CN1450556A - 信息记录介质、记录设备及再现设备 - Google Patents

Abstract

用于记录主信息和辅助信息的信息记录介质，辅助信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即指示主信息的凹坑或记录标记的边沿位置沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移；利用一个预先确定的频率来确定是否该边沿位置被沿着相位超前的方向或相位滞后的方向偏移以便记录辅助信息。该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。

Description

信息记录介质、记录设备及再现设备

发明领域

本发明涉及一种信息记录介质、用于将信息记录到信息记录介质上的记录设备以及用于从信息记录介质再现信息的再现设备。尤其是，本发明涉及一种记录主信息以及辅助信息的技术。

背景技术

由DVD(数字通用/视频盘)所代表的光盘作为存储大容量数字数据的存储介质得到广泛应用，这种数据如AV(音频视频数据)数据、计算机数据等。例如，仅再现光盘(其中记录了两小时或更多的高质量运动图像)目前出现在市场上。为了保护非授权地复制这种受版权保护的数字内容到其它记录介质上，引入一种称为“内容加密”的技术(NikkelElectronics，199年11月18日，第13-14页)。

在这种技术中，压缩的数字内容，如电影，利用三层密鈅(标题密钥，盘密钥以及主密钥)进行加密，并随后存储在该用户可访问的用户信息区。该主密钥，作为密钥中最重要的，仅提供给许可的、授权的制造商。该盘钥和标题钥(每个DVD和每个标题所需要的)根据主密钥进行加密并存储在用户不能访问的控制信息区内。在这种情况下，用户不能访问加密所要求的密钥，由此可以防止通过文件拷贝操作等的非授权复制。但这种保护技术具有下列缺陷：如果在整个记录区内的内容被非授权地复制到其它盘上，其中该记录区包含存储有该密钥的控制信息区，则加密的内容可以被解密并且可利用这些光盘由授权的再现设备进行再现。

为解决上述问题，日本特许公开No.11-126426公开了下列技术。正常的主信息是通过以下方式记录的：通过变换凹坑或形成在迹道上的记录标记之间的长度或间距以便所得到的再现信号在一个周期(cycle)内变化，其中该周期是一个预定的基本周期的整数倍。而象标识光信息记录介质的标识符等辅助信息是通过将这些凹坑或标记布置在比它们正常位置稍靠前或靠后的位置而进行记录的。

下面参照图7描述上述的传统的示例。图7示出一个传统的光信息记录设备501。如图7所示，该光信息记录设备501通过调制要作用到光信息记录介质502上的记录光L将数字信息记录到光信息记录介质502上。该光信息记录设备501包括一个调制电路504，盘标识符产生电路505，第二调制电路506，光调制器507，主轴伺服务系统508和一个记录激光509。

调制电路504通过在一个周期内切换来自一个数字音频带记录机503的第一数字信息D1的信号电平来产生一个第一调制信号S2，该周期是一个基本周期的整数倍。

第二调制电路506通过按照第二数字信息SC1(在传统的示例中，为由标识符产生电路505产生的盘标识符)而不是第一数字信息D1调制第一调制信号S2的电平变化的定时来产生一个双倍调制信号SC。该光调制器507按照该双倍的调制信号SC调制该记录光L。

图8示出了第二调制电路506，图9示出了第二调制电路506中各元件的时序图。参见图8，一个已经被输入到第二调制电路506的EFM信号S2被输入到单稳态多频振荡器510A和510B。单稳态多频振荡器510A和510B检测EFM信号S2的上升沿和下降沿，并随后输出一个上升沿检测脉冲MMS和一个下降沿检测脉冲MMR(图9)。一个数据选择器511A接收该上升沿检测脉冲MMS以及通过利用一个延迟电路512A延迟该上升沿检测脉冲MMS所获得的信号。一个数据选择器511B接收该下降沿检测脉冲MMR以及通过利用一个延迟电路512B延迟该下降沿检测脉冲MMR所获得的信号。盘标识信息SC1由一个帧时钟FCK进行初始化。根据由PLL513产生的信道时钟CK产生一个M序列码MS。通过对初始化的标识信息SC1和M序列码MS执行“或”运算产生一个控制信号MS1。数据选择器511A和511B通过它们各自的选择输入端子分别接收该控制信号MS1和反转的控制信号MS1。

当控制信号MS1指示“H”时，数据选择器511A选择由延迟电路512A延迟的上升沿检测脉冲MMS，并将其作为上升沿脉冲SS进行输出。当控制信号MS1指示“L”时，数据选择器511A选择非延迟的上升沿检测脉冲MMS，并将其作为上升沿脉冲SS进行输出。当控制信号MS1指示“L”时，数据选择器511B选择由延迟电路512B延迟的下降沿检测脉冲MMR，并将其作为下降沿脉冲RR进行输出。当控制信号MS1指示“H”时，数据选择器511B选择非延迟的下降沿检测脉冲MMR，并将其作为下降沿脉冲RR进行输出。

这些上升沿脉冲SS和下降沿脉冲RR由一个设置/重设触发电路(fiipfiop)514重建成EFM信号。结果EFM信号的边沿被部分地延迟了。按照这种记录技术，即使整个记录区内的内容被逐凹坑地非授权地复制到其它光盘上，由记录标记的边沿编码的盘标识信息不能被复制。因此，例如当试图从一个复制盘上再现信息时，盘标识信息不能被检测、再现，因而可以捕捉到再现操作。

