CN1979668B - 光盘的数据搜寻系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种利用物理地址搜寻光盘中数据同步图案的数据搜寻系统。该系统包含物理地址译码器、数据起始指示器以及数据同步图案搜寻回路。物理地址译码器译码读取自光盘的物理地址讯号，以取得读写头所指向当前位置的物理地址。当读写头指向一个预定的物理地址时，数据起始指示器便产生搜寻起始讯号以决定起始位置。数据同步图案搜寻回路自起始位置起搜寻数据同步图案，以确认位于数据同步图案后的数据簇区域。本发明系统更包含搜寻范围产生器，以自起始位置产生搜寻范围区间，以为数据同步图案搜寻回路在该搜寻范围区间搜寻数据同步图案。

Description

光盘的数据搜寻系统及其方法
【技术领域】
本发明是关于一种用来搜寻数据同步图案的数据搜寻系统及其方法，特别是关于一种利用物理地址搜寻光盘中数据同步图案的数据搜寻系统及其方法。
【背景技术】
依据蓝光光盘(Blu-Ray optical discs)的标准规格，在光盘中储存数据的单元为记录单元区块(Recording Unit Block，RUB)，其按顺至少包含一个导入区域(Run-in area)、一个簇区域(cluster area)、一个导出区域(Run-out area)以及一个第三防护区域(Guard_3 area)。导入区域与导出区域是为在光驱读取数据时，使光驱读取数据动作同步化的特殊区块。簇区域是用来写入(记录)使用者数据。第三防护区域则是用来当连续写入数据时，确保两记录单元区块间不会出现未写入的区域(“连续”是指无空白区域存在；“不连续”是指有空白区域存在)。并且，在该簇区域的起始处与该导入区域之后有一个数据同步图案(data sync pattern)。该数据同步图案是一个位于簇区域起始处的特殊数据图案，光驱用其开始读取的译码、搜寻簇区域等储存在光盘中的数据或信息。
而高清数字多功能光盘(HD-DVD)的标准规格，也有类似于蓝光光盘的前述这些定义。其可变频率振荡区(VFO field，Variable-frequency oscillatorfield)与前述导出区域相仿；其数据域(data field)与前述簇区域相仿；其缓冲区(Buffer)与前述导出区域相仿；其防护区(Guard field)则与前述第三防护区域相仿。同样地，也有一个数据同步图案存在于数据域的起始处，其为光驱用来开始读取的译码、搜寻存在高清数字多功能光盘中的数据或信息的一个特殊数据图案。
原本光驱即能以读写头(Pickup Head)从现有一般光盘(CD)或数字多功能光盘(DVD)的记录单元区块(RUB)取得其当前位置(此方法是众所周知且对所有种类的光盘也常用的方法)，然而记录单元区块的内容随数据本身而多变，并且有时也会因光盘无法预期的光轨缺陷而影响数据的译码结果。根据现有技术的数据同步图案搜寻方法，必须自光轨(Track)最起始端开始搜寻记录单元区块中的数据同步图案，此方法将导致搜寻数据同步图案的高失败率。
并且，当使用者欲写入数据到光盘时，如CD、DVD或其它早期发展的光盘，唯一的写入模式就是自光盘中光轨的平台(Land)或槽沟(Groove)的起始处以连续的方式写入(记录)。断续性写入的方式或者从光盘中光轨的平台或槽沟的任意区段(Sector)自由写入的方式并不被允许。因此依据现有技术，自光轨的起始处开始搜寻数据同步图案，以确认位于数据同步图案后的数据簇区域是一个内定值，其意在减少对数据同步图案错误辨识的可能。然而现今光媒体储存技术已发展至可复写(rewritable)的型态，其写入模式能依使用者所需而随意改变。也即对前述蓝光光盘或高清数字多功能光盘而言，断续性写入的方式或者从光轨平台或槽沟的任意区段自由写入的方式已成为可能的选择，例如：使用者可自位于光盘边缘的光轨开始写入一分钟的音乐(或任何其它数字数据)，而无须自光轨的起始处开始写入数据。