НОСИТЕЛЬ ЗАПИСИ, СПОСОБ ЗАПИСИ ДАННЫХ И УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ ДАННЫХ Российский патент 2011 года по МПК G11B27/19 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к структуре данных, записываемой на носитель записи, способу записи данных и устройству записи данных.

Предшествующий уровень техники

В общем, оптический диск, на который может быть записан большой объем данных, широко используется как оптический носитель записи. В последнее время делается много усилий для разработки нового оптического носителя записи высокой плотности (HD-DVD), на который могут быть записаны и сохранены видеоданные высокой четкости и аудиоданные высокого качества, такого как диск Blu-ray (ниже используется аббревиатура BD) и подобного.

Диск Blu-ray (BD) как технология HD-DVD следующего поколения является решением оптической записи следующего поколения, делающим возможным хранение данных, которое заметно превосходит предыдущий DVD, и технологические спецификации глобальных стандартов для BD в последнее время введены вместе с другими цифровыми оборудованиями.

Более того, хотя делается много усилий для разработки проигрывателей оптической записи, принимающих спецификации BD, имеется много трудностей в разработке законченного проигрывателя оптической записи, так как еще не удается полностью установить спецификации BD.

Конкретно, чтобы эффективно воспроизводить данные, записанные на BD, существенно необходима файловая система для управления файлами записанных данных, это должно быть систематизировано и должно предоставляться заданной системой.

Однако не удается оснастить текущие спецификации BD унифицированными спецификациями для информации меню, в силу чего в значительной степени ставится ограничение на разработку полномасштабных базирующихся на диске Blu-ray (BD) проигрывателей оптической записи.

Раскрытие изобретения

Соответственно, настоящее изобретение направлено на структуру данных, записываемую на носитель записи, способ записи данных и устройство записи данных, которые существенно устраняют одну или более проблем, обусловленных ограничениями и недостатками предшествующего уровня техники.

Цель настоящего изобретения - это предоставить структуру данных, записываемую на носитель записи, способ записи данных и устройство записи данных, в котором данные записываются на носитель записи высокой плотности, такой как диск Blu-ray.

Дополнительные преимущества, цели и признаки этого изобретения будут изложены частично в описании, которое следует, и частично станут видны специалистам в данной области техники после изучения последующего описания или могут быть узнаны из использования этого изобретения на практике.

Цели и другие преимущества этого изобретения могут быть реализованы и достигнуты с помощью структуры, конкретно указанной в написанном описании и его формуле изобретения, так же как в прилагаемых чертежах.

Для достижения этих целей и других преимуществ и в соответствии с целью этого изобретения, как здесь осуществляется и широко описывается, при записи данных по кластерам внутри носителя записи структура данных, записываемая в системе записи согласно настоящему изобретению, характеризуется тем, что данные включают в себя модуль адресов, в который записываются множество полей адресов для каждой единицы записи, включенных в соответствующий кластер, и поле информации управления, указывающее атрибут для каждой единицы записи, и тем, что каждая информация, конфигурирующая поле информации управления, идентифицируется байтовой единицей.

В другом аспекте настоящего изобретения при записи данных по кластерам внутри носителя записи способ записи данных на носитель записи включает в себя этапы генерирования структуры данных, которая должна быть, в конечном счете, записана, где данные включают в себя модуль адресов, в который записываются множество полей адресов для каждой единицы записи, включенных в соответствующий кластер, и поле информации управления, указывающее атрибут для каждой единицы записи, и где каждая информация, конфигурирующая поле информации управления, идентифицируется байтовой единицей, и записи сгенерированной структуры данных в назначенный кластер.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения при записи данных по кластерам внутри носителя записи устройство для записи данных на носитель записи включает в себя модуль обработки сигналов, генерирующий структуру данных, которая должна быть, в конечном счете, записана, где данные включают в себя модуль адресов, в который записываются множество полей адресов для каждой единицы записи, включенных в соответствующий кластер, и поле информации управления, указывающее атрибут для каждой единицы записи, и где каждая информация, конфигурирующая поле информации управления, идентифицируется байтовой единицей, оптическую головку, записывающую структуру данных, сгенерированную из модуля обработки сигналов, в носитель записи, и микрокомпьютер, управляющий работой модуля обработки сигналов для генерирования структуры данных, которая должна быть записана, и операцией записи оптической головки.

Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание настоящего изобретения являются иллюстративными и объяснительными и предназначаются для предоставления дополнительного объяснения этого изобретения, как заявляется.

Краткое описание чертежей

Сопровождающие чертежи, которые включены сюда для предоставления дополнительного понимания этого изобретения и здесь содержатся, и составляют часть этой заявки, показывают вариант (варианты) осуществления этого изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов этого изобретения. На чертежах:

Фиг.1 - это схема структуры области записи оптического диска согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - это схема для понимания концепции способа записи данных на носитель записи согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 - это структурная схема числа (AUN) модуля адресов, включаемого в данные, которые должны быть записаны на оптический диск, согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 - это подробная структурная схема поля 100b информации управления в структуре AUM на фиг.3; и

Фиг.5 - это блок-схема устройства оптической записи/воспроизведения согласно настоящему изобретению.

Лучший способ для выполнения изобретения

Теперь будет делаться подробная ссылка на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопровождающих чертежах. Когда возможно, одинаковые ссылочные позиции будут использоваться всюду на чертежах для указания на одинаковые или аналогичные части. Кроме того, хотя термины, используемые в настоящем изобретении, возможно выбираются из в текущее время хорошо известных, некоторые термины в некоторых случаях выбраны заявителем произвольно, так что их содержание подробно объясняется в последующем описании. Следовательно, настоящее изобретение должно пониматься вместе со значением соответствующих терминов, выбранных заявителем, вместо простых имен терминов.

'Носитель записи', используемый в настоящем изобретении, означает все носители, на которые могут быть записаны данные. Например, 'носитель записи' включает в себя все типы носителей, такие как оптический диск, магнитная лента и подобное, независимо от их систем записи. Для удобства объяснения оптический диск, и более конкретно 'диск Blu-ray (BD)', берется в качестве носителя записи для объяснения настоящего изобретения. Уровень техники настоящего изобретения применим к другим носителям записи аналогичным способом.

Фиг.1 - это схема структуры области записи оптического диска согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, на которой показана структура области записи записываемого BD.

Ссылаясь на фиг.1, оптический диск включает в себя три части, разделенные на начальную область, область данных и конечную область. Конкретно, область данных включает в себя область пользовательских данных для записи туда реальных пользовательских данных и запасную область для замены дефектной области внутри области пользовательских данных. Запасная область включает в себя внутреннюю запасную область (ISA), предоставляемую на внутреннем периметре области данных, и внешнюю запасную область (OSA), предоставляемую на внешнем периметре области данных. В сконфигурированной вышеописанным образом структуре оптического диска, показанной на фиг.1, запись выполняется на все области внутри области данных по кластерам. Конкретно, каждый кластер подразделяется на множество единиц записи. Например, настоящее изобретение именует единицу записи 'сектор'. Внутри каждого кластера предоставляется всего 32 сектора. И каждой паре секторов дается один AUN (номер модуля адресов). Следовательно, в пределах каждого из кластеров записывается всего 16 AUN адресов, в силу чего местоположение адреса каждого из секторов может быть подтверждено из записанного AUN. Подтвержденный адрес сектора называется 'PSN (номером физического сектора)'.

Настоящее изобретение относится к способу записи данных в кластер и структуре данных, конфигурирующей данные, которые должны быть записаны, который подробно объясняется, как изложено ниже.

Фиг.2 - это схема для понимания концепции способа записи данных на носитель записи согласно настоящему изобретению.

Ссылаясь на фиг.2, последовательно показывается способ конфигурирования ECC кластера 200 как структуры данных, записываемой внутри кластера.