但是这种传统的技术具有下列缺陷。在检测与主信息一起编码的辅助信息时由于灰尘或伤痕可能发生比特移动。在这种情况下，在记录时建立起来的EFM信号的边沿不会正确地与相应的控制信号的电平相关，也就是说，不会正确地检测到EFM信号的延迟。在这种情况下，尽管第一数字信息D1可以通过纠错被正确地再现，辅助信息却不能被正确地检测。

发明内容

按照本发明的一个方面，提供一种用于记录主信息和辅助信息的信息记录介质。该信息记录介质包含一个迹道，该主信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即指示主信息的凹坑或记录标记沿着一个迹道方向设置在信息记录介质上。该辅助信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即凹坑或记录标记的边沿位置或者沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移。利用一个预先确定的频率来确定是否该边沿位置被沿着相位超前的方向或相位滞后的方向偏移，以便记录辅助信息。该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。

在本发明的该实施例中，该预定的频率可以基于一个预定的二进制序列与该辅助信息的第一逻辑运算的结果进行确定，该预定二进制序列的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

在本发明的一个实施例中，该预定的二进制序列可以是包括多个元素的一个伪随机数序列。该预定的频率可以根据PE调制信号与第一逻辑运算的结果的第二逻辑运算的结果进行确定。该PE调制信号可以在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转。该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

按照本发明的另一个方面，提供一种用于记录主信息和辅助信息到具有一个迹道的信息记录介质上的记录设备。该设备包括一个记录信号发生部分，用于产生指示与一个记录时钟同步的主信息的记录信号；一个相位调制部分，用于沿着记录信号的相位超前方向或沿着记录信号的相位滞后方向调制该记录信号的边沿位置，以便产生指示该信息和辅助信息的相位调制记录信号；以及记录部分，用于以这样一种方式产生指示主信息的凹坑或记录标记到该信息记录介质上，即，根据该相位调制记录信号，凹坑或记录标记的边沿位置或者沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移。由此主信息和辅助信息记录在信息记录介质上。相位调制部分使用一个预定频率以确定是否该记录信号的边沿位置被沿着记录信号的相位超前方向或记录信号的相位滞后方向偏移。该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。

在本发明的该实施例中，该记录设备进一步包括一个用于生成一个预定的二进制序列的二进制序列发生部分，一个输出辅助信息的辅助信息输出部分，以及用于对该预定的二进制序列和辅助信息执行第一逻辑运算的逻辑运算部分，并根据第一逻辑运算的结果产生一个指示该预定频率的控制信号。该相位调制部分可以使用由该控制信号指示的预定的频率确定该记录信号的边沿位置是沿着记录信号的相位超前方向或沿着相位滞后方向调制。该预定二进制序列的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

在本发明的一个实施例中，该预定的二进制序列可以是包括多个元素的一个伪随机数序列。该记录设备可进一步包括一个PE调制信号发生部分，用于产生一个可以在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转的PE调制信号。该逻辑运算部分可以对该PE调制信号和第一逻辑运算的结果执行第二逻辑运算，并且可根据第二逻辑运算的结果产生一个控制信号。该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

按照本发明一个实施例，提供一种用于再现记录在信息记录介质上的主信息和辅助信息的再现设备。该信息记录介质包括一个迹道。该主信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即指示主信息的凹坑或记录标记沿着一个迹道方向设置在信息记录介质上。该辅助信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即凹坑或记录标记的边沿位置或者沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移。该再现设备包括一个读取部分，用于读取凹坑和记录标记并产生一个读信号；一个PLL，用于产生一个与该读取信号同步的再现时钟；一个相位比较部分，用于比较读取信号的相位与再现时钟的相位并当读取信号的相位超前再现时钟的相位时产生一个指示读取信号相位超前的超前相位信号，以及当读取信号的相位滞后再现时钟的相位时产生一个指示读取信号相位滞后的滞后相位信号；一个辅助信息检测部分，用于按照预定的频率集成所述的超前的相位信号和滞后的相位信号，并且根据集成的结果检测辅助信息；以及一个解调部分，用于解调主信号以便检测主信息。该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于PLL的响应频率。

按照本发明一个实施例，辅助信息检测部分可以通过对比集成的结果与预定的正阈值和预定的负阈值来检测辅助信息值。

按照本发明一个实施例，辅助信息检测部分可以通过对比该集成的结果与一个预定的正阈值和预定的负阈值来检测辅助信息是否存在。

在本发明一个实施例中，该再现设备还包括一个用于产生包括多个元素的一个伪随机数序列伪随机数序列生成部分；一个PE调制信号发生部分，用于产生一个可以在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转的PE调制信号；以及一个逻辑运算部分，用于对该PE调制信号和该伪随机数序列执行逻辑运算，并且可根据逻辑运算的结果产生一个指示预定频率的控制信号。该辅助信息检测部分可按照由该控制信号指示的预定的频率集成所述超前相位信号和滞后相位信号。伪随机数序列的频率和该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

因此，本发明的有益效果在于提供一种信息记录介质，可以防止记录在介质上的所有内容包括版权数据在无修改的情况下进行非法复制，已有的再现设备基本上不会受到影响，并且即使在盘上有灰尘或伤痕的情况下可以稳定地再现辅助信息；一个记录设备，用于将信息记录到该信息记录介质上；以及一个再现设备，用于从信息记录介质上再现信息。

