СПОСОБ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ ПОТОКОВ ДАННЫХ НА ПЕРЕЗАПИСЫВАЕМЫЙ НОСИТЕЛЬ С ЗАЩИТОЙ ОТ ДЕФЕКТОВ НОСИТЕЛЯ Российский патент 2011 года по МПК G11B27/10 G11B20/10 

Изобретение относится к области цифровой записи потоков данных на перезаписываемые носители с защитой данных от дефектов носителей и может быть использовано в измерительных, компьютерных и мультимедийных системах записи и хранения данных.

Известен способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя, включающий обнаружение дефектов в процессе записи потоков данных на носитель (Пат. РФ 2192673, кл. G11B 20/18, 2002).

Данный способ имеет существенные недостатки. Во-первых, при его применении нарушается непрерывность записи и последовательное расположение данных на заданном участке носителя, так как фрагменты потоков данных, соответствующие дефектным участкам, перезаписывают в специально выделяемые другие области носителя. Во-вторых, в нем отсутствует дефектозащитное кодирование данных, и защиту данных от дефектов осуществляют с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции по формированию списка первичных дефектов (СПД) с их адресами - по результатам инициализации носителя и выделению резервной области носителя для замещающих записей дефектных блоков в соответствии с СПД, формированию списка вторичных дефектов (СВД) с их адресами, возникающих в процессе записи данных на носитель, выделению запасной области для скользящей замены дефектных блоков при непрерывной записи потоков данных и выделению на носителе специальной области управления дефектами. В-третьих, способ не обеспечивает защиту от вторичных дефектов на участках носителя с первичными дефектами. В-четвертых, способ не обеспечивает защиту как основных, так и замещающих и управляющих данных в процессе их последующих воспроизведений от возникающих третичных дефектов.

Известен также способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя, включающий распределение данных до их записи на носитель по блокам, внутриблочное помехозащитное кодирование данных и обнаружение дефектов в процессе записи данных на носитель (Пат. РФ 2001117205, кл. G11B 20/18, 2003).

Однако и этот способ обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, при его использовании также нарушается непрерывность записи и последовательное расположение данных на заданном участке носителя. Во-вторых, в нем также отсутствует дефектозащитное кодирование групп блоков данных, и защиту потоков данных от первичных и вторичных дефектов в способе осуществляют также с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции выделения на носителе специальной области контроля дефектов, предназначенной для замены дефектных участков на заменяющие участки, и специальной области общего назначения для хранения прикладных драйверов, с помощью которых осуществляют контроль дефектов, и основной и/или вторичной таблицы дефектов с адресами дефектных и соответствующих им заменяющих участков, а также компьютер, выполненный с возможностью реализации операций контроля дефектов с использованием таблиц дефектов. В-третьих, способ не обеспечивает защиту записанных на носитель как потоков основных данных, так и замещающих данных и данных системы управления дефектами от третичных дефектов, неизбежно возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации.

Из известных способов цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя, включающий распределение данных до их записи на носитель по блокам и группам блоков с установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя размерами, внутриблочное помехозащитное кодирование данных, дефектозащитное кодирование и дополнение служебными данными групп блоков данных, запись исходных кодированных и дополненных групп блоков данных на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением в скользящем режиме считанных и соответствующих им исходных групп блоков данных (Пат. РФ 2351025, кл. G11B 20/18, 2009).