当在光盘的特定光轨发现有缺陷(Defects)时，使用者可决定将数据写入光盘中完好的光轨为此种方法甚佳的优点。然而，如仍使用现有技术自光轨的起始处开始搜寻数据同步图案的方式，则对于采用如前述断续性写入的方式或者从光轨平台或槽沟的任意区段自由写入的方式的数据，容易发生搜寻数据同步图案失败的问题，因而造成对数据簇区域的数据的错误译码以及整个光驱的不稳定状态。并且在非连续记录的数据中，在导入区域及数据簇区域前会有空白区域的存在，现有技术仍自光轨的起始处开始搜寻在记录单元区块中的数据同步图案。由于现有技术的搜寻方法并无法明确地辨识空白的区域，同时，如果前述断续性写入的数据或者从光轨的任意区段自由写入的数据具有与数据同步图案类似的图案，则前述现有技术的自光轨的起始处开始搜寻数据同步图案的方法将导致对数据同步图案辨识的高错误率。光驱可能将存在于光轨中类似于数据同步图案的图案，误认为数据同步图案，使得光驱无法找到正确的数据同步图案。一旦此错误辨识发生，由于无法辨识、定位数据同步图案，而可能导致光驱陷入无效递归状态。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种能利用物理地址在非连续记录数据中，精确地搜寻储存在光盘中数据同步图案的数据搜寻系统，其在连续记录数据中更能迅速且正确地搜寻数据同步图案。
本发明的另一目的在于提供一种搜寻储存在光盘中的数据同步图案的方法，其在连续记录数据中更能迅速且正确地搜寻数据同步图案。
依据本发明的上述目的，本发明提供的数据搜寻系统包含物理地址译码器、数据起始指示器以及数据同步图案搜寻回路。该物理地址译码器译码读取自光盘的物理地址讯号，以取得读写头所指向当前位置的物理地址。当该读写头指向预定的物理地址时，该数据起始指示器产生搜寻起始讯号以决定起始位置。该数据同步图案搜寻回路自该起始位置搜寻数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的数据簇区域。该预定的物理地址为一参考区块的起始位置或者为一第一数据区块的起始位置
本发明的系统更包含一个搜寻范围产生器，自该起始位置产生搜寻范围区间，以为该数据同步图案搜寻回路在其间搜寻数据同步图案。该预定的物理地址可以为一个参考区块的起始位置或一个第一数据区块的起始位置。该数据起始指示器更进一步接收一个位置变动讯号以调整该起始位置。该搜寻范围产生器则更进一步接收一个搜寻范围固定讯号以调整该搜寻范围区间。
随该数据簇区域确认后，该数据搜寻系统更包含一个数据解调及处理回路，其依据该数据同步图案搜寻回路的同步讯号，开始解调及处理该数据簇区域以取得解调数据。并且，该数据搜寻系统更包含一个数据译码器用来译码该解调数据。
为完成前述本发明的目的，本发明提供一种搜寻储存在光盘中的数据同步图案的方法。该方法包含下列步骤：
译码读取自该光盘的一个物理地址讯号，以取得读写头所指向当前位置的物理地址；
当该读写头指向一个预定的物理地址时，产生一个搜寻起始讯号以决定起始位置，其中，该预定的物理地址为一参考区块的起始位置或者为一第一数据区块的起始位置；以及
自该决定的起始位置搜寻该数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的数据簇区域。
本发明的方法在搜寻该数据同步图案的步骤前，还包含一个依据一个搜寻范围固定讯号产生一个搜寻范围区间的步骤，以及一个自该起始位置开始该搜寻范围区间的步骤。并且，本发明的方法在产生该搜寻起始讯号的步骤前，还包含一个依据一个位置变动讯号调整该起始位置的步骤。
通过参考物理地址、可调整的搜寻范围区间以及可调整的搜寻范围的起始位置，可实现本发明利用物理地址搜寻数据同步图案的数据搜寻系统。该系统在非连续记录的数据中可精确地搜寻数据同步图案，在连续记录数据中能更迅速且正确地搜寻数据同步图案。