在阅读下面结合附图对本发明详细描述的基础上，本发明的这些及其它特点对于本技术领域人员将非常明显。

附图说明

图1表示按照本发明一个实施例的光盘记录设备的示意图；

图2表示按照本发明一个实施例的光盘记录设备的元件操作的时序图；

图3表示按照本发明一个实施例的光盘再现设备的示意图；

图4表示按照本发明一个实施例的光盘再现设备的同步检测电路的示意图；

图5表示按照本发明一个实施例的光盘再现设备的元件操作的时序图；

图6表示按照本发明一个实施例当光盘再现设备内发生比特移动时的时序图；

图7表示一个传统的光盘记录设备的示意图；

图8表示传统的光盘记录设备的第二调制电路的示意图；

图9表示传统的光盘记录设备的操作的时序图。

优选实施例

下面将通过示例的形式详细描述本发明。

图1示出了按照本发明一个实施例的光盘记录设备100。该光盘记录设备100包括一个纠错加法电路1，调制电路2，相位调制电路3，记录信道4，记录头5，同步信号检测电路7，定时发生电路8，伪随机数产生电路9，辅助信息输出电路10，逻辑运算电路11和PE(相位编码)调制电路12。一个光盘(信息记录介质)放置在该光盘记录设备100内，该光盘具有迹道320(图5)。

纠错加法电路1计算通过外部设备等(图中未出)输入的主信息201的纠错码，并将纠错码加到主信息201。调制电路2的作用相当于一个记录信号发生部分，用于产生一个指示同一个记录信道比特时钟206同步的主信息201的记录信道信号202。该调制电路2利用该纠错码调制主信息201’并将该调制码进行NRZi变换以输出记录信道信号202，该记录信道信号指示主信息201。

相位调制电路3按照相位调制控制信号212相位调制由调制电路2产生的记录信道信号202。该相位调制电路3根据相位调制控制信号212的极性稍微超前或滞后输入的记录信道信号202的上升沿或下降沿。由相位调制电路3输出的相位调制记录信道信号202被记作调制记录信道信号203。该调制记录信道信号203包含主信息201和辅助信息210。

记录信道4和记录头5作用相当于用于记录主信息201和辅助信息210到光盘6上的记录部分。记录信道4和记录头5在光盘6上沿迹道方向形成指示主信息201的凹坑或记录标记，在这里凹坑和记录标记根据调制的记录信道信号203，沿着导致主信息201的相位或者超前或滞后的方向被偏移。由此，主信息201和辅助信息210记录到光盘6上。记录信道4按照调制的记录信道信号203的极性产生一个用于改变施加给光盘6的激光束的记录功率的控制信号204，并且将该控制信号204输出给记录头5。记录头5形成光学地可读的调制的凹坑或记录标记到光盘6上，同时按照来自记录信道4的控制信号204变换激光束的功率。

同步信号检测电路7检测由调制电路2加到主信息201的同步信号205。定时发生电路8的作用相当于一个PE调制参考信号发生部分。该定时发生电路8接收与来自一个外部设备等(未示出)的记录信道信号202同步的记录信道比特时钟206，并产生一个随机数发生时钟207和一个PE调制参考信号208。该随机数发生时钟207指示一个随机数序列(二进制序列)的发生定时，该序列是由伪随机数发生电路(二进制序列发生部分)9产生。

注意在本实施例中，定时发生电路8产生PE调制参考信号208，该信号使用该同步信号205作为参考在有16个记录信道比特时钟206的一个周期中交替地变高或低。随机数发生时钟207是PE调制参考信号208的反转信号。伪随机数发生电路9每当遇到随机数发生时钟207的上升沿时更新该伪随机数序列209。伪随机数序列209的频率(即在产生伪随机数序列209时用作参考的随机数发生时钟207的频率)低于记录信道比特时钟206的参考频率的1/2并高于PLL(锁相环)45的响应频率(图3)，其中PLL产生用于再现主信息201的再现信道时钟304(图5)。如图2所示，在本实施例中，记录信道比特时钟206的参考频率的一个周期是一个时钟。在本实施例中，随机数发生时钟207和PE调制参考信号208中的至少一个的一个周期是32个时钟。

辅助信息输出电路10存储辅助信息210(例如，盘标识信息，在加密和记录数字内容到光盘6上时所用的密钥等)。辅助信息输出电路10按照同步信号205逐比特地输出辅助信息210。注意在本实施例中，辅助信息210是在光盘记录设备100内产生的，尽管辅助信息可以从外部设备(未示出)输入，或可替换地，辅助信息210可以从主信息201的内容中提取。

逻辑运算电路11和PE调制电路12作用相当于逻辑运算部分。逻辑运算电路11对由伪随机数发生电路9输出的伪随机数序列209和由辅助信息输出电路10输出的辅助信息210执行异或运算。PE调制电路12利用PE调制参考信号208PE调制由逻辑运算电路11输出的异或输出信号211。该异或输出信号211指示逻辑运算电路11内的运算结果。特别地，PE调制电路12对异或输出信号211和PE调制参考信号208执行异或运算。结果，PE调制电路12产生相位调制控制信号212，其极性在异或输出信号211内的每个元素(element)的中间位置反转。当异或输出信号211指示“1”时PE调制电路12输出“01”以及当异或输出信号211指示“0”时输出“10”。

在该实施例中，异或输出信号211是一个伪随机数序列，该序列每隔32个记录信道比特时钟206更新一次，因此，相位调制控制信号212的极性在1比特的伪随机数序列209的中间位置处反转(即每隔16个记录信道比特时钟206)。

