DE60104261T2

DE60104261T2 - Informationsaufzeichnungsgerät und -verfahren, und Informationswiedergabegerät und -verfahren

Info

Publication number: DE60104261T2
Application number: DE60104261T
Authority: DE
Inventors: Mikio 1-chome Yamamuro
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2002124026A; US7046806B2; DE60104261D1; EP1199718A3; EP1199718A2; EP1199718B1; US20020106083A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Informationsaufzeichnungsvorrichtung und eines Verfahrens zum Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einer optischen Platte oder dergleichen, auf die/von der Information geschrieben/ausgelesen werden kann. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Informationsreproduktionsvorrichtung und ein Verfahren zum Reproduzieren von auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneter Information.
Wie bekannt ist, wurden neuerdings wiederbeschreibbare optische Daten-Platten entwickelt und in praktischen Gebrauch gebracht. Als wiederbeschreibbare optische Daten-Platten haben sich beispielsweise DVD (Digital Versatile Disk)-RAM (Random Access Memory), DVD-RW (Rewritable) und dergleichen durchgesetzt.
Bei einer wiederbeschreibbaren optischen Daten-Platte geht, wenn der Benutzer als aufzuzeichnende Digitaldaten Daten als einen langen Lauf bzw. eine lange Folge von nur einen von zwei Werten aufzeichnet, die Symmetrie von bei der Reproduktion gelesenen HF-Signalen verloren, womit verschiedene Servosysteme nachteilig beeinflusst werden.
Aus diesem Grund werden aufzuzeichnende Digitaldaten einem Verwürfelungsprozess basierend auf einem Verwürfelungsmuster unterzogen, das durch einen Pseudozufallszahlgenerator oder dergleichen erzeugt wird, sodass der eine und der andere Wert der Daten fast mit der gleichen Erzeugungshäufigkeit bei der Aufzeichnung gesteuert werden.
Andererseits werden in dem DVD-Format aufzuzeichnende Digitaldaten in vorbestimmte Referenzeinheiten, die Sektoren genannt werden, segmentiert und auf einer optischen Platte aufgezeichnet, während Adressen für jeweilige Sektoren zugewiesen werden. In diesem Fall wird der Verwürfelungsprozess für aufzuzeichnende Digitaldaten für jeden Sektor durchgeführt, und zu verwendende Verwürfelungsmuster werden dauerhaft für jeweilige Adressen bestimmt.
Aus diesem Grund werden in dem Fall dass Daten, wie beispielsweise Managementdaten, die an einer vorbestimmten Stelle auf einer optischen Platte aufgezeichnet sind, häufig nur teilweise geändert und vollständig bei einem Wiederbeschreibprozess wiederbeschrieben werden, identische Daten einem Verwürfelungsprozess mittels einem identischen Verwürfelungsmuster unterzogen und wiederholt an einer identischen Position auf der optischen Platte aufgezeichnet.
Da in diesem Fall der Verwürfelungsprozess von identischen Daten mit einem identischen Verwürfelungsmuster immer ein identisches Ergebnis hat, bedeutet ein wiederholtes Schreiben der verwürfelten Daten an einer identischen Position auf der optischen Platte folglich, identische Daten an der identischen Position auf der optischen Platte wiederholt zu schreiben.
Wenn jedoch identische Digitaldaten wiederholt an einer identischen Position als Reaktion auf jede Wiederbeschreibanforderung, wie die Managementdaten, geschrieben werden, kann die Wiederbeschreibungslebensdauer der optischen Platte, auf der Daten mittels Phasenänderungsmarken aufgezeichnet werden, beeinträchtigt werden.
Die EP 0 822 555 A2 offenbart eine Informationsaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Informationsreproduktionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5. Außerdem werden ein Informationsaufzeichnungsverfahren und ein Informationsreproduktionsverfahren offenbart.
