CN1577588B - 具有强健差错处理能力的数据记录/再现方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

提供具有强大差错处理能力的数据记录/再现方法及其数据记录/再现设备。所述数据记录方法包括：把要被记录在记录介质上的数据划分成为具有预定尺寸的块；把每个块在记录介质上反复记录预定次数；和把预定块尺寸和预定块记录数记录在记录介质上。按照所述数据记录方法，通过把数据划分成为具有预定尺寸的块并把所述块反复地记录在记录介质上预定次数，从而使用另一预定块代替一个故障块来恢复被损坏的数据是可能的，因此，所记录的数据具有强健的抗缺陷能力。

Description

具有强健差错处理能力的数据记录/再现方法及其设备
相关申请的交叉参考
本申请要求2003年7月16日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.2003-48654的优先权，其公开内容在此通过参考被合并。
技术领域
本发明涉及一种数据记录/再现方法，尤其涉及一种具有强大差错处理能力的数据记录/再现方法和一种使用该方法的数据记录/再现设备。
背景技术
数据记录媒体可能会由于它的结构缺陷、粗心使用等等而被损坏。例如，由于光盘上的结构缺陷或刻痕、灰尘等等，光盘驱动器不能正确地读取记录在载入其中的光盘上的数据。为了正确地读取记录在光盘上的信息，正在进行研究，以确定一种在记录操作之前或在记录操作期间用于检测故障区域的方法，其中，故障区域被跳过或者被替换为预定区域。另外，也在研究一种记录具有纠错码的数据的方法。在数据记录之前或者在数据记录期间跳过故障区域或者用预定区域替换故障区域的方法未纠正由于在数据记录之后生成的盘缺陷、刻痕、灰尘等等所引起的问题。用于解决此类问题的方法已经在韩国专利No.1996-7006168(1996年11月8日公布)、No.1999-76751(1999年10月15日公布)、No.2000-66892(2000年11月15日公布)、No.2002-33754(2002年5月7日公布)、No.2000-21178(2000年4月15日公布)、No.2001-95387(2001年11月7日公布)以及No.2002-72089(2002年9月14日公布)等等以及其它类似系统中提出。
另外，由于纠错比特的长度，记录具有纠错码的数据的方法在纠错能力方面有局限性。纠错比特的长度通常被最小记录单位(块)限制。因此，如果盘缺陷、刻痕、灰尘等等产生的差错数量大于能够被应用到相应盘上的纠错方法纠正的最大差错数量，则不可能完全纠正所生成的差错，因此记录在盘上的数据不能被正确地读取。这样一个纠错方法在上述韩国专利出版物No.1996-7006168(1996年11月8日公布)中被公开。
上述问题妨碍了记录在CD-R/W、DVD-RAM等等上的备份数据被正确地读取，从而降低了系统可靠性。这些问题在诸如可记录CD(″CD-R″)和可记录数字万用盘(″DVD-R″)之类写入一次的盘中更为严重。因为写入一次的媒体与不同的记录媒体相比较时拥有低纠错能力，某些缺陷甚至可能不允许驱动器存取所述盘。
并且，此类缺陷对于记录在记录介质上的某些数据类型可能是致命的。例如，因为程序源、数据库源等等不能象能够在音频/可视(″A/V″)数据中执行的那样来通过内插生成类似数据，这些源将通过一个强健的方法来保护。
发明内容
本发明的一个方面提供一种具有强大差错处理能力的数据记录方法。本发明的一个方面还提供一种具有强大差错处理能力的数据再现方法。本发明的一个方面还提供一种使用数据记录方法的光盘记录设备。本发明的一个方面还提供一种使用数据再现方法的光盘再现设备。
根据本发明的一个方面，这里提供一种数据记录方法，包括：把要被记录在记录介质上的数据划分成为具有预定尺寸的块；把每个块在记录介质上反复记录预定次数；和把预定块尺寸和预定重复遍数记录在记录介质上。
根据本发明的另一方面，这里提供一种从记录介质中再现数据的数据再现方法，其中：使用一种数据记录方法把数据记录称为重复开启记录介质上，所述数据记录方法把数据划分成为块，每一块具有预定尺寸，把每一块反复地记录在记录介质上预定次数，所述预定次数称为重复遍数，并把预定块尺寸和预定重复遍数记录在记录介质上，所述数据再现方法包括：从记录介质中读取块；从所读取的块中提取期望的块，而不必参考预定块尺寸和预定重复遍数来复制；确定在所提取的块中是否产生了一个不可恢复的差错；和如果在所提取的块中产生了不可恢复的差错，则使用与具有不可恢复差错的那块相应的另外一块来执行纠错。
根据本发明的另一方面，这里提供一种光盘记录设备，包括：一个编解码器，它使用一种压缩方法来压缩信息；一个帧格式编码器，它形成被编解码器压缩的数据的每一帧；一个帧重组器，它把从帧格式编码器中输出的帧划分成为块，每一块具有预定块尺寸并把所述块反复地输出预定次数；一个信道调制器，它把从帧重组器中输出的数据调制成为要被记录在记录介质上的一个数据格式；一个记录单元，它控制包括在光拾取器中的激光二极管，以使被信道调制器调制的数据被记录在记录介质上；和一个系统控制器，它生成要被记录在盘上的数据的扇区地址以及盘管理信息，同时控制整个系统，提供关于预定块尺寸和预定重复遍数的信息给帧重组器，并在记录完成之后把预定块尺寸和预定块记录数记录在盘的预定区域上。
