FR2779263A1 - Procede et dispositif de correction automatique du seuil de detection des donnees enregistrees sur un disque optique numerique - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de correction automatique du seuil de détection des données enregistrées sur un disque optique numérique.Dans le dispositif, un signal (s) provenant des marques prégravées des en-têtes et des marques enregistrées est fourni par un module de combinaison et de distribution (6) à un module de traitement de signal (10), dont la première branche comporte un module de mise en forme (21) produisant un signal de synchronisation (sy) appliqué à un module de synchronisation (22), qui génère les horloges de prégravure, d'écriture et de lecture, et dont la seconde branche comporte un filtre passe-bas (20) et un convertisseur analogique-numérique (23) piloté par l'horloge de lecture et fournissant un signal numérisé à une logique câblée (100) comprenant un module de correction de seuil (26), un module de filtrage (24) et un module de calcul (25), permettant la restitution des données enregistrées. Application aux lecteurs-enregistreurs de disques optiques.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CORRECTION AUTOMATIQUE DU SEUIL

DE DETECTION DES DONNEES ENREGISTREES SUR UN DISQUE

OPTIQUE NUMERIQUE.

La présente invention se rapporte au domaine du disque optique, plus précisément à la relecture et à la restitution des données de l'utilisateur enregistrées sur un tel disque par un lecteur-enregistreur de disque optique. Par données de l'utilisateur on entend les données à proprement parler de l'utilisateur, mais aussi toutes les données, qui leur sont associées, comme celles d'un code correcteur d'erreur permettant d'assurer l'intégrité des données de l'utilisateur à proprement parler. Dans la suite du texte lesdites "données de l'utilisateur" seront appelées simplement "données" et "lecture" sera indifféremment

employé pour "lecture" et "relecture".

Il existe, dans l'art antérieur, deux types de technologies du domaine des disques optiques qui conditionnent le fonctionnement du lecteurenregistreur et en particulier la génération des horloges d'écriture et de lecture nécessaires à l'enregistrement et à la lecture des données et la génération du seuil de détection des signaux lus: la technologie dite

"format continu - composite" et la technologie dite "format échantillonné".

Dans le format continu-composite le suivi de piste - suivi radial de piste et focalisation - est effectué tout au long de la piste de façon continue et la synchronisation et le rephasage de l'horloge de lecture s'effectuent en permanence sur les transitions des

données enregistrées.

Dans le format échantillonné chaque tour de 360 de la piste - la piste est une spirale s'étendant sur toute la surface du disque - est divisé en un grand nombre d'éléments appelés blocs, chaque bloc étant constitué d'un en-tête S ou SA, formé de marques prégravées dont certaines sont destinées au suivi de piste et d'autres à la synchronisation et au rephasage des horloges, et d'une zone E destinée à l'enregistrement des données, comme

cela est montré à la figure 1.

Lorsque la densité de l'information enregistrée sur le disque s'accroît par diminution du pas des pistes et diminution de la longueur des marques enregistrées -, lesdites marques enregistrées donnent un signal de lecture plus faible, plus irrégulier et dépendant de la longueur des marques enregistrées. La restitution des données enregistrées,

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qui passe par l'utilisation d'un seuil de détection, devient de plus en plus délicate. De plus deux types de problèmes apparaissent. Dans le cas du format continu-composite le resserrement des pistes conduit à une diminution du niveau du signal permettant d'effectuer le suivi radial de piste et à sa détérioration. Les solutions possibles pour remédier à ce problème sont: la diminution de la longueur d'onde et l'accroissement de l'ouverture numérique de la lentille de lecture - mais le choix de la longueur d'onde est imposé par la disponibilité des lasers et celui de l'ouverture numérique par la disponibilité des lentilles de lecture - et, ce qui est un palliatif de portée limitée, l'application d'un traitement électronique au signal de suivi radial de piste. Dans le cas du format échantillonné, en utilisant, pour générer le signal de suivi radial de piste, la technique bien connue utilisant deux marques déportées latéralement par rapport à la piste d'un côté de la piste puis de l'autre (par exemple à gauche puis à droite) pour chaque bloc, avec inversion de l'ordre desdites deux marques lorsqu'on passe d'un tour de 360 de la piste au tour suivant, il n'existe aucun problème de génération du signal de suivi radial de piste. Par contre, dans le cas dudit format échantillonné, l'horloge générée uniquement à l'aide de l'en-tête de bloc n'a plus une phase assez précise et le seuil de détection généré lui aussi à l'aide de l'en-tête de bloc n'a pas un niveau assez précis en fin de bloc pour permettre de détecter en toute

sécurité les marques enregistrées représentant les données enregistrées.

La présente invention a pour but de conserver le format échantillonné, pour bénéficier de la qualité du signal de suivi radial de piste qu'il permet d'obtenir, de garder comme avantages supplémentaires potentiels une diminution de la longueur d'onde et un accroissement de l'ouverture numérique de la lentille de lecture et de définir un procédé de génération d'un seuil de détection, conjointement à un procédé de synchronisation et de rephasage adaptés permettant une restitution satisfaisante des données enregistrées dans le cas d'une grande densité des données sur le disque. Il ne s'agit pas bien entendu de garder la synchronisation et le rephasage tels qu'ils sont pratiqués dans le format échantillonné et de leur associer les resynchronisations et les rephasages tels qu'ils sont effectués dans le format continu- composite, car alors les marques prégravées et les marques de synchronisation enregistrées occuperaient une place considérable sur le disque, faisant

décroître de façon inadmissible la capacité dudit disque.

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Le disque utilisé par le lecteur-enregistreur considéré dans le cadre de l'invention est un disque de format mixte ZCAV - CAV, la terminologie CAV et ZCAV étant d'un usage largement répandu; les données sont enregistrées suivant le format ZCAV: elles sont enregistrées dans des bandes annulaires concentriques contiguës du disque, lesdites bandes annulaires ayant préférentiellement toutes la même extension radiale, avec dans la partie la plus intérieure de chaque dite bande annulaire une densité linéaire maximale, la densité angulaire desdites données restant alors constante dans toute ladite bande annulaire; les marques prégravées sont, quant à elles, enregistrées suivant le format CAV: elles sont de densité angulaire constante sur tout le disque, leur densité linéaire étant par conséquent maximale dans la partie la plus intérieure du disque. Il est intéressant de noter que ce choix se traduit par le fait que tous les en-têtes S et SA des blocs sont radialement alignés avec le centre du disque, comme cela est représenté à la figure 1 par des traits tiretés; par suite toutes les marques contenues dans les en-têtes de blocs S et SA, montrées à la figure 1, servant à la synchronisation, sont radialement alignées sur toute la surface du disque, ce qui fait que la diaphotie entre pistes voisines ne perturbe ni la synchronisation ni le rephasage des horloges d'écriture et de lecture dans le disque en son entier et en particulier lors du passage d'une première bande annulaire à une seconde bande annulaire contiguë à la première. Puisque l'invention s'applique au cas du format échantillonné, avant de procéder à

la description de l'invention il est utile de définir les éléments d'une portion de piste suivant

le format échantillonné. Soient deux portions de piste contiguës PI1 et PI2, portions d'une piste en forme de spirale montrées rectilignes par simplification à la figure 1, débutant à un rayon AA du disque et se terminant à un rayon BB et constituées chacune d'une succession de blocs d'en-têtes S et SA. Un secteur logique SE, l'élément du disque le plus petit adressable depuis un système extérieur au lecteur-enregistreur est constitué d'une

succession de blocs contigus dans la direction de la piste, situés sur la portion de piste PI.