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Situation durchgeführt und hat als ihre Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Informationsaufzeichnung bereitzustellen, die die Beeinträchtigung der Wiederbeschreibungslebensdauer eines Aufzeichnungsmediums minimieren und eine hochzuverlässige Datenaufzeichnung gewährleisten können, indem verhindert wird, dass identische Daten wiederholt an einer identischen Position geschrieben werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Informationsreproduktion bereitzustellen, die eine hochzuverlässige Datenreproduktion von einem Aufzeichnungsmedium erzielen kann, auf dem Daten durch die Vorrichtung und das Verfahren zur Informationsaufzeichnung, die oben erwähnt wurden, aufgezeichnet sind.
Die obige Aufgabe wird durch eine Informationsaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Informationsaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 3, eine Informationsreproduktionsvorrichtung gemäß Anspruch 5 und ein Informationsreproduktionsverfahren gemäß Anspruch 6 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf die vorteilhaften Aspekte der Erfindung.
Die Erfindung kann vollständiger aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
1 eine Ansicht zum Erläutern des Datenformats von Digitaldaten, die pro Sektor aufzuzeichnen sind, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Diagramm zum Erläutern der Verarbeitungssequenz zum Bilden von Sektoren von Benutzerdaten und für ihre Umwandlung in aufzuzeichnende physikalische Daten bei der Ausführungsform der Erfindung;
3 ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Informationsaufzeichnungsvorrichtung zum Bilden von Sektoren von Benutzerdaten und für ihre Umwandlung in aufzuzeichnende physikalische Daten bei der Ausführungsform der Erfindung; und
4 ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Informationsreproduktionsvorrichtung zum Reproduzieren eines Aufzeichnungsmediums bei der Ausführungsform der Erfindung.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird hier nachstehend ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt das Datenformat für einen Sektor. Aufzuzeichnende Digitaldaten werden in Sektoren aufgebrochen, die jeweils die in 1 gezeigte Struktur aufweisen, einem Verwürfelungsprozess für jeweilige Sektoren unterzogen und auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einer optischen Platte, aufgezeichnet.
Ein Sektor ist aus 172 Bytes × 12 Reihen = 2064 Bytes aufgebaut und enthält 4-Byte-Identifikationsdaten ID, einen 2-Byte-ID-Fehlererfassungscode IED, ein 5-Byte-Reservefeld RSV, 1-Byte-Verwürfelungsmusterdaten SP, die ein verwendetes Verwürfelungsmuster angeben, 2048-Byte-Benutzerdaten und einen 4-Byte-Fehlererfassunscode EDC.
2 zeigt die Verarbeitungssequenz zum Bilden von Sektoren aus aufzuzeichnenden Digitaldaten und zum Umwandeln in auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnende physikalische Daten. Nach den Identifikationsdaten ID werden ein ID-Fehlererfassungscode IED, ein Reservefeld RSV und Verwürfelungsmusterdaten SP an die 2048-Byte-Benutzerdaten angehängt (Schritte A1, A2 und A3), ein Fehlererfassungscode EDC für die Benutzerdaten wird erzeugt und angehängt, um einen -Sektor vor einem Benutzerdaten-Verwürfelungsprozess zu bilden (Schritt A4).
Danach werden die Benutzerdaten einem Verwürfelungsprozess mittels eines durch das Verwürfelungsmuster SP gekennzeichneten Verwürfelungsmuster unterzogen, um einen verwürfelten Sektor zu erhalten (Schritt A5). Ein Cross-Reed-Solomon-Fehlerkorrekturcode ECC wird erzeugt und für 16 verwürfelte Sektoren angehängt (Schritt A6).
Aufzeichnungssektoren sind diejenigen, nachdem der ECC angehängt ist, und Fehlerkorrekturcodes PI uns PO werden ebenfalls angehängt (Schritt A7). Physikalische Sektoren sind Daten, nachdem Synchronisationscodes (SYNC Codes) an den Köpfen alle 91 Bytes der Aufzeichnungssektoren angehängt sind, und eine 8-16-Modulation ausgeführt wurde (Schritt A8).
3 zeigt eine Informationsaufzeichnungsvorrichtung zum Bilden von Sektoren aus aufzuzeichnenden Digitaldaten und zum Umwandeln in auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnende physikalische Daten. Benutzerdaten werden in Sektoren aufgebrochen und an eine Verwürfelungsverarbeitungsschaltung 11 geliefert.
