Изобретение относится к системе передачи информации, устройству записи и воспроизведения информации, а также носителю записи (recording medium), использующим формат представления данных на основе кода с исправлением ошибок, способу передачи информационных данных (infomation data), способу приема информационных данных, способу записи информационных данных на носитель записи, а также способу воспроизведения информационных данных с носителя записи.
В частности, представленное изобретение относится к системе передачи информации, предназначенной для передачи данных по линии связи, к устройству записи и воспроизведения информации, предназначенному для записи информации на носитель записи и воспроизведения информации с носителя записи, а также к такому носителю записи, как оптический диск, магнитно-оптический диск, магнитный диск, компакт-диск, магнитная лента, полупроводниковая память и т. п. , причем в системе передачи информации, устройстве записи и воспроизведения информации и в носителе записи используется формат представления данных на основе кода с исправлением ошибок, к способу размещения проверочных символов кода с исправлением ошибок, способу передачи информационных данных, способу приема информационных данных, способу записи информационных данных на носитель записи, а также к способу воспроизведения информационных данных с носителя записи.
Описание уровня техники
При передачи и записи больших объемов цифровой информации для повышения надежности записи широко используются коды с исправлением ошибок (далее упоминаемые, как КИО (ЕСС)).
Кодовое слово КИО формируется путем присоединения битов проверки на четкость к исходной информации, в результате чего повышается избыточность данных, содержащих проверочные символы, однако КИО позволяют выявлять и исправлять ошибки, появляющиеся в процессе передачи, записи и воспроизведения информации.
В общем случае исправляющая способность КИО повышается с увеличением избыточности кодового слова, т.е. при увеличении числа проверочных символов в слове КИО. Таким образом, слово КИО содержит несколько проверочных символов или байтов.
Обычно при кодировании с использованием КИО большого объема передаваемой или записываемой информации, данные предварительно разбиваются на множество блоков, каждый из которых имеет заданную длину, а проверочные символы добавляются к каждому блоку. Проверочные символы размещаются, как правило, в конце исправляемого блока. Тогда, в ходе обычного процесса передачи информации, данные передаются с проверочными символами, добавленными в конец каждого информационного блока. С другой стороны, в процессе записи информации проверочные символы записываются в позициях, примыкающих к каждому информационному блоку.
Конкретный пример размещения информации и проверочных символов в слове КИО при обычном способе записи информации показан на фиг. 1.
На фиг. 1 приведен логический (logical) формат данных одного блока на оптическом диске, при котором информация и проверочные символы записываются с использованием способа размещения проверочных символов КИО, известного из уровня техники.
В зависимости от типа записываемой информации блок делится на область данных 90, область строк проверочных символов 54 и область столбцов проверочных символов 53. В рассматриваемом случае проверочные символы являются частью слова КИО. Как видно из фиг. 1, область строк проверочных символов 54 и область столбцов проверочных символов 53 частично накладываются друг на друга.
Один блок содержит 156 информационных кадров 51 и 12 проверочных кадров. В данном случае кадр 51 представляет собой совокупность данных или проверочных символов, соответствующих одной строке каждого блока, и образующих слово КИО в строчном направлении.
Каждый информационный блок 51 содержит 158 байт информации и проверочную строку из 10 символов, каждый из которых занимает по одному байту, (далее эта строка будет упоминаться, как проверочная строка С1) для исправления ошибок информации. Тринадцать информационных кадров образуют один сектор 52. Таким образом, в рассматриваемом случае каждый блок состоит из двенадцати секторов 52. В начале каждого сектора, 52 записывается адрес физического сектора 50 каждого сектора 52 (далее упоминаемый, как адрес сектора). Кроме того, отметим, что в начало каждого кадра обычно добавляется синхрогруппа (Синхр.) (не показана).
В области столбцов проверочных символов 53 двенадцать байт в направлении столбца образуют одну проверочную комбинацию (упоминаемую далее, как проверочная комбинация С2) и эта комбинация используется для исправления ошибок в 156-байтной информационной последовательности, находящейся перед проверочной комбинацией в том же самом столбце. Вышеупомянутая 156-байтная информационная последовательность и 12-байтная проверочная комбинация образуют слово КИО в направлении столбца. На фиг. 1 показан логический формат одного блока, причем блок записывается на дорожку оптического диска непрерывно и последовательно, начиная с кадра в верхней части блока, как это показано на фиг. 2.
Таким образом, принимая во внимание, что в направлении столбцов данные записаны на диск дискретно, такое размещение данных называют интерливингом (чередованием). Таким образом, обычно, область данных 90, в которой находятся данные, и проверочная область 91, в которой находятся проверочные символы, четко отделены друг относительно друга как (а) при размещении данных по строкам, т. е. , когда в последовательности данных нет чередования (интерливинга), так и (b) при размещении данных по столбцам, т.е., в последовательности данных с чередованием (интерливингом).
Однако, в соответствии с современными тендециями к увеличению емкости и снижению времени доступа к данным на оптических дисках, при считывании информации с любого оптического диска, данные на который были записаны с использованием способа, известного из уровня техники, возникают следующие проблемы.
Рассмотрим вопросы синхронизации при обнаружении адресов секторов в процессе непрерывного считывания информации с дорожки. На фиг. 3 показаны сигналы синхронизации при выполнении указанной операции. В данном случае информационные данные последовательно считываются из кадра, расположенного в верхней части блока, показанного на фиг. 1, и поэтому в заданных временных интервалах выявляются двенадцать адресов секторов. Однако, в связи с тем, что 12-байтные столбцы проверочных кадров области столбцов проверочных символов 53 считываются последовательно, в течение определенного временного интервала адреса секторов не обнаруживаются. После этого считывается следующий блок и, в результате, указанное явление повторяется.
Таким образом, в соответствии с обычным способом размещения проверочным символом КИО, синхроимпульсы для обнаружения адресов секторов поступают нерегулярно. Следовательно, для поиска необходимого адреса сектора требуются сложное устройство управления и сложное вычислительное устройство, что приводит к увеличению времени доступа при записи/чтении. В этом случае регулярности поступления синхроимпульсов можно добиться, например, путем организации только строк проверочных символов без проверочных столбцов как таковых. Однако, при использовании только проверочных строк сокращается исправляющая способность кодированных данных, что приводит к понижению надежности записанной информации.
Первой целью настоящего изобретения, таким образом, является разработка системы передачи данных, включающей передатчик и приемник информации, причем вышеупомянутая система должна обеспечивать регулярную передачу информационных данных в область данных, а также регулярный прием информационных данных, размещенных регулярно в области данных, без ухудшения надежности передаваемой информации.
Второй целью настоящего изобретения является разработка устройства записи и воспроизведения информации, включающего блок записи и блок воспроизведения, причем вышеупомянутое устройство должно обеспечивать регулярную запись или регистрацию информационных данных в области данных, а также регулярное воспроизведение или считывание информационных данных, регулярно размещенных в области данных, без снижения надежности записываемой информации.
Третьей целью настоящего изобретения является разработка носителя записи, на котором информационные данные могут быть регулярно записаны или зарегистрированы в области данных, причем так, что записанные информационные данные, регулярно размещенные в области данных, могут быть воспроизведены или считаны без ухудшения надежности записанной информации.
