CN1609957A - 信息记录介质、信息再现装置以及信息记录和再现装置 - Google Patents

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Abstract

使得在所有只读类型、一次写入类型和可重写类型中,在导入区域中的基本数据结构彼此一致。导入区域被分成系统导入区域和数据导入区域。在系统导入区域中的轨道坑和坑的坑间距比在数据导入区域中的要长。在系统导入区域中,根据电平限幅技术来检测来自比特的再现信号,并且在数据导入区域和数据区域中,根据PRML技术来检测信号。这样,可以为只读类型、一次写入类型和可重写类型的任何一个,提供一种信息记录介质和信息再现装置或信息记录和再现装置,能够从一次写入型记录介质的导入区域中稳定地再现信号,同时保持格式兼容性。

Description

信息记录介质、信息再现装置 以及信息记录和再现装置
技术领域
本发明涉及一种信息记录介质、一种信息再现装置以及一种信息记录和再现装置。
背景技术
这样的信息记录介质中,所谓的DVD(数字多用盘)是一个例子。目前的DVD标准包括只读型DVD-ROM标准,一次写入型DVD-R标准、可重写(约1000次)型DVD-RW标准和可重写(约10000次)型DVD-RAM标准。
在任何一种标准的信息记录介质中,都在导入区(lead-in area)内记录了基准码(例如,参看美国专利No.5,696,756或日本专利No.2,810,028)。
导入区内记录了浮雕(凹和凸)型凹坑(pit),用于记录基准码。在目前的DVD-ROM中,当将激光的波长定义为λ,基底的折射系数定义为“n”时,关于该凹坑的深度,认为λ/(4n)是最佳深度。相反,在目前的DVD-RAM中,导入区内凹坑的深度等于记录区(数据区)内凹槽(groove)的深度。生成使记录区内的串扰(cross-talk)最小的条件,以致认为λ/(5n)至λ/(6n)是最佳深度。在目前的DVD-ROM和DVD-RAM中,导入区内凹坑的深度都是足够大的,因此,可以从导入区内的凹坑获得大的再现信号幅度。
相反,在目前的DVD-R中,记录区内凹槽的深度非常小,因此不能获得大的再现信号幅度。这样就存在一个问题,不能在该区域中记录可以不断再现的导入信息。
如上所述,在一次写入型信息记录介质中,存在一个问题,即不能不断地再现来自导入区的信号。
发明内容
本发明关注一种信息记录介质,一种信息再现装置以及一种信息记录和再现装置,其基本上能避免由现有技术的局限和缺陷所致的问题中的一个或多个。
依照本发明,在与只读型、一次写入型和可重写型中的任何类型保持格式兼容性的同时,能稳定地再现来自一次写入型信息记录介质的导入区的信号。
依照本发明的一个具体实施方式,一种信息记录介质包括一系统导入区、一数据导入区和一数据区,其中信息以浮雕凹坑的形式记录在该系统导入区内;系统导入区内的轨道间距(track pitch)和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于数据导入区和数据区内的轨道间距和最短凹坑间距。
依照本发明的另一个具体实施方式,一种从包括一系统导入区、一数据导入区和一数据区的信息记录介质中再现信息的信息再现装置,其中信息以浮雕凹坑的形式记录在该系统导入区内,系统导入区内的轨道间距和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于数据导入区和数据区内的轨道间距和最短凹坑间距,该装置包括一个电平限幅单元(level slice unit),依照电平限幅技术检测来自该信息记录介质的该系统导入区的信号,还包括一个部分响应似然技术单元,依照部分响应似然技术检测来自数据导入区和数据区中至少一个的信号。
依照本发明的又一个具体实施方式,一种使用包括一系统导入区、一数据导入区和一数据区的信息记录介质记录和/或再现信号的信息记录和/或再现装置,其中信息以浮雕凹坑的形式记录在该系统导入区内,系统导入区内的轨道间距和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于数据导入区和数据区内的轨道间距和最短凹坑间距,该装置包括一个电平限幅单元,依照电平限幅技术检测来自该信息记录介质的该系统导入区的信号,还包括一个部分响应似然技术单元,依照部分响应似然技术检测来自数据导入区和数据区中至少一个的信号。
下文中将详细阐述本发明其它的目的和优点,从说明中部分的目的和优点将显而易见,或通过本发明的实践获得了解。
依靠下面特别指出的方法和组合可实现和获得本发明的目的和优点。
附图说明
附图说明本发明的实施方式,其中附图并入说明书并构成了说明书一部分,并且该附图、本发明的实施方式以及上述的一般性说明和下述的详细说明一起用于解释本发明的原理,其中:
附图1示出了依照本发明一实施方式的各个要点以及有益效果;
附图2示出了依照本发明该实施方式的其它各种要点以及有益效果;
附图3给出了一个在信息记录介质上视频信息文件分配的示例;
附图4给出了另一个在信息记录介质上视频信息文件分配的示例;
附图5是将被记录在信息记录介质上一个节目流;
附图6举例说明了子图片的压缩规则;
附图7给出了像素数据和像素名称的分配;
附图8给出了像素的分配示例;
附图9给出了子图片单元SPU与子图片压缩SP_PCK之间的相互关系;
附图10给出了子图片单元头SPUH的内容;
附图11给出了子图片类别SP_CAT的构成;
附图12给出了用于压缩的位图数据的像素数据的构成;
附图13给出了作为一个单元的压缩数据;
附图14给出了3位的游程长度压缩规则(在行的单元中)以及在3位数据中8色表达式;
附图15给出了4位的游程长度压缩规则(在行的单元中)以及在4位数据中16色表达式;
附图16给出了本实施方式的一个依照游程长度压缩规则的实际数据结构的示例;
附图17给出了当附图16的数据结构作为一个单元时的一个示例;
附图18给出了当附图16的数据结构作为一个单元时的另一个示例;
附图19给出了当附图16的数据结构作为一个单元时的又一个示例;
附图20给出了4位的游程长度压缩规则(在行的单元中)以及在4位数据中16色表达式的另一个示例;
附图21举例说明了一个子图片头和一个显示控制序列;
附图22的框图给出了执行记录和再现处理的光盘驱动的示例;
附图23的框图给出了播放器参考模式,详细显示了附图22中光盘驱动的信号处理系统;
附图24举例说明了由多个子图片数据包的子图片数据形成的子图片单元;
附图25给出了记录在信息记录介质的数据区内的数据的信号处理;
附图26给出了一个数据帧;
附图27给出了数据ID中的数据结构;
附图28给出了可重写型信息记录介质中数据帧数的内容;
附图29给出了可重写型信息记录介质中记录类型的定义;
附图30给出了加扰帧的产生;
附图31给出了一个ECC块;
附图32给出了加扰帧的分配;
附图33给出了一奇偶行的交叉;
附图34给出了记录数据字段;
附图35给出了同步码的内容;
附图36给出了在扇区之间移位的情况下连续的同步码的组合方式之间的比较;
附图37给出了在保护区之间移位的情况下连续的同步码的组合方式之间的比较;
附图38给出了检测到预料之外的同步码组合方式时误差现象之间的相互关系;
附图39给出了记录在信息记录介质上而不管介质类型(只读、一次写入或可重写类型)的相同记录数据的层次结构;
附图40给出了只读型信息记录介质的记录系统的第一实施方式和第二实施方式;
附图41给出了在图40的记录系统内的保护区的详细结构;
附图42给出了分配在附加区中的保密信息信号的分配的实施方式;
附图43给出了分配在附加区中的保密信息信号的分配另一个实施方式;
附图44给出了附加区中数据结构的修改的实施方式;
附图45给出了在ROM介质中保护区的示例;
附图46给出了在ROM介质中保护区的另一个示例;
附图47举例说明了可记录型记录介质与只读型信息记录介质之间在记录形式(格式)上的相互关系;
附图48给出了可重写型信息记录介质中的区域结构;
附图49举例说明了一摆动调制系统;
附图50给出了在凸起/凹槽记录中的一摆动调制系统,用于说明不确定位的产生;
附图51给出了用于降低不确定位的发生频率的格雷码;
附图52给出了用于降低不确定位的发生频率的一特定的轨道码;
附图53给出了在可重写型信息记录介质上的摆动地址格式;
附图54给出了位调制规则;
附图55给出了周期的摆动地址位置(WAP)信息的配置;
附图56给出了该WAP中地址字段的配置;
附图57给出了二进制/格雷码的转换;
附图58给出了在同步字段中的摆动数据单元(WDU);
附图59给出了在该地址字段中的WDU;
附图60给出了在单一字段中的WDU;
附图61给出了外测标记的WDU;
附图62给出了内侧标记的WDU;
附图63给出了来自伺服校准标记1(SCM1)的信号;
附图64来自伺服校准标记2(SCM2)的信号;
附图65给出了伺服校准标记的输出信号;
附图66给出了校正的SCM1与SCM2之差的SCD;
附图67给出了轨道的第一物理段的物理段配置;
附图68举例说明了记录在可重写型信息记录介质上的可重写数据的一种数据记录方法;
附图69给出了记录簇的配置;
附图70给出了链接的配置;
附图71给出了凸起轨道的地址信息嵌入的示例;
附图72给出了当通过改变凹槽宽度形成凸起地址时的实施方式;
附图73给出了通过改变凹槽宽度检测奇数/偶数的凸起轨道;
附图74给出了在凸起/凹槽记录中在凹槽区内分配不确定位的另一个示例;
附图75给出了一种由于设置记录在可重写型信息记录介质中的轨道号(track number)信息的方法;
附图76给出了凸起轨道中的摆动检测;
附图77给出了在凹槽摆动中凸起轨道内的地址检测值之间的相互关系;
附图78给出了在凸起轨道中通过凹槽摆动和检测数据获得的轨道号之间的相互关系;
附图79给出了在可重写型信息记录介质中地址格式的示例;
附图80给出了在凸起地址检测中奇数凸起/偶数凸起识别标记系统的示例;
附图81给出了在凸起地址检测中奇数凸起/偶数凸起识别标记系统的另一个示例;
附图82给出了在凸起地址检测中奇数凸起/偶数凸起识别标记系统的又一个示例;
附图83给出了在凸起地址检测中奇数凸起/偶数凸起识别标记系统的另一个示例;
附图84给出了在凸起/凹槽记录中设置凸起奇数/偶数识别信息的方法的示例;
附图85给出了在凸起/凹槽记录中设置凸起奇数/偶数识别信息的方法的另一个示例;
附图86比较地给出了系统导入区与目前的DVD-ROM之间的尺寸;
附图87举例说明了只读型信息记录介质中导入区的数据结构;
附图88举例说明了只读型双层信息记录介质中的系统导入区;
附图89给出了与目前DVD光盘一致的本实施方式的只读型、一次写入型和可重写型光盘的机械尺寸;
附图90给出了在只读型信息记录介质中每个区域的记录数据密度;
附图91的框图给出了数据导入区应用的示例;
附图92给出了数据导入区应用的另一个示例;
附图93给出了在只读型、一次写入型和可重写型信息存储介质中的控制数据区内的数据分配;
附图94给出了在只读型记录介质中物理格式的信息的内容;
附图95给出了物理格式信息的部件版本(BP1)的标准类型和格式;
附图96给出了物理格式信息的光盘尺寸和光盘最大传送速率(BP1)的格式;
附图97给出了物理格式信息的光盘结构(BP2)的格式;
附图98给出了物理格式信息的记录密度(BP3)的格式;
附图99给出了数据分配信息的内容;
附图100给出了物理格式信息的BCA描述符(BP16)的格式;
附图101举例说明了在可重写型信息记录介质中每个区域的数据密度;
附图102举例说明了在可重写型信息记录介质中导入区的数据结构;
附图103举例说明了连接区内的结构;
附图104举例说明了在数据导入区中光盘ID区的结构;
附图105给出了驱动器信息块的结构;
附图106举例说明了驱动说明的内容;
附图107给出了可重写型信息记录介质中导入区内的数据结构;
附图108给出了可重写型信息记录介质中的数据配置;
附图109举例说明了一种在可重写型信息记录介质中数据区内设置地址数的方法;
附图110给出了一次写入型记录介质的导入区中的数据结构;
附图111给出了调制块的构成;
附图112给出了代码字的连接规则;
附图113给出了代码字和同步码之间的连接;
附图114给出了代码字再现的分离规则;
附图115给出了调制系统中的一个转换表;
附图116给出了调制系统中的一个转换表;
附图117给出了调制系统中的一个转换表;
附图118给出了调制系统中的一个转换表;
附图119给出了调制系统中的一个转换表;
附图120给出了调制系统中的一个转换表;
附图121给出了一个解调表;
附图122给出了一个解调表;
附图123给出了一个解调表;
附图124给出了一个解调表;
附图125给出了一个解调表;
附图126给出了一个解调表;
附图127给出了一个解调表;
附图128给出了一个解调表;
附图129给出了一个解调表;
附图130给出了一个解调表;
附图131给出了信息记录装置或信息记录及再现装置中使用的一光盘头的结构图;
附图132给出了一信息记录及再现装置的结构图;
附图133给出了同步码位置检测单元外部的详细结构图;
附图134中流程图给出了根据同步码排列顺序在扇区中识别同步帧位置的方法;
附图135给出了根据同步码排列顺序在扇区中识别同步帧位置的方法的示意图;
附图136举例说明了当同步码组合模式的检测结果与期望的不同时的误差现象确定和自适应处理方法;
附图137给出了在系统导入区内信号再现中使用的信号检测器/信号鉴别器电路;
附图138给出了在系统导入区内信号再现中使用的限幅器电路;
附图139给出了在数据导入区、数据区和数据导出区内信号再现中使用的检测器电路;
附图140举例说明了一个Viterbi解码器的结构;
附图141举例说明了与ETM码结合的PR(1、2、2、2、1)信道的状态转换图;
附图142举例说明了路径存储器;
附图143举例说明了路径存储器单元的I/O;以及
附图144举例说明了路径存储器单元的构成。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的信息记录介质、信息再现装置和信息记录和再现装置的一种实施方式。
《实施方式摘要》
[1]使导入区中的基本数据结构与只读型、一次写入型和可重写型等所有类型一致。
[2]将导入区分成系统导入区和数据导入区。
[3]使系统导入区内的轨道间距和凹坑间距比数据导入区内的大(coarse)。
[4]在系统导入区内,依照电平限幅技术检测凹坑的再现信号,在数据导入区和数据区中依照PRML(部分响应最大似然)技术检测信号。
在描述实施方式之前,将参照图1和2说明实施方式的各种问题。在图1和2中,按照字母顺序(例如 A)将一般概念点的内容分类;用圆圈“○”标记用于执行每个一般概念点的修改(中间概念点)的内容。此外,用星“☆”标记实现其概念(辅助概念点)所需要的详细内容。在此方式下,以层次结构方式说明实施方式的各点。
点(A)
在信息记录介质上,文件分离或目录(文件夹)分离使得能分离管理目前的SD(标准清晰度)目标文件(object file)和管理文件以及与高图象质量视频(图3和4)对应的HD(高清晰度)目标文件和管理文件。
点(B)
子图片(sub-picure)信息的4位表达式和压缩规则(图14到20)。
点(C)
在只读型信息记录介质中可设定多种类型的记录格式(图40和41)。
◇当内容能在任何时间被自由复制时(内容不是很重要),如在当前情况下,将提供用于串行记录数据以针对每段进行连接(填补)的结构。
◇当处于复制限制的重要内容情况时,可能在信息记录介质上为每段分开的分配这样的内容,在前面的和随后的段之间的间隙上对只读型信息记录介质记录识别信息,复制控制信息、密钥相关信息、地址信息等。能够保证在信息记录介质中内容的保护和快速存取。
○在同一个光盘中使用通用的格式。在光盘的中间不能改变格式。
○依照将要记录的内容,在同一个光盘中两种格式允许共存。
点(D)
使用倍增码的ECC(纠错码)块结构(图31和32)。
如图31和32所示,在本实施方式中,以二维方式分配记录在信息记录介质中的数据,在行方向上添加PI(内部奇偶校验)作为一位纠错扩展位(errorcorrection addtion bit),在列方向上添加PO(外部奇偶校验)。
○一个纠错单元(ECC块)包括32个扇区。
如图32所示,在本实施方式中,通过以纵向方式从扇区0到扇区31顺序的排列32个扇区,形成了一个ECC块。
点(E)
将扇区分成多个部分,每个部分记录不同的倍增码(小ECC块)。
如图26所示,扇区中的数据以172字节为基础交替的分配在右侧和左侧,并在右侧和左侧分隔成组。属于右侧和左侧组的数据被以嵌套形分别地交织(interleave)。如图32所示,这些分隔开的右侧和左侧组,每个组都有32个扇区,在右侧和左侧组成小的ECC块。图32中的“2-R”表示扇区号和右侧或左侧组的识别符号(例如,第二个右侧数据)。图32中的L表示左侧。
○交织同一扇区中的数据(以相等间隔交替地包含在另一组中),并将数据分成每个组中彼此不同的小ECC块。
点(F)
通过形成ECC块的扇区规定了多种类型的同步帧结构。
如图34所示,依照此实施方式,同步帧结构的改变取决于形成一个ECC块的扇区的扇区号是偶数还是奇数。也就是,插入关于PO组的数据,其中这些组对于逐个扇区交替地彼此不同(图33)。
○PO交织和插入的位置在右侧和左侧是彼此不同的(图33)。
点(G)
在ECC块中的物理段的分隔结构(图53)。
点(H)
在ECC块之间的保护区分配结构(图47)。
○在只读型、一次写入型和可重写型中改变数据的内容(用于识别)。
○在DVD-ROM头部(header)使用随机信号。
○在保护区的附加区记录复制控制相关信息或非法复制保护相关信息(图42至44)。
点(I)
对于可记录的信息记录介质,将以记录格式部分重叠的记录保护区。
如图68所示,扩展的保护区528和尾部的VFO区522是重叠的,在重写期间出现重叠部分541(图68至70)。
○在重写期间设置重叠部分541以将其记录在非调制区590。
☆在数据段中的VFO区起始于物理段起点的24个摆动之后。
○在表示重写单元的最后的记录簇形成扩展保护区528。
☆将扩展保护区528的大小定义为15个数据字节或更多。
☆将扩展保护区528的大小定义为24个字节。
○将随机移位量定义为超过Jm/12(0≤Jm≤54)的范围。
○将缓冲区的大小定义为15个数据字节或更多。
点(J)
当以一位的方式移动连续的3位同步码的组合时,通过分配的设计将码的改变数定义为2或更多(图36至38)。
○进行改进,以致即使在没有保护区的扇区结构被重复的分配中也出现2个或更多的码改变。
○进行改进,以致即使通过中间插入保护区的方式分配扇区结构,码改变的数量也被定义为2个或更多。
点(K)
将摆动非调制区的占用率(occupancy ratio)设置为高于摆动调制区的占用率(图53、58和59)。
○分配将被分配的调制区,记录将被分配的摆动地址信息(图53和55)。
☆摆动同步信息580包括12个摆动(图53中的格式(d))。
☆分配区域信息和奇偶信息605使其彼此靠近(图53中的格式(e))。
☆用9位地址位表示单一区(unity area)608(图53中的格式(e))。
点(L)
通过凸起(land)/凹槽记录加摆动调制记录地址信息(图50)。
点(M)
在凹槽区也分配将被分配的不确定位。
○在凹槽形成期间局部的改变凹槽宽度,并形成固定凸起宽度的预先确定区域。
☆在凹槽区形成期间局部的改变曝光量,并且改变了凹槽宽度。
☆在凹槽区形成期间局部的改变曝光量,使用2个曝光聚焦点,并且改变这些点之间的间隔以改变凹槽宽度。
○改变凹槽中摆动宽度幅度,在凹槽区中分配不确定位(图74)。
点(N)
通过凸起/凹槽记录加摆动调制,分配将被分配到凸起和凹槽(图53和71的轨道信息606和607)的不确定位。
○当局部改变凹槽宽度时控制凹槽宽度,使相邻单元的凸起宽度为常数。
点(O)
在凸起/凹槽记录中,使用180度(±90度)的摆动相位调制(图49)。
点(P)
轨道地址使用格雷码(gray code)或特定的轨道码(图51和52)。
点(Q)
在保护区的同步数据区记录了依照调制规则的数据(图41)。
○在位于保护区开始位置的后同步区记录了与在扇区中相同的同步码。
○在数据区之后分配附加区。
○在后同步区之后立即分配附加区。
点(R)
在系统导入区内的轨道间距和最小标记长度(最小凹坑间距)比较大(图90)。
○在系统导入区内,依照电平限幅技术执行信号再现(二值化)(图138)。
○在浮雕区的系统导入区内记录介质识别信息(图94)。
如图94所示,在控制数据区记录书本类型(book type)和部件版本(partversion)。依照本实施方式将“0100b”(只读型光盘的HD-DVD标准)作为书本类型记录设置在只读型信息记录介质中,依照本实施方式将0101b”(可重写型光盘的HD-DVD标准)设置在可重写型信息记录介质中。
如图94所示,记录在控制数据区内光盘结构中的层类型包括(1)在只读介质(b2=0、b1=0、b0=0)、一次写入介质(b2=0、b1=1、b0=1)和可重写介质(b2=1、b1=0、b0=1)上的识别信息,(2)介质为只读类型时的记录格式(在如图40所示的第一示例(a)情况下为b3=0、b2=0、b1=0、b0=1,在如图40所示的第二示例(b)情况下的记录格式b3=1、b2=0、b1=0、b0=1)。
○在系统导入区内记录依照本发明的用于识别当前的DVD盘或高密度压缩盘的识别信息以及与此相关的线性密度和轨道间距信息。此外,设置系统导入区内的线性密度和轨道间距,以使其与当前的DVD导入区之差等于或小于30%(图94和90)。
点(S)
在数据导入区、数据区和数据导出区内执行按照PRML(部分响应最大似然)技术的信号再现过程(图140)。
○在只读型信息记录介质中,在数据导入区中分配基准码区(图87)。
○在可重写型信息记录介质中,在数据导入区和系统导入区之间分配连接范围(连接区)(图102和108)。
点(T)
使用调制系统,在调制之后“0”的最小连续重复计数为1(d=1)(图112到130)。
点(U)
代表可重写单元的计录簇包括1或多个数据段(图68和69)。
○在同一计录簇中,所有数据段的随机移位量彼此相同。
○在ECC块之间的保护区内执行调整,并执行记录时序(timing)的修正。
○在摆动汇集区(wobble sink area)之后从非调制区开始立即记录记录簇的起始位置。
☆在从物理段的切换位置移动24或更多个摆动的位置开始记录。
图1和2中给出了依照上述的点(A)至(U)的有益效果<1>至<28>。在表中用圆圈“○”标记具有独特有益效果的必要点的内容,用三角形“△”标记与独特有益效果的内容相关的,但是附加的且并不一直是必须的点的内容。
[对应图1和2的相应有益效果编号的有益效果的说明]
<保证了高图象质量视频的大容量。此外,提高了高图象质量视频的存取可靠性。>
有益效果<1>
与目前的SD视频相比,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率。因此,必须增加信息记录介质的记录容量。凸起/凹槽记录期间与凹槽记录期间相比,记录容量可以有显著的增加。由于在预置凹坑地址(pre-pit address)上不能形成记录标记,因此通过摆动调制的地址信息记录比预置凹坑地址有更高的记录效率。因此,凸起/凹槽记录加摆动调制最大限度的增加了记录容量。在此情况下,轨道间距变得紧凑,因此需要显著的提高地址检测能力来增强存取的可靠性。
在凸起/凹槽记录加摆动调制中不确定位成为一个问题,对于不确定位的生成,在本实施方式中使用格雷码或特定的轨道码,因此可能降低生成不确定位的频率并明显提高地址检测精度。通过充分利用同步码的组合,可以执行对同步码的错误检测的自动修正。因此,明显提高了在扇区中使用同步码的位置检测精度。结果,提高了存取控制的可靠性和速度。
凸起/凹槽记录增加了轨道间距已经被缩小的相邻轨道的串扰,以及由上述的不确定位从记录标记向再现信号引入的噪声分量,降低了再现信号检测的可靠性。相反的,当使用PRML技术再现时,在ML解调期间提供了对再现信号的纠错功能。因此,可以提高再现信号检测的可靠性,这样即使通过增加记录密度来增加记录容量也能保证稳定的信号检测。
有益效果<2>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频需要高图像质量子图片。然而,当子图片从目前的2位表达式变为4位表达式时,增加了需要记录的数据量。信息记录介质需要大容量来记录子图片。凸起/凹槽记录与凹槽记录相比能够显著增加记录容量。由于在预置凹坑地址上不能形成记录标记,因此,依照摆动调制的地址信息记录比预置凹坑地址有更高的记录效率。因此,凸起/凹槽记录加摆动调制最显著的增加了记录容量。在此情况下,需要更显著的提高地址检测能力来增强存取的可靠性。
在凸起/凹槽记录加摆动调制中不确定位成为一个问题,对于不确定位的生成,在本实施方式中使用格雷码或特定的轨道码,因此可能明显提高生成不确定位的频率和地址检测精度。明显提高了在扇区中使用同步码的位置检测精度。结果,提高了存取控制的可靠性和速度。
如果凸起/凹槽记录缩小了轨道间距,则会增加由串扰和不确定位导致的相邻轨道串扰和从记录标记引入到再现信号中的噪声分量,并且降低了再现信号检测的可靠性。相反的,当再现期间使用PRML技术时,在ML解调期间提供了对再现信号的纠错功能。因此,改善了再现信号检测的可靠性。因此,即使通过增加记录密度来增加记录容量也能保证稳定的信号检测。
有益效果<20>
与目前的SD视频相比,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。在本实施方式中,使用“d=1”(游程长度调制系统:RLL(1,10))的调制系统,增加了浮雕凹坑或记录标记的记录密度,因此获得了大的容量。
与目前DVD中采用的“d=2”的调制系统相比,代表响应检测信号的采样时序的可允许偏移量的窗口余量(margin)宽度(抖动余量宽度ΔT)是大的(当物理的窗口余量宽度与目前的宽度相同时,同时提高了记录密度)。然而,最密的浮雕凹坑或最密的记录标记间距变窄,明显降低了再现信号幅度。因此,出现了在传统的电平限幅技术中不能执行信号检测(可靠的二值化)的问题。
相反的,在本实施方式中,采用了“d=1”的调制系统,并采用了使用PRML技术的信号检测,因此提高了再现信号检测的可靠性,能够获得高的记录密度。
有益效果<21>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频需要高图像质量子图片。然而,当子图片从传统的2位表达式变为4位表达式时,增加了需要记录的数据量。因此信息记录介质需要大容量来记录该数据。在本实施方式中,采用了“d=1”的调制系统,增加了浮雕凹坑或记录标记的记录密度,因此获得了大的容量。
与目前DVD中采用的其中建立“d=2”的调制系统相比,代表响应检测信号的采样时序所允许偏移量的窗口余量宽度(抖动余量宽度ΔT)是大的(当物理的窗口余量宽度与传统的宽度相同时,同时提高了记录密度)。然而,密的浮雕凹坑或密的记录标记间距变窄,明显降低了再现信号幅度。因此,出现了在传统的电平限幅技术中不能执行信号检测(可靠的二值化)的问题。
相反的,在本实施方式中,采用了其中建立“d=1”的调制系统,并采用了使用PRML技术的信号检测,因此提高了再现信号检测的可靠性,能够获得高的密度。
<通过启用有效的区域分割提高了记录效率,保证了按照高图象质量视频的大容量>
有益效果<3>
与目前的SD视频相比,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。凸起/凹槽记录与凹槽记录相比,记录容量有更显著的增加,并且在预置凹坑地址上不能形成记录标记。因此通过摆动调制的地址信息记录比预置凹坑地址有更高的记录效率。因此,凸起/凹槽记录加摆动调制最显著的增加了记录容量。在凸起/凹槽记录的情况下,使用图48所示的区域结构。然而,如果进行区域分配使一个圆形(one round)变成ECC块的整数倍时,记录效率变得很低。
相反的,在本实施方式中,在一个ECC块被分成多个物理段(本实施方式中是7个段)之后,当设置将被分配的区域使信息记录介质上的一个圆形变成物理段的整数倍时,记录效率变得很高。
有益效果<4>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频也需要高图像质量子图片。然而,如果子图片从传统的2位表达式变为4位表达式,则增加了需要记录的数据量。因此,信息记录介质需要大容量来记录该数据。凸起/凹槽记录与凹槽记录相比能够显著增加记录容量,并且在预置凹坑地址上不能形成记录标记。因此,依照摆动调制的地址信息记录比预置凹坑地址有更高的记录效率。因此,凸起/凹槽记录加摆动调制最显著的增加了记录容量。在凸起/凹槽记录的情况下,使用图48所示的区域结构。然而,如果进行区域分配使一个圆形变成ECC块的整数倍时,记录效率变得很低。
相反的,在本实施方式中,在一个ECC块被分成多个物理段(本实施方式中是7个段)之后,如果设置将被分配的区带使信息记录介质上的一个圆形变成物理段的整数倍时,记录效率变得很高。
<即使按照高图像质量视频增加记录密度,也能够修正长度直至与目前DVD标准中定义的长度相同的表面划痕。>
有益效果<7>
与目前的SD视频相比,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。在本实施方式中,使用“d=1”的调制系统,因此与目前的DVD相比其记录密度明显的增加。当记录密度增加时,附着在信息记录介质表面的同样长度的划痕在记录数据上的影响范围相对的增加。
在目前的DVD中,一个ECC块包括16个扇区。相对的,在本实施方式中,一个ECC块包括32个扇区,是传统扇区号的两倍。在此方式下,即使按照高图像质量视频增加记录密度,也有可能修正长度直至与目前DVD标准中定义的长度相同的表面划痕。此外,该ECC块包括两个小ECC块,一个将被分配的扇区被分成两个ECC块,因此同一扇区中的数据大体上是交织的,这使得能够显著的减少较长的划痕或突发差错的影响。在再现期间,通过采用PRML技术,在ML解调期间执行了纠错过程,因此使表面灰尘或划痕对再现信号恶化的影响最小。
在目前的DVD标准中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,发生帧移位。因此,ECC块中的纠错能力明显下降。相反的,在本实施方式中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,能够根据帧移位辨别该错误检测。因此,如图136的步骤ST7所示,除了防止帧移位之外,还能够自动的修正同步码的错误检测。因此,明显提高了同步码的检测精度和检测稳定性。
如图41所示,在保护区中,同步码433和同步数据434彼此结合。因此,即使由于在该保护区之前或之后的划痕或灰尘导致了同步码的错误检测,这样的同步码也能被以扇区中同样的方式自动的修正。结果,避免了ECC块的纠错能力的下降,使纠错具有高精度和高可靠性。尤其是在系统导入区中,记录密度显著的下降。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,误差传播距离也被减小(在同一ECC块中导致误差的数据位的数量相对的减少)。因此,通过ECC纠错的有益效果变大。此外,在系统导入区中,增加了同步码之间的物理间隔。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,两个同步码都被错误检测的可能性明显降低,明显的提高了同步码的检测精度。
有益效果<8>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频需要高图像质量子图片。然而,如果子图片从传统的2位表达式变为4位表达式,则增加了需要记录的数据量。因此,信息记录介质需要大容量来记录该数据。在本实施方式中,使用“d=1”的调制系统,因此与目前的DVD相比其记录密度明显的增加。当记录密度高时,附着在信息记录介质表面的同样长度的划痕在记录数据上的影响范围变得相对较大。