Die Verwürfelungsverarbeitungsschaltung 11 verwürfelt Benutzerdaten des Eingangssektors auf der Grundlage eines Verwürfelungsmusters, das von einer Verwürfelungsmustererzeugungsschaltung 13 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von einer Verwürfelungsmusterauswahlschaltung 12 ausgegeben wird, und speichert die verwürfelten Daten in ihrem internen Puffer 11a.
Die von der Verwürfelungsverarbeitungsschaltung 11 ausgegebenen verwürfelten Benutzerdaten werden an eine Anhängungsschaltung 14 geliefert und zusätzlicher Information, wie beispielsweise Identifikationsdaten ID, einem ID-Fehlererfassungscode IED, einem Reservefeld RSV, Verwürfelungsmusterdaten SP, einem Fehlererfassungscode EDC, Adressdaten, die die logische Adresse der Daten angeben und dergleichen wird angehängt.
In diesem Fall sind die Verwürfelungsmusterdaten SP Information, die das Verwürfelungsmuster spezifiziert, wobei die Verwürfelungsmusterauswahlschaltung 12 die Verwürfelungsmustererzeugungsschaltung 13 dazu bringt, sie auszugeben, und die von der Verwürfelungsmusterauswahlschaltung 12 geliefert wird.
Danach werden von der Anhängungsschaltung 14 ausgegebene Sektordaten an eine Fehlerkorrekturcodeanhängungsschaltung 15 ausgegeben und ein ECC-Code wird an diese angehängt. Die Sektordaten, an die der ECC-Code durch die Fehlerkorrekturanhängungsschaltung 15 angehängt wird, werden an eine Datenmodulationsschaltung 16 geliefert, einer 8-16-Modulation unterzogen und dann auf einem Aufzeichnungsmedium M, wie beispielsweise einer optischen Platte oder dergleichen, aufgezeichnet.
In diesem Fall steuert die Verwürfelungsmusterauswahlschaltung 12 die Verwürfelungsmustererzeugungsschaltung 13, um – sogar für einen an einer identischen Position aufzuzeichnenden Sektor, d.h. einer identischen Adresse auf dem Aufzeichnungsmedium M – für jeden Schreibvorgang auf einem Aufzeichnungsmedium ein Verwürfelungsmuster zufällig zu ändern.
Aus diesem Grund werden, sogar wenn identische Daten wiederholt an einer identischen Position auf dem Aufzeichnungsmedium M aufgezeichnet werden, in der Praxis unterschiedliche physikalische Daten auf dem Aufzeichnungsmedium M aufgezeichnet, da sich das Verwürfelungsmuster zufallsmäßig mit jeder Aufzeichnung ändert. Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass identische Daten wiederholt an einer identischen Position geschrieben werden, und die Wiederbeschreibungslebensdauer des Aufzeichnungsmediums M wird verlängert, womit eine hochzuverlässige Datenaufzeichnung gewährleistet wird.
4 zeigt eine Informationsreproduktionsvorrichtung zum Reproduzieren des Aufzeichnungsmediums, auf dem Daten, wie oben beschrieben, aufgezeichnet sind. Von dem Aufzeichnungsmedium M gelesene Reproduktionsdaten werden an eine Datendemodulationsschaltung 17 geliefert, einer 16-8-Demodulation unterzogen und dann einer Fehlerkorrektur mit dem ECC-Code durch eine Fehlerkorrekturschaltung 18 unterzogen.
Danach werden Daten einer Referenzeinheit (für jeden Sektor), die einer Fehlerkorrektur unterzogen wurden, an eine Decodierschaltung 19 geliefert, um die Identifikationsdaten ID, den ID-Fehlererfassungscode IED, das Reservefeld RSV, die Verwürfelungsmusterdaten SP und den Fehlererfassungscode EDC sowie auch Benutzerdaten zu decodieren.
Von diesen Daten werden die von der Decodierschaltung 19 ausgegebenen Benutzerdaten an eine Entwürfelungsverarbeitungsschaltung 20 geliefert und entwürfelt. In diesem Fall werden die von der Decodierschaltung 19 decodierten Verwürfelungsmusterdaten SP an eine Entwürfelungsmusterauswahlschaltung 21 geliefert.