Четвертой целью настоящего изобретения является разработка структуры данных, используемой в носителе записи, такой, что информационные данные могут быть регулярно записаны или зарегистрированы в области данных, причем записанная информация, регулярно размещенная в области данных, может быть воспроизведена или считана без ухудшения надежности данных.
Пятой целью настоящего изобретения является разработка способа размещения проверочных символов КИО, при котором информационные данные могут быть регулярно записаны или зарегистрированы в области данных, причем записанная информация, регулярно размещенная в области данных, может быть воспроизведена или считана без ухудшения надежности записанных данных.
Шестой целью настоящего изобретения является разработка способа передачи информационных данных, обеспечивающего регулярную передачу информационных данных в область данных.
Седьмой целью настоящего изобретения является разработка способа приема информационных данных, обеспечивающего регулярный прием информационных данных, регулярно размещенных в области данных, без ухудшения надежности передаваемых данных.
Восьмой целью настоящего изобретения является разработка способа записи информационных данных, обеспечивающего регулярную запись или регистрацию информационных данных в область данных носителя записи. Девятой целью настоящего изобретения является разработка способа воспроизведения информационных данных, обеспечивающего регулярное воспроизведение или считывание информационных данных, регулярно размещенных в области данных носителя записи, без ухудшения надежности передаваемой информации.
Краткое изложение сущности изобретения
Для достижения вышеуказанных целей в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения разрабатывается система передачи данных для передачи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, предназначенными для исправления ошибок в информационных данных, включающая передатчик информации и приемник информации,
в которой вышеупомянутый передатчик информации включает:
первые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение передаваемых информационных данных;
вторые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение проверочных символов кода с исправлением ошибок;
средства управления записью для записи входных информационных данных, передаваемых в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
средства для формирования проверочных символов, обеспечивающие формирование кодового слова кода с исправлением ошибок, предназначенного для исправления ошибок в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, записанными в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также для записи проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
передающие средства для передачи информационных данных, записанных в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, записанными в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации;
средства для управления считыванием, осуществляющие такое управление вышеупомянутыми передающими средствами, при котором обеспечивается передача информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, так, что каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, передаются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных,
в которой приемник информации включает:
приемные средства для приема каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые передаются на интервалах каждого сектора вышеупомянутыми передающими средствами;
средства для выделения информации, обеспечивающие выделение информационных данных области данных одного блока путем объединения множества компонент информации, принимаемых вышеупомянутыми приемными средствами;
средства для выделения проверочных символов, обеспечивающие выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества компонент проверочных символов, принимаемых вышеупомянутыми приемными средствами;
средства для исправления ошибок, обеспечивающие исправление ошибок в информационных данных одного блока, выделенных вышеупомянутыми средствами для выделения информации, с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются проверочные символы одного блока, выделенные вышеупомянутыми средствами выделения проверочных символов, а также выдачу исправленных информационных данных.
В вышеуказанной системе передачи данных проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
в которой вышеупомянутые средства для управления считыванием управляют вышеупомянутыми передающими средствами, обеспечивая передачу строки проверочных символов в конце каждого кадра после каждой компоненты информации, а также столбца проверочных символов в последнем кадре каждого сектора.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения разрабатывается передатчик информации для передачи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок для исправления ошибок в информационных данных, включающий:
первые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение передаваемых информационных данных;
вторые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение проверочных символов кода с исправлением ошибок;
средства для управления записью, обеспечивающие запись входных информационных данных, передаваемых в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
средства формирования проверочных символов, обеспечивающие формирование проверочных символов для получения кодового слова кода с исправлением ошибок, позволяющего исправлять ошибки в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, записанными в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также запись проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
передающие средства для передачи информационных данных, записанных в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, записанными в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации;
средства для управления считыванием, осуществляющие такое управление вышеупомянутыми передающими средствами, при котором обеспечивается передача информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, так, что каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, передаются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном передатчике информации проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в передатчике вышеупомянутые средства для управления считыванием управляют вышеупомянутыми передающими средствами, обеспечивая передачу строки проверочных символов в конце каждого кадра после каждой компоненты информации, а также столбца проверочных символов в последнем кадре каждого сектора.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения разрабатывается приемник информации для приема информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, обеспечивающими исправление ошибок в информационных данных, включающий:
приемные средства для приема каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые передаются на интервалах каждого сектора;
средства для выделения информации, обеспечивающие выделение информационных данных области данных одного блока путем объединения множества компонент информации, принимаемых вышеупомянутыми приемными средствами;
средства для выделения проверочных символов, обеспечивающие выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества компонент проверочных символов, принимаемых вышеупомянутыми приемными средствами;
средства для исправления ошибок, обеспечивающие исправление ошибок в информационных данных одного блока, выделенных вышеупомянутыми средствами для выделения информации, с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются проверочные символы одного блока, выделенные вышеупомянутыми средствами выделения проверочных символов, а также выдачу исправленных информационных данных.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения разрабатывается устройство записи и воспроизведения информации для записи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, который обеспечивает исправление ошибок в информационных данных, на носитель записи, а также воспроизведение информационных данных с проверочными символами с вышеупомянутого носителя записи, включающее блок записи информации (data recorder) и блок воспроизведения информации (data reproducer),
в котором вышеупомянутый блок записи информации включает:
первые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение записываемых информационных данных;
вторые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение проверочных символов кода с исправлением ошибок;
средства для управления записью, обеспечивающие запись входных информационных данных, записываемых в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
средства формирования проверочных символов, обеспечивающие формирование проверочных символов для получения кодового слова кода с исправлением ошибок, позволяющего исправлять ошибки в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, записанными в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также запись проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
записывающие средства для записи на вышеупомянутый носитель записи информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, хранящимися в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации;
средства для управления считыванием, осуществляющие такое управление вышеупомянутыми записывающими средствами, при котором обеспечивается запись информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, так, что каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, записываются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных,
причем блок воспроизведения информации содержит:
воспроизводящие средства для воспроизведения каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые записаны в интервалах каждого сектора на вышеупомянутый носитель записи;
средства для выделения информации, обеспечивающие выделение информационных данных области данных одного блока путем объединения множества компонент информации, воспроизводимых вышеупомянутыми воспроизводящими средствами;
средства для выделения проверочных символов, обеспечивающие выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества компонент проверочных символов, воспроизводимых вышеупомянутыми воспроизводящими средствами;
средства для исправления ошибок, обеспечивающие исправление ошибок в информационных данных одного блока, выделенных вышеупомянутыми средствами для выделения информации, с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются проверочные символы одного блока, выделенные вышеупомянутыми средствами выделения проверочных символов, а также выдачу исправленных информационных данных.
В вышеуказанном устройстве проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в устройстве вышеупомянутые средства для управления считыванием управляют вышеупомянутыми записывающими средствами, обеспечивая запись строки проверочных символов в конце каждого кадра после каждой компоненты информации, а также столбца проверочных символов в последнем кадре каждого сектора.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения разрабатывается блок записи информации для записи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, который обеспечивает исправление ошибок в информационных данных, на носитель записи включающий:
первые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение записываемых информационных данных;
вторые средства для хранения информации, обеспечивающие хранение проверочных символов кода с исправлением ошибок;
средства для управления записью, обеспечивающие запись входных информационных данных, записываемых в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
средства формирования проверочных символов, обеспечивающие формирование проверочных символов для получения кодового слова кода с исправлением ошибок, позволяющих исправлять ошибки в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, записанными в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также запись проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
записывающие средства для записи на вышеупомянутый носитель записи информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, хранящимися в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации;
средства для управления считыванием, осуществляющие такое управление вышеупомянутыми записывающими средствами, при котором обеспечивается запись информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, так, что каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, записываются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном блоке записи информации проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в блоке записи вышеупомянутые средства для управления считыванием управляют вышеупомянутыми записывающими средствами, обеспечивая запись строки проверочных символов в конец каждого кадра после каждой компоненты информации, а также столбца проверочных символов в последний кадр каждого сектора.