Однако и этот способ имеет ряд недостатков, существенно снижающих эффективность защиты цифровых данных от дефектов носителя. Так, в известном способе для защиты записываемых данных от первичных и вторичных дефектов, обнаруживаемых непосредственно после записи данных, используют операцию замещения оригиналом обнаруженного дефектного блока двух блоков на обусловленных позициях в очередной подготовленной к записи группе блоков данных, то есть вслепую, без знания о возможном наличии, расположении и размерах дефекта на участках предстоящей записи. По этой причине не все следующие подряд первичные и вторичные дефекты можно скорректировать с помощью используемых в известном способе цепочечных замещений дефектных блоков. При этом замещение в способе осуществляют, если в дефектной группе больше двух дефектных блоков, в результате чего группа блоков данных с двумя корректируемыми дефектными блоками оказывается незащищенной от третичных дефектов при последующих воспроизведениях потоков данных. Во-вторых, замещение двух блоков даже в бездефектной очередной подготовленной к записи группе блоков данных эквивалентно появлению в ней двух дефектных блоков, что также означает полную незащищенность такой группы от третичных дефектов. В-третьих, используемое в известном способе однократное контрольное считывание данных приводит к появлению ложных дефектов из-за случайных искажений, размеры которых превышают корректирующие возможности примененной системы внутриблочного помехозащитного кодирования данных. Замещение таких псевдодефектных блоков данных также приводит к введению в бездефектные группы двух дефектных блоков, что также означает их незащищенность от последующих третичных дефектов.

Задачей изобретения является обеспечение непрерывной цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой групп блоков данных от первичных, вторичных и третичных дефектов в отдельности и в их сочетании за счет получения в темпе записи упреждающих точных знаний о наличии, размерах и расположении дефектов на участках предстоящей рабочей записи текущих фрагментов потока данных установленной протяженности и осуществления дополнительного дефектозащитного кодирования исходных групп блоков данных, соответствующих обнаруженным при контрольном чтении дефектным ГБ, с использованием корректирующего потенциала бездефектных исходных групп блоков данных в текущем фрагменте потока данных.

Техническим результатом изобретения является существенное повышение эффективности защиты потоков цифровых данных при их непрерывной записи и последующих воспроизведениях от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя как в отдельности, так и в различных сочетаниях первичных и вторичных дефектов с третичными и, как следствие, повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей.

Технический результат достигается тем, что в способе цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя, включающем распределение данных до их записи на носитель по блокам и группам блоков с установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя размерами, внутриблочное помехозащитное кодирование данных, дефектозащитное кодирование и дополнение служебными кодами групп блоков данных, запись исходных кодированных и дополненных групп блоков данных на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением в скользящем режиме считанных и соответствующих им исходных групп блоков данных согласно изобретению осуществляют несколько независимых последовательных контрольных считываний потока групп блоков данных непосредственно после их записи на носитель и устанавливают дефектность задержанной считанной группы блоков данных по наличию одного или нескольких одних и тех же дефектных блоков во всех или в большинстве ее считанных реализаций, осуществляют дополнительное дефектозащитное кодирование основной задержанной исходной группы, соответствующей установленной дефектной считанной группе блоков, для чего устанавливают для каждого дефектного блока одну или несколько вспомогательных исходных групп блоков данных, соответствующих одной или нескольким бездефектным считанным группам блоков данных, формируют для каждой группы из двух или более взаимосвязанных исходных групп блоков данных значения служебных кодов признака дефектности и адреса соответствующего дефектного блока в основной исходной группе блоков данных и значения служебных кодов признака зависимости, адреса дефектной группы блоков данных и адреса соответствующего дефектного блока данных в связанных с ней вспомогательных исходных группах блоков данных и переопределяют в последних значения корректирующих блоков контрольных данных с учетом исходных значений соответствующего дефектного блока, перезаписывают задержанные на установленное время исходные группы блоков данных на те же участки носителя, что и при их первичной записи.