相位调制电路3接收相位调制控制信号212，相位调制电路3确定是否该记录信道信号202的边沿位置以这样一种方式进行调制，即根据相位调制控制信号212的频率允许记录信道信号202的相位超前或滞后。相位调制控制信号212的频率基本上一致低于记录信道比特时钟206的参考频率的1/2，并且高于PLL45(图3)的响应频率，其中PLL产生用于再现主信息201的再现信道时钟304(图5)。这里所用的“基本上一致低于”是指相位调制控制信号212可以包含少量的大于或等于参考频率的1/2的频率并且噪声处于容许的范围内。按照在记录信道信号202的各个边沿处的相位调制控制信号212的极性，相位调制电路3或者超前或滞后记录信道信号202的每个边沿的相位。特别地，当相位调制控制信号212指示“1”时，记录信道信号202的边沿的相位是超前的，而当相位调制控制信号212指示“0”时，记录信道信号202的边沿的相位是滞后的。相位调制记录信道信号203通过记录信道4被传送给记录头5，该记录头5执行激光发射的控制以便在光盘上形成记录标记。

图2表示光盘记录设备100内的元件的时序图。下面参照图2详细描述光盘记录设备100的操作。纠错加法电路1将纠错码加到主信息201并输出该主信息201’。该调制电路2调制主信息201’并将一个同步信号加到该主信息201’。在对该调制的主信息201’进行NRZi变换后，调制的主信息201’作为记录信道信号202输出给相位调制电路3。

由调制电路2相加得到的同步信号205被检测并由同步信号检测电路7进行输出。根据参照同步信号205与记录信道信号202同步的记录信道比特时钟206，定时发生电路8产生该PE调制参考信号208与作为PE调制参考信号208的反转信号的随机数发生时钟207。特别地，如图2所示，PE调制参考信号208是参照同步信号205由定时发生电路8产生的，以便PE调制参考信号208在16个时钟的一个周期内交替地变为“0”或“1”。随机数发生时钟207是PE调制参考信号208的反转信号，该伪随机数发生电路9每当遇到随机数发生时钟207的上升沿时(即PE调制参考信号208的下降沿)更新该伪随机数序列209。

伪随机数序列209包括多个元素，在本实施例中，包含在伪随机数序列209内的元素之一指示包含在某个时段(period)(在图2中为32时钟的时段)内的一个表示“0”或“1”的伪随机数集。PE调制参考信号208的逻辑在包含在伪随机数序列209内的每个元素的中间处反转。该PE调制参考信号208的频率低于记录信道比特时钟206的参考频率的一半，并且高于产生再现信道时钟304(图5)、用于再现该主信息的PLL45的响应频率(图3)。

同步信号205输入给伪随机数发生电路9以及辅助信息输出电路10。在伪随机数发生电路9内，伪随机数发生电路10的操作在由同步信号205指示的定时处被初始化，并且伪随机数序列209随后在由随机数发生时钟207指示的定时处顺序产生。辅助信息输出电路10输出辅助信息210，如盘标识信息，密钥等，它们响应同步信号205逐比特地存储在辅助信息输出电路10内。

异或电路11对伪随机数序列209和辅助信息210执行异或运算并将异或输出信号211输出给PE调制电路12。该PE调制电路12对异或输出信号211和PE调制参考信号208执行异或运算，以及根据运算的结果，产生该调制控制信号212。在本实施例中，当异或输出信号211的极性是“0”时，相位调制控制信号212指示在每32个时钟的前16个时钟内为“0”，以及在后半个16个时钟期间指示“1”。当异或输出电路信号211的极性为“1”时，该相位调制控制信号212在前半个16个时钟指示“1”以及在后半16个时钟指示“0”。

由PE调制电路12输出的相位调制控制信号212被输入给相位调制电路3。相位调制电路3执行以下相位调制。当相位调制控制信号212指示“1”时，使记录信道信号202的边沿位置的相位超前；当相位调制控制信号212指示“0”时，相位调制电路3延迟记录信道信号202的边沿位置的相位。

相位调制记录信道信号203被输入给记录信道4。记录信道4产生该控制信号204，其用于按照调制的记录信道信号203改变激光束的记录功率，并将其输出给记录头5。记录头5在光盘6上形成光学可读的调制的记录标记(或调制的凹坑)，同时按照记录信道4输出的控制信号204增加或降低激光束功率。

如上所述的，根据伪随机数序列加密的辅助信息在用于主信息的记录标记的边沿部分进行编码并且因而可以记录在信息记录介质内。

下面描述由相位调制电路3执行的相位调制的周期(即超前边沿位置的相位的第一状态和滞后边沿位置的相位的第二状态的转换周期)。如果超前边沿位置的相位的第一状态或滞后边沿位置的相位的第二状态处于用于在再现时产生再现信道时钟的PLL的响应频率频带内(即作为切换第一状态和第二状态的周期的逆(inverse)的频率小于或等于PLL的响应频率)，PLL就会反向地跟随(follow)相位调制边沿位置，以便由相位调制记录的辅助信息不被检测。需要注意的是，PLL响应频率是PLL更新再现信道时钟的逆周期。

在本实施例中，相位调制控制信号212的预定频率高于PLL45的响应频率，因此，切换偏移凹坑或记录标记(用于记录辅助信息的)的边沿位置的方向的周期短于PLL45更新再现信道时钟304的周期。因此，PLL45不跟随相位调制边沿位置。

在传统的实例中，切换第一状态与第二状态的频率高于PLL的响应频率以便第一与第二状态按照逐信道-时钟地进行切换。在这种情况下，如果再现时由于光盘上灰尘、伤痕或指印等发生了比特移动(即在再现时检测的同步信号偏移了记录时使用的同步信号一个时钟)，在记录时相位调制控制信号的极性与再现时相位调制控制信号的极性相反，以便不执行正确的相位误差检测。