【附图说明】
图1A是在可复写蓝光光盘(R/RW)中与连续记录数据的当前簇数据区域及先前簇数据区域对应的物理地址内容的示意图。
图1B是在可复写蓝光光盘(Blu-ray Disc R/RW)中与非连续记录数据的当前簇数据区域及先前簇数据区域对应的物理地址内容的示意图。
图2是在高清数字多功能光盘(HD DVD)中与连续记录数据的可变频率振荡区、数据域前的数据同步图案、数据域、缓冲区及防护区对应的物理片段内容的示意图。
图3是依据本发明的第一实施例的利用物理地址搜寻数据同步图案的数据搜寻系统的功能方块图。
图4是依据本发明的第二实施例的数据搜寻系统的功能方块图，该数据搜寻系统还包含一个数据解调及处理回路与一个数据译码器。
图5是依据本发明搜寻储存在光盘中数据同步图案方法的流程图。
【具体实施方式】
如众所周知，光盘中的光轨构造为螺旋型构造。严格而言，光轨构造并非仅仅单纯螺旋，而且一并包含沿光轨作正弦波摆动的构造。此沿光轨作正弦波的摆动被称为“螺旋型摇摆(Wobble)”，在制造光盘时既已存在。因此光驱自光盘取得读写头当前位置的信息并非仅来自在记录单元区块(记录数据的区域)，也来自物理地址(螺旋型摇摆地址，Wobble Address)。因此，本发明提出一种利用物理地址，搜寻数据同步图案的数据搜寻系统，用来解决在非连续记录数据中，无法搜寻搜寻数据同步图案的问题，甚至该系统也能适用于连续记录数据中。
请参考图1A，为一张可复写蓝光光盘(Blu-Ray R/RW)中与连续记录数据的当前簇数据区域及先前簇数据区域对应的物理地址内容的图标。其中上方区块行与下方区块行分别代表物理地址内容以及数据区块内容。上方区块行包含一个第三同步区块(Sync3 Block)、一个参考区块(Reference Block)以及一个第一数据区块(1st Data Block)。下方区块行则包含可复写蓝光光盘(Blu-RayR/RW)中连续记录数据的一个导入区域(Run-in area)、一个导出区域(Run-outarea)、一个第三防护区域(Guard_3 area)、一个簇区域K-1(cluster K-1 area，即先前簇区域)、一个位于簇区域K(cluster K area)起始处的数据同步图案(datasync pattern)以及该簇区域K(cluster K area，即当前簇区域)。前述的第三同步区块、参考区块、第一数据区块、簇区域K-1、导出区域、第三防护区域、导入区域、数据同步图案以及簇区域K，皆符合可复写蓝光光盘(Blu-RayR/RW)的标准规格。簇区域K-1与簇区域K均是用来写入(记录)使用者数据的区域。每一记录单元区块(Recording Unit Block，RUB)均包含一个导入区域、一个簇区域、一个导出区域以及一个第三防护区域。
值得一提的是，依据可复写蓝光光盘(Blu-Ray R/RW)的标准规格，该导入区域的起始位置可允许左右(图中为左右，实际上为沿着光轨螺旋方向为坐标的正负方向)移动2.35个螺旋型摇摆(wobble)，而记录单元区块中该簇区域的起始位置应在物理地址的该参考区块的结束或该第一数据区块的起始后9.5个螺旋型摇摆(wobble)范围的内。当使用者欲利用光驱读取该些在簇区域K的使用者数据时，为了确认该使用者数据的簇区域K，便利用该光驱的数据同步图案搜寻回路，搜寻位于簇区域K起始处的数据同步图案。一旦确认了该簇区域K后(确切取得其地址信息)，该光驱的数据解调及处理回路便开始解调及处理该簇区域K中的使用者数据，以取得解调的使用者数据。该光驱的数据译码器则译码解调的使用者数据，以读取记录在该簇区域K的使用者数据。