Il est utile de noter qu'un premier secteur situé sur une portion d'un premier tour de 360 de la piste en forme de spirale, même s'il est constitué du même nombre de blocs qu'un second secteur d'une même zone annulaire du disque, ledit second secteur étant situé immédiatement à côté dudit premier secteur sur une portion d'un second tour de 360 de la piste en forme de spirale contigu audit premier tour, n'a pas nécessairement un début et une

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fin radialement alignés avec le début et la fin dudit second secteur, parce que le même nombre de blocs constituant lesdits deux secteurs n'est pas nécessairement un diviseur entier du nombre des blocs contenus dans un tour de 360 de ladite piste en forme de spirale, bien que tous les blocs situés sur deux tours contigus de ladite piste aient toujours des débuts et des fins radialement alignés. Un en-tête S de bloc contient des marques permettant d'effectuer le suivi de piste - focalisation et suivi radial de piste - et la synchronisation et le rephasage des horloges. Un en-tête SA de bloc contient les mêmes marques qu'un en-tête S, mais en plus ledit en-tête SA contient des marques fournissant l'adresse du secteur logique SE dont fait partie ledit bloc d'en-tête SA et en particulier des

marques fournissant l'adresse du tour de 360 de la piste portant ledit bloc d'en-tête SA.

Ladite adresse de tour de piste est préférentiellement une adresse partielle limitée aux bits de plus faible poids dudit tour de piste et est exprimée en code de Gray et ses bits de plus fort poids sont multiplexés sur plusieurs en-têtes successifs SA, conformément à l'invention du brevet français 2 597 248. Suivant les choix de réalisation du disque et du lecteur-enregistreur il peut y avoir m en- têtes S pour un en-tête SA, avec m > 0, si bien qu'un secteur logique SE peut soit ne contenir que des blocs d'en-tête SA soit contenir à la fois des blocs d'en-tête S et des blocs d'en-tête SA la proportion des deux types de blocs dépendant à la fois du choix de m et du secteur logique SE particulier considéré. Des

valeurs déjà expérimentées avec succès sont m = 0, m = 3 et m = 7.

Soit un signal s issu de la lecture des marques enregistrées représentant les données enregistrées. On suppose, comme cela sera décrit plus loin, que ledit signal présente, en fonction du temps t, des variations suivant une loi sensiblement sinusoïdale superposée à une composante constante ou du moins variant très lentement, comme cela apparaît à la figure 2. Cette composante constante ne permet pas une restitution

satisfaisante des données enregistrées et doit donc être sinon éliminée du moins minimisée.

De plus, par rapport à une horloge hv permettant la restitution des données enregistrées et de période égale à la moitié de la plus courte période du signal relu, le signal relu présente un déphasage parasite. Si l'on mesure, par exemple dans le cas d'un signal relu présentant la plus courte période possible, le retard TM d'une transition montante dudit signal - son passage par zéro - par rapport au front montant de l'horloge hv et le retard tcD d'une transition descendante du signal relu - son passage par zéro - par rapport au front montant

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de ladite horloge, qui suit immédiatement le précédent, on peut voir qu'un accroissement du seuil de détection accroît TM et diminue TD et qu'un retard de phase dudit signal par rapport à ladite horloge accroît TM et 'TcD. Par conséquent, pour corriger le seuil de

détection, une solution consiste à introduire un terme de correction proportionnel à TM -

-5 TD et pour corriger le retard de phase une solution consiste à introduire un terme de correction égal à ( cM + 'ID) / 2. En fait, puisqu'une transition du signal - montante par exemple - est toujours suivie par une transition de sens opposé - descendante -, on peut effectuer une correction lors de chaque transition sans attendre la suivante: une correction du seuil de détection proportionnelle à TM pour chaque transition montante et proportionnelle à -'TD pour chaque transition descendante et un rephasage égal respectivement à 'TM / 2 et à TD /2 pour chaque transition montante et chaque transition descendante. Il est intéressant de noter que les boucles de rephasage et de correction du seuil de détection, décrites dans la présente invention, sont indépendantes l'une de l'autre, ce qui garantit une bonne stabilité de fonctionnement des deux boucles: en effet, un accroissement de seuil faisant croître TM et décroître T'D, le terme de rephasage; ( TM + 'CD) / 2 n'est pas perturbé par ledit accroissement de seuil et un accroissement du retard de phase des transitions du signal s par rapport aux fronts montants de l'horloge hv faisant croître TM et 'TD, le terme de correction du seuil de détection proportionnel à 'TM - 'CD n'est pas perturbé par ledit accroissement de retard de phase. Il est aussi intéressant de noter que la correction du seuil de détection permet d'optimiser le seuil

même en présence d'un signal s présentant une dissymétrie notable.

La correction du seuil de détection apparaît ainsi comme intimement liée au rephasage de l'horloge de restitution des données. Suivant le procédé de la présente invention, quand la tête optique parcourt un bloc, on effectue d'abord une opération de synchronisation et de rephasage des horloges d'écriture et de lecture à partir de marques de l'en-tête S ou SA de chaque bloc. Ensuite durant la suite du bloc, dans la zone E d'enregistrement des données, on conserve l'horloge de lecture sans la resynchroniser ni la rephaser et on l'utilise pour piloter une conversion analogique-numérique des signaux provenant des marques représentant les données enregistrées: c'est à dire que l'on

échantillonne lesdits signaux au rythme de ladite horloge de lecture et qu'on les numérise.

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On effectue alors, par le calcul à l'aide d'un microprocesseur (par exemple à l'aide d'un circuit intégré dit DSP suivant une terminologie usuelle) ou à l'aide d'une logique câblée (par exemple à l'aide d'un circuit intégré programmable: soit de type FPGA, soit de type ASIC, suivant une terminologie usuelle), puisque lesdits signaux échantillonnés ont été numérisés, un filtrage desdits signaux numérisés et un rephasage d'une horloge calculée arithmétiquement servant à la restitution des données enregistrées à partir des échantillons numérisés et simultanément, sous forme numérique et donc en aval de la conversion analogique-numérique, la correction de la composante constante du signal relu, ces opérations étant rendues possibles par les variations des valeurs des échantillons numérisés, lesdites variations étant induites par les transitions présentes dans les marques enregistrées représentant les données enregistrées, comme cela va être décrit plus loin dans un exemple de dispositif suivant l'invention. On effectue ces opérations pour chaque transition du

signal issu de la lecture des marques enregistrées représentant les données enregistrées.

Pour rendre les plus fiables possibles ledit rephasage de ladite horloge calculée arithmétiquement à partir des transitions des marques enregistrées représentant les données enregistrées et ladite correction de la composante constante du signal relu, c'est-à-dire la correction d'un seuil de détection, calculée à partir desdites marques enregistrées, il est nécessaire de garantir un nombre suffisamment élevé desdites transitions, ou plus précisément d'obtenir une densité locale suffisante en toute zone desdites marques enregistrées représentant les données enregistrées, donc de modifier les données. Pour atteindre ce but on peut soit utiliser un simple code NRZ ou un code NRZI, mais créer artificiellement des transitions ou bien au moyen d'une technique de brouillage réversible, ou bien au moyen de l'adjonction d'une transition rajoutée au milieu des marques enregistrées représentant les données enregistrées enregistrée tous les n bits (par exemple

tous les trente deux bits), soit utiliser un code de bloc, soit encore utiliser un code auto-

horlogé. Une technique de brouillage réversible consiste par exemple à effectuer l'opération d'addition modulo 2, bit à bit, entre les bits de la séquence de bits constituant les données du secteur logique et les bits d'un mot binaire, suite de "0" et de "1", prédéterminé de même longueur que ladite séquence de bits, le débrouillage étant obtenu en effectuant la même opération d'addition modulo 2, bit à bit, entre les bits de la séquence de bits restituée par la lecture des marques enregistrées sur le disque correspondant audit secteur logique et

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les bits dudit mot binaire prédéterminé; ledit mot binaire prédéterminé est par exemple issu d'un générateur de signal aléatoire utilisant le polynôme primitif 1 + x18 + x23. Toute autre méthode de brouillage réversible pourrait bien sûr être utilisée. Il est aussi utile de profiter d'un préambule - destiné en particulier à calibrer la puissance de la source laser -, situé en début de tout secteur logique SE immédiatement après l'en-tête S ou SA du premier bloc dudit secteur logique, pour ajouter des marques de rephasage et un mot binaire de détection du début des données du secteur logique. Les marques de rephasage constituent une courte séquence de rephasage, l'horloge de lecture restant asservie en fréquence et en phase au préformat. Le mot binaire de détection du début des données du secteur logique est une suite de "0" et de "1", qui présente par exemple un très fort pic d'autocorrélation, ou un fort pic d'autocorrélation entouré de deux fois deux valeurs très basses. Il est bien entendu possible d'associer certaines de ces méthodes, mais de préférence sans trop accroître le nombre de marques supplémentaires que l'on ajoute aux marques enregistrées représentant les données à enregistrer. L'utilisation d'une détection du type à réponse partielle et vraisemblance maximale, dite PRML, est bien sûr applicable pour restituer au mieux les données enregistrées. Le présent choix effectué, dans le cadre du format ZCAV du disque, de ne synchroniser et de ne rephaser l'horloge de lecture que sur les marques prégravées fait que l'horloge de lecture et le seuil de détection ne sont pas perturbés par la diaphotie entre pistes, compte tenu du format CAV des marques

prégravées.