В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения разрабатывается блок воспроизведения информации для воспроизведения с носителя записи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, включающий:
воспроизводящие средства для воспроизведения каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые записаны в интервалах каждого сектора на вышеупомянутом носителе записи;
средства для выделения информации, обеспечивающие выделение множества компонент информации, воспроизводимых вышеупомянутыми воспроизводящими средствами;
средства для выделения проверочных символов, обеспечивающие выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества компонент проверочных символов, воспроизводимых вышеупомянутыми воспроизводящими средствами;
средства для исправления ошибок, обеспечивающие исправление ошибок в информационных данных одного блока, выделенных вышеупомянутыми средствами для выделения информации, с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются проверочные символы одного блока, выделенные вышеупомянутыми средствами выделения проверочных символов, а также выдачу исправленных информационных данных.
В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения разрабатывается носитель записи со структурой данных, предполагающей наличие информационных данных и проверочных символов кода с исправлением ошибок для исправления ошибок в информационных данных, причем вышеупомянутый носитель записи может быть использован в блоке записи информации,
вышеупомянутый носитель записи включает:
информационные данные, которые могут быть считаны блоком воспроизведения информации; а также
проверочные символы кода с исправлением ошибок, которые могут быть считаны блоком воспроизведения информации,
причем каждая компонента информации информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, записываются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном носителе записи проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в носителе в записи строка проверочных символов записывается в конец каждого кадра после каждой компоненты информации, а столбец проверочных символов записывается в последний кадр каждого сектора.
В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения разрабатывается структура данных, используемая в носителе записи и предполагающая наличие информационных данных и проверочных символов кода с исправлением ошибок для исправления ошибок в информационных данных, причем вышеупомянутый носитель записи может быть использован в блоке воспроизведения информации,
вышеупомянутая структура данных включает:
информационные данные, которые могут быть считаны блоком воспроизведения информации; а также
проверочные символы кода с исправлением ошибок, которые могут быть считаны блоком воспроизведения информации,
в которой (структуре) каждая компонента информации информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, записываются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанной структуре данных проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в структуре данных строка проверочных символов записывается в конец каждого кадра после каждой компоненты информации, а столбец проверочных символов записывается в последний кадр каждого сектора.
В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения разрабатывается способ размещения на носителе записи проверочных символов кода с исправлением ошибок, предназначенных для исправления ошибок в информационных данных, включающий следующие этапы:
размещение информационных данных и проверочных символов так, что каждая компонента информации информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, записываются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном способе проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в способе размещения на носителе записи вышеупомянутый этап размещения включает этап размещения строки проверочных символов в конце каждого кадра после каждой компоненты информации, а также столбца проверочных символов в последнем кадре каждого сектора.
В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения разрабатывается способ передачи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, предназначенными для исправления ошибок в информационных данных, включающий следующие этапы:
запись входных информационных данных, передаваемых в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
формирование проверочных символов для получения кодового слова кода с исправлением ошибок, позволяющего исправлять ошибки в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, хранящимися в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также запись проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
передача информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, хранящимися в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации;
управление, обеспечивающее передачу информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, при котором каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, передаются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном способе проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в способе передачи вышеупомянутый управляющий этап включает этап управления, обеспечивающий передачу строки проверочных символов в конце каждого кадра после каждой компоненты информации, а столбца проверочных символов - в последнем кадре каждого сектора.
В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения разрабатывается способ приема информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, предназначенными для исправления ошибок в информационных данных, включающий следующие этапы:
прием каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые переданы в интервалах каждого сектора;
выделение информационных данных области данных одного блока путем объединения множества принятых компонент информации;
выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества принятых компонент проверочных символов;
исправление ошибок в выделенных информационных данных одного блока с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются выделенные проверочные символы одного блока, а также выдача исправленных информационных данных.
В соответствии с двенадцатым аспектом настоящего изобретения разрабатывается способ записи на носитель записи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, предназначенными для исправления ошибок в информационных данных, включающий следующие этапы:
запись входных информационных данных, записанных в вышеупомянутые первые средства для хранения информации;
формирование проверочных символов для получения кодового слова кода с исправлением ошибок, позволяющего исправлять ошибки в информационных данных с использованием заданного способа кодирования с исправлением ошибок, в соответствии с информационными данными, хранящимися в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, а также запись проверочных символов в вышеупомянутые вторые средства для хранения информации;
запись на вышеупомянутый носитель записи информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, вместе с проверочными символами, хранящимися в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, а также;
управление, обеспечивающее запись информационных данных, хранящихся в вышеупомянутых первых средствах для хранения информации, и проверочных символов, хранящихся в вышеупомянутых вторых средствах для хранения информации, при котором каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области данных одного блока на множество компонент информации, а также каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления области проверочных символов одного блока на множество компонент проверочных символов, передаются на интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, причем вышеупомянутый сектор определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на множество секторов, имеющих одинаковый объем данных.
В вышеуказанном способе проверочные символы предпочтительно включают строки проверочных символов и столбцы проверочных символов, а каждый сектор состоит из множества кадров,
причем в способе записи вышеупомянутый управляющий этап включает этап управления, обеспечивающий запись строки проверочных символов в конец каждого кадра после каждой компоненты информации, а столбца проверочных символов - в последний кадр каждого сектора.
В соответствии с тринадцатым аспектом настоящего изобретения разрабатывается способ воспроизведения с носителя записи информационных данных с проверочными символами кода с исправлением ошибок, включающий следующие этапы:
воспроизведение каждой компоненты информационных данных и каждой компоненты проверочных символов, которые записаны в интервалах каждого сектора на вышеупомянутом носителе записи;
выделение информационных данных области данных одного блока путем объединения множества воспроизведенных компонент информации;
выделение проверочных символов одного блока путем объединения множества воспроизведенных компонент проверочных символов;
исправление ошибок в выделенных информационных данных одного блока с использованием заданного способа декодирования с исправлением ошибок, в котором используются выделенные проверочные символы одного блока, а также выдача исправленных информационных данных.
В соответствии с настоящим изобретением проверочные символы не записываются в сгруппированный непрерывный участок, а записываются вразброс, во всех секторах областей, в которых записывается исправляемая информация. Поэтому информация, регулярно размещенная в области данных, считывается регулярно и благодаря этому становится возможным упростить устройство воспроизведения или считывания и повысить его быстродействие.
Кроме того, согласно представленному изобретению, проверочные символы передаются не только непрерывно, но также и вперемешку с корректируемой информацией. Приведенное выше размещение приводит к таким благоприятным последствиям, как то, что информационные данные, регулярно размещенные в области данных, могут переданы в заданный постоянный временной интервал.