因此有必要根据PLL响应频率和比特移动的容许宽度确定第一状态或第二状态的持续时间。在这种情况下，第一或第二状态的持续时间越长比特移动的反向影响就会越小，但是用于编码辅助信息的1比特的伪随机数序列的长度就会越短。这时，正确的伪随机数序列与不正确的伪随机数序列之间的相关性就会增加。

下一步，描述按照本发明一个实施例的光盘再现设备300，其从光盘6再现主信息和辅助信息，其中在该光盘上已经由光盘记录设备100记录有主信息201和辅助信息210。图3示出的光盘再现设备300。光盘再现设备300具有同时从光盘6上再现主信息201和辅助信息210的能力。光盘再现设备300还具有不仅能按照形成在光盘6上的调制的记录标记再现主信息201的能力，而且具有在再现主信息201时检测嵌入在调制的记录标记的抖动(jitter)中的辅助信息的能力。

光盘再现设备300包括一个再现头31，再现信道32，解调电路33，时钟提取电路34，定时发生电路35，同步检测电路36，同步信号检测电路37，伪随机数发生电路38，PE调制电路39以及一个纠错电路40。时钟提取电路34包括一个PLL45和一个相位比较电路46。光盘6作为信息记录介质装载在光盘再现设备300内。

再现头31会聚光束并利用该光束照射形成在旋转光盘6上的调制记录标记301(图5)，并利用一个光电二极管接收反射光。该再现头31放大接收反射光的光电二极管的输出信号，并产生一个指示调制的记录标记301的边沿位置的模拟读取信号302，并将其输出给再现信道32。再现头31的作用相当于凹坑或记录标记的读取部分。再现信道32执行模拟读取信号302的波形均衡或整形，以便将其转换成一个数字读取信号303，并将其输出给时钟提取电路34和解调电路33。

包含在时钟提取电路34内的PLL45根据该数字读取信号303产生一个与记录信道比特时钟206(图2)同步的再现信道时钟304，并将其输出给定时发生电路35。同时，包含在时钟提取电路34内的相位比较电路46利用该再现信道时钟304作为参考检测在数字读取信号303的相位内的误差。

相位比较电路46比较数字读取信号303的相位与再现时钟的相位，当数字读取信号303的相位超前再现信道时钟304的相位时，相位比较电路46产生一个指示数字读取信号303的相位超前的超前相位误差信号。当数字读取信号303的相位滞后再现信道时钟304的相位时，相位比较电路46产生一个指示数字读取信号303的相位滞后的滞后相位误差信号306。相位比较电路46将该超前相位误差信号305或滞后相位误差信号306输出给后面将要描述的同步检测电路36。

解调电路33利用由同步信号检测电路37检测的同步信号作为参考解调该数字读取信号，以便检测主信息。误差纠错电路40将所检测的主信息进行误差校正并输出所得到的主信息201。

同步信号检测电路37检测包含在数字读取信号303内的同步模式(pattern)并产生输出一个同步信号307给解调电路33、定时发生电路35和伪随机数发生电路38。

定时发生电路35具有与光盘记录设备100内的定时发生电路8(图1)相同的功能，并利用该同步信号307作为参考产生一个PE调制参考信号308和随机数发生时钟309。

伪随机数发生电路38与光盘记录设备100内的伪随机数发生电路9(图1)具有同样的功能，并且按照由同步信号307指示的定时预设该初始值，并按照由定时发生电路35输出的随机数发生时钟指示的定时产生一个伪随机数序列310。

PE调制参考信号208的逻辑在包含于伪随机数序列310内的多个元素的每一个元素的中间位置处被反转。伪随机数序列310的频率(即，在产生伪随机数序列310时用作参考的随机数发生时钟309的频率)以及PE调制参考信号308的频率均低于记录信道比特时钟206的参考频率的1/2，并且高于PLL45的响应频率，其中PLL45产生用于再现主信息201的再现信道时钟304。

PE调制电路39的功能与光盘记录设备100内的PE调制电路12(图1)的功能相同，并且由定时发生电路35输出的PE调制参考信号308 PE调制由伪随机数发生电路38输出的伪随机数序列310，以产生一个相位调制检测控制信号311并将其输出给同步检测电路36。相位调制检测控制信号311的频率基本上一致低于记录信道比特时钟206的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息201的再现信道时钟304的PLL的响应频率。

同步检测电路36利用由时钟提取电路34输出的超前相位误差信号305和滞后相位误差信号306以及由PE调制电路39输出的相位调制检测控制信号311检测辅助信息210。

图4示出了同步检测电路36。该同步检测电路36包括一个选择器41，一个集成电路42，一个辅助信息检测电路43以及一个辅助信息更新定时发生电路44。选择器电路41包括两个双输入/单输出开关47、48。当相位调制检测控制信号311指示“1”时，选择器电路41分别输入超前相位误差信号305和滞后相位误差信号306给集成电路42的正输入端(+)和负输入端(-)。当相位调制检测控制信号311指示“0”时，选择器电路41分别输入超前相位误差信号305和滞后相位误差信号306给集成电路42的负输入端(-)和正输入端(+)。

集成电路42是一个差分输入模拟集成电路，它累加通过正输入端(+)输入的信号并且递减通过负输入端(-)输入的信号。辅助信息更新定时发生电路44按照同步信号307输出一个更新信号312给集成电路42。当集成电路42接收到该更新信号312时，它清除由模拟集成电路42保持的值。结果，当相位调制检测控制信号311指示“1”时，集成电路42累加超前相位误差信号305并递减滞后相位误差信号306。当相位调制检测控制信号311指示“0”时，电路42递减超前相位误差信号305并累加滞后相位误差信号306。集成电路42输出一个对应于集成值313的电压(图5)。