La particularité essentielle de l'invention est donc un procédé de correction automatique du seuil de détection des données enregistrées sur un disque optique, combiné à un procédé de synchronisation et de rephasage d'horloges servant, lors d'une lecture dans un lecteur- enregistreur de disques optiques de format échantillonné, à la restitution de données précédemment enregistrées, lesdits disques optiques portant des groupes de marques prégravées réparties à intervalles réguliers le long d'une piste en forme de spirale et des marques enregistrées représentant lesdites données, lesdites marques enregistrées étant situées entre lesdits groupes de marques prégravées, ladite piste étant parcourue et lue par la tête optique dudit lecteur- enregistreur lors de la rotation du disque, procédé comportant une synchronisation et un rephasage d'une horloge de lecture effectués uniquement à l'aide d'un signal généré à partir d'au moins une marque de chacun desdits

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groupes de marques prégravées lorsque la tête optique les parcourt, un échantillonnage et une conversion analogique-numérique des signaux générés à partir des marques enregistrées représentant les données enregistrées, lorsque la tête optique les parcourt, étant effectués à l'aide de ladite horloge de lecture et un rephasage étant effectué par calcul à partir desdits échantillons numérisés sur une horloge calculée arithmétiquement servant à la restitution des données enregistrées, ladite opération de rephasage étant rendue possible par les variations des valeurs des échantillons numérisés, lesdites variations étant induites par les transitions présentes dans le signal lu filtré issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées, caractérisé en ce qu'une correction de la valeur o10 desdits échantillons numérisés provenant du signal issu de la lecture des marques enregistrées est effectuée par addition algébrique d'un terme de correction proportionnel à

la valeur dudit rephasage.

Selon une autre particularité de l'invention, un dispositif pour la mise en oeuvre du

procédé précité, faisant partie d'un dispositif de traitement de signal d'un lecteur-

enregistreur de disque optique, recevant un signal issu d'un module de combinaison et de distribution des signaux issus de la lecture des entêtes et des marques enregistrées représentant les données enregistrées, composé de deux branches, une première branche comportant un module de mise en forme générant un signal de synchronisation, suivi d'un module de synchronisation générant les horloges asservies audit signal de synchronisation, une seconde branche comportant un filtre, suivi d'un convertisseur analogique-numérique, piloté par l'horloge de lecture provenant dudit module de synchronisation, ledit convertisseur analogique-numérique échantillonnant le signal analogique provenant dudit filtre et transformant chaque échantillon en un signal numérisé, caractérisé en ce que ledit signal numérisé est fourni à un module de calcul de correction de seuil qui corrige automatiquement la composante constante existant dans ledit signal en additionnant algébriquement au signal numérisé issu dudit convertisseur analogique- numérique un terme de correction de seuil, proportionnel à la valeur du rephasage appliqué à une horloge provenant d'un module de calcul qui permet la restitution des données enregistrées, le module de calcul de correction de seuil étant suivi d'un module de filtrage, qui alimente

ledit module de calcul.

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Le format global de l'information sur le disque suivant l'invention reste identique à celui de l'art antérieur du format échantillonné, montré à la figure 1; il en diffère cependant par le contenu précis de chaque zone E de bloc réservée aux données - brouillage introduit, transitions ajoutées, codes particuliers, portion de préambule -, comme cela a été décrit précédemment, et par la subdivision de chaque bloc en zones contenant un nombre entier

de bits, comme cela sera décrit plus loin.

D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture d'un

mode de réalisation préférentiel d'un dispositif suivant l'invention, cette description étant

faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation de deux ensembles de blocs de deux pistes contiguës suivant le format échantillonné, déjà décrit, utilisé dans l'invention; la figure 2 est un chronogramme du signal lu issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées, déjà décrit, apparaissant dans l'invention; la figure 3 est une représentation synoptique simplifiée d'un lecteur-enregistreur de disque optique utilisé dans l'invention; la figure 4 est une représentation des en- têtes de bloc S et SA utilisés dans l'invention; la figure 5 est une représentation de blocs d'en-tête S ou d'en-tête SA suivant l'invention; la figure 6 est une représentation synoptique d'un dispositif de synchronisation et de rephasage et de correction d'un seuil de détection suivant l'invention; la figure 7 est une représentation d'un chronogramme des divers signaux apparaissant dans un dispositif suivant l'invention; la figure 8 est une représentation des divers signaux apparaissant dans un dispositif suivant l'invention, dans le cas o certaines transitions des marques représentant les données enregistrées n'existent pas; la figure 9 est une représentation des modules de la logique câblée d'un dispositif de calcul du terme de rephasage, de calcul du terme de correction du seuil de détection, et de restitution des données enregistrées, suivant l'invention; 0lo 2779263 la figure 10 est une représentation d'une boucle de calcul numérique du terme de rephasage entrant dans le calcul du terme de correction du seuil de détection, suivant l'invention. Un lecteur-enregistreur, utilisé dans le cadre de l'invention, est constitué des éléments de base suivants, montrés à la figure 3. En premier lieu il comporte des éléments ayant un rôle optique: une source laser 1 envoie, via un séparateur de faisceaux lumineux 2 et une tête optique 3, sa lumière LI1 vers un disque optique 4, qui est à la fois le support de l'information et une partie intégrante de l'optique par sa lame de protection optique, servant assez généralement de substrat. Ledit module séparateur a pour but de renvoyer la plus grande partie possible de la lumière L 1, provenant de la source laser 1, vers le disque 4 à travers la tête optique 3 et de renvoyer la plus grande partie possible de la lumière L2, revenant du disque 4, à travers la tête optique 3, vers un module de réception 5, qui contient des cellules photodétectrices. La tête optique 3, au sens large, incluant en plus de l'optique à proprement parler - par exemple miroir de renvoi et lentille de lecture - un moteur d'accès et des moteurs de focalisation et de suivi radial de piste, a pour but le maintien du faisceau lumineux focalisé sur la piste et l'accès à tout secteur logique recherché de ladite piste. Le module de réception 5 fournit en sortie des signaux électriques provenant de cellules photodétectrices, qui reçoivent le faisceau lumineux revenant du disque après avoir subi une diffraction, due aussi bien aux marques prégravées qu'aux marques enregistrées représentant les données enregistrées, et avoir traversé la tête optique 3 et le séparateur de faisceaux lumineux 2; lesdites cellules photodétectrices peuvent être par exemple les quadrants d'une cellule à quatre quadrants dans le cas d'un dispositif de

focalisation de type dit astigmatique largement utilisé dans le domaine du disque optique.

Un module de combinaison et de distribution 6 fournit en sortie les signaux électriques issus de la lecture à la fois des en-têtes S et SA et des marques enregistrées représentant les données enregistrées; les signaux r de sortie du module 6, en particulier les signaux nécessaires au suivi de piste et à l'accès à la piste disponibles à ce niveau, sont envoyés au module d'asservissement et d'accès 8; les signaux s de sortie du module 6, provenant aussi bien des marques prégravées des en-têtes de blocs S et SA que des marques enregistrées représentant les données enregistrées, en particulier les signaux nécessaires à la détection des données, sont envoyés à un module de traitement de signal 10. Ledit module de il 2779263 traitement de signal génère le seuil de détection des marques prégravées et l'horloge hp de détection desdites marques prégravées ainsi que les adresses ad nécessaires au contrôle de l'accès, qu'il fournit au module 8; il génère le seuil de détection des marques enregistrées représentant les données enregistrées et les autres horloges nécessaires à l'enregistrement des données et à leur restitution; il réalise ladite restitution des données enregistrées lors

d'une lecture. Il fournit l'horloge d'écriture he au module de commande de la source laser 9.