Прежде всего, данные 10, которые должны быть записаны, включают в себя пользовательские данные 10a, которые должны быть записаны, и пользовательские данные 10b управления. Конкретно, пользовательские данные 10a предоставляются из модуля управления или ведущего узла 12, показанного на фиг.5. И пользовательские данные 10b управления включают в себя предварительно определенную информацию управления.

4-байтный код обнаружения ошибки (EDC) добавляется к пользовательским данным 10a для конфигурирования кадра 20 данных.

Кадр 20 данных использует AUN (номер модуля адресов) для конфигурирования кадра скремблированных данных, построенного с помощью 32 столбцов.

Каждый из столбцов кадра 30 скремблированных данных переставляется для конфигурирования одного блока 40 данных, построенного с помощью 304 столбцов × 216 строк.

Для предоставления возможности коррекции ошибок код RS (Reed-Solomon, Рида-Соломона) добавляется в блок 40 данных для конфигурирования LDC (блока кода большой длины) 50. LDC блок 50 перемежается для предотвращения возникновения концентрации ошибок, в силу чего конфигурируется LDC кластер 60, построенный с помощью 152 столбцов × 496 строк.

Тем временем, пользовательские данные 10b управления используют модуль 100 адресов, включающий в себя 16 AUN значений и информацию управления для конфигурирования блока 70 доступа, тем самым устройству оптической записи/воспроизведения на фиг.5 облегчается осуществление доступа к данным в пределах соответствующего кластера.

Для предоставления возможности коррекции ошибок код RS (Reed-Solomon) добавляется в блок 70 доступа для конфигурирования блока 80 BIS (указывающего пакет подкода). BIS блок 80 перемежается для предотвращения возникновения концентрации ошибок, в силу чего конфигурируется BIS кластер 90, построенный с помощью 3 столбцов × 496 строк.

LDC кластер 60 из 152 столбцов × 496 строк разделяется на четыре блока LDC 200a из 38 столбцов × 496 строк каждый. И BIS кластер 90 из 3 столбцов × 496 строк разделяется на три блока BIS 200b из 1 столбца × 496 строк каждый.

Наконец, блоки LDC 200a и блоки BIS 200b располагаются в последовательности

LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)→BIS(200b)→LDC(200a)

для конфигурирования ECC кластера 200 из 155 столбцов × 496 строк.

После этого информация синхронизации и подобное дается ECC кластеру 200, который должен быть записан в конкретный кластер внутри области данных.

Фиг.3 показывает структуру данных модуля 100 адресов, включающего в себя 16 AUN значений и информацию управления.

Ссылаясь на фиг.3, модуль 100 адресов включает в себя 16 полей 100a адресов, указывающих 16 AUN значений в пределах кластера, соответственно. Каждое из полей 100a адресов строится с помощью всего 9 байтов, включающих в себя 4-байтную информацию адреса AUN, поле 100b информации управления (биты флага), указывающее 1-байтовый атрибут для каждой единицы записи, и поле 100c коррекции ошибок, где для коррекции ошибок там записываются 4-байтные данные проверки четности.

Для удобства объяснения каждый байт, конфигурирующий поле адресов, представляется посредством 'AF_x,y', где AF означает поле адресов. Например, 4-байтная информация адреса AUN, конфигурирующая S^ое поле адресов среди 16 полей 100a адресов, представляется посредством 'AF_0,S ~ AF_3,S'. 1-байтное поле 100b информации управления представляется посредством 'AF_4,S'. И 4-байтное поле 100c коррекции ошибок представляется посредством 'AF_5,S ~ AF_8,S'.

Фиг.4 показывает 16-байтную структуру данных из 'AF_4,0 ~ AF_4,15', конфигурирующую поле 100b информации управления внутри каждого из полей адресов, каждая информация, конфигурирующая поле 100b информации управления, объясняется подробно, как изложено ниже.

