部分和具有8T标记和8T间隔的第二部分。然而，非对称部分可以被有选择的使用，例如，具有3T标记和8T间隔的第一部分和具有8T标记和3T间隔的第二部分。
本实施例的另一个优点在于即使放置在读取装置或记录装置内的信息载体位置倾斜，读/写信道时钟的相位也可以被准确“锁定”。
根据本发明信息载体的另一个实施例，其特征在于，预先确定的同步图形内的所有标记的总长度基本上与预先确定的同步图形内的所有间隔的总长度相等。
这样一种图形，也被称为“无直流(DC-free)”图形，供将通过读取代表信息的标记和间隔的图形而得到的模拟高频信号(HF)转变为数字信息信号的电路的限幅水平进行最优化设定。
本发明还提供一种信息载体的实施例，在该信息载体上，根据(d，k)游程长度受限调制码，将标题信息转变为标题区内的图形，在游程长度受限调制码内，d代表预先确定的大于0的自然数，k代表预先确定的大于d的自然数，每个标记和每个间隔的长度表示为信道信号位长度(T)的数值，其特征在于，预先确定的同步图形的第一部分包括具有(d+1)倍的信道信号位长度的第一长度的标记和具有(d+1)倍的信道信号位长度的第二长度的间隔，而预先确定的同步图形的第二部分包括具有(k+1)倍的信道信号位长度的第三长度的标记和具有(k+1)倍的信道信号位长度的第四长度的间隔。
当使用游程长度受限调制码(d，k)时，标记和间隔所被允许的最小长度为(d+1)倍的信道信号位长度(即(d+1)T)。标记和间隔所被允许的最大长度为(k+1)倍的信道信号位长度(即(k+1)T)。当预先确定的同步图形由具有最小长度的标记和间隔组成的第一部分和具有最大长度的标记和间隔组成的第二部分所构成时，通过读取所述预先确定的同步图形而得到的信号将由具有最低信号幅度的部分和具有最高信号幅度的部分所构成。利用这种信号，自动增益控制(AGC)放大器的动态范围可以设定良好的放大倍数，该放大倍数满足通过读取具有(d+1)T和(k+1)T之间长度的图形得到的所有信号放大幅度的需要。
本发明所提供的信息载体的优选实施方式，其特征在于，预先确定的同步图形还包括有第三部分，该第三部分包括具有(k-d)倍的信道信号位长度的标记和具有(k-d)倍的信道信号位长度的间隔。
当标题信息根据RLL码(2，7)被编码时，包括有3T标记和间隔、5T标记和间隔和8T标记和间隔的预先确定的同步图形(即VFO图形)将使读/写信道时钟被良好“锁定”、限幅水平被良好设定。这种RLL编码(2，7)被用于例如信息载体上凸出的数据区，该信息载体被用于数字视频记录系统，该数字视频记录系统在用于数字视频记录的光盘系统；Jpn.J.Appl.Phys；第39卷第一部分；2000年2月中被提到过。
预先确定的同步图形最好包括一系列的“3T标记-3T间隔-8T标记-8T间隔-5T标记-5T间隔”。
虽然通过应用对称部分即标记长度基本上与间隔长度相等的部分取得了良好效果，但是还可以采用交替顺序，例如“3T标记-8T间隔-5T标记-3T间隔-8T标记-5T间隔”。
应当知道，当游程长度受限调制码(d，k)使用大数值常数k时，在预先确定的同步图形中标记和间隔的长度不必使用最大长度(k+1)T。这种长度的标记和间隔也满足通过读取图形得到的信号的幅度基本上与读取最长允许标记和间隔得到的信号的幅度相等。例如，用于RLL编码(2，7)的“3T-3T-8T-8T-5T-5T”系列同样可以用于RLL编码(2，10)中，如DVD系统中的EFMplus编码。通过读取11T标记得到的信号幅度只是一定程度上高于通过读取8T标记得到的信号幅度。
由于时钟检索电路(例如锁相环电路)需要锁定信道时钟的频率和相位的时间大约与预先确定的同步图形的变换量成反比，出于对自动增益控制(AGC)放大器的动态范围的良好设定和锁相环电路的锁定速度之间的折衷考虑，从而采用8T标记代替11T标记。
本发明还提供一种信息载体来达到目的，该信息载体具有用于写入代表用户信息的图形的记录区和包含有代表标题信息的图形的标题区，所述记录区具有同步区，该同步区具有用于使采用信息载体的装置的时钟频率同步的预先确定的同步图形，用户信息根据游程长度受限调制码(1，7)转换为记录区上的图形，预先确定的同步图形由标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度由若干信道信号位长度(T)表示，其特征在于，预先确定的同步图形具有第一部分、第二部分和第三部分，该第一部分包括有具有2倍的信道信号位长度的标记和具有2倍的信道信号位长度的间隔，该第二部分包括有具有5倍的信道信号位长度的标记和具有5倍的信道信号位长度的间隔，该第三部分包括有具有3倍的信道信号位长度的标记和具有3倍的信道信号位长度的间隔。
