CN1813304A - 包含两种ecc块尺寸的记录载体以及用于对这种记录载体进行记录的记录方法和记录器 - Google Patents

包含两种ecc块尺寸的记录载体以及用于对这种记录载体进行记录的记录方法和记录器 Download PDF

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Abstract

对于小的记录载体而言，记录载体的内侧部分代表重要的存储容量。然而常规ECC块占据了记录载体的一个以上的回旋，导致单个ECC块中的突发错误倍增。通过使用两种ECC块尺寸，避免了突发错误的倍增。从盘的内侧的环形部分的小ECC块向外侧环形部分的大ECC块的过渡部分位于外侧环形部分的一个ECC块占据了记录载体的一个回旋的位置上。由此，实现了大和小ECC块之间的最佳划分，从而使存储容量和纠错能力最优化。

Description

包含两种ECC块尺寸的记录载体以及 用于对这种记录载体进行记录的记录方法和记录器
本发明涉及一种包含第一环形部分和第二环形部分的记录载体，具有外周边的所述第一环形部分包括具有尺寸的第一ECC块，具有内周边的第二环形部分与所述第一环形部分的外周边相邻，所述第二环形部分包括具有尺寸的第二ECC块，该第二ECC块的尺寸大于第一ECC块的尺寸。
这种记录载体已公开于WO01/93262中，在所述文献中，公开了一种在圆形记录载体上包括有环形区域的记录载体，所述环形区域具有不同尺寸的ECC块。WO01/93262的发明目的在于更高效率的利用小记录载体的可用存储容量。
所述目的通过减小单元内存储有数据的区域内ECC块的尺寸使之小于常规ECC块而实现。其一个实例是文件系统属性区和链接扇区，其包含有相对较少的字节。主文件系统区位于记录载体的外周边，而文件系统区的拷贝存储在记录载体中心附近。
主用户数据区位于这两个文件系统区之间，使用常规大小的ECC块。
这种记录载体的缺点在于文件系统信息决定了具有较小ECC块的环形区域的大小。较小ECC块的纠错能力相比较大ECC块较低。额外纠错能力的降低带来的占用空间的增加，减少了可存储在具有小ECC块的环形区域内的信息量。
本发明的目的在于以最佳方式利用记录载体中的可用区域，且仍可为小ECC块提供适当的纠错能力。
为了实现所述目的，本发明的记录载体的特征在于第一环形部分的外周边位于第二ECC块的大小等于第二环形部分的内周边长度的位置处。
当大ECC块用在靠近记录载体的中心位置处的第一环形部分中时，一个ECC块将占据记录载体的一个以上的回旋。这会导致同一ECC块中由于相同的表面缺陷、指纹和灰尘微粒产生两个突发错误。
这会明显将ECC块的纠错能力减半。然而，如果ECC块尺寸例如减半，则纠错能力也会减半。
通过定位从第一环形部分到第二环形部分之间的过渡部分(在所述位置，恰好一个第二ECC块与第二环形部分的内周边相匹配)，包括大ECC块的区域将尽可能大，而不会引起记录载体的所述部分中纠错能力的下降。
如果选择过渡部分靠近记录载体的中心的位置，大ECC块将占据记录载体上一个以上的回旋。这会导致ECC块重叠，即，ECC块的一部分与同一ECC块的另一部分直接相邻。
如果指纹或灰尘微粒位于重叠区域中，则ECC块将经历两个突发错误，而不是只有一个。这降低了ECC块的纠错能力。
如果选择过渡部分进一步远离记录载体的中心的位置，则由于其尺寸较小而低效率的较小ECC块将不必要的扩展到记录载体中这样的区域中，在所述区域中，由于一个大ECC块不会占据一个以上的回旋，因此较大的ECC块能够提供更有效的纠错能力，并且不会受到突发错误加倍的影响。
因此，将过渡部分定位在一个大ECC块与第二环形部分的内周边正好匹配的位置上可以在纠错能力与存储效率之间获得最佳平衡。
记录载体的另一实施例的特征在于，使用第一纠错码存储第一ECC块，使用第二纠错码存储第二ECC块，并且第一纠错码提供了与第二纠错码相等的纠错能力。
为了向记录载体的第一和第二环形部分提供相等的纠错能力，由于增加的开销，因此使用更多的冗余记录小ECC块。
这样会减少可用存储容量，但是，所述减少受到从第一环形部分到第二环形部分的过渡部分的最佳选择的限制。
一种用于将信息记录到记录载体上的方法包括以下步骤：
使用第一ECC块尺寸在具有外周边的第一环形部分上记录ECC块，和