然而，本发明的数据搜寻系统因更进一步地译码读取自该物理地址内容的物理地址讯号，取得该光驱的读写头所指向当前位置的物理地址，以作为搜寻位于簇区域K起始处的数据同步图案的参考。通过得到该数据同步图案精确的位置信息而确认数据簇区域K，便能得到使用者数据良好且正确的译码结果。因此，本发明可达成低失败率、精确地搜寻光盘中数据同步图案的目的。而有关本发明详细的功能组件架构在后面的图3中详述。
请参考图1B，是一张可复写蓝光光盘(Blu-ray Disc R/RW)中与非连续记录数据的当前簇数据区域及先前簇数据区域对应的物理地址内容。同绘示在图1A中，上方区块行与下方区块行分别代表物理地址内容以及数据区块内容。但上方区块行包含一个第三同步区块、一个参考区块以及一个第一数据区块。下方区块行则包含一个空白区域(Blank Area)、一个导入区域、一个位于簇区域K起始处的数据同步图案以及该簇区域K。该图是绘示该光盘的数据写入是自该导入区域开始，而该导入区域前为该空白区域。
请参考图2，是一张高清数字多功能光盘(HD DVD)中与连续记录数据的可变频率振荡区(VFO Field)、数据域(Data Field)前的数据同步图案(Data SyncPattern)、数据域(Data Field)、缓冲区(Buffer)、防护区(Guard Field)对应的物理片段(Physical Segment)内容。
虽然高清数字多功能光盘的标准规格并未完全相同在可复写蓝光光盘，但在其物理结构上仍然具有相似的定义。如图2所示的物理片段(n)或物理片段(n+1)即可对应至可复写蓝光光盘的物理地址。
该可变频率振荡区即与图1A及图1B所示可复写蓝光光盘的导入区块相似。该数据同步图案的作用即如同可复写蓝光光盘的数据同步图案。该数据域即对应在可复写蓝光光盘的簇区域K或簇区域K-1，是用来写入、记录使用者数据。该缓冲区即如同可复写蓝光光盘的导出区域。该防护区即如同可复写蓝光光盘的第三防护区域。不同于可复写蓝光光盘的是，该可变频率振荡区的起始位置应在物理片段(n)的起始后24个螺旋型摇摆(wobble)范围之内，并且可允许随机(Random)移动，即如同可复写蓝光光盘可允许数据同步图案左右移动2.35个螺旋型摇摆(wobble)。而高清数字多功能光盘的螺旋型摆动为一标准相位螺旋型摇摆(Normal Phase Wobble，NPW)，其能被解调用来存储数据。本发明的主要概念是提供一种搜寻数据同步图案的数据搜寻系统，因此，本发明的数据搜寻系统不仅适用在可复写蓝光光盘，也适用在高清数字多功能光盘。
请一并参考第1A、图1B、图2以及图3，图3是依据本发明的第一实施例，利用物理地址搜寻数据同步图案的数据搜寻系统的功能方块图。在此第一实施例中，该数据搜寻系统包含一个物理地址译码器302、一个数据起始指示器304、一个搜寻范围产生器306以及一个数据同步图案搜寻回路308。该物理地址译码器302译码读取自该光盘的物理地址讯号，以取得光驱的读写头所指向当前位置的物理地址。当该读写头指向一个预定的物理地址时，数据起始指示器304便依据该预定的物理地址，产生搜寻起始讯号以决定该搜寻的起始位置。该起始位置可以是光盘中物理地址内容的参考区块的起始位置，或者是第一数据区块的起始位置。该搜寻范围产生器306接收该搜寻起始讯号，以自该起始位置产生一个搜寻范围区间。该数据同步图案搜寻回路308便在搜寻范围区间内搜寻该数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的一个数据簇区域。
该预定的物理地址可以是图1A中物理地址内容的参考区块的起始位置，或者是第一数据区块的起始位置。而通过已知悉对应数据内容的物理地址内容，数据起始指示器304侦测到位于该数据同步图案前的导入区域，以告知光驱准备开始搜寻即将到来该预定的物理地址。当该读写头指至可复写蓝光光盘的该预定物理地址时，数据起始指示器304便产生搜寻起始讯号。而对高清数字多功能光盘而言，数据起始指示器304是侦测位于该数据同步图案前的可变频率振荡区，并当该读写头指至该高清数字多功能光盘的预定物理地址时，数据起始指示器304便产生搜寻起始讯号。虽然，在此列举可复写蓝光光盘及高清数字多功能光盘为例，但本发明并非仅适用前述两类光盘。本发明的数据搜寻系统也能适用在一般光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)或其它类光盘。