在目前的DVD中,一个ECC块包括16个扇区。相对的,在本实施方式中,一个ECC块包括32个扇区,是传统扇区号的两倍。即使按照高图像质量视频增加记录密度,也有可能修正长度与目前DVD标准中定义的长度相同的表面划痕。此外,该ECC块包括两个小ECC块,同一扇区中的数据大体上是交织的,能减少较长的划痕或突发差错的影响。此外,通过使用PRML技术再现,在ML解调期间执行了纠错过程,因此使表面灰尘或划痕对再现信号恶化的影响最小。此外,在目前的DVD标准中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,发生帧移位。因此,ECC块中的纠错能力明显下降。相反的,在本实施方式中,当由于附着在信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,能够根据帧移位辨别该错误检测。因此,如图136的步骤ST7所示,除了防止帧移位之外,还能够自动的修正同步码的错误检测。因此,明显提高了同步码的检测精度和检测稳定性。
此外,如图41所示,在一保护区中,同步码433和同步数据434彼此结合。因此,在该保护区之前或之后出现划痕或灰尘之后,即使同步码被错误检测,这样的同步码也能被以扇区中同样的方式自动的修正。结果,避免了ECC块的纠错能力的下降,使纠错具有高精度和高可靠性。尤其是在系统导入区中,记录密度显著的下降。因此,如果在该区域中产生具有物理长度的划痕或灰尘,误差传播距离也被减小(在同一ECC块中误差导致的数据位的数量相对的减少)。因此,通过ECC块的纠错的有益效果变大。此外,在系统导入区中,同步码之间的物理间隔变大。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,两个同步码都被错误检测的可能性明显降低。因此,明显的提高了同步码的检测精度。
有益效果<9>
响应目前的SD视频,当HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中时,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。在本实施方式中,通过使用“d=1”的调制系统,与目前的DVD相比其记录密度明显的增加。当记录密度高时,附着在信息记录介质表面的同样长度的划痕在记录数据上的影响范围相对的较大。
在目前的DVD中,一个ECC块包括16个扇区。相对的,在本实施方式中,一个ECC块包括32个扇区,是传统扇区号的两倍。即使按照高图像质量视频增加记录密度,也有可能修正长度直至与目前划痕的长度相同的表面划痕。此外,在本实施方式中,该ECC块包括两个小ECC块,插入属于小ECC块的PO数据,小ECC块对于每个扇区是彼此不同的。因此,记录在小ECC块中的PO数据被分配成在交替的扇区中交织(分布)。因此,增加了对抗PO数据抗划痕的可靠性,能以较高精度进行纠错处理。
在目前的DVD标准中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,发生帧移位。因此,ECC块中的纠错能力明显下降。相反的,在本实施方式中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,能够根据帧移位辨别该错误检测。如图136的步骤ST7所示,除了防止帧移位之外,还能够自动的修正同步码的错误检测。因此,明显提高了同步码的检测精度和检测稳定性。
如图41所示,在一保护区中,同步码433和同步数据434彼此结合。因此,在该保护区之前或之后附着了划痕或灰尘之后,即使错误的检测了同步码,这样的同步码也能被以扇区中同样的方式自动的修正。结果,避免了ECC块的纠错能力的下降,使纠错具有高精度和高可靠性。尤其是在系统导入区中,记录密度显著的下降。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,误差传播距离也被减小。在同一ECC块中导致误差的数据位的数量相对的减少。因此,通过ECC的纠错的有益效果变大。此外,在系统导入区中,增加了同步码之间的物理间隔。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,两个同步码都被错误检测的可能性明显降低,明显的提高了同步码的检测精度。
有益效果<10>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频需要高图像质量子图片。然而,如果子图片从传统的2位表达式变为4位表达式,则增加了需要记录的数据量。因此,信息记录介质需要大容量来记录该数据。在本实施方式中,通过使用“d=1”的调制系统,与目前的DVD相比其记录密度明显的增加。当记录密度是高的时,附着在信息记录介质表面的同样长度的划痕在记录数据上的影响范围变得相对较大。在目前的DVD中,一个ECC块包括16个扇区。相对的,在本实施方式中,一个ECC块包括32个扇区,是传统扇区数的两倍。即使按照高图像质量视频增加记录密度,也有可能修正长度直至与传统划痕的长度相同的表面划痕。此外,在本实施方式中,该ECC块包括两个小ECC块。此外,插入属于小ECC块的对于每个扇区彼此不同的PO数据。因此,记录在小ECC块的PO数据在间隔扇区中被分配成交织(分布)。因此,提高了对抗PO数据损坏的可靠性,能以较高精度进行纠错处理。
在目前的DVD标准中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,发生帧移位。因此,ECC块中的纠错能力明显下降。相反的,在本实施方式中,当由于信息记录介质表面上的划痕导致同步码出现错误检测时,能够根据帧移位辨别该错误检测。因此,能充分的避免帧移位。如图136的步骤ST7所示,能够自动的修正同步码的错误检测。因此,明显提高了同步码的检测精度和检测稳定性。
此外,如图41所示,在一保护区中,同步码433和同步数据434彼此结合。因此,在该保护区之前或之后出现划痕或灰尘之后,即使错误的检测了同步码,这样的同步码也能被以扇区中同样的方式自动的修正。结果,避免了ECC块的纠错能力的下降,使纠错具有高精度和高可靠性。尤其是在系统导入区中,记录密度显著的下降。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,误差传播距离也被减小。在同一ECC块中导致误差的数据位的数量相对的减少。因此,通过ECC块的纠错的有益效果变大。在系统导入区中,同步码之间的物理间隔变大。因此,即使在该区域中产生相同物理长度的划痕或灰尘,两个同步码都被错误检测的可能性明显降低。因此,明显的提高了同步码的检测精度。
有益效果<26>
在本实施方式中,即使以高密度记录数据,构造ECC块以使其能够对长度等于传统的划痕长度的划痕纠错。然而,即使ECC块的承受力达到最大,只要表面划痕的影响导致不能提供对预期位置的存取,就不能够再现信息。在本实施方式中,设置非调制区中的占用率高于调制区中的占用率,分配将要分配的摆动地址信息。以此方式,即使出现长的划痕,也能减少将被检测到的误差传播对摆动地址信息的影响。此外,如图36和37所示,由于构造了同步码分配方法,因此能够对一个同步码检测误差纠错。使用此组合,即使在信息记录介质表面上出现与传统的划痕具有相同长度的划痕,也能够稳定的读取记录在扇区中的地址信息和位置信息,在再现期间获得高可靠性。
<显著的提高了记录在信息记录介质中的信息(再现信号检测)的可靠性>
有益效果<22>
在本实施方式中,进行了如上述的有益效果(D)至(F)所示的技术改进,因此,与目前的DVD格式相比显著的提高了纠错能力,显著的提高了记录在信息记录介质中的信息(再现信号检测)的可靠性。
通常,在使用ECC块的纠错方法中,正如明显的事实所示,如果纠错之前的误差量超过限制,则不能执行纠错,纠错之前的原始误码率与纠错之后的误码率之间的关系是线性的。纠错之前较低的原始误码率极大的提高了使用ECC块的纠错能力。
本实施方式中采用的PRML技术包括ML解调期间的纠错能力。这样,该PRML技术和使用ECC块的纠错技术彼此结合,因此提供了信息可靠性,该可靠性等于或大于当这些技术的修正能力相加时的可靠性。
有益效果<23>
响应目前的SD视频,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。此外,记录在信息记录介质中的高图像质量视频也需要高图像质量子图片。然而,如果子图片从2位表达式变为4位表达式,则增加了需要记录的数据量。因此,信息记录介质需要大容量的来记录该数据。因此,在本实施方式中,在有益效果<1>和<2>中已经说明了通过组合凸起/凹槽记录和摆动调制提供适于记录HD视频和高图像质量子图片的信息记录介质。
在凸起/凹槽记录的情况下,关于使用波长λ以及透明基底的折射系数“n”,将凸起与凹槽(凹槽深度)之间的台阶(step)设置为λ/(5n)至λ/(6n),众所周知,其能够减少再现期间的临近轨道间的串扰量。然而,为了获得适于记录HD视频和高图像质量子图片的大容量信息记不介质,如果凸起与凹槽之间的间距变窄,则再现期间相邻轨道之间会出现串扰,且在再现信号上叠加了大的噪声分量。为了解决此问题,在本实施方式中,在ML解调期间消除了噪声的影响,通过采用PRML在凸起与凹槽之间获得了窄的间距。
有益效果<25>
响应目前的SD视频,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,HD视频具有高分辨率,因此必须增加信息记录介质的记录容量。同时,记录在信息记录介质中的高图像质量视频也需要高图像质量子图片。然而,如果子图片从2位表达式变为4位表达式,则增加了需要记录的数据量。因此,信息记录介质需要大容量的来记录该数据。
在本实施方式中,通过采用“d=1”的调制系统,与目前的DVD相比其记录密度明显增加,通过一起使用凸起/凹槽记录和摆动调制也提高了记录密度。如果记录密度是高的,则难于从记录在信息记录介质中的记录标记获得稳定的信号再现或检测。为了在此高密度下稳定来自记录标记的再现信号再现或检测,本实施方式采用了PRML技术。在PRML技术中,如果局部级变化表现在再现信号上,则降低了再现信号的精度。
在本实施方式中,设置随凸起区与凹槽区而彼此不同的一项轨道信息,因此出现如图50所示的不确定位。在不确定位区域中,局部的改变凹槽或凸起宽度,因此在不确定位的位置上发生再现信号的局部级变化。
为了减少此失败,本实施方式在用于说明轨道信息的位置上采用了格雷码或特定的轨道码。以此方式,降低了生成不确定位的频率,不确定位将被分配到凸起区和凹槽区,因此明显的降低了发生级变化的频率。此外,在上述的不确定位中,通过利用上述不确定位仅出现在摆动调制区域的事实,结合上述的减小方法非调制区的占用率比调制区的占用率明显的增加。以此方式,再现信号的级变化发生频率显著降低,记录标记的信号再现或检测的精度被显著提高。
<能在只读型和一次写入型之间获得完全兼容,并且能够以较精细的单元进行记录(一次写入)处理>
有益效果<11>
在目前的DVD-R或DVD-RW中,以较精细的单元进行记录(一次写入)或重写是不可能的。如果为了强制记录(一次写入)或重写,尝试执行限制的覆盖处理,则会出现已经记录的部分信息被损坏的问题。在本实施方式中,能够为只读介质设置多种类型的记录格式,在ECC块之间能够为只读介质提供具有保护区的记录格式,能完全兼容只读型和一次写入型。此外,能在该保护区中间执行记录(一次写入)或重写,因此,记录在ECC块上的信息,通过记录(一次写入)或重写过程被记录的信息不具有被损坏的危险。同时,在该保护区中,部分的保护区在记录(一次写入)或重写期间以交叠的方式被记录。这样,为了防止在保护区中出现没有记录标记存在的间隔区,能够消除由于该间隔区导致的两层之间的串扰的影响,同时解决了在单侧双记录层中具有的层间串扰(inter-layer cross-talk)的问题。
此外,在该保护区中,部分的保护区在记录(一次写入)或重写期间以交叠的方式被记录。然而,在本实施方式中,即使该区域被部分交叠的记录,图41所示的同步码433和同步数据434的结构保持现状。因此,具有保持使用同步码的位置检测功能的有益效果。
在本实施方式中,形成如图33所示的ECC块。因此,在再现期间或记录期间,需要在至少一个ECC块的单元中执行再现或记录。因此,在能够高速且高效率地执行再现或记录的情况下,提供在ECC块的单元中的处理作为最精细的单元。因此,如本实施方式所示,形成记录簇作为一组数据段(该记录簇是重写或记录的单元),每个段只包括一个ECC块,因此能在基本上最精细的单元中记录(一次写入)或重写。
<高图像质量视频的保护以及介质类型的识别>
有益效果<5>
响应目前的SD视频,HD视频是通过文件或文件夹分离记录在信息记录介质中的,对于具有高分辨率的HD视频具有强烈的需求并要求加强保护防止非法复制。在本实施方式中,将ECC块分成多个段;在只读型信息记录介质中提供两种类型的记录格式;关于高图像质量视频为防止非法复制在ECC块之间提供保护区。以此方式,能够保持在只读型、一次写入型和可重写型中格式兼容,并很容易识别介质类型。
此外,如图41所示,在保护区的附加区482中记录了用于识别介质类型或防止非法复制的保护信息(密钥信息)以及复制控制信息,加强了防止非法复制。特别是在可重写介质或一次写入型介质中的代表重写单元或记录(一次写入)单元的记录簇中(如图41所示),连续排列了具有与用于只读型信息记录介质的结构完全相同结构的数据段。因此,记录簇中,在只读型、一次写入型和可重写型中格式兼容性很高,因此能够很容易制造保持兼容性的信息记录和再现装置或信息再现装置。此外,一次写入型或可重写型信息记录介质与在只读型介质中一样能有力的防止非法复制。
有益效果<6>
记录在信息记录介质中的高图像质量视频也需要高图像质量子图片。对于从传统的2位表达式变到4位表达式的高图像质量子图片强烈需要加强保护防止非法复制。在本实施方式中,将ECC块分成多个段;在只读型信息记录介质中提供两种类型的记录格式;关于高图像质量子图片为防止非法复制在ECC块之间提供保护区。以此方式,能够保持在只读型、一次写入型和可重写型中的格式兼容,并很容易识别介质类型。
此外,如图41所示,在保护区的附加区482中记录了用于识别介质类型或防止非法复制的保护信息(密钥信息)以及复制控制信息,并且加强了防止非法复制。特别是在可重写型或一次写入型介质中的代表重写单元或记录(一次写入)单元的记录簇中(如图41所示)提供了一种结构,在其中连续排列了具有与用于只读型信息记录介质的结构完全相同结构的数据段。因此,记录簇中,在只读型、一次写入型和可重写型中格式兼容性是很高的,因此能够很容易制造保持兼容性的信息记录和再现装置或信息再现装置。此外,一次写入型或可重写型信息记录介质与在只读型介质中一样能有力的防止非法复制。
<提高了识别地址信息的精度,保证了存取速度>
有益效果<12>
在不包括不确定位但是包括纠错码的部分,能以非常高的精度检测到轨道信息。因此,在本实施方式中,不确定位也被分配在凹槽区中,将被分配的不确定位被分配到凸起区(land area)和凹槽区。以此方式,可能在不包括不确定位但是包括纠错码的凸起区中形成这样的部分。结果,提高了识别地址信息的精度,保持了预先确定的存取速度。此外,本实施方式采用了±90度的摆动相位调制,因此很容易在凹槽区中也引入不确定位。
<参考时钟采样精度的提高>
有益效果<13>
在本实施方式中,任何地方的摆动频率(摆动波长)都是恒定的,因此可按下面的方法确定摆动周期:
(1)采样用于摆动地址信息检测的参考时钟(关于频率调整相位);
(2)在信号从记录标记再现期间,采样用于再现信号检测的参考时钟(关于频率调整相位);
(3)当在可重写型信息记录介质和一次写入型信息记录介质中形成记录标记时,采样用于记录的参考时钟(关于频率调整相位)。
在本实施方式中,使用摆动相位调制预先记录摆动地址信息。
在已经执行了摆动相位调制的情况下,如果为了对波形整形使再现信号通过带通滤波器,则会出现整形之后检测信号波形幅度在相变位置之前或之后变小的现象。因此,如果相位调制导致了相变点的频率增加,则波形幅度波动变得频繁了。于是,降低了上述的时钟采样精度。相反地,如果在调制区内相变点的频率是低的,则在摆动地址信息检测期间可能发生位偏移的问题。因此,在本实施方式中,提供了由相位调制所致的调制区和非调制区,并增加了非调制区的占用率,因此具有提高了上述时钟采样精度的有益效果。
在本实施方式中,能够提前预测调制区和非调制区之间的转换位置。因此,响应上述的时钟采样在非调制区中使用门控电路(gate),只在非调制区中检测信号。根据检测的信号,使执行上述的时钟采样成为可能。
<在凸起中能可靠的再现轨道号,因此提高了凸起上轨道号再现精度>
有益效果<14>
在不包括不确定位但是包括纠错码的部分,能以非常高的精度检测到轨道信息。因此,在本实施方式中,不确定位也被分配在凹槽区中,将被分配的不确定位被分配到凸起区和凹槽区。以此方式,可能在不包括不确定位但是包括纠错码的凸起区中形成这样的部分。结果,在凸起区上以高再现精度读取轨道号成为可能,保持了凸起区的存取稳定性和高的存取速度。
<在ECC块中,避免不确定位纵向的排列在一条直线上,保证了纠错能力>
有益效果<15>
在本实施方式中,32个扇区和7个段构成一个ECC块。这些扇区和段每个都具有不可分割的关系(不确定的多重关系)。因此,在如图33所示的ECC块中,每个段的起始位置被分配在它们的移位位置。在如图53所示的摆动地址格式中,存在着如图50所示的不确定位504混入凹槽轨道信息606和凸起轨道信息706中的可能性。在该不确定位区504中,凹槽宽度或凸起宽度被改变,因此来自该变化点的再现信号的电平发生波动,导致出现错误。在本实施方式中,形成ECC块的扇区的数量和段的数量存在不确定的多重关系。如上述每段的起始位置一样,在此方式中具有有益效果,如图33所示在ECC块中避免了不确定位纵向的排列在一条直线上。以此方式,不确定位的分配被移位;避免了不确定位在ECC块中纵向排列;保证了纠错能力在ECC块中的实现。结果,降低了来自记录在信息记录介质中的记录标记的再现信息的误码率(纠错之后的),能够高精度再现。
此外,在本实施方式中,当由于信息记录介质的缺陷导致同步码出现错误检测时,能够根据帧移位辨别该错误检测,因此避免了发生帧移位。此外,如图136的步骤ST7所示,能够自动的修正同步码的错误检测,因此,充分提高了同步码的检测精度和检测稳定性。
结果,防止了ECC块的纠错能力的下降,使纠错具有高精度和高可靠性。
因此,避免了不确定位在ECC块中纵向的排列在一条直线上,保证了纠错能力。此外,具有以下有益效果:提高了同步码的检测精度,提高了帧数据在ECC块中的分配位置设置精度,因此通过衡量两部分的作用显著提高了纠错能力(停止了纠错能力的下降)。
<能高速识别当前的位置信息,因此使提高高速存取或再现的可靠性成为可能>
有益效果<16>
与目前的SD视频不同,在本实施方式中,高图像质量子图片信息与高图像质量主图片一起以文件或文件夹形式被记录,如图40和41所示,以一种格式在信息记录介质中执行记录,在保护区中插入数据区470形成一个ECC块。在该保护区的开始处,设置具有记录同步码433的后同步区481。因此,通过如图136、36和37所示的方法,在保护区和数据区470中,能够高速识别当前的再现位置,且具有非常高的精度。基于图27所示的数据帧号信息能够识别扇区号。然而,当识别了当前的再现位置时,其在连续再现的同时,可能预测将花费多长时间到达该数据帧号位置。预先识别开启检测门控电路的时序,因此明显提高了读取扇区号的精度。当提高了读取扇区号的精度时,可获得下面的优点。
(1)在存取过程中,能精确测量距目标到达位置的偏移量,不会出现读取错误,提供了高速存取。
(2)在连续再现的同时,当精确的检查再现位置的扇区号时,能够继续再现处理,显著提高了再现处理的可靠性。
此外,在同一计录簇中,分配在保护区开始位置的同步码433的间隔在任何地方都是恒定的,因此,能够更加精确的预测在数据帧数位置处开启检测门控电路的时序。因此,进一步提高了读取扇区号的精度。
<同时保证了导入区再现的可靠性和记录效率>
有益效果<17>
如稍后详细说明的,按照DVD-R和DVD-RW规范(版本1.0)其难于以稳定的方式再现导入区信息,该信息已经被预先记录(不能读的浮雕)。特别是降低了来自高密度部分的再现信号幅度。因此,如果降低整个的记录密度,则提高了来自最密集位位置的相关的信号幅度,提高了信号再现的稳定性与可靠性。然而,在此情况下,降低了导入区的记录密度。因此,会出现整体信息记录个质的记录容量下降的问题。
依照本实施方式,在只读型、一次写入型和可重写型等任何信息记录介质中,被称为导入区的部分被分成系统导入区和数据导入区。不考虑介质类型,即,只读型、一次写入型或可重写型,在具有低记录密度的系统导入区中记录共同需要的信息;特定只读型和可重写型的信息存储介质的信息项目记录在具有高记录密度的数据导入区(在此导入区中,通过使用“d=1”的调制系统,利用PRML执行信号检测,因此其可能获得高于传统的密度)。此外,关于一次写入型信息记录介质,数据导入区被用作测试写入区,因此可能避免整个导入区的使用效率的下降并获得整个信息记录介质的大的容量。
有益效果<18>
即使降低了记录密度,在一次写入型信息记录介质中的浮雕上凹坑的深度也是小的。因此,与只读型或可重写型相比,其在系统导入区的信号再现期间的可靠性较低(因为再现信号幅度是低的)。
因此,通过采用如图31至33所示的ECC结构能够提高信号再现期间的可靠性。
有益效果<19>
即使降低了记录密度,在一次写入型信息记录介质中的浮雕上凹坑的深度也是小的。因此,与只读型或可重写型相比,其在系统导入区的信号再现期间的可靠性较低(因为再现信号幅度是低的)。
因此,采用如图34至37所示的同步码方式(同步帧结构),通过图136所示的方法对同步码执行纠错处理,因此可能保证系统导入区的信号再现的可靠性。
<在反复重写之后确保地址信息的可靠性>
有益效果<27>
在本实施方式中,在记录簇的末端提供扩展保护区。提供一种结构,以使下一个将被添加的或将被写在上面部分的记录簇之间执行交叠记录。以此方式,通过提供一种在记录簇之间没有间隔的结构,来消除单侧双记录层的一次写入型或可重写型信息记录介质再现期间的层间串扰。同时,如果重写次数太多,则改变了此交叠部分的摆动凹槽或摆动凸起的形状,使由此得出的摆动地址检测信号特征劣化。如果在记录期间发生轨道偏移,则存在损坏已经记录的数据的危险。因此,需要尽早的检测这样的轨道偏移。在本实施方式中,将上述记录数据的交叠部分设在位于ECC块之间的保护区中,这样即使重写次数增加,在ECC块中也可能减小摆动地址检测信号的劣化,并且在ECC块中容易检测轨道偏移。此外,设置非调制区的占用率高于调制区的占用率,能够提供这样的设置以使上述交叠的记录位置达到非调制区。因此,即使重写次数增加,也能保证稳定的摆动地址信号检测。
<制造介质的特性>
有益效果<24>
在本实施方式中,采用了±90度的相位调制用于摆动调制。因此,在原始底板的记录期间,通过非常简单的方法,例如关于光刻胶层改变曝光强度的方法,在凹槽区制造期间把将要分配的不确定位分配到凹槽区。此外,能够把将要分配的不确定位分配到凸起区或凹槽区。因此,降低了可重写型信息记录介质的制造成本,并能够以较低价格为用户提供可重写型信息记录介质。
现在,将详细说明依照一种实施方式的信息记录介质。
[1]在信息记录介质上记录视频信息的格式的说明
图3给出了在信息记录介质上分配视频信息文件的示例。当前的SD(标准清晰度)目标文件(当前的SD具体标题目标(VTS1TT_VOBS)文件216)及管理文件206、208、211和213以及HD(高清晰度)兼容目标文件(高图像质量HD具体标题目标(VTS2TT_VOBS)文件217)及管理文件207、209、212和214是彼此分别独立的,它们被一起分配到当前的DVD视频专用目录202中。
在图4所示的另一个示例中,当前的SD目标文件(当前的SD具体目标(VTS1TT_VOBS)文件216)及管理文件206、208和211以及HD兼容目标文件(高图像质量HD具体标题目标(VTS2TT_VOBS)文件217)及管理文件207、209和212被分别地分配在当前DVD视频(HD)专用目录203中和高清晰度DVD视频(HD)专用目录204中。在此方式下,当针对SD和HD分离目标文件和管理文件时,文件管理是方便的,并且在再现目标文件之前使准备SD或HD解码器成为可能,显著的降低了用于开始图片再现的准备时间。
[本实施方式的各要点以及利用各要点的独特的有益效果的说明]
点(A)
如图3和4所示,对于当前的SD(标准清晰度)目标文件及管理文件以及与高图像质量视频兼容的HD(高清晰度)目标文件及管理文件,通过文件分离或目录(文件夹)分离使在信息记录介质上分离管理成为可能。
[有益效果]
当针对SD和HD分离记录在信息记录介质上的目标文件及管理文件时,可能在目标文件的再现之前事先辨别是什么文件。结果,在再现目标文件之前使准备SD或HD解码器成为可能;显著的降低了用于开始图片再现的准备时间;当用户想看时能够立即开始视频再现。
依照本实施方式,如图5所示,按照MPEG层2中指定的乘法(multiplication)规则,以节目流形式在信息记录介质上执行记录。也就是,记录在视频信息中的主图片信息被分配在视频包252至254中,音频信息被分配在音频包255中。在依照本实施方式的系统中,虽然没有给出,但是在视频目标单元VOBU(视频目标单元)的开始位置分配了导航包251,视频目标单元是视频信息的最小单元。此外,指示副标题或菜单的子图片信息SB(子图片)与记录在视频包252至254的主图片分开定义。子图片信息被分配在子图片包中。子图片信息被记录分配到子图片包256至258中。当从信息记录介质中再现视频信息时,记录分配到子图片包256至258中的子图片信息被收集以形成子图片单元259。然后,通过视频处理器(未给出)执行视频处理,随后处理过的视频被显示给用户。
在本实施方式中,提供每个都具有2048个字节的扇区231至238作为记录在信息记录介质221上的信息的管理单元。因此,根据扇区的大小也将包241至248的每个包的数据大小设为2048个字节。
[2]视频信息的表达式格式和压缩规则(点(B))
-游程长度压缩规则-
执行游程长度压缩来压缩子图片。此处将说明一些压缩规则。已经发展了一些压缩规则作为SD兼容和HD兼容规则。
(1)一种情况是将4位设为一个单元(参照图6中的关于子图片信息的压缩规则(1))。
在由一至三项连续设置相同值的图像元素数据(像素)的情况下,首先的2位(d0、d1)指示图片元素数(像素的数量),随后的2位(d2、d3)表示具体的像素数据。
(2)一种情况是将8位设为一个单元(参照图6中的关于子图片信息的压缩规则(2))。
在由4至15项连续设置相同值的图像元素数据(像素)的情况下,将首先的2位(d0-d1)定义为0。随后的4位(d2-d5)指示像素的数量,再后面的2位(d6-d7)表示具体的像素数据。
(3)一种情况是将12位设为一个单元(参照图6中的关于子图片信息的压缩规则(3))。
在由16至63项连续设置相同值的图像元素数据(像素)的情况下,将首先的4位(d0-d3)定义为0。随后的6位(d4-d9)指示像素的数量,再后面的2位(d10-d11)表示具体的像素数据。
(4)一种情况是将16位设为一个单元(参照图6中的关于子图片信息的压缩规则(4))。
在由64至255项连续设置相同值的图像元素数据(像素)的情况下,将首先的6位(d0-d5)定义为0。随后的8位(d6-d13)指示像素的数量,再后面的2位(d14-d15)表示具体的像素数据。
(5)一种情况是将16位设为一个单元(参照图6中的关于子图片信息的压缩规则(5))。
在连续地设置相同值的图像元素数据(像素)直至一行(line)结束的情况下,将首先的14位(d0-d13)定义为0。随后的2位(d14-d15)表示具体的像素数据。
(6)如果一行的像素被表示,当不能通过字节校准(byte alignment)提供该像素时,插入虚拟4位数据“0000b”用于调整。
上述的规则用于压缩SD子图片。此外,已经开发了用于压缩HD子图片的规则。
图7给出了以4位表示的像素数据,并且为各个像素数据分配了名称。
依照上述的关于Raw数据的特定游程长度压缩技术或游程长度压缩规则,提供像素数据作为通过逐行压缩位图数据而获得的数据。
图7所示的像素数据被分配给位图数据的像素。
如图8所示,像素数据被分配给在字段中被辨别的数据或普通数据(plaindata)。在每个子图片单元SPU中,组织像素数据以使1字段中显示的所有的像素数据单元被连续设置。在图8所示的示例(a)中,首先记录顶部字段的像素数据(SPUH之后),然后记录底部字段的像素数据,进行适于隔行显示(interlace display)的像素数据分配。在图8所示的示例(b)中,记录普通数据,进行适于非隔行显示的像素数据分配。
图9给出了用于收集子图片信息的子图片单元。像素数据被分配给在子图片单元的字段中被辨别的数据或普通数据。在每个子图片单元SPU中,组织像素数据以使1字段中显示的所有的像素数据单元被连续设置。提供该子图片单元作为通过收集多个子图片包构造的单元。
在图8所示的示例(a)中,首先记录顶部字段的像素数据(SPUH之后),然后记录底部字段的像素数据,进行适于隔行显示的像素数据分配。在图8所示的示例(b)中,记录普通数据,进行适于非隔行显示的像素数据分配。在像素数据的末端可添加偶数个“00b”,以符合关于SP_DCSQT的长度限制。图9给出了子图片包SP_PCK与子图片单元SPU之间的关系。
子图片单元头SPUH包括记录在子图片单元SPU中的数据的地址信息。如图10所示,有如下说明:4字节子图片单元大小SPU_SZ;4字节显示控制序列表SP_DCSQT_SA的起始地址;4字节像素数据宽度PXD_W;4字节像素数据高度PXD_H;1字节子图片种类SP_CAT;以及1字节保留。
子图片单元大小SPU_SZ以字节数说明子图片单元的长度。最大长度是524,287字节(“7FFFFh”)。长度必须是偶数个字节。如果长度是奇数个字节,为了设置成偶数个字节,在子图片数据的末端添加1字节的“FFh”。在子图片单元SPU中的起始地址SP_DCSQT_SA的大小等于或小于SPU的大小。
起始地址SP_DCSQT_SA以来自子图片单元的起始字节的相对字节数RBN来描述显示控制序列表SP_DCSQT的起始地址。像素数据宽度PXD_W的最大值是1,920,像素数据高度PXD_H的最大值是1,080。
如图11所示,在子图片种类SP_CAT中,位数b7至b2描述保留(预留);位数b1描述标志“Stored_Form”,用于指示在每个像素4位的像素数据PXD区中存储数据的方法;位数b0描述标志“Raw”,用于指示像素数据PXD的游程长度压缩或解压缩。
指示在PXD区中存储数据的方法的标志“Stored_Form”在进行隔行显示时指定“0b”(顶部或底部)。通过将数据分成顶部和底部把显示数据保存在一个位置和另一个位置。以此方式,提供一种能很容易检索其内数据的数据结构,并且容易实现隔行显示。在非隔行显示的情况下,标志指定“1b”(普通),批量保存显示数据。以此方式,能够提供一种能很容易检索其内数据的数据结构,并且容易实现非隔行显示。在SD系统中,实行隔行显示,在HD系统中,实行非隔行显示。可将标志“Stored_Form”用于HD解码器以便进入备用状态。
指示游程长度压缩或解压缩的标志“Raw”为具有良好的压缩率的副标题流(例如,副标题)指定“0b”(压缩)。该标志为这样具有较差压缩率的有点复杂的图像流(例如,模式(pattern))指定“1b”(解压缩),使得增加了压缩之后得到的数据。以此方式,以子图片单元SPU为单位指定压缩或解压缩成为可能。能为主图片数据或任何其他数据(例如音频)分配信息,能使子图片信息有效地记录在信息记录介质中。因此,能够获得高分辨率内容。可将标志“Raw”用于HD解码器以进入备用状态。
当在DVD视频光盘中记录了高清晰度TV系统的高图像质量内容时,需要记录在高分辨率TV系统中被类似的用作副标题或菜单的子图片信息。下面将依照本实施方式说明子图片游程长度压缩规则。
如图12所示,按照下面基于逐行的规则压缩位图数据像素。压缩的像素模式基本上包括5个单元:游程长度压缩标志“Comp”;像素数据区“像素数据”;计数器扩展标志“Ext”;计数器字段“Counter”和扩展的计数器字段“Counter(Ext)”。如果没有压缩像素数据,则在游程长度压缩标志“Comp”中用“1b”描述。如果通过游程长度编码进行了压缩,则用“0b”描述。在像素数据没有被压缩的情况下,一个数据单元仅表示1个像素,不存在计数器扩展标志“Ext”或随后的内容。