Ledit module de commande de la source laser commande le laser contenu dans la source laser 1 et permet de passer en mode de lecture ou en mode d'écriture ou éventuellement en mode de repos et de communiquer à ladite source laser les données à enregistrer. Un module contrôleur 7 du lecteur-enregistreur gère l'exécution des différentes opérations internes du lecteur- enregistreur, transmet les données à enregistrer au module 9 ou reçoit du module 10 les données restituées et assure la communication du lecteur-enregistreur avec l'extérieur. Ce qui est caractéristique du lecteur-enregistreur suivant l'invention est le choix des signaux utilisés et leur traitement aboutissant à la génération du seuil de détection, contribuant, conjointement à l'utilisation d'une horloge calculée numériquement,

à la restitution des données enregistrées.

Avant de décrire un dispositif suivant l'invention il est utile depréciser d'abord sur un exemple non limitatif la composition des en- têtes S et SA utilisés dans le cadre de l'invention. Les marques prégravées des en-têtes S et SA portés par une portion de piste PI, représentée rectiligne à la figure 4, sont mesurées en bits de préformat notés Bits. Ces marques sont une succession d'éléments de différentes longueurs présentant un relief en creux, dans la surface plane du disque destinée à porter l'information, et d'éléments sans relief. Un en-tête S est constitué de la façon suivante depuis son début jusqu'à sa fin: un premier espace libre a est un élément en creux de longueur 2 Bits; une marque servant à la focalisation b est un élément sans relief de longueur 2 Bits; un second espace libre c est un élément en creux de longueur 1 Bit; deux marques successives de suivi radial de piste d et e déportées latéralement par rapport à la piste, par exemple la première à gauche et la seconde à droite lorsqu'on se déplace du début vers la fin dudit en-tête, sont chacune un élément en creux de longueur 2 Bits; un troisième espace libre f est un élément en creux de longueur 2 Bits. La synchronisation des horloges est effectuée à partir des transitions a/b et b/c de l'élément b. Un en-tête SA diffère d'un en-tête S en ce qu'entre la seconde marque de

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suivi radial de piste e et le troisième espace libre f sont intercalés neuf marques d'adresse de bloc SA gl à g9, chacune de longueur 1 Bit, soit en creux soit en relief suivant qu'elles représentent un 1 ou un 0 de l'adresse du tour de piste de 360 portant ledit bloc SA; les huit premiers éléments gl à g8 desdits neuf éléments représentent les huit bits de plus faible poids de l'adresse codée en code de Gray du tour de piste qui porte le bloc d'en-tête SA; le neuvième élément g9 représente, multiplexés sur seize en-têtes SA, les bits de plus fort poids de ladite adresse de tour de piste ainsi que des bits de réserve. Un bloc a une longueur totale équivalente de N Bits; dans un bloc d'en- tête S il reste donc un espace E de longueur N - 1 1 Bits pour enregistrer les données et dans un bloc d'en-tête SA un espace E de longueur N - 20 Bits; N, dans un cas précis de réalisation, peut par exemple être égal à 128.

Pour faciliter la description des différents constituants d'un dispositif suivant

l'invention et pour préciser le format du disque relevant de l'invention, il convient de définir au préalable les grandeurs apparaissant dans le cadre de l'invention. Les bits des marques prégravées ont été notés Bits (avec une majuscule); pour les distinguer des Bits, les bits des données enregistrées sont notés bits (avec une minuscule). Un bloc dans son entier - un en-tête S ou un en-tête SA et la zone associée E destinée à la gravure des données - contient toujours un même nombre entier N de Bits, comme cela est montré à la figure 5; il contient aussi toujours un nombre entier de bits N' = N x P/Q o P et Q sont deux entiers tels que N /Q = T est un entier et P > Q; par suite, chaque Tième de bloc a toujours une longueur équivalente à un nombre entier de Bits N/T = Q et à un nombre entier de bits N'/T = N x P/(Q x T) = P, ce qui est une caractéristique du disque selon l'invention. La durée d'un Bit, constante sur tout le disque puisque les marques prégravées sont enregistrées suivant le format CAV, est Tp et donc sa fréquence est fp = 1/Tp, qui reste constante sur tout le disque; néanmoins le traitement des signaux issus des marques prégravées pouvant nécessiter de disposer de la fréquence 2 fp, c'est préférentiellement une horloge de prégravure hp à la fréquence 2 fp, qui est générée dans le dispositif suivant l'invention; mais ce pourrait être tout aussi bien une horloge de fréquence fp dans le cas d'un traitement différent du signal lu issu des marques prégravées. La fréquence des bits est avec les définitions précédentes fe = fp x N'/N = fp x P/Q; c'est celle de l'horloge d'écriture he. Pour effectuer une détection satisfaisante des bits à l'aide du signal lu issu des données

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enregistrées sur le disque, il est habituel, en respectant le second critère de Nyquist, d'effectuer un échantillonnage à une fréquence de l'ordre de 1,7 fois la fréquence bit fe; en fait, des essais, effectués dans le cas d'un disque de type ZCAV-CAV et du format échantillonné, montrent qu'un échantillonnage du signal lu issu des marques représentant les données enregistrées, à une fréquence égale à au moins 1,4 à 1,5 fois la fréquence bit, est encore acceptable, à condition de faire subir aux échantillons détectés un filtrage numérique au moins accentuant les fréquences utiles élevées et éventuellement atténuant les fréquences encore plus élevées: ce sont les échantillons filtrés qui remplissent le second critère de Nyquist. Dans le dispositif suivant l'invention on génère donc une horloge de lecture h1 de fréquence fl = fe x R / S o R et S sont deux entiers tels que R > 1,4 S. Comme cela a déjà été précisé, l'enregistrement des données se fait suivant le format de type ZCAV; cela signifie que dans chaque bande annulaire l'entier P est différent et que, comme le rapport des rayons délimitant la zone utile du disque est habituellement de l'ordre de deux dans un disque optique, l'entier P varie à peu près dans un rapport deux, donc que la fréquence des bits et donc celles des horloges varient à peu près dans un rapport deux. Puisque l'entier P est plus grand que l'entier Q. dès la bande la plus intérieure du disque, et varie dans un rapport de l'ordre de deux, cela signifie aussi que dans tout le disque la longueur du Bit est toujours supérieure à celle du bit et même plus de deux fois supérieure dans la bande annulaire la plus extérieure du disque. Les marques prégravées dont la qualité est fondamentale dans le format échantillonné sont donc lues sans atteindre

les limites du pouvoir séparateur de l'optique et donc bien protégées.

