RU2426182C1 - Способ адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя. Способ основан на образовании из информационных, контрольных и служебных кодовых групп (КГ) последовательности блоков (Б), разбиении последовательности Б на подпоследовательности блоков (ППБ) и дополнении каждой ППБ служебными КГ и одним или несколькими дефектозащитными блоками контрольных КГ, формировании сигналов записи ППБ в виде последовательностей отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих КГ ППБ. Техническими результатами являются повышение надежности записи информации и увеличение сроков хранения записанной информации без потери качества и точности ее воспроизведения, а также повышение сроков службы носителей. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя и может быть использовано в системах передачи и приема, регистрации и обработки цифровой информации, в измерительных и мультимедийных системах записи и хранения данных.

Известен способ адаптивной аналоговой записи цифровой информации, включающий образование из информационных, контрольных и служебных кодовых групп блоков данных, формирование сигналов записи блоков в виде последовательности отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих кодовых групп блоков, и запись последовательности сигналов записи блоков на носитель (Пат. РФ 2138859, кл. G11B 5/09, 1999).

Недостатком известного способа является отсутствие защиты от искажений и потерь информации из-за дефектов носителя.

Известен также способ адаптивной аналоговой записи цифровой информации, включающий образование из информационных и служебных кодовых групп блоков, формирование сигналов записи блоков кодовых групп в виде последовательности отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих кодовых групп блоков, запись сигналов записи блоков кодовых групп на носитель и их контрольное считывание (Пат. РФ N 2225645, кл. G11B 5/09, 2004).

Недостатком этого способа является невозможность обеспечить с его помощью режим непрерывной аналоговой записи потоков цифровой информации на носитель с защитой от искажений и потерь информации из-за дефектов носителя при последующих ее считываниях - даже при использовании современных методов помехозащитного кодирования информации. С помощью данного способа участки носителя с дефектами всего лишь заблаговременно обнаруживают для последующего избирательного использования или исключения из работы.

Из известных способов адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя, включающий образование из информационных, контрольных и служебных кодовых групп последовательности блоков, разбиение последовательности блоков на подпоследовательности и дополнение каждой подпоследовательности служебными данными и одним или несколькими дефектозащитными блоками контрольных кодовых групп, формирование сигналов записи подпоследовательностей блоков данных в виде последовательностей отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих кодовых групп подпоследовательностей, запись сигналов записи подпоследовательностей блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных подпоследовательностей (Пат. РФ № 2328776, кл. G11B 5/09, 2008).

Однако и этот способ обладает недостатками, существенно снижающими эффективность защиты цифровой информации от дефектов носителя. Так, в данном способе, основанном на идее сохранения искаженных значений кодовых групп дефектного блока путем прямого замещения ими значений кодовых групп другого, предположительно бездефектного, блока, для защиты записываемых последовательностей блоков от дефектов, обнаруженных непосредственно после записи подпоследовательностей, используют операцию замещения оригиналом обнаруженного дефектного блока двух блоков на обусловленных позициях в очередной подготовленной к записи подпоследовательности блоков, то есть вслепую, без знания о возможном наличии, расположении и размерах дефектов на участках предстоящей записи. По этой причине не все следующие подряд дефекты можно скорректировать с помощью используемых в известном способе цепочечных замещений дефектных блоков. При этом замещение в способе осуществляют, если в дефектной подпоследовательности больше двух дефектных блоков, в результате чего подпоследовательность с двумя оставленными корректируемыми дефектными блоками оказывается незащищенной от новых дефектов, возникающих при последующем воспроизведении информации. Во-вторых, замещение двух блоков в бездефектной очередной подготовленной к записи подпоследовательности блоков эквивалентно появлению в ней двух дефектных блоков, что также означает полную незащищенность такой подпоследовательности от возможных новых дефектов при воспроизведении. В-третьих, используемое в известном способе однократное контрольное считывание приводит к появлению ложных дефектов из-за случайных искажений, размеры которых превышают корректирующие возможности примененной системы внутриблочного помехозащитного кодирования. Замещение таких псевдодефектных блоков данных также эквивалентно появлению в ней двух дефектных блоков, что также означает их незащищенность от последующих дефектов при воспроизведении. В-четвертых, известный способ не обеспечивает диагностику искажений непосредственно в процессе записи информации на носитель.

