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Technisches
Sachgebiet
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Die
erfindungsgemäßen Anordnungen
beziehen sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung
von verbesserten Betriebsmerkmalen für die Aufzeichnung von Daten
auf beschreibbare DVD-Medien, und insbesondere auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Verfolgung von fehlerhaften Sektoren in
beschreibbaren DVD-Medien.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Es
sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden, um Verbraucher
in die Lage zu versetzen, Video- und/oder Audio-Programme für eine spätere Darstellung
aufzuzeichnen. Zu solchen Vorrichtungen gehören Magnetband-Recorder, Video-Kassettenrecorder,
beschreibbare Kompaktplatten und seit kurzem beschriebene digitale
Versatile Disks (DVD). Es sind auch Festplatten und magneto-optische
Platten verwendet worden. Eine DVD, auf die Daten nur einmal aufgezeichnet
werden können,
und die anschließend
im wesentlichen ein DVD-nur-Lese-Speicher ist, wird mit dem Akronym
DVD-R bezeichnet. Das Akronym DVD-R wird auch allgemein für die Einmal-Schreib-
oder Einmal-Aufzeichnungs-Technologie verwendet.
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Im
Gegensatz zu DVD-R gibt es verschiedene Formate, die auf eine DVD
aufgezeichnet, von dieser gelöscht
und wieder aufgezeichnet werden können. Mit einem Wort kann eine
solche DVD überschrieben
oder neu beschrieben werden. Diese DVDs werden üblicherweise mit den Akronymen DVD-RAM, DVD-RW
und DVD+RW bezeichnet. Obwohl bis heute keine einheitliche Industrienorm
angenommen worden ist, sind die Akronyme DVD-RAM, DVD-RW und DVD+RW
allgemein benutzt worden, um die entsprechenden wieder beschreibbaren DVD-Technologien zu bezeichnen.
Die Bezugnahme hierin auf wieder beschreibbare DVD-Technologie, -Vorrichtungen
und -Verfahren und beschreibbare DVD-Medien soll allgemein alle
Normen umfassen, die derzeit verwendet werden, wie auch jene, die
in Zukunft entwickelt werden können.
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Gegenwärtige DVDs
können
eine logische Dateistruktur haben, in der Audio-Video-Inhalt gespeichert
werden kann. Genauer gesagt können – wie in 7 gezeigt
ist – oben
in der Dateistruktur-Hierarchie einer DVD 700 ein oder
mehr Titel 101 vorhanden sein, die lose mit Programm-Episoden-Titeln korrelieren
können.
Der Titel 701 kann aus Steuerdaten 702 zusätzlich zu
einer oder mehreren Video-Objektgruppen
(VOBS) bestehen. Die Steuerdaten 702 können Informationen zum Verwalten
des Titels 701 enthalten. Jede VOBS 703 kann eine
Mehrzahl von Video-Objekten (VOB) 704 enthalten. Jedes VOB 704 enthält vorzugsweise
eine Mehrzahl von Zellen 705. Jede Zelle 705 enthält vorzugsweise
eine Mehrzahl von Video-Objekteinheiten (VOBU) 706. Jede
VOBU korreliert grob mit einer Gruppe von Bildern, die das kleinste
adressierbare Stück
in der DVD 700 ist.
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Bemerkenswert
kann jede VOBU 706 eine ganze Zahl von Video-Vollbildern
enthalten. Als solche kann jede VOBU 0,4 bis 1,0 Sekunden Darstellungsmaterial
enthalten. Eine typische VOBU 706 in einem kommerziellen
Film kann 0,5 Sekunden an Darstellungsmaterial enthalten. Bemerkenswert
kann jede VOBU 706 eine Sequenz von Packs enthalten, die
in Aufzeichnungs-Reihenfolge positioniert sind. Vorzugsweise kann
jede VOBU mit einem Navigationspack 708 (NV_PCK oder NAV_PACK)
beginnen, dem audio-visuelle Daten-Packs 709 folgen können, z.B.
Video-Packs (V_PCK), Audio-Packs (A_PCK) und Unter-Bild-Packs (SP_PCK).
Der NV PCK 708 kann Navigations-Informatifonen enthalten, die bei der
Ausführung
von Trick-Betriebsarten
nützlich
sein können.
Der NV_PCK 708 kann auch Darstellungs-Steuerinformationen
(PCI) und Daten-Suchinformationen
(DSI) enthalten.
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Gegenwärtige DVDs
können
Daten unter Verwendung der Universal-Disc-(UDF)-Format-Spezifikation
speichern. Insoweit können
gegenwärtige DVDs
ein Verzeichnis und eine Gruppe von Daten in dem UDF-Dateienformat
enthalten. 8 veranschaulicht die Verzeichnis-Struktur
einer typischen DVD. Gemäß der DVD-ROM-Spezifikation
werden alle Daten in einer DVD in Verzeichnissen 801, 910, 815 und 820 unterhalb
des Stammverzeichnisses 800 gespeichert. Genauer gesagt
können
DVD-Videodaten in einem einzigen Verzeichnis gespeichert werden,
das als Video_TS-Verzeichnis 801 bezeichnet wird. Das Video_TS-Verzeichnis 801 kann
einen Video-Verwalter
und einen oder mehrere Titel enthalten. Wie in 8 dargestellt
ist, kann der Video-Verwalter eine Video-Verwalter-Informationsdatei 802, eine
Video-Verwalter-Menüdatei 803 und
eine Video-Verwalter-Sicherungsdatei 804 enthalten. Außerdem kann
jeder Titel eine Video-Titel-Informationsdatei 805A, 805B,
ein Video-Titel-Menü 806A, 806B,
ein oder mehrere Video-Objekt-Gruppen-Dateien 807A, 807B, 808A, 808B und
eine Video-Titel-Sicherungsdatei 809A, 809B enthalten.