因此当正相关一直存在时(即在相位调制检测控制信号311指示“1”的时段内脉冲仅出现在超前相位误差信号305内，同时在相位调制检测控制信号311指示“0”的时段内脉冲仅出现在滞后相位误差信号306内)，集成值313沿着正向单调递增。相反，当负相关一直存在时(即在相位调制检测控制信号311指示“1”的时周期内脉冲仅出现在滞后相位误差信号306内，同时在相位调制检测控制信号311指示“0”的时段内脉冲仅出现在超前相位误差信号30内)，集成值313沿着负向单调递减。

当既没有正相关也没有负相关时(即脉冲随机地出现在超前相位误差信号305和滞后相位误差信号306内而不取决于相位调制检测控制信号311)，超前相位误差信号305和滞后相位误差信号306几乎具有相同的影响范围(incidence)，结果，集成电路42的输出电压基本上为零电平。

辅助信息检测电路43包括一个比较器或类似物(未示出)，并确定指示集成电路42输出的集成值313的模拟信号314的电压值属于由预定的正阈值和预定的负阈值所限定的三个电压部分中的哪一个。在接收到由辅助信息更新定时发生电路44输出的更新信号312时，如果模拟信号314的电压值大于正阈值，则辅助信息检测电路43输出指示“1”的辅助信息210与指示“1”的检测标志315。检测标志315指示“1”表示已经检测到辅助信息210。在接收到由辅助信息更新定时发生电路44输出的更新信号312时，如果模拟信号314的电压值小于负阈值，则辅助信息检测电路43输出指示“0”的辅助信息210与指示“1”的检测标志315。

当模拟信号314的电压值位于正阈值与负阈值之间时，辅助信息检测电路43输出指示“0”的检测标志315。检测标志315指示“0”表示没有检测到辅助信息210

辅助信息更新定时发生电路44根据同步信号307产生指示更新辅助信息检测操作的定时的更新信号312。当接收到更新信号312时，集成电路42清除集成值313并且辅助信息确定电路43清除辅助信息210的值以及辅助信息210存在与否的确定结果。

下一步，参照图5描述光盘再现设备300的再现操作，图5给出光盘再现设备300内的各元件的时序图。

PLL45根据数字读取信号303产生该再现信道时钟304。所产生的再现信道时钟304的边沿相位与数字读取信号303的上升沿和下降沿同步。同步信号检测电路37在再现信道304的下降沿对数字读取信号303进行采样，并将该数字读取信号303与一个特定的同步模式进行对比，以便确定在数字读取信号303内的同步模式。当检测到匹配特定同步模式的同步模式时，同步信号检测电路37输出指示该特定模式的同步信号307。

当接收到同步信号307时，定时发生电路35输出PE调制参考信号308和随机数发生时钟309。该PE调制参考信号308以16个再现信道时钟304为一个周期交替。伪随机数发生电路38按照由同步信号307指示的定时初始化伪随机数序列310。伪随机数发生电路38输出在PE调制参考信号308的下降沿更新的伪随机数序列310。PE调制电路39按照伪随机数序列310与PE调制参考信号308的异或运算的结果产生相位调制检测控制信号311。PE调制电路39按照32个信道时钟中每隔16个信道时钟的异或运算结果，确定是否分配“1”或“0”给相位检测控制信号311的值。

相位比较电路46检测再现信道时钟304的上升沿与数字读取信号303的上升沿与下降沿之间的相位差。当数字读取信号303的边沿超前再现信道时钟34的上升沿时，相位比较电路46输出超前相位误差信号305；当数字读取信号303的边沿滞后再现信道时钟34的上升沿时，相位比较电路46输出滞后相位误差信号306。

当相位调制检测控制信号311指示“1”时，同步检测电路36相加该超前相位误差信号305并减去滞后的相位误差信号306。当相位调制检测控制信号311指示“0”时，同步检测电路36相加该滞后的相位误差信号306并减去超前的相位误差信号305。

同步检测电路36重复上述的加减操作直到对于预定数量的字节集成完成。当指示集成值313的模拟信号314的电压值大于正阈值时，同步检测电路36确定辅助信息210的值为“1”并且检测标志315指示“1”。当模拟信号314的电压值小于负阈值时，同步检测电路36确定辅助信息210的值为“0”并且输出指示“0”的辅助信息210和指示“1”的检测标志315。当模拟信号314的电压值介于正阈值与负阈值之间时，同步检测电路36确定辅助信息210没有正确地嵌入在主信息201中并且输出指示“0”的检测标志315。

下面将描述这样一种情形，在光盘再现设备300内，由PLL产生的再现信道时钟304与数字读取信号303由于光盘6上的伤痕、灰尘、指印等没有同步的情况。

一般地，检测到同步模式不仅意味着一个读出再现信号与一个预定的同步模式的良好匹配，而且也意味着实质上的良好匹配。在后一种情形中，当检测到基本上接近于该预定的同步模式的一个同步模式时，该基本上接近的同步模式可以被当作是一个同步信号。例如，在DVD情形中，主信息被划分成称作帧的单元，其中每个单元对应于多个字节。按照帧的位置，在各个帧的开头部分中记录了多种类型的同步模式。但是这些多种类型的同步模式包括了一个通用模式(例如14T+4T，14T+4T是指对应于14个时钟的一个“L”或“H”信号以及对应于4个时钟的一个“L”或“H”信号)。通过检测该通用模式，通用模式被当作是一个同步信号。在这种情况下，例如，当象接近预定模式“14T+4T”的模式如“14T+3T”、“13+3T”或“15T+4T”等也被检测到时，这些模式被当作是一个同步信号。