Задачей изобретения является расширение адаптивных и функциональных возможностей известного способа адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя и повышение его эффективности за счет получения в темпе записи упреждающих прогнозных и фактических знаний о наличии, размерах и расположении дефектов на участках предстоящей рабочей записи текущих информационных фрагментов и осуществления дополнительного дефектозащитного кодирования дефектных подпоследовательностей блоков кодовых групп с использованием корректирующего потенциала бездефектных подпоследовательностей в текущем информационном фрагменте.

Техническим результатом изобретения является существенное повышение эффективности защиты потоков цифровой информации как от дефектов, прогнозируемых и обнаруживаемых в процессе непрерывной записи потоков цифровой информации, так и от новых дефектов, возникающих в процессе хранения и последущих считываний информации, и, как следствие, повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей.

Технический результат достигается тем, что в способе адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя, включающем образование из информационных, контрольных и служебных кодовых групп последовательности блоков, разбиение последовательности блоков на подпоследовательности и дополнение каждой подпоследовательности служебными кодовыми группами и одним или несколькими дефектозащитными блоками контрольных кодовых групп, формирование сигналов записи подпоследовательностей блоков в виде последовательностей отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих кодовых групп подпоследовательностей, запись сигналов записи подпоследовательностей блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных подпоследовательностей, согласно изобретению осуществляют диагностическую запись сигналов записи подпоследовательностей блоков на носитель с заданным снижением значений экстремумов амплитуды всех отрезков синусоидального сигнала относительно их рабочих значений и несколько независимых последовательных контрольных считываний непосредственно после записи подпоследовательностей, устанавливают дефектность задержанной считанной подпоследовательности и ее дефектные блоки по наличию одних и тех же или смежных дефектных блоков во всех или в заданном числе ее считанных реализаций, осуществляют дополнительное адаптивное дефектозащитное кодирование задержанной исходной подпоследовательности, соответствующей дефектной считанной подпоследовательности, путем установления для каждого дефектного блока одной или нескольких вспомогательных исходных подпоследовательностей, соответствующих бездефектным считанным подпоследовательностям, формирования значений служебных кодов признака дефектности и адресов дефектных блоков в основной исходной подпоследовательности и значений служебных кодов признака связи, адреса дефектной подпоследовательности и адреса соответствующего ее дефектного блока в связанных с ней вспомогательных исходных подпоследовательностях и переопределения в последних значений кодовых групп дефектозащитных блоков с учетом исходных значений кодовых групп дефектного блока, формируют сигналы рабочей записи задержанных исходных подпоследовательностей с соответствующими рабочими значениями экстремумов амплитуды синусоидального сигнала и записывают их через установленное время задержки на те же участки носителя.

На фиг.1 представлена структурная схема варианта устройства для осуществления способа; на фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие сущность операций способа.

Устройство для реализации способа содержит (фиг.1) блок 1 управления записью/воспроизведением потоков цифровой информации, формирователь 2 блоков кодовых групп, формирователь 3 служебных кодовых групп для подпоследовательностей блоков, формирователь 4 дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, формирователь 5 подпоследовательностей исходных блоков кодовых групп, блок 6 формирования и диагностической записи на носитель сигналов записи исходных подпоследовательностей блоков, блок 7 ключевых схем, буферное запоминающее устройство 8, блок 9 воспроизведения и формирования считанных реализаций подпоследовательностей блоков, блоки 10 и 11 ключевых схем, блок 12 схем ИЛИ, буферное запоминающее устройство 13, блок 14 ключевых схем, блок 15 обнаружения дефектных подпоследовательностей и дефектных блоков в них и формирования значений признаковых и адресных кодовых групп для основных и вспомогательных исходных подпоследовательностей, блок 16 переопределения значений кодовых групп дефектозащитных блоков вспомогательных подпоследовательностей, преобразователь 17 последовательности задержанных исходных подпоследовательностей, блок 18 стирания сигналов диагностической записи, блок 19 формирования и рабочей записи на носитель сигналов записи задержанных исходных подпоследовательностей блоков кодовых групп, блок 20 ключевых схем, формирователь 21 последовательности минимально искаженных задержанных считанных подпоследовательностей блоков с соответствующими признаковыми и адресными служебными кодовыми группами, блок 22 восстановления значений дефектных блоков подпоследовательностей и формирователь 23 выходного потока цифровой информации.