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

Устройство для реализации способа содержит (фиг.1) блок 1 управления записью/воспроизведением, блок 2 распределения входного потока данных по блокам данных (Б) и блоков по группам блоков данных (ГБ), блок 3 дефектозащитного кодирования и дополнения каждой ГБ кодовыми группами под служебные данные, блок 4 первичной записи исходной последовательности ГБ, блок 5 ключевых схем, буферное запоминающее устройство (БЗУ) 6, блок 7 считывания последовательности ХБ, блок 8 ключевых схем, БЗУ 9, блок 10 обнаружения дефектных ГБ и дефектных Б в них и формирования значений признаковых и адресных служебных кодов, блок 11 переопределения значений корректирующих блоков (КБ) в зависимых ГБ, блок 12 формирования задержанной исходной последовательности ГБ, блок 13 стирания записанных данных, блок 14 записи задержанной последовательности ГБ, блок 15 ключевых схем, БЗУ 16, блок 17 обнаружения дефектных и зависимых ГБ и выделения признаковых и адресных служебных кодов, блок 18 коррекции искажений и блок 19 формирования выходного потока данных.

Блок 1 управления подключен первым управляющим входом (1уп) к шине «Запись» устройства, подключенной к управляющим входам (уп) блоков 5 и 8, вторым управляющим входом (2уп) к шине «Воспроизведение» устройства, подключенной к управляющему входу (1уп) блока 15 первым (1ус), вторым (2ус), третьим (3ус) и четвертым (4ус) установочными входами соответственно к шинам «m_КГ», «m_Б», «m_КБ» и «Т_{ЗАД.ЗАП.}» устройства, первым выходом (1) к первым управляющим входам (1уп) блоков 2, 3, 4, 7, 10, 11, 12, 13, 14, БЗУ 6 и БЗУ 9 и вторым выходом (2) к первым управляющим входам (1уп) БЗУ 16, блоков 17, 18 и 19, а также к второму управляющему входу (2уп) блока 7.

Блок 2 подключен информационным входом (1и) к входу устройства, первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к шинам «m_КГ» и «m_Б» соответственно, а выходом (1) к информационному входу (1и) блока 3, подключенного первым (1ус), вторым (1ус) и третьим (3ус) установочными входами к шинам «m_КГ», «m_Б» и «m_КБ» соответственно, а выходом к первым информационным входам (1и) блока 4, связанного выходом с первой (1) шиной «На носитель», и блока 5, подключенного выходом к информационному входу (1и) БЗУ 6, выход которого (1) подключен к первым информационным входам (1и) блоков 10 и 12 и к третьему информационному входу (3и) блока 11, подключенного первым (1и) и вторым (2и) информационными входами к первому (1) и второму (2) выходам блока 10 соответственно, а выходом к третьему информационному (3и) блока 12, подключенного вторым информационным входом (2и) к второму входу (2) блока 10, а выходом к информационному входу (1и) блока 14, связанного выходом (1) с третьей (3) шиной «На носитель» устройства. Блок 13 выходом (1) связан с второй (2) шиной «На носитель» устройства.

Блок 7 первым (1и), вторым (2и) и третьим (3и) информационными входами связан с первой (1), второй (2) и третьей (3) шинами «С носителя» устройства, а первым (1), вторым (2) и третьим (3) выходами подключен соответственно к первым (1и), вторым (2и) и третьим (3и) информационным входам блоков 8 и 15, первые (1), вторые (2) и третьи (3) выходы которых подключены к первым (1и), вторым (2и) и третьим (3и) информационным входам блоков 9 и 16 соответственно. Первый (1), второй (2) и третий (3) выходы блока 9 подключены соответственно к второму (2и), третьему (3и) и четвертому (4и) информационным входам блока 10, а первый (1), второй (2) и третий (3) выходы блока 16 подключены соответственно к первому (1и), второму (2и) и третьему (3и) информационным входам блока 17, подключенного первым (1) и вторым (2) выходами соответственно к первому (1и) и второму (2и) информационным входам блока 18, подключенного выходом (1) к информационному входу (1и) блока 19, подключенного выходом (1) к выходу устройства.

