CN1934621A - 记录在记录介质中的数据结构、数据记录方法和数据记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种记录在记录介质中的数据结构、数据记录方法和数据记录装置，其中数据被记录在诸如蓝光光盘的高密度记录介质上。在记录介质内部记录每一簇的数据时，记录在记录系统中的数据结构的特征在于，其中数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别。

Description

记录在记录介质中的数据结构、 数据记录方法和数据记录装置
技术领域
本发明涉及一种记录在记录介质中的数据结构、数据记录方法和数据记录装置。
背景技术
通常，在其上可记录有大量数据的光盘被广泛用作光学记录介质。近来，投入了很多工作来发展一种新的高密度光学记录介质(HD-DVD)，在其上可以记录和存储高清晰度的视频数据和高质量的音频数据，例如蓝光光盘(在下文中缩写为BD)等等。
作为下一代HD-DVD技术的蓝光光盘(BD)是使数据存储显著超过之前DVD的下一代光学记录解决方案，最近建立了BD与其它数字设备的全球标准的技术规范。
此外，虽然许多工作致力于发展采用BD规范的光学记录播放器，但是由于BD规范至今没有全部建立，在发展完备的光学记录播放器方面还存在许多困难。
特别地，为了有效地再现记录于BD中的数据，实质上需要一个用于对所记录的数据的文件进行管理的文件系统，文件系统应当是系统化的并且需要由指定的系统来提供。
然而，对于菜单信息，现有的BD规范未能配备统一的规范，因此基于光学记录播放器的完全蓝光光盘(BD)的发展受到了极大的局限。
发明内容
因此，本发明提供一种记录在记录介质中的数据结构、数据记录方法和数据记录装置，本发明基本上消除了一个或更多个由相关技术的局限和缺点所导致的问题。
本发明的一个目的是提供一种记录在记录介质中的数据结构、数据记录方法和数据记录装置，其中数据被记录在诸如蓝光光盘的高密度记录介质上。
本发明附加的优点、目的和特征将在下文的叙述中被部分阐明，并且对于审查下文的领域中的普通技术人员来说，本发明附加的优点、目的和特征将部分变得显而易见，或者，可以从本发明的实践中学到本发明附加的优点、目的和特征。将通过在编写的说明书和关于此的权利要求以及附图中所特别指出的结构来实现和达到本发明的目标和其它优点。
为了达到这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如在此具体化和概括说明的，在记录介质内部记录每一簇的数据时，根据本发明在记录系统中记录的数据结构的特征在于数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且特征在于构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别。
在本发明的另一个方面中，在记录介质内部记录每一簇的数据时，在记录介质中记录数据的方法包括产生最终要被记录的数据结构和把产生的数据结构记录在指定的簇中的步骤，其中，数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中，构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别。
在本发明的再一个方面中，在记录介质中记录每一簇的数据时，用于在记录介质中记录数据的装置包括，产生最终要被记录的数据结构的信号处理单元，其中，数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中，构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别；该装置还包括，将信号处理单元产生的数据结构记录到记录介质中的拾取器单元；以及控制信号处理单元的操作以产生要被记录的数据结构并控制拾取器单元的记录操作的微型计算机。
可以理解的是，上述本发明的概述和下文的具体说明均为示范性和解释性的，并且想要提供如所要求的对本方面的进一步解释。
附图说明
附图说明提供了本发明的进一步理解并且包含于本发明并作为本发明一部分，并举例说明了本发明的实施例并且与说明书一起来解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的光盘的记录区结构的图；
图2是用于从理论上理解根据本发明在记录介质中记录数据的方法的图；