使用第二ECC块尺寸在与第一环形部分的外周边相邻的具有内周边的第二环形部分上记录ECC块，其中所述第二ECC块尺寸大于第一ECC块尺寸，
其特征在于，第一环形部分的外周边位于第二ECC块尺寸等于第二环形部分的内周边长度的位置上。
当在靠近记录载体的中心的第一环形部分中使用大ECC块时，一个ECC块将占据记录载体的一个以上回旋。这会导致同一ECC块由于相同的表面缺陷、指纹或灰尘微粒产生两个突发错误。这样会明显减半ECC块的纠错能力。然而，如果ECC块尺寸例如减半，则纠错能力也将减半。
通过定位第一环形部分到第二环形部分之间的过渡部分(在所述位置，恰好一个第二ECC块与第二环形部分的内周边相匹配)，包括大ECC块的区域将尽可能大，而不会引起记录载体的所述部分中纠错能力的下降。
如果选择过渡部分靠近记录载体的中心的位置，大ECC块将占据记录载体上一个以上的回旋。这会导致ECC块重叠，即，ECC块的一部分与同一ECC块的另一部分直接相邻。
如果指纹或灰尘微粒位于重叠区域中，则ECC块将经历两个突发错误，而不是只有一个。这降低了ECC块的纠错能力。
如果选择过渡部分进一步远离记录载体的中心的位置，则由于其尺寸较小而低效率的较小ECC块将不必要的扩展到记录载体中这样的区域，在所述区域中，由于一个大ECC块不会占据一个以上的回旋，因此较大ECC块能够提供更有效的纠错能力，而不会受到突发错误加倍的影响。
因此，将过渡部分设在一个大ECC块与第二环形部分的内周边正好匹配的位置上可以在纠错能力与存储效率之间获得最佳平衡。
所述方法的一个实施例的特征在于，在第一环形部分中使用第一纠错码记录ECC块，在第二环形部分中使用第二纠错码记录ECC块，并且第一纠错码提供与第二纠错码相等的纠错能力。
为了向记录载体的第一和第二环形部分提供相等的纠错能力，由于增加的开销，因此使用更多的冗余记录小ECC块。
这样会减少可用存储容量，但是，所述减少受到从第一环形部分到第二环形部分的过渡部分的最佳选择的限制。
一种用于将信息记录到记录载体上的记录器，所述记录载体包括第一环形部分和第二环形部分，具有外周边的所述第一环形部分包括具有尺寸的第一ECC块，具有内周边的第二环形部分与所述第一环形部分的外周边相邻，所述第二环形部分包括具有尺寸的第二ECC块，该第二ECC块的尺寸大于第一ECC块的尺寸，所述记录器包括与和写装置相耦合的处理器装置相耦合的纠错装置，其特征在于，所述处理器装置用于通过将ECC块提供到写装置来定位在第二ECC块尺寸等于第二环形部分的内周边长度处的第一环形部分的外周边位置。
当记录器在靠近记录载体的中心的第一环形部分中写入大ECC块时，一个ECC块将占据记录载体的一个以上的回旋。这会导致回放设备中(例如记录器中包含的回放设备)，同一ECC块由于相同的表面缺陷、指纹或灰尘微粒产生两个突发错误。这样会明显减半回放设备校正ECC块的纠错能力。
然而，如果ECC块尺寸例如减半(如WO01/93262中公开的)，则纠错能力也将减半。
当记录器将从第一环形部分到第二环形部分的过渡部分定位于正好一个第二ECC块与第二环形部分的内周边相匹配的位置上时，包括大ECC块的区域将尽可能大，而不会引起记录载体的所述部分中纠错能力的降低。
如果记录器将过渡部分设于靠近记录载体的中心的位置，大ECC块将占据记录载体上一个以上的回旋。这会导致ECC块重叠，即，ECC块的一部分与同一ECC块的另一部分直接相邻。
如果指纹或灰尘微粒位于重叠区域中，则ECC块将经历两个突发错误，而不是只有一个。这降低了ECC块的纠错能力。
如果记录器将过渡部分定位在进一步远离记录载体的中心的位置，则由于其尺寸较小而低效率的较小ECC块将不必要的扩展到记录载体中这样的区域，在所述区域中，由于一个大ECC块不会占据一个以上的回旋，因此较大ECC块能够提供更有效的纠错能力，而不会受到突发错误加倍的影响。
因此，将过渡部分设在一个大ECC块与第二环形部分的内周边正好匹配的位置上可以在纠错能力与存储效率之间获得最佳平衡。
所述处理装置将有关将要记录到记录载体上的ECC块的位置的信息提供给纠错装置。基于所述信息，纠错装置将适当的纠错码应用到ECC块，并将包含纠错的ECC块提供给处理器装置，所述处理器装置依次将ECC块和将ECC块记录到记录载体上的位置的指示信息一起提供给写装置。随后，写装置在记录载体的指定位置上执行ECC块的实际记录。记录载体包括例如嵌入于记录载体上的槽中的摆动，用以向写装置提供地址信息。由此，写装置能够定位用于在记录载体上记录的指定位置。