当标题信息根据RLL编码方式(1，7)被编码时，具有2T标记和间隔、3T标记和间隔和5T标记和间隔的预先确定的同步图形使采用该信息载体的装置内部的自动增益控制(AGC)放大器很好设定。这种RLL编码方式(1，7)的一个实施方式是用于在数字视频记录系统中对用户信息进行17PP编码，该数字视频记录系统在用于数字视频记录的光盘系统；Jpn.J.Appl.Phys；第39卷第一部分；2000年2月中被提到过。预先确定的同步图形最好具有“3T标记-3T间隔-2T标记-2T间隔-5T标记-5T间隔”这种顺序。由于通过读取所述5T标记和5T间隔得到的信号幅度基本上与通过读取所允许的最长标记和间隔(即8T标记和间隔)得到的信号幅度相等，本发明的这种实施方式充分利用了5T标记和5T间隔已足够。
虽然通过采用对称部分，即标记的长度基本上等于间隔的长度的部分，可以得到满意效果，然而，本发明还可以选择采用交替顺序，例如“2T标记-5T间隔-3T标记-2T间隔-5T标记-3T间隔”。
本领域技术人员应该可以了解到所提出的用于VFO区域中的预先确定的同步图形同样可以方便的用在保护图形和哑数据图形中。保护图形是用于重写被擦除的图形的图形。当对信息载体进行读取时，在读取装置的电子系统需要例如在连接位置进行无干扰运行的位置也写入保护图形。哑数据图形可以被写在信息载体的不允许为空白的任意区域(即不具有任何标记的区域)。
本发明再有的目的在于提供一种读取装置和一种记录装置，该读取装置用于从本发明的信息载体上重现信息，该记录装置用于向本发明的信息载体上写入代表用户信息的图形。
根据本发明另一方面，提供了一种用于将代表用户信息的信息图形写入信息载体上的记录区的记录方法，包括以下步骤：
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度，
根据(1，7)游程长度受限调制码，所述用户信息转变为信息图形，
其特征在于，所述方法包括提供具有第一部分、第二部分和第三部分的所述预先确定的同步图形的步骤，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度2倍于所述信道位长度的标记和其长度2倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
根据本发明另一方面，提供了一种用于将代表用户信息的信息图形写入信息载体上的记录区的记录方法，包括以下步骤：
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度，
根据(2，7)游程长度受限调制码，所述用户信息转变为信息图形，
其特征在于，所述方法包括提供具有第一部分、第二部分和第三部分的所述预先确定的同步图形的步骤，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度8倍于所述信道位长度的标记和其长度8倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
根据本发明另一方面，提供了一种包括代表用户信息的信息图形的信息载体，
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度，
根据(2，7)游程长度受限调制码调制所述用户信息，
其特征在于，所述预先确定的同步图形具有第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度8倍于所述信道位长度的标记和其长度8倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
附图说明
本发明的上述目的、其他的目的、特点和优点结合附图通过对本发明实施例的描述将更加明显。其中
图1示出了根据本发明的信息载体的一种实施方式，
图2用图解法示出了标题区，
图3示出了标题区的排列，和
图4示出了本发明的一种读取装置实施例。
具体实施方式
图1示出了一光可读取型盘状信息载体1。在信息载体1的内径轨道21由一系列在一条螺线上凸出的凹坑形成。这种凸出的轨迹具有预先记录的信息。在信息载体1的外径轨道由一条螺线槽和一条螺线组成，该螺线槽，槽迹22，从信息载体内部向信息载体外部延伸，该螺线，纹迹23，形成在相邻的纹槽之间。用户信息可以被记录在槽迹22和纹迹23上。每条轨迹被分为段0到段7八个段。每个段以标题区3开始，该标题区具有凸出的凹坑的图形和凹坑间的间隔的图形，上述图形代表了标题信息。
图2示出了沿信息载体1的b-b线的剖面图。标题区3位于记录区的段1和段2之间。段1和段2每个都具有槽迹22和纹迹23。标题区3具有与槽迹22相关的纹槽标题区32和与纹迹23相关的纹脊标题区33。在读取信息载体1的过程中，纹脊标题区33比纹槽标题区32先出现。纹槽标题区32和纹脊标题区33具有标题信息，该标题信息由以凸出的凹坑所表示的标记31的图形和标记间的间隔20的图形来代表。
图3b示出了标题区3内的纹槽标题区32或纹脊标题区33的排列。每个标题区由许多区域39组成。扇区标记区域，SM，通常位于标题区的开始。所述SM区域具有唯一图形，以使其易于被找到，从而明显指出段的开始位置。