Более того, в соответствии с настоящим изобретением, при приеме символьной информации с чередованием (интерливингом) или информационного блока КИО, информационная последовательность и проверочные символы воспроизводятся из символьной информации или информационного блока КИО, так, что ошибки, возникающие в информационной последовательности, исправляются. В этой связи, при передаче проверочных символов вразброс, информационная последовательность и проверочные символы легко опознаются, благодаря чему исправляются ошибки, возникающие в информационной последовательности.
Эти и другие цели и признаки настоящего изобретения более подробно будут рассмотрены в последующем описании на примере вариантов предпочтительной реализации и со ссылками на сопутствующие чертежи, в которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же цифрами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематическое изображение логического формата данных одного блока на оптическом диске, в котором проверочные символы КИО записаны в соответствии со способом, известным из уровня техники, для размещения проверочных символов кодового слова КИО;
фиг. 2 - схематический чертеж, изображающий кадр и сектор, записанные на дорожку оптического диска, соответствующего известному уровню техники;
фиг. 3 - временная диаграмма, на которой изображены синхроимпульсы для выявления адресов секторов при считывании оптического диска, соответствующего известному уровню техники и показанного на фиг. 1 и 2;
фиг. 4 - схематическое изображение логического формата данных одного блока на оптическом диске носителя записи в соответствии с первой предпочтительной реализацией настоящего изобретения;
фиг. 5 - схематическое изображение логического формата данных заголовка, записанного на оптический диск носителя записи, показанного на фиг. 4;
фиг. 6 - временная диаграмма, на которой показаны синхроимпульсы для выявления адресов секторов в соответствии с первой предпочтительной реализацией;
фиг. 7 - схематический чертеж, на котором показан неперезаписываемый (read-only) оптический диск, на котором проверочные символы записаны в соответствии со способом размещения проверочных символов КИО по первой предпочтительной реализации;
фиг. 8 - схематический чертеж, на котором показан перезаписываемый (rewritable) оптический диск, на котором проверочные символы записаны в соответствии со способом размещения проверочных символов КИО по первой предпочтительной реализации;
фиг. 9 - структурная схема, иллюстрирующая состав системы передачи информации в соответствии со второй предпочтительной реализацией настоящего изобретения;
фиг. 10 - структурная схема, иллюстрирующая состав передатчика информации, показанного на фиг. 9;
фиг. 11 - структурная схема, иллюстрирующая состав приемника информации, показанного на фиг. 9;
фиг. 12 - блок-схема, поясняющая функционирование контроллера записи в память, показанного на фиг. 10;
фиг. 13 - первая часть блок-схемы, поясняющей функционирование блока формирования проверочных символов, показанного на фиг. 10;
фиг. 14 - вторая часть блок-схемы, поясняющей функционирование блока формирования проверочных символов, показанного на фиг. 10;
фиг. 15 - блок-схема, поясняющая функционирование контроллера считывания из памяти, показанного на фиг. 10;
фиг. 16 - первая часть блок-схемы, поясняющей функционирование приемника информации, показанного на фиг. 11;
фиг. 17 - вторая часть блок-схемы, поясняющей функционирование приемника информации, показанного на фиг. 11;
фиг. 18 - структурная схема, иллюстрирующая состав устройства записи и считывания оптического диска с изменением фазы выполненного в соответствии с третьей предпочтительной реализацией настоящего изобретения.
Описание предпочтительной реализации изобретения
Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения далее подробно описываются со ссылками на сопутствующие чертежи.
Первый вариант предпочтительной реализации
В качестве первого варианта предпочтительной реализации рассмотрен примерный носитель записи, проверочные символы КИО на котором записаны рассосредоточенно.
На фиг. 4 показан логический формат данных одного блока оптического диска, кодовые слова КИО на котором записаны с использованием способа размещения проверочных символов КИО в соответствии с первым вариантом предпочтительной реализации настоящего изобретения.
Как видно из сопоставления фиг. 1 и фиг. 4, этот логический формат данных отличается тем, что проверочные символы КИО включают строки проверочных символов с 24-1 по 24-13, а также пару столбцов проверочных символов 23a и 23b, записанных в каждом из секторов с 22-1 по 22-16, причем каждая проверочная строка с 24-1 по 24-13 расположена в конце каждой строки или кадра с 21-1 по 21-13, а пара проверочных столбцов 23a-23b расположена в последнем кадре 21-13 каждого из секторов с 22-1 по 22-16.
Ниже приводится подробное описание логического формата данные со структурой данных, показанной на фиг. 4.
На фиг. 4 один передаваемый блок данных состоит из 16 секторов с 22-1 по 22-16, а каждый сектор с 22-1 по 22-16 состоит из 13 строк, называемых кадрами с 21-1 по 21-13. Для синхронизации передачи перед заголовком каждого кадра 21-1 - 21-13 добавляется первая 2-байтная синхрогруппа ("Синхр.") 31, а вторая 2-байтная синхрогруппа ("Синхр.") 32 вставляется в середину каждого кадра 21-1 и 21-13, так, чтобы находиться между смежными информационными данными 1a и 1b, 2а и 2b,..., 12a и 12b, или смежными столбцами проверочных символов 23a и 23b. В предпочтительных вариантах реализации кодовые слова КИО каждого из кадров с 21-1 по 21-13 составляются таким образом, чтобы исключить первую 31 и вторую 32 синхрогруппы.
Первый сектор 22-1 включает 13 кадров с 22-1 по 21-13, с которых:
а) первый кадр содержит 12-байтный заголовок 20, 79 байт информационных данных 1а, 81 байт информационных данных 1b, а также 10-байтную строку проверочных символов 24-1, которые вычисляются с учетом содержания заголовка 20 и информационных данных 1а и 1b;
b) второй кадр 21-2 содержит 91 байт информационных данных 2а, 81 байт информационных данных 2b, а также проверочную строку 24-2, состоящую из 10 байт, вычисляемых с учетом содержания информационных данных 2a и 2b;
c) 1-й кадр 21-i содержит 91 байт информационных данных ia, 81 байт информационных данных ib, а также проверочную строку 24-i, состоящую из 10 байт, вычисляемых с учетом содержания информационных данных ia и ib (i=3, 4, ...,11);
b) 12-й кадр 21-12 содержит 91 байт информационных данных 12а, 77 байт информационных данных 12b, 4-байтный код обнаружения ошибок (КОО) 25 для информационных данных 1a, 1b, 2а, 2b,..., 12а и 12b, а также 10-байтную строку проверочных символов 24-12, которые вычисляются с учетом содержания информационных данных 12а, 12b и кода обнаружения ошибок 25;
e) 13-й кадр 21-13 содержит столбец проверочных символов 23а длиной 91 байт, столбец проверочных символов 23b длиной 81 байт, а также 10-байтную проверочную строку 24-13, которая вычисляется с учетом содержания проверочных столбцов 23а и 23b.
Далее, все сектора со второго по 16-й: 22-2 и 22-16 содержат по 13 кадров с 21-1 по 21-13 точно также, как и первый сектор 22-1. В блоке КИО, состоящем из секторов 22-1 - 22-16 столбцы проверочных символов 23а вычисляются с учетом всех информационных данных 1а, 2а, За,..., 12а, а проверочные столбцы 23b вычисляются с учетом информационных данных 1b, 2b, 3b,..., 12b и всех кодов обнаружения ошибок (КОО) 25. Каждая строка проверочных символов с 24-1 по 24-13 вычисляется с учетом остальной части каждой строки или кадра 21-1 - 21-13. Кроме того, проверочные строки 24-13 всех секторов 22-1 - 22-16 также могут быть вычислены на основе совокупности проверочных строк 24-1 - 24-12 всех секторов с 22-1 по 22-16.