Прежде всего, последовательные 8 байтов 'AF_4,0 ~ AF_4,7' используются в качестве информации Sai состояния (флаг состояния для сектора I), указывающей 32 атрибута для каждого сектора как единицу записи в пределах кластера. Например, настоящее изобретение использует 4 байта ('AF_4,0 ~ AF_4,3') среди 8 байтов для указания 1 бита в качестве информации каждого атрибута для каждого сектора. Определено, что 'Sai=0b' означает свободный от ошибок сектор, обеспечивающий робастность данных. Определено, что 'Sai=1b' означает ошибочный сектор, который терпит неудачу в обеспечении робастности данных. И оставшиеся 4 байта ('AF_4,4 ~ AF_4,7') остаются как зарезервированная область для более позднего использования.

Еще ясно, что информация Sai состояния может использоваться для указания другого значения. Посредством использования всего 8 байтов ('AF_4,0 ~ AF_4,7') в качестве информации состояния имеется возможность предоставить подразделенную информацию состояния посредством назначения 2 битов каждому из 32 секторов в пределах кластера. В определении информации состояния также имеется возможность записывать информацию состояния так, что кластер, существующий внутри области пользовательских данных, отличается в определении от кластера, существующего внутри запасной области.

В последовательных двух байтах 'AF_4,8 ~ AF_4,9' записывается информация Recording_Date даты, указывающая дату, когда соответствующий кластер записан. Информация Recording_Date даты записывается в битовых позициях, назначенных последовательностью год-месяц-число.

В последовательных двух байтах 'AF_4,10 ~ AF_4,11' записывается однозначная идентификационная информация модуля записи (RID; идентификация модуля записи), который записал соответствующий кластер. Идентификационная информация конфигурируется с помощью конкретных битовых строк, однозначно заданных для каждого модуля записи.

В заключение, информация местоположения исходного кластера до замены записывается в последовательных четырех байтах 'AF_4,12 ~ AF_4,15', если соответствующий кластер является замещающим кластером внутри запасной области. Именно, если соответствующий кластер не является замещающим кластером внутри запасной области, все установлены на ноль. Устройство оптической записи/воспроизведения на фиг.5 может точно подтверждать местоположение исходного кластера, связанного с соответствующим кластером из информации местоположения ('AF_4,12 ~ AF_4,15'), тем самым эффективно справляясь с восстановлением данных.

Фиг.5 показывает полную конфигурацию устройства оптической записи/воспроизведения согласно настоящему изобретению.

Прежде всего, 'устройство оптической записи/воспроизведения' в настоящем изобретении используется как общий термин для всей системы и оборудования, записывающих данные на носитель записи, такой как оптический диск, или воспроизводящих данные с носителя записи. В случае применения операции записи данных на носитель записи как в настоящем изобретении, устройство называется 'модуль записи'. В случае использования в качестве периферийного устройства для PC, устройство может называться 'дисковод'.

Ссылаясь на фиг.5, устройство оптической записи/воспроизведения согласно настоящему изобретению базово включает в себя модуль 11 головки, считывающий данные и информацию управления, включающую в себя информацию файловой системы управления воспроизведением, записанные внутри оптического диска, сервосистему 14, управляющую работой модуля 11 головки, модуль 13 обработки сигналов, восстанавливающий сигнал воспроизведения, принятый от модуля 11 головки, в конкретное значение сигнала или модулирующий сигнал, который должен быть записан, в сигнал, который должен быть записан на оптический диск, для доставки модулю 11 головки, память 15, временно хранящую информацию управления и подобное, и микрокомпьютер 16, управляющий работой модуля 11 головки, модуля 14 сервосистемы, модуля 13 обработки сигналов и памяти 15. Конфигурация, включающая в себя модуль 11 головки, модуль 14 сервосистемы, модуль обработки 13 сигналов, память 15 и микрокомпьютер 16, может называться 'дисковод'.

Декодер 17 предоставляет декодированный сигнал, который сгенерирован путем декодирования сигнала, считанного из оптического диска, согласно заранее заданному формату (например, MPEG декодер), конечному пользователю. И для выполнения функции записи сигнала на оптический диск кодировщик 18 преобразует входной сигнал в специально отформатированный сигнал, например транспортный поток MPEG2, согласно управлению от модуля 12 управления, и затем предоставляет преобразованный сигнал модулю 13 обработки сигналов.