根据本发明的另一方面，这里提供一种光盘再现设备，包括：一个信号处理器，它把通过光拾取器生成的一个RF信号放大并整形，以便输出一个数字信号；一个信道解调器，它把从信号处理器中输出的数字信号进行信道解调；一个帧提取器，它把从信道解调器中输出的帧划分成为具有一个块尺寸的块，从所划分出的块中提取期望的块而不必复制，并把所提取的块反复输出预定次数；一个帧格式解码器，它把从帧提取器中提取的每一数据帧的格式进行解码；一个编解码器，它根据一种压缩编码方法在从帧格式解码器中输出的数据上执行数据扩展；和一个系统控制器，它生成扇区地址，用于参考记录在盘上的各种管理信息从主机中读取期望信息，把扇区地址提供给一个伺服单元，并把块尺寸和块记录数提供给帧提取器，其中按照块尺寸和块记录数把每一块拷贝在盘上、记录在盘的预定区域上。
本发明另外的方面和/或优点在随后的说明书中将被部分地阐明，并且部分地将从说明书中变明显，或者通过本发明实践可以获悉。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面以及优点将从结合附图而采用的如下实施例的说明中变得显而易见并且更易于理解，附图中：
图1是传统光盘记录/再现设备的框图；
图2A和2B分别示出了按照CD-ROM模型1和模2的帧格式；
图3说明了用CD-ROM格式记录的帧数据的状态；
图4说明了用DVD-ROM格式记录的帧数据的状态；
图5是说明在光盘上产生的缺陷的视图；
图6是由于在光盘上产生的缺陷引起的影响图解；
图7A说明了用CD-ROM格式记录的数据状态，而图7B和7C每一个都说明了根据本发明的一个方面，当在盘上生成缺陷时恢复数据的方法；
图8说明了在DVD-ROM格式的盘上生成缺陷的状态；
图9说明了根据本发明的一个方面，当在DVD-ROM格式的盘上生成缺陷时恢复数据的方法；
图10说明了根据本发明一个方面的数据记录方法的概念；
图11是根据本发明一个方面的数据记录方法的流程图；
图12示出了使用于根据本发明一个方面的数据记录方法中的保护记录命令的结构；
图13是根据本发明一个方面的数据再现方法的流程图；
图14是根据本发明一个方面的光盘记录/再现设备的框图；
图15示出了图14中示出的帧重组器1402的结构；和
图16示出了图14中示出的帧提取器1404的结构。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例，其示例在附图中被说明，其中，类似参考数字是指在各处的类似元件。下面参见附图将描述实施例来解释本发明。
图1是传统光盘记录/再现设备的框图。图1中，为了描述的方便，将省略与伺服控制相关的组件、激光二极管输出控制等等。如图1所示的光盘记录/再现设备包括：一个编码器解码器(编解码器)102，它使用一种压缩方法来压缩或展开信息；一个帧格式编码器104，它对于被编解码器102压缩的每一数据帧执行扰频、交织等等；一个信道调制器106，它把从帧格式编码器104中输出的数据格式调制成为一种能够被记录在盘112上的数据格式；和一个记录单元108，它控制包括在光拾取器110中的激光二极管(未示出)以使被信道调制器106调制的数据被记录在盘112上。在这里，一个帧是纠错或数据记录的一个基本数据组。可是，数据组不限制为一帧，而是可以包括一个帧序列。
如图1所示的光盘记录/再现设备还包括一个信号处理器114，它把通过光拾取器110生成的一个RF信号放大并整形，以便输出一个数字信号；一个信道解调器116，它把从信号处理器114中输出的数字信号进行信道解调；和一个帧格式解码器118，它对于被信道解调器116解调的每一数据帧执行去扰频、纠错、去交织等等，并把合成数据输出到编解码器102。
在一种记录模式中，编解码器102按照一种预定压缩编码方法(例如，MPEG标准)来把从主机130中收到的数据进行压缩和编码。帧格式编码器104对于从编解码器102中收到的被压缩并编码的每一数据帧执行扰频、纠错、交织等等。信道调制器106使用一种预定调制法(例如，EFM(八到十四调制)，EFM+调制等等)来对从帧格式编码器104中输出的数据进行调制。记录单元108驱动包括在光拾取器110中的激光二极管以使从信道调制器106中输出的数据能够被自适应地记录在光盘112上，以便适合一个特定类型的光盘112。例如，记录单元108对从信道调制器106中输出的数据执行NRZI(非归零翻转)调制，并生成与NRZI已调数据相应的一个激光二极管驱动信号，以便适合特定类型的光盘。激光二极管驱动信号包括本领域熟知的峰值控制信号、偏置控制信号、改写控制信号等等。
系统控制器120通常由一台微处理器来实现。系统控制器120生成在其上将记录数据的扇区地址、各种盘管理信息等等，并在数据记录完成之后控制要被记录在盘的预定部分上的盘管理信息，同时控制整个系统。系统控制器120接收来自主机130的记录命令和数据，其中，记录命令定义在ATARI(AT附件程序接口)标准中。