На фиг. 5 показан логический формат данных заголовка, записанного на оптический диск, рассмотренный на фиг. 4.
Заголовок 20 (фиг. 5), расположенный в начале каждого сектора с 22-1 по 22-16, содержат 4-байтный адрес сектора, 2-байтный код коррекции ошибок (ККО) 61 в адресе сектора, а также 6 байт признаковой информации 63, характеризующей признаки сектора 22. Кроме того, в начале каждого сектора 22-1 - 22-16 находится один адрес сектора 61.
В этом случае, рассматривая информационные данные и один проверочный байт одного столбца, отметим, что один проверочный столбец из 16 байтов для исправления ошибок в (12 • 16) информационных байтах размещен равномерно в столбце так, чтобы оказаться разбитым на 16 проверочных столбцов каждый по одному байту. При этом формат, показанный на фиг. 4, отличается от формата на фиг. 1 расположением проверочных столбцов 2За и 23b шестнадцати секторов при их сравнении друг с другом, а соотношение между каждым проверочным символом и последовательность коррекции формата данных по первому варианту предпочтительной реализации, показанному на фиг. 4, аналогичны известным из уровня техники и показанным на фиг. 1.
Рассмотрим импульсы синхронизации для выявления адресов секторов 61 при непрерывном считывании информационных данных с дорожки оптического диска, на котором проверочные столбцы 23а и 23b шестнадцати секторов 22-1 - 22-16 записаны рассосредоточенно в соответствии с тем, как это было описано выше.
На фиг. 4 показан логический формат данных одного блока, причем этот блок физически записан непрерывно, начиная с верхнего кадра, по всей дорожке диска и в каждом кадре данные записаны последовательно, начиная с левого байта и заканчивая правым байтом. Это соответствует оптическому диску, известному из уровня техники и показанному на фиг. 2.
На фиг. 6 приведена временная диаграмма, на которой показаны синхроимпульсы для выявления адресов секторов в соответствии с первым вариантом предпочтительной реализации.
Как видно из фиг. 6, адреса секторов 61 обнаруживаются регулярно через определенный постоянный временной интервал Tc, даже если обнаружение адреса сектора 61 осуществляется на границе текущего блока и последующего блока. Из формата данных, приведенного на фиг. 4, видно, что адрес каждого сектора 61 выявляется один раз на тринадцать кадров и при переходе к считыванию следующего блока это остается неизменным.
На фиг. 7 показан схематический чертеж неперезаписываемого оптического диска 3001, на котором проверочные символы КИО записаны в соответствии со способом размещения проверочных символов КИО по первому варианту предпочтительной реализации изобретения.
Записываемая область (фиг. 7) имеет спиральную форму, причем один сектор 22 расположен в части спиральной записываемой области неперезаписываемого оптического диска 3001, имеющего центральное отверстие 3001h. При этом в качестве способа записи неперезаписываемого оптического диска 3001 используется способ с постоянной линейной скоростью (ПЛС). Кроме того, как видно из фиг. 7, каждый адрес сектора 61 заголовка 20 обнаруживается на неперезаписываемом оптическом диске 3001 через определенный постоянный временной интервал Tc.
На фиг. 8 приведен схематический чертеж перезаписываемого оптического диска 3002, на котором проверочные символы КИО записаны в соответствии со способом размещения проверочных символов КИО по первому варианту предпочтительной реализации изобретения.
Записываемая область (фиг. 8) имеет спиральную форму, причем один сектор 22 расположен в части спиральной записываемой области перезаписываемого оптического диска 3002, имеющего центральное отверстие 3002h. При этом в качестве способа записи перезаписываемого оптического диска 3002 используется зональный способ с постоянной угловой скоростью (ПУС). Кроме того, как видно из фиг. 8, каждый адрес сектора 61 заголовка 20 обнаруживается на перезаписываемом оптическом диске 3002 через определенный постоянный временной интервал Tc.
Из приведенного выше описания первого варианта предпочтительной реализации ясно, что адрес каждого сектора 61 заголовка 20 обнаруживается на оптических дисках 3001 или 3002 носителя записи представленной предпочтительной реализации через определенный постоянный временной интервал Tc, несколько отличающийся от того, который имел место в случае для известного уровня техники, проиллюстрированного на фиг. 1. В представленном случае регулярно обнаруживаемые данные не ограничиваются, конечно, адресом сектора. Например, регулярно обнаруживаются заголовки 20. При этом данные размещаются так, чтобы в соответствующих позициях в одинаковом столбце или кадре 21 каждого сектора вставлялись защитные промежутки, обеспечивающие гарантированное выявление размещенных данных на определенном постоянном интервале времени Tc.
Второй вариант предпочтительной реализации
Во втором предпочтительном варианте реализации изобретения показана примеряя система передачи информации для передачи рассосредоточенно проверочных символов КИО.
На фиг. 9 показана структурная схема, иллюстрирующая состав системы передачи данных в соответствии со вторым вариантом предпочтительной реализации настоящего изобретения.
Система передачи данных (фиг. 9) включает передатчик информации 1000 и приемник информации 2000. Входные данные подаются в контроллер записи в память 101, после чего входные данные обрабатываются в передатчике информации 1000 способом, подробно описанным ниже. Согласно этому передаваемый сигнал, содержащий входные данные и проверочные символы КИО, передается блоком передачи 106 по телефонной линии 4000 в приемный блок 201 приемника информации 2000. Передаваемый сигнал принимается приемным блоком 201, а затем обрабатывается в приемнике информации 2000 способом, подробно описанным ниже. Затем выходные данные выдаются из процессора исправления ошибок 205 приемника информации 2000.
На фиг. 10 показана структурная схема, иллюстрирующая состав передатчика информации 1000, представленного на фиг. 9. Отметим, что на фиг. 10 для лучшего понимания и восприятия приведены также основные диаграммы не только для данных 108 и 109, хранящихся соответственно в схеме хранения информации 102 и схеме хранения проверочных символов 104, но также и для данных 107 и 110, проходящих по соответствующим путям.
Передатчик информации 1000 включает контроллер записи в память 101, схему хранения информации 102, блок формирования проверочных символов 103 с КИО-кодером 103а, схему хранения проверочных отсчетов 104, контроллер считывания из памяти 105 и блок передачи 106. В передатчике информации 1000 контроллер записи в память 101 включает счетчик страниц 121 и счетчик данных 122, а блок формирования проверочных импульсов 103 включает счетчик страниц 123 и счетчик данных 124.
Контроллер записи в память 101 включает счетчик страниц 121, предназначенный для вычисления номера страницы, соответствующей номеру блока, а также счетчик данных 122, предназначенный для вычисления номера строки j в байтах и номера столбца i в байтах, а также для фиксации или временного хранения входных данных, поступающих с внешнего устройства, а затем записи входных данных в схему хранения информации 102, имеющий объем памяти в две страницы (страницы "0" и "1"), соответствующие двум блокам, на основе значений i, j и P, вычисленных счетчиками страниц и данных 121 и 122. Система передачи данных обрабатывает данные размером N строк на М столбцов как один блок и передает данные одного блока вместе с присоединенными к ним проверочными символами. Во втором варианте предпочтительной реализации N составляет (12 • 16) кадров, a M - 182 байта, исключая синхрогруппы 31 и 32, как это видно из фиг. 4.