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Neben
DVD-Video-Informationen können DVD-Audio-Informationen in
einen analogen Verzeichnis Audio_TS 810 gespeichert werden. Ferner kann
ein optisches Stamm-Level-Verzeichnis JACKET_P
815 identifizierende Bilder für
die DVD in drei Größen einschließlich Verkleinerungen
für grafische
Verzeichnisse von DVD-Auflistungen enthalten. Es ist bemerkenswert,
dass eine DVD andere Dateien enthalten kann, die in einem oder mehreren
vom Benutzer definierten Verzeichnissen 820 gespeichert werden.
Solche Verzeichnisse werden üblicherweise auf
der DVD nach den DVD-Videodaten platziert und werden von konventionellen
DVD-Spielern ignoriert.
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Beschreibbare
DVD-Medien können
für Tausende
oder gar Zehntausende von Aufzeichnungen verwendet werden. Bei jeder
Aufzeichnung können potentiell
fehlerhafte Sektoren in der beschreibbaren DVD entstehen. Als Folge
können
bescheibbare DVD-Medien eine beträchtliche Zahl von fehlerhaften Sektoren
während
ihrer Lebensdauer ansammeln. Fehlerhafte Sektoren können jedoch
in beschreibbaren DVD-Medien eine korrekte Wiedergabe von in ihnen
gespeicherten Daten behindern. Genauer gesagt können fehlerhafte Sektoren in
dem Steuerdatenbereich, z.B. einer Steuerdaten-VOB für eine Titelgruppe,
die Steuerdaten ungültig
machen. Außerdem
können
fehlerhafte Sektoren in Videodaten in einer VOBU Videosignale einfrieren
oder blockieren. Zusätzlich
können
fehlerhafte Sektoren in Audiodaten in einer VOBU_Audio-Verzerrungen
oder Rauschen verursachen. Schließlich können fehlerhafte Sektoren in
einem Menü-Bereich
ein Menü beschädigen.
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Bei
analoger Bandaufzeichnungs-Technologie, wie zum Beispiel bei der
VCR-Technologie, kann ein fehlerhafter Teil des Videobandes die
Qualität
des Signals bei der Wiedergabe nicht nennenswert beeinträchtigen.
Im Gegensatz dazu kann ein fehlerhafter Sektor bei der digitalen
Aufzeichnung auf Platten beträchtlich
die Wiedergabequalität
beeinträchtigen und
einen Verlust an Navigations-Informationen und Steuerdaten, ein
Einfrieren des Videosignals, Blockierungen, Verluste von Audio-Informationen
und Menü-Beschädigung verursachen.
Wenn demzufolge fehlerhafte Sektoren vor der Aufzeichnung auf eine
beschreibbare Platte nicht identifiziert werden können, kann
eine ganze Auf zeichnung ruiniert werden. Daher kann die Prüfung auf
fehlerhafte Sektoren für
eine erfolgreiche digitale Aufzeichnung auf Platten ausschlaggebend
sein.
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Es
ist bemerkenswert, dass wieder beschreibbare DVDs jeweils eine Fehlerliste
enthalten können,
die vom Hersteller erzeugt wird. Jene Sektoren, die als fehlerhaft
bestimmt werden, werden der Fehlerliste hinzugefügt, so dass die fehlerhaften
Sektoren während
einer Aufzeichnungs-Session übersprungen
werden.
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Nichtsdestoweniger
kann in vielen Fällen eine
Fehlerprüfung
nicht in Echtzeit während
einer Aufzeichnungs-Session
durchgeführt
werden. Ferner kann die Inspektion einer wieder beschreibbaren DVD
auf fehlerhafte Sektoren durch Abtasten der vollständigen wieder
beschreibbaren DVD je nach der Kapazität der wieder beschreibbaren
DVD und der Anfang-Ende-Geschwindigkeit des DVD-Recorders mehrere
Stunden dauern. Demzufolge kann es unpraktisch sein, wenn der Benutzer
vor Beginn einer Aufzeichnung eine Verzögerung um die Zeit in Kauf nehmen
muss, die die Ausführung
der Inspektion erfordert.
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Ein
Verfahren zur Aktualisierung einer Fehlerliste ist in WO 01/06511
offenbart. Dieses Dokument ist nicht vorveröffentlicht und ist somit nur
unter Art. 54(3) EPC zu betrachten.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren wie in den unabhängigen Ansprüchen 1 und
3 beschrieben und auf eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 9. Zusätzliche
Merkmale sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Ein
Verfahren zur Aktualisierung einer Fehlerliste in einer DVD kann
umfassen: Abspielen der DVD; Feststellen wenigstens eines irreparablen
Fehlers, der wenigstens einem entsprechenden Sektor zugeordnet ist
während
der Wiedergabe; Hinzufügen einer
Referenz von jedem Sektor, der dem irreparablen Fehler zugeordnet
ist, zu einer Fehler-Kandidatenliste;
Bestimmen, ob jeder Sektor, auf den in der Kandidaten-Fehlerliste
Bezug genommen wird, ein fehlerhafter Sektor ist; und Hinzufügen einer
Referenz von jedem Sektor, der als fehlerhafter Sektor bestimmt
worden ist, zu der Fehlerliste. Zusätzlich kann das Verfahren den
Schritt einschließen,
von der Fehler-Kandidatenliste eine Referenz von jedem Sektor zu
entfernen, von dem eine entsprechende Referenz zu der Fehlerliste
hinzugefügt
worden ist.