Die Entwürfelungsmusterauswahlschaltung 21 steuert eine Entwürfelungsmustererzeugungsschaltung 22, um ein erforderliches Entwürfelungsmuster auf der Grundlage der eingegebenen Verwürfelungsmusterdaten SP zu erzeugen. Die Entwürfelungsverarbeitungsschaltung 20 entwürfelt die eingegebenen Benutzerdaten auf der Grundlage des von der Entwürfelungsmustererzeugungsschaltung 22 ausgegebenen Entwürfelungsmusters und gibt die entwürfelten Daten als Benutzerdaten aus.
D.h., dass ein für den Entwürfelungsprozess erforderliches Entwürfelungsmuster auf der Grundlage der aus dem Aufzeichnungsmedium M gelesenen Verwürfelungsmusterdaten SP erzeugt wird, um von dem Aufzeichnungsmedium M gelesene Daten zu entwürfeln. Somit können, sogar wenn das Verwürfelungsmuster zufallsmäßig jede Aufzeichnung ändert, ursprüngliche Benutzerdaten genau entwürfelt werden, womit eine hochzuverlässige Datenreproduktion ermöglicht wird.
Bei der obigen Ausführungsform werden nur die Benutzerdaten verwürfelt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Identifikationsdaten ID, der ID-Fehlererfassungscode IED, das Reservefeld RSV, die Verwürfelungsmusterdaten SP, der Fehlererfassungscode EDC und dergleichen gleichzeitig oder einzeln verwürfelt werden, womit die gleiche Wirkung erhalten wird.

Claims

Informationsaufzeichnungsvorrichtung zum Verwürfeln von digitalen Daten, die in vorbestimmte Referenzeinheiten aufgebrochen sind, zum Anhängen von zusätzlicher Information an die verwürfelten Daten und zum Aufzeichnen der verwürfelten Daten und der zusätzlichen Information auf einem Aufzeichnungsmedium (M), mit: einem Verwürfelungsprozessor (11), der digitale Daten für jede vorbestimmte Referenzeinheit mit einem zufällig erzeugten Verwürfelungsmuster verwürfelt; und einem Aufzeichnungscontroller (14), der Verwürfelungsmusterinformation (SP) zum Spezifizieren des beim Verwürfeln durch den Verwürfelungsprozessor (11) verwendeten Verwürfelungsmusters auf dem Aufzeichnungsmedium (M) aufzeichnet, die in der zusätzlichen Information aufzunehmen ist, wobei die zusätzliche Information Identifikationsinformation zum Identifizieren der Referenzeinheit umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass der Verwürfelungsprozessor (11) die Identifikationsinformation verwürfelt; und der Aufzeichnungscontroller (14) angepasst ist, die zusätzliche Information an einem Kopf jeder Referenzeinheit zuzuteilen, und die Verwürfelungsmusterinformation (SP) auf dem Aufzeichnungsmedium (M) zwischen der verwürfelten Identifikationsinformation und den verwürfelten digitalen Daten aufzuzeichnen.
Informationsaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verwürfelungsprozessor (11) die digitalen Daten der Referenzeinheit, die an einer identischen Position des Aufzeichnungsmediums (M) geschrieben wurden, mittels eines unterschiedlichen Verwürfelungsmusters für jeden Schreibvorgang verwürfelt.
Informationsaufzeichnungsverfahren zum Verwürfeln von digitalen Daten, die in vorbestimmter Referenzeinheiten aufgebrochen sind, zum Anhängen zusätzlicher Information an die verwürfelten Daten und zum Aufzeichnen der verwürfelten Daten und der zusätzlichen Information auf einem Aufzeichnungsmedium (M), mit einem Verwürfelungsverarbeitungsschritt zum Verwürfeln von digitalen Daten für jede vorbestimmte Referenzeinheit mit einem zufällig erzeugten Verwürfelungsmuster, und einem Aufzeichnungssteuerschritt zum Aufzeichnen von Verwürfelungsmusterinformation (SP) zum Spezifizieren des Verwürfelungsmusters, das beim Verwürfeln bei dem Verwürfelungsverarbeitungsschritt auf dem Aufzeichnungsmedium (M) zu verwenden ist, die in der zusätzlichen Information aufzunehmen ist, wobei die zusätzliche Information eine Identifikationsinformation zum Identifizieren der Referenzeinheit aufweist;. wobei das Verfahren ferner umfasst: Verwürfeln der Identifikationsinformation bei dem Verwürfelungsverarbeitungsschritt; und wobei der Aufzeichnungssteuerschritt den Schritt eines Zuteilens der zusätzlichen Information an einem Kopf jeder Referenzeinheit und des Aufzeichnens der Verwürfelungsmusterinformation (SP) auf dem Aufzeichnungsmedium (M) zwischen der verwürfelten Identifikationsinformation und den verwürfelten digitalen Daten umfasst.
Informationsaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 3, bei dem der Verwürfelungsverarbeitungsschritt zum Verwürfeln von digitalen Daten für die Referenzeinheit, die an einer identischen Position des Aufzeichnungsmediums (M) geschrieben wurden, ein unterschiedliches Verwürfelungsmuster für jeden Schreibvorgang verwendet.
Informationswiedergabevorrichtung zum Wiedergeben eines Aufzeichnungsmediums (M), auf dem (i) digitale Daten, die in vorbestimmte Referenzeinheiten aufgebrochen und jeweils mit zufällig erzeugten Verwürfelungsmustern verwürfelt sind, und (ii) zusätzliche Information, die Verwürfelungsmusterinformation (SP) zum Spezifizieren des Verwürfelungsmusters umfasst, die verwendet wird, um jedes Stück von digitalen Daten der vorbestimmte Referenzeinheit zu verwürfeln, und verwürfelte Identifikationsinformation zum Identifizieren der Referenzeinheit, und die an einem Kopf jeder der Referenzeinheiten zugeteilt sind, aufgezeichnet werden, mit einem Entwürfelungsmustergenerator (22), der die Verwürfelungsmusterinformation (SP) aus der von dem Aufzeichnungsmedium (M) gelesenen zusätzlichen Information extrahiert und ein entsprechendes Entwürfelungsmuster auf der Grundlage der Verwürfelungsmusterinformation (SP) erzeugt, und einem Entwürfelungsprozessor (20), der die digitalen Daten der Referenzeinheit, die von dem Aufzeichnungsmedium (M) gelesen wurden, auf der Grundlage des durch den Entwürfelungsmustergenerator (22) erzeugten Entwürfelungsmusters entwürfelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Entwürfelungsprozessor (20) die verwürfelte Identifikationsinformation entwürfelt.
Informationswiedergabeverfahren zum Wiedergeben eines Aufzeichnungsmediums (M), auf dem (i) digitale Daten, die in vorbestimmte Referenzeinheiten aufgebrochen und jeweils mit zufällig erzeugten Verwürfelungsmustern verwürfelt sind, und (ii) zusätzliche Information, die Verwürfelungsmusterinformation (SP) zum Spezifieren des Verwürfelungsmusters umfasst, die verwendet wurde, um jedes Stück von digitalen Daten der vorbestimmten Referenzeinheit zu verwürfeln, und verwürfelte Identifikationsinformation zum Identifizieren der Referenzeinheit, und die an einen Kopf jeder der Referenzeinheiten zugeteilt werden, aufgezeichnet sind, mit einem Verwürfelungsmustererzeugungsschritt zum Extrahieren der Verwürfelungsmusterinformation (SP) aus der aus dem Aufzeichnungsmedium (M) gelesenen zusätzlichen Information und zum Erzeugen eines entsprechenden Entwürfelungsmusters auf der Grundlage der Verwürfelungsmusterinformation (SP); und einem Entwürfelungsverarbeitungsschritt zum Entwürfeln der digitalen Daten der Referenzeinheit, die aus dem Aufzeichnungsmedium (M) gelesen wurden, auf der Grundlage des bei dem Entwürfelungsmustererzeugungsschritt erzeugten Entwürfelungsmusters; wobei das Verfahren ferner ein Entwürfeln der gewürfelten Identifikationsinformation bei dem Entwürfelungsverarbeitungsschritt umfasst.