标题区还具有至少一个VFO区域，VFO1。标题区还可以具有另外的VFO区域，例如VFO区域VFO2。VFO区域用于“锁定”，即当标题信息被读取时建立正确的装置的读/写信道时钟的频率和相位。VFO区域也被用于决定将模拟高频信号(HF)转变为数字信息信号的电路的限幅水平，该高频信号通过读取代表信息的标记和间隔的图形而得到。另外，VFO区域也用于设定自动增益控制(AGC)放大器的动态范围，该范围保证了模数转换电路所应用的的最大范围。
VFO区域由包括有标记31和间隔30的预先确定的同步图形组成。图3c示出了一种较佳的预先确定的同步图形40。所述图形40由包括有3T标记和3T间隔的第一部分41、包括有8T标记和8T间隔的第二部分42和包括有5T标记和5T间隔的第三部分43顺序组成。T代表一个信道信息位长度。例如，这一系列的总长度是288信道信息位长度。
预先确定的同步图形40在根据游程长度受限调制码(2，7)编码方式将标题信息转变为标题区3上的图形情况下优势明显。所述调制码所允许的标记和间隔间的最短距离为3T，而所述调制码所允许的标记和间隔间的最长距离为8T。由于所允许的标记和间隔间的最短距离和最长距离混合于预先确定的同步图形40内，通过读取预先确定的同步图形40得到的信号将具有幅度的最大动态范围。自动增益控制(AGC)放大器的动态范围可以通过所述信号而被良好设定。
图4示出了本发明用于读取盘状信息载体1的读取装置。读取装置具有用于从信息载体1上读取类似预先确定的同步图形40的信息的读取设备45。读取设备45用辐射束460扫描轨道21，22和23。信息载体1由驱动装置驱动旋转，同时读取设备45用束30读取轨道21，22和23，并将代表信息的光可读取标记转变为电子模拟高频信号47。读取装置还包括解调装置50，该解调装置用于从电子模拟高频信号47中恢复数字信息信号48。
解调装置包括用于放大电子模拟高频信号47的自动增益控制(AGC)放大器51，用于产生时钟信号的琐相环52，以及将放大的模拟高频信号47变换成数字信息信号48的电路53。
自动增益控制(AGC)放大器51、锁相环52和电路53的设定由同步装置55控制。所述同步装置55决定了自动增益控制(AGC)放大器51的动态范围、锁相环52产生的时钟信号的频率和相位和电路53的限幅水平的准确设定。特别是从信息载体1上的VFO区域中对应读预先确定的同步图形40的电子模拟高频信号47部分的准确设定是由同步装置55决定的。

Claims (3)

1.一种用于将代表用户信息的信息图形写入信息载体上的记录区的记录方法，包括以下步骤：
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度(T)，
根据(1，7)游程长度受限调制码，所述用户信息转变为信息图形，
其特征在于，所述方法包括提供具有第一部分、第二部分和第三部分的所述预先确定的同步图形的步骤，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度2倍于所述信道位长度的标记和其长度2倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
2.一种用于将代表用户信息的信息图形写入信息载体上的记录区的记录方法，包括以下步骤：
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度(T)，
根据(2，7)游程长度受限调制码，所述用户信息转变为信息图形，
其特征在于，所述方法包括提供具有第一部分、第二部分和第三部分的所述预先确定的同步图形的步骤，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度8倍于所述信道位长度的标记和其长度8倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
3.一种包括代表用户信息的信息图形的信息载体，
所述信息图形包括用于使其中使用该信息载体的装置中的时钟频率同步的预先确定的同步图形，
所述预先确定的同步图形由用标记和标记间的间隔组成，每个标记和每个间隔的长度表示为若干信道位长度(T)，
根据(2，7)游程长度受限调制码调制所述用户信息，
其特征在于，所述预先确定的同步图形具有第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包括具有其长度3倍于所述信道位长度的标记和其长度3倍于所述信道位长度的间隔，所述第二部分包括其长度8倍于所述信道位长度的标记和其长度8倍于所述信道位长度的间隔，所述第三部分包括其长度5倍于所述信道位长度的标记和其长度5倍于所述信道位长度的间隔。
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