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Der
Bestimmungsschritt kann umfassen: Identifizieren aller Sektoren,
die eine Referenz sowohl in der Fehlerliste als auch in der Kandidaten-Fehlerliste
aufweisen; Entfernen der identifizierten Sektoren aus der Fehler-Kandidatenliste;
und Bestimmen, ob jeder in der Fehler-Kandidatenliste verbleibende Sektor
ein fehlerhafter Sektor ist. Der Schritt des Identifizierens aller
Sektoren, die eine Referenz sowohl in der Fehlerliste als auch in
der Fehler-Kandidatenliste aufweisen, kann einschließen: Sortieren
der Fehler-Kandidatenliste in einer strukturierten Reihenfolge;
Sortieren der Fehlerliste in der strukturierten Reihenfolge; und
Subtrahieren der sortierten Fehler-Kandidatenliste von der sortierten Fehlerliste.
Bemerkenswert ist, dass die Subtraktion zu den identifizierten Sektoren
führen
kann. Außerdem können die
Sortierschritte einschließen:
Sortieren der Fehler-Kandidatenliste in aufsteigender Reihenfolge; und
Sortieren der Fehlerliste in aufsteigender Reihenfolge. In gleicher
Weise können
die Sortierschritte einschließen:
Sortieren der Fehler-Kandidatenliste
in absteigender Reihenfolge; und Sortieren der Fehlerliste in absteigender
Reihenfolge.
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Ein
Verfahren zur Aktualisierung einer Fehlerliste in einer DVD kann
einschließen:
Verarbeitung von Sektoren auf der DVD während der Wiedergabe-Operation;
Hinzufügen
von Referenzen von ausgewählten
verarbeiteten Sektoren zu einer Fehler-Kandida-tenliste; Identifizieren
von fehlerhaften Sektoren unter den ausgewählten verarbeiteten Sektoren;
und Hinzufügen
von Referenzen von den identifizierten fehlerhaften Sektoren zu
der Fehlerliste. Außerdem
kann das Verfahren das Entfernen von Referenzen von jedem Sektor
aus der Fehler-Kandidatenliste umfassen, von dem eine entsprechende Referanz
zu der Fehlerliste hinzugefügt
worden ist.
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Der
Schritt der Hinzufügung
von Referenzen von ausgewählten
verarbeiteten Sektoren zu einer Fehler-Kandidatenliste kann einschließen: Feststellen
eines irreparablen Fehlers während
der Wiedergabe-Operation; Identifizieren eines verarbeiteten Sektors,
zu dem der irreparable Fehler gehört; und Hinzufügen einer
Referenz von einem identifizierten Sektor zu der Fehler-Kandidatenliste.
Ferner kann der Identifizierungsschritt einschließen: Identifizieren aller
Sektoren, die eine Referenz sowohl in der Fehlerliste als auch in
der Fehler-Kandidatenliste haben; Entfernen der Referenzen von den
identifizierten Sektoren aus der Fehler-Kandidatenliste; und Bestimmen,
ob jeder in der Fehler-Kandidatenliste verbleibende Sektor ein fehlerhafter
Sektor ist.
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Der
Schritt der Identifizierung aller Sektoren, die eine Referenz sowohl
in der Fehlerliste als auch in der Fehler-Kandidatenliste haben,
kann einschließen:
Sortieren der Fehler-Kandidatenliste in einer strukturierten Reihenfolge;
Sortieren der Fehlerliste in der strukturierten Reihenfolge; und
Subtrahieren der sortierten Fehler-Kandidatenliste von der sortierten Fehlerliste.
Es ist bemerkenswert, dass die Subtraktion die identifizierten Sek toren
ergeben kann. In einem Aspekt des Verfahrens können die Sortierschritte einschließen: Sortieren
der Fehler-Kandidatenliste
in aufsteigender Reihenfolge; und Sortieren der Fehlerliste in aufsteigender
Reihenfolge. In gleicher Weise können
in einem weiteren Aspekt des Verfahrens die Sortierschritte einschließen: Sortieren der
Fehler-Kandidatenliste
in absteigender Reihenfolge; und Sortieren der Fehlerliste in absteigender Reihenfolge.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltbild eines DVD-Aufzeichnungsgerätes, das
mit einem oder mehreren verbesserten Betriebsmerkmalen gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
versehen werden kann.
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2 ist
ein schematisches Diagramm eines beschreibbaren DVD-Mediums.
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3 ist
ein Ausschnitt des DVD-Mediums von 2.
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4 ist
ein Verzeichnisbaum, der ein DVD-Verzeichnis
und eine Dateienstruktur gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
veranschaulicht.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Identifizieren von fehlerhaften
Sektoren während
der Wiedergabe einer DVD veranschaulicht.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Verifizieren der identifizierten
fehlerhaften Sektoren von 5 veranschaulicht.
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7 ist
ein Blockschaltbild, das eine konventionelle physikalische Datenstruktur
einer DVD veranschaulicht.
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8 ist
ein Verzeichnisbaum, der ein konventionelles DVD-Verzeichnis und
eine Datenstruktur veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Beschreibbare DVD-Vorrichtung
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Eine
Vorrichtung 100 zur Ausführung des DVD-ROM rückwärts-kompatiblen
Fehler-Management-Verfahrens gemäß den hierin
gelehrten erfindungsgemäßen Anordnungen,
die ein beschreibbares, wieder beschreibbares Plattenmedium 102 gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
verwendet, ist in 1 in Form eines Blockschaltbildes
dargestellt. Das wieder beschreibbare Plattenmedium 102 ist
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine
wieder beschreibbare DVD. Es sei bemerkt, dass in vielen Fällen das
wieder beschreibbare Plattenmedium auch zum Beispiel eine Festplatte
oder eine magneto-optische Platte (MOD) sein kann. Ein Beispiel
für eine
MOD ist eine Mini-Disc. In vielen Fällen sind die erfindungsgemäßen Anordnungen
für Video-
oder Audio- oder sowohl für
Video- als auch Audiosignale anwendbar.