На фиг.2 показано: а) - пример фрагмента входного потока данных в виде последовательности информационных кодовых групп (КГ) с установленным числом двоичных кодов (например байтов, условно изображенных вертикальными линиями), распределенного по блокам (Б) из m_КГ кодовых групп (в примере m_КГ=5 и каждый Б включает 4 информационных КГ и 1 контрольную ККГ) и группам блоков (ГБ) из m_Б информационных Б и m_КБ корректирующих блоков (в примере представлена одна ГБ₁, состоящая из m_Б=4 информационных и m_КБ=1 корректирующего блока (КБ)); на рисунке кодовые группы выделены фигурными скобками и соответствующими надписями снизу, а блоки и группа блоков отмечены стрелками и соответствующими надписями; б) - пример записанного на носитель с использованием средства записи СЗ1 фрагмента исходной последовательности нумерованных групп блоков ГБ1-ГБ16 за время Т_{ЗАД.ЗАП.} задержки повторной записи того же фрагмента на те же участки носителя с использованием средства записи С32; на рисунке каждая ГБ условно представлена служебной частью в виде вертикального прямоугольника и группой информационных и корректирующего блоков в виде вертикальных отрезков прямой линии, здесь же условно показано принципиальное расположение трех разнесенных средств считывания ССЧ1-ССЧ3 и средства стирания ССт относительно друг друга и средств СЗ1 и СЗ2; в) - фрагмент считанной с использованием ССч1 и временно сохраненной последовательности ГБ1-ГБ14 в результате первого контрольного считывания на интервале Т_{ЗАД.ЗАП.} с отмеченными штриховкой потенциальными дефектами D_1,1(Б_10,2-Б_10,3), D_1,2(Б_5,2-Б_5,4) и D_1,3(Б_2,2) (в скобках здесь и далее отмечены дефектные блоки); г) - фрагмент считанной с использованием ССч2 и временно сохраненной последовательности ГБ1-ГБ12 в результате второго контрольного считывания на интервале Т_{ЗАД.ЗАП.} с отмеченными штриховкой потенциальными дефектами D_2,1(Б_8,4) и D_2,2(Б_5,3); д) - фрагмент считанной с использованием ССч3 и временно сохраненной последовательности ГБ1-ГБ10 в результате третьего контрольного считывания на интервале Т_{ЗАД.ЗАП.} с отмеченными штриховкой потенциальными дефектами D_3,1(Б_5,3-Б_5,4) и D_3,2(Б_3,3); на рисунке стрелками указан рабочий интервал t_РАБ., размер которого устанавливают равным целому числу периодов t_ГБ следования ГБ в последней считанной реализации (в примере t_РАБ.=10 t_ГБ) и на котором из всех считанных реализаций формируют последовательность с установленными дефектными ГБ по наличию во всех реализациях каждой из них хотя бы одного общего дефектного Б (в примере с одной установленной дефектной ГБ5 - при наличии во всех ее трех считанных реализациях одного общего дефектного блока Б_5,3), определяют число дефектных Б в каждой установленной ГБ, включая связанные с общим дефектным Б (в примере Б_5,3) другие дефектные Б из всех реализаций (в примере Б_5,2 и Б_5,4), и осуществляют дополнительное дефектозащитное кодирование исходной ГБ, соответствующей установленной дефектной ГБ (в данном примере ГБ5); е) - пример дополнительного дефектозащитного кодирования исходной ГБ, соответствующей установленной дефектной ГБ5, с установлением для каждого дефектного блока (в примере для каждого из Б_5,2-Б_5,4) двух вспомогательных исходных ГБ, соответствующих двум бездефектным считанным ГБ (например, для дефектного Б_5,2 устанавливают ГБ4 и ГБ6), что условно показано соответствующими линиями и надписями; на рисунке для удобства рассмотрения: выделен с увеличением масштаба рабочий интервал t_РАБ.; сформированные служебные коды признака дефектности и адресов дефектных блоков в основной исходной ГБ5 условно отмечены в ней полным зачернением вертикального прямоугольника, изображающего служебную часть ГБ; значения служебных кодов признака зависимости, адреса дефектной ГБ и соответствующих адресов дефектных Б в соответствующих связанных с ГБ5 вспомогательных исходных ГБ условно отмечены зачернением верхней половины указанных прямоугольников; операции переопределения значений КБ в вспомогательных ГБ с учетом исходных значений соответствующих дефектных Б условно отмечены линиями со стрелками и надписями ПЕР с составным номером соответствующего дефектного Б, включающим и номер ГБ, и номер дефектного блока в ней (например, линия со стрелкой от дефектного Б_5,2 до КБ_6,5 с надписью ПЕР5,2 обозначает операцию переопределения значения КБ_6,5 с учетом значения дефектного Б_5,2), а также выделением переопределяемых КБ утолщением соответствующих им вертикальных отрезков в зависимых ГБ; ж) - пример считанной с носителя в режиме рабочего воспроизведения данных последовательности ГБ1-ГБ10, представленной на фиг.2, е; здесь D₄ - основной дефект, выявленный в режиме записи на стадии контрольного считывания, D₁-D₃, D₅-D₈ - третичные дефекты, возникшие в процессе рабочего воспроизведения данных.

Способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя включает операции, реализующие специальные режимы записи потоков данных на носитель и их воспроизведения с носителя, и осуществляется следующим образом.

В режиме записи потоков кодовых групп на носитель по сигналу «Запись», подаваемому на первый управляющий вход блока 1, и по соответствующим управляющим импульсам с его первого выхода в блоке 2 последовательно разбивают поток КГ с установленным числом двоичных кодов (например, байтов с дополнительным контрольным битом) на блоки из m_КГ кодовых групп и группы из m_Б блоков КГ. Значения m_КГ и m_Б устанавливают с учетом размерных характеристик потоков дефектов всех трех видов - первичных, выявляемых при инициализации и форматировании носителя и являющихся наиболее протяженными, вторичных, возникающих в процессе рабочей записи данных, и третичных, возникающих в процессе рабочего воспроизведения записанных данных и являющихся наименее протяженными. Размерные характеристики, такие как протяженности дефектов каждого вида и интервалов их следования, определяют в процессе испытаний носителей и соответствующих устройств конкретных типов. В частности, значение m_КГ устанавливают, например, таким, чтобы протяженность отпечатка записанного на носитель блока КГ была в несколько раз меньше установленного максимального значения D_3,MAX протяженности третичных дефектов. В этом случае практически каждый третичный дефект искажает не более одного блока в ГБ, восстанавливаемого с помощью ее корректирующего и остальных бездефектных блоков. Минимально допустимое значение m_Б в ГБ при установленном значении m_КГ определяют по формуле: m_Б,MIN≥n(D_1,MAX)/m_КГ+m_КБ, где n(D_1,MAX) - число отпечатков записанных КГ (целое и округленное в большую сторону), укладывающихся на первичном дефекте с принятой за максимальную протяженностью n(D_1,MAX), m_КГ - число КГ в блоке, m_КБ - число в ГБ корректирующих блоков. При выборе рабочих значений m_КГ и m_Б необходимо также учитывать максимально допустимую суммарную величину информационной избыточности, вводимой в ГБ. Отметим, что для предложенного способа конкретный тип внутриблочного помехозащитного кодирования значения не имеет, от него требуется лишь обнаружение и исправление большинства групповых ошибок, для чего достаточно, например, в простейшем случае дополнить каждый Б одной или несколькими корректирующими КГ (см. фиг.2, а).