Блок 1 управления подключен: первым управляющим входом 1уп к шине «Запись», вторым управляющим входом 2уп к шине «Воспроизведение», первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым установочными входами 1ус-6ус соответственно к шинам «Т_{ЗАД.ЗАП.}», «m_ППБ», «k_ППБ», «m_Б», «л_Б» и «r», первым выходом 1 к первым управляющим входам 1уп формирователей 2, 3, 4 и 5, блоков 6, 15, 16 и 19, БЗУ 8, БЗУ 13 и преобразователя 17, вторым выходом 2 к управляющему входу 1 блока 18, выходом подключенного к шине «На носитель 2» устройства, третьим выходом 3 к второму управляющему входу 2уп блока 9 и четвертым выходом 4 к первым управляющим входам 1уп формирователей 21 и 23, блока 22 и к второму управляющему входу 2уп БЗУ 13.

Формирователь 2 подключен информационным входом к входной шине устройства, первым 1ус, вторым 2ус и третьим 3ус установочными входами соответственно к установочным шинам «m_Б», «k_Б» и «r» устройства, а выходом 1 к первым информационным входам 1 формирователей 3, 4 и 5. Формирователь 3 подключен установочными входами 1ус, 2ус и 3ус соответственно к шинам «r», «m_ППБ» и «k_ППБ», а выходом 1 к второму информационному входу 2 формирователя 5, формирователь 4 подключен первым 1ус и вторым 2ус установочными входами к шинам «m_ППБ» и «k_ППБ» соответственно, а выходом 1 к третьему информационному входу 3 формирователя 5, подключенного первым 1ус и вторым 2ус установочными входами к шинам «m_ППБ» и «k_ППБ» соответственно, а выходом к информационным входам 1 блока 7 и блока 6, подключенного первым 1ус и вторым 2ус установочными входами соответственно к шинам «k_Д.СН.» и «U_P» устройства, а выходом 1 к шине «На носитель 1». Блок 7 управляющим входом 1уп подключен к шине «Запись», а выходом к информационному входу 1 БЗУ 8, подключенного выходом к первым информационным входам блоков 15 и 16 и преобразователя 17.

Блок 9 подключен информационными входами 1, 2 и 3 к шинам «С носителя» устройства, а выходами 1, 2 и 3 соответственно к информационным входам 1, 2 и 3 блоков 10 и 11. Блок 10 подключен управляющим входом 1уп к шине «Запись» устройства, а выходами 1, 2 и 3 соответственно к информационным входам 1, 2 и 3 блока 12, блок 11 подключен управляющим входом 1уп к шине «Воспроизведение» устройства, а выходами 1, 2 и 3 соответственно к информационным входам 4, 5 и 6 блока 12, подключенного выходами 1, 2 и 3 соответственно к информационным входам 1, 2 и 3 БЗУ 13, подключенного соответствующими выходами 1, 2 и 3 к информационным входам 1, 2 и 3 блоков 14 и 20. Блок 14 подключен управляющим входом 1уп к шине «Запись», а выходами 1, 2 и 3 к информационным входам 2, 3 и 4 блока 15 соответственно, подключенного выходами 1 и 2 к информационным входам 2 и 3 блока 16 соответственно, выход которого подключен к третьему информационному входу 3 преобразователя 17, подключенного вторым информационным входом 2 к второму выходу блока 15, а выходом к информационному входу 1 блока 19, выход которого подключен к шине «На носитель 3».

Блок 20 подключен управляющим входом 1уп к шине «Воспроизведение» устройства, а выходами 1, 2 и 3 к информационным входам 1, 2 и 3 формирователя 2 Соответственно, выходы 1 и 2 которого подключены к информационным входам 1 и 2 блока 22 соответственно, подключенного выходом 1 к информационному входу формирователя 23, выход которого подключен к выходной шине устройства.