如图7所示,“Pixel data”描述16像素数据的任何一个,其值代表颜色查找表索引。如果计数器字段“Counter”是3位,则在计数器扩展标志“Ext”中用“0b”描述;如果计数器字段“Counter”是7位,则在计数器扩展标志“Ext”中用“1b”描述。计数器字段“Counter”指定连续字段的数量。在标志“Ext”被设为“0b”情况下,字段是3位。在标志“Ext”被设为“1b”情况下,字段是7位(使用扩展的计数器字段“Counter(Ext)”)。
用此压缩规则压缩的数据包括多个单元。每个单元在一个像素改变点具有4个点。形成了这些单元:(a)单元头形成4个游程长度标志的包;如图13所示的在单元头之后的4字节的压缩模式(b)至(e)。
提供如图13所示的单元头(a)作为一组游程长度压缩标志“Comp”(指示是否存在游程长度)提供。如果游程长度不连续,则用“0b”描述。如果游程长度连续,则用“1b”描述。在图13所示的压缩模式(b)中,如果相同值的像素不连续,则游程长度压缩标志“Comp”被设为“0b”,描述了4位像素数据。在图13所示的压缩模式(c)中,如果相同值的1至7个像素是连续的,则游程长度压缩标志“Comp”被设为“1b”,在开始的4位中说明像素数据。将接下来的1位(标志“Ext”)指定为“0b”,下面的3位描述计数器。在图13所示的压缩模式(d)中,如果遵循相同值的8至127个像素,则游程长度压缩标志“Comp”被设为“1b”,在开始的4位中说明像素数据。将接下来的1位(标志“Ext”)指定为“1b”,下面的3位描述计数器,在下面的4位中描述计数器扩展。在图13所示的压缩模式(e)中,当相同值的像素被连续的设置到行结束时,所有的8位都用“0b”描述,并将游程长度压缩标志“Comp”设为“1b”。
当每行的像素描述结束时,如果字节校准没有完成,则插入4位虚拟数据“0000b”用于调整。在一行上游程长度编码数据的长度等于或小于7,680位。
依照本实施方式的一种编码或解码的方法按照以下组合(1)至(4),执行游程长度压缩或解压缩。
(1)指出游程是否是连续的,由此提供游程长度压缩标志“Comp”用于确定压缩或解压缩。
(2)按照游程连续性的数量扩展游程游程连续性计数器“Counter”,提供计数器扩展标志“Ext”以添加一个扩展计数器“Counter(Ext)”。
(3)将4个游程变化点作为一个单元处理,提供用于简单字节校准的半字节(4位)配置,由此提供一种便于处理的数据结构。
(4)逐行提供一个结束码E用于终止游程长度压缩或解压缩。然而,如果能够预先将指示每行的容量的信息提供给编码器元件或解码器元件,则可消除该结束码。
图14给出了“3位数据(以行为单位)中的3位8色表达式的游程长度压缩规则”,它是依照本实施方式的一种游程长度压缩规则。在此情形下,不需要特殊的单元,因为能以4位的单元处理数据。
附图15给出了“4位数据(在行的单元中)中的4位16色表达式的游程长度压缩规则”。
附图16给出了本实施方式的一个依照游程长度压缩规则的实际数据结构的示例。
附图17至图19每一个都给出了当此数据结构作为一个单元提供时的一个示例。
附图20给出了“4位数据(在行的单元中)中的4位16色表达式的游程长度压缩规则”的另一个示例。
使用依照本实施方式的子图片编码器的编码方法,即使是对于其而言游程非连续性在相对较大的范围内持续的1个像素4位表达式(16色)的子图片数据(在这种情况下像素数据没有连续性),也不使用计数器。因此,数据长度保持不变。此外,即使存在预先确定数量或更多的游程连续性,通过使用扩展的计数器“Counter(Ext)”能够可靠的再现这些连续性。因此,利用这些游程长度压缩标记“Comp”、基本计数器“Counter”、扩展计数器“Counter(Ext)”以及计数器扩展标志“Ext”或类似标记的功能,能够获得更充分的压缩效果。将游程长度压缩标志“Comp”分配在数据raw的起点共同作为4位表达式(或它的倍数)。在此方式下,通过采用这种形式以使基于4位信息的解码处理能够很容易被执行,也使提高解码处理速度成为可能。
只要事先识别了每行的像素数量,编码或解码处理就不是一直需要行结束码生成器生成的行结束码E。也就是,即使没有识别行结束的位置,也能够从开始位置计算像素的数量,由此可能对用于每行子图片的图像数据进行编码或解码处理。
使用依照本实施方式的子图片解码器的解码方法,即使是对于其而言游程非连续性在相对大的范围内持续的1个像素4位表达式(16色)的子图片数据,利用这些游程长度压缩标记“Comp”、基本计数器“Counter”、扩展计数器“Counter(Ext)”以及计数器扩展标志“Ext”或类似标记的功能,也能够获得充分的压缩效果。将游程长度压缩标志“Comp”分配在数据行的起点共同作为4位表达式(或它的倍数)。通过采用这种形式以使基于4位信息的解码处理能够很容易被执行,也使提高解码处理速度成为可能。
如编码处理的情况那样,编码或解码处理不是一直需要由行结束码检测器检测的行结束码E。如果事先识别了每行像素的数量,则可能依照像素的数量执行每行的解码处理。
现在,将给出被本实施方式的编码或解码方法压缩或解压缩的数据结构的示例说明。
图14给出了在4位数据(在行的单元中)中的3位8色表达式的游程长度压缩规则。基本的数据结构包括:1位游程长度压缩标志“Comp”(d0),用于指示游程连续性的存在或缺席;3位像素数据(d1至d3),用于指示游程的像素数据;1位计数器扩展标志“Ext”(d4),用于指示当游程长度标志“Comp”=1(Yes)时计数器扩展位的存在或缺席;连续游程的3位计数器“Counter”(d5至d7)以及通过与3位计数器连接用作7位游程计数器的4位的扩展计数器“Counter(Ext)”(d8至d11)。
如图14所示的模式(a)能表示没有任何游程连续性的1个像素。如图14所示的模式(b)通过使用计数器“Counter””能表示具有游程连续性的2至8个像素。如图14所示的模式(c)通过使用计数器“Counter”和扩展计数器“Counter(Ext)”能表示具有游程连续性的9至128个像素。提供如图14所示的模式(d)作为行结束码E提供,用于指示在行单元中游程长度压缩的结束。
提供如图14所示的每种模式的一种数据结构作为4位(半字节)配置。与图15不同,即使这些数据结构没有作为单元提供,也能够容易的执行字节校准,也能相对较容易的构建系统。
图15给出了作为本实施方式的基础的游程长度压缩规则(在行的单元中)。在此图中,基本的数据结构包括:1位游程长度压缩标志“Comp”(d0),用于指示游程连续性的存在或缺席;4位像素数据(d1至d4),用于指示游程的像素数据;1位计数器扩展标志“Ext”(d5),用于指示当游程长度压缩标志“Comp”=1(Yes)时计数器扩展位的存在或缺席;3位计数器“Counter”(d6至d8);以及通过与3位计数器连接用作7位游程计数器的连续游程的4位扩展计数器“Counter(Ext)”(d9至d12)。
在如图15所示的模式(a)中,可以表示没有任何游程连续性的1个像素数据。在如图15所示的模式(b)中,可以通过使用计数器表示具有游程连续性的2至8个像素。
如图15所示的模式(c)可以通过使用计数器“Counter”和扩展计数器“Counter(Ext)”表示具有游程连续性的9至128个像素。
如图15所示的模式(d)是行结束码E,用于指示在行单元中游程长度压缩的结束。
提供如图15所示的每种模式的一种数据结构作为奇数位配置。在此情况下,不执行字节校准,处理系统可能被复杂化。
图16给出了在本实施方式中实际的数据结构。在此图中,提供4个游程变化点作为一个单元,以提供图15所示的每种模式的一种数据结构作为容易实现字节校准的半字节(4位)配置。此外,提供4个游程长度压缩标志“Comp”作为4位单元标志(d0至d3)(参照图12)。通过此种做法,能相对容易的构建一种系统,该系统中提供4个游程变化点作为一个单元,且容易执行字节处理。
图17给出了当图16中所示的数据结构作为一个单元时的一个单元示例。
(1)通过4位游程长度压缩标志“Comp”(d0至d3)首先确定随后的数据模式。
(2)从d0=0可确定第一个游程包括非连续的1个像素。使用图16所示的模式(a),扩展随后的像素数据(d4至d7)。
(3)从d1=1可确定第二个游程是连续的。使用图16所示的任一种模式。首先,维护像素数据(d8至d11)。然后,通过使用扩展计数器“Counter(Ext)”(d12)确定d12=0以及计数器(d13至d15)的数不是0。根据此结果,使用图16中所示的没有扩展计数器的模式(b)。然后,扩展像素数据(d8至d11),之后扩展数值等于或小于由3位计数器(d13至d15)所指示的7的像素数据(d8至d11)。
(4)从d2=1可确定第三个游程是连续的。与(3)中一样,使用图16所示的模式(b)至(d)的任一种。首先,保持像素数据(d16至d19)。然后,通过游程长度压缩标志“Comp”(d20),从d20=0确定使用图16中所示的模式(c)。然后,通过组合计数器“Counter”(d21至d23)和扩展计数器“Counter(Ext)”(d24至d27)扩展像素数据(d16至d19)。然后,扩展数值等于或小于由7位计数器(d21至d27)所指示的127的像素数据(d16至d19)。
(5)从d3=0可确定最后的游程包括非连续的1个像素。使用图16中所示的模式(a),然后,扩展像素数据(d28至d31)。
通过此种做法,提供4个变化点作为一个单元,扩展了游程长度。
图18给出了依照本实施方式的游程长度压缩规则的一个单元示例。
图18中的像素数据(a)给出了所有数据没有被压缩的情况,其中按原样表示了4个像素的像素数据。图18中的像素数据(b)给出了游程连续性等于或小于8个像素的情况,其中3个像素的像素数据没有压缩。图18给出了情况(c),其中游程连续性等于或大于9并等于或小于128个像素,其中的3个像素的像素数据没有压缩。图18给出了情况(d),其中所有的像素都被压缩,其中的4个像素的像素数据被表示成具有游程连续性等于或小于128个像素(最大512像素)。
图19给出了具有依照本实施方式的指示行结束的结束码E的示例和具有背景码的示例。通过插入结束码E终止一个单元,并忽略在随后单元中的游程长度压缩标志“Comp”。图19给出了只有一个结束码E的示例(a),由一个像素和一个结束码E形成的示例(b),由2个像素和一个结束码E形成的示例(c),由2和8个像素之间的游程连续性和一个结束码E形成的示例(d),由等于或小于128个像素的游程连续性和一个结束码E形成的示例(e),和一个使用背景码的示例(f)。
图19给出了情况(f),其中提供的数据行与(b)一致;识别每行的像素数量;并且没有使用结束码。在没有使用结束码的情况下,使用“00000000”作为背景码。也就是,关于一行产生基于所有相同图片数据的背景图片,在一个单元的游程长度压缩标志“Comp”之后放置一条像素数据。然后,放置意味着一行具有相同背景图片的背景码,因此可能显示该单元。以此方式,背景图片被显示并编码,同时依照一条像素数据解码该背景图片,因此可能以高的压缩率压缩或解压缩该背景图片。
图20A至20D给出了游程长度压缩规则(在行的单元中)的另一种模式,该规则是图15A至15D所示的基础。与图15A至15D一样,基本的数据结构包括:1位游程长度压缩标志“Comp”(d0),用于指示游程连续性的存在或缺席;1位计数器扩展标志“Ext”(d1),用于指示当游程长度压缩标志“Comp”=1(Yes)时计数器扩展位的存在或缺席;4位扩展计数器“Counter(Ext)”(d5至d8),当连续游程的3位计数器“Counter(Ext)”(d2至d4)和计数器扩展标志“Ext”=1(Yes)时,其与3位计数器连接用作7位计数器;以及4位像素数据((a)中d1至d4、(b)中d5至d8、(c)中d9至d12),用于依照图20所示的每种模式(a)至(c)指示游程的像素数据。
与图15所示的模式(a)一样,图20所示的模式(a)表示没有游程连续性的1个像素。与图15所示的模式(b)一样,图20所示的模式(b)通过使用计数器能表示具有游程连续性的2至8个像素。与图15所示的模式(c)一样,图20所示的模式(c)通过使用计数器“Counter”和扩展计数器“Counter(Ext)”能表示具有9至128个像素。与图15所示的模式(d)一样,图20所示的模式(d)被作为行结束码E,用于指示在行单元中游程长度压缩的结束。
依照本实施方式的一种编码或解码的方法能被很好的用于一般的数字数据处理中作为一种编码或解码的方法,也可作为盘单元的编码单元和解码单元。因此,以微型计算机以及为此微型计算机提供命令的计算机程序的形式使用同样的过程,由此获得类似的操作和有益效果。
[依照本实施方式的各个要点以及利用这些要点的独特有益效果的说明]
点<B>
子图片信息的4位表达式和压缩规则(图6至20)
[有益效果]
能为用户提供含有子图片的高图像质量视频。
接下来将参照图21说明子图片头和显示控制序列。
显示控制序列表SP_DCSQT是在子图片单元SPU的有效期间用于开始或停止子图片数据显示以及用于改变属性的显示控制序列。如图21所示,按照执行顺序描述显示控制序列SP_DCSQ。在显示控制序列表SP_DCSQT中不能存在具有相同执行时间的显示控制序列SP_DCSQ。在一个子图片单元中必须描述一个或多个显示控制序列SP_DCSQ。
如图21所示,在每个显示控制序列SP_DCSQ中,有以下描述:2字节显示控制序列SP_DCSQ的起始时间SP_DCSQ_STM;4字节随后显示控制序列SP_NXT_DCSQ_SA的起始地址;一个或多个显示控制命令SP_DCCMD。
显示控制序列的起始时间SP_DCSQ_STM以距SP_PKT中说明的PTS的相对PTM的形式,描述在显示控制序列SP_DCSQ中描述的SP显示控制命令SP_DCCMD的运行起始时间。从描述运行起始时间之后的第一个顶部字段开始,按照该显示控制序列SP_DCSQ开启显示控制序列。
在第一显示控制序列SP_DCSQ(SP_DCSQ#0)中必须将起始时间SP_DCSQ_STM设为“0000b”。执行起始时间必须是记录在Sp包头中的PTS和更多。因此,显示控制序列的起始时间SP_DCSQ_STM必须是“0000b”或必须是按下面计算的正整数值。
SP_DCSQ_STM[25...10]
=(225×n)/64
其中0<=n<=18641(在SDTV系统情况下是625/50)
SP_DCSQ_STM[25...10]
=(3003×n)/1024
其中0<=n<=22347(在SDTV系统情况下是525/60)
SP_DCSQ_STM[25...10]
=(225×n)/64
其中0<=n<=18641(在HDTV系统情况下)
在上述的公式中,“n”表示在SPU的PTS之后的视频帧数。当n=0时,表示PTS时间的视频帧数。“/”表示小数点以下被截断的整数的除法(division)。
在SPU中最后的PTM必须等于或小于含有下一个SPU的SP包中描述的PTS。按照下面的方法定义最后的PTM。
最终的PFMSPU#I
=PTM SPU#I+SP_DCSQ_STMLAST SPDCSQ
+1视频帧周期
下一个显示控制序列的起始地址SP_NXT_DCSQ_SA以距SPU起始字节的相对字节数(RBN)描述下一个在显示控制序列SP_DCSQ的起始地址。在不存在下一个在显示控制序列SP_DCSQ的情况下,以距该SPU起始字节的RBN描述该显示控制序列SP_DCSQ的起始地址。
SP_DCCMD#n描述一个或多个在该显示控制序列SP_DCSQ中运行的显示控制命令SP_DCCMD。同一个显示控制命令SP_DCCMD必须被描述两次或更多次。
附图22给出了用于对盘形信息记录介质D执行再现处理的盘单元,用于读取、解码及再现存储在介质D中的信息;和/或执行记录处理,对接收的视频信号、子图片信号和音频信号编码处理,并将该编码数据记录在盘形信息记录介质D中。
信息记录介质D被放置在盘驱动单元211L上。该盘驱动单元211L转动地驱动安放在驱动单元上的该信息记录介质D。然后,通过使用光拾取器(此时信息记录介质D是光盘)读取、解码和再现存储在该信息记录介质D中的信息,和/或依照编码信号将信息记录在信息记录介质上。
现在,将关于再现处理来说明依照本实施方式的盘单元。
将盘驱动单元211L读取的信息送至MPU(微处理单元)213L,执行纠错处理。然后,将结果信息保存在缓冲器中(未给出)。
在这些信息项目中,将记录在控制数据区的管理信息记录在存储器单元214L中,该记录的信息用于再现控制或数据管理等。
在这些记录在上述缓冲器中的信息项目中,将记录在视频目标区的信息发送至多路分解器226L中,该传输的信息被分离成主图片包203L、音频包204L和子图片包205L。将记录在主图片包203L中的信息送至视频解码器227L。将记录在音频包204L中的信息送至音频解码器229L。将记录在子图片包205L中的信息送至子图片解码器228L,分别执行解码处理。将在视频解码器227L中解码处理的主图片信息和在子图片解码器228L中解码处理的子图片信息送至D处理器单元230L。在经过加权处理之后,依靠D/A(数字/模拟)转换器231L将主图片信息转换成模拟数据。子图片信息也被转换成模拟数据。然后,将视频信号输出至图片显示单元(未给出),例如CRT:阴极射线管。依靠D/A转换器233L将在音频解码器229L中解码处理的音频信息转换成模拟数据。然后,将音频信号输出至音频再现设备(例如,扬声器),虽然没给出。
依靠MPU 213L集中控制对上述的信息记录介质D的一系列的再现操作。MPU 213L从键盘输入单元212L接收操作信息,并基于存储在ROM(只读存储器)单元215L中的程序来控制每个单元。
参照记录处理,将说明依照本实施方式的盘单元。
将通过视频、音频和子图片输入终端输入的数据送至A/D转换器217L、218L和219L,将这些数据从模拟信号转换成数字信号。将A/D转换器217L数字化转换的视频数据送至视频编码器220L,数据在那被编码。将A/D转换器218L数字化转换的子图片数据送至子图片编码器221L,数据在那被编码。将A/D转换器219L数字化转换的音频数据送至音频编码器222L,数据在那被编码。
将经过编码器编码的视频、音频和子图片数据送至MUX(多路器)216L。提供该数据作为数据包和压缩包,将MPEG-2节目流形成视频压缩包、音频压缩包和子图片压缩包。将一组多路选择的数据送至文件格式化器单元225L,盘单元将该数据转换成与能够记录和再现的文件结构一致的文件。将此文件送至卷格式化器单元224L。该盘单元形成与能够记录和再现的卷结构一致的数据格式。此处,添加了在文件格式化器单元225L作为文件产生的数据和回放控制信息或类似的用于再现被生成为文件的数据的信息。然后,将结果信息送至光盘格式化器223L,依靠盘驱动单元211L将生成为文件的该数据记录在盘D中。
如此的再现操作或记录操作是基于存储在盘单元的ROM 215L中的一系列的处理程序。通过提供来自键盘输入单元212L的指令并在MPU213L运行指令来执行上面的操作。盘单元既执行子图片数据的编码处理也执行解码处理。然而,利用授权的系统或类似的系统只能单独地执行编码处理或通过盘单元只能执行解码处理。
盘单元参照盘D的逻辑格式操作。在从导入区至导出区的卷空间中光盘D有上述的卷和文件结构。这些结构被定义成与指定标准一致的逻辑格式,例如,微UDF和ISO9660。将卷空间物理的分成多个扇区,如上所述,为这些物理扇区分配序号。逻辑地址表示逻辑扇区号LSN,与微UDF和ISO9660中定义的一样。逻辑扇区是2048个字节,与物理扇区长度一样。关于逻辑扇区号LSN,按照物理扇区号的升序或降序分配序号。
图23给出了播放器参考模式,详细显示了上述装置的信号处理系统。在再现周期内,从光盘读出的节目流压缩包被从解调器或纠错电路102K的接口单元(上述的)馈送至轨道缓冲器104K,将反馈的压缩包保存在其中。依靠多路分解器114K将轨道缓冲器104K的输出多路分解。将该多路分解的输出传输至ISO/IEC 13818-1中指定的目标解码器124K、126K、128K、130K、132K和134K的输入缓冲器116K、118K、120K和122K。提供轨道缓冲器104K以确保连续的数据能送至解码器124K、126K、128K、130K、132K和134K中。将记录在导航包中的DSI_PKT保存在轨道缓冲器104K中,同时,将其保存在数据搜索信息(DSI)缓冲器106K中。在DSI解码器110K中将保存的DSI_PKT解码。DSI解码器缓冲器112K也连接到DSI解码器110K。系统缓冲器108K也连接到解调器或纠错电路102K。
将视频缓冲器116K的输出(主图片)送至HD解码器124K和SD解码器126K。将HD解码器124K和SD解码器126K的输出直接送至选择器156K,以及经过缓冲器136K、138K送至选择器156K。将选择器156K的输出经过信箱变换器(letterbox converter)160L送至混合器162K。
将子图片缓冲器118K的输出送至HD解码器128K和SD解码器130K。将HD解码器128K和SD解码器130K的输出直接送至选择器158K,以及经过缓冲器142K、144K送至选择器158K。将选择器158K的输出送至混合器162K。
将音频缓冲器120K的输出送至音频解码器132K。将回放控制信息(PCI)缓冲器122K的输出送至PCI解码器134K。将音频解码器缓冲器146K连接到音频解码器132K,将音频解码器132K的输出直接送出。将PCI解码器缓冲器148K也连接到音频解码器134K,经过高亮(HIL)缓冲器150K将PCI解码器134K的输出送至HIL解码器152K。将HIL解码器缓冲器154K也连接到HIL解码器152K,将HIL解码器152K的输出直接送出。
依照上述的版本号以及压缩或解压缩标志控制124K、126K、128K、130K、132K和134K中每个解码器的电源时序。依照SD/HD系统,使必要的解码器进入备用状态,能够迅速的开始回放同时能节电。
下面将参照图24说明由多个子图片包的数据形成的子图片单元。子图片单元能被记录在一个GOP中,作为有几十屏的静止图片数据(例如,副标题)。子图片单元SPU包括:子图片单元头SPUH;由位图数据形成的像素数据PXD和显示控制序列表SP_DCSQT。
显示控制序列表SP_DCSQT的大小等于或小于子图片单元的一半。显示控制序列SP_DCSQ说明每个像素的显示控制的内容。按照其彼此的关系顺序的记录显示控制序列SP_DCSQ。
将子图片单元SPU分成整数个子图片压缩包SP_PCK,并将这些压缩包记录在一个光盘上。子图片压缩包SP_PCK能具有插入包或填充包,只要它是子图片单元的最后的压缩包。当包括单元的最终数据的SP_PCK的长度小于48个字节时,要进行调整。除了该最终压缩包之外SP_PCK不能有插入包。
在顶部字段中子图片单元SPU的PTS必须被对准。子图片单元SPU的有效范围从该子图片单元SPU的PTS到下一个将要再现的子图片单元的PTS。然而,当在该子图片单元SPU的有效期间内在导航数据中出现静止图片时,将保持该子图片单元SPU的有效性直到这样的静止图片结束。
按照以下说明定义子图片单元SPU的显示。
(1)在子图片单元SPU的有效期间通过显示控制命令开启该显示的情况下,显示子图片数据。
(2)在子图片单元SPU的有效期间通过显示控制命令关闭该显示的情况下,清除子图片数据。
(3)在子图片单元SPU的有效期间过去之后,强制的清除子图片单元SPU。然后,将子图片单元SPU从解码器缓冲器中删除。按照先前说明的处理子图片单元头SPUH。
[3]只读型信息记录介质(下一代DVD-ROM)、一次写入型信息记录介质(下一代DVD-R)和可重写型信息记录介质(下一代DVD-R/W、下一代DVD-RAM)中共同的数据结构。
如图25所示,按照信号处理阶段将记录在信息记录介质的数据区中的数据称作数据帧、加扰帧、记录帧或记录数据字段。数据帧包括2048个字节,有主数据、4字节数据ID、2字节ID纠错码(IED)、6字节保留字节和4字节纠错码(EDC)。图25给出了对形成记录数据区的处理步骤。
在添加了纠错码(ESC)之后,对主数据执行加扰。此处,将交叉reed-solomon纠错码用于32个加扰数据帧(加扰帧),执行所谓的ECC编码处理。以此方式形成记录帧。该记录帧包括外部奇偶校验码(外部码的奇偶校验(PO))和内部奇偶校验码(内部码的奇偶校验(PI))。
将PO和PI作为纠错码提供给ECC块,每个都包括32个加扰帧。
记录帧被4/6调制。然后以相邻的91字节为基础在开始处添加同步码(SYNC),产生记录字段。在一个数据区中记录4个记录字段。
图25给出了数据是如何从主数据变成记录帧的。图26给出了数据帧的模型。2064字节的数据帧是由172字节×2×6行构成的,并含有2048字节的主数据。
图27给出了数据ID中的数据结构。数据ID包括4个字节。开始的b31至b24的一个字节作为数据帧信息,其余的3个字节(b23至b0)作为数据帧数。
数据帧信息包括:扇区格式类型、追踪方法、反射率、记录类型、区域类型、数据类型和层数或类似信息。
扇区格式类型:
0b...CLV格式类型
1b...区域格式类型
追踪方法:
0b...凹坑追踪
1b...组追踪
反射率:
0b...大于40%
1b...等于或小于40%
记录类型:
0b...保留
区域类型:
00b...数据区
01n...系统导入区或数据导入区
10b...数据导出区或系统导出区
11b...中间区
数据类型:
0b...只读数据
1b...可重写数据
层数:
0b...双层光盘或单层光盘的层0
1b...双层光盘的层1
可重写数据区带中说明的数据帧信息如下。
扇区格式类型:
1b...区带格式类型
追踪方法:
1b...组追踪
反射率:
1b...等于或小于40%
记录类型:
0b...普通数据(此处在块中出现缺陷,对含有相应扇区的块应用线性置换算法。)
1b...实时数据(即使此处在块中出现缺陷,也不对含有相应扇区的块应用线性置换算法。)(参照图29)
区域类型:
00b...数据区
01b...导入区
10b...导出区
数据类型:
1b...可重写数据
层数:
0b...双层光盘或单层光盘的层0
1b...双层光盘的层1
数据帧数:参照图28
按照下面的规则分配这些位。
扇区格式类型:
0b...用于只读型光盘或可记录型光盘的CLV格式类型
1b...用于可重写型光盘的区带格式类型
追踪方法:
0b...凹坑追踪
1b...组追踪
反射率:
0b...大于40%
1b...等于或小于40%
记录类型:可重写光盘的数据区的情况
0b...普通数据
1b...实时数据
区域类型:
00b...数据区
01b...系统导入区或数据导入区
10b...数据导出区或系统导出区
11b...中间区
数据类型:
0b...只读数据
1b...除只读以外的其它数据
层数:
0b...双层光盘或单层光盘的层0
1b...双层光盘的层1
数据帧数:物理扇区的数量
图28给出了可重写型信息记录介质中数据帧数的内容。在数据帧属于系统导入区、缺陷管理区和盘识别区的情况下,说明物理扇区号。在数据帧属于数据区的情况下,数据帧数被分配成逻辑区号:(LSB)+030000h。此时,使用含有用户数据的ECC块。
此外,存在数据帧属于数据区但该数据帧不含有用户数据的情况,比如,该数据帧被分配成未用块。未用块表示不含有用户数据的ECC块。在这样的情况下,以下描述的任何一种被假定。
(1)从第一个扇区0开始的3位都是0,在随后的扇区中描述连续增加的号码。ECC块中所有的扇区处于同样的条件;
(2)描述数的范围从“00 0000h”到“00 000Fh”;或
(3)没有任何描述。
图29给出了在可重写型信息记录介质中记录类型的定义。
当数据帧在系统导入区时,用“0b”描述。当数据帧在数据导入区或数据导出区时,用“0b”描述。当数据帧在数据中时,用“0b”描述普通数据或“1b”描述实时数据。在普通数据的情况下,当在块中出现缺陷时,对含有相应扇区的块应用线性置换算法。在实时数据的情况下,即使在块中出现缺陷,也不对含有相应扇区的块应用线性置换算法。
现在,将说明数据ID的纠错码(IED)。
假设将字节分配成矩阵,对于Ci,j(i=0至11,j=0至171)IED是C0,j(j=4至5),按照以下方法表示IED。
IED ( X ) = &Sigma; j = 4 5 c 0 , j &CenterDot; X 5 - j
= { I ( X ) &CenterDot; X 2 } mod { G E ( X ) }
其中
I ( X ) = &Sigma; j = 0 3 C 0 , j &CenterDot; X 3 - j
G E ( X ) = &Pi; k = 0 1 ( X + &alpha; k )
α表示线性多项式的第一路径(route)。
P(x)=x8+x4+x3+x2+1
现在,此处将说明6字节保留数据RSV。
RSV表示当所有位都是“0b”时的6字节数据。
纠错码(EDC)是4字节检测码,与加扰之前的数据帧的2060个字节相关联。假设数据ID的第一字节的MSB是b16511,最后字节的LSB是b0。用于EDC的位bi(i=31至0)如下所述。
EDC ( x ) = &Sigma; i = 31 0 bix i
= I ( x ) mod { g ( x ) }
其中
I ( x ) = &Sigma; i = 16511 32 bix i
g(x)=x32+x31+x4+1
图30给出了当加扰帧产生时被分配到反馈移位寄存器的默认值的示例以及用于产生加扰字节的移位寄存器。保留16字节的预置值。
将r7(MSB)至r0(LSB)以8位移位,并用作加扰字节。图30中所示的默认预置数等于4位(b7(MSB)至b4(LSB))数据ID。当开始数据帧的加扰时,必须将r14至r0的默认值设置成如图30的表中所示的默认预置值。
将同样的默认预置值用于16个连续的数据帧。接下来,改变默认预置值,将变化的同样的默认预置值用于16个连续的数据帧。
取出低8位的默认值r7至r0作为加扰字节S0。然后,执行8位的移位,然后取出加扰字节,重复2047次这样的操作。当从r7至r0中取出加扰字节S0至S2047时,数据帧是从主字节Dk至加扰字节D’k。加扰字节D’k的分配如下所述。
D′k=DkSk,k=0至2047
其中表示异或操作。
现在,此处将说明涉及点(D)和(E)的ECC块的构成。
图31给出了一个ECC块。该ECC块由32个连续的加扰帧构成。在垂直的方向上分配192行+16行,在水平方向上分配(172+10)×2列。B0,0,B1,0,...被分别分配成1个字节。PO和PI是纠错码,并且是外部奇偶校验和内部奇偶校验。
在图32所示的ECC块中,一个单元(6行×172字节)作为1个加扰帧处理。图33给出了当图32所示的ECC块作为加扰帧分配被写入时的示例。也就是,1个ECC块包括32个连续的加扰帧。此外,在该系统中,块(182字节×207字节)被成对的处理。当把L分配给左侧ECC块的每个加扰帧的数,把R分配给右侧ECC块的每个加扰帧的数时,加扰帧被按照图32所示分配。也就是,左和右加扰帧在左侧块中交替存在,加扰帧在右侧块中也交替存在。
也就是,ECC块由32个连续的加扰帧构成。在左半边奇数扇区的行被右半边替换。172×2字节×192行等于172字节×12行×32个加扰帧,产生了数据区。为了形成RS(208、192、17)的外部码,为每个172×2行添加16字节的PO。此外,将10字节的PI(RS(182、172、11))添加到左侧和右侧块的208×2行。PI也被加到PO的行上。
用在帧中的数表示加扰帧号,后缀R和L意味着加扰帧的右半边和左半边。按照下述的过程产生如图32所示的PO和PI。
首先,将16字节的Bi,j(i=192至207)加到列j(j=0至171和j=182至353)上。通过下面的多项式Rj(x)定义Bi,j。在此多项式中,在172×2列的每列中形成外部码RS(208、192、17)。
Rj ( X ) = &Sigma; i = 192 207 B i , j &CenterDot; X 207 - i
= { I j ( X ) &CenterDot; X 16 } mod { G PO ( X ) }
其中
I j , k ( X ) = &Sigma; i = 0 191 B m , n &CenterDot; X 191 - i
G PO ( X ) = &Pi; k = 0 15 ( X + &alpha; k )
接下来,将10字节的Bi,j(j=172至181和j=354至363)添加到行“i”(i=0至207)上。通过下面的多项式Ri(x)定义Bi,j