伺服单元(未示出)按照由系统控制器120提供的一个扇区地址来控制光拾取器110的位置并生成用于操作系统的时钟信号。
在再现模式中，光拾取器110从激光二极管(未示出)生成并被光盘112反射的激光信号中获取在光盘112上形成的记号和空间相应的一个RF信号。该RF信号可以是相对于在盘上形成的标记和空间具有可变幅度的SUM(和)信号。信号处理器114把光拾取器110生成的RF信号放大并整形，以便输出数字信号。信道解调器116执行由信道调制器106执行的信道调制操作的逆操作，并对从信号处理器114中输出的数字信号进行信道解调。帧格式解码器118对信道解调器116解码的信号执行由帧格式编码器104执行的操作的逆操作(也就是说，去扰频、纠错并且去交织等等)，并把合成信号输出到编解码器102。编解码器102按照预定压缩编码方法(例如，MPEG标准)对原始数据进行解调并把解调数据输出到主机130。
系统控制器120生成扇区地址，用于参考记录在光盘112上的各种管理信息来读取来自主机的期望信息，并把扇区地址提供给伺服单元(未示出)。系统控制器120接收来自主机130的再现命令，其中，再现命令定义在ATARI标准中。
伺服单元(未示出)按照信号处理器114提供的各种伺服控制信号和系统控制器120提供的扇区地址来控制光拾取器110的聚焦操作、循迹操作、径向移动操作等等，还控制光盘112的旋转速度。
图2A和2B分别示出了按照CD-ROM模型1和模2的帧格式。在这里，帧是纠错或数据记录的基本数据组。帧被记录在盘112的一个扇区上。
参见图2A，在CD-ROM模式1的一帧中，开头16个字节被分配给同步信号(12个字节)和报头信息(4个字节)。报头信息用于识别帧，并指示包括在相应帧中的数据类型，与下一帧的相关性等等。随后的2048个字节被分配给用户数据，随后的4个字节被分配给错误检测码，随后的8个字节是保留给稍后使用的空间，最后区域P和Q的172个字节和104个字节被分配给纠错码。参见图2B，在CD-ROM模式2的一帧中，除分配用于同步信号和报头信息的区域之外的所有区域都被分配给用户数据。
图3说明了用CD-ROM格式记录的帧数据的状态。如图3所示，帧按CD-ROM格式记录在一个扇区上。在盘上形成具有螺旋形状的轨道，并且在轨道上形成扇区。每一扇区有一个相应的地址并且是数据记录或数据再现的单位。
图4说明了用CD-ROM格式记录的帧数据的状态。如图4所示，纠错块(ECC块)包括16个2K字节帧并且被记录在盘上的16个连续扇区上。也就是说，使用DVD-ROM格式，ECC块(16个扇区)是数据记录或数据再现的一个单位。
图5说明了在光盘上产生的缺陷。在光盘上产生的缺陷包括光盘的结构缺陷、由于刻痕所生成的直线形状的缺陷、由于灰尘生成的点形状的缺陷等等。由于刻痕或灰尘产生的缺陷是严重的缺陷，引起记录/再现数据的问题。
图6示出了由在光盘上产生的缺陷引起的影响。如图6所示，在扇区B上生成缺陷的情况下，记录在扇区B上的数据受到损坏。在这种情况下，被损坏的数据首先由相应帧的纠错码来恢复。然而，如果所述缺陷大于能够被纠错码恢复的预定数量，则被损坏的数据不能被恢复。
如果记录在具有某些缺陷的扇区上的被损坏数据是程序组、数据库源等等，则被损坏的数据不能通过内插法恢复，它与A/V数据不同。因此，程序不能被执行和/或数据库的重要字段数据丢失。同时，如果具有缺陷的扇区是记录盘文件信息的区域，则可能访问该盘是不可能的。这个问题在使用CD-ROM、DVD-ROM以及数据备份类似的那些格式的盘中是非常严重的，甚至在写入一次记录媒体中更为严重。
根据本发明一个方面的数据记录方法把数据划分成为具有预定尺寸的块，并把所述块以预定次数(以下称为重复遍数)反复地记录在记录介质上，因此记录的数据有强健的抗缺陷能力。即，通过把数据划分成为具有预定尺寸的相同的块，并利用缺陷在轨道方向上不连续的这个事实来在轨道方向上把块反复地记录，因此，即使在某些块中生成缺陷，也可使用冗余块来恢复被损坏的数据。
图7A说明了用CD-ROM格式记录数据的状态，而图7B和7C是表示根据本发明的一个方面，当在盘上生成缺陷时恢复数据的方法。
根据本发明的数据记录方法，数据被分成具有预定尺寸的块，所述块在轨道方向上被反复地记录在记录介质上。参见图7A，扇区A、扇区B和扇区C在轨道方向上被记录两次。每一扇区可以被记录两次左右，每一次都在轨道方向上和/或在其它方向上记录。
在这里，″扇区A、扇区B和扇区C″以及″扇区A′和扇区B′和扇区C分别对应一个块。相应的两个块(block1，block2)具有相同内容的数据。
并且，图7B和7C示出了当在如图7A所示记录之后生成缺陷时的恢复数据的方法。参见图7B，当在前一块(扇区A、B和C)中生成缺陷时，使用后一块(扇区A′、B′和C′)来恢复被损坏的数据。如果在块的边界部分处生成缺陷，则可使用所述块之中没有缺陷的扇区来正确地恢复数据。
图8说明了在DVD-ROM格式的盘上生成缺陷的状态。参见图8，如果在第二个ECC块(16个扇区)中生成缺陷，则记录在第二ECC块上的数据被损坏。缺陷可能在盘上的任何块中生成，从而损坏记录在各个块上的数据。
