НОСИТЕЛЬ ЗАПИСИ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕМ/ЗАПИСЬЮ ДАННЫХ С НЕГО Российский патент 2008 года по МПК G11B7/07 

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к носителю записи высокой плотности, и способу, и устройству управления воспроизведением/записью данных с него и, в частности, к оптическому диску высокой плотности, например BD (Blu-ray диску), и способу, и устройству управления воспроизведением/записью данных с него, в которых имеется возможность выполнения операции воспроизведения/записи данных в оптимальном режиме по отношению к емкости при записи оптического диска высокой плотности.

2. Уровень техники

В последнее время быстрый прогресс в стандартизации новых оптических дисков высокой плотности, например перезаписываемых Blu-ray дисков (BD-RE - Blu-ray Disc-Rewritable), на которые можно записывать высококачественные видеоданные и высококачественные аудиоданные в течение длительного периода времени, позволяет ожидать, что соответствующие изделия скоро будут созданы и появятся на рынке.

Как показано на фиг.1, перезаписываемый Blu-ray диск (BD-RE) имеет область посадки, переходную область, служебную область (ВСА - Burst cutting area) и вводную область, заданные последовательно от его внутреннего края, а также область данных и выводную область, заданные соответственно в промежуточной части и на внешней его части.

Вводная область разделена на первую зону защиты 'Зону защиты 1', зону постоянной информации и управляющих данных (PIC - Permanent Information & Control data), вторую зону защиты 'Зону защиты 2', информационную зону 2 'Info 2', зону оптимального управления мощностью (ОРС - Optimum power control) и т.д. В то время как первая зона защиты и зона постоянной информации и управляющих данных (PIC) являются предварительно записанными зонами, в которые данные предварительно записываются заранее, остальные зоны вводной области, область данных и выводная область являются перезаписываемыми областями, где переписываются новые данные.

В зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) формируют высокочастотно модулированные (HFM - high frequency modulated) бороздки, в которых хранится основная информация диска, предназначенная для постоянного хранения. Эти высокочастотно модулированные (HFM) бороздки модулируются методом двухпозиционной фазной модуляции для хранения дисковой информации (DI - Disc information), как показано на фиг.2.

То есть высокочастотно модулированные (HFM) бороздки модулируются в радиальном направлении достаточно широкополосным сигналом, чтобы создать канал данных для дублированной информации с достаточной емкостью и скоростью передачи данных.

В данном методе модуляции бит, имеющий значение 0, представляется переходом в начале битового элемента, а бит, имеющий значение 1, представляется переходом в начале и середине битового элемента. Модулированные биты записываются на диск посредством отклонения бороздки от ее средней центральной линии, как это показано на фиг.2. Длина каждого битового элемента должна быть 36Т, где Т соответствует длине канального бита в областях перезаписываемых данных.

Дисковая информация (DI) содержит, как показано на фиг.3, информацию о длине канального бита размером 1 байт, которая распознается на основе двухтактного сигнала. Четыре бита с b7 no b4 информации о длине канального бита являются резервными, имеющими значение '0000', а остальные четыре бита с b3 по b0 представляют длину канального бита основных данных, например аудиовидеопотока.

Например, остальные четыре бита с b3 по b0 представляют, что если они имеют значение '0000', то длина канального бита основных данных равна 80 нм и емкость оптического диска для записи составляет 23 Гбайта, если они имеют значение '0001', то длина канального бита равна 74,5 нм и емкость оптического диска для записи составляет 25 Гбайт, и если они имеют значение '0010', то длина канального бита основных данных равна 69 нм и емкость оптического диска для записи составляет 27 Гбайт.

В этой связи устройство для оптических дисков выбирает метод «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML - partial response maximum likelihood) в соответствии с емкостью при записи оптических перезаписываемых Blu-ray дисков (BD-RE), со ссылкой на информацию о длине канального бита, содержащуюся в дисковой информации, и выполняет способ детектирования битов в соответствии с выбранным методом «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML) так, чтобы нормально выполнить операцию воспроизведения данных.

Кроме того, с недавнего времени между заинтересованными компаниями идет дискуссия о стандартизации новых оптических дисков высокой плотности, также как и перезаписываемых Blu-ray дисков (BD-RE). К числу новых оптических дисков высокой плотности можно отнести, например, Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM), который имеет, как показано на фиг.4, внутреннюю область, область посадки, переходную область, информационную область и периферийную область.