Un dispositif suivant l'invention, représenté à la figure 6, est une partie du module de traitement de signal 10. Ledit dispositif, composé de deux branches, reçoit le signal s provenant du module 6. Dans la première branche du dispositif, un module de mise en forme 21, que l'homme de l'art peut restituer, génère un signal de synchronisation sy à partir des signaux, provenant des transitions a/b et b/c de la marque b, contenus dans le signal s. Il est suivi par un module de synchronisation 22 qui génère les horloges hp, he et h1 asservies au signal sy. Dans la seconde branche un filtre passe-bas 20 reçoit le signal s et élimine les hautes fréquences nuisibles - bruits et signaux risquant de produire un repliement de spectre -, que contient ledit signal s. Il est suivi par un convertisseur analogique-numérique 23, piloté par l'horloge h1 fournie par le module 22; ledit

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convertisseur échantillonne le signal filtré issu du filtre passe-bas 20 et transforme chaque échantillon en un signal numérisé. Le signal numérisé est traité par calcul dans une logique câblée 100 - le traitement par microprocesseur n'est plus envisagé dans la suite de la

description, bien qu'il soit possible avec un microprocesseur rapide. Le signal numérisé

sortant du convertisseur analogique -numérique 23 est fourni à un module de calcul de correction de seuil 26 qui corrige la composante constante existant dans le signal s - la correction du seuil de détection - en lui additionnant algébriquement un terme de correction proportionnel à un terme de rephasage DT provenant d'un module de calcul 25 permettant la restitution des données enregistrées. Le signal numérisé ainsi corrigé est ensuite filtré dans un module de filtrage 24, qui permet d'accentuer les signaux de plus haute fréquence du spectre utile du signal lu issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées par rapport a ceux de plus basse fréquence et d'atténuer les signaux de fréquence encore plus élevée de façon à ce que le spectre du signal lu filtré issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées respecte le second critère de Nyquist; le filtrage calculé est du type 1 + 2k cos (27r x f / fc), o k est une constante comprise environ entre 0 et - 0,5, f la fréquence courante du spectre des marques enregistrées représentant les données enregistrées et fc une fréquence de coupure comprise entre fe et fl. Le calcul de filtrage est suivi par un second calcul réalisé dans le module de calcul 25 de restitution des données enregistrées incluant le calcul d'un terme de rephasage destiné à la fois au rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement permettant la

restitution desdites données et à la correction du seuil de détection.

Pour comprendre le fonctionnement du module de calcul 25, il convient d'abord de définir tous les signaux apparaissant lors du fonctionnement dudit module. Soient xn, xn+l et Xn+2 trois échantillons numérisés du signal lu issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées, filtré par le module 20, prélevés respectivement au temps tn, au temps tn+1 et au temps tn+2, avec tn+1 - tn = tn+2 - tn+1 = 1 / fl, donc trois échantillons successifs contigus. Après correction du seuil de détection par le module de calcul 26 et filtrage par le module 24, les trois dits échantillons numérisés deviennent respectivement les trois échantillons numérisés Yn, Yn+l et Yn+2 correspondant aux échantillonnages effectués respectivement aux instants tn, tn+1 et tn+2. Soit un chronogramme, représenté à la figure 7, avec le temps t en abscisse et l'amplitude d'un

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signal s' en ordonnée; s' est un signal virtuel dérivé du signal s par le premier filtrage analogique déjà mentionné, effectué par le filtre 20, et par un second filtrage analogique virtuel, équivalent à celui effectué réellement numériquement dans le module de filtrage 24; le signal s', qui n'existe réellement dans la figure 7 que sous la forme des échantillons Yn, Yn+1 et Yn+2, représente donc les données enregistrées; on suppose que les données enregistrées dont est issu le signal s' comportent, dans la zone que l'on considère, au moins un 1, suivi d'un 0, suivi d'un 1, suivi d'au moins un zéro, soit la séquence... 1(01)0..., donc trois passages par zéro. Les trois couples de points (tn, Yn), (tn+l, Yn+1) et (tn+2, Yn+2) représentant les échantillons numérisés sont par définition sur la courbe

représentative du signal s'.

Soit maintenant avec la même échelle des temps t le chronogramme d'une horloge

hv, l'horloge calculée arithmétiquement servant à la restitution des données enregistrées.

La fréquence fv de l'horloge hv est sensiblement égale à la fréquence bit fe; ladite horloge hv est normalisée sous forme d'une succession de 1 et de 0, avec: longueur

d'un 1 = longueur d'un 0 = 1 / 2 fv = Tv / 2, o Tv est la période de ladite horloge.

Chaque passage par zéro du signal s', soit l'intersection de sa courbe représentative et de l'axe des temps a sensiblement lieu au même instant qu'un passage de l'horloge hv du niveau 0 au niveau 1, un front montant de ladite horloge. Soient tN 1 et tN les instants auxquels la courbe représentative de s' coupe l'axe des temps au voisinage de l'instant tn, donc les instants auxquels s' passe par zéro, respectivement avant tn et après tn. Soit yp la valeur du signal s' à un instant tp du passage de l'horloge hv du niveau 1 au niveau 0, un front descendant de ladite horloge. Pour simplifier les calculs dans la logique câblée, les horloges sont normalisées: la période Tv de l'horloge hv est prise égale à 1 et par suite longueur d'un 0 = longueur d'un 1 = 1 /2. Comme on a sensiblement fv = fe et comme

fl = fe x R/S, la période normalisée de l'horloge h1 est donc sensiblement égale à S/R.

Soient maintenant T et TB respectivement l'intervalle de temps entre l'instant d'obtention de l'échantillon Yn+l et l'instant tp et l'intervalle de temps entre l'instant d'obtention de

l'échantillon Yn+1 et l'instant tN et soient DTB = ZB - T et Dc = DTB + 1 / 2 modulo 1.

Le retard TB est calculé à partir des échantillons Yn et Yn+l, prélevés respectivement aux instants tn et tn+1, en supposant une forme particulière des montées et des descentes du chronogramme du signal s'. Ladite forme particulière dépend du

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comportement du disque lors de l'enregistrement des données, donc de la nature physique de la couche enregistrable du disque, et du type de filtrage qui a été utilisé pour passer des échantillons Xn et Xn+1 aux échantillons Yn et Yn+l. Ladite forme particulière peut, dans le cas de certains disques, en particulier dans le cas de certains des disques enregistrables une seule fois, disques dits WORM, et d'un filtrage des échantillons du type décrit précédemment pour le module 24 en prenant k = - 0,25, être une forme sinusoïdale. Dans ce cas le retard cB peut être obtenu par le calcul suivant:

B = (1 / n) x Arc tg [ (tg(irS / 2R)) x (Yn+1 + Yn) / (Yn+1 - Yn)] + S / 2R.

Pour d'autres disques de comportement différent, des calculs différents devraient

être effectués.

Le couple (tp, signe de yp) est la donnée élémentaire à restituer. En effet la donnée élémentaire est représentée à un instant donné par un bit ayant soit la valeur 0, soit la valeur 1, correspondant respectivement par exemple au signe - et au signe + de yp. Deux cas se présentent: soit Yn et Yn+l ont le même signe, soit ils ont des signes opposés. Dans le premier cas le signe de yp est le signe de Yn+l, dans le second cas il faut restituer le signe de yp. Quelle que soit la forme de s', le calcul suivant prenant en compte les échantillons précédents et la période double de celle de l'horloge hv, 2 Tv, permet de restituer yp: n+l yp=(1 /n) E yi x sin [(2n/2Tv) x (tp - ti)] /(tp - ti), n+l-j o yi est l'échantillon numérisé prélevé à l'instant de lecture ti donné par l'horloge h1, tp l'instant - correspondant à un front montant de l'horloge hv - auquel on veut restituer yp, i un entier positif donnant le rang des échantillons numérisés successifs contigus pris en compte dans le calcul de yp, j un entier définissant le nombre j+ 1 d'échantillons numérisés successifs contigus pris en compte dans le calcul de yp et n+1 un entier donnant le rang de l'échantillon numérisé dont l'instant d'occurence suit immédiatement l'instant tp; j peut être

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typiquement pris égal à 9. Cependant ce calcul est lourd à effectuer et, si l'on se replace dans le cas o s' présente une forme sinusoïdale, la formule suivante permet de restituer yp: YP = [Yn+l / sin((2 i /2 Tv) x (tn+1 - tN))] x sin((2 n / 2 Tv) x (tp - tN)), o tn+1 - tN = tB et tp tN = D TB. Cependant pour alléger encore plus le calcul, une méthode simplifiée permet de retrouver une valeur approchée de yp suffisante pour déterminer son signe: l'interpolation linéaire suivante, dont la validité est bien vérifiée par l'expérience:

YP = Yn+l - (Yn+l - Yn) x T / (S / R).