另外，不同于同步模式的偏移，当数字读取信号与再现信道时钟没有同步时，检测到一个与在记录时已经形成的比特模式不同的比特模式。在这种情况下，不能解调一个再现的数字读取信号，以便不能获取正确的主信息。因此，通过执行用于擦除校正的纠错校正，即使当所有的帧发生错误时也可以再现正确的主信息。

但是，当检测同步信号的定时偏离记录在盘上的同步模式时，或当再现信道时钟与数字读取信号不同步时，在光盘记录设备内的相位调制控制信号指示的定时偏离光盘再现设备内的相位调制检测控制信号指示的定时，导致在相位调制检测控制信号、超前相位误差信号与滞后相位误差信号之间不正确的相关。

下面参照图6详细描述比特移动。图6示出了在光盘6上的灰尘、伤痕以及指印等混淆了数字读取信号303的一部分比特模式，并且得到一个数字读取信号303’，以及作为结果，与没有比特移动发生时相比同步模式的检测偏离了3个时钟。

在记录操作的情况下，记录信道信号202(图2)按照记录信道比特时钟206输出。指示同步模式的同步信号205相对于记录信道信号202一致地输出给同一位置(即没有偏离发生)。

如上面参照图2所描述的，PE调制参考信号208与伪随机数序列209是按照同步信号205产生的，该相位调制控制信号212是由指示伪随机数序列209与辅助信息210以及PE调制参考信号208的异或运算结果的异或输出信号211产生的。通过按照相位调制控制信号212超前或滞后记录标记的边沿相位，辅助信息210与主信息201一起编码。

现在假定光盘再现设备300从存储有主信息201与辅助信息210的光盘6上再现主信息201和辅助信息210时，得到一个偏离同步信号307三个时钟的同步信号307’。由于同步信号307’被用作参考，超前相位误差信号305、滞后相位误差信号306、PE调制参考信号308、伪随机数序列310以及相位调制检测控制信号311均被移动3个时钟，导致一个超前相位误差信号305’、滞后相位误差信号306’、PE调制参考信号308’、伪随机数序列310’以及相位调制检测控制信号311’。与在记录时所用的相位调制控制信号212相比，在再现时所用的相位调制检测控制信号311’被延迟了3个时钟。参照图6，相位调制控制信号212的极性与相位调制检测控制信号311’的极性在由圆圈(open circle)指示的数字读取信号303’的边沿位置处是相同的。在这些相位是相同的一段时间内，可以正确地检测到超前相位误差信号305’、延迟相位误差信号306’以及相位调制检测控制信号311’之间的相关性，但在由十字线(cross)指示的边沿位置处不能正确地检测到这种相关性，因为相位调制控制信号212的极性与相位调制检测控制信号311’的极性是不同的。

在1比特的伪随机数序列的时段内(32个时钟长)，相位调制控制信号212的极性与相位调制检测控制信号311’的极性匹配26个时钟，同时相位调制控制信号212的极性与相位调制检测控制信号311’的极性在6个时钟上是不匹配的，在不匹配的时段内的3个时钟上可以获得正确的相关性的概率是1/2，因此，在32时钟时段内可以获得正确的相关性的概率是27.5/32。

如果相位调制是随机地发生，那么在所有时钟时段上可获得正确的相关性的概率是1/2。在这种情况下，在32个时钟时段上获得正确相关性的概率是1/2(16/32)。因此即使检测的同步信号偏离了3个时钟，仍可获得正确的辅助信息210。

相反，在传统的实例中，如果检测的同步信号偏离了3个时钟，记录时的随机数序列就会与再现时的随机数序列完全不同，因此不能获得正确的相关性。

在本实施例中，作为确定凹坑或记录标记的边沿位置的移动方向的参考的预定频率小于记录信道比特时钟206的1/2。也就是说，相位调制控制信号212与相位调制检测控制信号311中每一个的最小周期大于2个时钟。

现在，假定相位调制检测控制信号311偏离相位调制控制信号212一个时钟，并且相位调制控制信号212与相位调制检测控制信号311中每一个的最小周期是2个时钟。当一个周期是2个时钟时，获得正确相关的概率是1/2。在本实施例中，相位调制控制信号212与相位调制检测控制信号311中每一个的最小周期大于2个时钟，那么获得正确相关的概率高于1/2，以便获取正确的辅助信息210。因此在本实施例中，即使相位调制控制信号212偏离相位调制检测控制信号311一个时钟，也可以一致地获取正确的辅助信息210。

如上面所述的，在本发明的光盘记录设备与光盘再现设备内，用于加密辅助信息的伪随机数序列的产生周期被延长。因此，即使当由于光盘上灰尘、伤痕或指印等在光盘记录设备内所用的伪随机数序列与光盘再现设备内的所用的随机数序列之间发生比特移动时，可以正确地检测相位调制检测控制信号、超前相位误差信号与延迟相位误差信号之间的相关性的概率高于1/2，因此可以正确地检测辅助信息。

这里描述了按照本发明具有抖动调制的光盘、光盘记录设备以及使用该光盘的光盘再现设备的一些实施例，但是本发明并不限于上述的实施例，本发明也可以通过一个记录方法和一个再现方法来实现，其中记录方法和再现方法包括执行光盘记录设备与光盘再现设备的特征部分的操作的步骤。