Информационная область включает служебную область (ВСА) и зону постоянной информации и управляющих данных (PIC), в которой записывается дисковая информация (DI). Указанная дисковая информация (DI) записывается в зону постоянной информации и управляющих данных (PIC) в виде прямолинейных впадин, что представляет собой тот же формат записи, что и основных данных, записанных в зоне данных.

Дисковая информация (DI), записанная в виде прямолинейных впадин, должна подвергаться декодированию, поскольку она распознается в режиме детектирования высокочастотного (RF - radio frequency) сигнала, а не в режиме детектирования двухтактного сигнала. Однако имеется проблема в том, что если на ранней стадии операции записи/воспроизведения данных информация о длине канального бита, записанная в дисковой информации (DI), распознается неправильно, то при операции воспроизведения данных появляется ошибка.

Также, так как дисковая информация (DI) может быть считана только после полного запуска дисковода, то для начала записи или воспроизведения данных потребуется время.

3. Сущность изобретения

Таким образом, настоящее изобретение создано с целью решения указанной выше проблемы и целью настоящего изобретения является предоставление оптического диска высокой плотности, в котором управляющая информация, записанная на оптическом диске, например информация о длине канального бита, может быть распознана без раздельного декодирования или на ранней стадии запуска дисковода.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа распознавания управляющей информации, дополнительно записанной в конкретной области оптического диска высокой плотности, например информации о длине канального бита, без раздельного декодирования или на ранней стадии запуска дисковода и выполнения операции воспроизведения/записи данных на основе распознанной управляющей информации.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства для выбора режима детектирования битов, наиболее пригодного для оптического диска высокой плотности, и выполнения операции воспроизведения данных в выбранном режиме детектирования битов.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения указанные выше и другие цели могут быть достигнуты посредством предоставления носителя записи высокой плотности, содержащего: вводную зону, в которую записывается информация о носителе записи; и конкретную область, расположенную перед или внутри вводной зоны, в которой записывается управляющая информация, касающаяся емкости при записи носителя записи высокой плотности.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ управления воспроизведением/записью данных носителя высокой плотности, содержащий следующие шаги: а) распознавание управляющей информации, касающейся длины канального бита носителя записи высокой плотности, в конкретной области с использованием режима детектирования двухтактного сигнала; и b) выполнение операции воспроизведения/записи данных с учетом распознанной управляющей информации.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ управления воспроизведением данных носителя высокой плотности, содержащий следующие шаги: а) последовательное осуществление множества заданных режимов детектирования битов в отношении носителя записи с целью вычисления частоты появления ошибочных битов в соответствующих режимах детектирования битов; и b) выбор одного из режимов детектирования битов, соответствующего минимальному вычисленному значению частоты появления ошибочных битов, и выполнение операции воспроизведения данных в выбранном режиме детектирования битов.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предусмотрено устройство управления воспроизведением данных носителя высокой плотности, содержащее: блок детектирования для осуществления одного из множества заданных режимов детектирования битов в отношении носителя записи высокой плотности; блок декодирования для вычисления и выведения значения частоты появления ошибочных битов из информационных битов, распознанных блоком детектирования; и управляющий блок для управления режимом детектирования битов блока детектирования и выбора одного из режимов детектирования битов, соответствующих наименьшей величине частоты появления ошибочных битов, на основе вычисленного значения частоты появления ошибочных битов.

4. Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, включенные для обеспечения лучшего понимания изобретения, иллюстрируют предпочтительные примеры осуществления изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения:

фиг.1 - вид, отображающий структуру перезаписываемого Blu-ray диска (BD-RE);

фиг.2 - вид, отображающий высокочастотно модулированные (HFM) бороздки, сформированные в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) перезаписываемого Blu-ray диска (BD-RE);

фиг.3 - вид, иллюстрирующий информацию о длине канального бита, содержащуюся в дисковой информации (DI) перезаписываемого Blu-ray диска (BD-RE);

фиг.4 - таблица, демонстрирующая структуру Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM), к которому применимо настоящее изобретение;

фиг.5 и 6 - виды, отображающие состояния записи информации о длине канального бита в служебной области (ВСА) в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.7 - вид, схематично отображающий конфигурацию устройства для оптических дисков, к которому применимо настоящее изобретение; и

фиг.8 - блок-схема, концептуально показывающая часть конфигурации устройства для оптических дисков, к которому применимо настоящее изобретение.