En fait il n'est pas utile d'effectuer un calcul même approché de yp: seule la détermination du signe de yp est nécessaire. Si l'on connaît le retard DTB de l'instant tp d'occurrence du front descendant de l'horloge calculée arithmétiquement hv par rapport à l'instant tN de passage par zéro du signal s', on peut en déduire le signe de yp: en effet, comme cela apparaît à la figure 7, si DtB < 0, l'instant tp est en avance sur l'instant tN et par suite yp est de signe opposé à Yn+1l; par contre si DTB > 0 l'instant tp est en retard sur l'instant tN et par suite yp est du même signe que Yn+l. Donc dans le cas o Yn et Yn+l sont de signes opposés, le signe de yp est respectivement le signe de Yn+ l ou le signe

opposé à celui de Yn+1 suivant que DTB > 0 ou DTB < 0.

En résumé la restitution du signal enregistré peut être obtenue si l'on connaît, à chaque instant tn+1, le signe de Yn+l, le signe de Yn et le signe de DTuB, si le retard D'tB existe, c'est à dire s'il existe un instant tN de passage par zéro du signal s' entre les deux

échantillons numériques contigus Yn et Yn+l.

Dans ce qui précède on suppose que la courbe représentative du signal s' est partagée par l'axe des temps en tronçons de durées sensiblement égales; cela découle d'un

fonctionnement satisfaisant de la correction du seuil de détection.

La correction numérique du seuil de détection, objet de la présente invention, peut être précédée d'une correction du seuil de détection effectuée par une boucle de correction

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analogique dotée d'une grande constante de temps - grande par rapport à celle de la correction de seuil numérique objet de la présente invention -, ladite correction analogique étant par exemple basée de façon connue sur la génération de la demi-somme arithmétique des maxima et des minima du signal issu de la lecture des marques portées par le disque, non seulement des marques enregistrées représentant les données enregistrées, mais aussi des marques prégravées. Ladite correction analogique de seuil peut être elle-même précédée d'une correction d'amplitude du signal, issu de la lecture desdites marques portées par le disque, obtenue à l'aide d'une boucle habituelle de contrôle automatique de gain. La correction d'amplitude du signal et la correction analogique du seuil de détection permettent de diminuer la dynamique du signal issu de la lecture des marques portées par le disque et par suite d'accroître la précision avec laquelle est obtenu le signal numérisé en sortie du convertisseur analogique-numérique. Le signal issu de la lecture des marques enregistrées représentant les données enregistrées pouvant présenter une dissymétrie notable entre ses maxima et ses minima, une correction analogique, telle que décrite précédemment, ne pourrait être utilisée de façon satisfaisante - la demi-somme arithmétique des maxima et des minima restant située à mi-distance des maxima et des minima et fournissant des signaux restitués ne présentant pas une durée satisfaisante -; la correction numérique objet de la présente invention permet par contre de mieux prendre en

compte cette dissymétrie.

Si l'horloge hv était parfaitement en phase avec le signal s' et si la composante constante du signal s' était parfaitement corrigée, l'un des fronts montants de ladite horloge correspondrait parfaitement à l'instant tN. Le retard du front descendant de l'horloge hv, l'instant tp, par rapport à l'instant tN est par définition DTB; si l'horloge hv était parfaitement en phase avec le signal s' et si la composante constante du signal s' était parfaitement corrigée, on aurait DTB = - 1/2. Si l'on voulait rephaser instantanément l'horloge hv pour que son front montant d'instant tN, suivant immédiatement le front descendant d'instant tp, soit parfaitement en phase avec le signal s' et corriger instantanément le seuil de détection, il faudrait faire subir à l'horloge hv un rephasage égal à Dr = DTB + 1 / 2 modulo 1 et au seuil de détection une correction a x DT x ay, ac étant une constante de proportionnalité entre la variation de phase et la variation du seuil de détection et cay étant égal à 1 ou -1 suivant que l'échantillon y prélevé à l'instant tn+1

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suivant immédiatement l'instant tN est positif ou négatif. En fait, afin de ne perturber ni la phase de l'horloge hv, ni le seuil de détection lorsqu'un défaut local ponctuel du disque optique entraîne une erreur importante de l'un des échantillons servant au calcul de Dt, on introduit une constante de temps dans le rephasage de ladite horloge et une constante de temps dans le terme de correction du seuil de détection: on effectue seulement un rephasage partiel D- / U de l'horloge et une correction partielle a x DT x (sy / U' du seuil de détection, U et U' étant deux constantes très notablement supérieures à 1. U peut typiquement prendre une valeur de 8 voire supérieure dans le préambule situé en tête de

tout secteur SE et une valeur de 16 ou de 32, voire supérieure, durant le reste dudit secteur.

U' peut typiquement prendre une valeur de 32, voire de 64. On choisit toujours de préférence pour les valeurs de U et de U', comme les exemples précédents le montrent, des puissances entières de 2 afin de faciliter les calculs de la logique câblée. Il est bon de noter que dans ce qui précède on emploie le mot rephasage, alors que l'on effectue en réalité ici une correction temporelle; en fait une correction temporelle à une fréquence sensiblement

fixe fv n'est rien d'autre qu'un rephasage.

Le procédé de correction du seuil de détection et conjointement de rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement hv a été décrit jusqu'à présent en se plaçant dans une zone o le signal s' issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées présentait de nombreux passages par zéro. En fait l'exemple pris pour donner une première

description de l'opération de rephasage - une succession de 1 et de 0, en alternance, des

données enregistrées - est la plus haute fréquence que peut présenter le signal s', soit fv / 2;

la période correspondante avec la normalisation effectuée pour les calculs est égale à 2.

Il faut considérer maintenant le cas o les données enregistrées contiennent des basses fréquences et o par suite le signal s' présente des zones, certes de longueur limitée, mais sans passage par zéro. Avant de montrer l'exemple d'un tel cas, il est bon de préciser le procédé de restitution des données enregistrées, incluant la correction du seuil de détection et conjointement le rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement hv, dans toute sa généralité. Le c nes diffrent pes tapes du procédé sont les suivantes: - à partir de chacun des couples d'échantillons successifs (Yn; Yn+l), pour lesquels il existe un front descendant de l'horloge hv tel que tn < tp < tn+1, on restitue le signe de yp, comme cela a déjà été décrit, et à l'aide du signe de yp on restitue le bit des données

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enregistrées correspondant au front descendant de ladite l'horloge hv correspondant à l'instant tp; - chaque fois qu'un passage par zéro d'instant tN apparaît dans le signal s', c'est à dire chaque fois que deux échantillons numériques contigus Yn et Yn+1 sont de signes opposés, on calcule un terme de rephasage DT et l'on effectue une correction du seuil de détection et un rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement hv avec des constantes de temps respectivement U' et U, c'est à dire que l'on effectue une correction du seuil de détection a x Dz x ay / U' et un rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement DT / U; - en l'absence de passage par zéro du signal s', on n'effectue ni correction du seuil de

détection, ni rephasage de l'horloge calculée arithmétiquement hv.

En l'absence de passage par zéro du signal s', une autre solution consiste à effectuer sur l'horloge calculée arithmétiquement hv soit le rephasage DT/U calculé lors de la dernière apparition d'un passage par zéro du signal s', soit un rephasage déduit du rephasage calculé lors de la dernière apparition d'un passage par zéro du signal s', mais de plus faible valeur ac x Dz / (U x V), o V est un nombre réel supérieur à 1, de préférence une puissance entière de 2, jusqu'au moment o un nouveau passage par zéro de s' apparaît. On considère préférentiellement dans la suite le cas o l'on n'effectue pas de rephasage en l'absence de passage par zéro du signal s', car la correction perdrait en linéarité et pourrait même diverger en cas de défauts locaux du disque et d'un nombre important de transitions manquantes. On pourrait procéder de manière similaire pour la

correction du seuil de détection, mais on ne considérera pas plus avant cette possibilité.