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Die
Vorrichtung 100 kann auf ein beschreibbares DVD-Medium, in diesem
Beispiel eine wieder beschreibbare DVD 102, schreiben und
von dieser lesen. Die Vorrichtung umfasst eine mechanische Anordnung 104,
einen Steuerabschnitt 120, einen Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 und
einen Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweg 170. Die Zuordnung
der meisten Blöcke
zu verschiedenen Abschnitten oder Wegen ist offensichtlich, während die
Zuordnung einiger Blöcke
aus zweckmäßigen Gründen erfolgt
und nicht kritisch für
das Verständnis der
Arbeitsweise der Vorrichtung ist.
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Die
mechanische Anordnung 104 umfasst einen Motor 106 zum
Drehen der DVD 102 und eine Abtastanordnung 108,
die sich über
die drehende Platte bewegen soll. Die Abtastanordnung 108 und der
Motor 106 werden durch eine Servovorrichtung 110 gesteuert.
Die Servovorrichtung 110 kann ein Wiedergabesignal von
Daten empfangen, das aus einer Spiralspur auf der Platte 102 als
erster Eingang gelesen werden kann. Das Wiedergabesignal kann auch
ein Eingang zu einer Fehlerkorrekturschaltung 130 sein,
die als Teil des Steuerabschnitts oder Teil des Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweges
betrachtet werden kann.
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Beim
Lesen von Daten von der Platte 102 kann ein Laser in der
Abtastanordnung 108 Laserlicht auf eine innere Schichtoberfläche der
Platte 102 richten. Je nach den auf der Platte 102 gespeicherten Daten
kann das Laserlicht im wesentlichen reflektiert oder im wesentlichen
absorbiert werden. Die Abtastanordnung 108 kann reflektiertes
Licht als einen Typ von elektrischem Signal interpretieren, während von
der inneren Schichtoberfläche
der Platte 102 absorbiertes Licht als zweiter Typ eines
elektrischen Signals interpretiert werden kann. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
werden Übergänge zwischen
Reflexionsvermögen
und Nicht-Reflexionsvermögen
zu einem digitalen Signal abgebildet, das als Wiedergabesignal bezeichnet
wird, das den auf der Platte 102 gespeicherten Daten entspricht.
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Im
Vergleich brennt bei der Aufzeichnung ein Laser in der Abtastanordnung
Punkte in eine Spiralspur auf der Platte 102, um digital
Video- oder Audio-Programm-Material aufzuzeichnen. Genauer gesagt
kann die Platte 102, die wenigstens eine innere kristalline
Aufzeichnungsschicht enthalten kann, zwei deutliche Zustände aufweisen,
amorph oder kristallin, wobei jeder unterschiedliche Reflexionseigenschaften
hat. Jene unterschiedlichen Pegel von Reflexionsvermögen können durch
optische Sensoren in der Abtastanordnung 108 festgestellt
werden.
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Vor
der Aufzeichnung ist die innere Aufzeichnungsschicht der Platte
in einem kristallinen Zustand, der ein hohes Reflexionsvermögen aufweist.
Die Lichtintensität
eines Laserstrahls kann moduliert werden, um amorphe Datenmarken
auf die Oberfläche von
Spuren in der inneren kristallinen Aufzeichnungsschicht zu schreiben.
Genauer gesagt kann die Energie eines Laserimpulses schnell die
Oberflächentemperatur
der inneren kristallinen Aufzeichnungsschicht über den Schicht-Schmelzpunkt
anheben. Einmal oberhalb des Schmelzpunktes kann die innere Schicht
von einem kristallinen Zustand mit hohem Reflexionsvermögen auf
einen amorphen Zustand mit niedrigem Reflexionsvermögen übergehen. Anschließend verhindert
das schnelle Abkühlen
der Schicht, dass die molekulare Struktur der inneren Schicht sich
in einen kristallinen Zustand reorganisiert. Somit können digitale
Daten als eine Reihe von Laserimpulsen abgebildet werden, die einen
digitalen Code auf die Platte 102 schreiben können, der
den digitalen Daten entsprechen kann.
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Es
ist bemerkenswert, dass je nach Kapazitätserfordernissen die Platte 102 entweder
eine oder zwei beschreibbare Seiten haben kann. Außerdem kann
die Platte 102 mehrere beschreibbare Schichten pro Seite
haben. Aus Gründen
des Ver ständnisses
der Erfindung ist jedoch die Zahl von Seiten und Schichten irrelevant.
Ferner ist es im Fall einer doppelseitigen Aufzeichnung auch irrelevant,
ob die Aufzeichnung auf beiden Seiten der Platte 102 von
einer oder beide Seiten der Platte 102 erfolgt.
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Zurückkehrend
nun zu 1, umfasst der Steuerabschnitt 120 vorzugsweise
eine Steuereinheit 122 und eine Navigationsdaten-Erzeugungsschaltung 126.