С выхода блока 1 распределенный поток КГ подают в блок 3, с помощью которого осуществляют (см. фиг.2, а) внутриблочное кодирование (например, дополняют информационные КГ_1,1-КГ_1,4 контрольной ККГ_1,5 в блоке Б_1,1 и точно так же в остальных блоках) и дефектозащитное кодирование ГБ путем формирования и дополнения каждой ГБ одним или несколькими корректирующими блоками (КБ) контрольных КГ (в примере на фиг.2, а в ГБ1 информационные блоки Б_1,1-Б_1,4 дополнены одним контрольным блоком КБ_1,5), полученными, например, как и в способе-прототипе, погрупповым сложением по модулю заданного числа, например по модулю наибольшего значения КГ, значений всех первых, всех вторых и т.д. кодовых групп блоков ГБ, а также дополняют каждую ГБ одной или несколькими служебными КГ (в примере на фиг.1, а служебная КГ отмечена фигурной скобкой снизу и надписью).

С выхода блока 3 исходную последовательность сформированных и дополненных ГБ, представленную в условном виде на фиг.2, б, подают в блок 4 записи, осуществляющий с использованием средства записи СЗ1 непрерывную первичную запись исходной последовательности ГБ на носитель, и на вход блока 5 ключевых схем, с выхода которого исходную последовательность подают в БЗУ6, с помощью которого осуществляют временное сохранение в скользящем режиме установленного числа N исходных ГБ с выполнением условия: N·t_ГБ>Т_{ЗАД.ЗАП.}, где t_ГБ - период следования ГБ, Т_{ЗАД.ЗАП.} - измеренное с необходимой высокой точностью время задержки начала перезаписи с использованием СЗ2 относительно первичной записи с использованием СЗ1 на одно и то же место носителя, соответствующее расстоянию между разнесенными средствами СЗ1 и СЗ2.

С помощью блока 7, включающего, как минимум, три разнесенные средства считывания ССч1-ССч3 (см. фиг.2, б), осуществляют первое с задержкой t_{ЗАП.ЧТ.1} (см. фиг.2, в), второе с задержкой t_{ЗАП.ЧТ.2} (см. фиг.2, г) и третье с задержкой t_{ЗАП.ЧТ.3} (см. фиг.2, д) независимые контрольные считывания одной и той же записанной исходной последовательности ГБ. Все три реализации считанной последовательности с выходов 1-3 блока 7 поступают через открытые в режиме записи ключевые схемы блока 8 в БЗУ 9, с помощью которого осуществляют их временное сохранение в скользящем режиме до момента начала перезаписи фрагмента последовательности ГБ (в примере ГБ1-ГБ16). С выходов БЗУ 6 и БЗУ 9 фрагменты соответственно исходной и трех считанных последовательностей подают в блок 10, с помощью которого путем соответствующих сравнений ГБ задержанных фрагментов на интервале t_РАБ. обнаруживают дефектные ГБ и дефектные Б в них в каждой из считанных реализаций и устанавливают дефектность ГБ, требующей дополнительного дефектозащитного кодирования, при наличии одного или нескольких одних и тех же дефектных блоков во всех или в большинстве ее считанных реализаций. Для примера принято условием дефектности ГБ наличие хотя бы одного дефектного блока с одним и тем же номером во всех ее реализациях. При этом в число дефектных блоков в установленной дефектной ГБ включают также связанные с общим дефектным Б другие дефектные Б из всех реализаций. В соответствии с этим в примере устанавливают в блоке 10 дефектную ГБ5 с дефектными блоками Б_5,2-Б_5,4, (все дефекты условно выделены обводкой и наклонной штриховкой). Прочие дефекты игнорируют как случайные искажения и все остальные ГБ на t_РАБ. считают бездефектными.