图9是根据本发明当在DVD-ROM格式的盘上生成缺陷时的恢复数据的方法。参见图9，被损坏的数据可以使用有缺陷的那块附近的块来恢复。
图10说明了根据本发明一个方面的数据记录方法。如图10所示，根据本发明的数据记录方法在同一记录介质上记录文件802和至少一个拷贝804、806。根据本发明的数据记录方法把每一文件划分成为具有预定尺寸的块，并对所划分出的块进行交织和记录。
首先，产生要被记录的原始文件802的拷贝804和806。两个拷贝804和806如图10所示，然而，拷贝数可以按照需要而改变。拷贝数被称为重复遍数。
每个文件802、804、806被分成具有预定尺寸的块。正如所示出的，块尺寸与在记录介质上记录数据和/或从记录介质中再现数据或者执行纠错的最小单位有关。块尺寸可以是最小单位的整数倍。例如，在每个扇区记录/再现数据的CD-ROM格式的盘的情况下，块尺寸是记录在扇区上的用户数据尺寸的整数倍。同时，在以16个扇区为单位来记录/再现数据的DVD-ROM格式的盘的情况下，块尺寸是16个扇区的整数倍。
各个文件块被记录在记录介质上。更详细地说，按照原始文件802、拷贝804、拷贝806的顺序，从原始文件802和拷贝804以及806中提取各个块，并且所提取的块按照所提取的顺序被记录在记录介质上。通过这些操作执行交织。因此，因为具有相同内容的三块在轨道方向上相继被记录在记录介质上，所以由于在记录介质上产生的缺陷导致被损坏的一块数据能够被替换为另一块的数据。块尺寸和重复遍数应该被数据再现设备所知，以便于稍后的再现。因此，记录介质在预定区域中存储块尺寸和重复遍数，所述预定区域用于存储与记录在其中的文件相关的信息，比如一个存储单位。根据本发明的一个方面，数据再现设备参考此信息来读取数据。
图11是根据本发明一个方面的数据记录方法的流程图。参见图11，在操作S1102，从主机130中收到记录命令。为了与其他类型的记录命令区分开来，使用于本发明中的记录命令被称为保护记录命令。对于诸如CD-R、DVD-R以及可重写的CD和DVD盘之类的可记录盘，可以使用这种记录命令。
图12示出了使用于根据本发明一个方面的数据记录方法中的保护记录命令的结构。因为光盘记录/再现设备通常具有ATARI兼容性。可是，本发明不局限于具有ATARI能力。根据记录设备与主机之间的接口标准来决定命令格式，并且可以按照需要来改变命令格式。
ATARI命令由12个字节组成，并且12个字节的第一字节(字节0)被用于表示要执行的命令的类型。为了与占先的ATARI命令区别开来，根据本发明一个方面，保护记录命令使用保留代码之一。
ATARI命令的第二字节(字节1)和第三字节(字节2)分别被分配给块尺寸和重复遍数。块尺寸表示交织方法记录的数据的尺寸，并且最好是在记录介质上记录数据或者从记录介质中再现数据或者执行纠错的最小单位的整数倍。重复遍数与数据恢复能力有关。随着重复遍数增加，数据恢复能力增强。然而，能够被储存在记录介质上的数据数量变小。ATARI命令的第四字节(字节3)被用作标记，指示保护记录命令的设置/非设置。
在操作S1104，块尺寸M和重复遍数N被设置如保护记录命令所示。当从帧格式编码器中输出的帧被分开或重复时，参考块尺寸M和重复遍数N。块尺寸M和重复遍数N被记录在盘的预定区域上，以便能参考它们用于稍后的扇区寻址以及纠错。块尺寸M和重复遍数N能够被设置为缺省值。例如，如果块尺寸M和重复遍数N未被设置，或者即使设置了保护记录，但是却太大，则使用被设置为缺省值的块尺寸和重复遍数来执行记录操作。因此，通过控制重复遍数，可保持记录介质的记录容量大于所要求的记录容量，因此，记录介质的记录容量可以大于要被记录的文件尺寸。
在操作S1106，关于从主机130中提供的数据的扰频、交织、纠错等等被执行，以便形成一帧。在这里，一帧的尺寸取决于能够被记录在记录介质上的最小数据单位或者纠错的数据单位。在CD-ROM格式情况下，一帧是一个扇区，而在DVD-ROM格式情况下，一帧占用16个扇区。在操作1108，每一帧被分成块尺寸为M的块，并且所述块被反复输出N次，在此，N是重复遍数。
然后，在操作S1110中，在操作1108中输出的数据被信道调制并记录在记录介质上。至少指示保护记录是否被执行的信息、块尺寸M以及重复遍数N被记录在记录介质中的记录文件的相关信息存储区域上。此相关信息存储区域可以是CD-R的TDB(轨道描述符块)并且可以是DVD+R/-R的控制数据区域(CDZ)的物理格式信息数据块。信息存储区域不局限于CD-R的TBD或者DVD+R/-R的物理格式信息数据块。
当再现设备再现数据时，再现设备参考记录在相关信息存储区域中的块尺寸M和重复遍数N。
图13是根据本发明一个方面的数据记录方法的流程图。参见图13，在操作S1302，从主机130中接收数据再现命令。在操作S1304，再现设备访问存储与记录在记录介质上的文件相关的信息的相关信息存储区域，并获取指示相应文件是否通过保护记录命令、块尺寸M和重复遍数N而被记录的信息。块尺寸M和重复遍数N被用于从记录介质中读取的那些帧中提取所需帧或者对所读取的帧执行纠错。