Модуль 12 управления отвечает за полное управление устройством оптической записи/воспроизведения. Модуль 12 управления принимает пользовательскую команду через взаимодействия с пользователем и использует ее в управлении операциями соответствующих элементов.

Способ записи данных, использующий сконфигурированное выше устройство оптической записи/воспроизведения, согласно настоящему изобретению подробно объясняется, как изложено ниже.

Прежде всего, модуль 12 управления доставляет местоположение конкретного кластера, который должен быть записан, и пользовательские данные (10a на фиг.2), которые должны быть записаны в соответствующий кластер, микрокомпьютеру 16 через модуль 13 обработки сигналов.

Согласно управлению микрокомпьютера 16 модуль 13 обработки сигналов конфигурирует конечный ECC кластер, как описывается на фиг.2, включая сюда пользовательские данные 10a, доставленные из модуля 12 управления. Модуль 11 головки затем записывает сконфигурированный ECC кластер в предварительно определенный кластер внутри оптического диска согласно управлению микрокомпьютера 16.

Конкретно, в конфигурировании структуры данных, которая должна быть записана в конкретном кластере внутри оптического диска, модуль 13 обработки сигналов генерирует структуру данных, которая должна быть записана. В этом случае структура данных включает в себя модуль адресов, в который записываются множество полей адресов для каждой единицы записи, включенных в соответствующий кластер, и поле информации управления, указывающее атрибут для каждой единицы записи. И каждая информация, конфигурирующая поле информации управления, идентифицируется байтовой единицей и скремблируется внутри соответствующего кластера для генерирования структуры данных, которая должна быть записана.

Соответственно, настоящее изобретение делает возможными варианты осуществления структуры данных и способа записи данных и устройства, использующего то же, тем самым делая возможной надежную запись данных.

Промышленная применимость

Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что в настоящем изобретении могут делаться различные модификации и изменения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и изменения этого изобретения при условии, что они находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Предложены носитель записи, способ записи данных и устройство записи данных. Записанные на носитель данные включают в себя модуль адресов, содержащий множество полей адресов. Каждое поле адресов указывает адрес соответствующего сектора, включенного в кластер, и модуль адресов содержит информацию управления. Информация управления включает в себя информацию состояния, указывающую состояние секторов, включенных в кластер. Если кластер является заменяющим для предыдущего исходного кластера, информация управления включает в себя информацию местоположения, назначенную указывать местоположение предыдущего исходного кластера. Техническим результатом является повышение надежности записи данных. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Носитель записи, содержащий
область данных, имеющую область пользовательских данных и запасную область, область данных для хранения структуры данных в кластере, расположенном в области пользовательских данных или в запасной области, при этом структура данных включает в себя модуль адресов, содержащий множество полей адресов, каждое поле адресов указывает адрес соответствующего сектора, включенного в кластер и модуль адресов содержит информацию управления, информация управления включает в себя информацию состояния, указывающую состояние секторов, включенных в кластер, при этом, если кластер является заменяющим для предыдущего исходного кластера, информация управления включает в себя информацию местоположения, назначенную указывать местоположение предыдущего исходного кластера.

2. Носитель записи по п.1, в котором информация состояния предоставляется посредством назначения 2 битов каждому сектору.

3. Носитель записи по п.2, в котором по меньшей мере четыре последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию состояния для всех секторов внутри кластера.

4. Носитель записи по п.2, в котором по меньшей мере четыре последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию местоположения.

5. Носитель записи по одному из пп.1-4, в котором информация управления включает в себя нулевую информацию в месте информации местоположения, если кластер не является замещающим для предыдущего исходного кластера.

6. Носитель записи по п.1, в котором информация управления включает в себя информацию записи данных, указывающую, когда структура данных является записанной в кластер.

7. Носитель записи по п.6, в котором по меньшей мере два последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию записи данных.