На фиг.2 показано: а) - пример сформированной подпоследовательности блоков (ППБ) кодовых групп (КГ) (в примере для удобства представления показана одна ППБ1) при следующих условно заданных значениях установочных параметров: разрядность КГ r=2, число информационных КГ в блоке m_Б=4, число контрольных КГ в блоке k_Б=1, число информационных блоков (Б) в ППБ m_ППБ=4 (в примере Б_1,1-Б_1,4), число дефектозащитных Б контрольных КГ в ППБ k_ППБ=1 (в примере ДЗБ₁; дополняющие ППБ служебные данные представлены тремя группами кодов: маркерной группой, например, из трех кодов - М₁-М₃, в которой первый код M₁ в начале ППБ является маркерным и имеет постоянное значение 100, второй код принимает одно из двух значений, например, 000 - если данная ППБ бездефектная, или, как в примере, 100 - если ППБ дефектная, третий код также принимает одно из двух значений, например, как в примере, 000 - если ППБ независимая, и 100 - если зависимая; второй группой кодов для записи текущего адреса ППБ А_ТЕК. с постоянным маркерным кодом 100 в начале группы и третьей группой для записи либо адресов (номеров) А_ДЕФ. дефектных блоков, если данная ППБ дефектная, либо адреса дефектной ППБ, с которой данная ППБ связана дополнительным дефектозащитным кодированием, и номера дефектного блока в дефектной ППБ, - если данная ППБ вспомогательная; б) - пример фрагмента сформированного сигнала записи ППБ для его диагностической записи при пониженных в блоке 6 в соответствии со значением коэффициента диагностического снижения k_Д.СН максимальных ± а_д.макс. и минимальных ± а_д.мин. значениях экстремумов амплитуды периодных отрезков синусоидального сигнала (на чертеже слева) и фрагмента сигнала записи ППБ для его рабочей записи при установленных в блоке 19 рабочих максимальных ± а_р.макс. и минимальных ±а_р.мин. значениях экстремумов амплитуды периодных отрезков синусоидального сигнала (на чертеже справа); в) - пример записанного на носитель с использованием средства записи СЗ1 фрагмента исходной последовательности ППБ1-ППБ16 за время задержки Т_{ЗАД.ЗАП.} рабочей записи того же фрагмента на те же участки носителя с использованием средства записи СЗ2; на чертеже каждая ППБ условно представлена служебной частью в виде вертикального прямоугольника и группой из 4-х информационных и одного дефектозащитного блоков в виде вертикальных отрезков прямой линии, здесь же условно показано взаимное расположение разнесенных относительно друг друга средств записи СЗ1 и СЗ2, средств считывания ССч1-ССч3 и средства стирания ССт; г) - фрагмент считанной с использованием ССч1 и временно сохраненной последовательности ППБ 1 - ППБ 14 в результате первого контрольного считывания с отмеченными штриховкой дефектами D_1,1(Б_2,2), D_1,2(Б_4,2-Б_4,3), D_1,3(Б_7,3-Б_7,4) и D_1,4(Б_11,3-Б_11,4) (здесь и далее в скобках указаны дефектные блоки); д) - фрагмент считанной с использованием ССч2 и временно сохраненной последовательности ППБ1-ППБ13 в результате второго контрольного считывания с отмеченными штриховкой дефектами D_2,1(Б_4,2-Б_4,4) и D_2,2(Б_7,4); e) - фрагмент считанной с использованием ССч3 и временно сохраненной последовательности ППБ1-ППБ12 в результате третьего контрольного считывания с отмеченными штриховкой дефектами D_3,1(Б_4,3-Б_4,4), D_3,2(Б_7,3) и Б_3,3(Б_10,3); на чертеже стрелками указан рабочий интервал t_PAБ., размер которого устанавливают равным целому числу периодов t_ППБ следования ППБ в последней считанной реализации (в примере t_РАБ.=12t_ППБ) и на котором устанавливают дефектные ППБ и дефектные блоки в них по наличию одних и тех же или смежных дефектных блоков во всех или в заданном числе считанных реализаций каждой из них (в примере установлены дефектные ППБ4 с тремя дефектными Б - по наличию во всех ее считанных реализациях трех смежных дефектных Б и ППБ7 - по наличию во всех ее считанных реализациях двух смежных дефектных Б); ж) - пример дополнительного дефектозащитного кодирования исходных ППБ4 и ППБ7, соответствующих установленным дефектным считанным ППБ4 с дефектом D1 и дефектными блоками Б_4,2-Б_4,4 и ППБ7 с дефектом D2 и дефектными блоками Б_7,3-Б_7,4, с установлением для каждого из указанных дефектных блоков двух вспомогательных исходных ППБ, соответствующих двум бездефектным считанным ППБ (например, для дефектного Б_4,2 устанавливают ППБ3 и ППБ5, что условно показано соответствующими линиями со стрелками от дефектного Б_4,2 к служебным частям и дефектозащитным блокам соответствующих вспомогательных ППБ3 и ППБ5); на чертеже для удобства представления сформированные служебные коды признака дефектности и адресов дефектных блоков в основных исходных ППБ4 и ППБ7 условно отмечены полным затемнением вертикальных прямоугольников, изображающих служебные части ППБ, значения служебных кодов признака связи, адресов дефектных ППБ и соответствующих адресов их дефектных Б в связанных с дефектными вспомогательных исходных ППБ условно отмечены затемнением только верхней половины указанных прямоугольников, операции переопределения значений КГ дефектозащитных Б в вспомогательных ППБ с учетом исходных значений КГ соответствующих дефектных Б условно отмечены линиями со стрелками и надписями ПЕР с указанием составного номера соответствующего дефектного Б, включающим и номер дефектной ППБ, и номер дефектного блока в ней (например, линия со стрелками от дефектного Б_4,2 до служебных частей и дефектозащитных Б в ППБ3 и ППБ5 с надписью ПЕР4,2 обозначает операцию переопределения значений КГ дефектозащитных блоков Б_3,5 и Б_5,5 с учетом значений КГ дефектного Б_4,2), а также помечиванием переопределяемых дефектозащитных Б утолщением соответствующих им вертикальных отрезков в зависимых ППБ; з) - пример считанной с носителя в режиме рабочего воспроизведения последовательности ППБ 1 - ППБ 12, представленной на фиг.2, ж; здесь D₁ и D₂ - основные дефекты (отмечены обводкой), выявленные в режиме диагностической записи на стадии контрольного считывания, a D₃-D₉ - новые дефекты (отмечены крестообразным перечеркиванием), возникшие в процессе рабочего воспроизведения данных.