在操作S1306，从记录介质中读取相应文件的数据。在操作S1308，参考块尺寸M和重复遍数N，从相应文件中提取帧。例如，如果块尺寸M是3个扇区，重复遍数是2，则每6个扇区提取3个扇区。在操作S1310，对所提取的帧执行纠错。在执行纠错之后，在操作S1312确定帧数据是否已经被正确地读取。
如果确定在所提取的帧中产生了不能够被纠错码恢复的一个不可恢复差错，则参考块计数M和重复遍数N来访问与有差错的那帧相应的另一块，并且对那块再一次执行纠错操作S1310。通过用另一块的相应扇区替换被损坏的扇区或者通过使用另一块的相应扇区的纠错码来纠正被损坏的扇区，从而执行纠错。
在执行纠错之后，如果确定该块被正确地读取，那么在操作S1316确定文件是否被完全再现。如果文件未被完全再现，则流程返回到操作S1306并读取随后的块。
在读取记录在盘上的所有块之后，如图13所示的再现方法提取所要求的块。可是，应当指出，只有要求的块会被读取而不必读取记录在盘112上的所有块。在这种情况下，系统控制器120和伺服单元参考块尺寸M和重复遍数N来获得用于读取所需块的扇区地址，同时，通过相同的方法可以搜索与有差错的一块相同的一块。
根据如图11和13所示的记录/再现方法，由记录设备执行记录操作，并且由再现设备执行再现操作。可是，不言而喻，根据本发明的记录和再现方法能够由主机130执行。例如，当主机130产生要被记录在记录介质上的数据文件时，主机130可以使用根据本发明一些方面所设置的块尺寸和重复遍数来产生所述数据文件，并且允许记录设备把数据文件记录在记录介质上。此外，当再现设备再现记录在记录介质上的文件并把再现文件传送给主机130时，主机130为文件中的每一块执行纠错和数据恢复。
可是，在这种情况下，纠错码等等应该被加到由主机130生成的数据文件中并且应该为数据文件上的每一块执行纠错。此外，由于对不同的记录媒体来说块尺寸不同，所以主机130将识别记录介质的类型并且应该使用适合于特定块尺寸的纠错方法。此外，由于指示保护记录是否被执行的信息、块尺寸以及重复遍数不能被记录在记录介质上，因此兼容性差。由于这些原因，由光盘记录/再现设备而不是由主机130来更精确地执行记录/再现方法。还应该理解，不用主机就可以执行这些方法，就像在独立的播放器中发生的一样。
图14是根据本发明一个方面的光盘记录/再现设备的框图。在图14中，与图1具有相同附图标记的组件按照与图1的各个组件相同的方式进行操作，因此将省略它的详细说明。如图14所示的光盘记录/再现设备包括：一个帧重组器1402，当数据记录时它根据保护记录命令来重组从帧格式编码器中输出的帧；和一个帧提取器1404，它从用保护记录命令记录的文件中提取所需的块，与根据本发明一个方面的如图1所示的光盘记录/再现设备不同。帧重组器1402把从帧格式编码器104中输出的帧划分成为块尺寸为M的块，并且把所划分出的块输出N次，在此N是重复遍数。
图15示出了图14中示出的帧重组器1402的结构。帧重组器1402执行一个缓存功能并包括一个存储器1502、一个记录单元1504和一个读取器1506，其中，把帧数据记录在存储器1502中或者从中读取帧数据，记录单元1504把帧数据记录在存储器1502中，读取器1506读取记录在存储器1502中的帧数据。
记录单元1504把帧数据划分成为块尺寸为M的块，并把划分出的帧数据在存储器1502中反复地记录N次，其中N是重复遍数。读取器1506在如图15所示的预定方向(由实线表示)上按顺序读取记录在存储器1502中的帧数据，并且把所读取的帧数据提供给信道调制器106。因此，存储器1502最好具有与帧尺寸×最大块尺寸Mmax×最大重复遍数Nmax相应的存储容量。
图16示出了图14中示出的帧提取器1404的结构。帧提取器1404把从信道调制器116中输出的帧划分成为块尺寸为M的块，从所划分出的块中提取期望的块而不复制，并且把所提取的块反复地输出N次，在此N是重复遍数。
帧提取器1404执行一个缓存功能并包括一个存储器1602、一个记录单元1604和一个读取器1606，其中，帧数据被记录在存储器1602中或者从中读取帧数据，记录单元1604把帧数据记录在存储器1602中，读取器1606参考块尺寸M和重复遍数N，只读取记录在存储器1602中的帧数据之中的期望帧。
记录单元1604把从信道解调器116中提供的数据划分成为块尺寸为M的块并且把所划分出的块记录在存储器1602上。读取器1606在预定方向上(由图16中的实线表示)按照这样一种方式读取记录在存储器1602中的帧数据，即读取与块尺寸相应的每个帧数据N次，其中N是重复遍数，并且把所读取的帧数据提供到帧格式解码器118。
因此，存储器1602应该具有与帧尺寸×最大块尺寸Mmax×最大重复遍数Nmax相应的存储容量。可是，不言而喻，存储器1602的存储容量可以按照需要设置。