Soit un chronogramme du signal s', issu de la séquence de données enregistrées 1(0100001)0..., montré à la figure 8. Soient respectivement tn à tn+9 les instants d'échantillonnage des échantillons numérisés Yn à Yn+9; Yn est l'échantillon correspondant au premier 0 de la séquence de données décrite en exemple et Yn+9 l'échantillon correspondant au dernier 1 de ladite séquence. Soient tp à tp+6 les instants des fronts descendants de l'horloge calculée arithmétiquement hv et respectivement yp à YP+6 les échantillons restitués correspondants aux données enregistrées; dans l'exemple choisi l'instant tp est légèrement postérieur à l'instant tn et l'instant tp+6 à l'instant tn+9. Soient tN, tN+1 et tN+5 des instants de passage par zéro du signal s' avec tp <tN <tp+1 <tN+1 <tp+2 et <tp+5 <tN+5 <tp+6, lesdits instants tN, tN+1 et tN+5 étant sensiblement

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confondus avec des fronts montants de l'horloge hv. Il n'y a pas de passage par zéro du

signal de s' pour les instants des fronts montants de l'horloge hv (tN+ 2), (tN+3) et (tN+4).

L'échantillon Yn étant de signe opposé à celui de l'échantillon précédent, un terme de rephasage D'tn est calculé à l'instant tn et la correction de seuil aO x DTn x 0yn / U' est appliquée au seuil de détection et le rephasage DTn / U est appliqué à l'horloge hv. De même à l'instant tn+1, les échantillons Yn et Yn+l étant de signes opposés, un nouveau terme de rephasage DTn+1 est calculé et la correction de seuil a x DTn+1 x >yn+1 / U' est appliquée au seuil de détection et le rephasage DTn+1 / U est appliqué à l'horloge hv. Par contre à l'instant tn+2, les échantillons Yn+1 et Yn+2 étant de même signe, aucun nouveau terme de rephasage n'est calculé et aucun rephasage n'est appliqué à l'horloge hv. A l'instant tn+3, les échantillons Yn+2 et Yn+3 étant de signes opposés, un nouveau terme de rephasage D'Tn+3 est calculé et la correction de seuil ac x DTn+3 x Cyn+3 / U' est appliquée au seuil de détection et le rephasage DTn+3 / U est appliqué à l'horloge hv. De l'instant tn+4 à l'instant tn+8, les échantillons Yn+3 à Yn+8 étant tous de même signe, aucun nouveau terme de rephasage n'est calculé et auxdits instants tn+ 4 à tn+8 aucun rephasage n'est appliqué à l'horloge hv. A l'instant tn+9, les échantillons Yn+8 et Yn+9 étant de signes opposés, un nouveau terme de rephasage DTn+g9 est calculé et la correction de seuil a x Dtn+9 x cTYn+9 / U' est appliquée au seuil de détection et le rephasage DTn+9 / U est appliqué à l'horloge hv. L'instant tp étant situé entre les instants tn et tn+1, la paire d'échantillons ( Yn; Yn+1) est utilisée pour restituer la donnée enregistrée correspondant à l'instant tp d'un front descendant de l'horloge hv. Il en est de même pour les paires d'échantillons ( Yn+l; Yn+2), ( Yn+3; Yn+4), ( Yn+4; Yn+5), ( Yn+6; Yn+ 7) et ( Yn+7; Yn+8), qui encadrent respectivement les instants tp+1, tp+ 2, tp+3, tp+4, et tp+s d'occurrence de fronts descendants de l'horloge hv. Dans la mesure o à la fois la durée sans passage par zéro de s' n'est pas choisie trop importante et o les constantes de temps U et U' ne sont pas trop élevées, on obtient à la fois un rephasage précis de l'horloge et une bonne immunité aux défauts locaux du disque qui entraînent l'existence d'échantillons erronés du signal lu issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées.

Dans un dispositif suivant l'invention les horloges hp, he et hI du lecteur-

enregistreur sont, dans la première opération de synchronisation, à la fois synchronisées et

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rephasées par un dispositif, qui utilise un signal lu dérivé seulement des transitions a/b et

b/c de la marque b d'un en-tête S ou SA de chaque bloc - le signal sy défini précédemment.

Le dispositif de synchronisation permettant de générer les horloges hp, heet h1 synchronisées sur la fréquence d'occurrence du signal sy est composé de boucles à verrouillage de phase que l'homme de l'art peut concevoir en tenant compte des constantes P, Q, T, R et S définies précédemment; à titre d'exemple on peut prendre T = 16, Q = 8,

R = 3 et S = 2, P variant de l'ordre de 20 à l'ordre 40.

Il peut exister des défauts locaux du disque à l'emplacement des marques prégravées a, b et c des en-têtes S ou SA des blocs; ces défauts perturbent le signal issu de la lecture desdites marques: transitions a/b ou b/c indétectables ou trop décalées par rapport à la position qu'elles devraient avoir. Il faut éviter que lesdits défauts ne perturbent les horloges du lecteur-enregistreur synchronisées sur le signal sy et par suite l'horloge

calculée arithmétiquement hv et le seuil de détection, d'autant plus qu'un même lecteur-

enregistreur à deux instants différents ou deux lecteurs-enregistreurs différents peuvent réagir de façons légèrement différentes aux perturbations engendrées par lesdits défauts; en effet à cause des bruits existant dans les différentes boucles, aussi bien des servomécanismes de suivi de piste que des asservissements des différentes horloges, la réponse d'un même lecteur-enregistreur aux signaux lus issus des marques enregistrées représentant les données enregistrées n'est pas parfaitement identique deux fois de suite - et d'ailleurs lesdits signaux lus eux-mêmes ne sont pas parfaitement identiques -; de plus les réponses de deux lecteurs-enregistreurs différents peuvent être légèrement différentes lors de la lecture des mêmes marques enregistrées représentant les données enregistrées, en particulier à cause de fonctions de transfert légèrement différentes desdites boucles des servomécanismes et des asservissements des horloges. Toutes ces différences se traduisent en particulier par un écart qui pourrait être notable entre l'horloge d'écriture he générée au moment de l'enregistrement des données et les horloges générées lors de la lecture desdites mêmes données. Par conséquent les sécurités employées dans l'art antérieur du format échantillonné doivent être employées dans le cadre de l'invention: test de vraisemblance effectué sur le moment d'occurrence du signal sy à l'aide d'une fenêtre ouverte à partir de l'horloge courante hp, introduction de constantes de temps dans les boucles de synchronisation à verrouillage de phase, non resynchronisation des horloges et

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conservation de l'horloge courante quand un signal sy isolé a été détecté hors vraisemblance dans l'un des blocs composant un secteur logique, élimination d'un secteur logique quand il contient au moins deux blocs successifs pour lesquels le signal sy a été détecté hors vraisemblance. Dans le but d'éviter d'importantes perturbations liées aux défauts locaux du disque, dans le cadre de l'invention, les boucles à verrouillage de phase doivent donc avoir des constantes de temps telles que leur signal soit stable après quelques

périodes du signal sy.

Le dispositif de calcul du terme de rephasage Dr / U et du terme de correction de seuil oc x Dc x cy / U' et de restitution des données enregistrées, le module 25, est réalisé sous forme d'une logique câblée, montrée à la figure 9. Ledit dispositif reçoit à son entrée la succession des échantillons Yi, délivrés chacun à un instant ti, à la cadence de l'horloge h1. Un premier module 40, qui reçoit ladite succession d'échantillons, effectue la comparaison de signe de l'échantillon Yn+l, délivré à l'instant tn+1, et de l'échantillon Yn, délivré à l'instant tn, qui le précède et qui lui est contigu, conserve en permanence en mémoire les deux derniers échantillons, qu'il fournit à un module 41 et fournit à un module multiplicateur 45 ay - signe de l'échantillon Yn+l -; si les signes des deux échantillons Yn et Yn+1 sont opposés, le module 40 génère un signal C commandant le calcul du terme de rephasage et le fournit à deux modules 42 et 43, sinon, si les signes des deux échantillons Yn et Yn+1 sont les mêmes, aucun signal C n'est généré. Le module 41 calcule l'intervalle de temps zB et le fournit au module 42. S'il reçoit le signal C, le module 42, qui va être décrit en détail plus loin, calcule D-B, GB le signe de DTB -, DTr, Dtr/U et la valeur incrémentée et corrigée de r: T + (Dr/U + S / R); en l'absence du signal C, le module 42 calcule 'r + S / R. S'il reçoit le signal C, le module 42 fournit D'r au module 45 qui calcule DT x cry / U' et fournit le résultat au module 26 de correction du seuil de détection; en l'absence de signal C le module 42 fournit une sortie nulle au module 45 et aucune correction de seuil n'est effectuée. Le module 43 reçoit du module 42 la valeur incrémentée et corrigée de r ou la valeur incrémentée de -r - et cB, du module 40 l'échantillon numérique Yn+1 et, si les signes des deux échantillons Yn et Yn+1 sont opposés, du module le signal C. Le module 43 fournit en sortie cp - le signe de yp -, qui est soit le signe de Yn+l, si les signes des deux échantillons Yn et Yn+1 sont les mêmes, soit un signe déduit du signe de Yn+1 et de aB, si les signes des deux échantillons Yn et Yn+1 sont opposés,

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comme cela a été précisé dans la description du procédé suivant l'invention. Un module 44

reçoit c6p du module 43 et fournit en sortie la donnée élémentaire restituée zp - un 1 ou un

0, suivant que par exemple cp est positif ou négatif - correspondant au temps tp.