在此多项式中,在(208×2)/2的每行中形成内部码RS(182、172、11)。
(对于j=172至181)
R i ( X ) = &Sigma; j = 172 181 B i , j &CenterDot; X 181 - j
= { I i ( X ) &CenterDot; X 10 } mod { G PI ( X ) }
其中
I i ( X ) = &Sigma; j = 0 171 B i , j &CenterDot; X 171 - j
G PI ( X ) = &Pi; k = 0 9 ( X + &alpha; k )
(对于j=354至363)
R i ( X ) = &Sigma; j = 354 363 B i , j &CenterDot; X 363 - j
= { I i ( X ) &CenterDot; X 10 } mod { G PI ( X ) }
其中
I i ( X ) = &Sigma; j = 182 353 B i , j &CenterDot; X 353 - j
G PI ( X ) = &Pi; k = 0 9 ( X + &alpha; k )
α表示线性多项式的第一路径。
P(x)=x8+x4+x3+x2+1
[本实施方式的各要点以及利用各要点的独特的有益效果的说明]
点(D)
使用倍增码的ECC块结构(图31和32)。
如图31和32所示,在本实施方式中,提供一种结构:以二维方式分配记录在信息记录介质中的数据,在行方向上添加内部奇偶校验PI(parity in)作为纠错附加位,在列方向上添加外部奇偶校验PO(parity out)。
[有益效果]
使用删除修正以及垂直和水平重复纠错处理提供了高的纠错能力。
○一个纠错单元(ECC块)包括32个扇区。
如图32所示,在本实施方式中,提供一种结构,其中从扇区0到扇区31顺序的垂直排列32个扇区,以便配置一个ECC块。
[有益效果]
在下一代DVD中,即使在信息记录介质表面上出现与当前代DVD的划痕长度相等的划痕,通过纠错处理也能够执行精确的信息再现。在本实施方式中,提高记录密度以确保相应于高图像质量视频的高容量。结果,当与目前的DVD一样,1个ECC块包括16个扇区时,通过纠错能够修正的物理划痕的长度与目前的DVD相比下降了。如在本实施方式中所示,通过提供一个ECC块包括32个扇区的结构,增加了能够纠错的信息记录介质的表面划痕的允许长度,并保持了目前DVD ECC块结构的兼容性或格式连续性。
点(E)
将扇区分成多个部分,每个部分成为一个倍增码(小ECC块)。
如图32所示,扇区数据以相邻的172字节为基础交替的分配在左侧和右侧,分配的数据在右侧和左侧被分别成组(属于左侧和右侧组的数据采取以嵌套方式交织各项数据的形式)。如图32所示,这些分隔开的右侧和左侧组按32个扇区收集,在右侧和左侧组成小的ECC块。例如,图32中的“2-R”意味着扇区号和右侧或左侧组的识别符号(例如,第二个右侧数据)。图32中的L表示左侧。
[有益效果]
通过增强扇区数据的纠错能力提高了记录数据的可靠性。
例如,假设在记录期间出现“轨道偏移”(track-off),已经记录的数据被覆盖,损坏了1个扇区的数据。在本实施方式中,通过使用两个小ECC块对1个扇区中损坏的数据进行纠错。因此,降低了一个ECC块的纠错负担,保证了纠错具有较高性能。
在本实施方式中,提供一种结构,即使在ECC块已经形成之后也将数据ID分配在每个扇区的起始位置。因此,在存取期间能够执行高速的数据位置检测。
○该扇区被交织(以相等间隔包含在另凹槽中),并被分成以相邻组为基础的彼此不同的小ECC块。
[有益效果]
依照本实施方式提供一种有效抵制突发误差(burst error)的结构。
例如,假设一种突发误差的状态,其中在信息记不介质的圆周方向上出现长的划痕,使其不可能读取超过172字节的数据。在此情况下,超过172字节的突发误差被分配成两个小的ECC块。因此,降低了1个ECC块中的纠错负担,保证了纠错具有较高性能。
Bi,j是图31中所示的每个矩阵B的一个元素,包括208行×182×2列。矩阵B在行之间是交织的,以使Bi,j依照Bm,n再次分配。交织的规则由下面的公式表示。
Figure A20041009599200541
其中i<=191,j<=181
m=(i-191)×13-7,n=j
其中i>=192,j<=181
其中i<=191,j>=182
m=(i-191)×13-1,n=j
其中i>=192,j>=182
Figure A20041009599200543
表示等于或小于p的最大整数。
结果,如图33所示,基于相邻行分布16个奇偶校验行。也就是,基于相邻行为2个记录帧分配16个奇偶校验行。因此,获得由12行构成的记录帧作为12行加1行。在执行了行交织之后,将13行×182字节称作记录帧。因此,在已经执行了行交织之后,该ECC块包括32个记录帧。在一个记录帧中,如图32所示,右侧和左侧块每个都有6块。此外,分配PO以使其定位在左侧块(182×208字节)与右侧块(182×208字节)之间的不同行。在此图中,给出了一个完全类型ECC块。然而,在实际数据再现期间,这样的ECC块连续的到达纠错处理器单元。为了这样的纠错处理的校正能力,采用了如图33所示的交织系统。
现在,将说明记录数据区的构成(点F)。
连续的调制13行×182字节的记录帧(2366字节),并将2个同步码加到此数据帧上。一个同步码加到列0之前,另一个同步码加到列91之前。
在记录数据区的开始处,提供同步码SY0的状态作为状态1。提供该记录数据区作为13组×2同步帧,如图34所示。29016信道位长度的一个记录数据区与调制前的2418字节等价。
提供图34的SY0-SY3作为同步(SYNC)码,并从图35所示的码中选出。提供图34中说明的数24和数1092作为信道位长度。
在图34中,将外部奇偶校验PO上的信息内容插入到最后2个同步帧(最后的同步码是SY3的一部分;紧随同步数据SY3的一部分;最后的同步码是SY1的一部分;紧随同步数据SY1的一部分)中的同步数据区,并插入到偶数记录数据字段和奇数记录数据字段。
将图32所示的左侧PO的一部分插入到偶数记录数据区中的最后2个同步帧单元。将图32所示的右侧PO的一部分插入到奇数记录数据区中的最后2个同步帧单元。如图32所示,一个ECC块分别包括左侧和右侧小的ECC块,并将PO组中的数据插入到此块中,该PO组在相邻扇区的基础上交替地彼此不同(PO属于左侧小的ECC块或PO属于右侧小的ECC块)。
图34中给出了同步码SY3和SY1被连续分配的左侧数据区(A)和同步码SY3和SY1被连续分配的右侧数据区(B)。
[本实施方式的各要点以及利用各要点的独特的有益效果的说明]
点(F)
通过形成ECC块的扇区规定了多种类型的同步帧结构。
如图34所示,依照本实施方式,同步帧结构的改变取决于形成一个ECC块的扇区的扇区号是偶数还是奇数。也就是,提供一种结构,其中如图33所示基于相邻扇区插入交替不同的PO组的数据。
[有益效果]
即使在已经形成ECC块之后,提供一种结构,其中将数据ID分配在扇区的起始部分,因此,在存取期间能够以较高速度执行数据定位检测。此外,属于不同小的ECC块的PO共同存在同一扇区之中,并被插入其中,因此如图33所示的采用PO插入法的方法在结构上简化了,方便了在信息再现装置中纠错处理之后的基于相邻扇区的信息采样,并使在信息记录和再现装置中简化ECC块数据集中过程成为可能。
○提供一种结构,其中PO交织和插入的位置是彼此不同的,取决于在左侧或右侧(图33)。
[有益效果]
即使在已经形成ECC块之后,提供一种结构,其中将数据ID分配在扇区的起始部分。因此,在存取期间能够以较高速度执行数据定位检测。
图35描述了同步码的特定内容。按照本实施方式的调制规则(将在后面给出详细的说明)建立从状态0至状态2的3种状态。分别的设置从SY0至SY3的4种类型的同步码,这些同步码是按照每种状态从图35所示的左侧和右侧组中选出的。在目前的DVD标准中,采用8/16调制(将8位转换成16信道位)(游程长度限制:d=2,k=10:在“0”被连续设置的范围中最小值2和最大值10)的RLL(2,10)作为一种调制系统。为了调制,设置从状态1至状态4的4种状态和从SY0至SY7的8种类型的同步码。相反的,在本实施方式中,减少了同步码的类型。在信息记录和再现装置或信息再现装置中,在信息记录介质的信息再现期间按照模式匹配技术识别同步码类型。在本实施方式中,明显的减少了同步码的类型,使减少匹配所需的目标模式的数量成为可能。此外,简化了模式匹配所需的处理,因此可能提高处理效率并提高识别速度。
在图35中,标记“#”的位(信道位)表示DSV(数字和值)控制位。如稍后所述,依靠DSV控制器元件(DSV控制器)确定上述的DSV控制位以抑制DC分量(确保DSV的值接近“0”)。也就是,从宏观角度看,包括中间插入上述的同步码的双侧帧数据区(图34A和34B的1092信道位区)在内,从“1”或“0”中选择“#”的值,以使DSV的值靠近“0”。
如图35所示,本实施方式的同步码包括下面的部分。
(1)同步位置检测码部分
提供一种所有同步码的公用模式,形成固定的码区。通过检测此码,能够检测同步码位置。特别地,该位置意味着在图35中所示的每个同步码中最后的18信道位“010000 000000 001001”的一部分。
(2)转换表选择码部分(调制期间)
此码形成可变码区的一部分,并在调制时随状态数变化。图35所示的第一个1信道位与此码一致。也就是,选择状态1或者状态2,在码SY0至SY3的任何一种情况第一个1信道位都被设置成“0”。当选择状态0时,同步码的第一个1信道位被设成“1”。然而,作为一个例外,同步码SY3第一个1信道位在状态0时被设成“0”。
(3)同步帧位置识别码部分
在同步码中此码识别类型范围从SY0至SY3,并包括一部分可变码区。在图35所示的每个同步码中第一个6信道位单元与此码一致。如稍后所述,能够从连续检测的3位同步码的连接模式检测同一扇区中的相对位置。
(4)用于DC抑制的极性倒转码部分
在图35中标记“#”的位置处的信道位与此码一致。如上所述,此位是反转的或非反转的,由此,此码部分进行操作,似的包括前面和以后帧数据的信道位阵列的DSV值靠近“0”。
在本实施方式中,采用8/12调制(ETM:8到12调制)、RLL(1,10)作为一种调制方法。也就是,在调制期间,将8位转换成12位。在转换之后“0”被连续设置的范围中,将最小值(d值)设为1,最大值(k值)设为10。在本实施方式中,通过设置d=1,能获得比传统更加显著的高密度。然而,在最密集标记的单元中很难获得足够大的再现信号幅度。
因此,如图132所示,依照本实施方式的信息记录和再现装置包括PR均衡器电路130和Viterbi解码器156,通过使用PRML(部分响应最大似然)技术能使信号再现非常稳定。此外,设定k=10,因此在调制的一般信道位数据中不会出现11个或更多的“0”被连续设置的情况。通过使用此调制规则,上述的同步位置检测码部分具有一种在调制的一般信道位数据中没有出现的模式。也就是,如图35所示,在同步位置检测码部分连续设置12(=k+2)个“0”。信息记录和再现装置或信息再现装置找到这部分,并检测该同步位置检测码部分的一部分。此外,如果连续的“0”太长,很可能出现位偏移误差。因此,为了减轻此问题,在同步位置检测码部分中,在这样的“0”之后,立即分配一种具有小数量连续“0”的模式。在本实施方式中,确定d=1,因此可能设置“101”作为一种相应的模式。然而,如上所述,在“101”被设置的部分(最密集模式被设置的部分),很难获得足够大的再现信号幅度。改为设置“1001”,因此生成如图35所示的一种同步位置检测码部分的模式。
如图35所示,本实施方式的特征在于在同步码的尾部独立分配18信道位作为(1)同步位置检测码部分;前面6信道位与(2)调制时的转换表选择码部分、(3)同步帧位置识别码部分和(4)DC抑制极性倒转码部分兼容。具有有益效果,即在同步码中,(1)同步位置检测码部分是独立的,由此方便了信号检测并提高了同步位置检测精度;在6信道位中共享(2)至(4)码部分,因此减小了全部的同步码的数据长度(信道位长度);提高了同步码数据的占用率,由此提高了实际的数据效率。
依照本实施方式,在图35所示的4种类型同步码中,只有SY0被分配到扇区中第一同步帧位置,如图34所示。有益效果是仅通过检测SY0就能够立即识别扇区中的起始位置,显著的简化了扇区中起始位置采样过程。
此外,依照本实施方式,在同一扇区中3个连续同步码的组合模式彼此不同。
在图34的实施方式中,也是在偶数已记录数据区或奇数已记录数据区的情况,SY0出现在扇区开始的同步帧位置,然后,接下来是SY1、SY1。在此情况下,通过只排列同步码号,产生3个连续同步码的组合模式(0、1、1)。在列的方向上垂直的排列此种通信模式。如果当组合被一位一位的移动时所产生的模式的变化被排列在水平方向上,模式的变化如图36所示。例如,在最新的同步帧号是“02”的一列中,按照(0、1、1)顺序排列同步码号。在图34中,在偶数已记录数据区中“02”的同步帧位置表示从顶行左侧开始的第三同步帧位置。将此同步帧位置处的同步码分配成SY1。在连续的再现扇区数据的情况下,在将该同步码分配成SY1之前立即分配此同步帧位置处的同步码。将向前两个码的同步码分配成SY0(同步码号是“0”)。从图36明显可见,在范围“00”到“25”中获得3个同步码号的组合模式再作为完全不同的组合,其中在3个同步码号的组合模式中最新的同步帧号排列在列的方向上。通过利用此特征,能够从3个连续的同步码的组合模式中识别同一扇区中的位置。
图36中的第六行表示当3个连续的同步码的组合模式被一位一位的移动时,在模式变化中同步码号改变的数量。例如,在最新的同步帧号是“02”的一列中,按照(0、1、1)顺序排列同步码号。在组合模式中当组合被一位一位的移动时,在“03”的列中描述最新的同步帧号,成为(1、1、2)。这2种模式相比,尽管同步码的中间号没有变化(“1→1”),但前面的变化是“0→1”,后面的变化是“1→2”。因此,两个部分都被改变,得到在临近的同步码之间码1的改变数是“2”。从图36中明显可见,依照本实施方式,已经如此分配了扇区中的同步码,使得在最新同步帧号从“00”到“25”的全部范围中,临近的同步码之间的码的改变数等于或大于2(即,在当3个连续的同步码号的组合被一位一位的移动的组合模式中,改变了至少两个单元或更多的同步码号)。
如参照图40和41的稍后的说明,在本实施方式中,在只读型信息记录介质;一次写入型信息记录介质和可重写型信息记录介质的每一种中一种特别的数据结构在ECC块之间具有保护区。首先将同步码分配在保护区中的PA(后同步码),并将SY1设置为保护区中的同步码,如图37所示。在此方式下,通过设置同步码号,即使2个扇区中间夹着保护区,当3个连续的同步码号的组合被一位一位的移动时,也总能使临近的同步码之间的码改变数等于或大于2,如图37所示。
在图36和37中的第七行表示当3个连续的同步码号的组合被一位一位的移动时,码改变的数量。例如,对于其中当按照(0、1、1)的顺序排列同步码号时最新同步帧号是“02”的一列,产生一种模式,在组合被两位两位的移动时,与其中最新同步帧号是“04”的列相对应,并且按照(1、2、1)的顺序排列同步码号。此时,在后面没有改变同步码号,即,“1→1”保持不变。然而,在前面同步码的变化是“0→1”,在中间,同步码的变化是“1→2”。因此,两个部分都被改变了,当组合被两位两位的移动时,得到同步码的改变数是“2”。
当连续的再现记录在信息记录介质中的信息时,在信息记录介质的顶部没有任何缺陷以及没有任何帧移动或轨道偏移的理想情况下,再现帧数据,同时,也顺序的精确的检测同步码数据。在此情况下,顺序的检测3个连续的同步码的组合模式作为基于一位移动的相邻模式。在如图34所示的依照本实施方式分配同步码的情况下,在3个连续的同步码的组合模式中,两个或更多部分的同步码号一直变化,如图36和37所示。因此,在上述的组合模式中当相邻的同步码之间只有一个同步码号变化时,部分错误的检测同步码(号)或发生“轨道偏移”的可能性很高。
在信息记录介质上的信息再现期间,即使由于任何原因出现了同步偏差,且同步被用于以1同步帧方式的移动中,当已经检测到下一个同步码时,按照2个同步码的先前的组合模式能够检测同一扇区中当前的再现位置。结果,可能重新设置将以1同步帧方式被移动(位置修正)的同步。在连续再现期间出现同步偏差之后,当检测到出现1同步帧偏移时,当3个连续的同步码的组合被两位两位的移动时出现一种模式变化。此时,如图36和37所示的第七行表示了在一种模式中同步码号被改变的位置的数量。在发生帧移位时,大多数情况下的帧移位的数量是±1同步帧。因此,当移动了1同步帧时,只要理解了一种模式变化状态,就能够检测多数的帧移位。从图36和37的第七行明显可见,在依照本实施方式的同步码分配方法中,当发生±1同步帧的帧移位时,依照本实施方式:
(i)多数情况下,在模式中有两个或更多的同步码号被改变的部分。
(ii)在模式中同步码号被改变的只有一部分,即,靠近扇区中开始处的一部分(只有最新同步帧号是“03”和“04”的部分)。
(iii)在模式中同步码号被改变的只有一部分,即,只有在检测的组合模式是(1、1、2)或(1、2、1)(最新同步帧号是“03”和“04”的部分)和(1、2、2)或(2、1、2)(一个组合模式,一部分相对于最新同步帧号是“03”和“04”的部分移动了一个同步帧(在组合模式被两位两位移动的部分中)的那部分。
根据上述的特征,在许多情况下(即使出现帧移位,移位量是±1同步帧),如果3个连续的同步码的组合模式中同步码号被改变的只有一个部分,并且检测检测的组合模式没有落于(1、1、2)、(1、2、1)、(1、2、2)和(2、1、2)其中之一,能够确定出现了同步码的错误检测或“轨道偏差”。
在出现“轨道偏差”的情况下,能够按照如图26所示的数据ID连续性的可能性或稍后说明的摆动地址信息的连续性(如果出现“轨道偏差”则连续性被消除)检测到这样的轨道偏差。
通过利用如图34所示的本实施方式中同步码分配方法的这些特征,可以按照3个连续同步码的组合模式的一种状态,识别帧移位、同步码的错误检测和轨道偏差的任何一种。
在图38中将集中的说明上述的内容,依照本实施方式,按照在一种模式中同步码号被改变的是否只有一部分,能够识别帧移位、同步码的错误检测或轨道偏差。
在图38中,在列的方向(垂直方向)上说明了每种情况的模式变化状态。例如,在情况1中,当有两个或更多的与预先确定的组合模式不同的部分时,关于预先确定的模式与移动了±1个同步帧的一种模式取得一致,这被看作是帧移位。相反的,在情况2中,在存在与预先确定的模式不同的一个部分的同时,关于预先确定的模式与移动了±1个同步帧的一种模式获得一致,并且已检测的模式落于(1、1、2)、(1、2、1)、(1、2、2)和(2、1、2)其中之一,即,只要没有在同一时刻建立这三种状态,就不能认为发生了帧移位。
[本实施方式的各要点以及利用各要点的独特的有益效果的说明]
点(J)
通过充分利用分配,当以一位的方式移动连续的3位同步码的组合时会出现两个或更多的码改变(图36至38)。
[有益效果]
由于信息记录介质表面上附着的灰尘或划痕或记录膜(光反射膜)上的细小缺陷导致记录的同步码不能被正确的读取,经常将这样的同步码错误的识别(错误检测)为其它的同步码号。在目前的DVD同步码分配中,存在其中同步码号仅在临近同步码的组合模式之间的一个部分处改变的一部分。因此,如果错误的读取(错误的检测)了一个同步码的同步码号,则错误的确定发生了帧移位,并将再同步用于(重新设置)错误的位置。在此情况下,如图33所示除了同步帧中的同步码之外的剩余的帧数据被分配到ECC块中错误的位置,例如,执行纠错处理。1同步帧的帧数据量与图33所示的在每个都形成ECC块的左侧和右侧小的ECC块中的半行相对应。
因此,通过上述的错误检测,如果在ECC块中的分配位置错了1同步帧,则纠错能力明显下降,该ECC块中的所有数据都受到影响。如同在本实施方式中,改善同步码的分配使基于一位方式移动3个连续同步码的组合时,有两个或更多的码改变。以此方式,即使由于信息记录介质表面附着的灰尘或划痕或由于记录膜(光反射膜)上的细小缺陷或类似物导致了同步码号被错误的检测,也只存在少数错误的确定发生了帧移位的情况。因此,避免了由于ECC块导致的纠错能力的实际下降。
此外,即使在同步码组合模式中只检测到一个不可预测的同步码号,也能确定这样的同步码是否被错误的检测。因此,启用了用于将错误检测的结果自动修正为正确的同步码号的“自动修正处理”(图136的ST7)。结果,与目前的DVD相比,显著提高了同步码检测和使用检测的同步处理的可靠性。
○进行改进,以便即使在没有保护区的扇区结构被重复的分配中也出现2个或更多的码改变。
○进行改进,以便即使在具有中间插入的保护区的扇区结构被重复的情况也出现2个或更多的码改变。
[有益效果]
如图40和41所示,即使在只读型信息记录介质中存在两种数据记录格式,也能使用关于一次写入型信息记录介质和可重写型信息记录介质而不考虑数据记录格式的利用同步码分配的相同的检测方法。因此,使确保关于从同步检测中了解的介质类型或数据记录格式(在只读型信息记录介质中)的兼容性成为可能。结果,可以共同使用检测处理电路以及利用同步码分配的处理程序,而不考虑介质类型和记录格式,从而简化信息记录和再现装置并使其成本降低。
[4]只读型信息记录介质(下一代DVD-ROM)的第一示例
点(C)
本实施方式允许在只读型信息记录介质中(下一代DVD-ROM)有两种记录数据的数据结构。内容提供商能够按照将要记录的数据的内容选择这些数据结构的一种。
[4-1]
说明在只读型信息录介质(下一代DVD-ROM)的第一示例中的数据结构
在本实施方式中,不考虑信息记录介质221(只读型、一次写入型或可重写型)的类型,记录在信息记录介质221上的数据具有如图39所示的记录数据的层次结构。
也就是,作为能够进行数据错误检测或纠错的最大数据单元的一个ECC块401包括32个扇区230至241。图33中给出了每个ECC块401的详细内容。图39中所示的扇区230至401分别表示与用于在图5所示的包的单元中执行记录的扇区231至238相同的内容。如图34中已经说明的和图39所示,扇区230至241分别包括26个同步帧(#0)420至(#25)429。如图39所示的同步帧包括同步码431和同步数据432。如图34所示的同步帧包括信道位数据。同步帧长度433是在信息记录介质221上记录这样的一个同步帧的物理距离,其在任何位置基本上都是恒定的(除了在区域内部同步的物理距离改变的情况)。
[4-2]
与只读型信息记录介质的第二示例中的数据结构的比较(点(C)、点(Q))
依照本实施方式,在只读型信息记录介质中,能够设置多种类型的记录格式(对应于点(C))。特别地,有两种类型的在只读型信息记录介质的第一和第二示例中给出的记录格式。图40给出了依照本实施方式的在只读型信息记录介质中的第一和第二示例之间的区别。图40给出了第一示例(a),其中ECC块(#1)411至(#5)415被物理的压缩,并连续的记录在信息记录介质221上。相反的,它们彼此之间的区别是,在如图40所示的第二示例中,分别的将保护区(#1)441至(#8)448分配插入到ECC块(#1)411至(#8)418中(对应于点(H))。每个保护区(#1)441至(#8)448的物理长度与同步帧长度433一致。
从图34中明显可见,通过将同步帧长度433定义成基本单元可处理记录在信息记录介质上221的数据的物理距离。因此,保护区(#1)441至(#8)448的每个的物理长度也与同步帧长度433一致,因此获得了有益效果,方便了关于记录在信息记录介质221上数据的物理分配的管理或数据存取控制。
图41给出了图40所示的第二示例中保护区的详细结构。图39给出了包括同步码431和同步数据432的组合的扇区内部结构。依照本实施方式,保护区也包括同步码433和同步数据434的组合;在保护区(#3)443中的同步数据434的区域,按照与一个扇区中的同步数据432相同的调制规则分配已调制的数据。
在本实施方式中,将一个ECC块(#2)412中构成图39所示的32个扇区的区域称作数据区470。
当再现数据区470时,将图41中VFO(可变频率振荡器)区471、472用于信息再现装置或信息记录和再装置的参考时钟的同步。记录在区471、472中的数据的内容是这样的,在按照稍后说明的公用调制规则调制之前获得的数据是连续重复的“7Eh”,调制之后获得的实际记录的信道位模式是“010001 000100”的重复模式(3个连续的“0”被重复的模式)。为了获得这种模式,要求将VFO区471、472的开始字节设置成在调制中状态2的状态。
前同步区477、478表示VFO区471、472和数据区470之间的边界位置,并且调制之后获得的记录信道位模式是“100000 100000”的重复模式(5个连续的“0”被重复的模式)。在信息再现装置或信息记录和再现装置中,根据VFO区471、472中的“010001 000100”的重复模式检测到在前同步区477、478中“100000 100000”的重复模式的模式变化位置,并识别到数据区470是关闭的。
后同步区481指示数据区470的位置,并表示保护区443的起始位置。在后同步区481中产生的模式与图35所示同步码的SY1的模式一致。
提供附加区482作为复制控制或防止非法复制的区域。特别地,当该区域没有用于复制控制或防止非法复制时,通过信道位设置所有的“0”。
在缓冲区中,提供调制之前的与记录在VFO区471、472中数据相同的数据作为“7Eh”的连续重复。提供调制之后实际记录的信道位模式作为“010001 000100”的重复模式(3个连续的“0”被重复的模式)。为了获得这种模式,要求将VFO区471、472的开始字节设置成在调制中状态2的状态。
如图41所示,记录了SY1的模式的后同步区481与同步码区433一致。从紧随附加区482到前同步区478的区域范围与同步数据434一致。此外,在本实施方式中,将VFO区471至缓冲区475(即,数据区470和包括上一个及下一个保护区的一部分的区域)的区域范围称作数据段490。数据段490指示不同于稍后说明的物理段的内容。此外,以调制之前数据的字节数表示图41所示的每项数据的数据长度。
[本实施方式的各要点以及利用各要点的独特的有益效果的说明]
点(Q)
在保护区的同步数据区记录了依照调制规则的数据(图41)。
[有益效果]
也是在保护区中,能够记录类似于扇区数据和调制之后模式的同步码。因此,不需要提供特定的模式产生电路用于产生在该保护区中描述的数据。记录在该保护区中的数据能被提供作为与扇区类似的调制处理的一部分。因此,在该保护区中依靠用于再现记录在数据区470上数据的电路能够执行信号的再现或检测。结果,能够简化信息记录和再现装置或信息再现装置的电路规模。
○在位于保护区开始位置的后同步区中记录了与扇区中相同的同步码。
[有益效果]
保护区具有一种结构,结构中与扇区中的相类似的同步码433和同步数据434彼此组合。这方便了保护区的位置检测,该检测使用与数据区中同步码类似的同步码433的位置检测,并方便了搜索ECC块的起始位置。
○在数据区之后分配附加区。
[有益效果]
稍后说明独立使用记录在附加区482中的信息的情况以及组合使用记录在附加区482中的信息和记录在保留区(RSV)中的信息的情况。在任一情况中,对记录在紧前面的数据区470中的数据执行处理。数据区477包括一个ECC块,响应纠错之后的信息执行与记录在附加区482中信息相关的处理。因此,在数据区470中出现多个错误。在不能执行纠错的情况下,不能执行与记录在附加区482中数据相关联的处理。因此,不需要再现记录在附加区482中的信息。因此,附加区482被分配在数据区470的后面,按照在数据区470中能纠错或不能纠错,能够确定记录在附加区482中的信息的读取是否跳过。因此,简化和加快了再现处理。
○在后同步区之后立即分配附加区。
[有益效果]
在后同步区481中记录了一同步码,因此,能够执行高速的后同步区481的位置检测。因此,在本实施方式中,获得了有益效果,在后同步区481之后立即分配附加区482,能够高速进行位置检测,由此获得高速的附加区482的位置检测(搜索)。
本实施方式能够采用下述的方法作为另一个没有局限于图41所示结构的示例。也就是,在图41的VOF区471、472的中间分配前同步区477,取代在VOF区471和数据区470的边界部分分配前同步区477。在此示例中,通过增加分配在数据块470起始位置的SY0的同步码和前同步区477之间的距离,使距离相关性最大化;将前同步区477设置成临时的同步区;利用该设置的区域检测在真实的同步位置上的距离相关性信息(虽然不同于其它同步码之间的距离)。如果不能检测真实的同步码,则在根据临时的同步码区将被检测到的真实同步码的位置插入同步码。以此方式,按照本实施方式,前同步区477稍微的离开真实的同步码(SY0)。如果前同步区477被分配在VFO区471、472的起始位置,读取时钟的PLL没有被锁定,因此,削弱了前同步的作用。因此,最好在VFO区471、472的中间位置分配前同步区477。
[4-3]
在只读型信息记录介质的第二示例中使用附加区的方法
图41给出了定义记录含有保护区作为数据段的数据块的示例,并给出了它的分配结构。在头部分配VFO区471以使用于在调制的记录信号的解调期间产生信道位读取时钟的PLL(锁相环)能够容易的相位锁定。在读取侧,提供保护区的同步信号以及后同步区481;将附加区482用作数据区保护和控制信号和类似信号;并且当数据段490的保护区被连接时,连接分配在数据段的保护区开始处的容易连接到VFO区的缓冲区475,以提供一种与数据区470的帧配置相同的配置。
在记录介质的记录过程中,当数据段记录开始时,在为了保护记录膜已经向前或向后移动了记录起始位置之后,执行随机移位写来开始写入。在一次写入型信息记录介质的记录过程中,当数据段记录开始时,移动记录起始位置。这样在保护区中,不能一直保证93个字节/帧长度。
在如上所述的记录每个数据段490时,没有提供附加区482中的数据作为在数据区中保护的数据,因此,被提供作为不是从外部管理的区域。因此,能将该区482用作保密信息(secrete information)记录和再现区来存储控制信号,用于保护诸如视频或音频数据的主数据的内容版权。然而,该区被分配在窄的保护区中,因此,保护由于缺陷或类似物导致的数据错误的发生变的困难。因此,在本实施方式中,分配在由数据段数(ECC块数)指定的多个数据段中的附加区的数据被集中,并被用作版权保护的保密信息。
图42给出了按照本实施方式,关于分配在附加区中的保密信息信号的分配的结构。此处,附加区中的4组4字节的数据分配成4组数据段,由8字节数据和8字节奇偶校验构成。通过分配这些将被分布到四部分的信号,避免了出现错误。
图43给出了系统中数据配置的另一个示例,其中在系统中分配在保护区的附加区中的4位数据与在图26的每个数据扇区中形成的保留数据RSV链接。每个数据扇区有6字节的保留数据,(6字节×32)×4=768字节的控制数据块由4组数据段形成。由于在数据区中纠错处理作为ECC块被执行,所以此数据能被用作高可靠性的数据。然而,存在一种可能性,此数据被外部地管理,在已经进行加密处理之后该数据作为分配在图42的附加区中的保密信息被记录。依靠此种做法,即使外部地输出外部开启控制信息保留数据,只要该数据没有被保密信息解密,信息就未被使用。此时,当保留数据信息被定义成主数据的加密密钥时,该信息不能被原样用作解密密钥,要求解密处理使用记录在附加区中的保密信息。依照本实施方式,使用不能外部开启的小量信息能够提供具有所需保密级别的保密控制信号记录和再现系统。
图44是在上述附加区中的数据结构的修改示例。每个数据段的附加区数据具有4个字节。然而,在如图26所示的数据扇区的保留数据中,6字节的专用扇区被加到4组数据段中收集的16字节数据上。保密信息数据块包括以10字节×4=40定义的纠错码,其余的保留数据被用作主数据的版权保护控制信号或类似信号。此处,如图43所示,保留数据区被定义成加密密钥,通过使用保密信息执行解密来产生加密密钥的方法被类似的考虑。以此方式,通过链接记录在数据扇区中的可从外部查看的一部分保留数据与记录在附加区中的数据,来使用保密信息本身,从而通过在不损失保密能力的情况下加强记录4字节,能够在出现错误时避免弱化。
[5]关于在只读型信息记录介质(下一代DVD-ROM)的第二示例的应用举例
[5-1]其中ROM兼容保护区分配于ECC块之间的结构描述