按照本发明，使用一个预定的频率来确定凹坑或记录标记的一个边沿位置的相位是否沿着相位超前方向或相位滞后方向发生了移动，以便记录辅助信息。该预定的频率基本上一致地低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。因此即使在再现时的同步操作中由于信息记录介质上的伤痕、灰尘或指印等发生了比特移动，在用于确定记录时的相位移动方向的相位调制控制信号与在再现时确定相位移动方向的相位调制检测控制信号之间的差异可以被降低，由此使得正确检测辅助信息成为可能。

各种其它的修改对于本技术领域人员来说是很明显并且容易地做出，且不会偏离本发明的精神和范围。因而，这里所附的权利要求书保护范围并不限于前面的描述，而是应当广义地理解。

Claims (10)

1、一种用于记录主信息和辅助信息的信息记录介质，其中：

该信息记录介质包含一个迹道；

该主信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即指示主信息的凹坑或记录标记沿着一个迹道方向设置在信息记录介质上；

该辅助信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即凹坑或记录标记的边沿位置或者沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移；

利用一个预先确定的频率来确定是否该边沿位置被沿着相位超前的方向或相位滞后的方向偏移，以便记录辅助信息；以及

该预定频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。

2、如权利要求1的信息记录介质，其中：

该预定的频率是基于一个预定的二进制序列与该辅助信息的第一逻辑运算的结果进行确定；

该预定二进制序列的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并且高于PLL的响应频率。

3、如权利要求2的信息记录介质，其中：

该预定的二进制序列是包括多个元素的一个伪随机数序列；

该预定的频率是根据PE调制信号与第一逻辑运算的结果的第二逻辑运算的结果进行确定，该PE调制信号在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转；以及

该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

4、一种用于记录主信息和辅助信息到具有一个迹道的信息记录介质上的记录设备，该设备包括：

一个记录信号发生部分，用于产生一个指示与一个记录时钟同步的主信息的记录信号；

一个相位调制部分，用于沿着记录信号的相位超前方向或沿着记录信号的相位滞后方向调制该记录信号的边沿位置，以便产生指示该主信息和辅助信息的相位调制记录信号；以及

记录部分，用于以这样一种方式产生指示主信息的凹坑或记录标记到该信息记录介质上，即，根据该相位调制记录信号，凹坑或记录标记的边沿位置沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移，由此主信息和辅助信息记录在信息记录介质上，

其中，相位调制部分使用一个预定频率以确定是否该记录信号的边沿位置被沿着记录信号的相位超前方向或记录信号的相位滞后方向偏移；以及

该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于用于生成再现主信息的再现时钟的PLL的响应频率。

5、如权利要求4的记录设备，进一步包括：

一个用于生成一个预定的二进制序列的二进制序列发生部分，

一个输出辅助信息的辅助信息输出部分；以及

用于对该预定的二进制序列和辅助信息执行第一逻辑运算的逻辑运算部分，并根据第一逻辑运算的结果产生一个指示该预定频率的控制信号，

其中该相位调制部分使用由该控制信号指示的预定的频率确定该记录信号的边沿位置是沿着记录信号的相位超前方向或沿着记录信号的相位滞后方向调制；以及

该预定二进制序列的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

6、如权利要求5的记录设备，其中

该预定的二进制序列是包括多个元素的一个伪随机数序列；

该记录设备进一步包括一个PE调制信号发生部分，用于产生一个在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转的PE调制信号；

该逻辑运算部分对该PE调制信号和第一逻辑运算的结果执行第二逻辑运算，并且可根据第二逻辑运算的结果产生一个控制信号；

该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

7、一种用于再现记录在信息记录介质上的主信息和辅助信息的再现设备，其中，

该信息记录介质包括一个迹道；

该主信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即指示主信息的凹坑或记录标记沿着一个迹道方向设置在信息记录介质上；

该辅助信息以这样一种方式记录在信息记录介质上，即凹坑或记录标记的边沿位置沿着迹道方向的一个相位超前的方向或相位滞后的方向被偏移；

该再现设备包括：

一个读取部分，用于读取凹坑和记录标记并产生一个读信号；

一个PLL，用于产生一个与该读取信号同步的再现时钟；

一个相位比较部分，用于比较读取信号的相位与再现时钟的相位并当读取信号的相位超前再现时钟的相位时产生一个指示读取信号相位超前的超前相位信号，以及当读取信号的相位滞后再现时钟的相位时产生一个指示读取信号相位滞后的滞后相位信号；

一个辅助信息检测部分，用于按照预定的频率集成所述的超前的相位信号和滞后的相位信号，并且根据集成的结果检测辅助信息；以及

一个解调部分，用于解调主信号以便检测主信息，

其中该预定的频率基本上一致低于用于生成凹坑或记录标记的记录时钟的参考频率的1/2，并且高于PLL的响应频率。

8、如权利要求7的再现设备，其中辅助信息检测部分通过对比集成的结果与预定的正阈值和预定的负阈值来检测辅助信息值。

9、如权利要求7的再现设备，其中辅助信息检测部分通过对比该集成的结果与一个预定的正阈值和预定的负阈值来检测辅助信息是否存在。

10、如权利要求7的再现设备，进一步包括：

一个用于产生包括多个元素的一个伪随机数序列的伪随机数序列生成部分；

一个PE调制信号发生部分，用于产生在该多个元素的每一个的中间被逻辑反转的PE调制信号；以及

一个逻辑运算部分，用于对该PE调制信号和该伪随机数序列执行逻辑运算，并且可根据逻辑运算的结果产生一个指示预定频率的控制信号，

其中该辅助信息检测部分按照由该控制信号指示的预定的频率集成所述超前相位信号和滞后相位信号；以及

伪随机数序列的频率和该PE调制信号的频率低于该记录时钟的参考频率的1/2，并于高于PLL的响应频率。

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