Die Steuereinheit 122 führt
ein erstes Eingangssignal der Navigationsdaten-Erzeugungsschaltung 126 zu,
und die Servovorrichtung 110 führt der Navigationsdaten-Erzeugungsschaltung 126 ein zweites
Eingangssignal zu. Die Servovorrichtung kann auch als Teil des Steuerabschnitts 120 betrachtet
werden. Die Navigationsdaten-Erzeugungsschaltung 126 führt ein
erstes Eingangssignal dem Multiplexer MUX 154 zu, der Teil
der Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweges 140 bildet.
Der Ausgang des MUX 154 ist ein Eingang zu einer Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128.
Der Ausgang der Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 ist
ein aufzeichnungsfähiges
Eingangssignal, das der Abtastvorrichtung 108 zugeführt und
von dem Laser auf die Spiralspur der Platte 102 „gebrannt" wird.
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Die
Steuereinheit 122 hat vorzugsweise auch Zugriff zu den
in dem Spurpuffer 172 und dem Aufzeichnungspuffer 152 enthaltenen
Daten, wie in 1 dargestellt ist. Die Steuereinheit 122 kann zwecks
Ausführung
der erfindungsgemäßen Anordnungen
in dem Spurpuffer 172 und dem Aufzeichnungspuffer 152 gespeicherte
Videodaten löschen, modifizieren
und neu formatieren. Auch sind vorzugsweise Steuer- und Daten-Schnittstellen vorgesehen,
die der Steuereinheit 122 erlauben, den Betrieb des Paket-Video-Kodierers 144 und
des Audio-Kodierers 138 zu steuern, um die hierin beschriebenen
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
auszuführen.
Im Speicher ist geeignete Software oder Firmware für die von
der Steuereinheit 122 ausgeführten üblichen Operationen vorgesehen.
Außerdem
sind Programmabläufe
für die
verbesserten Merkmale 134 vorgesehen, um die Steuereinheit 122 gemäß der Erfindung
zu steuern, was nachfolgend in größeren Einzelheiten beschrieben
wird.
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Ein
Steuerpuffer 132 für
vom Betrachter aktivierbare Funktionen zeigt die gegenwärtig verfügbaren Funktionen
an, nämlich
Wiedergabe, Aufzeichnung, Rücklauf,
schneller Vorlauf, langsame Wiedergabe, Pause/Wiedergabe und Stopp.
Der Pausenbetrieb ist ein Gegenstück zum Pausenbetrieb in einem VCR,
zum Beispiel manuelles Unterbrechen der Wiedergabe eines vor-aufgezeichneten
Programms oder Unterbrechen der Aufzeichnung eines betrachteten Programms,
um Werbung aus der Aufzeichnung zu beseitigen. Ein getrennter Pausenpuffer 136 dient zum
Empfang von Befehlen zur Ausführung
der Pause während
der Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Funktion.
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Der
Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 ist eine Signalverarbeitungsschaltung
zum Umwandeln eines konventionellen Fernsehsignals, z.B. NTSC oder
PAL, in digitalisierte Paketdaten, z.B. MPEG-1 oder MPEG-2 für digitale
Aufzeichnung durch die Vorrichtung 100. Der Eingangsweg 140 umfasst
einen NTSC-Dekodierer 142 und einen Video-Kodierer, z.B.
MPEG-1 oder MPEG-2, 144 für Video-Ein und umfasst einen
Audio-Analog/Digital-Wandler (A/D) 146 und einen Audio-Kodierer, z.B. MPEG-1
oder MPEG-2, 148. Die digitalisierten Signale werden in
einem Multiplexer 150 kombiniert und in einem Aufzeichnungspuffer 152 gespeichert,
bis ein vollständiges
Paket aufgebaut worden ist. Wenn jedes Paket aufgebaut worden ist,
wird dieses mit dem Ausgang der Navigationsdaten-Erzeugungsschaltung
in dem MUX 154 kombiniert und der Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 zugeführt. Die
Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 kann auch als Teil des
Eingangsweges 140 angesehen werden.
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Der
Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 umfasst einen Spurpuffer
oder Ausgangspuffer 172, in dem von der Platte gelesene
Daten in Pakete für
weitere Verarbeitung zusammengefügt
werden. Die Pakete werden durch eine Schaltung 174 mit
bedingtem Zugriff verarbeitet, die die Fortpflanzung der Pakete durch
den Demultiplexer 176 und in entsprechende Wege für Video-
und Audio-Verarbeitung steuert. Das Videosignal wird vom Dekodierer 178,
beispielsweise von MPEG-1 oder MPEG-2, dekodiert und als konventionelles
Fernsehsignal kodiert, z.B. NTSC oder PAL. Das Audiosignal wird
von der Schaltung 182, zum Beispiel von MPEG-1 oder MPEG-2, dekodiert und
durch den Audio-Digital/Analog-(D/A)-Wandler 184 in analoge
Form umgewandelt. Wie erwähnt, kann
angenommen werden, dass der Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 die
Fehlerkorrekturschaltung 130 enthält.
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Die
Vorrichtung 100 kann ein Gerät darstellen, das zum Beispiel
eine 1 X Lese- und eine 1 X Schreib-Fähigkeit hat. Solche Geräte können üblicherweise
maximale Datenraten zum Aufzeichnen oder Abspielen von etwa 11 Magabits/Sekunde
haben. Um einige der erfindungsgemäßen Anordnungen auszuführen, ist
es erforderlich, in einer Weise abzuspielen (Lesen) und aufzuzeichnen
(Schreiben), die gleichzeitig zu sein scheint. Annähernd gleichzeitiges
Wiedergeben und Aufzeichnungen mit einem solchen Gerät würde unmöglich zu
sein scheinen, aber ein Gerät
mit einer solchen minimalen Fähigkeit kann
vorteilhafterweise gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
betrieben werden, um anscheinend gleichzeitiges Wiedergeben und
Aufzeichnungen vorzusehen, wie auch andere erfindungsgemäße Anordnungen.