在如上所述的图41中所示(相当于点(C)),在根据本具体实施方式的只读型信息记录介质中的第二实例中所示的记录格式具有这样一种结构,其中保护区(#1)441至(#8)448被分配以致插入到ECC块(#1)411至(#8)418之间。
[5-2]关于在第二具体实施方式中的ROM兼容保护区的特定数据结构的描述(相当于点(H))
在当前ROM介质再现操作中,首先,需要读取包括请求数据块的误差校正块。然后,由块数差别等计算其中从当前位置存在指定块的位置,并且在位置已经被预测之后开始搜索操作。在搜索预测指定部分之后,从信息数据中采样读出时钟;执行信道比特同步或者帧同步信号和符号同步的检测;读出符号数据。然后,检测块数目,并且确定特定块存在。也就是说,在普通的ROM介质再现中,只有基于信息坑的RF信号作为检测信号存在,盘旋转控制或者信息线速度和信道比特读出时钟的产生都依靠RF信号,其中此信道比特读出时钟是数据读出时钟。在记录和再现介质中,为了指定记录部分,在本实施方式中获得的地址信息等以信号模式存在而不是数据信息的记录。因此,对于信道比特时钟产生PLL等,通过使用此信号能够检测线速度等,并且使得控制在信道比特时钟频率附近的PLL振荡频率成为可能。这使得提供一种最佳系统成为可能,其中此系统能够防止失控并且能够减小PLL的锁定时间。然而,在ROM介质中,此信号不能够被利用,因此不能够利用类似的控制系统。所以,通常,通过利用信息信号的最大编码长度(Tmax)或最小编码长度(Tmin)来构造系统。也就是说,在ROM介质中,PLL以怎样的程度建立起早期锁定状态是很重要的,并且希望提供用于此的信号模式。然而,在现存CD或DVD中的ROM介质中,仅仅参考记录密度来确定数据/轨迹结构,因此提供根据介质的不同而不同的数据流。
当记录和再现介质例如ROM介质或者R/WRAM介质的数据流近似时,在下一代介质的记录系统的发展中论述引入用于改善记录密度的措施。作为此记录密度改善方法的一种,论述采用新的调制系统,其中调制效率得到改善,并且减小关于记录和再现光束直径的最小坑长度(Tmin)。当关于光束系统减小最小坑长度时,不能够获得信号振幅。虽然通过PRML技术可以进行数据读出,但是检测用于执行信道比特分离的相位信道比特时钟产生PLL变得困难。如上所述,由于采用用于实现高密度的技术,仅仅依靠坑信号的在ROM介质中的很容易的PLL锁定变得很艰难。因此,高速搜索操作变得困难,并且需要为此插入辅助信号。
在如上所述的图41中所示,在本具体实施方式的只读型信息记录介质中的第二具体实施方式中所示的记录格式中,ROM介质也具有这样一种结构,其中保护区(#1)441至(#8)448被分配以致插入到ECC块(#1)411至(#8)418之间。本具体实施方式的一个目的是通过把便于进行信道比特时钟产生PLL的搜索和锁定所需的信号插入到保护区,来执行类似于记录和再现介质的再现处理的操作。
图45是表示在ROM介质中的保护区实例的视图。保护区包括同步码SY1和特定码1002。特定码包括误差校正ECC块数目或者段数目和版权保护信号或者任何其它控制信号。特定码能够被用于分配一不包括在数据区域中的特定控制信号。例如,提供特定码作为版权保护信号或介质特定信息信号等。通过保存此特定信息区能够扩大系统。
图46是表示另一个具体实施方式的视图。在图45的特定码区域中,分配随机信号,以致以锁定状态容易地建立信道比特时钟产生PLL。通常,在记录介质例如DVD-RAM中,已经插入恒定代码长度的重复信号(VFO:Variable Frequency Oscillator),以致PLL能够容易地实现锁定状态。在ROM介质中,存在一种很高的可能性,即相位差检测技术作为跟踪误差信号检测方法被采用。在此相位差检测技术中,如果相邻磁道的信号模式不断地靠近目标轨道的信号模式,那么会发生一种现象,即由于来自相邻磁道的串扰,不能够检测跟踪误差信号。因此,存在的问题是使用由具有预定周期的信号形成的VFO信号,其中此预定周期被用于记录介质等。另一方面,在最小编码长度中,当PRML系统等被用于处理高密度时,存在多个信号,其中这些信号在信道比特时钟产生PLL中很难检测相位差。当然,从PLL易于锁相的观点来看,需要考虑一个事实,即大量的相位检测增加了检测灵敏度。
在图46中的随机码部分根据制码长度的组合引入随机信号,从所述限制码长度中删除了在PLL相位检测中不可靠的最小坑侧的部分码长度和减少检测次数的最大坑侧的部分码长度。也就是说,使用游程长度限制码的随机信号被利用。
在图45中的特定码被认为是与来自随机发生器的随机信号一起被加扰,其中缺省值用段数目来表示。在此时,当加扰数据被调制为记录信号时,最好是改变调制表格,以致形成具有受限制游程长度的记录信号流。通过此处理,如同在当前DVD-ROM的数据区域中所支持的加扰处理功能一样,使得能够防止在特定码区域中的相邻磁道模式一致。
[6]关于可记录型信息记录介质和上述只读型信息记录介质(下一代DVD-ROM)之间的格式的关系描述
关于可记录型记录介质和在本具体实施方式中的只读型信息记录介质之间的记录格式的关系将参照图47进行描述。格式(a)、(b)与在图40中所示的只读型信息记录介质的第一和第二实例(a),(b)完全一致。关于可记录的信息记录介质,如同只读型信息记录介质的第二个例子,从ECC块(#1)411至(#8)418提供与同步帧长度433相同长度的保护区。然而,只读型信息记录介质和在图47中所示的一次写入型信息记录介质(c)的保护区(#2)452至(#8)458在分别记录在保护区中的数据(记录标记)的模式方面彼此不相同。类似地,在图47中所示的只读型信息记录介质(b)的只读型信息记录介质的保护区(#2)442至(#8)448和可重写型信息记录介质的保护区(#2)462至(#8)468在分别记录在标题区中的数据(记录标记)的模式方面彼此不相同。这使得区别信息记录介质221的类型成为可能。根据本具体实施方式,在一次写入型信息记录介质和可重写型信息记录介质的任何情况下,在ECC块(#1)411至(#8)418的单元中执行信息增加和重写处理。
此外,根据本具体实施方式,在图47的任何格式中,虽然没有表示出,但是在保护区442至468的每一个的开始位置处形成后同步区域PA(Post-amble)。此外,同步码编号″1″的同步码SY1被分配在该后同步区域的开始位置处,如图37的PA栏所示。
虽然用于使用只读型信息记录介质的保护区的方法已经在部分[5]中进行描述,但是用于利用由只读型信息记录介质和可记录型信息记录介质之间的区别所引起的保护区域的方法将参考在图47中所示的格式(b)、(c)和(d)进行描述。在此表示的一次写入信息记录介质充当一次写入型记录介质,其中仅仅能够执行一次记录操作。通常,执行连续记录处理。然而,在特定块单元中记录的情况下,采用在一次写记录系统中连续地记录数据块的系统。因此,在图47中,此系统被认为是一次写入型信息记录介质。
在描述介质的保护结构之间的区别之前,根据在只读型信息记录介质和记录和再现型介质之间的数据流的区别,进行描述。在只读型信息记录介质中,信道比特和符号数据之间的关系在包括保护区的所有数据块中所指定的关系方面是连续的。然而,在一次写入信息记录介质中,至少信道比特相位在块之间改变,其中在这些块中,记录操作已经停止。在可重写型信息记录介质中,存在一种很大的可能性,即因为在ECC块单元中执行重写,所以在ECC块单元中相位改变。也就是说,在只读介质中,信道比特相位从开始到结尾是连续的。然而,在可重写介质中,信道比特相位在保护区中显著改变。
另一方面,在可重写介质的记录轨道中,在物理上形成记录轨道凹槽,并且为了记录速率控制或地址信息插入等等,摆动此凹槽。因此,信道比特时钟产生PPL的振荡频率能够被控制。在例如变速再现之类的处理操作中,能够防止振荡频率的失控。然而,在一次写入型记录介质中,在记录完成之后获得的介质被用于只读。因此,应该会避免相邻轨道之间的记录信号模式一致,这考虑到在部分[5]中描述的跟踪误差检测方法已经被引入作为相位差系统。在可重写型信息记录介质中,在其中相位差系统(DPD:Differential PhaseDetection)不通常被使用为跟踪误差检测技术的结构的情况下,对于在相邻轨道中信息信号模式一致,不会发生问题。最好是保护区具有一种结构,其中信道时钟产生PLL能够被容易地锁定,例如在图46中的随机码区域是例如VFO的预定周期信号。
因为此介质类型和存在不同的属性,由于介质属性而被最优化的数据结构以图47的格式(b)被引用到保护区域442,以图47的格式(c)被引用到保护区域452,以及以图47的格式(d)被引用到保护区域462。
在只读型信息记录介质的标题区域中,由于模式和其中线速度能够被容易检测的随机信号,线速度检测包括用于容易锁定信道比特产生PLL的信号。
在一次写入信息记录介质的标题区域中,通过摆动检测能够防止信道比特时钟产生PLL振荡频率的失控,并且能够进行邻近控制。因此,由于在标题区域中的考虑相位波动的随机信号,此标题区域包括易于锁定信道比特产生PLL的信号。
在可重写型信息记录介质中,预定周期的VFO模式能够被引入,以便确保易于锁定PLL,并且介质最佳地是由其它的标题标记信号等组成。
通过这些信息记录介质的类型彼此区分保护区,从而使得易于识别介质。同样对于版权保护系统,只读和可记录类型介质彼此不同,从而改善了防护能力。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(H)
ECC块之间的保护区域配置结构(图47)
[有益效果]
根据介质类型,记录在保护区域中的信息内容被改变,同时在只读、一次写入和可重写之间保持格式兼容性,使得能高速和容易地识别只读、一次写入或可重写类型。
○在只读、一次写入和可重写之间数据内容被改变(因为他们被用于识别)(图45)。
○随机信号被用于DVD-ROM头(图46)。
[有益效果]
即使在相邻轨道之间位置一致,DPD信号检测也能够在DVD-ROM头位置处被稳定地执行。
○复制控制关联信息或者非法复制保护关联信息被记录在保护区的附加区域中(图42至44)。
[有益效果]
用户不能够利用在一次写入或可重写型信息记录介质中的保护区。所以,即使用于复制记录在只读型信息记录介质中的信息的盘复制过程已经被执行,基于介质类型的特定信息被记录在一次写入或可重写型信息记录介质中的保护区中。因此,通过利用记录在附加区域中的信息能够防止经过盘复制的非法复制(盘复制)。
[7]对可重写型信息记录介质的具体实施方式中的普通技术性能的描述
[7-1]带状结构的描述
根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质具有如图48所示的带状结构。
在本具体实施方式中,提供下列设置。
再现线速度:5.6m/s至6.0m/s(在系统导入区域中是6.0m/s)
信道长度:0.087微米至0.093微粒(在系统导入区域中是0.204微米)
轨道间距:0.34微米(在系统导入区域中是0.68微米)
信道频率:64.8MHz(在系统导入区域中是32.4MHz)
记录数据(RF信号):(1,10)RLL
摆动载波频率:大约700KHz(937/摆动)
调制相位差[deg]:±900.0
区域数目:19区域
[7-2]地址信息记录格式的描述(使用相位调制外加NRZ系统的摆动调制)
在本具体实施方式中,记录在可重写型信息记录介质中的地址信息通过使用摆动调制预先被记录。±90度(180度)的相位调制被用作摆动调制系统,并且采用NRZ(Non Return to Zero)方法。此外,根据本具体实施方式,凸起/凹槽记录方法被用于可重写型信息记录介质。摆动调制被用在摆动调制记录方法中。
参考图49将进行特定描述。在本具体实施方式中,a1地址比特(还被认为是地址符号)区域511通过8摆动或12摆动被表示,并且频率、振幅和相位在1地址比特区域511中的任何位置处都是一致的。此外,相同的地址比特值被连续设置的位置处,相同相位在每个1地址比特区域511的边界部分(使用图49的填充三角形所标记的部分)中是连续的。在地址比特被反转的情况下,发生摆动图案倒置(180度相位转换)。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(O)
在凸起/凹槽记录中,采用180度(±90度)的摆动相位调制(图49)。
[有益效果]
在凸起/凹槽记录方法和摆动调制方法中,如果凹槽轨道号改变,从而在凸起中产生不确定的比特,那么来自记录在凸起中的记录标记的再现信号的整个电平被改变。因此,存在的问题是来自记录标记的再现信号的误差率被局部减弱。然而,当在本具体实施方式中,用于凹槽的摆动调制被定义为180度(±90度)的相位调制,在凸起中的不确定比特位置处,凸起宽度在横向对称和正弦波方式方面被改变。因此,来自记录标记的再现信号的整个电平变化以一个非常正常的形状被伸长为接近正弦波形状。此外,以稳定的方式执行跟踪的位置处,在凸起中的不确定比特位置能够被预先预测。因此根据本具体实施方式,通过使用电路,修正处理被用于来自记录标记的再现信号,并且能够实现能够改善再现信号品质的结构。
[7-3]由于凸起/凹槽记录方法和摆动调制方法,对不确定比特的入口进行描述
当信息表示在信息记录介质221中的地址时,在本具体实施方式中的可重写型信息记录介质具有三种地址信息:区域号信息,它是区域识别信息;段号信息,它是段地址信息;和轨道号信息,它表示轨道地址信息。段号表示在一个环路中的编号,并且轨道号表示在一个区域中的编号。在如图48中所示的带状结构被采用的情况下,区域识别信息和记录在上述地址信息中的段地址信息具有对于相邻轨道的相同的值。然而,轨道地址信息具有对于相邻轨道的不同的值。
如图50所示,假定″...0110...″被记录为在凹槽区域501中的轨道地址信息,并且″... 0010...″被记录为在凹槽区域502中的轨道地址信息。在该情况下,在相邻凹槽区域中,在夹在″1″和″0″之间的凸起区域503中存在一个区域,其中凸起宽度周期地被改变,并且由于摆动调制,地址比特不能够被识别。在本具体实施方式中,此区域被认为是不确定的比特区域504。当光点穿过此不确定的比特区域504时,凸起宽度周期地被改变。因此,从此区域504反射并且返回穿过物镜(未显示)的光总量周期地被改变。记录标记形成在凸起中的不确定比特区域504中,因此,由于上述变化,对于此记录标记的再现信号周期地波动。因此,存在的问题是再现信号检测特性被降低(再现信号误差率被减弱)
[7-4]在本具体实施方式中采用的格雷码和特定轨道编码的内容的描述
所知道的格雷码或上述格雷码被改善,用于减小产生上述不确定比特区域504的频率。在本具体实施方式中,使用新提出的特定轨道编码(相当于点(O))。
图51表示格雷码。格雷码的特征在于每当″1″在十进位记数法方面改变时,只有1比特被改变(产生交替的二进制码)。
图52表示在本具体实施方式中新提出的特定轨道编码。每当在十进位表示中按“2”改变时,此特定轨道码仅仅改变1比特(以交替的二进位符号产生轨道编号″m″和″m+2″)。对于整数值″n″,在2n和2n+1之间只有最高有效比特被改变,并且所有其它比特都互相一致。在本具体实施方式中的特定轨道码,只有每次当它们在十进位表示中按″2″改变时,它们才改变1比特(以交替的二进位符号产生轨道编号″m″和″m+2″),而不被限制在上述具体实施方式中。此外,通过设定一代码来满足本具体实施方式的范围,其中此代码的特征在于地址比特被改变,同时保持2n和2n+1之间的特定关系。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(P)
格雷码或特定的轨道编码被用于轨道地址(图51和52)
[有益效果]
在凸起/凹槽记录外加凹槽摆动调制方法中,由于凹槽轨道号的改变,在凸起中的产生不确定比特的频率被抑制。在凸起中的不确定位置处,凸起宽度以横向对称的形式被局部地改变。结果,摆动检测信号不能够从在凸起中的不确定比特位置获得,并且来自记录在凸起中的记录标记的再现信号的全部电平被改变。因此,存在的问题是来自记录标记的再现信号的误差率被局部减弱。在此方式中,在凸起中的不确定比特产生的频率被抑制,因此产生上述缺陷部分的频率被抑制,使得稳定摆动检测信号的再现和来自记录标记的再现信号成为可能。
[8]应用在可重写型信息记录介质中的摆动地址格式的描述
[8-1]物理段格式的描述
参考图53,将对在本具体实施方式的可记录型信息记录介质中的使用摆动调制的地址信息的记录格式进行描述。根据本具体实施方式,地址信息设定方法使用摆动调制,在图39中所示的同步帧长度433被分配为一个单元。如图34所示,1个扇区包括26个同步帧。如图33所示,1个ECC块包括32个扇区、并且1个ECC块包括26×32=832同步帧。如图47所示,存在于ECC块411至418中的保护区462至468的长度与同步帧长度433的长度一致。因此,通过增加1个保护区426和1个ECC块411所获得的长度包括832+1=833个同步帧。
此时,编号能够被因式分解为833=7×17×7                 (101)
因此,提供使用此特征的结构和配置。也就是说,如图53的格式(b)所示,等于通过增加1个保护区和1个ECC块所获得的区域的长度的区域被产生作为可重写数据的基本单元,并且所产生的数据被称为数据段531。如同以后所描述的,在可重写型信息记录介质中和一次写入型信息记录介质的数据段内部结构与图41中所示的只读型信息记录介质中的数据段结构完全一致。其长度等于一个数据段531的物理长度的区域被分成7个物理段(#0)550至(#6)556。以摆动调制形式预先记录摆动地址信息610,用于物理段(#0)550至(#6)556中每一个。如图53所示,数据段531的边界位置与物理段550不一致,并且被移动以后所描述的量。此外,物理段(#0)550至(#6)556的每一个被分成17个摆动数据单元(WDU:摆动数据单位)(#0)560至(#16)576(在图53中的格式(c))。从公式(101),很明显地知道,7个同步帧的每一个被分配给一个摆动数据单元(#0)560至(#16)576的长度。摆动数据单元(#0)560至(#16)576包括用于16个摆动的调制区域和用于68个摆动的非调制区域590、591。根据本具体实施方式,非调制区域590、591对调制区域的占有比率显著增加。在非调制区域590、591中,凹槽或凸起总是以预定频率摆动,因此通过利用非调制区域590、591来应用PLL(锁相环)。当记录在信息记录介质中的记录标记被再现时所产生的参考时钟或者在新记录期间所使用的记录参考时钟能够不断地被采样(产生)。
在此方式中,在本具体实施方式中,非调制区域590、591对调制区域的占有比率显著增加,从而使得显著改善采样(产生)再现参考时钟或采样(产生)记录参考时钟的精确度以及采样(产生)的稳定性。当发生从非调制区域590、591至调制区域跃迁时,调制起始标记581、582通过使用4个摆动被设置。分配被摆动调制的摆动地址区域586、587,以致立即出现在调制起始标记581、582之后。实际上,为了采样摆动地址610,如图53的格式(d)、(e)所示,收集并且再分配在摆动部分(#_0)550至(#_6)556中不包括非调制区域590、591和调制起始标记581、582的摆动地址区域586、587和摆动同步区域580,如图53的格式(e)所示。在本具体实施方式中,如图49所示,采用180度相位调制和NRZ(Non Return to Zero)技术。因此,根据摆动相位是被设定为0度还是180度,来设定地址比特(地址符号)″0″或″1″。
如图53的格式(d)所示,在摆动地址区域586、587中,在12个摆动中设定3个地址比特。也就是说,由连续的4个摆动形成1个地址比特。在本具体实施方式中,如图49所示,采用NRZ系统。因此,在摆动地址区域586、587中,在连续的4个摆动中不会发生相变。通过利用此特征,摆动同步区域580和调制起始标记561、582的摆动模式的每一个被设定。也就是说,在摆动地址区域586、587中几乎不会产生的摆动模式被设定为摆动同步区域580和调制起始标记561、582,从而使得便于识别摆动同步区域580和调制起始标记561、582的分配位置。根据本具体实施方式,关于在连续的4个摆动中形成1个地址比特的摆动地址区域586、587,1个地址比特长度在摆动同步区域580的位置处被设定为不同于4个摆动的长度。也就是说,在摆动同步区域580中,其中摆动比特是″1″的区域被设定为不同于4个摆动的6个摆动。此外,在1个摆动数据单元(#0)560中的所有调制区域(对于16个摆动)被分配给摆动同步区域580,从而改善摆动地址信息610(摆动同步区域580被分配的位置)的起始位置的检测简易性。
摆动地址信息610包括以下:
1.轨道信息606、607
轨道信息606、607表示在区域中的轨道号。在凹槽中具有确定地址的凹槽轨道信息606(不包括不确定比特,因此在凸起中产生不确定比特)和在凸起中具有确定地址的凸起轨道信息607(不包括不确定比特,因此在凹槽中产生不确定比特)被交替地记录。此外,以图51中所示的格雷码或以图52中所示的特定轨道编码,在轨道信息606、607的部分中记录轨道号信息。
2.段信息601
此信息表示在轨道(在信息记录介质221中的1个环路内)中的段号。当段号从″0″开始数作为段地址信息601时,在段地址信息601中产生由连续的6个比特″0″形成的″000000″模式。在该情况下,检测如图51所示的地址比特区域511的边界部分(填充三角形标记的部分)的位置变得困难,并且很可能发生通过移动地址比特区域511的边界部分的位置所检测的比特移动。结果,发生由于比特移动引起的不正确的摆动地址信息判断。为了避免上述问题,根据本具体实施方式,段号从″000001″开始数起。
3.区域识别信息602
此信息表示在信息记录介质221中的区域数,其中在此信息记录介质中记录了图48中所示的区域(n)中的″n″的值。
4.奇偶校验信息605
在从摆动地址信息610再现期间,此信息被设定用于误差检测。17个地址比特被各自地从段信息601增加到保留信息604中。在其中加法结果是偶数的情况下,″0″被设定。在其中结果是奇数的情况下,″1″被设定。
6.联合区域(unity area)608
如同以前所描述的,摆动数据单元(#_0)560至(#_16)576的每一个被设定,以致形成对于16个摆动的调制区域和对于68个摆动的非调制区域590、591形成。此外,非调制区域590、591对调制区域的占有比率显著增加。此外,非调制区域590、591的占有比率增加,并且更加显著地改善再现参考时钟或记录参考时钟的采样(产生)的精确度和稳定性。图53的格式(e)所示的联合区域608位于图53的格式(c)所示的摆动数据单元(#16)576中,并且紧靠地在摆动数据单元(#15)的前面(虽然未示出)。单调信息608设定所有的6个地址比特为″0″。所以,虽然包括此单调信息608的摆动数据单元(#16)576没有显示,但是调制起始标记581、582没有设定在紧靠摆动数据单元(#15)的前面,并且产生所有统一相位的非调制区域。
以下将对图53所示的数据结构进行详细描述
数据段531包括数据区域525,它能够记录77,376字节的数据。数据段531的长度通常是77,469字节;数据段531包括:67字节VFO区域522;4字节预先同步区域523;77,376字节数据区域525;2字节后同步区域526;4字节附加区域(保留区域)524;和16字节缓冲区域字段527。数据段531的布局在图53的格式(a)中表示。
在VFO区域522中记录的数据被设定为″7EH″。作为调制状态,状态2被设定在VFO区域522的第一字节。VFO区域522的调制模式是下一模式的重复。
″010001 000100″
后同步区域526被记录在图35中所示的同步码SY1中。附加区域524被保留,并且所有比特被设定为″0b″。
记录在缓冲区域527中的数据被设定为″7Eh″。在缓冲区域527中的第一字节的状态取决于保留区域的最后字节。除了第一字节,在缓冲区域中的调制模式如下。
″010001 000100″
记录在数据区域525中的数据根据信号处理阶段被称作数据帧、加扰帧、记录帧或者物理扇区。数据帧包括2,048字节主数据、4字节数据ID、2字节ID误差检测码(IED)、6字节保留数据、和4字节误差检测码(EDC)。EDC加扰数据被增加给记录在数据帧中的2,048字节主数据,于是形成加扰帧。在ECC块中,Cross Reed-Solomon误差校正码被分配为超过32个加扰帧。
提供记录帧作为通过在ECC编码之后增加外码(PO)和内码(PI)所获得的加扰帧。产生PO和PI,用于由32个加扰帧组成的每一个ECC块。
在用于以91字节接着91字节为基础在记录帧开始时增加同步码的ETM处理之后,提供记录数据区域作为记录帧。在一个数据区域中记录32个物理扇区。
在图53和58至62中的NPW和IPW以图54中所示的波形被记录在轨道中。NPW向盘的外面开始波动,并且IPW向盘的里面开始波动。物理段的开始点与同步区域的开始点相同。
物理段被放置在以摆动调制的周期摆动地址位置信息(WAP:Wobbleaddress in periodic position)中。WAP信息的每一个项目由17个摆动数据单元(WDU)表示。物理段的长度等于17个WDU。
WAP信息的布局在图55中表示。每一个字段区号表示记录在物理段中的WDU编号。记录在物理段中的第一WDU编号是0。
在摆动同步区域580中,获得具有物理段起始点的比特同步。
段信息区域被保留,并且所有比特被设定为″0b″。此区域相当于图53的保留区域604。段信息区域601表示在轨道上的物理段编号。此编号表示每轨道物理段的最大编号。
数据区域和区带信息区域602表示区带编号。在数据引入区域中,带信息区域被设定为0,并且在数据导出区域中被设定为18。
提供奇偶校验信息区域605作为段信息字段、段区域和区带区域的每一个的奇偶校验。奇偶校验信息区域605能够检测这些三个字段区的1个比特误差,并且被形成为如下:
b38b37b36b35b34b33b32b31b30b29b28b27b26b25b24=l
其中表示异或运算。
当物理段存在于凹槽段时,凹槽轨道信息区域606表示在区带中的轨道号,并且以格雷码形式被记录。在凹槽轨道字段区中的每一个比特被计算如下:
g11=b11  m=11
gm=bm+1bm   m=0~10
其中gm表示从bm和bm+1转换的格雷码(参照图57)。
在凸起段的凸起轨道字段中所有比特被忽略。
当物理段存在于凸起段时,凸起轨道信息区域607表示在区带中的轨道号,并且以格雷码形式被记录。在凸起轨道字段中的每一个比特被计算如下:
g11=b11  m=11
gm=bm+1bm  m=0~10
其中gm表示从bm和bm+1转换的格雷码(参照图57)。
在凹槽段的凸起轨道字段中所有比特被忽略。
摆动数据单元(WDU)包括84个摆动(参照图58至62)。
在同步区域中的WDU在图58中表示。
在地址区域中的WDU在图59中表示。对于在地址区域中的3个比特,在正常相位摆动NPW(Normal Phase Wobble)的情况下记录″0b″;在倒置相位摆动IPW(Invert Phase Wobble)的情况下记录″1b″。
在联合区域中的WDU在图60中表示。在联合区域中的WDU不被调制。
外部标记的WDU在图61中表示。
内部标记的WDU在图62中表示。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(G)
在ECC块中的物理段的分开结构(图53)
[有益效果]
在只读、一次写入型和可重写之间的格式兼容性很高,特别地,在可重写型信息记录介质中能够防止来自记录标记的再现信号的误差校正能力降低。
扇区32的编号和形成ECC块的段7的编号具有一定的关系,以致它们不能够被彼此分开(非倍数关系),因此,能够防止来自记录标记的再现信号的误差校正能力降低。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(K)
摆动非调制区域590、591的占有比率高于摆动调制区域580至587(图53、58和59)。
[有益效果]
在本具体实施方式中,摆动频率(摆动波形)在无论何处都是常数,因此,此摆动周期被检测以便执行以下:
(1)采样参考时钟,用于摆动地址信息检测(关于频率的相位校准);
(2)采样参考时钟,用于在信号再现期间来自记录标记的再现信号检测(关于频率的相位校准);和
(3)当记录标记形成在可重写和一次写入信息存储媒体时,采样记录参考时钟(关于频率的相位校准)。
在本具体实施方式中,通过使用摆动相位调制,预先记录摆动地址信息。在摆动相位调制已经执行的情况下,如果再现信号通过带通滤波器用于波形整形,那么存在一种现象,即在相变位置前后检测信号波形振幅在整形之后被减小。
所以,出现的问题是,如果由于相位调制的像素改变点的频率增加,那么波形振幅摆动变大,并且上述时钟采样精度降低。相反地,如果在调制区域中像素改变点的频率降低,那么在摆动地址信息检测期间很可能发生比特移动。所以,在本具体实施方式中,存在有益的效果,即由于相位调制,形成非调制区域和调制区域,并且非调制区域的占有比率增加,从而改善上述时钟采样精度。此外,在本具体实施方式中,调制区域和非调制区域的转变位置能够被预先预测。因此,关于上述时钟采样,非调制区域被选通,从而检测仅仅在非调制区域中的信号,并且使得从被检测信号中执行上述时钟采样成为可能。
○调制区域被分配以便被散布,并且摆动地址信息610被记录以便被散布。
[有益效果]
当摆动地址信息610被集中地记录在信息记录介质中的一个单元中时,在产生浮尘或刮痕时检测所有信息变得困难。如图53中的格式(d)所示,在本具体实施方式中,提供一种结构,其中:
摆动地址信息610被分配以便根据3个地址比特接着3个地址比特(12个摆动接着12个摆动)基础被散布,其中此基础包括摆动数据单元560至576中的一个;对于3个地址比特的整数倍地址比特,记录预定量信息;并且即使由于灰尘或刮痕的影响很难检测在一个部分中的信息,其它的信息项也能够被检测。
☆摆动同步信息580包括12个摆动(图53的格式(d)。
[有益效果]
用于记录摆动同步信息580的物理长度与上述3个地址比特长度一致。此外,在摆动地址区中,使用4个摆动表示1个地址比特,因此,在摆动地址区域中只以根据4个摆动接着4个摆动为基础出现摆动模式变化。通过利用此现象,在摆动同步区域580中,产生在摆动地址区域中不会发生并被称作6摆动→4摆动→6摆动的摆动模式变化,从而改善摆动同步区域580的检测精确度,其中此摆动同步区域580不同于摆动地址区域586、587。
☆5地址比特区带信息602和1地址比特奇偶校验信息605被彼此相邻地分配(图53的格式(e))。
[有益效果]
当5地址比特区带信息602和1地址比特奇偶校验信息605被增加时,提供一种结构,其中获得为3个地址比特倍数的6个地址比特,并且甚至在灰尘和刮痕的影响下在一个部分中很难检测信息的情况下,也能够检测其它的信息。
☆联合区域608由9个地址比特表示(图53的格式(e))。
[有益效果]
获得进入摆动数据单元的3个地址比特的倍数,其中此摆动数据单元与上述相一致。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(L)
通过凸起/凹槽记录附加摆动调制,记录地址信息(图50)。
[有益效果]
能够实现最大容量。由在凹槽和凸起中形成记录标记所引起的记录效率比由仅在凹槽中形成记录标记所引起的记录效率更加显著地增加。此外,在以预置凹坑形式预先记录地址的情况下,在预置凹坑位置处不能形成记录标记。然而,如同在本具体实施方式中,记录标记能够被记录以便在摆动调制凹槽或者凸起区域上重叠,因此,使用摆动调制的地址信息记录方法具有比预先凹坑地址系统更高的记录标记记录效率。所以,采用两个系统的上述方法最适合于实现大容量。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(M)
不确定比特被配置以便被分配在凹槽区域中(图53和74的格式(e)的轨道信息606、607)。
[有益效果]
凸起区域包括一区域,其中不包括不确定的比特并且建立轨道地址,从而使得在凸起区域中执行高精度的地址检测成为可能。
在凸起和凹槽区域中的不包括不确定比特并且建立轨道地址的区域能够被预先预测,因此增加轨道地址检测精确度。
○在凹槽产生期间凹槽宽度被局部改变,并且产生具有预定凸起宽度的区域。
☆当凹槽区域产生时,曝光量被局部改变,并且凹槽宽度被改变。
☆当凹槽区域产生时,两个曝光光点被使用,在此两个点之间的间隔被改变,并且凹槽宽度被改变。