所述记录器的一个实施例的特征在于，所述处理器用于在将第一ECC块记录到第一环形部分时接收来自纠错装置的具有第一纠错码的第一ECC块，所述处理器装置还用于在将第二ECC块记录到第二环形部分时接收来自纠错装置的具有第二纠错码的第二ECC块，第一纠错码的纠错能力与第二纠错码相等
为了向记录载体的第一和第二环形部分提供相等的纠错能力，由于增加的开销，因此使用更多的冗余记录小ECC块。
这样会减少可用存储容量，但是，所述减少受到从第一环形部分到第二环形部分的过渡部分的最佳选择的限制。
现在将基于附图来描述本发明。
图1示出了现有技术中的重叠和导致的双突发错误。
图2示出了本发明记录载体的ECC块大小。
图3示出了第一和第二环形部分的划分方式。
图4示出了记录器。
图1示出了现有技术中的重叠和导致的双突发错误。记录载体1包括ECC块2。ECC块2位于距离中心的某个半径处，并且长于同一半径上的圆周，即，ECC块的第一部分4与ECC块的第二部分5相邻。
表面污染或表面损伤位于覆盖了所述两个部分4、5的区域3内，可以在第一部分4和第二部分5中都引起突发错误。因此，一个ECC块中有可能出现两个突发错误。
纠错码具有一定的纠错能力，即，可校正误差的数量是有限的。如果一个ECC块中出现两个突发错误，纠错码将必须处理两个突发错误，因此相对于只发生一个单突发错误的情形，在这种情况下，对ECC字中其它错误所留的纠错能力较少。
图1示出了物理上位于圆形记录载体上的ECC块2，以及作为直线表示的显示ECC块2，其显示ECC块2中突发错误的位置上的重叠结果。第一部分中的第一突发错误位于ECC块的开始位置附近，而第二部分5的第二突发错误位于该实例中ECC块的结尾位置附近。
图2示出了本发明记录载体的ECC块大小。图2中的ECC块2与图1中ECC块2的大小相等，但是更远离记录载体的中心。因此，ECC块2的各部分之间不再出现重叠。表面污染5或记录载体损伤将不再使一个ECC块2中出现两个突发错误，而是在ECC块2的单个部分5中仅出现单个突发错误，从而使同一纠错码能够校正更多误差。
图2示出了ECC块2正好匹配记录载体的单个回旋的情形。圆圈6指示这种情况下记录载体上的位置。所述圆圈6之外的ECC块使用较大的ECC块尺寸进行记录，而圆圈6之内的ECC块使用较小的ECC块尺寸进行记录。这样允许避免由于单个表面污染或记录载体损伤在信息上产生双倍的突发错误。可以使用提供较好纠错能力的纠错码保护记录在圆圈6之内的小ECC块。这种纠错码的提出是受到了“双格式ECC纠错实现方式(Dual format ECC error correctionimplementation)”的启发。
图3示出了第一和第二环形部分的划分方式。一般期望将尽可能多的数据存储在记录载体上。对可以存储在记录载体上的数据量产生限制的是数据密度、可写区的最大外径以及可写区的最小内径。最大外径受到记录载体的直径的限制。最小内径受到将记录载体夹紧到轴上所需的夹紧区的限制。因此，对于具有给定数据密度的给定记录载体尺寸，期望在尽可能靠近记录载体的中心的位置上进行记录。对于具有较小直径的记录载体，更是如此。虽然，对于常规DVD、蓝光盘或CD而言，由于任何有益效果均表示记录载体存储容量的小百分比，因此靠近夹紧区的内侧部分可以被忽略不计。然而，对于小盘而言，靠近夹紧区的内侧部分占了整个记录载体存储容量的显著百分比。
在图3中，记录载体1包括第一环形部分8和第二环形部分7。第一环形部分8具有内周边和外周边6。第二环形部分7具有内周边，所述内周边与第一环形部分的外周边基本重合。由于第一环形部分8内的ECC块尺寸小于第二环形部分7中的ECC块的尺寸，因此从第一环形部分8到第二环形部分7存在过渡部分，所述过渡部分可以是从一个ECC块到另一个ECC块的ECC块尺寸上的突变，也可以由中间区域形成，所述中间区域可以是如保留下来的空白部分。因此，对于本发明来说，两个环形部分7、8直接相邻并非是必需的，但是，为了最有效的利用记录区，从第一部分8到第二部分7的过渡部分应当最小化。
图4示出了记录器。