Способ адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя включает операции, реализующие специальные режимы записи цифровой информации на носитель, и осуществляется следующим образом.

В режиме «Запись» (см. фиг.1) по соответствующим управляющим сигналам с первого выхода блока 1 управления из поступающего на вход устройства потока информационных сигналов в формирователе 2 образуют в соответствии с установленными значениями разрядности r информационных, контрольных и адресных КГ, числа m_Б информационных КГ и числа k_Б контрольных КГ блоки кодовых групп одинаковой протяженности, соответствующей, например, установленной максимальной протяженности дефектов, с дополнением каждого блока служебным маркерным кодом с значением 2^r (в примере на фиг.2, а блоки Б_1,1-Б_1,5); поступающую с выхода формирователя 2 последовательность блоков КГ с помощью формирователей 3, 4 и 5 разбивают в соответствии с заданным значением числа информационных m_ППБ блоков на исходные ППБ, дополненные сформированными формирователем 3 тремя КГ под служебные коды (на фиг.2, а М1-М3 - маркерная группа, А_ТЕК. - группа кодов текущего адреса ППБ и А_ДЕФ. - группа кодов адресов дефектных ППБ и дефектных Б) и сформированными формирователем 4 в соответствии с заданным числом k_ППБ одним или несколькими дефектозащитными блоками контрольных кодовых групп (в примере на фиг.2, а - один дефектозащитный блок ДЗБ1). Сформированные исходные ППБ в упрощенном виде, представленном на фиг.2, а, подают последовательно в блок 6, с помощью которого из них формируют последовательность периодных отрезков синусоидального сигнала с пониженными в соответствии с заданным значением коэффициента диагностического снижения диагностическими значениями U_д=k_Д.СН.·U_p всех экстремумов амплитуды периодных отрезков синусоидального сигнала, каждый из которых соответствует одной определенной КГ, и осуществляют диагностическую запись исходных ППБ в виде, показанном на фиг.2, б слева. Размещаемый в начале каждого блокового сигнала маркерный периодный отрезок с максимальными значениями экстремумов амплитуды ±a_max, и ±a_min, являясь текущим эталоном амплитуды при считывании и дешифрации сигнала записи каждого блока, обеспечивает, как и в способе-прототипе, адаптивность способа к неизбежной паразитной амплитудной модуляции сигнала воспроизведения.