Дополнительное дефектозащитное кодирование исходной ГБ5 начинают в блоке 10 с установления для каждого ее дефектного блока одной или нескольких вспомогательных, зависящих от ГБ5, исходных ГБ, соответствующих одной или нескольким бездефектным считанным ГБ. В примере на фиг.2, е каждому из дефектных Б_5,2-Б_5,4 ставят в соответствие пары вспомогательных ГБ - соответственно ГБ4-ГБ6, ГБ3-ГБ7 и ГБ2-ГБ8 и формируют для каждой тройки взаимосвязанных исходных ГБ (например, ГБ5 и ГБ4-ГБ6) значения служебных кодов признака дефектности и составного адреса соответствующего дефектного Б (например, Б_5,2) для основной исходной ГБ5 и значения служебных кодов признака зависимости (и, следовательно, переопределения КБ), адреса дефектной ГБ (например, ГБ5) и адреса соответствующего дефектного Б в ней (например, Б_5,2) для вспомогательных ГБ (в примере ГБ4-ГБ6). Сформированные служебные коды с выходов блока 10 подают в блок 11, в котором значения этих кодов заносят в соответствующие служебные части основной и вспомогательных КГ и осуществляют переопределение значений КБ во вспомогательных ГБ путем их дополнения значениями исходного Б, соответствующего заданному дефектному Б, например, тем же способом, который используют при рассмотренном выше дефектозащитном кодировании ГБ.

Подвергнутые дополнительному дефектозащитному кодированию группы взаимозависимых ГБ с выхода блока 11 подают в блок 12, в который подают одновременно исходную последовательность ГБ и в котором формируют подготовленную к перезаписи задержанную исходную последовательность ГБ вида фиг.2, е (здесь для удобства рассмотрения увеличен масштаб интервала t_РАБ.=10·t_ГБ), поступающую в блок 14, с помощью которого по соответствующим управляющим сигналам из блока 1 устанавливают точное значение начала перезаписи в соответствии с заданным временем задержки Т_{ЗАД.ЗАП.}. Перед перезаписью носитель предварительно стирают, если в этом есть необходимость, с помощью блока 14 с использованием СЗ2 (см фиг 2, б).

В режиме воспроизведения с носителя записанного вышеуказанным способом потока данных по сигналу «Воспроизведение», подаваемому на второй управляющий вход блока 1 управления, и по соответствующим управляющим сигналам с его второго выхода считанные с помощью блока 7 три реализации последовательности ГБ подают через открытые в режиме воспроизведения ключевые схемы блока 15 на информационные входы БЗУ 16, с помощью которого осуществляют временное сохранение в скользящем режиме заданного числа считанных ГБ, зависящего от установленной ранее величины t_РАБ. (в примере t_РАБ.=10·t_ГБ). С выхода БЗУ 16 считанные реализации вида, аналогичного представленному на фиг.2, в, г, д, подают в блок 17, с помощью которого формируют последовательность ГБ, например, имеющую вид фиг.2, ж (здесь так же, как на фиг.2, е, для удобства рассмотрения увеличен масштаб интервала t_РАБ.=10·t_ГБ), выделяют служебные коды признаков дефектности и зависимости и соответствующих адресов дефектных ГБ и дефектных блоков в них и формируют служебные коды признаков и адресов искаженных третичными дефектами ГБ и адресов дефектных блоков в них. В отличие от записанной последовательности ГБ1-ГБ10 (фиг.2, е) сформированная считанная последовательность ГБ1-ГБ10 (фиг.2, ж), помимо ожидаемого искажения дефектом D4 в ГБ5, дополнительно искажена семью третичными дефектами D1-D3, D5-D8, каждый из которых, по определению, исказил один блок (на фиг, 2, ж третичные дефекты условно изображены крестообразным перечеркиванием соответствующих дефектным блокам вертикальных линий). Заметим, что для восстановления искаженных одним третичным дефектом двух блоков в ГБ достаточно ввести в нее не один, а два КБ, как это сделано в способе-прототипе.

С выходов блока 17 последовательность ГБ и выделенные служебные коды подают на соответствующие входы блока 18, с помощью которого в последовательности ГБ восстанавливают значения дефектных блоков, искаженных как первичными и вторичными, так и вновь появившимися третичными дефектами. Восстановление значений искаженного третичным дефектом блока в ГБ с нулевыми значениями служебных кодов признаков и адресов, например, в ГБ1, ГБ8 и ГБ9, осуществляют тем же способом погруппового суммирования по модуля того же числа, как и при исходном формировании значений КБ, но в этом случае осуществляют суммирование значений всех бездефектных Б и КБ.