8. Носитель записи по п.1, в котором информация управления включает в себя однозначную идентификационную информацию модуля записи, записавшего структуру данных в кластер.

9. Носитель записи по п.8, в котором по меньшей мере два последовательных байта внутри информации управления конфигурируют однозначную идентификационную информацию модуля записи.

10. Носитель записи по одному из пп.1-4, 6-9, в котором модуль адресов дополнительно включает в себя информацию контроля четности для коррекции ошибок.

11. Способ записи данных на носитель записи, имеющий область пользовательских данных и запасную область, содержащий этапы:
генерирование структуры данных, которая должна быть записана в кластер, расположенный в области пользовательских данных или в запасной области, при этом структура данных включает в себя модуль адресов, модуль адресов содержит множество полей адресов, каждое поле адресов указывает адрес соответствующего сектора, включенного в кластер и модуль адресов содержит информацию управления, информация управления включает информацию состояния, указывающую состояние секторов, включенных в кластер, при этом, если кластер является заменяющим для предыдущего исходного кластера, информация управления включает в себя информацию местоположения, назначенную указывать местоположение предыдущего исходного кластера; и
запись сгенерированной структуры данных в кластер.

12. Способ по п.11, в котором информация состояния предоставляется посредством назначения 2 битов каждому сектору.

13. Способ по п.11 или 12, в котором информация управления включает в себя нулевую информацию в месте информации местоположения, если кластер не является замещающим для предыдущего исходного кластера.

14. Способ по п.11 или 12, в котором информация управления включает в себя информацию записи данных, указывающую, когда структура данных является записанной в кластер.

15. Способ по п.11 или 12, в котором информация управления включает в себя однозначную идентификационную информацию модуля записи, записавшего структуру данных в кластер.

16. Способ по п.11 или 12, в котором модуль адресов дополнительно включает в себя информацию контроля четности для коррекции ошибок.

17. Устройство для записи данных на носитель записи,
имеющий область пользовательских данных и запасную область, устройство содержит:
модуль обработки сигналов, сконфигурированный для генерации структуры данных, которая должна быть записана в кластер, расположенный в области пользовательских данных или в запасной области, при этом структура данных включает в себя модуль адресов, модуль адресов содержит множество полей адресов, каждое поле адресов указывает адрес соответствующего сектора, включенного в кластер и модуль адресов содержит информацию управления, информация управления включает в себя информацию состояния, указывающую состояние секторов, включенных в кластер, при этом если кластер является заменяющим для предыдущего исходного кластера, информация управления включает в себя информацию местоположения, назначенную указывать местоположение предыдущего исходного кластера;
модуль оптической головки, сконфигурированный для записи структуры данных, сгенерированной из модуля обработки сигналов, на носитель записи; и
микрокомпьютер, сконфигурированный для управления модулем обработки сигналов для генерирования структуры данных и управления модулем оптической головки для записи структуры данных в кластер.

18. Устройство по п.17, в котором информация состояния предоставляется посредством назначения 2 битов каждому сектору.

19. Устройство по п.18, в котором по меньшей мере четыре последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию состояния для всех секторов внутри кластера.

20. Устройство по п.18, в котором по меньшей мере четыре последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию местоположения.

21. Устройство по одному из пп.17-20, в котором информация управления включает в себя нулевую информацию в месте информации местоположения, если кластер не является замещающим для предыдущего исходного кластера.

22. Устройство по п.17, в котором информация управления включает в себя информацию записи данных, указывающую, когда структура данных является записанной в кластер.

23. Устройство по п.22, в котором по меньшей мере два последовательных байта внутри информации управления конфигурируют информацию записи данных.

24. Устройство по п.17, в котором информация управления включает в себя однозначную идентификационную информацию модуля записи, записавшего структуру данных в кластер.

25. Устройство по п.24, в котором по меньшей мере два последовательных байта внутри информации управления конфигурируют однозначную идентификационную информацию модуля записи.

26. Устройство по одному из пп.17-20, 22-25, в котором модуль адресов дополнительно включает в себя информацию контроля четности для коррекции ошибок.