Es sei auch bemerkt, dass die erfindungsgemäßen Anordnungen ebenfalls für Geräte mit höheren Datenraten
brauchbar sein können.
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DVD-MEDIEN
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Zur
Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Anordnungen kann Programm-Material
auf beschreibbare DVD-Medien aufgezeichnet werden, z.B. auf die
wieder beschreibbare DVD von 1 und von
der wieder beschreibbaren DVD abgespielt werden. Die wieder beschreibbare
DVD 102, die in größeren Einzelheiten
in 2 dargestellt ist, kann aus zwei durch eine Klebstoffschicht
miteinander verbundenen Substraten bestehen, die eine 1,2 mm dicke
Platte bilden. In der Platte kann ein Mittelloch 118 vorgesehen
werden, so dass eine Greifvorrichtung des Motors 106 von 1 die
Platte sicher greifen und deren Winkelbewegung gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
steuern kann.
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Wie
in der konventionellen DVD-RAM-Technologie besitzt die wieder beschreibbare
DVD 102 eine Steg/Rillen-Struktur und Phasenänderungs-Material,
um auf der Platte Daten aufzuzeichnen. Die Steg/Rillen-Kombination
bildet eine kontinuierliche Spirale 112 mit abwechselnd
auf Steg und Rille aufgezeichneten Daten. Daten können auf
die wieder beschreibbare DVD 102 in einer Richtung nach
außen
entlang der Spirale 112 geschrieben werden, die bei dem
kleineren Radiusteil beginnt und sich zum größeren Radiusteil erstreckt.
Die verschiedenen Gruppen von drei großen Punkten (_) bezeichnen Teile
der Spirale, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Jeder
nahezu kreisförmige,
radial konzentrische Abschnitt der Spirale 12 wird auch
als Spur bezeichnet. Die Spirale 112 kann auch ein Seite-zu-Seite-Wobble haben, in
der Zeichnung nicht dargestellt, um eine Anpassung an den Medien-Typ zu
indizieren. Aufgrund von Maßstabsschwierigkeiten
sind nur Teile der Spirale 16 dar gestellt, und diese sind
in stark vergrößertem Maßstab dargestellt.
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Um
eine konstante Datendichte über
der Oberfläche
der wieder beschreibbaren DVD 102 zu gewährleisten,
ist die Aufzeichnungs-Oberfläche
in vierundzwanzig (24) ringförmige
Zonen unterteilt. Jede Zone hat 1,888 Spuren, die 944 Stegspuren und
944 Rillenspuren enthalten. Jede Spur ist in Sektoren 114 unterteilt
(der Einfachheit halber ist nur ein einziger Sektor dargestellt).
Die innerste Zone hat siebzehn (17) Sektoren pro Spur. Die Zahl
von Sektoren pro Spur nimmt um eins in jeder folgenden Zone zu.
Somit enthält
die äußerste Zone
vierzig (40) Sektoren pro Spur. Jeder Sektor 114 beginnt
mit einerm Nur-Lese-Identifikationsfeld, das auf der Platten-Oberfläche eingeprägt ist.
Dieses Identifikationsfeld, das als Header bekannt ist, dient zur
Identifizierung des physikalischen Ortes des Sektors und wird von
dem vom Benutzer beschreibbaren Datenfeld getrennt gehalten, um
zu gewährleisten,
dass es permanent lesbar ist. Die wieder beschreibbare DVD 102 kann
ferner einen geprägten
Bereich 116 enthalten, der Nur-Lese-Daten enthält, die
den Typ des Mediums, z.B. DVD-RAM, DVD-ROM oder DVD-R identifizieren
kann.
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3 ist
ein Ausschnitt der wieder beschreibbaren DVD 102 von 2.
Wie in 3 dargestellt ist, kann eine wieder beschreibbare
DVD 102 sowohl wieder beschreibbare Datenbereiche als auch
geprägte
Datenbereiche enthalten. Die geprägten Daten für eine wieder
beschreibbare DVD 102 können
sich am innersten Teil der wieder beschreibbaren DVD 102 befinden,
der auch als Einführungsbereich 116 bezeichnet
wird. Der Einführungsbereich 116 enthält Informationen,
die den Typ des Mediums, z.B. DVD-RAM oder DVD-R identifizieren
können. Die
wieder beschreibbare DVD 102 kann in gleicher Weise einen
Ausführungsbereich 124 enthalten.
Be merkenswert ist, dass jede Zone einen Benutzerbereich und einen
zugeordneten Reservebereich (nicht dargestellt) haben kann. Der
Reservebereich kann für
den Ersatz irgendeines fehlerhaften Sektors verwendet werden, der
in dem Benutzerbereich festgestellt worden ist. Schließlich kann
die Adressierung eines fehlerhaften Sektors unter Verwendung von Fehler-Verwaltungsbereichen 122 gehandhabt
werden. Jeder Fehler-Verwaltungsbereich 122 kann eine Liste
von fehlerhaften Sektoren und zugeordneten Ersatzsektoren enthalten.
Außerdem
kann jeder Fehler-Verwaltungsbereich 122 dieselben Informationen enthalten
wie andere Fehler-Verwaltungsbereiche 122,
die ein zusätzliches
Maß an
Redundanz vorsehen, um die Zuverlässigkeit der wieder beschreibbaren
DVD 102 zu verbessern.