Задание текущих значений экстремумов амплитуды ±а_m любого периодного отрезка синусоидального сигнала при заданных разрядности r информационных, контрольных и адресных кодовых групп и максимальных ±a_max и минимальных ±a_min значениях экстремумов амплитуды осуществляют, например, в соответствии с формулой:

±a_m=±a_min±M(|a_max|-|a_min|)/2^r=±a_min±M·Δа,

где М=0-(2^r-1) - значения соответствующего двоичного кода (в примере на фиг.2, а при r=2 кодовые группы принимают четыре значения: 00, 01, 10 и 11), Δа - элементарное приращение амплитуды. Амплитуды маркерных периодных отрезков в начале ППБ и Б устанавливают, например, в соответствии с максимальным значением КГ, равным 2^r. Так, при r=2 - равным 100, как показано на фиг.2, а. Соответственно, при установленной разрядности r=3 информационных, контрольных и адресных КГ устанавливают значение маркерных КГ равным 1000.

Каждую сформированную исходную ППБ вида фиг.2, а с выхода формирователя 5 через открытые в режиме «Запись» ключевые схемы блока 7 записывают в БЗУ 8 для временного сохранения на интервале Т_{зад.зап.} определенного числа исходных ППБ (в примере на фиг.2, б ППБ 1 - ППБ 16).

По истечении отрезков времени t_{зад.сч.1}, t_{зад.сч.2} и t_{зад.сч.3} после диагностической записи ППБ по соответствующим управляющим сигналам с первого выхода блока 1 с помощью соответствующих средств считывания Сч1, Сч2 и Сч3 блока 9 воспроизведения осуществляют несколько (в примере три) независимых последовательных контрольных считываний, в результате которых считанные реализации ППБ в виде, показанном на фиг.2, г, 2, д и 2, е, записывают через открытый в режиме «Запись» блок 10 ключевых схем и блок 12 схем «ИЛИ» в БЗУ 13, с помощью которого осуществляют временное хранение задержанных считанных реализаций ППБ на интервале Т_{3АД.ЗАП.}.

С выхода БЗУ 13 задержанные считанные реализации каждой считанной ППБ подают синхронно через открытый в режиме записи блок 14 на второй, третий и четвертый информационные входы блока 15, на первый вход которого подают синхронно с ними соответствующие задержанные исходные ППБ. С помощью блока 15 устанавливают на интервале t_PAБ=12t_ГБ среди текущих задержанных 12 ППБ (в примере ППБ1- ППБ12) дефектные ППБ и их дефектные Б по наличию одних и тех же или смежных дефектных Б во всех или в заданном числе считанных реализаций определенной ППБ. В рассматриваемом примере на фиг.2, г, фиг.2, д и фиг.2, е дефектность ППБ устанавливают по наличию в ней одних и тех же или смежных дефектных Б во всех трех ее считанных реализациях. По этому критерию установлена дефектность только двух ППБ: ППБ4 с тремя дефектными блоками Б_4,2-Б_4,4 и ППБ7 с двумя дефектными боками Б_7,3-Б_7,4. Остальные обнаруженные в считанных реализациях дефекты считаются случайными искажениями, которые с помощью внутриблочной системы помехозащитного кодирования, в случае ее наличия в блоке 9 (в нашем случае для простоты представления способа помехозащитное кодирование не рассматривается), невозможно скорректировать. Отметим, что в рассматриваемом примере возможно установление более жестких критериев отнесения считанной ППБ с дефектом к дефектным ППБ, когда достаточно наличия одних и тех же или смежных дефектных Б не в трех, а в двух или даже в одной из трех считанных реализаций одной и той же ППБ, что позволяет повысить эффективность диагностики искажений, но одновременно приводит к росту общего числа псевдодефектов и числа дефектов на рабочих интервалах t_РAБ. с возрастанием вероятности некорректируемости истинных дефектов.