Свойства, элементы и аспекты изобретения, обозначенные на разных чертежах одинаковыми числами, представляют одинаковые, эквивалентные или сходные свойства, элементы и аспекты одного или нескольких примеров осуществления настоящего изобретения.

5. Способы осуществления настоящего изобретения

Ниже будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи предпочтительные примеры осуществления носителя записи высокой плотности, и способа, и устройства управления воспроизведением данных с него в соответствии с настоящим изобретением.

Оптический диск высокой плотности, например Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM), к которому применимо настоящее изобретение, имеет информационную область, включающую служебную область (ВСА), зону постоянной информации и управляющих данных (PIC), зону данных и т.д., как изложено выше со ссылкой на фиг.4. Дисковая информация (DI) записывается в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) в виде прямолинейных впадин, и основные данные, такие, как аудиовидеопоток, записываются в зоне данных также в виде прямолинейных впадин. Дисковая информация DI, записанная в виде прямолинейных впадин, распознается в режиме детектирования высокочастотного (RF) сигнала, как это показано на фиг.5.

В одном примере осуществления настоящего изобретения информация по управлению воспроизведением, такая как информация о длине канального бита, которая имеет различные значения в зависимости от емкости при записи оптического диска, дополнительно записывается в виде извилины в конкретную область перед зоной постоянной информации и управляющих данных (PIC), например, в служебную область (ВСА). Альтернативно информация о длине канального бита может быть записана в виде извилины в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC). В обоих случаях информация о длине канального бита, записанная в виде извилины, может быть распознана в режиме детектирования двухтактного сигнала без применения раздельного декодирования.

Информация о длине канального бита может быть записана, как показано на фиг.6, размером, по меньшей мере, в 2 бита первого байта каждого блока данных, записываемого в служебную область (ВСА), что более подробно будет описано ниже.

Код служебной области (ВСА) основан на структуре максимум 4 блоков данных, как это показано на фиг.6. Каждый блок данных содержит 16 информационных байтов I(m, n) и 16 байтов четности C(m, n). Кроме того, структура кода содержит байты синхронизации SB(a, b) и начальную часть служебной области (ВСА).

На фиг.6 первый байт 1(0,п) каждого блока данных указывает информацию о длине канального бита. Например, если биты 'b5 и b4' первого байта каждого блока данных записаны как '00', то минимальная длина бита в 80 нм соответствует емкости при записи в 23 Гбайта, если они записаны как '01', то значение 75,4 нм соответствует 25 Гбайтам, и если они записаны как '10' то значение 69 нм соответствует 27 Гбайтам.

На фиг.7 схематически показана конфигурация устройства для оптических дисков, к которому применимо настоящее изобретение. Как показано на чертеже, устройство для оптических дисков содержит блок 11 оптической головки, систему 12 воспроизведения видеодисков (VDP - Video disc play), цифроаналоговый (D/A) преобразователь 13 и т.д. Если в него загружен Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 10, то устройство для оптических дисков во время первоначальной операции управления распознает информацию о длине канального бита, записанную в служебной области (ВСА) Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 10 в виде извилины, используя режим детектирования пушпульного сигнала без раздельного декодирования.

Если значение информации о длине канального бита 'b5b4=00', то устройство для оптических дисков определяет, что емкость при записи оптического диска составляет 23 Гбайта, и минимальная длина канального бита записываемых данных - 80 нм, выбирает «максимальное правдоподобие при неполном отклике» (PRML) в соответствии с определенными результатами и осуществляет режим детектирования битов, соответствующий выбранному «максимальному правдоподобию при неполном отклике» (PRML). Если значение информации о длине канального бита 'b5b4=01', то устройство для оптических дисков определяет, что емкость при записи оптического диска составляет 25 Гбайт, а минимальная длина канального бита записываемых данных - 74,5 нм, и осуществляет режим детектирования битов в соответствии с определенными результатами. Если значение информации о длине канального бита 'b5b4=10', то устройство для оптических дисков определяет, что емкость при записи оптического диска составляет 27 Гбайт, и минимальная длина канального бита записываемых данных - 69 нм, и осуществляет режим детектирования битов, соответствующий определенным результатам. В результате устройство для оптических дисков может точно воспроизвести дисковую информацию (DI) и основные данные, записанные в виде прямолинейных впадин.