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Es
sei hervorgehoben, dass die hierin gelehrten verbesserten Merkmale
bei anderen Arten von Plattenmedien und Spielern sowie Aufzeichnungsgeräten für Plattenmedien
verwendbar sind. Außerdem
können
verschiedene Abwandlungen der in 1 dargestellten
Vorrichtung und des in 2 und 3 dargestellten
Plattenmediums gemeinsam verwendet werden, um die hierin gelehrten
verbesserten Merkmale gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
auszuführen.
Insbesondere kann eine Lösung
für die
Verwaltung von fehlerhaften Sektoren gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
Modifikationen und Zusätze
zu Hardware, Firmware und Software in der Steuereinheit 122 enthalten,
um Daten auf beschreibbare DVD-Medien
aufzuzeichnen.
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PRÜFEN FEHLERHAFTER
SEKTOREN FÜR
DIGITALE PLATTENAUFZEICHNUNGSGERÄTE
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Bemerkenswert
ist, dass die vorliegende Erfindung in Hardware, Software oder einer
Kombination von Hardware und Software ausgeführt werden kann. Maschinenlesbare
Speicherung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in zentralisierter Weise in einem Computer-System
realisiert werden, z.B. der Steuereinheit 122, oder in
verteilter Weise, bei der verschiedene Elemente in mehreren miteinander verbundenen
Computer-Systemen verstreut sind. Jede Art von Computer-System oder andere
Geräte, die
zur Ausführung
der hierin beschriebenen Verfahren geeignet sind, ist akzeptabel.
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Obwohl
die hierin beschriebene Erfindung die Steuereinheit 122 von 1 ins
Auge fasst, könnte
eine typische Kombination von Hardware und Software ein Allzweck-Computer-System mit
einem Computer-Programm sein, das, wenn es geladen und ausgeführt wird,
das Computer-System und ein DVD-Aufzeichnungssystem ähnlich dem
Steuerabschnitt 120 von 1 steuert,
so dass es die hierin beschriebenen Verfahren ausführt. Die
vorliegende Erfindung kann auch in ein Computer-Programm-Produkt
eingebettet sein, das alle Merkmale umfasst, die die Ausführung der
hierin beschriebenen Verfahren ermöglicht, und das beim Laden
in ein Computer-System
diese Verfahren ausführen
kann.
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Ein
Computer-Programm im vorliegenden Zusammenhang kann ein Ausdruck
in jeder Sprache, jedem Code oder jeder Bezeichnung einer Gruppe von
Instruktionen sein, der ein System, das eine Informations-Verarbeitungsfähigkeit
hat, veranlassen soll, eine bestimmte Funktion entweder unmittelbar oder
nach einem oder beiden der folgenden Merkmale auszuführen: a)
Umwandlung in eine andere Sprache, einen anderen Code oder eine
andere Bezeichnung; und b) Wiedergabe in einer unterschiedlichen materiellen
Form. Die hierin offenbarte Erfindung kann ein Verfahren sein, das
in ein Computer-Programm eingebettet ist, das von einem Programmierer unter
Verwendung kommerziell verfügbarer
Entwicklungswerkzeuge zum Betrieb von Systemen, die mit der oben beschriebenen
Steuereinheit 122 kompatibel sind, ausgeführt werden
kann. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
werden fehlerhafte Sektoren auf einer wieder beschreibbaren Platte
festgestellt und eine Referenz von ihr in einer Fehlerliste in dem
in 3 gezeigten Fehler-Verwaltungsbereich 122 platziert.
Als Folge werden jene fehlerhaften Sektoren, von denen eine Referenz
in der Fehlerliste gespeichert ist, für die Aufzeichnung nicht verwendet.
Genauer gesagt werden die fehlerhaften Sektoren auf einer wieder
beschreibbaren Platte während
jeder Wiedergabe der Platte geprüft.
Wenn ein irreparabler Fehler beim Abspielen eines bestimmten Sektors
festgestellt wird, kann der bestimmte Sektor als ein fehlerhafter
Sektor-Kandidat gebranntmarkt werden. Als solcher kann der bestimmte
Sektor in einer Fehler-Sektor-Kandidatenliste
platziert werden. Wenn der bestimmte Sektor später als echter fehlerhafter
Sektor bestätigt
wird, kann eine Referenz von dem bestimmten Sektor der Fehlerliste
in dem Fehler-Verwaltungsbereich 122 hinzugefügt werden.
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Bemerkenswert
ist, dass zusätzliche
Verzeichnisse dem DVD-Verzeichnis und der Dateistruktur hinzugefügt werden
können,
um die Fehlerliste und die Fehler-Sektor-Kandidatenliste anzupassen. Genauer
gesagt kann, wie in dem Verzeichnisbaum von 4 gezeigt
ist, eine DVD-Verzeichnis-Struktur gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
unterhalb des Stammverzeichnisses 400 ein DVD-Videoverzeichnis 401,
eine Fehlerliste 425, eine Fehler-Kandidatenliste 430 und entsprechende
Fehlerlisten- und Fehler-Kandidatenlisten-Sicherungsverzeichnisse 435, 440 enthalten.
Zusätzlich
kann – wie in üblichen
DVD-Videoverzeichnissen – das DVD-Videoverzeichnis 401 eine
Video-Verwaltungs-Informationsdatei 402, eine Video-Verwaltungs-Menüdatei 403 und
die Video-Verwaltungs-Sicherungsdatei 404 enthalten.
Zusätzlich
kann jeder Titel in dem DVD-Videoverzeichnis 401 eine Video-Titel-Informationsdatei 405A, 405B,
ein Video-Titel-Menü 406A, 406B, eine
oder mehrere Video-Objekt-Gruppendateien 407A, 407B, 408A, 408B und
eine Video-Titel-Sicherungsdatei 409A, 409B enthalten.