○在凹槽中的摆动振幅宽度被改变,并且不确定比特配置在凹槽区域中(图74)。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(N)
不确定比特被配置,以便通过凸起/凹槽记录外加摆动调制被分配给凸起和凹槽(图53和74的格式(e)的轨道信息606、607)。
[有益效果]
如果不确定比特被集中地分配给凸起或者凹槽,那么在地址信息再现期间在不确定比特已经被集中分配的一部分中出现不正确的检测的频率显著增加。不确定比特被配置,以便被散布在凸起和凹槽中,从而使得提供一系统成为可能,其中此系统用于不断地分散危险并且容易地检测地址信息。
○当凹槽宽度被局部改变时,凹槽宽度被控制以致在相邻单元中的凸起宽度变为常数。
在凹槽宽度变换单元处,在凹槽区域中获得不确定比特。然而,在相邻单元的凸起区域中宽度保存恒定,因此使得在凸起区域中避免不确定比特成为可能。
[8-2]用于伺服电路调整的标记配置结构的描述
用于伺服校准标记的物理段接近于没有写入用户数据的每个区带的最后凹槽轨道,并且被分配在等于最后凹槽轨道的凹槽轨道中。在每个区带的最后凹槽轨道中的相邻物理段的WDU#_4是内部标记的WDU。通过在凹槽轨道中除去一部分凹槽结构来产生突起区域,从而产生伺服校准标记。伺服校准标记的结构表示如下。
高频(HF)信号
通过从伺服校准标记中衍射光而获得高频信号,其中此伺服校准标记从引导信道1起测量。
a.来自伺服校准标记1的信号(SCM1)
获得由SCM1产生的峰峰值作为ISC1,并且获得轨道上信号作为(Iot)凹槽。获得零电平作为当没有盘插入时所测量的信号的电平。这些信号满足以下制定,并且在图63中表示。
ISCM1/(Iot)凹槽:0.30min
获得来自SCM1的波形的平均周期,作为8T±0.5T
b.来自伺服校准标记2(SCM2)的信号
获得由SCM2产生的峰峰值作为ISCM2,并且获得轨道上信号作为(Iot)凹槽。获得零电平作为当没有盘插入时所测量的信号的电平。这些信号满足以下关系,并且在图64中表示。
ISC2/(Iot)凹槽:1.50min
如下表示的是一种方法,用于使用在本具体实施方式中的伺服校准标记检测在信息记录介质的径向方向上的倾斜量。
在径向方向上检测倾斜量
最好是记录装置在盘的径向方向上补偿倾斜量。在一个循环中的在径向方向上的倾斜量被抑制以便等于或者小于容许值。记录装置仅仅可以补偿根据轨道半径位置的大偏差。位于伺服校准标记的物理段之间的凸起轨道″n-1的物理段被用于检测在径向方向上的倾斜量。
SCD=(Iiscm-Ioscm)/(Iot)凸起
定义:在位置中的归一化区别在对于外部标记的WDU的SCM2和对于内部标记的WDU的SCM2之间输出(Ia+Ib+Ic+Id)。
其中,
Iiscm=[Ia+Ib+Ic+Id]iscm
Ioscm=[Ia+Ib+Ic+Id]oscm(参照图65)
当光束跟踪凸起轨道″ n-1″的中心时,检测liscm,loscm,(Iot)凸起。所得到的SCD值与在径向方向上的倾斜量成比例。图66表示SCD值测量结果的一个实例。
通过获得在凸起轨道″n-1″的一个循环中的连续SCD值的平均值而获得在径向方向的一位置的在径向方向的倾斜量的平均值。
基于光束的非对称性,SCD值具有偏移量。因此,最好是在测量之前执行校准。
在跟踪误差中的剩余的差数影响SCD值的测量。然而,通过保存在径向方向上的误差,能够获得SCD值的理想的精确度。
[8-3]物理段布局和物理扇区布局
数据导入区域、数据区域和数据导出区域的每一个具有区带(zone)、轨道和物理段。
如图67所示,物理段用区带编号、轨道编号和物理段编号表示。
相同物理段编号的物理段被排列在每一个区带中。在每一个区带中的相邻轨道的物理段的第一信道比特之间的角度差在±4信道比特的范围之内。
其物理段编号是0的第一物理段被排列在区带之间。在数据导入区域、数据区域和数据导出区域中的每两个开始物理段中任一个的第一信道比特之间的角度差在±256信道比特的范围内。
在区带边界处的相邻凸起轨道的地址不能够被读取。
系统导入区域包括轨道,此轨道包括浮雕坑排列。在系统导入区域中的轨道形成连续的360度螺旋形状。轨道的中心与坑的中心相吻合。
从数据导入区域至数据导出区域的轨道形成360度的连续螺旋形状。
数据导入区域、数据区域和数据导出区域的每一个包括凹槽轨道列和凸起轨道列。凹槽轨道从数据导入区域的起始到数据导出区域的结束是连续的。凸起轨道从数据导入区域的起始到数据导出区域的结束是连续的。凹槽轨道和凸起轨道分别形成连续的螺旋形状。凹槽轨道形成作为凹槽,凸起轨道不形成作为凹槽。凹槽形成为沟渠形状,并且槽底同凸起比较起来被配置在读取表面附近。
从盘的读取表面看,盘以逆时针方向旋转。轨道从内径到外径形成为螺旋形状。
在系统导入区域中的轨道的每一个被分成多个数据段。数据段包括32个物理扇区。在系统导入区域中的数据段的长度等于7个物理段的长度。在系统导入区域中的数据段的每一个是77,469字节。数据段的每一个不包括间隔,并且位于系统导入区域中。在系统导入区域中的数据段平均地配置在轨道上,以致获得1数据段的第一信道和下一数据段的第一信道比特之间的间隔作为929,628比特。
在数据导入区域、数据区域和数据导出区域中的轨道的每一个被分成多个物理段。在数据区域中的每一轨道的物理段数目从内径到外径增加,以致记录密度在任何区带中都是常数。在数据导入区域中的物理段数目等于在数据区域中的区带18中的物理段数目。获得每一个物理段作为11,067字节。在系统导入区域、数据区域和数据导出区域中的物理段平均地配置在轨道上,以致获得1物理段的第一信道比特和下一物理段的第一信道比特之间的间隔为132,804比特。
物理扇区号被确定以致在系统导入区域中的最后物理扇区的物理扇区号被获得作为158,719(″02 6AFFh″)。
在凸起轨道中除了系统导入区域之外的物理扇区号被确定,以致在数据区域中的物理扇区第一被分配的物理扇区号是196,608(″03 0000h″),其中此数据区域紧挨着导入区域。在凸起轨道中的数据导入区域中的起始物理扇区到在数据导出区域的最后物理扇区,物理扇区号增加。在凹槽轨道中除了系统数据导入区域之外的物理扇区号被确定,以致在数据区域中的物理扇区第一被分配的物理扇区号被获得作为8,585,216(″83 0000h″),其中此数据区域紧挨着数据导入区域。从在凹槽轨道中的数据导入区域中的起始物理扇区到数据导出区域的最后物理扇区,物理扇区号增加。
[8-4]用于记录或重写记录数据的方法的描述
图68表示记录在可重写型信息记录介质中用于可重写记录数据的格式。图68表示与先前描述的在图47中的格式(d)一致的格式(a)。在本具体实施方式中,在图68的格式(b)和(e)中表示的记录簇540、541单元中执行关于可重写数据的重写。一个记录簇包括一个或多个数据段529至531和最后被分配的扩展保护区528,这在以后描述。也就是说,一个记录簇531的起始位置与数据段531的起始位置一致,并且记录簇从VFO区域522开始。在多个数据段529、530被连续记录的情况下,如图68的格式(b)、(c)所示,多个数据段529、530连续地被分配在相同的记录簇531中。此外,存在于数据段529最后的缓冲区域547和存在于下一数据段起始的VFO区域532彼此连续地被连接。因此,在两部分之间记录的期间的记录参考时钟的相位彼此一致。当连续记录结束时,扩展保护区528被配置在记录簇540的结束位置处。此扩展保护区528的数据大小等于调制之前的数据的24数据字节的大小。
从图68中表示的格式(a)、(c)中可以明显地知道,可重写保护区461包括:后同步区域546、536;附加区域544、534;缓冲区域547、537;VFO区域532、522;和预先同步区域533、523。扩展保护区528仅仅被配置在连续的记录部分的末端。
如图47的格式(b)、(c)和(d)所示,在任何只读、一次写入和可重写信息存储媒体中,其中保护区被插在ECC块之间的数据配置结构是通用的。此外,虽然对于一次写入类型没有显示,但是如图41和53所示(格式(a)),在任何只读、一次写入和可重写信息存储介质中,在数据段490、531中的数据结构是通用的。此外,记录在ECC块411、412中的数据的内容还具有一种数据结构,不管介质类型例如只读型信息记录介质(图47的格式(a)、(b))或一次写入信息记录介质(图47的格式(c)),其格式完全相同,并且77,376数据字节的数据(调制之前的源数据字节数目)能够被分别地记录。也就是说,包括在ECC块#2中的数据内容具有图33中所示的结构。形成ECC块的扇区数据的每一个包括26个同步帧,如图39或34所示(数据区域结构)。
为了比较重写单元的物理范围,图68表示为信息重写单元的记录簇540的一部分(c);和为下一重写单元的记录簇541的一部分(d)。根据本具体实施方式,执行重写,以致在重写期间扩展保护区528和后侧VFO区域522被部分地重叠在重叠部分541(相当于具体实施方式的点(I))。通过这样部分地重叠重写,在单侧双记录层的可记录信息记录介质中的层间串扰能够被消除。记录簇540、541位于数据导入区域、数据区域和数据导出区域中。
记录簇540、541每一个包括一个或多个数据段529、530和扩展保护区528(参照图69)。数据段529、530的长度等于7个物理段的长度。在每一个记录期间,记录簇540、541的数目是一个。
记录在凸起轨道中的数据段不包括间隙。记录在凹槽部分中的数据段不包括间隙。数据段的起始物理段由以下公式表示:
{(每一轨道的物理段数目)×(磁道数)+(物理段数)}mod7=0
其中″AmodB″表示通过″A″除以″B″所产生的余数。
也就是说,上述公式表示记录从作为物理段的7的倍数位置开始。
图69表示记录簇540、541的布局。图中所示的数目表示区域的字节长度。
图69中所示的″n″是1或者更多。
记录在扩展保护区528中的数据被获得作为″7Eh″,并且扩展保护区528的调制模式是以下模式的重复。
″010001 000100″
对于理论的起始位置,记录簇实际的起始位置是在±1字节范围内,其中此理论的起始位置从物理段的起始位置移动24个摆动。理论的起始位置从NPW的起始位置开始(参照图70)。
记录簇的起始位置从实际的起始位置被移动j/12字节,以便在几个重写循环之后使得在记录层上的标记和空白的位置的平均概率相等(参照图70)。
在图70中所示的数目是以字节的单元表示的长度。Jm在0至167之间随机地改变,Jm+i在0和167之间随机地改变。
从图53的格式(a)可以明显地知道,在本具体实施方式中的一个数据段中的可重写数据量被获得作为:
67+4+77,376+2+4+16
=77,469数据字节    (102)
此外,从格式(c)和(d)可以明显地知道,一个摆动数据单元包括:
6+4+6+68=84个摆动  (103)
一个物理段550包括17个摆动数据单元,并且其7个物理段550至556的长度与一个数据段531的长度一致。因此,
84×17×7=9996个摆动  (104)
被配置在一个数据段531的长度中。所以,从公式(102)和(104),以下数据字节相当于一个摆动:
77496/9996
=7.75数据字节/摆动  (105)
如图70所示,下一个VFO区域522和扩展保护区528的重叠部分位于从物理段的起始位置开始距离24个摆动或者更多的位置处。然而,从图53的格式(d)可以明显地知道,16个摆动的摆动同步区域580和68个摆动的非调制区域590从物理段550的起始处被配置。所以,其中从24个摆动起的下一个VFO区域522和扩展保护区528彼此重叠的一个部分被配置在非调制区域590中。
在本具体实施方式中的可重写型信息记录介质中的记录薄膜使用相变型记录薄膜。在相变型记录薄膜中,在重写起始和结束位置附近处开始记录薄膜的退化。因此,如果记录起始和记录结束在相同位置处重复,那么由于记录薄膜的退化,出现对重写计数的限制。在本具体实施方式中,为了解决上述问题,在重写期间,如图70所示,Jm+1/12数据字节被移动,并且记录起始位置随机地被移动。
在图53的格式(c)、(d)中,为了描述一个基本概念,扩展保护区528的起始位置与VFO区域522的起始位置一致。然而,在本具体实施方式中,严格地说,如图70所示,VFO区域522的起始位置被随机地移动。
在DVD-RAM盘中,其中此盘也是当前可重写型信息记录介质,相变型记录薄膜被用作记录薄膜,并且记录起始和末端位置被随机地移动,以便改善重写次数(rewrite count)。当执行当前DVD-RAM盘的随机移动时,最大移动量的范围被设定为8个数据字节。此外,在当前DVD-RAM盘中的信道比特长度(记录在盘中的调制之后的数据)被设定为平均0.143微米。在本具体实施方式的可重写型信息记录介质中,信道比特的平均长度从图101获得如下:
(0.087+0.093)/2=0.090微米  (106)
在物理移动范围的长度被用于当前DVD-RAM盘的情况下,通过利用上述值,在本具体实施方式中的随机移动范围所必需的最小长度获得如下:
8字节×(0.143微米/0.093微米)
=12.7字节  (107)
在本具体实施方式中,为了确保容易地进行再现信号检测处理,在调制之后,随机移动量单元被用于信道比特。在本具体实施方式中,用于将8比特转化为12比特的ETM调制被用于调制。因此,参考数据字节,用于表示随机移动量的公式表达可以表示为如下。
Jm/12数据字节  (108)
通过使用公式(107)的值,Jm可以获得如下:
12.7×12=152.4  (109)
因此,Jm从0到152变动。由于上述原因,只要在符合公式(109)的范围之内,随机移动范围的长度与当前DVD-RAM盘的长度一致。结果,能够保证重写次数类似于当前DVD-RAM盘的重写次数。在本具体实施方式中,为了确保重写次数等于或大于当前盘的重写次数,在为公式(107)的值少许提供余量的同时,以下值被设定。
随机移动范围的长度
=14数据字节  (110)
当公式(110)的值代入公式(108)时,获得14×12=168。
因此,以下值被设定。
Jm的范围:0至167(111)
在图68中,缓冲区域547和VFO区域532的长度是在记录簇540中的常数。此外,从图69中也能够明显地知道,在相同的记录簇540的任何位置处所获得的所有数据段529、530的随机移动量Jm都是相同的值。在其中包括大量数据段的一个记录簇540被连续记录的情况下,从摆动监测记录位置。也就是说,当执行图53中所示的摆动同步区域580的位置检测或者在非调制区域590、591中计算摆动数目时,在同时执行在信息记录介质上的记录位置的检验和记录。在此时,在很少的情况下,由于摆动的误算或者旋转信息记录介质的旋转电动机(例如图131的电动机)的旋转不均匀性,出现摆动滑动(移动1个摆动周期的位置处的记录),并且在信息记录介质上的记录位置被移动。
根据本具体实施方式的信息记录介质,如上所述所产生的记录位置的移动已经被检测的情况下,执行在图68的可重写保护区域461中的调整,并且执行记录时序的修正。在图68中,重要信息被记录在后同步区域546、附加区域544、和预先同步区域533中,对于此重要信息,不允许比特遗漏或比特重叠。然而,在缓冲区域547和VFO区域532中获得特定的模式重复。因此,只要确保此重复边界位置,仅仅1个模式的遗漏或重叠被允许。所以,在本具体实施方式中,在保护区461之中,特别地在缓冲区域547或VFO区域532中执行调整,并且执行记录时序的校正。
如图70所示,在本具体实施方式中,设定作为位置设定参考的实际起始点,以与摆动幅度″0″的位置(摆动中心)一致。然而,摆动位置检测精确度很低,因此在本具体实施方式中,当在图70中的″±1max″被描述时,以下被允许。
实际起始位置
=±1数据字节的最大移动量  (112)
在图68和70中,在数据段530中的随机移动量被定义为Jm(如上所述,所有数据段529的随机移动量在记录簇中彼此一致),并且被另外描述的后续数据部分531的随机移动量被定义为Jm+1。作为一个值,它能够通过在公式(111)中所示的Jm和Jm+1来获得,例如,中间值通过Jm=Jm+1=84来获得。在实际起始点位置精确度足够高的情况下,如图68所示,扩展保护区528的起始位置与VFO区域522的起始位置一致。
相反,在数据段530已经记录在最后端位置,并且另外描述或写入的数据段531已经记录在最前端位置的情况下,VFO区域522的起始位置可由来自明确地表示在公式(110)的值和公式(112)的值,通过最大的15数据字节,进入缓冲区域537。特定重要信息被记录在紧靠缓冲区域537之前的附加区域534中。所以,在本具体实施方式中,以下是必需的:
缓冲区域537的长度:
15数据字节或更多  (113)
在图68中所示的具体实施方式中,考虑1个数据字节的余量,缓冲区域537的数据量被设定为16个数据字节。
作为随机移动的结果,如果在扩展保护区528和VFO区域522之间存在间隔,那么在采用单侧双记录层结构的情况下,由于存在此间隔,在再现期间会出现层间串扰。因此,即使执行随机移动,作出本发明以致部分扩展保护区528和VFO区域522总是重叠,并且不存在间隔。所以,在本具体实施方式中,由于类似于在公式(113)中所设定的原因,需要设定扩展保护区528的长度为15个数据字节或更多。随后的VFO区域520是足够长的71个数据字节。因此,即使扩展保护区528和VFO区域522的重叠部分稍微地增加,在信号再生期间也不存在问题(因为在非重叠VFO区域522中,充足地确保用于获得再现参考时钟同步的时间)。所以,扩展保护区域528能够被设定在大于15个数据字节的值。已经描述了一种稀有情况,其中在连续记录期间出现摆动滑动,并且记录位置移动1个摆动周期。如公式(105)所示,1个摆动周期等于7.75个(大约8)数据字节。因此,由于在公式(113)中的此数值,在本具体实施方式中,以下值被设定。
扩展保护区528的长度
=(15+8=)23个数据字节或更多  (114)
在图68中所示的具体实施方式中,在缓冲区域537中,由于1个数据字节的余量,扩展保护区528的长度被设定为24个数据字节。
在图68的格式(e)中,需要准确地设定记录簇541的记录起始位置。在本具体实施方式的信息记录和再现装置中,通过使用被预先记录在可重写或一次写入信息记录介质中的摆动信号,检测此记录起始位置。从图53的格式(d)中可以明显地知道,在除了摆动同步区域580之外的所有区域中的4个摆动的单元中模式从NPW改变为IPW。相反,在摆动同步区域580中,摆动的转变位置部分地移动4个摆动,因此使得最容易进行摆动同步区域580的位置检测。因此,在本具体实施方式的信息记录和再现装置中,在摆动同步区域580的位置已经被检测之后,执行用于记录处理的准备,并且开始记录。所以,记录簇541的起始位置必须在紧靠在摆动同步区域580之后的非调制区域590中。
图70表示了内容。在物理段已经转换之后,摆动同步区域580立即被配置。如图53的格式(d)所示,摆动同步区域580的长度等于16个摆动周期。此外,在摆动同步区域580已经被检测之后,考虑到用于准备记录处理的余量,需要8个摆动周期。所以,如图70所示,考虑到随机移动,存在于记录簇541的开始位置的VFO区域522的起始位置必须从物理段的转换位置起向后分配24个摆动或更多。
如图68所示,在重写期间,在重叠部分541处,多次执行记录处理。如果重写被重复,那么摆动凹槽或摆动凸起的物理形状被改变(退化),并且因为此改变(退化),所以降低了摆动再现信号品质。在本具体实施方式中,如图68的格式(f)或者图53的格式(a)、(d)所示,进行改进以致在重写期间,重叠部分541不在摆动同步区域580或摆动地址区域586的内部,并且被记录在非调制区域590中。在非调制区域590中,预定的摆动模式(NPW)被重复,因此,即使摆动再现信号品质被部分地退化,通过利用正向和反向摆动再现信号,也能够执行内插法。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(I)
保护区被记录以便对于可记录的信息记录介质的记录格式,被部分地重叠。
如图54所示,扩展保护区528和后侧的VFO区域522彼此重叠,在重写期间出现重叠部分541(图68和70)。
[有益效果]
如果在段之间或者在前部和后部保护区之间存在间隔(不存在记录标记的部分),那么由于记录标记存在或不存在,存在光反射率的差别。因此,在间隔部分中,当目视检测时,存在光反射率的差别。所以,在单侧双记录层结构的情况下,由于间隔部分导致来自另一层的信息再现信号失真,并且在再现期间经常地出现错误。如同在本具体实施方式中,通过部分地重叠保护区,能够防止其中不存在记录标记的间隔的出现;能够从在单面双记录层中的记录区域中消除层间串扰的影响;并且能够产生稳定的再现信号。
○在重写期间的重叠部分541被设定,以致被记录在非调制区域590中。
[有益效果]
在重写期间的重叠部分541的位置被设定,以致在非调制区域590之内,因此使得能够防止在摆动同步区域580或摆动地址区域586中,由于形状退化而引起的摆动再现信号品质的退化,并保证来自摆动地址信息610的稳定摆动检测信号。
☆在数据段中的VFO区域从物理段的起始处的第24个摆动或更多开始。
○扩展保护区528形成在为重写单元的记录簇的末尾。
[有益效果]
扩展保护区528形成在记录簇的末尾,因此,在图68中,前侧的记录簇540和后侧的记录簇541能够被设定,以致总是部分地重叠。前侧记录簇540和后侧记录簇541之间不存在间隔。因此,在具有单面双记录层的可重写或一次写入信息记录介质中,以稳定的方式从记录标记中产生再现信号,而不受到层间串扰的影响,并且能够确保在再现期间的可靠性。
☆扩展保护区528的大小被定义为15个数据字节或更多。
[有益效果]
由于在公式(113)中规定的理由,由于随机移动在记录簇540和541之间不存在间隔,能够以稳定的方式从记录标记中产生再现信号,而不会受到层间串扰的影响。
☆扩展保护区528的大小被定义为24个字节。
[有益效果]
由于在公式(114)中规定的理由,考虑到摆动带,在记录簇540和541之间不存在间隔,能够以稳定的方式从记录标记中产生再现信号,而不会受到层间串扰的影响。
○随机移动量在超过Jm/12(0≤Jm≤154)的范围之内。
[有益效果]
公式(109)被满足,关于随机移动量的物理范围的长度与当前DVD-RAM的长度一致。因此,能够保证重复记录次数类似于当前DVD-RAM盘的重写次数。
○缓冲区域的尺寸被设定为15个数据字节或更多。
[有益效果]
由于在公式(113)中所规定的原因,由于随机移动,确保附加区域534的数据可靠性,而不会使得在图54中的附加区域537在邻近的VFO区域522上被改写。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(U)
代表重写单元的记录簇包括一个或多个数据段(图68和69)。
[有益效果]
促进混合记录处理,以便于在相同的信息记录介质中存储PC数(PC文件)和AV数据(AV文件),其中通常写入小数据量的PC数据,而分批连续记录大数据量的AV数据。
相对于被用于个人电脑的数据,通常写入相对小的数据量。所以,当重写或记录(一次写入)数据单元被设定为极其小时,获得适合于PC数据的记录方法。在本具体实施方式中,如图33所示,ECC块包括32个扇区。在数据段单元中执行重写或记录(一次写入),其中每一个数据段单元仅仅包括一个ECC块,从而获得最小单元用于有效地执行重写或记录(一次写入)。所以,在本具体实施方式中,获得一种其中一个或多个数据段包括在代表重写单元的记录簇中的结构,作为适合于PC数据(PC文件)的结构。对于AV(Audio Video)数据,大量视频信息或音频信息必须不断地被记录而没有间隔。在该情况下,不断记录的数据被集中记录作为一个记录簇。在AV数据记录期间,如果随机移动量、在数据段中的结构或者数据段的属性等针对形成一个记录簇的每一个数据段转换,那么用于转换处理的时间增加,并且连续记录处理变得困难。
在本具体实施方式中,如图69所示,采用相同格式(没有改变属性或随机移动量或在数据段之间插入特定信息)的数据段被连续地排列,以便配置记录簇。在此方式中,提供一种适合于AV数据记录的记录格式,其中大量的数据被连续地记录。此外,记录簇的结构被简化;实现记录控制器电路和再现检测器电路的简单化;能够实现信息记录和再现装置或信息再现装置的价格下降。
此外,获得一种其中在如图68所示的记录簇540中的数据段529、530(不包括扩展保护区528)被连续排列的数据结构,作为与图41中所示的只读型信息记录介质的结构完全相同的结构。虽然没有显示,但是在本具体实施方式中,为记录(一次写入)信息记录介质提供相同的结构。在此方式中,不管只读、一次写入或可重写,在所有的信息存储介质中提供通用的数据结构。因此,保持介质兼容性;其兼容性已经被保持的信息记录和再现装置或信息再现装置的检测器电路能够以共享的方式被使用;高再现可靠性能够被保持;并且能够实现价格降低。
○所有数据段的随机移动量在相同的记录簇中彼此一致。
[有益效果]
在本具体实施方式中,在相同的记录簇中,所有数据段的随机移动量彼此一致。因此,在相同的记录簇中跨不同的数据段执行再现的情况下,在VFO区域532(图68的格式(c))中的同步(相位复位)被消除,使得能够在连续的再现期间简化再现检测器电路并且维持再现检测的高可靠性。
○在ECC块之间的保护区中执行调整,并且执行记录时序的校正。
[有益效果]
在图68中所示的数据结构(c)中,记录在ECC块410、411中的数据被用于误差校正,并且基本上,仅仅遗漏1个比特也是不希望的。
相反,记录在缓冲区域547和VFO区域532中的数据是相同模式的重复。因此,即使在保持重复的中断的同时出现部分遗漏或部分复制,也不会出现问题。所以,在已经在连续记录期间检测到记录位置移动的情况下,即使在保护区461中执行调整或者执行记录时序校正,也能够以稳定的方式执行记录或再现控制,而不会对记录在ECC块410、411中的数据产生影响。
○从紧靠在摆动同步区域之后的非调制区域开始记录记录簇起始位置。
[有益效果]
为了在检测到最可检测的摆动同步区域580之后立即开始记录,可以以高精度的记录起始位置执行稳定的记录处理。
☆从物理段的转换位置移动24个摆动或更多的位置处开始记录。
[有益效果]
摆动同步区域580的检测时间和用于记录处理的准备时间可以按照需要取得,因此能够保证稳定的记录处理。
[8-5]轨道信息记录方法和再现方法(点(N)、(M)和(P))的描述
现在,对于关于在图53的格式(e)中所示的凹槽轨道信息606和凸起轨道信息607的摆动调制方法和再现方法的一些例子将进行如下的描述。
在应用摆动调制同时凹槽宽度为常数的情况下,地址信息被嵌入,在一部分凸起区域处产生其中轨道宽度改变的一个区域,并且在此单元中的地址数据被获得作为不确定比特。出现摆动信号的电平下降,因此通过利用其中出现此电平下降的部分,能够检测数据。然而,在产生很多噪音的情况下,很可能出现可靠性降低。通过相反地利用此现象,一部分凹槽宽度被改变,从而能够进行凹槽摆动调制处理,如同数据被记录在凸起轨道中那样。
图71表示凹槽″n+1″、凸起″n+1″和凹槽″n+2″之间的关系。在凹槽″n+1″轨道的摆动调制中,虽然地址数据″...1、0、0、X2、...″被记录,但是由幅度调制形成部分X1,其中在此幅度调制中,凹槽宽度被改变,以致凸起″n″被设定为″1″,并且凸起″n+1″被设定为″0″变化。类似地,在凹槽″n+2″的X2区域中,由幅度调制形成凹槽,其中在此幅度调制中,凹槽宽度被改变,以致凸起″n+1″被设定为″0″,并且凸起″n+2″被设定为″1″。在此方式中,通过引入用于部分改变凹槽宽度的系统,甚至在对于相对于凹槽轨道的凸起轨道的地址数据彼此不同的情况下,也有可能执行摆动调制,在此摆动调制中,所要求的凸起数据被正确地检测。
在图53中所示的格式(e)中的本具体实施方式中,凸起和凹槽地址数据被配置在凹槽轨道信息606和凸起轨道信息607区域中,其中此区域的位置被预先确定。即,
◎在凹槽轨道信息606区域的任何位置处凹槽宽度彼此一致,并且凹槽侧轨道地址信息通过使用图51中所示的格雷码的摆动调制被记录。凸起侧的宽度被局部地改变,并且不确定比特被配置在凸起侧中。
◎在凸起轨道信息607区域的任何位置处凸起宽度彼此一致,并且凸起侧轨道地址信息通过使用图51中所示的格雷码的摆动调制被记录。凹槽侧的宽度被局部地改变,并且不确定比特被配置在凹槽侧中。
通过这样做,
☆在凹槽中执行跟踪的情况下,再现具有在其中所识别轨道的凹槽轨道信息606。此外,如随后所描述的,可能通过利用用于判定奇数或偶数个轨道号的技术,预测并判断关于凸起轨道信息607的轨道号。
☆在凸起中执行跟踪的情况下,再现具有在其中所识别轨道的凹槽轨道信息607。此外,如随后所描述的,可能通过利用用于判定奇数或偶数个轨道号的技术,预测并判断关于凹槽轨道信息606的轨道号。
在此方式中,有可能在相同的轨道中预置其中在不将不确定比特包括在凹槽区域中的情况下确定凹槽轨道地址信息的一个部分,和其中不确定比特包括在凹槽区域中、但可以通过使用某种技术预测和确定凹槽轨道地址的一个部分。在该情况下,同时,可以在相同的轨道中预置其中在不将不确定比特包括在凸起区域中的情况下确定凸起轨道地址信息的一个部分,和其中不确定比特包括在凸起区域中、但可以通过使用某种技术预测和确定凸起轨道地址的一个部分。
图72表示当凸起地址被形成同时凹槽宽度被改变时的另一个实例。与图53中所示的地址设定方法(e)比较起来,根据本具体实施方式,用于识别凹槽轨道地址位置的G同步信号(G-S)被配置在凹槽轨道信息和凸起轨道信息的起始位置,并且能够容易地检测轨道信息位置。在该情况下,在相对的凸起地址数据彼此不同的情况下,凹槽宽度被改变并被记录,如同通过凸起轨道的摆动调制执行记录。在此处理中,使得能够通过在凸起轨道记录和再现中的地址信息检测获得正确的检测信号。在图72中,虽然凹槽轨道地址数据和凸起轨道地址数据被分别地配置,但是通过使用与用于改变上述凹槽宽度的技术的相同的凹槽摆动调制,有可能形成凸起和凹槽地址数据。
图73是表示一个实例的视图。如上所述,当奇数或偶数个凸起数目被识别时,通过相同的凹槽摆动,能够确认凸起和凹槽地址数据。凹槽宽度调制能够被用于此奇数或偶数识别。也就是说,提供一种系统给图73的轨道号的下一个比特,用于对于奇数凸起分配数据″0″,对于偶数凸起分配数据″1″。对于凹槽轨道,轨道号被确定,因此即使在轨道号的后面增加冗余比特,检测也可以被忽略。在凸起轨道中,在轨道号检测之后,通过比特是被设定为″0″还是″1″,可以确定奇数凸起或偶数凸起。在凸起轨道中,结果在数据行中确定轨道号,其中此数据行包括奇数或偶数轨道识别数据。因此,即使不存在特定奇数或偶数轨迹识别标记,凹槽或凸起地址数据也能够被检测。此外,由于格雷码的存在而仅在凸起轨道中产生的轨道宽度变化区域也在凹槽轨道中产生;凹槽凸起检测系包括相同的技术,并且系统平衡能够被最优化。
用于分配不确定比特以便被散布的方法包括:
(i)在母盘再现期间,对于涂抹在凹槽母盘表面上的光致抗蚀剂(photoresist),局部改变曝光量;
(ii)在母盘产生期间,提供两个光束停止信号,用于执行对光致抗蚀剂的曝光,其中此光致抗蚀剂被涂抹在凹槽母盘的表面上;和
(iii)如图74所示,改变在凹槽区域502中的摆动振幅宽度。
在凹槽区域502中不确定比特区域710中,壁面是线性形状,因此不会获得摆动检测信号。然而,在邻近的凸起区域503和507的位置ε和位置η处,另一个壁摆动,因此能够获得摆动信号。与在上述(i)和(ii)中所示的方法比较起来,在不确定比特区域中的凹槽宽度波动很小,因此来自记录在区域中的记录标记的再现信号的电平波动很小。所以,存在有益的效果,即能够抑制可重写信息误差率的减小。作为其中使用此方法的格式化方法,可以提供一种结构,其与图53或图72中所示的格式(e)的结构完全相同。
把不确定比特提供给凹槽的本具体实施方式已经在上面进行了描述。本发明的另一个具体实施方式包括一种方法,用于通过使用轨道信息的布置顺序,读取在凸起中的轨道信息,而不提供任何不确定比特给凹槽。
在图53的格式(e)中的凹槽轨道信息606区域被称为是在图75中的轨道号信息A608;并且在图53的格式(e)中的凸起轨道信息607区域被称为是在图75中的磁道数信息B607。对于轨道号信息的任何项目,应用图52中所示的特定轨道编码。图75中所示的具体实施方式的特征在于对于轨道号信息A611和B612,轨道号以Z字形方式被设定在凹槽区域中。在相邻凹槽区域中,还在凸起区域中设置了相同轨道号的一部分中设置类似的轨道号。轨道信息在没有任何不确定比特的凸起中被均匀地读取。在其中不同的轨道号被设定在相邻凹槽区域中的部分中,没有轨道号被确定。然而,使得通过使用以后描述的方法预测或判断轨道号成为可能。关于在图75中所示的信息关系的特征被采样如下。