并且，数据起始指示器304更进一步自光驱接收一个位置变动讯号以调整该起始位置。该搜寻范围产生器306则更进一步自光驱接收一个搜寻范围固定讯号以调整该搜寻范围区间，以为该数据同步图案搜寻回路308在该搜寻范围区间内，搜寻该数据同步图案。该搜寻范围区间为一时间区间的概念。再者，如果未在该搜寻范围区间找到数据同步图案，该数据同步图案搜寻回路308可产生一个伪同步讯号，使光驱对光轨(数据内容部份)开始译码，这样以避免整个光驱的不稳定状态。
依据本发明具有可变化且灵活的数据搜寻系统，不仅在非连续记录的数据中能精确地搜寻数据同步图案，在连续记录数据的光盘中更能迅速且正确地搜寻数据同步图案。
请参考图4，其是依据本发明第二实施例的数据搜寻系统，该系统更包含一个数据解调及处理回路310与一个数据译码器312。当数据同步图案搜寻回路308搜寻并确认位于该数据簇区域起始处的数据同步图案后，该数据同步图案搜寻回路308便产生一个同步讯号，作为对数据解调及处理回路310的触发讯号。接收自数据同步图案搜寻回路308的该同步讯号后，数据解调及处理回路310即开始解调及处理该数据簇区域以取得解调数据。接着，数据译码器312译码该解调数据以取得记录在光盘中的使用者数据。
并且，数据译码器312同时也接收自物理地址译码器302的读写头当前位置的物理地址，并与使用者数据一同传送至光驱。于数据解码器312开始解码后，当使用者欲搜寻一特定数据时，例如：自一音乐光盘的第一轨(Track1)跳至第五轨(Track 5)，该光驱便进行目标数据搜寻(target data search)，亦即主要针对数据地址的解码。而如果当来自数据解码器312的解码结果不良时(亦即数据解码器312无法正确地将数据地址解码时)，数据解码器312亦能直接使用来自物理地址解码器302接收之物理地址。是以，光驱的数据搜寻过程亦能更加稳定。
请参考图5，其绘示依据本发明搜寻储存在光盘中数据同步图案方法的流程图。该方法包含下列步骤：
在步骤510，译码读取自该光盘的一个物理地址讯号，以取得一个读写头所指向当前位置的物理地址；
在步骤530，当该读写头指向一个预定的物理地址时，产生一个搜寻起始讯号以决定一个起始位置；以及
在步骤560，在该搜寻范围区间搜寻该数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的一个数据簇区域。
本发明搜寻数据同步图案的方法在步骤530前，更包含一个步骤520，依据一个位置变动讯号调整该起始位置。而在步骤560前，包含一个步骤540，依据一个搜寻范围固定讯号产生一个搜寻范围区间；以及一个步骤550，自该起始位置开始该搜寻范围区间。本发明搜寻数据同步图案的方法在步骤560后，更包含一个步骤570，解调及处理该数据簇区域以取得解调数据。而在步骤570后，更包含一个步骤580，译码该解调数据。
通过参考物理地址、可调整的搜寻范围区间以及可调整的搜寻范围的起始位置，本发明利用物理地址搜寻数据同步图案的数据搜寻系统，能在非连续记录的数据中精确地搜寻数据同步图案，其在连续记录数据中更能迅速且正确地搜寻数据同步图案。

Claims (17)

1.一种用来搜寻储存于光盘中数据同步图案的数据搜寻系统，其特征在于：该系统包含物理地址译码器、数据起始指示器以及数据同步图案搜寻回路；物理地址译码器译码自该光盘读取的物理地址讯号，以取得读写头所指向当前位置的物理地址；当该读写头指向一预定的物理地址时，数据起始指示器产生一个搜寻起始讯号以决定起始位置；数据同步图案搜寻回路自该起始位置搜寻该数据同步图案，其中，该预定的物理地址为一参考区块的起始位置或者为一第一数据区块的起始位置。