Wahlweise kann die DVD-Verzeichnis-Struktur auch ein DVD-Audioverzeichnis 410,
das JACKET P-Verzeichnis 415 und andere vom Benutzer definierbare
Verzeichnisse 420 enthalten.
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Die
Identifizierung eines fehlerhaften Sektors und das Verifizierungsverfahren
gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
verwendet vorteilhafterweise die Wiedergabefunktion als Prüfprozess
für einen
fehlerhaften Sektor. Folglich kann jeder für einen Fehler verdächtige Sektor
während
der Wiedergabe des Sektors einer Fehler-Kandidatenliste hinzugefügt werden.
Anschließend
kann ein Verifizierungsprozess bestimmen, ob die Sektoren in der Fehler-Kandidatenliste
der Fehlerliste hinzugefügt werden
sollen. 5 ist ein Flussdiagramm, das
einen Prozess zum Feststellen und Verfolgen verdächtiger Fehlersektoren während der
Ausführung
einer DVD-Wiedergabefunktion darstellt. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen
kann beim Schritt 501 zuerst der Prozess versuchen, einen
Sektor in einer wieder beschreibbaren DVD zu lesen. Wenn man beim
Entscheidungsschritt 502 auf einen Fehler trifft, kann
beim Schritt 503 die Adresse des Sektors oder eine andere
geeignete Referenz von ihm einer Fehler-Kandidatenliste hinzugefügt werden.
Wenn beim Entscheidungsschritt 504 bestimmt wird, dass
die Wiedergabe fortgesetzt werden sollte, kann der Prozess wiederholen,
wo beim Schritt 501 der Prozess den nächsten Sektor in der DVD lesen
kann.
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Um
redundante Verifizierungsprüfungen
von verdächtigen
Fehlersektoren, die in einer Fehler-Kandidatenliste enthalten sind,
zu vermindern, können
Adressen von verdächtigen Fehlersektoren vorteilhafterweise
in einer strukturierten Reihenfolge sowohl in der Fehlerliste als
auch (für
verifizierte fehlerhafte Sektoren) der Fehler-Kandidatenliste gespeichert
werden. Wenn sowohl die Fehler- als auch die Fehler-Kandidatenliste
in strukturierter Reihenfolge gespeichert werden, kann genauer gesagt
jede verglichen werden, und Sektoren, die nicht in beiden Listen
enthalten sind, können
leichter identifiziert werden. Zum Beispiel können die Fehlerliste und die Fehler-Kandidatenliste
in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge sortiert werden.
In jedem Fall kann, wenn beim Schritt 504 bestimmt wird,
dass die Wiedergabe nicht fortgesetzt werden sollte, beim Schritt 505 die
Fehler-Kandidatenliste gemäß einer spezifizierten
Struktur sortiert werden, zum Beispiel in aufsteigender oder absteigender
Reihenfolge. Anschließend
kann beim Schritt 506 der Verifizierungsprozess beginnen.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Verifizieren verdächtiger
fehlerhafter Sektoren nach dem Feststellungs- und Verfolgungsprozess
von 5 veranschaulicht. Um Unbequemlichkeiten für den Benutzer
zu minimieren, ist es von Bedeutung, dass der Verifizierungsprozess
vorteilhafterweise unmittelbar vor dem Auswerfen der Platte ausgeführt werden
kann. Genauer gesagt kann beim Schritt 601 eine vorhandene
Fehlerliste geladen werden. Es ist bemerkenswert, dass die Fehlerliste
eine sortierte Fehlerliste sein kann. Zusätzlich kann beim Schritt 602 die
Fehler-Kandidatenliste geladen werden. Es ist von Bedeutung, dass
die Erfindung nicht auf die Wiedergewinnung einer zuvor sortierten
Fehlerliste und Fehler-Kandidatenliste begrenzt ist. Vielmehr können in
einem alternativen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Listen
wiedergewonnen und dynamisch in einer strukturierten Reihenfolge
sortiert werden, z.B. in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge.
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In
jedem Fall können
beim Schritt 603 die Listen verglichen und jene Sektoren
in der Fehler-Kandidatenliste, die sich bereits in der Fehlerliste befinden,
aus der Fehler-Kandidatenliste entfernt werden. Bemerkenswert ist,
dass nach Sortieren der Listen in einer strukturierten Reihenfolge
die Fehler-Kandidatenliste nur von der Fehlerliste subtrahiert zu
werden braucht, um zu bestimmen, welche Sektoren in der Fehler-Kandidatenliste
der Fehlerliste noch nicht hinzugefügt worden sind. Die verbleibenden Sektoren
werden zu einer Gruppe von verdächtigen fehlerhaften
Sektoren erklärt,
die anschließend
zu verifizieren sind.
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Beim
Schritt 604 werden die verbleibenden Sektoren individuell
verifiziert, um zu bestimmen, ob die Sektoren tatsächlich fehlerhaft
sind. Wenn bestimmt wird, dass ein verdächtiger fehlerhafter Sektor tatsächlich fehlerhaft
ist, kann beim Schritt 605 der fehlerhafte Sektor der Fehlerliste
hinzugefügt
und von der Fehler-Kandidatenliste entfernt werden. Andernfalls
wird der fehlerhafte Sektor einfach von der Fehler-Kandidatenliste
entfernt. Schließlich
kann bei den Schritten 606 und 607 die Fehlerliste
gemäß der strukturierten
Reihenfolge sortiert und in die Fehlerliste in der wieder beschreibbaren
DVD geschrieben werden.