1.在凹槽中,较小的值与来自A和B之间的轨道号一致。
2.在凸起中,轨道号A被确定为偶数轨道;并且轨道号B被确定为奇数轨道。
3.在凸起中,轨道号B被确定为偶数轨道;并且轨道号不被确定为奇数轨道(然而,通过以后描述的方法能够预测和确定轨道号)。
此外,根据图52中所示的本具体实施方式的特定轨道编码,以下项目能够被例证。
4.如果在特定轨道代码变换之后获得的在凹槽中的轨道信息是偶数轨道,那么除了最高有效比特的剩余比特的所有模式彼此一致;如果在在特定轨道代码变换之后获得的凹槽中的轨道信息是奇数轨道,那么除了最高有效比特之外的剩余比特的模式彼此一致。
此外,轨道信息设定方法的另一个实例在此表示。在此方法中,格雷码设定方法被改善,使得即使存在不确定比特,也能够执行地址检测。
通常,在凸起/凹槽记录轨道中的寻址系统已经由在DVD-RAM中的浮雕预置凹坑形成。然后,提出一种方法,用于通过利用凹槽轨道摆动来嵌入地址信息。在形成凸起轨道地址中存在很大的问题。
作为一种思想,在凹槽摆动中,对于凹槽和凸起分别地进行分配。对于凸起,夹入凸起的相邻凹槽已经被摆动。通过应用一种结构来实现凸起寻址,仿佛执行凸起摆动一样。
然而,在此方法中,轨道地址区域需要通常的两倍或更多,这是浪费的。即使当凹槽地址信息被定义为一组地址信息,如果信息能够被利用作为凸起地址信息,那么有效率的配置也成为可能。作为用于执行此配置的方法,提出一种方法,用于利用格雷码作为轨道地址数据。
图76表示当通过使用轨道地址数据,凹槽摆动被相位调制时跟踪方式之间的关系;和凸起摆动检测信号。
如果地址数据被检测作为在被夹在凹槽″n″的地址数据″...1、0、0、...″和凹槽″n+1″的地址数据″...1、1、0,...″之间的凸起″n″中的摆动信号,结果是″...1、x、0、...″。此时,提供″x″部分作为被夹在凹槽″n″的″0″和凹槽″n+1″的″1″之间的区域,并且获得摆动检测信号作为中心电平的振幅0信号。在实际系统中,虽然由于读取光束的″偏移轨道″或检测器的不平衡,当前电平比在另一区域中低,但是″1″侧或″0″侧信号被检测的可能性很高。在夹在此不同凹槽地址数据之间的凸起区域中,通过利用检测电平在平面区域中被降低的事实,该单元被认为是通过参考地址数据位置来检测凸起地址信号。然而,虽然此方法已经适用于在摆动检测信号的C/N很高的情况,但是存在一种可能性,即在高噪声的情况下不能够建立可靠性。
所以,作为用于从在凸起轨道上的摆动检测信号中读出地址数据的方法,需要这样一种方法,即使凹槽摆动数据彼此不同,其也能够确定正确的凸起地址数据,并且相对的凸起摆动检测数据是未定义的(″1″和″0″两者可以被确定)。
因此,对于凸起轨道,提出一种系统,用于通过使用格雷码数据来摆动调制凹槽轨道地址。此外,提出一种系统,用于通过摆动调制来增加特定标记和增加特定识别码,从而提供一种结构,能够容易地判断奇数凸起和偶数凸起。
只要凸起轨道能够判断奇数或偶数,由于格雷码特性,凸起地址数据就能够容易地被识别。参考图77将对此容易的验证进行描述。
提供格雷码作为一种代码,其构成使得仅对1比特进行1阶代码变化,如图51所示。如果对于此格雷码进行凹槽轨道寻址,那么由凹槽摆动形成的凸起的摆动被检测作为仅对于1比特的不确定码,如图76所示。也就是说,如果如图77所示的地址数据被分配给凹槽轨道,那么对于相对于凹槽轨道的凸起轨道的摆动检测信号,只有1比特被设定为″0″、″1″或不确定的比特,并且其它的比特被检测为一个值,此值等于相邻凹槽摆动信号的值。在图77中的偶数凸起″n″中的摆动检测信号被检测为″n″或″n+1″。类似地,奇数凸起″n+1″被检测为(n+1)或(n+2)。
此时,对于凸起轨道,如果奇数凸起或偶数凸起被预先识别,那么在奇数凸起″n+1 ″的情况下,当(n+1)被检测时,对应的数据被获得作为地址值。当(n+2)被检测时,所检测的值-19被获得作为地址值。类似地,在偶数凸起″n″的情况下,如果″n ″被检测,那么对应值被获得作为地址值。如果(n+1)被检测时,所检测的值-1被获得作为地址值。在该情况下,″n″被定义为偶数。
如上所述,只要凸起轨道被确定为奇数轨道或偶数轨道,即使在凸起轨道上的摆动检测值包括不确定比特,正确的地址值也能够被容易地确定。在凹槽轨道中,摆动检测信号被获得作为轨道地址。
图78表示在已经分配了其轨道地址被设置为4个比特的格雷码的情况下,检测的特定内容。在凹槽轨道上的格雷码地址数据G(n)被设定为″0110″和G(n+1)被设定为″1100″的情况下,其被设定为″1100″或″0100″的偶数凸起L(n)被检测作为摆动信号。根据在图77中所描述的概念,偶数凸起被获得,因此,″0100″被确定为正确的地址值。
然而,从在图77中所描述的检测值,即使″0″或″-1″不被校正,假定凸起轨道是首先被识别为奇数或偶数,一般认为分别提供两个地址值。即使在图78中的偶数凸起(n)上,″1100″和″0100″的任何一个被检测,此代码也不会存在于另一个偶数凸起上。因此,通过所检测的值,能够确定地址数据。
对于在图52中所示的特定轨道编码,上述内容具有相同的特征。
图79表示寻址格式的一个实例,其中凹槽轨道和凸起轨道被用作在可重写型信息记录介质上的记录和再现轨道。凸起奇数或偶数识别信息被配置,以便被插入到保护区域中,此保护区存在于图47中所示的ECC块之间。
对于在图77和78中所示的凸起奇数或偶数识别,通过预置凹坑,标记被记录在凸起标题区域中。
在根据本具体实施方式的凹槽摆动编址系统中,奇数凸起或偶数凸起识别对于凸起地址检测是很重要的,并且各种方法被推荐作为此识别系统。
图80至83表示此识别标记系统。
在图80中,特定模式提供于凹槽摆动中,并且通过使用在图76中所示的电平降低部分中的位置关系,进行奇数或偶数凸起的判断。
图81表示用于在图79中所示的凸起标题区中配置浮雕预置凹坑标记。
图82表示一种方法,用于放置物理标记,以致只有凹槽轨道的记录轨道被分割(cut)。在凸起轨道检测中,凹槽轨道的物理变形结构被检测作为串扰信号,并且仅仅在相对凹槽的一个方向上检测标记信号。因此,提供方向性,从而,奇数或偶数凸起检测成为可能。
在图83中,将图82中所示的标记分配给在奇数轨道的奇数段中的标题部和偶数轨道的偶数段标题部。在此方法中,除摆动之外的标题区域识别标志被提供给所有轨道,并且上述标记能够被用于标题位置检测。在奇数或偶数凸起判断中,关于通过摆动调制被记录的段号数据的奇数或偶数信息被一起使用,从而使得执行奇数或偶数凸起识别成为可能。
图84和85的每一个表示关于82或图83的另一个实例。在图84中所示的实例中,部分凹槽区域502被分割,并且指示凹槽分割区域508。虽然没有显示,但在再现光点执行在凸起区域503、504上的跟踪的情况下,通过检测其中轨道差信号突然改变的方向,就能够判断在凸起上的奇数还是偶数轨道上执行跟踪。图85表示另一个实例。作为用于形成在凹槽区域502中大幅局部摆动的凹槽摆动区域509的方法的另一个实例,如图84所示,凹槽被部分地分割,并且在此分割部分中,指示用于形成凸起预置凹坑的凹槽分割+凸起预置凹坑区域500。任何情况下,可以在轨道差信号改变的方向上判断在凸起上的偶数轨道还是奇数轨道上执行跟踪。
[9]在本具体实施方式的一次写入信息介质中的摆动格式的描述
本具体实施方式的一次写入型信息记录介质具有如图53所示的相同的物理段结构或数据段结构。在本具体实施方式的可重写型信息记录介质中,如图48所示,提供一带状结构。相反,根据本具体实施方式的一次写入型信息记录介质,提供类似于本具体实施方式的只读型信息记录介质结构的CLV(Constant Linear Velocity)结构,而不是提供此带状结构。
[10]全部信息记录介质的数据分配结构的描述
[10-1]对各种类型信息记录介质通用的信息记录介质的数据定位结构的描述(点(R)、(S))
在本具体实施方式中,确保只读、一次写入和可重写信息存储介质的兼容性是很重要的。对于信息记录介质的结构,在以下项目中采用在只读、一次写入和可重写中的通用结构。
(i)通常提供导入区域、数据区域和数据导出区域。
(ii)导入区域被分成系统导入区域、和夹入连接区域的数据导入区域。
(iii)只读、一次写入和可重写介质的任何一种允许单层(单个光反射层或记录层)和双层(两个层,即,以能够执行从单侧再现的形式存在的光反射层和记录层)。
(iv)包括信息记录介质的厚度、内径和外径的尺寸彼此一致。
如图88所示,只有两层的只读介质(相对的轨道路径)具有系统导入区域。
在上述中,对于项目(i)和(iv),在当前DVD中也已经提供类似的特征。特别地,根据本具体实施方式,将对项目(ii)的特征进行描述。根据盘的模式,盘内部信息区域被分成以下5个区域。
-系统导入区域;
-连接区域;
-数据导入区域;
-数据区域;和
-数据导出区域。
数据区域具有包括线性浮雕比特的轨道。在系统导入区域中的轨道以螺旋形状被形成,其中此螺旋形状以360度不断地旋转。数据导入区域、数据区域和数据导出区域的轨道以螺旋形状被形成,其中此螺旋形状以360度不断地旋转。轨道的中心被获得作为坑的中心。
在当前DVD中,只读类型、一次写入类型和可重写类型的任何信息记录介质具有导入区域。此外,在关于当前DVD(DVD-RAM盘、DVD-RW盘)的可重写型信息记录介质和一次写入型信息记录介质(DVD-R盘)上,存在具有被称作浮雕导入区域的细小不规则形状的坑区域。
在上述可重写型信息记录介质和一次写入型信息记录介质的任何一种中,在坑区域中的坑深度与在数据区域中的预置凹槽(连续凹槽)的深度一致。在当前DVD中的为只读型信息记录介质的当前DVD-ROM中,对于此坑深度,λ/(4n)被认为是最佳的深度,此时λ定义为所使用的波长,并且″n″定义为基底的折射率。在当前DVD中的为可重写型信息记录介质的当前DVD-RAM中,最小化来自在数据区域中的相邻轨道记录标记的串扰(进入再现信号的一些噪音),如此以致,对于预置凹槽的深度,λ/(5n)至λ/(6n)被认为是最佳的深度。所以,在当前DVD-RAM中,浮雕的导入区域的坑深度同时也被设定为λ/(5n)至λ/(6n)。从λ/(4n)或λ/(5n)至λ/(6n)的深度,因为深度足够大,所以获得具有足够大振幅的再现信号。相反,在当前DVD-R中,在数据区域中的凹槽深度很小,从在具有相同深度的浮雕的导入区域中的比特中不能够获得大的再现信号振幅。因此,存在的问题是不能够执行稳定的再现。
所以,根据本具体实施方式,提供系统导入区域,以便保证从记录(一次写入)信息记录介质的导入区域得到稳定的再现信号,同时保持对于只读、一次写入或可重写类型的任何信息记录介质的格式兼容性;轨道间距和最短坑间距明显地大于在数据区域中的轨道间距和最短坑间距(最短标记间距)。
在当前DVD中,通过使用电平限幅技术执行再现信号检测(对模拟再现信号进行二进制编码处理)。在当前DVD中,具有精细不规则形状的坑的最短坑间距或者由记录薄膜的光学特性变化形成的记录标记的最短标记间距接近于在物镜OTF(Optical Transfer Function)特征中的截止频率,其中此物镜被用于再现光学头(图131)。因此,来自最短坑间距或者最短标记间距的再现信号振幅显著减小。此外,最短坑间距或最短标记间距变窄,使得通过使用电平限幅技术检测再现信号成为可能。此外,由于上述理由,在当前记录(一次写入)信息记录介质(当前DVD-R)中,最短坑间距变窄。因此,存在的问题是不能够从导入区域中获得稳定的再现信号。在本具体实施方式中,为了解决此矛盾的问题,采取以下措施:
[α]导入区域被分成系统导入区域和数据导入区域,并且两个区域的轨道间距和最短坑间距被改变。
[β]在系统导入区域中,轨道间距和最短坑间距显著增加,并且降低相对于来自最稀疏的坑间距的再现信号振幅的来自最短坑间距的再现信号振幅的量。在此方式中,信号很方便地从最短间距再现,并且使得从在坑深度较小的一次写入信息记录介质中的系统导入区域执行信号再现成为可能。
[γ]最短坑间距或最短标记间距变窄,以便为了增加信息记录介质本身的存储容量,增加数据导入区域、数据区域和数据导出区域的记录密度。此外,应用PRML(Partial Response Maximum Likelihood)技术来替代当前电平限幅技术,其中在此电平限幅技术中,再现信号检测(来自模拟信号的二进制编码)是很困难的。
[δ]应用适用于通过变窄最短坑间距或最短标记间距来改善记录密度的调制方式。
也就是说,应用这样一种调制规则,其相对于现有DVD的d=2,将调制后连“0”的最小数目(在调制之后在(d,k)限制中的″d″的值)设置为d=1。进行了这4个改进的组合。
此时将描述在本具体实施方式中的PRML(Partial Response andMaximum Likelihood)技术。
此处理从HF信号中检测二进制信号。一般地,均衡器和维特比译码器都是需要的。均衡器控制HF信号的码间干扰,并且使HF信号适合于部分响应信道。在部分响应信道中,冲激响应指示许多采样点。此冲激响应是线性的并且时不变的。例如,PR(1、2、2、2、1)信道的传递函数H(z)被定义如下。
H(z)=z-1+2z-2+2z-3+2z-4+z-5
维特比译码器通过使用与HF信号的已知相关性,检测二进制数据。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(R)
在系统导入区域中的轨道间距和最短坑间距被增加(图68)。
[有益效果]
系统导入区域被提供给只读、一次写入或可重写类型的任何信息记录介质,从而在信息存储介质的不同类型之间提供数据结构兼容性。然后,通过简化具有各种介质的兼容性功能的信息再现装置或信息记录和再现装置的控制电路和控制程序,能够实现信息再现装置或信息记录或再现装置的低价格和稳定的性能(改善的可靠性)。
○在系统导入区域中,通过使用电平限幅技术执行信号再现(二进制编码)处理(图138)。
○介质识别信息被记录在浮雕区域的系统导入区域中(图94)。
按照在图94中所示的控制数据区带中的常规类型(book type)和部件版本(part version),在本具体实施方式中的只读型信息记录介质中,″0100b″(用于只读盘的HD-DVD标准)被设定;并且在可重写型信息记录介质中,″0101b″(用于可重写类型盘的HD-DVD标准)被设定。
此外,被记录在图94中所示的控制数据区带中的盘结构中的层类型描述识别信息作为只读(b2=0,b1=0,b0=1);一次写入(b2=0,b1=1,b0=1);或可重写(b2=1,b1=0,b0=1);或其中介质是只读的记录格式(在图40中所示的第一实例(a)的情况下,b3=0,b2=0,b1=0,b0=1,并且在图40中所示的第二实例(b)的情况下,b3=1,b2=0,b1=0,b0=1)
[有益效果]
提供介质识别信息作为在对于只读、一次写入或可重写的任何信息记录介质共同必需的信息。此信息被记录在系统导入区域中,其中此系统导入区域共同地存在于任何类型的信息记录介质中,从而使得能够在每一类型信息记录介质之间保持兼容性,并且共同使用和简化能确保兼容性的信息再现装置(或信息记录和再现装置)控制电路或控制软件。
○指示本具体实施方式的当前DVD盘或高密度兼容盘的识别信息和线密度以及轨道间距信息被记录在系统导入区域中,并且在系统导入区域中的线密度和轨道间距被设定为等于或小于来自当前DVD的导入区域的差值的30%(图94,图90)。
图86表示在图90中所述的本具体实施方式的只读型信息记录介质和当前DVD-ROM的尺寸之间的比较。在使用图138中所示的电平限幅电路的情况下,实验证实只要最长坑的变化等于或小于±30%,就能够以稳定的方式执行再现。如图86所示,本具体实施方式的范围包括容许的上限和容许的下限,其中这些上下限在当相对于当前DVD-ROM的标准值,在系统导入区域中的尺寸在±30%范围内时被指示。也就是说,在本具体实施方式中的系统导入区域中的尺寸容许范围使得,在单层盘中的轨道间距是0.52微米至0.96微米,并且最短坑长度是0.28微米至0.52微米,并且在双层盘中的轨道间距是0.52微米至0.96微米,并且最短坑长0.31微米至0.57微米。
此外,在系统导入区域的容许范围中,相同的值被用于一次写入信息记录介质和可重写型信息记录介质而不局限于只读型信息记录介质。
[有益效果]
如图89所示,根据本具体实施方式的信息记录介质与当前DVD盘的机械尺寸一致,而不管只读、一次写入或可重写型。所以,用户遭受的危险是:
(a)在当前DVD播放器或DVD记录器中不正确地安装本具体实施方式的信息记录介质;或
(b)在本具体实施方式的信息再现装置或信息记录和再现装置中不正确地安装当前DVD盘。
在该情况下,在系统导入区域中的轨道间距和浮雕坑的最短浮雕坑长度被设定为接近于当前DVD盘的导入区域浮雕坑尺寸的值。在此方式中,甚至出现上述(a)或(b)现象,也能够识别在设备中的新的和旧的介质,并且能够实施根据介质类型的稳定措施。
在当前只读DVD-ROM盘或可重写DVD-RAM盘中,浮雕坑形成在内部圆周的导入区域中。然而,在当前信息再现装置或当前信息记录和再现装置中,通过使用电平限幅技术,从导入区域的浮雕坑中执行信号检测。根据本具体实施方式的信息再现装置或信息记录和再现装置对于系统导入区域应用138图中所示的电平限幅电路。根据本具体实施方式,在图138中所示的相同检测器电路能够被用于存在于当前只读DVD-ROM或可重写DVD-RAM盘的内部圆周的导入区域中的浮雕坑。在此方式中,信息再现装置或信息记录和再现装置能够被简化,并且能够实现低价格。根据实验,即使轨道间距或最短间距长度改变±30%,也能够证实图138的电路能够以稳定的方式检测限制电平。能够在本具体实施方式的信息记录介质的数据区域中执行再现的现有信息再现装置,使得能够通过使用稍加改进的并入的电平限幅电路,在本具体实施方式的信息记录介质中的系统导入区域执行信息再现。即使用户执行如上所述(a)的不正确的操作,也使得再现记录在系统导入区域中的信息以便执行介质识别并且通知给用户成为可能。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(S)
如上所述,如果实现记录坑或记录标记的高密度,以便增加信息记录介质的容量,那么在密集的坑间距或密集的记录标记间距处从在物镜OTF特征关系中几乎不会获得再现信号振幅。在传统的电平限幅技术,不能够以稳定的方式执行信号再现处理。在本具体实施方式中,PRML技术被用于信号再现处理,从而使得实现记录坑或记录标记的高密度和实现信息记录介质的大容量成为可能。
○在只读型信息记录介质中,参考码区带被配置在数据导入区域中(图87)。
[有益效果]
如图87所示,参考码区带被配置在数据导入区域中。
参考码被用于在图140中所示的再现电路中的自动电路调整(特别地,在AGC中的前置均衡器(pre-equalizer)或自动电路调整中设定抽头因数数值)。也就是说,为了以稳定的方式对被记录在数据区域中的信息进行再现和信号检测,首先,执行自动调整电路调整,同时再现上述参考码。所以,通过在数据导入区域中配置此参考码,使得能够改善再现电路的自动调整精确度,同时将在参考码中的轨道间距和最短坑长度调整为在数据区域中的值。
○在可重写型信息记录介质中,连接区带(连接区域)被配置在数据导入区域和系统导入区域之间(图102,图108)。
[有益效果]
在本具体实施方式中的可重写型信息记录介质中,如图102和108所示,提供一种结构,以致连接区带被配置在被记录在浮雕坑中的系统导入区域和被记录在一次写入或可重写记录类型标记中的数据导入区之间;并且连接区带的分配在系统导入区域和数据导入区域之间有一个距离。在本具体实施方式中的可重写型信息记录介质具有能够仅从单侧中记录和再现的双记录层。出现了一种被称作层间串扰的现象,即当从记录媒体中执行再现的时候,在其它记录层中反射的光进入光检测器,并且再现信号特性被降低。特别地,反射量大大地依靠在其它记录层中反射的光是否被发射到系统导入区域或数据导入区域。所以,如果在其它记录层中反射的光交替地进入系统导入区域和数据导入区域,同时由于两记录层之间的偏心率量的差别,沿着用于再现的记录层执行一圈的跟踪,那么层间串扰的影响会增加。为了避免此问题,在本具体实施方式中,提供一种配置,以致连接区带被配置在通过浮雕坑记录的系统导入区域和通过一次写入或可重写型记录标记记录的数据导入区域之间;系统导入区域和数据导入区域之间的距离增加;层间串扰的影响减小;并且能够获得稳定的再现信号。
[本实施方式的个别点和根据个别点的独特有益效果的描述]
点(T)
应用一种调制系统,用于设定在调制之后的″0″的最小连续重复次数为1(d=1)(图112至130)。
[有益效果]
通过采用d=1的调制规则,最短坑间距或最短记录标记间距变窄,并且实现记录坑或记录标记的高密度,使得实现大容量的信息记录介质成为可能。
此外,通过采用d=1的调制规则,与d=2的当前DVD调制系统比较起来,窗孔边缘(ΔT宽度)增加,并且在PRML检测期间,信号检测的稳定性和可靠性得到改善。
点(iii)
平行轨道路径(PTP模式)的单层(SL)盘和双层(DL)盘的每一个以模式为基础具有一个信息区域。以相对的轨道路径(OTP)模式的双层盘在2层之上具有一个信息区域。在以OPT模式的双层盘中,信息区域在每一层中具有中间区域,以便从层0至层1读取光束。在以OTP模式的双层盘的层1中,信息区域具有靠近连接区域的系统导出区域。提供数据区域用于记录主数据。系统导入区域包括控制数据和和参考码。数据导出区域使得能够进行连续平滑的读出。相对于一个读取表面定义一层。单层盘具有对于每一个读取表面的1个轨道。在一个读取表面上,双层盘具有靠近记录表面的层0的轨道和远离记录表面的层1的轨道。单层盘和双层盘的层0从内侧到外侧读取数据。以PTP模式的双层盘的层1从内侧到外侧读取数据,同时以OPT模式的双层盘的层1从内侧到外侧读取数据。从读出表面观察,盘以逆时针方向旋转。在单层盘和双层盘的层0中,从内径到外径,轨道以螺旋形状被形成。在以PTP模式的双层盘的层1中,从内径到外径,轨道以螺旋形状被形成。在以OTP模式的双层盘的层1中,从外径到内径,轨道以螺旋形状被形成。在轨道中的数据段不包括间隙。数据段从中间区域的起始到导出区域的末端不断地被分配。此外,在系统导入区域中,数据段从数据导入区域的起始到数据导出区域的末端不断地被分配。或者,在系统导入区域中,数据段从数据导入区域的起始到中间区域的末端不断地被分配。
[10-2]在只读型信息记录介质中的数据配置结构的描述(点(R)和(S))。
图87表示在只读型信息记录介质中的导入区域的数据结构。导入区域被分成系统导入区域和数据导入区域,中间夹入连接区域。此外,起始区带和控制数据区带存在于系统导入区域中,并且缓冲区域被配置在各个区带之间。图87所示的物理扇区与图40中所示的相同;每一扇区的扇区号被记录在图26中所示的数据ID中,并且与图27中所示的数据帧数目的值一致。在每一个区域的起始位置处的扇区号被明确地表示在图87中所示的右列中。
在图87中所示的系统导入区域中的起始区带、缓冲区带、控制数据区带和缓冲区带的数据分配内容和数据分配序列在只读、一次写入或可重写类型的任何信息记录介质中具有通用的结构。
在图87中所示的系统导入区域中,起始区带包括浮雕数据区域。在被记录作为在起始区带中的记录数据区域的数据帧中的主数据被设定为″00h″。缓冲区带包括32个ECC块(1,024扇区)。在被记录作为在此区带中的物理扇区的数据帧中的主数据被设定为″00h″。控制数据区带包括浮雕数据区域。数据区域包括浮雕控制数据。连接区域连接系统导入区域和数据导入区域。作为系统导入区域末端的扇区″02 6AFFh″的中心线和作为数据导入区域起始的扇区″02 6C00h″的中心线之间的距离是从1.4微米到20.0微米的范围(一个实例)。连接区域不包括物理扇区的数目,因为物理扇区的数目没有被配置。不包括参考码区带的数据导入区域的所有比特被保留。参考码区带包括浮雕数据段。数据区域包括浮雕参考码。参考码包括一个ECC块(从扇区号1965576(″02FFE0h″)开始的32个扇区)。根据主数据的分配,每一个扇区(2,048字节的主数据)被定义如下。
产生主数据D0至D2047的2,048字节的扇区,其中数据符号″164″被重复。
通过增加加扰数据到扇区主数据,产生如下的对于32扇区的参考码。
扇区0至15:
具有最初预定值″0Eh″的加扰数据被增加到扇区主数据。然而,对于扇区0的D0至D331部分,加扰数据被掩蔽,并且不执行增加操作。
扇区16至31:
具有最初预定值″0Eh″的加扰数据被增加到扇区主数据。
提供参考码,以便在盘上形成特定坑模式的1 ECC块长度(32个扇区)。所以,在调制之前的在记录帧中的数据充满除了ID、EDC、PI和PO之外的数据符号″164″(=0A4h)。
现在,将对于如何从参考码的32个扇区中产生主数据进行描述。执行两次加扰等于未能加扰。因此,用于在加扰之后产生特定数据模式的处理是很容易的。数据帧的主数据字节充满着数据字节的特定模式,其中此数据字节已经被增加作为加扰值(预先加扰)。当这些预先加扰字节被正常地处理时,记录数据区域包括代表特定模式的所有字节。
只要不提供预先加扰掩膜,ECC块的第一扇区D0至D159就不会被预先加扰,以便防止在块中的一些PO行的无法控制的DSV,其中包括在紧邻调制之前出现的具有大DSV的连续数据组。
图88表示在具有双层结构的只读型信息记录介质中的数据结构和用于配置扇区号的方法。
每一个数据段包括32个物理扇区。单层盘或者以PTP模式的双层盘的两层的物理扇区号在系统导入区域中不断地增大,并且从在每一层中的数据导入区域的起始到导出区域的末端不断地增加。在以OTP模式的双层盘上,层0的物理扇区号在系统导入区域中不断地增大,并且从数据导入区域的起始到中间区域的末端不断地增加。然而,层1的物理扇区号具有层0的物理扇区号的比特反转值。此扇区号从中间区域(外侧)的起始到数据导出区域(内侧)的末端不断地增大,并且从系统导出区域的外侧到系统导入区域不断地增大。在层1的数据区域中的第一物理扇区号具有数据区域的最后物理扇区号的比特反转值。计算比特反转数目以致比特值被设定为0,反之亦然。
在平行轨道路径的双层盘上,在相同扇区号的每一层上的物理扇区在与盘中心距离方面实质上相等。在相对轨道路径的双层盘上,在比特反转扇区号的每一层上的物理扇区在与盘中心距离方面实质上相等。
计算系统导入区域的物理扇区号,以致位于系统导入区域末端的扇区的扇区号被设定为158463″02 6AFFh″。
计算除了系统导入区域之外的物理扇区号,以致位于在数据导入区域之后的数据区域的起始处的扇区的扇区号被设定为196608″03 0000h″(参照图88)。
只有只读双层(相对的轨道路径)的特征在于层具有系统导入区域。
在被记录作为在一中间区域中物理扇区的数据帧中的所有主数据被设定为″00h″。
在被记录作为在数据导出区域中物理扇区的数据帧中的所有主数据被设定为″00h″。
在被记录作为在系统导出区域中物理扇区的数据帧中的所有主数据被设定为″00h″。
上述″00h ″表示在调制之前的数据信息。所以,根据以后描述的调制规则,在调制之后的信道比特模式被记录在信息记录介质中。因此,在数据导出区域或系统导出区域中的各处被配置一排坑。
图89是表示在根据本具体实施方式的只读型信息记录介质中的各个区域之间的尺寸关系的视图。
图90表示在根据本具体实施方式的只读型信息记录介质中的每一区域的记录数据密度的比较图表。
根据本具体实施方式,在轨道间距、最小标记长度(最小坑间距)、最大标记长度(最大坑长度)、信道比特长度的任何一个中,在系统导入区域中的值是数据导入区域、数据区域和数据导出区域中任何一个的两倍。
[10-3]记录在只读型信息记录介质中的数据导入区域中的信息内容。
在本具体实施方式中,所有类型的信息记录和再现介质具有只读信息记录和再现介质(ROM介质)、一次写入型信息记录和再现介质(R介质)、和可重写信息记录和再现介质(RAM介质)的通用的数据结构。在此方式中,方便地,系统平台可被共同用于不同的记录介质中,能够容易地制造最终产品;此外,能够改善产品的可靠性。
虽然通过共同使用这种系统平台而获得上述优点,但是对于有不同特征的一些信息记录和再现介质,一些功能变得不需要。由于对应的记录和再现介质的特征,可以采用一种有效的利用方法来代替这些功能。
举例来说,由于信息记录和再现介质,新提出一种用于利用从导入区域的数据结构中获得的区域的方法作为一种有效利用方法。
在记录介质例如R介质或RAM介质中的导入区域包括:由浮雕坑形成的只读系统导入区域;和用于数据记录和再现(用于盘或驱动器测试、缺陷管理等)的数据导入区域。然而,只读ROM介质并不要求记录系统的数据导入区域的功能。
图87是表示只读ROM介质的导入区域的典型的结构视图。在图65中,在系统导入区域中,在R介质中应用凹槽记录系统的情况下,由于在伺服信号检测和记录信号读出期间RF信号特性的关系,需要减小凹槽深度。因此,使用浮雕坑的信号读出特性变得很严重。如果企图使用普通的介质,那么根据R介质,需要降低记录密度。
所以,在与数据区域一致的记录模式中,数据导入区域信号是足够的。由此事实,在ROM介质中,充当数据区域基准信号的参考码被配置在数据导入区域中。然而,从区域范围中能够利用大容量,并且能够分配特定于ROM介质的功能。
ROM介质可以成批生产,并且作为用于分布信息的方法是优秀的。在这些信息项目的数据结构或视频和音频的压缩系统中的编码系统中,存在一种可能,即提出并使用一种系统,此系统不同于在物理系统标准化期间的系统。也就是说,在用于信息记录介质的数据结构的物理标准中,希望定义数据存储部分,并且它的利用模式具有灵活性。另一方面,从由于标准化而生成力简单化的观点出发,要求此记录介质对于许多用户都是可以获得的。因此,提出一种方法,其中用于最终信号再现处理(例如内容)的解码系统与被编码的内容一起被记录;并且在解码器系统中,解码程序被读取,然后,被编码的内容在通过在此表示的解码器方法解码之后被利用。图91表示一种所提出的系统,其中此解码程序的存储区域被用于数据导入区域。
图92是表示用于利用数据导入区域的新提出的另一方法的视图。在下一代ROM介质中,高图像质量HD视频兼容性是重要的。在此介质中,在一种版权保护系统中,需要提供一种系统,在此系统中非法行为变得更加困难。在它们之间,在当前DVD中的区域系统中,需要提供一种系统,适合于区域控制的主要目的。也就是说,根据对于提供内容的提供者的意图,提供时间控制的内容也许是可能的。不同于当前系统,理想地,当时间限制已经过去而没有控制销售时间时,系统能够再现区域受控介质。如同此对应方法的一个实例,数据导入区域的利用被例证。
图92中所示的系统将在此进行描述。
在再现编码内容的处理中,首先,加密密钥被提取,编码内容被解码,并且通过AV解码器板等再现最终的视频、音频、和字符信号。当执行此再现处理时,首先,介质密钥块MKB、ID集等从在系统导入区域中的控制数据中被读取,并且介质特定密钥通过使用装置密钥201在介质密钥块处理器单元2010中被提取。介质特定密钥在内容解码单元2012中对在数据区域中被编码的内容进行解码,并且再现内容数据。内容数据被提供给内容解码器2013,其中此解码器是AV解码器板,基带信号例如视频或音频被再现,并且被再现的基带信号被提供给显示装置。
在此时,在区域受控介质过期(在此时其可被释放)的情况下,依靠加法器2015,在驱动器中的时钟(日期与时间)信息与被分配给介质的介质ID或关联的识别码连接在一起;所得到的信息使用加密单元2016通过介质特定密钥被编码;并且所加密的信息经过因特网被传送到外部所组织的管理组织。从管理组织,发送所加密信息,其中此信息是具有时间限制的装置密钥的基础。因此,通过译码单元2017使用介质特定密钥进行译码,并且通过加法器2018增加时钟数据,以便产生时间限制装置密钥。然后,介质密钥块2通过使用在数据导入区域中的保留区域被读取,并且通过时间限制装置密钥检测能够解密所加密内容的介质特定密钥D。结果,区域受控加密内容能够被解密。在管理组织中,对于从介质ID信息等解密所加密内容的容许,例如时间太早的情况下,信息被送回,并且用户必须等待介质再现,直到容许启用时间已经过期为止。本质上,如果证实放置在驱动器中的时钟被非法利用,那么不需要此系统。然而,因为通常所放置的时钟能够被容易地时间变更(因为必须采用时间调整系统),所以封闭在驱动器中的时间控制就很难。所以,需要上述系统。