Le module 42, le dispositif de rephasage, montré à la figure 10, est une boucle d'asservissement numérique, réalisée sous forme d'une logique câblée qui comporte un module soustracteur d'entrée 50 effectuant l'opération TB - Tc = DT'B, un module 51 effectuant le calcul de Dx par l'opération + 1/2 modulo 1 et fournissant, s'il reçoit le signal C provenant du module 40, DT au module 45 et à un module 52, le module 52 effectuant la division par U de Dt, un module additionneur 53 fournissant à sa sortie soit D-t/U + S / R, s'il reçoit le signal C, soit S / R, en l'absence du signal C, un module additionneur 54 rebouclé sur lui-même fournissant en sortie soit T + (DT / U + S / R) modulo 1, soit T + (S / R) modulo 1 suivant la sortie du module 53 et un module 55 recevant DtB en entrée et fournissant GB en sortie. t est normalisé à 1, si bien qu'il s'exprime en numération binaire sous la forme 0, zzzzzzzzzzz o z est soit 0, soit 1; le nombre de bits de l'additionneur est égal au nombre de chiffres significatifs de T après la virgule; dans un cas déjà expérimenté ce nombre de chiffres est W = 11. Lorsque T dépasse 1 - 2 - W il est aussitôt remplacé par T - 1. L'opération + 1 / 2 modulo 1 du module 51 se limite au remplacement du chiffre de plus fort poids de DTB par son complément à 1. Chaque fois

qu'un échantillon Yn+l est de signe opposé à celui de l'échantillon précédent Yn, c'est-à-

dire chaque fois qu'il existe une transition du signal s' et que DT peut être calculé, le seuil de détection est corrigé, l'horloge hv est incrémentée d'un pas - l'opération + S / R - et est corrigée - l'opération + DT/U -, par calcul; par contre chaque fois qu'un échantillon Yn+1 est du même signe que l'échantillon précédent Yn, c'est à dire chaque fois qu'il n'existe pas de transition du signal s', aucune correction du seuil de détection et aucune correction de l'horloge hv ne sont effectuées, seule l'opération d'incrémentation de l'horloge hv est effectuée. On pourrait modifier légèrement le schéma du dispositif de rephasage de façon à ce qu'un rephasage, soit Dt / U, soit Dt / (U x V), soit effectué en l'absence de transition

du signal s', comme cela a déjà été mentionné lors de la description générale du procédé

suivant l'invention; on pourrait aussi modifier légèrement le schéma du dispositif de rephasage de façon à ce qu'un rephasage Dtc, au lieu d'une correction partielle D-c / U, soit effectuée à chaque transition du signal s'. Cependant, ces deux solutions, possibles dans le

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cadre de l'invention, apparaissent plus hasardeuses en présence de défauts locaux du disque.

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Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Procédé de correction automatique du seuil de détection des données enregistrées sur un disque optique, combiné à un procédé de synchronisation et de rephasage d'horloges servant, lors d'une lecture dans un lecteur-enregistreur de disques optiques de format échantillonné, à la restitution de données précédemment enregistrées, lesdits disques optiques portant des groupes de marques prégravées (S, SA) réparties à intervalles réguliers le long d'une piste en forme de spirale et des marques enregistrées représentant lesdites données, lesdites marques enregistrées étant situées entre lesdits groupes de marques prégravées, ladite piste étant parcourue et lue par la tête optique dudit lecteur-enregistreur lors de la rotation du disque (4), procédé comportant une synchronisation et un rephasage d'une horloge de lecture (hl) effectués uniquement à l'aide d'un signal généré à partir d'au moins une marque de chacun desdits groupes de marques prégravées (S, SA) lorsque la tête optique les parcourt, un échantillonnage et une conversion analogique-numérique des signaux générés à partir des marques enregistrées représentant les données enregistrées, lorsque la tête optique les parcourt, étant effectués à l'aide de ladite horloge de lecture (hi) et un rephasage étant effectué par calcul à partir desdits échantillons numérisés sur une horloge (hv) calculée arithmétiquement servant à la restitution des données enregistrées, ladite opération de rephasage étant rendue possible par les variations des valeurs des échantillons numérisés, lesdites variations étant induites par les transitions présentes dans le signal lu filtré (s') issu des marques enregistrées représentant les données enregistrées, caractérisé en ce qu'une correction de la valeur desdits échantillons numérisés provenant du signal issu de la lecture des marques enregistrées est effectuée par addition algébrique d'un terme de correction (a x Dtc x cyy)

proportionnel à la valeur dudit rephasage (Dt).

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la correction de seuil ((a x Dr x ay) n'est pas appliquée dans son intégralité, mais de façon partielle

(a x DT x c'y / U').

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la correction de seuil

appliquée est égale à 1/64 de la correction calculée (o x Dt x cy).

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4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la

correction de seuil n'est appliquée que lors de l'occurrence (tN) des transitions du signal lu

filtré (s') issu de la lecture des marques enregistrées représentant les données enregistrées.

5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications

1 à 4, faisant partie d'un dispositif de traitement de signal (10) d'un lecteur-enregistreur de disque optique, recevant un signal (s) issu d'un module (6) de combinaison et de distribution des signaux issus de la lecture des en-têtes (S, SA) et des marques enregistrées représentant les données enregistrées, composé de deux branches, une première branche comportant un module de mise en forme (21) générant un signal de synchronisation (sy), suivi d'un module de synchronisation (22) générant les horloges (hp, he, hl) asservies audit signal de synchronisation (sy), une seconde branche comportant un filtre (20), suivi d'un convertisseur analogique-numérique (23), piloté par l'horloge de lecture (hl) provenant dudit module de synchronisation (22), ledit convertisseur analogique-numérique (23) échantillonnant le signal analogique (s) provenant dudit filtre (20) et transformant chaque échantillon en un signal numérisé, caractérisé en ce que ledit signal numérisé est fourni à un module de calcul de correction de seuil (26) qui corrige automatiquement la composante constante existant dans ledit signal (s) en additionnant algébriquement au signal numérisé issu dudit convertisseur analogique-numérique un terme de correction de seuil (c x DT x cy), proportionnel à la valeur du rephasage (DT) appliqué à une horloge (hv) provenant d'un module de calcul (25) qui permet la restitution des données enregistrées, le module de calcul de correction de seuil (26) étant suivi d'un module de filtrage (24), qui

alimente ledit module de calcul (25).

6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le module de calcul (25) ne fournit au module de correction de seuil (26) qu'un terme de correction de seuil

partielle (a x Dt x cay / U').

7. Dispositif suivant l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que

le module de calcul (25) ne fournit un terme de correction de seuil (cc x D't x cry, ac x Dl x ay / U') au module de correction de seuil (26) que lors de l'occurrence (tN) des transitions du signal lu filtré (s') issu de la lecture des marques enregistrées représentant les

données enregistrées.

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8. Dispositif suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les

fonctions des modules de calcul (25, 26) et de filtrage (24) sont remplies par un dispositif

de traitement de signal numérique.