Восстановление значений искаженного третичным дефектом блока в ГБ с ненулевыми значениями служебных кодов признаков и адресов, например, в ГБ3, ГБ6 и ГБ8, возможно только после восстановления значений Б_5,2-Б_5,4, искаженных вторичным дефектом D₄, от которых зависят значения КБ3, КБ6 и КБ8. Значения каждого из Б_5,2-Б_5,4 восстанавливают путем вышеупомянутого погруппового сложения КБ и остальных информационных Б соответственно в ГБ7, ГБ4 и ГБ2. После этого по значениям Б_5,2-Б_5,4 тем же способом погруппового сложения восстанавливают значения дефектных блоков в ГБ3, ГБ6 и ГБ8.

Восстановление значений искаженного третичным дефектом D₃ блока Б_1,5 в ГБ5 после восстановления значений блоков Б_5,2-Б_5,4 осуществляют тем же способом погруппового сложения по модулю того же заданного числа значений КБ5 и Б_5,2-Б_5,4.

Следовательно, даже при наличии такого количества и сочетания разнообразных дефектов носителя в пределах короткой последовательности ГБ, практически весьма маловероятном, обеспечивается эффективная защита воспроизведенных данных от искажений.

Таким образом, предложенный способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель обеспечивает существенное повышение эффективности защиты потоков цифровых данных от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя как в отдельности, так и в различных сочетаниях первичных и вторичных дефектов с третичными и, как следствие, повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей.

Способ основан на распределении данных до их записи на носитель по блокам (Б) и группам блоков (ГБ) с установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя размерами, внутриблочном помехозащитном кодировании данных, дефектозащитном кодировании и дополнении служебными данными ГБ, первичной записи исходных кодированных и дополненных ГБ на носитель и их контрольном считывании непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных ГБ и с обнаружением в считанных ГБ дефектных Б. Техническими результатами являются: существенное повышение эффективности защиты потоков цифровых данных при их непрерывной записи/воспроизведении от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя как в отдельности, так и в различных сочетаниях первичных и вторичных дефектов с третичными, повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей. 2 ил.

Способ цифровой записи потоков данных на перезаписываемый носитель с защитой от дефектов носителя, включающий распределение данных до их записи на носитель по блокам и группам блоков с установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя размерами, внутриблочное помехозащитное кодирование данных, дефектозащитное кодирование и дополнение служебными кодами групп блоков данных, запись исходных кодированных и дополненных групп блоков данных на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков данных, отличающийся тем, что осуществляют несколько независимых последовательных контрольных считываний потока групп блоков данных непосредственно после их записи на носитель и устанавливают дефектность задержанной считанной группы блоков данных по наличию одного или нескольких одних и тех же дефектных блоков во всех или в большинстве ее считанных реализаций, осуществляют дополнительное дефектозащитное кодирование основной задержанной исходной группы, соответствующей установленной дефектной считанной группе блоков, для чего устанавливают для каждого дефектного блока одну или несколько вспомогательных исходных групп блоков данных, соответствующих одной или нескольким бездефектным считанным группам блоков данных, формируют для каждой группы из двух или более взаимосвязанных исходных групп блоков данных значения служебных кодов признака дефектности и адреса соответствующего дефектного блока в основной исходной группе блоков данных и значения служебных кодов признака зависимости, адреса дефектной группы блоков данных и адреса соответствующего дефектного блока данных в связанных с ней вспомогательных исходных группах блоков данных и переопределяют в последних значения корректирующих блоков контрольных данных с учетом исходных значений соответствующего дефектного блока, перезаписывают задержанные на установленное время исходные группы блоков данных на те же участки носителя, что и при их первичной записи.