Таким образом, контроллер записи в память 101 фиксирует входные данные 107 объемом N строк на М столбцов как единичный блок, поступивший с внешнего устройства.
Блок формирования проверочных импульсов 103 включает находящийся в нем КИО-кодер 103а, а также счетчик страниц 123, предназначенный для вычисления номера страницы, соответствующей номеру блока, и счетчик данных 124, предназначенный для вычисления номера строки j в байтах и номера столбца i в байтах. Блок формирования проверочных символов 103 вычисляет проверочные символы для информационных данных 108 объемом N строк на М столбцов, хранящихся в схеме хранения информации 102, с использованием, например, кодирования по методу Рида-Соломона, хорошо известному в предметной области. На практике блок формирования проверочных символов 103 вычисляет проверочную строку 24, состоящую из m байтов и предназначенную для корректировки ошибок в строковом кодовом слове КИО каждой строки, содержащей М байт информации и m байт проверочных строковых символов. В предпочтительной реализации m равняется 10 байтам, как это видно из фиг. 4. Кроме того, в направлении столбца блок формирования проверочных символов 103 аналогичным образом вычисляет проверочный столбец 23а или 23b, состоящий из n байт, для исправления ошибок в столбцовом кодовом слове КИО каждого столбца, включающего N байт информации и n байт столбца проверочных символов 23а или 23b. В предпочтительной реализации n составляет 16 байт, что видно из фиг. 4.
Проверочные символы 109, вычисленные блоком формирования проверочных символов 103, записываются в схеме хранения проверочных символов 104. Схема хранения информации 102 и схема хранения проверочных символов 104 выполняются в виде различных блоков, принимая во внимание, что в схемах 102 и 104 хранится разнотипная информация, однако, практически схемы хранения организуются в областях с разными адресами ПЗУ, выполненной на полупроводниках или т.п.
Контроллер считывания из памяти 105 считывает информационные данные 108 объемом N строк на М столбцов, записанные в схеме хранения информации 102, и проверочные символы 109, записанные в схеме хранения проверочных отсчетов 104, в соответствии с определенной процедурой, а затем передает информационные данные 108 и проверочные символы 109 в блок передачи 106 в виде передаваемых данных или данных блока КИО, в которых смешаны информационные данные одного блока и проверочные символы. Отметим, что передаваемые данные 110 имеют тот же формат, что и на фиг. 4, описанный в первом варианте предпочтительной реализации.
Следовательно символьные данные или данные блока КИО посылаются контроллером считывания из памяти 105 так, чтобы строки проверочных символов 24 и столбцы проверочных символов 23а и 23b выдавались на интервале каждого сектора 22, где сектор 22 определяется как область данных, полученная путем деления области данных одного блока с заданным объемом данных на несколько секторов 22 с равным объемом данных, или как часть передаваемых данных для передачи заданного количества информационных данных, включая КОО 25. В дальнейшем данные, включающие информационные данные 108 и проверочные символы 109, упоминаются как данные блока КИО 110.
Блок передачи 106 содержит модулятор и усилитель. Блок передачи 106 модулирует сигнал несущей в соответствии с передаваемыми данными блока КИО 110, включающими информационные данные 108 и проверочные символы 109, которые посылаются из контроллера считывания из памяти 105, при этом используется определенный способ цифровой модуляции, как, например ЧМн, ФМн, КАМ (квадратурная амплитудная модуляция) и т.п., затем модулированный передаваемый сигнал усиливается и передается по телефонной линии 4000 АТС общего пользования в приемный блок 201 приемника 2000, как показано на фиг. 9.
В предпочтительном варианте реализации контроллер считывания из памяти 105 управляет блоком передачи 106 так, чтобы обеспечить передачу информационных данных, записанных в схеме хранения информации 102, а также строк проверочных символов 24 и столбцов проверочных символов 23а и 23b, записанных в схеме хранения проверочных символов 104, причем каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных области одного блока на несколько компонент данных, и каждая компонента проверочных символов проверочных строк 24 и проверочных столбцов 23а и 23b, полученная путем деления проверочных строк 24 и проверочных столбцов 23а и 23b области одного блока на несколько компонент проверочных символов, передаются на интервалах каждого сектора 22.
В предпочтительной реализации проверочные символы КИО включают проверочные строки 24 и проверочные столбцы 23а и 23b, а каждый сектор 22 включает несколько кадров 21. Контроллер считывания из памяти 105 управляет блоком передачи 106 так, чтобы обеспечить передачу строки проверочных символов 24 в конце каждого кадра после компоненты информационных данных, а проверочных столбцов 23а и 23b - в последнем кадре каждого сектора 22.
На фиг. 11 показана структурная схема, иллюстрирующая состав приемника информации 2000, представленного на фиг. 9. Отметим, что на фиг. 11 для лучшего восприятия и понимания приведены также основные диаграммы данных 207 и 208, записанных соответственно в схеме хранения информации 203m и схеме хранения проверочных символов 204m, а также данные 206, проходящие по различным цепям.
Приемник информации 2000 включает приемный блок 201, контроллер записи в память 201а, блок выделения информации 203, блок выделения проверочных символов 204, схему хранения информации 203m, схему хранения проверочных символов 204m, а также процессор исправления ошибок 205. В приемнике информации 2000 контроллер записи в память 201a содержит счетчик страниц 221, предназначенный для вычисления номера страницы, соответствующего номеру блока, счетчик данных 222, предназначенный для вычисления номера строки j в байтах и номера столбца i в байтах, а также блок выделения проверочных символов 204, имеющий в своем составе декодер КИО 204а.
Приемный блок 201 включает приемник канального сигнала и демодулятор и обеспечивает прием поступающих сигналив, содержащих данные блока КИО 110, показанные на фиг. 10, которые посылаются передатчиком информации 1000, затем демодулирует принятый модулированный сигнал, используя при этом заданный способ демодуляции, соответствующий использованному в передатчике 106 (фиг. 10) способу модуляции, так, чтобы получить принятые данные, содержащие данные блока КИО 110, которые засылаются в контроллер записи в память 201а. Контроллер записи в память 201а записывает поступившие данные в схеме хранения данных блока КИО 202 с учетом значений p, i и j (см. Примечание - 5), полученных счетчиками страниц и данных 221 и 222. В данном случае предполагается, что принятые данные 206 включают данные объемом (N+n) строк на (М+m) столбцов, а также проверочные символы со структурой данных,
показанной на фиг. 4. В предпочтительной реализации информационные данные и проверочные символы имеют по одному байту на каждый символ. Отметим, что схема хранения данных блока КИО 202 имеет объем памяти в две страницы (страницы "0" и "1"), соответствующие двум блокам, аналогично схеме хранения информации 102, показанной на фиг. 10.
Блок выделения информации 203 обеспечивает выделение и считывание только информационных данных 207 из принятых данных блока КИО 206, хранящихся в схеме хранения данных блока КИО 202, а затем передачу выделенной информации 207 в процессор исправления ошибок 205 через схему хранения информации 203m буферной памяти информации. Другими словами, блок выделения информации 203 выделяет информационные данные области одного блока путем объединения нескольких компонент информационных данных, как это показано на диаграмме 207 фиг. 11.