下面详细描述如图14所示的光盘记录/再现设备的操作。在一种记录模式中，编解码器102按照一种预定压缩编码方法(例如，MPEG标准)来把从主机130中收到的数据进行压缩编码并输出。帧格式编码器104对于从编解码器102中收到的压缩编码数据上的每一帧执行扰频、交织、纠错等等。帧重组器1402把从帧格式编码器104中输出的帧划分成为块尺寸为M的块，并且把所划分出的块输出N次，在此N是重复遍数。信道调制器106使用一种预定调制法(例如，EFM，EFM+调制等等)来对从帧格式编码器104中输出的并且输出数据进行调制并输出。记录单元108驱动包括在光拾取器110中的激光二极管，以使从信道调制器106中输出的数据相对于光盘112的记录类型而被自适应地记录。
系统控制器120生成要被记录的数据的扇区地址以及各种盘管理信息，并控制所述记录以便在记录终止之后把盘管理信息记录在盘112上，同时控制整个系统。如果接收到一个保护记录命令，则块尺寸M和重复遍数N被提供给帧重组器1402。此外，在记录终止之后，指示记录是否通过保护记录命令执行的信息、块尺寸以及重复遍数被记录在盘上的指定区域上，以便被用于稍后的再现。
伺服单元(未示出)按照由系统控制器120提供的扇区地址来控制光拾取器110的位置并生成用于操作系统的时钟信号。
在再现模式中，光拾取器110从激光二极管(未示出)生成并由光盘112反射的激光信号中获取并输出与在光盘112上形成的标记和空间相应的RF信号。所述RF信号可以是一个常规sum(和)信号，它的幅度按照在盘上形成的标记和空间而改变。
信号处理器114把通过光拾取器110生成的RF信号放大并整形，以便输出数字信号。信道解调器116执行由信道调制器106执行的信道调制操作的逆操作，并对从信号处理器114中输出的数字信号进行信道解调并输出。帧提取器1404把从信道解调器116中输出的帧划分成为块尺寸为M的块，从所划分出的块中提取期望的块，并且把所提取的块反复地输出重复遍数N次。
帧格式解码器118对从帧提取器1404中输出的帧数据执行由帧格式编码器104执行的操作的逆操作(即，去扰频、纠错以及去交织等等)，并把帧数据输出到编解码器102。编解码器102使用预定压缩编码方法(例如，MPEG标准)对原始数据进行解调并把解调数据输出到主机130。
系统控制器120生成一个扇区地址，用于参考记录在光盘112上的各种管理信息来读取来自主机的期望信息，并把扇区地址输出给伺服单元(未示出)。
在再现模式中，系统控制器120检查文件是否是参考记录在盘的预定区域上的信息而通过保护记录命令记录的一个文件，如果确定所述文件是通过保护记录命令记录的文件，则提供块尺寸M和重复遍数N给帧提取器1404。
伺服单元(未示出)响应于信号处理器114提供的各种伺服控制信号和系统控制器120提供的扇区地址来控制光拾取器110的聚焦操作、循迹操作、径向移动操作等等，并还要控制光盘112的旋转速度。虽然使用CD-ROM和DVD-ROM格式作为例子进行了描述，不言而喻，其它类型的盘，比如可重写的DVD和CD以及其他只读的、写入一次的以及可重写的盘也可以使用本发明的方法。
本发明能够通过方法、设备以及系统来实现。如果本发明一个方面通过软件来实现，则本发明是执行必要任务的码段。程序或码段可以被储存在处理器可读介质或媒体中，并且能够通过传输介质或者经由网络由与载波耦合的计算机数据信号来发射。本发明也可以是储存在能够运行于通用计算机上的计算机可读介质上的程序。在这里，计算机可读介质包括但是不局限于：诸如磁存储介质(例如ROM、软盘、硬盘等等)之类的存储媒体、光可读媒体(例如，CD、DVD等等)以及载波(例如，通过互联网的传输)。本发明也可以被具体化为储存在计算机可读介质上的计算机可读程序代码单元，它使经由网络连接的若干计算机系统影响分布式处理。
如上所述，根据本发明的数据记录方法，通过把数据划分成为具有预定尺寸的块并把所述块反复地记录在记录介质上预定个数，可以使用预定不同的块代替一个故障块来恢复被损坏的数据，因此，记录数据有强健的抗缺陷能力。
虽然本发明的一些实施例已经被示出和描述，但是本领域技术人员应该理解，不偏离本发明的原理和精神在此实施例中可以进行改变，本发明的范围被定义在权利要求以及它们的等价物中。

Claims (53)

1.一种数据记录方法，包括：
把要被记录在记录介质上的数据划分成为多块，每一块具有预定块尺寸；
以预定次数把每一块反复记录在记录介质上；和
把预定块尺寸和预定块记录数记录在记录介质上，
其中：预定块尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
2.权利要求1的数据记录方法，其中：预定块尺寸是记录介质的最小记录单位的整数倍或者是记录介质的纠错单位的整数倍。
3.权利要求1的数据记录方法，其中：响应于保护记录命令来执行所述数据记录方法。
4.权利要求3的数据记录方法，其中：保护记录命令至少包括预定块尺寸以及预定块记录数。
5.权利要求4的数据记录方法，其中：预定块记录数根据数据文件尺寸以及记录介质的剩余记录容量而变化。
6.权利要求3的数据记录方法，其中：保护记录命令是一个高级技术附件包接口命令。
7.权利要求6的数据记录方法，其中：保护记录命令包括指示保护记录命令的信息、预定块尺寸的信息、以及每一块要被记录的预定块记录数的信息。
8.权利要求7的数据记录方法，其中：保护记录命令还包括在设置保护记录与未设置保护记录之间指示并区分的信息。