记录器30包括接口32，用于接收来自其它设备或高级应用的命令和数据，并将来自记录载体的数据和来自记录器的消息提供到其它设备和高级应用。接口32耦合到处理器31，所述处理器可以实现为微控制器、微处理器或门阵列。处理器31处理记录器的各项任务，例如数据处理、指令分析和基本位引擎33的控制，并且通过键盘和显示器(未示出)与操作者相接口。处理器31还调整纠错码对ECC块的应用。为此，图4中示出了两个纠错装置35、36。每个纠错装置都用于向ECC块提供纠错码。根据ECC块将写入到记录载体上的位置，处理器将ECC块的数据提供到纠错装置35、36中的一个。之后，纠错装置将纠错码应用到所述数据，并将ECC块返回到处理器31。然后，处理器31向写装置即基本位引擎33发出指令将ECC块写入到记录载体34的指定地址上。这样处理器可以控制记录载体34的环形部分中的ECC块的大小和纠错码。不言而喻，所述纠错装置35、36也可以在处理器31中以软件或硬件实现，而不是置于所述处理器31之外。并且，也可以使用能够将两种纠错码应用于数据块的一个纠错装置，而不是两个纠错装置35、36。
双格式ECC纠错实现方式
可以采用的ECC方案包含两种ECC块：
1.蓝光盘纠错块
2.比第一种可包含32K字节数据的纠错块短的纠错块，所述纠错块比第一种纠错块具有更多的开销，但是具有相似的纠错能力。
第一ECC块用在盘的外侧，第二ECC块用在盘的内侧。其切换发生在盘的圆圈尺寸等于一个蓝光盘ECC块的长度的半径位置上。
内半径ECC块说明
所使用的术语与蓝光盘系统说明中所使用术语相同。
新的纠错格式的帧与DB纠错格式的帧相同：152个LDC字节和3个BIS字节。
数据块：
通过将每个均含有2052字节的16个数据帧置于304×108的矩阵中形成所述数据块。
 ←0   304列1 : 18 19 : 37 38 :   →303
  ↑108行↓  d0，0d1，0:::::::d107，0   d108，0d109，0:::::::e215，0 ::::::::::   d1944，0d1945，0:::::::d2051，0  d0，1d1，1::::::::d107，1 :::::::::::   d1944，1d1945，1::::::::d2051，1  d0，2d1，2::::::::d107，2 :::::::::::   d1944，15d1945，15::::::::d2051，15
LDC块：
通过将32个奇偶校验符号添加到数据块的每列来形成LDC块。
  ←码字d0   304列码字d1 : 码字dL : 码字d302   →码字d303
  ↑1LDC码字d＝140字节↓   ↑具有数据的108行↓   e0，0e1，0e2，0::e107，0   e0，1e1，1:::e107，1 ::::::   e0，Le1，L:::e107，L ::::::   e0，302e1，302:::e107，302   e0，303e1，303:::e107，303
  ↑具有奇偶校验的32行↓   p108，0::::p139，0   p108，1::::p139，1 ::::::   p108，L::::p139，L ::::::   p108，302::::p139，302   p108，303::::p139，303
在两个交织步骤中由所述LDC块形成LDC簇：
第一交织步骤：
在第一交织步骤中，LDC数据块的两列以下述方式归并到LDC簇的一列中：
  ←0   152列 : :   →151
  ↑具有数据的216行↓   e0，0e1，0::e107，0   e0，2e1，2::e107，2   :::::::: ::::::::   e0，302e1，302::e107，302   ↑279行↓
  ↑具有奇偶校验的63行↓   p108，0::p138，0p139，0   p108，2::p138，2p139，2   ::::::: :::::::   e108，302::e138，302e139，302
应当注意，没有使用LDC块的每个奇数码字的最后一个符号！
第二交织步骤
在第二交织步骤中，所述行以两行为一组循环向左移动。以对于首先的两行移动0开始，对于行的每个组移动增加3。所述步骤几乎与DB格式的第二交织步骤相同。