В другом примере осуществления настоящего изобретения в случае, когда нет информации о длине канального бита, дополнительно записанной в виде извилины в служебной области (ВСА) Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 10, система 12 воспроизведения видеодисков (VDP) устройства для оптических дисков проверяет емкость при записи загруженного оптического диска и выбирает наиболее подходящий для него режим детектирования битов с целью точного воспроизведения записанной на оптический диск дисковой информации (DI), в частности дисковой информации (DI), записанной в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) диска в виде прямолинейных впадин, и основных данных, записанных в зоне данных диска, что будет более подробно описано ниже.

Как показано на фиг.8, система 12 воспроизведения видеодисков (VDP) включает детектирующую часть, включающую множество, например с первого по третий, корректоров 121, 122 и 123, первый переключатель 120 для выбора одного из первого по третий корректоров 121, 122 или 123 и подачи входного высокочастотного (RF) сигнала на выбранный корректор, контур 124 системы фазовой автоподстройки частоты (PLL - Phase locked loop), множество, например, с первого по третий, детекторов «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML) 126, 127 и 128, второй переключатель 125 для выбора одного из первого по третий детекторов «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML) 126, 127 или 128 и подачи выходного сигнала с контура 124 системы фазовой автоподстройки частоты (PLL) на выбранный детектор «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML), и селектор 'корректор/PRML' 132 для управления первым 120 и вторым 125 переключателями. Кроме того, система 12 воспроизведения видеодисков VDP включает декодирующую часть, включающую демодулятор 129 для демодуляции модулированных данных определенного формата, блок коррекции ошибок 130 для выполнения коррекции ошибок в демодулированных данных, а также вычислитель 131 частоты ошибок по битам (BER - Bit Error Rate) для вычисления частоты ошибок по битам (BER) демодулированных данных.

Хотя в данном примере осуществления селектор 'корректор/PRML' 132 описан как включенный в детектирующую часть, он может быть включен в декодирующую часть, не в детектирующую часть, или отдельно сконфигурирован в виде автономной части (не показано).

Метод «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML) представляет собой способ детектирования двоичных данных сигнала (высокочастотного (RF) сигнала), передаваемого по каналу 1 считывания. В типичном случае - это корректор и декодер Витерби.

Корректор контролирует межсимвольные помехи, создаваемые сигналом (высокочастотным (RF) сигналом), передаваемым по каналу 1 считывания, и адаптирует сигнал, передаваемый по каналу 1 считывания с каналом неполного отклика. Канал неполного отклика обозначает канал, в котором импульсный отклик появляется во множестве выборочных точек, причем он является линейным и не изменяется во времени.

Декодер Витерби детектирует двоичные данные, используя известную корреляцию сигнала, передаваемого по каналу 1 считывания.

Селектор 'корректор/PRML' 132 на ранней стадии операции воспроизведения данных управляет первым переключателем 120 и вторым переключателем 125 таким образом, чтобы выполнялся первый режим детектирования битов, соответствующий емкости при записи оптического диска в 23 Гбайта. В первом режиме детектирования битов высокочастотный (RF) сигнал, считанный с Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 10, передается по первому пути, состоящему из первого корректора 121, системы фазовой автоподстройки частоты (PLL) 124 и первого детектора «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML) 126.

Вычислитель 131 частоты ошибок по битам (BER) проверяет битовые данные, демодулированные с исправлением ошибок демодулятором 129 и блоком 130 исправления ошибок, с целью вычисления первого значения частоты ошибок по битам BER (BER #1), представляющего собой отношение между нормальными битовыми данными и ошибочными битовыми данными, и затем выводит вычисленное первое значение частоты ошибок по битам (BER) на селектор 'корректор/PRML' 132.

Указанная выше операция аналогичным образом выполняется последовательно по отношению ко второму и третьему путям так, чтобы были вычислены и затем выведены на селектор 'корректор/PRML' 132 второе и третье значения частоты ошибок по битам BER (BER #2 и BER #3).

После этого на основе последовательно вычисляемых в ходе указанного процесса значений частоты ошибок по битам BER #1, BER #2 и BER #3 селектор 'корректор/PRML' 132 выбирает путь, где появилось наименьшее количество ошибок по битам, а именно самые подходящие корректор и детектор «максимального правдоподобия при неполном отклике» (PRML), и управляет первым и вторым переключателями в соответствии с выбранным путем. Следовательно, выполняется режим детектирования битов, оптимальный по отношению к емкости при записи оптического диска, загруженного в устройство, и таким образом нормально выполняется операция воспроизведения данных.