Для установленных дефектных ППБ, например ППБ4 и ППБ7 (см. фиг.2, ж), в блоке 15 по соответствующим управляющим сигналам формируют соответствующие признаковые и адресные коды, которые подают на второй и третий информационные входы блока 16, на первый информационный вход которого синхронно с этими кодами подают с выхода БЗУ 8 соответствующие задержанные исходные ППБ4 и ППБ7. С помощью блоков 15 и 16 осуществляют дополнительное дефектозащитное кодирование исходных ППБ4 и ППБ7 путем установления в блоке 15 для каждого их дефектного блока одной или нескольких вспомогательных исходных ППБ, соответствующих бездефектным считанным ППБ, и формирования значений служебных кодов признака дефектности и адресов дефектных блоков - для основных исходных ППБ4 и ППБ7 и значений служебных кодов признака связи, адреса дефектной ППБ и адреса соответствующего ее дефектного блока - для связанных с основными вспомогательных исходных ППБ, а также путем последующего переопределения в блоке 16 значений КГ дефектозащитных Б во вспомогательных ППБ с учетом исходных значений КГ соответствующего дефектного Б. В приведенном на фиг.2, ж примере дополнительного дефектозащитного кодирования исходных ППБ4 и ППБ7, соответствующих установленным считанным дефектным ППБ4 с тремя дефектными блоками Б_4,2-Б_4,4 и ППБ7 с двумя дефектными блоками Б_7,3-Б_7,4, для каждого из указанных дефектных блоков устанавливают для надежности по две вспомогательных исходных ППБ: для Б_4,2 - ППБ3 и ППБ5, что условно показано соответствующими линиями с надписью ПЕР4,2 с указанием номера дефектного блока и со стрелками от Б_4,2 к служебным частям (представленным на фиг.2, ж наполовину затемненными вертикальными прямоугольниками) и дефектозащитным блокам (отмеченным на фиг.2, ж утолщенными вертикальными отрезками в блоках) подпоследовательностей ППБ3 и ППБ5; для Б_4,3 -соответственно ППБ2 и ППБ6; для Б_4,4 - соответственно ППБ1 и ППБ8; для Б_7,3 - соответственно ППБ9 и ППБ10 и для Б_7,4 - соответственно ППБ11 и ППБ12. Переопределение значений КГ в дефектозащитных Б двух вспомогательных ППБ выполняют посредством тех же операций, что и при формировании значений КГ самих дефектозащитных Б. Если, например, используют, как в способе-прототипе, образование КГ дефектозащитного Б подпоследовательности сложением по модулю 2^r одноименных ЮГ всех ее информационных Б, то переопределение значений КГ дефектозащитных Б установленных вспомогательных ППБ осуществляют также сложением по модулю 2^r одноименных КГ дефектозащитного Б вспомогательной ППБ и дефектозащитного Б основной ППБ.

В преобразователе 17, на первый информационный вход которого подают задержанную последовательность исходных ППБ, например, как показано на фиг.2, ж, - ППБ1-ППБ12, на второй - коды соответствующих признаков и адресов для основных ППБ4 и ППБ7 и вспомогательных ППБ1-ППБ3, ППБ5-ППБ6, ППБ8-ППБ12 и на третий - переопределенные значения КГ соответствующих дефектозащитных Б, последовательность исходных ППБ на интервале t_РАБ. преобразуют к виду, представленному на фиг.2, ж, и подают ее в блок 19, с помощью которого формируют сигналы рабочей записи преобразованной последовательности с соответствующими рабочими значениями экстремумов амплитуды отрезков синусоидального сигнала вида фиг.2, б (на чертеже справа) и записывают их с помощью средства записи СЗ2 через установленное время задержки Т_{3АД.ЗАП.} на предварительно подготовленные к записи, если это необходимо, с помощью средства стирания ССт те же участки носителя, что и при диагностической записи этой же последовательности ППБ1-ППБ12.