2.如权利要求1所述的数据搜寻系统，其特征在于：其还包含一个搜寻范围产生器，接收该搜寻起始讯号，以自该决定的起始位置产生一个搜寻范围区间，以为该数据同步图案搜寻回路在其间搜寻该数据同步图案。
3.如权利要求2所述的数据搜寻系统，其特征在于：该搜寻范围产生器还接收一个搜寻范围固定讯号以调整该搜寻范围区间。
4.如权利要求2所述的数据搜寻系统，其特征在于：该搜寻范围区间为时间的区间。
5.如权利要求1所述的数据搜寻系统，其特征在于：该数据同步图案搜寻回路搜寻该数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的一个数据簇区域。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该数据起始指示器还接收一个位置变动讯号以调整该决定的起始位置。
7.如权利要求1所述的数据搜寻系统，其特征在于：该数据起始指示器侦测定义为前置在该数据同步图案的导入区域，并当该读写头指向蓝光光盘的该预定物理地址时，产生该搜寻起始讯号。
8.如权利要求1所述的数据搜寻系统，其特征在于：该数据起始指示器侦测定义为前置在该数据同步图案的可变频率振荡区，并当该读写头指向高清数字多功能光盘的该预定物理地址时，产生该搜寻起始讯号。
9.如权利要求2所述的数据搜寻系统，其特征在于：在该搜寻范围区间内未发现数据同步图案时，该数据同步图案搜寻回路则产生一个伪同步讯号。
10.如权利要求1所述的数据搜寻系统，其特征在于：其还包含一个数据解调及处理回路与一个数据译码器，该数据解调及处理回路用来依据该数据同步图案搜寻回路的同步讯号，开始解调及处理该数据簇区域以取得解调数据，该数据译码器则用以译码该解调数据。
11.如权利要求10所述的数据搜寻系统，其特征在于：该数据译码器同时解码自该物理地址译码器接收的该物理地址，该数据搜寻系统依据该物理地址来搜寻该光盘中之一目标数据。
12.一种搜寻储存于光盘中的数据同步图案的方法，其特征在于：该方法包含下列步骤：
译码自该光盘读取的一个物理地址讯号，以取得一个读写头所指向当前位置的物理地址；
当该读写头指向一个预定的物理地址时，产生一个搜寻起始讯号以决定一个起始位置，其中，该预定的物理地址为一参考区块的起始位置或者为一第一数据区块的起始位置；以及
自该决定的起始位置搜寻该数据同步图案，以确认位于该数据同步图案后的一个数据簇区域。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：在搜寻该数据同步图案的步骤前，更包含一个依据一个搜寻范围固定讯号产生一个搜寻范围区间的步骤。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：在产生一个搜寻范围区间的步骤后，更包含一个自该决定的起始位置开始该搜寻范围区间的步骤。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：在产生该搜寻起始讯号的步骤前，更包含一个依据一个位置变动讯号调整该决定的起始位置的步骤。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于：在搜寻该数据同步图案的步骤后，更包含复数个步骤，解调及处理该数据簇区域以取得解调数据的步骤，以及于取得该解调数据后解码该解调数据。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：于解码该解调数据之步骤后，更包含一个依据该物理地址来搜寻该光盘中一目标数据之步骤。
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