С другой стороны, блок выделения проверочных символов 204 выделяет и считывает только проверочные символы 208 из принимаемых данных блока КИО 206, хранящихся в схеме хранения данных блока КИО 202, а затем передает проверочные символы 208 в процессор исправления ошибок 205 через схему хранения проверочных символов 204m буферной памяти проверочных символов. Другими словами, блок выделения проверочных символов 204 выделяет проверочные символы области одного блока путем объединения нескольких компонент проверочных символов, как это показано на диаграмме 208 фиг. 11.
Процессор исправления ошибок 205 осуществляет заданную вычислительную процедуру над информационными данными 207, переданными из блока выделения информации 203, и над проверочными символами 208, переданными из блока выделения проверочных символов 204, а затем выдает результирующие данные с исправленными ошибками в виде выходной информации. Другими словами, процессор исправления ошибок 205 исправляет ошибки в информационных данных кодового слова КИО области одного блока, выделенных блоком выделения информации 203 и блоком выделения проверочных символов 204, используя при этом определенный способ декодирования, соответствующий использованному в передатчике информации 1000 способу кодирования с исправлением ошибок, и на основе проверочных символов КИО, полученных блоком выделения проверочных символов 204, а затем выдает информационные данные с исправленными ошибками.
Далее со ссылками на фиг. 10-17 приводится подробное описание процесса функционирования описанной выше системы передачи данных, включающей передатчик информации 1000 и приемник информации 2000.
На фиг. 12 представлена блок-схема процесса функционирования контроллера записи в память 101, который получает и фиксирует входные данные 107 объемом N строк на М столбцов. В данном случае схема хранения информации 102 имеет общий объем памяти, равный двум страницам (страница "0" и "1"), где информационные данные объемом N строк на М столбцов соответствуют одной странице. Счетчик страниц 121, показанный на фиг. 10, обеспечивает выполнение операции буферизации путем переключения двух страниц для запоминания входной информации на шагах S401-S412. Каждый байт входной информации записывается в схему хранения информации 102 последовательно, начиная с левого края и до правого края в каждой строке или в кадре на шагах S403 - S407 и начиная с верхнего с верхней строки или кадра в направлении нижней строки или кадра на шагах S408 - S409.
На фиг. 13 и 14 показана блок-схема процесса функционирования блока формирования проверочных символов 103 (фиг. 10), обеспечивающего вычисление проверочных символов. В данном случае КИО-кодер 103а выполнен в блоке формирования проверочных символов 103 и имеет следующую структуру: когда многобайтовая информация байт за байтом подается на вход КИО-кодера 103а, вычисления осуществляются КИО-кодером 103а также побайтно.
Когда информационные данные одной строки или кадра, записанные в схеме хранения информации 102, считываются путем многократного побайтного считывания данных из схемы хранения информации 102 и для одного кадра на шагах S501 - S505 вычисляется одна строка 24 из десяти проверочных символов, одна 10-байтная проверочная строка 24 для одного кадра записывается в позиции строки проверочных символов 24 схемы хранения проверочных символов 104 на шагах S506 - S510. Затем, в соответствии с аналогичной процедурой, данные в направлении столбца считываются путем многократного побайтного считывания данных из схемы хранения информации 102 и на шагах S511 - S515 вычисляется 16-байтный столбец проверочных символов 23а или 23b, либо последняя строка проверочных символов 24-13 каждого сектора 22, а затем проверочные символы проверочного столбца 23а или 23b, либо последняя проверочная строка 24-13 каждого сектора 22 записываются в позиции проверочных столбцов схемы хранения проверочных символов 104 на шагах S516 - S520. Эта процедура повторяется вплоть до достижения правого столбца на шагах S521- S523.
На фиг. 15 показана блок-схема процесса функционирования контроллера считывания из памяти 105, приведенного на фиг. 10. Считанная выходная последовательность показана в передаваемых данных блока КИО 110 (фиг. 10), где данные одной строки или кадра, включая проверочный столбец 24, последовательно считываются, начиная с верхней строки или кадра, а затем передаются в блок передачи 106 на шагах S601 - S607. Необходимо отметить, что кадр с символами проверочной строки или последний кадр, включающий проверочные столбцы 23а и 23b, а также проверочную строку 24-13, считывается каждый раз после того, как будут считаны Q информационных кадров на шагах S608 - S614. При выполнении этой операции кадры 21-13 столбцов проверочных символов 23а и 23b передаются блоком передачи 106 рассосредоточенно. Случай, в котором информационные данные считываются из схемы хранения информации 102 на шаге S606, и случай, в котором проверочные символы считываются из схемы хранения проверочных символов 104 на шаге S612, не обязательно особым образом отличать друг от друга на блоке-схеме, приведенной на фиг. 15. Объясняется это тем, что практически эти случаи отличаются только адресами областей памяти, в которых хранятся данные.
Как следует из приведенного выше описания, входные данные 107 объемом N строк на М столбцов, выдаваемые контроллером записи в память 101, обрабатываются передатчиком информации 1000 так, чтобы присоединить проверочные символы -109 к информационным данным, причем проверочные символы 109 выдаются блоком передачи 106 рассосредоточенно в виде данных, чередующихся с защитными интервалами в направлении столбца (интерливинг в направлении столбца).
На фиг. 16 и 17 показана блок-схема процесса функционирования приемника информации 2000, выполняющего исправление ошибок в получаемых входных данных 206, состоящих (N+n) строк И (M+m) столбцов.
В представленном случае КИО-декодер 204а выполнен в блоке выделения проверочных символов 204 и имеет следующий алгоритм функционирования: при побайтном поступлении на вход КИО-декодера 204а информации объемом в несколько байт, вычисления осуществляются в КИО-декодере 204а также побайтно.
После получения кодового слова КИО, соответствующего одному кадру, на шагах S801 - S809 осуществляется исправление ошибок в направлении строки. Это действие повторяется для всех кадров на шагах S810 -S811. После исправления ошибок в направлении строки, в соответствии с аналогичной процедурой на шагах S818 - S825 последовательно выполняется исправление ошибок в направлении строки. По окончании исправления, с использованием приведенной выше процедуры, ошибок в кодовом слове КИО или информационном блоке КИО, соответствующем одной странице, аналогичная процедура исправления ошибок повторяется на шагах S826 - S828 для символов, хранящихся на другой странице схемы хранения данных блока КИО 202.
Видно, что в приемнике 2000 процедуре исправления ошибок подвергаются данные объемом (N+n) строк на (M+m) столбцов, полученные приемным блоком 201, в результате чего из процессора исправления ошибок 205 выдаются данные с исправленными ошибками объемом N строк на М столбцов.
На фиг. 18 показана структурная схема, иллюстрирующая состав устройства записи и воспроизведения оптических дисков с изменяемой фазой в соответствии третьим предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения.
Из сравнения фиг. 9 и 18 видно, что различия между вторым и третьим вариантами реализации изобретения заключаются в следующем:
1) процессор воспроизведения 106а выполнен отдельно от блока передачи 106;
2) процессор воспроизведения 201а выполнен отдельно от приемного блока 201;
3) ко второму варианту реализации, показанному на фиг. 9, добавлены механизм привода диска 112, обеспечивающий вращение диска 3000, лазерные диоды 111 и 211, а также фотодетектор 212.