9.权利要求1的数据记录方法，其中：所述记录介质是光盘。
10.权利要求9的数据记录方法，其中：所述光盘是一次写入光盘。
11.权利要求10的数据记录方法，其中：所述光盘是CD-R。
12.权利要求10的数据记录方法，其中：所述光盘是DVD+R/-R。
13.一种数据记录方法，包括：
产生要被记录在记录介质上的原始文件的至少一个拷贝；
把所述原始文件和所述至少一个拷贝划分成为多个块，每一块分别具有预定尺寸；
从原始文件和拷贝的各个块中交替地读取预定的一块：
把读取的块记录在记录介质上；和
把预定块尺寸和拷贝数记录在记录介质上，其中：预定块尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
14.权利要求14的数据记录方法，其中：通过使用一个记录设备把数据记录在记录介质上来执行所述数据记录方法。
15.权利要求14的数据记录方法，其中：所述记录设备是光盘记录设备。
16.权利要求15的数据记录方法，其中：所述光盘记录设备把数据记录在一次写入盘上。
17.一种从记录介质中再现数据的数据再现方法，其中：使用这样一种数据记录方法把数据记录在记录介质上，该数据记录方法把数据划分成为块，每一块具有预定块尺寸，把每一块在记录介质上反复记录预定拷贝次数，并把预定块尺寸和预定拷贝次数记录在记录介质上，所述数据再现方法包括：
从记录介质中读取块；
参考预定块尺寸和预定拷贝次数来从所读取的块中提取期望的块而不复制；
确定在所提取的块中是否产生了一个不可恢复的差错；和
如果在所提取的块中产生了不可恢复的差错，则使用与具有不可恢复差错的那块相应的另外一块来执行纠错，
其中：预定块尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
18.权利要求17的数据再现方法，其中：通过用相应的另一块来替换具有不可恢复差错的那块来执行纠错。
19.权利要求17的数据再现方法，其中：使用与具有不可恢复差错的那块相应的另一块的纠错码来执行纠错。
20.权利要求17的数据再现方法，其中：所述记录介质是光盘。
21.权利要求20的数据再现方法，其中：所述光盘是一次写入光盘。
22.权利要求20的数据再现方法，其中：所述光盘是CD-R。
23.权利要求20的数据再现方法，其中：所述光盘是DVD+R/-R。
24.一种从具有被分成数据块的至少一个数据帧的数据文件中记录/再现数据的方法，所述方法包括：
把每一数据块拷贝预定次数；
把每一数据块和所拷贝的数据块记录在记录介质上；
把每一数据块的尺寸和拷贝数存储在一个存储位置中；
根据每一数据块的尺寸和每一数据块的拷贝数来从记录介质中提取数据；
对所提取的数据有差错的每一数据块执行纠错，其中，通过用与被损坏的块相关的拷贝数据块的相应扇区来替换被损坏的扇区或者通过使用与被损坏的块相关的拷贝数据块的相应扇区的纠错码来纠正被损坏的扇区，从而执行纠错，其中，
所拷贝的数据允许在记录介质上发生缺陷之后再现所记录的数据，
其中，每一数据块的尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
25.权利要求24的记录/再现方法，其中：存储位置是要被扇区地址和纠错参考的记录介质的一个区域。
26.权利要求24的记录/再现方法，还包括：把数据文件划分成为数据块，每一数据块具有与记录/再现数据的最小单位有关的预定尺寸，其中，纠错比特长度大于每一数据块。
27.权利要求26的记录/再现方法，其中：每一数据块的尺寸是记录介质的最小记录/再现单位的整数倍或者是纠错单位的整数倍。
28.权利要求26的记录/再现方法，其中：所述记录介质是光盘。
29.权利要求28的记录/再现方法，其中：以CD-ROM的格式写光盘，并且每一数据块的尺寸都是记录在扇区上的用户数据尺寸的整数倍。
30.权利要求28的记录/再现方法，其中：用以16个扇区为单位来记录/再现数据的DVD-ROM格式写光盘，每一数据块的尺寸都是16个扇区的整数倍。
31.权利要求24的记录/再现方法，其中：根据记录命令来执行记录。
32.权利要求31的记录/再现方法，其中：所述记录命令有高级技术附件分组接口能力，高级技术附件包接口命令包括12字节的数据。
33.权利要求31的记录/再现方法，其中：所述记录命令包括每一数据块的尺寸和每一数据块的拷贝数。
34.权利要求24的记录/再现方法，还包括：确定每一数据块的尺寸和每一数据块的拷贝数并且把确定的值设置为缺省值，以使得如果在记录命令中未设置每一数据块的尺寸和每一数据块的拷贝数，则使用缺省值来执行记录。
35.权利要求24的记录/再现方法，其中：如果记录介质是CD-R，则存储位置是轨道描述符块，而如果记录介质是DVD+R/-R，则存储位置是控制数据区域的物理格式信息数据块。
36.权利要求24的记录/再现方法，还包括：再现所述数据以使得只有需要的数据块被读取并从记录介质中被提取。
37.权利要求36的记录/再现方法，其中：使用计算机来执行记录/再现，并且计算机为有差错的每一数据块提供纠错和数据恢复。