图3是根据本发明在要被记录到光盘中的数据中所包括的地址单元编号(AUN)的结构图；
图4是图3中AUN结构中的控制信息字段100b的详细结构图；以及
图5是根据本发明的光学记录/再现装置的框图。
所实现的发明的最佳模式
现在将对本发明的优选实施例进行详细参考，在附图中说明了优选实施例的范例。只要有可能，在全部的附图中同样的参考数字将用来指示同样或同类的部分，此外，虽然在本发明中使用的术语可能是从现有的众所周知的术语中所选择的，但在一些情况下也由申请人任意选择了一些术语，因此它们的含义将在下面的叙述中详细说明。因此，应根据由申请人选择相应术语的意义而不是这些术语的简单名字来理解本发明。
在本发明中使用的“记录介质”的意思是所有可记录数据的介质。例如“记录介质”包括所有种类的介质，例如光盘、磁带等等，而不管它们的记录系统。为了说明的方便，把光盘，更具体地说“蓝光光盘(BD)”用作记录介质来解释本发明。本发明的背景技术同样也可以适用于其它记录介质。
图1是根据本发明一个实施例的光盘的记录区结构的图，其中示出了可写的BD的记录区结构。
参考图1，光盘包括被分为导入区、数据区和引出区的三个区域。特别地，数据区包括用于在其中记录真实用户数据的用户数据区和用于替换用户数据区中的错误区域的备用区。备用区包括提供给数据区的内部周边的内部备用区(ISA)和提供给数据区的外部周边的外部备用区(OSA)。在图1中示出了上述构成的光盘结构，在数据区中以簇单元在所有区域中执行记录。特别地，每一簇细分为多个记录单元。例如，本发明称记录单元为“扇区(sector)”。在每个簇中均提供总计32个扇区。并且，一个AUN(地址单元编号)对应一对扇区。因此，在每个组中均记录有总计16个AUN地址，借此，每个扇区的地址位置均可以从记录的AUN中确认。所确认的扇区地址被称为“PSN(物理扇区编号)”。
本发明涉及一种在簇中记录数据的方法和构造要被记录的数据的数据结构，如下文中将详细说明的。
图2是用于从理论上理解根据本发明在记录介质中记录数据的方法的图。
参考图2，将顺序示出把ECC簇200构成为记录在簇中的数据结构的方法。
首先，要被记录的数据10包括要被记录的用户数据10a和用户控制数据10b。特别地，用户数据10a由图5中示出的控制单元或主机12提供。并且，用户控制数据10b包括先前确定的控制信息。
4字节错误检测码(EDC)被加入用户数据10a来构成数据帧20。数据帧20利用AUN(地址单元编码)来构成由32列(columns)构造的加密数据帧。
加密数据帧30的每一列被重新排列来构成一个由304列×216行构造的数据块40。
为了提供纠错能力，RS(Reed-Solomon)码被加入到块40来构成LDC(长距离码块)50。对LDC块50进行交错以防止错误集中发生，由此构成了由152列×496行构造的LDC组60。
同时，用户控制数据10b利用包含有16个AUN值的地址单元100和控制信息来构成存取模块70，因此有利于图5中的光学记录/再现装置存取相应簇中的数据。
为了提供纠错能力，RS(Reed-Solomon)码被加入到存取模块70来构成BIS(分段指示子码)块80。对BIS块80进行交错以防止错误集中发生，由此构成了由3列×496行构成的BIS簇90。
152列×496行的LDC簇60被分为每个是38列×496行的四个LDC 200a。并且，3列×496行的BIS簇90被分为每个是1列×496行的三个BIS 200b。
最后，对所有LDC 200a和BIS 200b以LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)的顺序进行排列，来构成155列×496行的ECC簇200。
此后，同步信息等被传给将要记录于数据区中的特定簇中的ECC簇200。
图3示出了包含16个AUN值和控制信息的地址单元100的数据结构。
参考图3，地址单元100包括分别指示簇中的16个AUN值的16个地址字段100a。每个地址字段100a由总共9个字节构成，其中包括4个字节的AUN地址信息、指示每个记录单元属性的1个字节的控制信息字段(标记位)100b、以及其中记录有4个字节的用于纠错的奇偶校验位的错误校正字段100c。
为了解释的方便，构成地址字段的每一字节均由“AFx，y”表示，其中AF代表一个地址字段。例如，在16个地址字段100a中构成第S个地址字段的4个字节的AUN地址信息由“AF0，s～AF3，s”表示。1个字节的控制信息字段100b由“AF4，s”表示。并且，4个字节的纠错字段100c由“AF5，s～AF8，s”表示。