BIS-列
ECC块的每行包含3个BIS列。ECC块的279行被划分为9个地址单元，每个具有31行。BIS簇中的每个单元的首先的三行包含9字节地址字段。其余的行包含用户控制字节(UC字节，16×18字节)和奇偶校验字节(18×26字节)。
用户控制数据单元：
 ←0   16单元1 : S :   →31
  ↑18字节↓  UC0，0UC1，0::UC17，0   UC0，1UC1，1::UC17，1   :::::   UC0，S:::UC17，S :::::   UC0，31UC1，31::UC17，31
地址字段：
  ←0   9地址1 : S :   →8
  ↑9字节↓   AF0，0AF1，0::AF8，0   AF0，1AF1，1::AF8，1   :::::   AF0，S:::AF8，S :::::   AF0，31AF1，31::AF8，31
通过将九个RS(47，21，27)码字(0......8)与九个RS(46，20，27)码字(9......17)进行交织形成BIS列：
BIS簇：
                       ←3BIS→列
  ↑9地址单元279行↓   0   1   2   3
  ↑31行(A.U.)↓   bx，0bx，3:::bx，15bx，0::bx，0   bx，1bx，4:::bx，16bx，1::bx，1   bx,2bx，5:::bx，17bx，2::bx，2
  ↑31行(A.U.)↓   bx，3::::::   bx，4::::::   bx，5::::::
  :::   :::   :::   :::
  ↑31行↓   :::::bx，6   :::::bx，7   :::::bx，8
在每个地址单元中，所述行以三行为一组循环向左移动。以对于第一组的三行移动0开始，对于随后的每一组移动增加1。应当注意，所述移动在BIS簇的附图中未示出。

Claims (6)

1.记录载体，包括第一环形部分和第二环形部分，具有外周边的所述第一环形部分包括具有尺寸的第一ECC块，具有内周边的第二环形部分与所述第一环形部分的外周边相邻，所述第二环形部分包括具有尺寸的第二ECC块，第二ECC块的尺寸大于第一ECC块的尺寸，
其特征在于，第一环形部分的外周边位于第二ECC块的尺寸等于第二环形部分的内周边长度的位置上。
2.如权利要求1所述的记录载体，其特征在于，使用第一纠错码存储第一ECC块，使用第二纠错码存储第二ECC块，以及第一纠错码提供与第二纠错码相等的纠错能力。
3.用于在记录载体上记录信息的方法，包括下述步骤：
使用第一ECC块尺寸在具有外周边的第一环形部分上记录ECC块，和
使用第二ECC块尺寸在与第一环形部分的外周边相邻的具有内周边的第二环形部分上记录ECC块，其中，所述第二ECC块尺寸大于所述第一ECC块尺寸，
其特征在于，第一环形部分的外周边位于第二ECC块尺寸等于第二环形部分的内周边长度的位置上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在第一环形部分中使用第一纠错码记录ECC块，在第二环形部分中使用第二纠错码记录ECC块，第一纠错码提供与第二纠错码相等的纠错能力。
5.用于将信息记录到记录载体上的记录器，所述记录载体包括第一环形部分和第二环形部分，具有外周边的所述第一环形部分包括具有尺寸的第一ECC块，具有内周边的第二环形部分与所述第一环形部分的外周边相邻，所述第二环形部分包括具有尺寸的第二ECC块，该第二ECC块的尺寸大于第一ECC块的尺寸，所述记录器包括与和写装置相耦合的处理器装置相耦合的纠错装置，其特征在于，所述处理器装置用于通过将ECC块提供到写装置来定位在第二ECC块尺寸等于第二环形部分的内周边长度的第一环形部分的外周边位置。
6.如权利要求5所述的记录器，其特征在于，所述处理器用于在将第一ECC块记录到第一环形部分时接收来自纠错装置的具有第一纠错码的第一ECC块，所述处理器装置还用于在将第二ECC块记录到第二环形部分时接收来自纠错装置的具有第二纠错码的第二ECC块，以及第一纠错码的纠错能力与第二纠错码相等。
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