Хотя способ управления воспроизведением в иллюстративных целях был раскрыт в связи с оптическим диском формата только для чтения, например Blu-ray диском только для чтения (BD-ROM), данное изобретение также применимо к записываемому носителю, например перезаписываемому Blu-ray диску (BD-RE) или однократной записи (WO), для управления операцией записи данных.

Из приведенного выше описания очевидно, что настоящее изобретение предусматривает оптический диск высокой плотности, и способ, и устройство управления воспроизведением с него данных, в которых имеется возможность выполнения операции воспроизведения данных, оптимальной по отношению к емкости при записи Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) даже в случае, когда дисковая информация (DI) записана в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) в формате записи, требующем процесса декодирования, и емкость при записи может быть разной величины, например 23, 25, 27 Гбайт и т.д.

Несмотря на то, что предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения были раскрыты в качестве иллюстрации, специалистам в данной области техники очевидно, что возможны многочисленные модификации, дополнения и изменения без изменения сущности и объема изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к носителю записи высокой плотности и способу и устройству управления воспроизведением/записью данных с него. Информация о длине канального бита записывается в служебную область (ВСА) оптического диска в виде извилин. На основе управляющей информации о емкости диска выполняется оптимальный режим воспроизведения/записи данных. Альтернативно при последовательном выполнении множества заданных режимов детектирования битов вычисляют значения частоты ошибок по битам и воспроизводят данные в режиме детектирования битов, соответствующем наименьшему значению частоты ошибок. Благодаря этому оказывается возможным выполнять операцию воспроизведения данных, оптимальную по отношению к емкости при записи Blu-ray диска только для чтения BD-ROM даже в случае, когда дисковая информация (DI) записана в зоне постоянной информации и управляющих данных (PIC) в формате записи, требующем процесса декодирования, а емкость при записи может иметь любое из следующих значений: 23, 25, 27 Гбайт и т.д. 6 н. и 26 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Носитель записи высокой плотности, содержащий вводную зону, в которой записана информация носителя записи, и конкретную область, расположенную перед указанной вводной зоной, в которой записана дисковая информация, касающаяся емкости при записи указанного носителя записи высокой плотности, при этом дисковая информация является одной из информации на носителе записи, записанных в вводной зоне, указанная конкретная область является служебной областью, которая включает множество блоков данных, каждый из указанных блоков данных скомпонован из 16 байтов информационных данных и 16 байтов четности, а дисковая информация содержится в 16 байтах информационных данных по меньшей мере одного блока данных.2. Носитель записи высокой плотности по п.1, в котором указанная дисковая информация повторно включена в каждый блок данных.3. Носитель записи высокой плотности по п.2, в котором указанная дисковая информация является информацией о длине канального бита, значения которой изменяются на другое значение в зависимости от емкости при записи указанного носителя записи высокой плотности.4. Носитель записи высокой плотности по п.2, в котором каждая дисковая информация записана в предварительно заданную байтовую позицию в каждом блоке данных.5. Носитель записи высокой плотности по п.2, в котором при длине канального бита, равной 74,5 нм, на носитель записи высокой плотности может быть записано 25 Гбайт, и при длине канального бита, равной 69 нм, на носитель записи высокой плотности может быть записано 27 Гбайт.6. Способ управления воспроизведением/записью данных носителя высокой плотности, включающий следующие шаги:

a) распознавание дисковой информации, касающейся емкости при записи указанного носителя записи высокой плотности, из конкретной области, расположенной перед указанной вводной зоной, с использованием двухтактного сигнала, при этом дисковая информация является одной из информации на носителе записи, записанных в вводной зоне, указанная конкретная область является служебной областью, которая включает множество блоков данных, каждый из указанных блоков данных скомпонован из 16 байтов информационных данных и 16 байтов четности, а дисковая информация содержится в 16 байтах информационных данных по меньшей мере одного блока данных;

b) выполнение операции воспроизведения/записи данных со ссылкой на распознанную дисковую информацию.

a) последовательное выполнение множества заданных режимов детектирования битов в отношении указанного носителя записи для вычисления частоты ошибок по битам в режимах детектирования битов;

b) выбор одного из указанных режимов детектирования битов, соответствующего наименьшему из вычисленных значений частоты ошибок по битам, и выполнение операции воспроизведения в выбранном режиме детектирования битов.

a) распознавание информации о длине канального бита, записанной в служебной области, при этом информация о длине канального бита также записана в вводной зоне, а служебная область расположена перед вводной зоной;

b) управление воспроизведением данных или операцией записи в соответствии с, по меньшей мере, распознанной информацией о длине канального бита.