图4示出了构成每个地址字段的控制信息字段100b的16字节数据结构“AF4，0～AF4，15”，构成控制信息字段100b的每个信息将在下文中具体解释。首先，连续的8个字节“AF4，0～AF4，7”被用作状态信息Sai(扇区I的状态标志)，状态信息Sai表示在簇中作为记录单元的32个的每个扇区属性。例如，本发明使用8个字节中的4个字节(“AF4，0～AF4，3”)来把1位表示为每个扇区的属性信息。定义“Sai＝0b”代表保证数据鲁棒性的正确扇区。定义“Sai＝1b”代表未能保证数据鲁棒性的错误扇区。并且，留下其它4字节(“AF4，4～AF4，7”)作为后续使用的保留区。
可是，显而易见的，状态信息Sai能被用来代表其它意义。通过使用全部8个字节(“AF4，0～AF4，7”)作为状态信息，通过为簇中的32个扇区的每一个分配2位就能够提供更加细分的状态信息。在定义状态信息时，也能够记录状态信息，使得用户数据区中存在的簇在定义上不同于备用区中存在的簇。
在连续的两个字节“AF4，8～AF4，9”中，记录的是代表当相应簇被记录时的日期的日期信息Recording_Date。日期信息Recording_Date按照年-月-日的顺序被写入指定的位位置。在连续的两个字节“AF4，10～AF4，11”中，记录的是写了相应簇的记录器的唯一标识信息(RID：记录器标识)。标识信息由唯一分配给每个记录器的特定的位行来构成。
最后，如果相应簇为备用区中的置换簇，早于置换的原始簇的位置信息被记录在连续的4个字节“AF4，12～AF4，15”中。也就是说，如果相应簇不是备用区中的置换组，所有位置信息均被设为零。图5中的光学记录/再现装置能够准确地确认从位置信息(“AF4，1～AF4，15)中处理相应簇的原始簇的位置，从而有效地处理数据恢复。
图5示出了根据本发明的光学记录/再现装置的全部配置。
首先，本发明中的“光学记录/再现装置”被用作把数据记录到诸如光盘的记录介质中或从记录介质中再现数据的整个系统和设备的一般术语。如果启动如本发明的在记录介质中记录数据的操作，则该装置被称为“记录器”。如果该装置被用作PC外设设备，该装置可以被称为“驱动器”。
参考图5，根据本发明的光学记录/再现装置主要包括一个读出数据和包括光盘中记录的再现管理文件系统信息的管理信息的拾取器单元11，一个控制拾取器单元11的伺服机构14，用于将从拾取器单元11接收到的再现信号恢复到特定信号值或者将要被记录的信号调制到要被记录到光盘中的信号而传送到拾取器单元11的信号处理单元13，在其中临时存储管理信息等的存储器15，控制拾取器单元11、伺服机构14、信号处理单元13和存储器15的操作的微型计算机16。包括拾取器单元11、伺服机构14、信号处理单元13、存储器15和微型计算机16的系统构成可以被称为“驱动器”。
解码器17提供解码信号并送到最终用户，解码信号通过根据预定的格式(例如，MPEG解码器)对从光盘中读取的信号进行解码而产生。并且，为了执行在光盘中记录信号的功能，根据控制单元12的控制，编码器18将输入信号转换为特定格式的信号，例如，MPEG2传输流，并且将转换后的信号提供给信号处理单元13。
控制单元12负责光学记录/再现装置的所有控制。控制单元12通过与用户的交互来接收用户指令并且利用其来控制各自元件的操作。
将在下文中具体说明使用根据本发明的上述配置的光学记录/再现装置的数据记录方法。
首先，控制单元12通过信号处理单元13把将要被记录的特定簇的位置和将要被记录在相应簇中的用户数据(图2中的10a)传送到微型计算机16。
依照微型处理器16的控制，信号处理的单元13配置最后的ECC簇，如图2中所述，最后的ECC簇包括从控制单元12传来的用户数据10a。然后根据微计算机16的控制，拾取器单元11将配置后的ECC簇记录在光盘中的预先确定的簇中。
特别地，在配置将要被记录在光盘中的特定簇中的数据结构时，信号处理单元13产生将要被记录的数据结构。在这种情况下，数据结构包括地址单元，地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段。并且，每个构成控制信息字段的信息由字节单元来识别并且在相应簇中进行加密来产生将要被记录的数据结构。
因此，本发明能够实现此数据结构和使用此数据结构的数据记录方法和装置，从而能够使得数据记录变得可靠。
工业应用
显而易见的是，本领域普通技术人员根据本发明可以作出各种修改和变形。因此，这就意味着本发明覆盖了本发明的修改和变形，这些修改和变形是来自附加权利要求和其等效替代所限定的范围。