如果在系统中采用如无线电时钟,那么时钟是不必要的。因此,不需要外部获得在因特网中的时间限制控制信息,如图92所示。有可能使用一种方法,用于通过使用介质特定密钥和时钟信息产生时间限制装置密钥,并且通过介质密钥块2提取介质特定密钥D。
[10-4]记录在控制数据区带中的信息
图93表示在图87中所示的控制数据区带中的数据配置。对于只读、一次写入和可重写类型的任何信息记录介质,在图93中所示的配置具有通用的结构。图94表示在只读型信息记录介质中的在图93中所示物理格式信息中所描述的信息内容。在任何只读、一次写入和可重写类型中,在根据本具体实施方式的信息记录介质中的物理格式信息中所述信息包括从图94中所示的第0字节(常规类型和部件版本)至第16字节(BCA描述符)。当介质被交换时,在盘制造信息中所写入的文本或代码数据被忽略。
在图94中,BP 0至BP 31包括被用于DVD族的通用数据,并且BP 32至BP 2047被用于每一块所独有的信息。
每一字节位置的功能被描述如下。
(BP 0)常规类型和部件版本(参照图95)
常规类型
0100b...用于只读盘的HD DVD标准
这些比特被配置以便定义通过DVD论坛所发行的DVD书本。根据以下规则来配置比特。
0000b...用于只读盘的DVD标准
0001b...用于可重写盘(DVD-RAM)的DVD标准
0010b...用于一次写入式盘(DVD-R)的DVD标准
0011b...用于可记录盘(DVD-RW)的DVD标准
0100b...用于只读盘的HD-DVD标准
0101b...用于可重写盘的HD-DVD标准
其他...保留
部件版本:
0000b...版本0.9(提供版本0.9仅仅用于测试用途,并且不被用于普通产品)
0001b...版本1.0
0100b...版本1.9(提供版本1.0用于测试用途,并且不被用于普通产品)
0101b...版本2.0
其他...保留
(BP 1)盘尺寸和盘的最大传送速率(参照图96)
盘尺寸:
0000b...12cm盘
根据以下规则来配置这些比特。
0000b...12cm盘
0001b...8cm盘
其他...保留
盘的最大传送速率
0100b...TBD(以后确定)Mbps
根据以下规则来配置这些比特。
0000b...2.25Mbps
0001b...5.04Mbps
0010b...10.08Mbps
0100b...TBD(以后确定)Mbps
1111b...未指定
其他...保留
(BP2)盘结构(参照图97)
层数;
00b:单层
01b:双层
其他...保留
轨道路径:
0b...PTP或SL
1b...OTP
层类型:
0100b...根据以下规则配置第一比特。
b3;0b...浮雕用户数据以图40的格式(a)被记录。
    1b...浮雕用户数据以图40的格式(b)被记录。
b2:0b...盘不包括可重写用户数据区域。
    1b...盘包括可重写用户数据区域。
b1:0b...盘不包括可记录的用户数据区域。
    1b...盘包括可记录的用户数据区域。
b0:0b...盘不包括浮雕用户数据区域。
    1b...盘包括浮雕用户数据区域。
(BP3)记录密度(参照图98)
线密度(数据区域)
0101b...0.153微米/比特
根据以下规则来配置这些比特。
0000b...0.267微米/比特
0001b...0.293微米/比特
0010b...0.409至0.435微米/比特
0100b...0.280至0.291微米/比特
0101b...0.153微米/比特
0100b...0.130至0.140微米/比特
其他...保留
轨道密度(数据区域)
0011b...0.40微米/轨道(SL盘)
0100b...0.44微米/轨道(DL盘)
根据以下规则来配置这些比特。
0000b...0.74微米/轨道
0001b...0.80微米/轨道(可记录盘)
0010b...0.615微米/轨道
0011b...0.40微米/轨道(SL盘)
0100b...0.44微米/轨道(DL盘)
0101b...0.34微米/轨道
其他...保留
(BP4至BP15)数据区域位置
图99是表示在只读、一次写入类型、或可重写型信息记录介质中的数据区域位置信息的内容的说明性视图。
(BP 16)BCA描述符(参照图100)
此字节表示突发切割区域(BCA)是否存在盘上。比特b6至b0被设定为″000 0000b″,并且比特b7表示BCA是否存在。
根据以下规则来配置这些比特。
BCA标志:
1b...BCA存在
(BP17至BP31)保留
所有字节被设定为″00h″。
(BP32至BP2047)保留
所有字节被设定为″00h″。
[10-5]在可重写型信息记录介质中的数据配置结构的描述(点(R)和(S))。
图101是表示在根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质中的每一区域的记录数据密度的说明性视图。从图101和90之间的比较可以明显地知道,在系统导入区域中的各种尺寸与只读和可重写类型一致。此外,虽然没有显示,但是在根据本具体实施方式的一次写入型信息记录介质的系统导入区域中的各种尺寸与图90或101中所示的一致。
图102表示在根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质中的导入区域的数据结构。在图102中所示的系统导入区域中,形成浮雕坑,并且在数据导入区域中形成可重写记录标记。
在图102中,起始区带包括浮雕数据区域。被记录在起始区带中作为记录数据区域的数据帧中的主数据被设定为″00h″。缓冲区带包括32个ECC块(1,024扇区)。在数据帧中的主数据被设定为″00h″,其中此数据帧被记录在起始区带中作为物理扇区。控制数据区带包括浮雕数据区域。数据区域包括浮雕控制数据。
提供连接区域以便连接系统导入区域和数据导入区域。在系统导入区域中的最后扇区″02 6B FFh″的中心线和在数据导入区域中的第一个扇区″026C 00h″的中心线之间的距离被设定为1.4微米至20.0微米(一个实例),如图103所示。
连接区域不包括物理扇区号或物理地址,因为物理扇区号或物理地址没有被配置。
保护轨道区带的数据段不包括数据。
通过盘制造商提供用于质量测试的盘测试区带。
提供驱动器测试区带用于驱动器测试。
信息记录和再现装置执行在此区域中的测试写入,并且最佳化记录条件。
在数据导入区域中的盘ID区带包括驱动器信息和保留区域。
驱动器信息包括在凸起轨道和凹槽轨道中的ECC块;在凸起轨道中从″02 CD00h″开始;并且在凹槽轨道中从″82 CD00h″开始。
在驱动器信息块中的一个块的内容彼此一致。图104表示在导入区域中的盘ID区带的结构。
驱动器信息以物理扇区号的递增顺序被读取,并且被写入。
驱动器信息被任意地使用。在此信息被使用的情况下,此字段的使用必须满足以下情况。
图105表示驱动器信息块的结构。当驱动器信息块被更新时,执行以下处理。
(1)在驱动器信息可以被读取的情况下
新的驱动器描述0被写入驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号0,并且被写入驱动器信息1的相对扇区编号0至14的内容被写入驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号1至15。
(2)在驱动器信息1不能够被读取,并且驱动器信息2能够被读取的情况下
新的驱动器描述0被写入驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号0,并且被写入驱动器信息2的相对扇区编号0至14的内容被写入驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号1至15。
(3)在驱动器信息1和驱动器信息2不能够被读取的情况下
新的驱动器描述0被写入驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号0,并且驱动器信息1和驱动器信息2的相对扇区编号0至14充满着″00h″。
图106表示驱动器描述的内容。
(BP0至BP 47)区动器制造商名称
此字段充满着相当于驱动器制造商名称的48字节的ASCII码。
对于此字段可获得的ACSII码限于″0Dh″,并且限于从″20h″到″7Eh″的代码。
驱动器制造商名称的第一个字符被指定用于此字段的第一个字节。
如果此字段没有完整,那么驱动器制造商的名称必须以″0Dh″结束。在此字段中″0Dh″后面的字节用″20h″填充。
实例:驱动器制造商名称=″Manufacturer″
BP0=4Gh=″M″
BP1=61h=″a″
BP2=6Eh=″n″
BP3=75h=″u″
BP4=66h=″f″
BP5=61h=″a″
BP6=63h=″c″
BP7=74h=″t″
BP8=75h=″u″
BP9=72h=″r″
BP10=65h=″e″
BP11=0Dh=回车代码
BP12至BP47=20h=间隔码
(BP48至BP95)附加信息
制造商序列号、日期、地址等被写入此字段。
对于此字段可获得的ACSII码限于″0Dh″,并且限于从″20h″到″7Eh″的代码。
如果此字段没有完整,那么驱动器制造商名称附加信息必须以″0Dh″结束。在此字段中″0Dh″后面的字节用″20h″填充。
实例:附加信息=″SN11A″
BP48=4Ch=″S″
BP49=6Fh=″N″
BP50=74h=″1″
BP51=31h=″1″
BP52=41h=″A″
BP53=0Dh=回车代码
BP54至BP95=20h=间隔码
(BP 96至BP 2047)驱动器状态
只有在BP 0至BP 47中被定义的驱动器制造商能够被写入此字段。任何类型的数据可以作为驱动器制造商被写入此字段中。
图107表示在根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质中的导出区域中的数据结构。
用于设定适合于凸起和凹槽的物理扇区号的方法不同于用于当前可重写型信息记录介质的方法。此特征还共同适用于图102和104。在本具体实施方式中,不同的物理扇区号被分别设定在凸起区域和凹槽区域中,并且执行对于这些编号的最佳的地址配置,从而实现在信息记录和再现装置或信息再现装置中的记录处理或再现处理的简单化和稳定化。
图108表示在根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质中的数据布局。在本具体实施方式中,提供一种结构,其中数据区域被分成18个区带;序列号被分配给遍及盘所有表面的凸起区域,以致设定包括数据导入区域的物理扇区号;于是,在凹槽单元中分配遍及盘所有表面的序列号。在物理扇区号中,在从凸起区域到凹槽单元的中断中出现编号的跳跃。
图109表示一种方法,用于在根据本具体实施方式的可重写型信息记录介质中的数据区域中设定地址编号。
对于逻辑扇区号(LSN),根据本具体实施方式,从凸起区域侧分配地址,并且在从凸起区域到凹槽单元的中断处提供编号连续性。
[10-6]在一次写入信息记录介质中的数据分配结构的描述
图110表示在本具体实施方式中的一次写入型信息记录介质的导入区域中的数据结构。
如图110所示,根据本具体实施方式的一次写入型信息记录介质具有在系统导入区域中的对各种介质通用的控制数据区带,其中在此系统导入区域中记录浮雕坑。在此存在:盘测试区带和驱动器测试区带,用于在记录有一次写入类型记录标记的数据导入区域中测试写入;参考码区带,其中记录有用于图139中所示的再现电路调整的基准信号;盘ID区带和R-物理信息区带。
[11]调制系统的描述(点(T))
[11-1]调制系统的一般说明
在本具体实施方式中,采用如下所述的通用调制系统,用于只读、一次写入和可重写类型的任何信息记录介质。
根据8/12调制(ETM:Eight to twelve Modulation)技术,在数据字段中的8比特数据字被转换为在盘上的信道比特。通过ETM技术转换的信道比特列满足被称作RLL(1,10)的游程长度限制,其中信道比特1b距离最小1比特和至少10信道比特。
[11-2]调制方法的详细说明
通过使用图115至120中所示的代码变换表来执行调制。此转换表表示数据字″00h″至″FFh″;对应状态0至2的12信道比特的代码字;下一数据字的状态。
图111表示调制块的结构。
X(t)=H{B(t),S(t)}
S(t+1)=G{B(t),S(t)}
H表示代码字输出函数,并且G表示下一状态输出函数。
在代码变换表中描述的某12信道比特包括″0b″、″1b″、星号″*″和井号比特″#″。
在代码变换表中描述的星号比特″*″表示比特是合并比特。在转换表中所描述的某些码字具有在LSB中的合并比特。通过根据在比特本身之后的信道比特的编码连接器,合并比特被设定为″0b″和″1b″中的任一个。如果在后信道比特被设定为″0b″,那么合并比特被设定为″1b″。如果在后信道比特被设定为″1b″,那么合并比特被设定为″0b″。
在转换表中所描述的井号比特″#″表示比特是DSV控制比特。通过执行经过DSV控制器的DC分量抑制控制,来确定DSV控制比特。
在图112中所示的对于代码字的并置规则(concatenation rule),被用于连接或并置从代号表中获得的代码字。如果相邻的2个代码字与在表格中的上述代码字和当前代码字中所示的模式一致,那么这些代码字被替代为表格中所示的并置或连接代码字。″?″比特是″0b″、″1b″和″#″的任意一个。在连接代码字中的″?″比特被配置为上述代码字和当前代码字而不被代替。
代码字并置首先被应用在先前连接点。在表格中的并置规则被应用在按照索引(index)顺序排列的连接点。某些代码字被代替两次,用于把在前的代码字连接到在后的代码字。在前的代码字的合并比特在用于连接的模式匹配之前被确定。在前代码字或当前代码字的DSV控制比特″#″被处理作为代码连接前后的特定比特。DSV控制比特被设定为″?″,而不是设定为″0b″或″1b″。代码字并置规则不被用于把代码字连接到同步码。图113中所示的并置规则被用于把代码字连接到同步码。
(11-3)记录帧调制
当记录帧被调制时,同步码被插入到91字节数据字的每一个调制码字的起始处。在同步码之后,调制从状态2开始,并且调制码字连续地输出作为在每一变换码字的起始处的MSB,并且在被记录到盘上之前受到NRZI转换。
[11-4]用于选择同步码的方法
通过执行DC分量抑制控制来确定同步码。
[11-5]用于DC分量抑制控制的方法
在DC分量抑制控制(DCC)中,在NRZI转换调制信道位流中的累积DSV的绝对值(当数字和值:″1b″被设定为+1,并且″0b″被设定为-1时,执行加法)被最小化。在以(a)和(b)为基础的各种情况中DCC算法控制代码字和同步码的选择,以致DSV的绝对值被最小化。
情况(a):同步码的选择(参照图35)
情况(b):连接代码字的DSV控制比特″#″的选择
通过在连接代码字和同步码之间的每一DSV比特位置处的累积DSV的值来确定选择。
当调制开始时,作为计算基准的DSV被增加给缺省值0。然后,随后进行加法,直到调制已经结束,并且不会重置为0。DSV控制比特的选择意味着起始点被设定为DSV控制比特,并且DSV的绝对值在下一DSV控制比特的紧前面被最小化。在两个信道比特流之间,选择DSV的较小绝对值。在2个信道比特流的DSV的绝对值彼此相等的情况下,DSV控制比特″#″被设定为″0b″。
考虑到在计算逻辑上可能的方案时的最大DSV,计算的范围要求±2049。
[11-6]解调方法
解调器把12信道比特代码字转换为8比特数据字。通过使用图114中所示的分离规则,从读出比特流中再现代码字。如果两个相邻代码字与调制规则的模式一致,那么这些代码字被替换为在图114的表格中所示的当前代码字和下一代码字。″?″比特被设定为″0b″、″1b″和″#″的任意一个。当前代码字和下一代码字每一个的″?″比特被原样分配,而不在读出代码字中替换它。
同步码和代码字的边界被分离而不替换它。
根据在图121至130中所示的解调表格,执行从代码字到数据字的转换。在解调表格中描述了所有可能的代码字。″z″可能是″00h″至″FFh″的任意一个的数据字。通过观察下一代码字的4信道比特或者下一同步码的模式,解码被分离的当前代码字。
情况1:下一代码字从″1b″开始,或者下一同步码被设定为状态0的任意SY0至SY2。
情况2:下一代码字从″0000b″开始,或者下一同步码被设定为状态0的SY3。
情况3:下一代码字从″ 0b″、″001b″或″0001b″开始,或者下一代码字被设定为状态1和2的任意SY0至SY3。
图131表示用于根据本具体实施方式的信息再现装置或信息记录和再现装置中的光学头的结构。极化光束分离器和1/4波长片(λ4片)被使用在光学头中,并且正交光电探测器被用于信号检测。
图132表示在本具体实施方式中的信息再现装置或信息记录和再现装置的整个结构。图131中所示的光学头被配置在图132中所示的信息记录和再现装置141中。在本具体实施方式中,信道比特间隔被减小到最小,用于实现信息记录介质的高密度。结果,例如,在为d=1模式重复的″101010101010101010101010″的模式被记录在信息记录介质中,并且通过信息记录和再现装置141再现数据的情况下,所再现的数据接近于再现光学系统的MTF特征的截止频率。因此,再现信号的信号振幅以几乎埋藏于噪音中的形状被形成。所以,作为用于再现其密度接近于MTF特性极限(截止频率)的记录标记或坑的方法,PRML(Partial Response Maximum Likelihood)技术被用于本具体实施方式。也就是说,从信息记录和再现装置141被再现的信号通过PR均衡电路130受到再现波形校正。依靠AD转换器169,根据从参考时钟发生器电路160发出的参考时钟198的时序,采样在通过PR均衡电路130之后的信号。然后,被采样信号被转换为数字量,并且数字化信号在维特比译码器156中受到维特比解码处理。在维特比解码处理之后的数据被处理作为一种数据,此数据与在当前限幅电平处的二进制编码数据完全一致。在PRML技术被应用的情况下,在AD转换器169中的采样时序被移动,并且在维特比译码之后的数据误差率增加。所以,为了增加采样时序的精确度,根据本具体实施方式的信息再现装置或信息记录和再现装置特别地另外具有采样时序提取电路(施密特触发器二进制编码电路155和PLL电路174的组合)。
根据本具体实施方式的信息再现装置或信息记录和再现装置,施密特触发电路被用作二进制编码电路。此施密特触发电路具有的特征是特定宽度(二极管的正向电压)被提供给用于二进制编码的限幅基准电平,并且只有当特定宽度被超过时,提供二进制编码。所以,例如,如上所述,在″101010101010101010101010″模式已经被输入的情况下,信号振幅是很小的。因此,不会发生二进制编码的转换。在为分散模式的″1001001001001001001001″等已经被输入的情况下,再现原始信号的振幅被增加。因此,根据″1″的时序,二进制编码信号的极性发生在施密特触发器二进制编码电路155中。在本具体实施方式中,采用NRZI(Non Return to ZeroInvert)技术,并且上述模式的″1 ″的位置与记录标记或坑的边缘部分(边界)一致。
PLL电路174检测二进制编码信号和参考时钟198信号之间的频率和相位移动(其中所述二进制编码信号是此施密特触发器二进制编码电路155的输出,而所述参时钟198信号是从参考时钟发生器电路160发出的),并且改变PLL电路174的输出时钟的频率和相位。在参考时钟发生器电路160中,此PLL电路174的输出信号和用于维特比译码器156的解码特性信息(虽然没有特别地显示)将反馈施加到参考时钟198(的频率和相位),以致通过在维特比译码器156的路径量度存储器中使用会聚长度(有关其中实现会聚的距离的信息)来降低维特比译码之后的误差率。
在图132中的ECC编码电路161、ECC译码电路162、加扰电路157和解扰电路159的任何一个以1字节为单位执行处理。如果在调制之前的1字节数据按照(d,k:m,n)调制规则(此意味着在以前描述的描述方法中的m/n调制的RLL(d,k))被调制,那么获得在调制之后的长度如下。
8n/m                  (201)
所以,在调制之后,在上述电路中的数据处理装置在处理单元中被转换,在调制之后的同步帧数据106的处理单元被提供于公式(201)。因此,在面向调制之后同步码和同步帧数据之间处理的完整性的情况下,需要设定同步码数据大小(信道比特大小)为公式(201)的整数倍数。所以,在本具体实施方式中,根据本具体实施方式,通过设定同步码110的尺寸为以下,来保持在调制之后同步码110和同步帧数据106之间处理的完整性:
8Nn/n                  (202)
其中,N表示整数值。
已经对本具体实施方式进行描述,假定:
d=1,k=10,m=8,n=12.
当此数值被代入到公式(202)时,获得同步码110的总共数据大小为:
12N                    (203)
当前DVD的同步码大小被设定为32个信道比特。因此,在本具体实施方式中,同步码的总共数据大小小于32个信道比特;处理被简化;并且位置检测或信息识别的可靠性得到改善。所以,在本具体实施方式中,同步码的总共数据大小被设定为24个信道比特,如图42所示。
图133是表示在图132中表示的同步码检测部件145的外围详细结构的说明性视图。
将参考图132至135对图34中所描述的同步代码分配方法进行说明,在所述方法中,通过利用具有3个连续同步码的在前和在后信息在当前再现的数据的物理扇区中分配位置。如图135的格式(b)所示,包含在图132的维特比译码器156中的输出数据(图134的ST51),在同步码位置检测部件145处检测同步码110的位置(图134的ST52)。然后,如图135的格式(c)所示,经过控制部件143,检测同步码110的信息被连续存储在存储器单元175中(图134的ST53)。如果同步码110的位置被识别,那么在从维特比译码器156输出的数据中,只对调制后的同步帧数据106进行采样,并且所采样的数据能够被转移到移位寄存器电路170(图134的ST54)。然后,控制单元143读取对于记录在存储器单元175中的同步码110的历史信息;识别同步帧位置识别码的排列顺序(图134的ST55);并且识别包含在调制之后的同步帧数据106的物理扇区中的位置,数据被暂时存储在移位寄存器电路170中(图134的ST56)。
例如,如图135所示,这样的配置变为可能,即如果被存储在存储器单元175中的同步码的排列是SY0→SY1→S1,那么在调制之后的同步帧数据(被分配在最新同步帧编号02紧后面的数据)紧接在上一个SY1之后;如果上述排列是SY3→SY1→SY2,那么在调制之后的同步帧数据(被分配在最新同步帧编号12紧后面的数据)紧接在上一个SY2之后。
在此方式中,在证实在扇区中的位置被配置,并且在预期位置处的调制之后的同步帧数据106已经被输入到移位寄存器电路170中的情况下,数据被传送到解调器电路152,并且开始解调(图134的ST57)。
图136表示现象评估方法和故障处理方法,其中同步码的组合模式不同于预测模式。在本具体实施方式中,通过使用在图38中所示的相关说明性视图来执行评估。在图136中所示的特征中,确定是否存在一个部分,在此部分中所检测同步码的组合模式不同于预测模式(ST3)。在确定结果是肯定的情况下,如果检测模式是(1、1、2)、(1、2、1)、(1、2、2)和(2、1、2)的任意一种,那么很可能已发生帧移动。否则,能够确定同步码被不正确地检测。基于以上确定结果,执行以下处理。
○如果出现帧移动,那么再一次执行同步(ST6);或
○如果同步码被不正确地检测,那么根据预测值自动地校正被不正确检测的同步码(ST7)。
此外,彼此平行地执行数据ID的连续性检测(ST8)和摆动地址连续性检测(ST9),并且如果出现轨道偏移(ST10),那么执行轨道偏移检测和故障处理。
根据本具体实施方式,在系统导入区域中,通过使用电平限幅技术执行信号检测;并且在数据导入区域、数据区域和数据导出区域中,通过使用PRML技术执行信号检测。
图137表示使用在系统导入区域中的信号再生中的信号检测器或信号评估器电路。获得在图131中所示的光学头的正交光检测器的总共输出;于是,经过高通滤波器(HPF)。依靠前置均衡器执行波形校正,于是依靠限幅器执行电平限幅。在137中所示的电路的电路特征如下。
(1)锁相环路(PLL)
4T固有频率:ωn=300 Krads/s
4T阻尼比:δ=0.70
(2)高通滤波器(HPF)
主fc(-3dB)=1.0KHz
(3)前置均衡器
频率特性显示如下。
举例来说,提供7阶等波滤波器(7-order Equiripple filter)。引导电平″k1″被设定为9.0±0.3dB,并且截止频率是16.5±0.5MHz
(4)限幅器
负荷(duty)反馈方法:fc=5.0KHz
(5)抖动
测量在1/4盘旋转期间的抖动。
测量频带宽度的范围是1.0KHz到HF。
图138是表示在图137中所示限幅器中电路的电路图,其中此电路执行电平限幅。
主要地,提供一种结构,其中通过使用比较器对前置均衡器输出信号(Reed信道1)进行二进制编码。
在数据导入区域、数据区域和数据导出区域中,通过使用PRML技术执行信号检测。图139是表示检测器电路的电路图。图139的电路结构与图137的电路结构一致,其中在图139中所示的光学头的正交光检测器的输出被增加;所增加的信号穿过HPF;使用在波形通过前置均衡器校正之后的信号波形。在PRML电路输入之前的前段电路的特征在于再现信号振幅电平通过使用自动增益控制(ACC)电路被控制为常数。在图139中所示的电路中,依靠模-数转换器电路执行数字转换,并且通过数字处理执行信号处理。在图139中所示的电路被概括如下,
(1)锁相环路(PLL)
4T固有频率:ωn=580 Krads/s
4T阻尼比=δ=1.1
(2)高通滤波器(HPF)
主fc(-3dB)=1.0KHz
(3)前置均衡器
频率特性显示如下。
举例来说,提供7阶等波滤波器。
引导电平″k1″被设定为9.0±0.3dB,并且截止频率是16.5±0.5MHz。
(4)自动增益控制(AGC)
-3dB闭环带宽:100Hz
(5)模数转换(ADC)
在ADC和HF信号之间的动态范围的关系
采样时钟:72MHz
分辨率:8比特
I11L电平:64±5
I11H电平:192±5
(8)均衡器
9抽头横向滤波器被用作均衡器。依靠抽头控制器来控制系数。
抽头系数分辨率:7比特
等价信号分辨率:7比特
(9)抽头控制器
根据最小均方误差(MSE)算法来计算均衡器抽头系数。在系数计算之前,缺省值被用作系数。
图140表示在图139中所使用的维特比译码器的内部结构。在本具体实施方式中,PR(1、2、2、2、1)被用作PR等级。图141表示在该情况下的状态转换图。
来自数据导入区域、数据区域和数据导出区域的引导信道与ETM编码结合,并且结合信道被调整为PR(1、2、2、2、1)信道。
图141表示RP信道的状态转换。″Sabcd″表示先前4比特的输入是″abcd″;″e/f″表示下一输入数据是″e″;并且信号电平为″f″。
图140是描述维特比译码器的方框图。如下所述,维特比译码器从等价信号输出二进制数据。
时间″t″的分路量度被计算如下。
BM(t,i)=(yt-i)2
其中yt表示在均衡之后的HF信号,并且i=0、1、...8。
分路量度的分辨率等于或大于10比特。
时间″t″的路径量度被计算如下。
PM(t,S0000)
=min{PM(t-1,S0000)+BM(t,0),PM(t-1,S1000)+BM(t,1)}
PM(t,S0001)
=min{PM(t-1,S0000)+BM(t,1),PM(t-1,S1000)+BM(t,2)}
PM(t,S0011)
=min{PM(t-1,S0000)+BM(t,3),PM(t-1,S1000)+BM(t,4)}
PM(t,S0110)
=RM(t-1,S0011)+BM(t,4)
PM(t,S0111)
=PM(t-1,S0011)+BM(t,5)
PM(t,S1000)
=PM(t-1,S1100)+BM(t,3)
PM(t,S1001)
=PM(t-1,11000)+BM(t,4)
PM(t,S1100)
=min{PM(t-1,S0110)+BM(t,4),PM(t-1,S1110)+BM(t,5)}
PM(t,S1110)
=min{PM(t-1,S0111)+BM(t,6),PM(t-1,S1111)+BM(t,7)}
PM(t,S1111)
=min{PM(t-1,S0111)+BM(t,7),PM(t-1,S1111)+BM(t,8)}
路径量度(path metric)的分辨率等于或大于11比特。
增加-比较-选择(add-compare-select)块计算新的路径量度,提供新的量度给路径量度存储器,并且将一选择(selection)提供给路径存储器。
选择0=0
(在PM(t-1,S0000)+BM(t,0)<PM(t-1,S1000)+BM(t,1)的情况下)
选择0=1(除了上述的情况)
选择1=0
(在PM(t-1,S0000)+BM(t,1)<PM(t-1,S1000)+BM(t,2)的情况下)
选择1=1(除了上述的情况)
选择2=0
(在PM(t-1,S0001)+BM(t,3)<PM(t-1,S1001)+BM(t,4)的情况下)
选择2=1(除了上述的情况)
选择3=0
(在PM(t-1,S0110)+BM(t,4)<PM(t-1,S1110)+BM(t,5)的情况下)
选择3=1(除了上述的情况)
选择4=0
(在PM(t-1,S0111)+BM(t,6)<PM(t-1,S1111)+BM(t,7)的情况下)
选择4=1(除了上述的情况)
选择5=0
(在PM(t-1,S0111)+BM(t,7)<PM(t-1,S1111)+BM(t,8)的情况下)
选择5=1(除了上述的情况)
图142是表示路径存储器的说明性视图。路径存储器具有20个存储器单元。图143和144每一表示I/O和路径存储器单元的结构。最后的路径存储器单元从终端″输出0″仅仅输出一个信号作为二进制数据。
在只读类型、一次写入类型和可重写类型的任何一个中,可以为其提供一种信息记录介质和信息再现装置或信息记录和再现装置,能够从一次写入型记录介质的导入区域中稳定地再现信号,同时保持格式兼容性。
尽管上面的描述引用本发明特定的具体实施方式,但应该明确只有不违背其精神,可以进行许多修改。所附的权利要求将覆盖这样的修改,其中这些修改属于本发明实质范围和精神。因此在各个方面可以考虑目前所公开的具体实施方式,这是说明性的并且不受限制,所以除上面描述之外,在其中还包含由附加的权利要求所表示的本发明的范围、以及在权利要求等价意义和范围之内的所有改变。

Claims (3)

1、一种信息记录介质,其特征在于包括:
一系统导入区;
一数据导入区;以及
一数据区,其中
信息以浮雕凹坑的形式被记录在该系统导入区中;以及
在该系统导入区中的轨道间距和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于在该数据导入区和数据区中的轨道间距和最短凹坑间距。
2、一种从含有系统导入区、数据导入区和数据区的信息记录介质中再现信息的信息再现装置,其中信息以浮雕凹坑的形式被记录在该系统导入区中,并且在该系统导入区中的轨道间距和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于在该数据导入区和数据区中的轨道间距和最短凹坑间距,该装置特征在于包括:
一个电平限幅单元,用于依照电平限幅技术检测来自该信息记录介质的该系统导入区的信号,以及
一个部分响应似然技术单元,用于依照部分响应似然技术检测来自数据导入区和数据区中至少一个的信号。
3、一种使用包括一系统导入区、一数据导入区和一数据区的信息记录介质记录和/或再现信号的信息记录和/或再现装置,其中信息以浮雕凹坑的形式被记录在该系统导入区内;并且在该系统导入区内的轨道间距和浮雕凹坑的最短凹坑间距大于该数据导入区和该数据区内的轨道间距和最短凹坑间距,该装置特征在于包括:
一个电平限幅单元,用于依照电平限幅技术检测来自该信息记录介质的该系统导入区的信号,以及
一个部分响应似然技术单元,用于依照部分响应似然技术检测来自数据导入区和数据区中至少一个的信号。
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