В режиме рабочего воспроизведения потока цифровой информации с носителя по сигналу «Воспроизведение» и управляющим импульсам с третьего выхода блока 1 управления воспроизведенные с помощью средств считывания ССч1-ССч3 сигналы подают в блок 9, с помощью которого сигналы дешифруют и формируют считанные реализации ППБ в условном виде, показанном на фиг.2, г - фиг.2, е. С выхода блока 9 последовательность считанных реализаций подают через открытый по сигналу «Воспроизведение» блок 11 ключевых схем и блок 12 ИЛИ в БЗУ 13, с помощью которого ее задерживают путем буферизации считанных реализаций установленного числа ППБ и с выхода которого ее подают через блок 20 в формирователь 21, с помощью которого из считанных реализаций каждой ППБ образуют минимально искаженную рабочую ППБ. С выхода формирователя 21 последовательность рабочих ППБ подают в блок 22, с помощью которого обнаруживают среди рабочих ППБ связанные ППБ с признаками связи и дефектности и восстанавливают значения КГ указанных в них дефектных Б с использованием значений Б соответствующих вспомогательных ППБ, а также восстанавливают значения КГ новых дефектных Б в связанных ППБ с использованием значений КГ их ранее восстановленных Б. На фиг.2, з приведен пример воспроизведенной на интервале t_PAБ. последовательности ППБ 1-ППБ 12, соответствующей представленной на фиг.2, ж той же последовательности в преобразованном виде перед ее рабочей записью на носитель, в которой отмечены обводкой и обозначены дефекты D1 и D2 и соответствующие две группы дефектных блоков - Б_4,2-Б_4,4 и Б_7,3-Б_7,4 в подвергнутых 1 дополнительному дефектозащитному кодированию ППБ4 и ППБ7. Каждый из дефектных Б в отмеченной признаком дефектности ППБ восстанавливают путем погруппового сложения по модулю 2^r значений КГ всех Б (информационных и дефектозащитного) одной из двух вспомогательных ППБ (в примере - не искаженной дефектом), в служебной части которой обнаруживают признак зависимости и адреса дефектной ППБ и ее восстанавливаемого дефектного Б. Указанным образом восстанавливают все Б, искаженные дефектами D1 и D2, после чего аналогичным образом восстанавливают значения КГ дефектных Б в ППБ1-ППБ4, ППБ7, ППБ10 и ППБ11, искаженных новыми дефектами, соответственно D3-D9, - также путем погруппового сложения по модулю 2^r значений КГ всех их остальных неискаженных и в том числе ранее восстановленных блоков.

Таким образом, изобретение существенно расширяет функциональные возможности известного способа адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя и повышает эффективность защиты информационных потоков в процессе их непрерывной записи и воспроизведения за счет получения в темпе записи упреждающих прогнозных и фактических знаний о наличии, размерах и расположении дефектов на участках предстоящей рабочей записи текущих информационных фрагментов и осуществления дополнительного дефектозащитного кодирования дефектных подпоследовательностей блоков кодовых групп с использованием корректирующего потенциала бездефектных подпоследовательностей в текущем информационном фрагменте. Применение изобретения позволяет повысить надежность записи и хранения информации, продлить сроки хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения, а также продлить сроки службы носителей.

Claims (1)

1. Способ адаптивной аналоговой записи потоков цифровой информации с защитой от дефектов носителя, включающий образование из информационных, контрольных и служебных кодовых групп последовательности блоков, разбиение последовательности блоков на подпоследовательности и дополнение каждой подпоследовательности служебными кодовыми группами и одним или несколькими дефектозащитными блоками контрольных кодовых групп, формирование сигналов записи подпоследовательностей блоков в виде последовательностей отрезков синусоидального сигнала со значениями экстремумов амплитуды, соответствующими заданным максимальным и минимальным их значениям и значениям соответствующих кодовых групп подпоследовательностей, запись сигналов записи подпоследовательностей блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных подпоследовательностей, отличающийся тем, что осуществляют диагностическую запись сигналов записи подпоследовательностей блоков кодовых групп на носитель с заданным снижением значений экстремумов амплитуды всех отрезков синусоидального сигнала относительно их рабочих значений и несколько независимых последовательных контрольных считываний непосредственно после записи подпоследовательностей, устанавливают дефектность задержанной считанной подпоследовательности и ее дефектные блоки по наличию одних и тех же или смежных дефектных блоков во всех или в заданном числе ее считанных реализаций, осуществляют дополнительное дефектозащитное кодирование задержанной исходной подпоследовательности, соответствующей дефектной считанной подпоследовательности, путем установления для каждого дефектного блока одной или нескольких вспомогательных исходных подпоследовательностей, соответствующих бездефектным считанным подпоследовательностям, формирования значений служебных кодов признака дефектности и адресов дефектных блоков в основной исходной подпоследовательности и значений служебных кодов признака связи, адреса дефектной подпоследовательности и адреса соответствующего ее дефектного блока в связанных с ней вспомогательных исходных подпоследовательностях и переопределения в последних значений кодовых групп дефектозащитных блоков с учетом исходных значений кодовых групп дефектного блока, формируют сигналы рабочей записи задержанных исходных подпоследовательностей с соответствующими рабочими значениями экстремумов амплитуды отрезков синусоидального сигнала и записывают их через установленное время задержки на те же участки носителя.

Images