Claims (25)

1、一种在记录介质内部记录每一簇的数据时，记录在记录系统中的数据结构，其中，所述数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中，构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别。
2、如权利要求1所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段包括状态信息，状态信息各自包含关于簇的每一物理扇区属性信息。
3、如权利要求2所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段中的至少4个连续的字节构成状态信息。
4、如权利要求1所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段包括之前原始簇的位置信息。
5、如权利要求2所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段中的至少4个连续的字节构成位置信息。
6、如权利要求4所述的记录在记录介质中的数据结构，其中在相应簇通过替换被记录的情况下，位置信息记录有之前原始簇的第一个物理扇区编号。
7、如权利要求4所述的记录在记录介质中的数据结构，其中如果相应簇没有通过替换被记录，则位置信息被设为零。
8、如权利要求1所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段包括指示何时记录相应簇的记录数据信息。
9、如权利要求8所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段中的至少两个连续字节构成记录数据信息。
10、如权利要求1所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段包括已记录有相应簇的记录器的唯一标识信息。
11、如权利要求10所述的记录在记录介质中的数据结构，其中控制信息字段中的至少两个连续字节构成记录器的唯一标识信息。
12、如权利要求1所述的记录在记录介质中的数据结构，其中地址单元进一步包括用于纠错的奇偶校验信息。
13、一种在记录介质内部记录每一簇的数据时，在记录介质中记录数据的方法，包括以下步骤：
产生最终要被记录的数据结构，其中，所述数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别；以及
把产生的数据结构记录在指定的簇中。
14、如权利要求13所述的方法，其中控制信息字段包括状态信息，状态信息包含各个关于簇的每一物理扇区属性信息。
15、如权利要求14所述的方法，其中控制信息字段中的至少4个连续的字节构成状态信息。
16、如权利要求13所述的方法，其中控制信息字段包括之前原始簇的位置信息。
17、如权利要求16所述的方法，其中控制信息字段中的至少4个连续的字节构成位置信息。
18、如权利要求16所述的方法，其中在相应簇通过替换被记录的情况下，位置信息记录有之前原始簇的第一个物理扇区编号。
19、如权利要求16所述的方法，其中如果相应簇没有通过替换被记录，则位置信息被设为零。
20、如权利要求13所述的方法，其中控制信息字段包括指示何时记录相应簇的记录数据信息。
21、如权利要求20所述的方法，其中控制信息字段中的至少两个连续字节构成记录数据信息。
22、如权利要求13所述的方法，其中控制信息字段包括已记录有相应簇的记录器的唯一标识信息。
23、如权利要求22所述的方法，其中控制信息字段中的至少两个连续字节构成记录器的唯一标识信息。
24、如权利要求13所述的方法，其中地址单元进一步包括用于纠错的奇偶校验信息。
25、一种在记录介质中记录每个簇的数据时，用于在记录介质中记录数据的装置，包括：
产生最终要被记录的数据结构的信号处理单元，其中所述数据包括地址单元，在地址单元中记录了多个包括在相应簇中的每一记录单元地址字段和一个表示每一记录单元属性的控制信息字段，并且其中构成控制信息字段的每一信息由字节单元来识别；
将从信号处理单元产生的数据结构记录到记录介质中的拾取器单元；以及
控制信号处理单元的操作以产生要被记录的数据结构并控制拾取器单元的记录操作的微型计算机。
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Assignee: Shenzhen Maxmade Technology Co.,Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: X2019990000006

Denomination of invention: Method and apparatus for recording data and reproducing data from recording medium

Granted publication date: 20091230

License type: Common License

Record date: 20190923