38.权利要求24的记录/再现方法，其中：存储位置有与数据帧尺寸、最大数据块尺寸以及每一数据块被拷贝的最大次数相应的存储容量。
39.一种光盘记录设备，包括：
一个编码器/解码器，使用一压缩方法来压缩信息；
一个帧格式编码器，把被编码器/解码器压缩的数据的每一帧格式化；
一个帧重组器，把从帧格式编码器中输出的帧划分成为多个块，每一块具有预定块尺寸，并把每一块反复地输出预定次数以便产生每一块的至少一个拷贝；
一个信道调制器，把从帧重组器中输出的数据调制成为要被记录在记录介质上的数据格式；
一个记录单元，控制包括在光拾取器中的激光二极管，以使被信道调制器调制的数据被记录在记录介质上；和
一个系统控制器，它在控制整个记录系统的同时，生成要被记录在盘上的数据的扇区地址以及盘管理信息，提供关于预定块尺寸和预定块记录数的信息给帧重组器，并在记录完成之后把预定块尺寸和预定块记录数记录在盘的预定区域上，
其中：预定块尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
40.权利要求39的光盘记录设备，其中：
帧重组器包括：
一个存储器，从帧格式编码器中输出的帧数据被记录在所述存储器上或
者从所述存储器中被读取，
一个记录单元，把帧数据记录在存储器上，和
一个读取单元，读取记录在存储器中的帧数据；并且
记录单元把帧数据划分成为具有预定块尺寸的块，并把所划分出的块反复记录在存储器中，然后读取单元按顺序读取记录在存储器中的帧数据，并把读取的帧数据提供给信道调制器。
41.权利要求39的光盘记录设备，其中：所述光盘记录设备把数据记录在一次写入盘上。
42.一种光盘再现设备，包括：
一个信号处理器，它把通过光拾取器生成的一个RF信号放大并整形，以便输出数字信号；
一个信道解调器，它对从信号处理器中输出的数字信号进行信道解调；
一个帧提取器，它把从信道解调器中输出的帧划分成为具有预定块尺寸的块，从所划分出的块中提取期望的块而不必复制，并把所提取的块反复输出预定次数；
一个帧格式解码器，把从帧提取器中提取的每一数据帧的格式进行解码；
一个编解码器，它根据一种压缩编码方法在从帧格式解码器中输出的数据上执行数据扩展；和
一个系统控制器，它生成扇区地址，用于参考记录在盘上的管理信息从主机中读取期望信息，把扇区地址提供给一个伺服单元，并把块尺寸和块记录数提供给帧提取器，其中按照块尺寸和块记录数把每一块拷贝在盘上、记录在盘的预定区域上，
其中，预定块尺寸取决于记录介质的最小记录单位以及纠错单位。
43.权利要求42的光盘再现设备，其中：光盘再现设备从一次写入盘中再现数据。
44.一种具有光拾取器的光盘记录和/或再现设备，它记录/再现数据以使得在记录介质上出现缺陷之后再现记录的数据，所述设备包括：一个把数据记录在记录介质上的记录单元，该记录单元包括
用于把一个数据帧划分成为具有预定块尺寸的至少一个数据块并把每一数据块输出预定次数以便形成每一数据块的至少一个拷贝的部件，和
用于对所划分出的块的格式进行调制以便将数据记录在记录介质上的部件；和
一个再现记录在记录介质上的数据的再现单元，所述再现单元包括
对光拾取器产生的信号中的数据进行解调的部件，和
把已解调信号划分成为数据块并把所提取的数据块输出预定次数的部件，其中每一块具有预定块尺寸。
45.权利要求44的光盘记录和/或再现设备，还包括：一个信号处理器，它把通过光拾取器生成的一个RF信号放大并整形，以便输出一个数字信号。
46.权利要求45的光盘记录和/或再现设备，还包括：
一个帧格式解码器，把从再现单元中提取的每一数据帧的格式进行解码；和
一个编解码器，它根据一种压缩编码方法对从帧格式解码器中输出的数据执行数据扩展。
47.权利要求46的光盘记录和/或再现设备，还包括：一个系统控制器，它生成用于参考记录在盘上的各种管理信息从源中读取期望信息的扇区地址，把扇区地址提供给一个伺服单元，并把数据块尺寸和记录在盘的预定区域上的每一数据块拷贝数提供给再现单元。
48.权利要求47的光盘记录和/或再现设备，其中：编码器解码器使用一种压缩方法压缩数据，由编解码器压缩的每一数据帧的格式被帧格式编码器格式化。
49.权利要求46的光盘记录和/或再现设备，其中：记录单元还包括一个存储器，从帧格式编码器中输出的数据被记录在所述存储器上或者从所述存储器中被读取。
50.权利要求44的光盘记录和/或再现设备，其中：再现单元还包括：一个存储器，帧数据从所述存储器中被读取；一个记录器，把帧数据记录在存储器中；和一个读取器，根据数据块尺寸和每一数据块的拷贝数来只读取存储器中的期望帧数据，所述读取器在预定方向上读取每一数据块。
51.权利要求50的光盘记录和/或再现设备，其中：存储器的存储容量与数据帧尺寸、最大数据块尺寸以及每一数据块被拷贝的最大次数相应。
52.权利要求44的光盘记录和/或再现设备，其中：编解码器使用MPEG标准压缩编码方法。
53.权利要求44的光盘记录和/或再现设备，其中：记录单元按照EFM调制方案来调制并输出来自帧重组器中的数据。
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