В соответствии со входными данными, передаваемыми вместе с проверочными символами контроллером чтения из памяти 105, процессор записи 106а преобразует входные данные в записываемый сигнал, усиливает записываемый сигнал и затем подает усиленный записываемый сигнал на лазерный диод 111. Лазерный диод 111 формирует лазерное излучение, промодулированное в соответствии с записываемым сигналом, и направляет лазерное излучение на записываемый участок оптического диска 3000. С другой стороны, лазерный диод 211 формирует относительно слабое непрерывное лазерное излучение для воспроизведения и направляет лазерное излучение на воспроизводимый участок диска 3000, а затем излучение, отраженное участком диска 3000, падает на фотодетектор 212, который выделяет отраженное излучение, преобразует его в электрический сигнал и выдает электрический сигнал в процессор воспроизведения 201а. Процессор воспроизведения 201а обрабатывает огибающую поступающего сигнала так, чтобы преобразовать входной электрический сигнал в импульсную цифровую информацию.
Оптический диск 3000 покрывается регистрирующим слоем, для которого первое значение отражательной способности означает информационный "0", а второе значение - информационную "1". При записи информационных значений "0" или "1" лазерным диодом 111 на записываемый участок диска 3000 направляется лазерное излучение соответственно первой или второй интенсивности. В результате отражающая способность регистрирующего слоя принимает первое или второе значение в зависимости от интенсивности лазерного излучения.
С другой стороны, при считывании информационных данных лазерным диодом 211 на воспроизводимый участок диска 3000 непрерывно подается слабое лазерное излучение, в результате чего уровень, например интенсивность отраженного излучения, определяется фотодетектором.
В третьей предпочтительной реализации используется перезаписываемый диск 3000, однако это не является ограничивающим условием настоящего изобретения. В настоящем изобретении может использоваться устройство записи и воспроизведения дисков другого типа, таких, как неперезаписываемых оптических дисков, дозаписываемых дисков и т.п.
Другие варианты предпочтительной реализации
Способ размещения проверочных символов КИО в соответствии с настоящим изобретением описывается на примере вариантов его предпочтительной реализации, однако, конечно, настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами предпочтительной реализации. В частности, возможны следующие варианты реализации.
В первом варианте предпочтительной реализации 16-байтный столбец проверочных символов побайтно размещен рассосредоточенно. Однако, настоящее изобретение не ограничивается приведенными численными значениями. Так, может быть реализован способ распределенного размещения символов проверочного столбца, состоящего из 48 байтов, размещаемых тройками байтов.
Во втором варианте предпочтительной реализации блок формирования проверочных символов 103 и контроллер считывания из памяти 105 начинают действовать после того, как в контроллер записи в память 101 целиком поступят информационные данные одного блока. Однако, изобретение не ограничивается такой последовательностью действий. Например, блок формирования проверочных символов 103 может начать вычисление символов проверочной строки информационных данных сразу после поступления в контроллер записи в память 101 одной строки информационных данных.
В приведенных предпочтительных реализациях в качестве носителя записи используется оптический диск, однако представленное изобретение не ограничивается этим. В настоящем изобретении могут применяться другие типы носителей записи, как, например, магнитно-оптический диск, оптический диск, магнитный диск, компакт-диск, магнитная лента, полупроводниковая память и т.п.
В приведенных вариантах предпочтительной реализации используется телефонная линия 4000, однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Могут быть использованы другие типы линий связи, как, например, линия цифровой сети с комплексным обслуживанием (ISDN, Integrated Services Digital Netwсrk, ЦСКО), линии связи с асинхронным режимом передачи (АТМ, Asynchronous Transfer Mode, РАС), линии связи с пакетной передачей (Frame Relay) и т.п.
В приведенных выше вариантах предпочтительной реализации в качестве КИО использован метод исправления ошибок с предсказанием на основе кода Рида-Соломона, однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, в качестве КИО могут быть использованы блочные коды типа кодов Хемминга (Harmminq code), расширенных кодов Хемминга, кодов БЧХ (Bose-Chau-dri-Hockenqem code, коды Боуза-Чоудхури), кодов Файра (Fire code) и т.п.
В приведенных выше вариантах предпочтительной реализации используется структура данных, показанная на фиг. 4, однако представленное изобретение не ограничивается этим. Может быть использована структура данных, аналогичная показанной на фиг. 4, в которой адреса секторов 50 расположены в каждом секторе так, что адрес сектора 50 может быть обнаружен в заданный постоянный временный интервал.
Несмотря на то, что представленное изобретение полностью раскрыто в сочетании с предпочтительными вариантами его реализации и со ссылками на сопутствующие чертежи, необходимо отметить, что специалистами могут быть предложены различные изменения и модификации вариантов реализации. Такие изменения и модификации считаются входящими в объем изобретения, раскрытого прилагающейся формулой изобретения, если они не выходят за пределы этой формулы.
Промышленная применимость
В соответствии с настоящим изобретением проверочные символы не записываются в сгруппированную непрерывную область, а размещаются рассосредоточенно в каждом секторе в областях, в которых записываются исправляемые данные. При этом информационные данные, регулярно размещенные в области данных, считываются регулярно, в результате чего возникает положительный эффект, при котором требуемое устройство воспроизведения или считывания данных может быть упрощено, а также повышено быстродействие этого устройства.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, проверочные символы передаются не непрерывными кусками, а рассосредоточенно с исправляемыми данными. Благодаря такому размещению проверочных символов информационные данные, размещенные регулярно в области данных, могут передаваться в заданные постоянные интервалы времени.
Далее, в соответствии с настоящим изобретением, при приеме символьных данных с перемежением или блока данных КИО, из символьных данных или блока данных КИО восстанавливаются информационная последовательность и проверочные символы, так, что ошибки, возникающие в информационной последовательности, исправляются. При этом, если проверочные символы передаются рассосредоточенно, то информационная последовательность и проверочные символы легко опознаются, благодаря чему исправляются ошибки в информационной последовательности.
Изобретение относится к системе передачи информации, использующей формат представления данных на основе кода с исправлением ошибок. Достигаемый технический результат - исправление ошибок в информационной последовательности. Согласно изобретению контроллер считывания обеспечивает такое управления блоком передачи, при котором информационные данные и проверочные символы передаются так, что каждая компонента информационных данных, полученная путем деления информационных данных одного блока данных на несколько информационных составляющих, и каждая компонента проверочных символов, полученная путем деления проверочных символов одного блока на несколько проверочных составляющих, передаются в интервалах каждого сектора, имеющего адрес сектора, где сектор определяется как область данных, полученная в результате деления области одного блока данных с заданным объемом данных на несколько секторов, каждый из которых имеет одинаковый объем данных. 13 с. и 9 з.п. ф-лы, 18 ил.
| ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ-РАЗДАТЧИК КОРМОВ | 2001 |
|
RU2201067C2 |
| EP 0364229 A, 18.04.1990 | |||
| EP 0258059 A, 02.03.1988 | |||
| Способ получения молочной кислоты | 1922 |
|
SU60A1 |
| Способ получения молочной кислоты | 1922 |
|
SU60A1 |
| СОВЕТОВ Б.Я | |||
| Теория информации (теоретические основы передачи информации в АСУ) | |||
| - Л.: Издательство Ленинградского университета, 1977, с.87, 1-й абзац, с.98-101, параграф 5, с.156-160. | |||
