СПОСОБ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ ПОТОКОВ КОДОВЫХ ГРУПП С ЗАЩИТОЙ ОТ ДЕФЕКТОВ НОСИТЕЛЕЙ Российский патент 2012 года по МПК G11B27/10 G11B20/10 

Изобретение относится к области цифровой записи потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с защитой информации от дефектов носителя и может быть использовано в информационно-измерительных, компьютерных и мультимедийных системах записи и хранения данных.

Известен способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам, обнаружение дефектов в процессе записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с дефектных мест носителя кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (пат. РФ 2192673, кл. G11В 20/18, 2002).

Данный способ имеет существенные недостатки. Во-первых, при его применении нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя, так как фрагменты потоков, соответствующие дефектным участкам, перезаписывают в специально выделяемые другие области носителя. Во-вторых, защиту данных от дефектов осуществляют в способе с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции по формированию списка первичных дефектов (СПД) с их адресами - по результатам инициализации носителя, 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 всех записанных данных в процессе их последующего воспроизведения от возникающих третичных дефектов.

Известен также способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и обнаружение дефектов в процессе записи потока кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (заявка на пат. РФ 2001117205, кл. G11В 20/18, 2003).

Данный способ также обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, при его использовании также нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя. Во-вторых, защиту потоков кодовых групп 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, 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 компьютера, выполненного с возможностью реализации операций контроля дефектов с использованием таблиц дефектов. В-третьих, способ не обеспечивает защиту записанных на носитель как потоков кодовых групп, так и данных системы управления дефектами от третичных дефектов, неизбежно возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации.

Из известных способов цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и группам блоков с размерами, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополнение каждого блока служебными кодовыми группами и каждой группы блоков парой дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, запись потока дополненных групп блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков, формирование и размещение в служебных кодовых группах блоков предшествующей записи исходной группы блоков адресных данных об обнаруженной дефектной считанной группе блоков и дефектном блоке в ней (пат. РФ 2351025, кл. G11В 20/18, 2009).

Однако и этот способ имеет ряд недостатков, существенно снижающих его дефектозащитную эффективность. Так, во-первых, 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 только в одной очередной подготовленной к записи группе блоков данных. Это не позволяет обеспечить при отсутствии знания о возможном наличии, расположении и размерах дефекта в указанной группе блоков корректировку всех следующих подряд первичных и вторичных дефектов с помощью используемых в известном способе цепочечных замещений блоков. Во-вторых, замещение в способе осуществляют, если в дефектной группе больше двух дефектных блоков, в результате чего группы блоков данных с двумя остающимися корректируемыми дефектными блоками оказываются незащищенными от третичных дефектов при последующих воспроизведениях потоков данных. В-третьих, замещение двух блоков даже в бездефектной очередной подготовленной к записи группе блоков данных эквивалентно появлению в ней двух дефектных блоков, что также означает незащищенность такой группы от третичных дефектов

Технической задачей изобретения является обеспечение непрерывной цифровой записи потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты информации от дефектов носителя всех видов, в том числе от первичных, обнаруживаемых при инициализации носителя, вторичных, обнаруживаемых в процессе записи информации на носитель, и третичных, возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации, - как в отдельности, так и при различных их сочетаниях, причем без увеличения числа дефектозащитных блоков в группе блоков и без использования операции замещения исходным значением дефектного блока считанной группы блоков значений пары блоков очередной подготовленной к записи группы блоков.

Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной цифровой записи потоков кодовых групп как на перезаписываемые, так и на неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты потоков данных от дефектов носителя всех трех типов как в отдельности, так и в разных их сочетаниях, чем обеспечивается 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 кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающем распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и группам блоков с размерами, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополнение каждого блока служебными кодовыми группами и каждой группы блоков парой дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, запись потока дополненных групп блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков, формирование и размещение в служебных кодовых группах блоков адресных данных об обнаруженной дефектной считанной группе блоков и ее дефектном блоке, согласно изобретению в процессе записи при обнаружении дефектной считанной группы блоков устанавливают для каждого ее нечетного/четного дефектного блока заданное число предшествующих записи исходных групп блоков, формируют и размещают в служебных кодовых группах нечетных/четных блоков установленных групп значения признакового и адресных кодов дефектной группы блоков и ее нечетного/четного дефектного блока и переопределяют значения нечетного/четного дефектозащитного блока каждой из установленных групп с учетом исходного значения дефектного блока.

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, распределитель 2 кодовых групп (КГ) по блокам и блоков (Б) по группам блоков (ГБ) кодовых групп, блок 3 формирования дефектозащитных блоков (ДЗБ) и служебных КГ и дополнения ими ГБ, блок 4 переопределения значений ДЗБ, блок 5 записи, блок 6 считывания и дешифрации, блок 7 обнаружения дефектных ГБ и формирования значений служебных КГ, блок 8 контроля и определения адресов дефектных ГБ и Б, блок 9 восстановления значений дефектных Б, формирователь 10 выходного потока КГ.

Блок 1 управления подключен (фиг.1) первым (1уп) и вторым (2уп) управляющими входами соответственно к шинам «Запись» и «Воспроизведение» устройства, первым (1ус), вторым (2ус) и третьим (3ус) установочными входами соответственно к шинам «m_КГ»» «m_Б» и «m_ГБ» устройства, первым выходом (1) к первым управляющим входам (1уп) определителя 1, блоков 3, 4, 5, 6 и 7, вторым выходом (2) к второму управляющему входу (2уп) блока 3 и третьим выходом (3) к второму управляющему входу (2уп) блока 6 и к первым управляющим входам (1уп) блоков 8, 9 и формирователя 10.

Распределитель 2 подключен входом (1и) к входной шине устройства, первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к установочным шинам «m_КГ» и «m_Б» соответственно и выходом (1) к информационному входу (1и) блока 3, подключенного выходом (1) к информационному входу (1и) блока 4, подключенного первым установочным входом (1ус) к шине «m_ГБ» устройства, вторым (2ус), третьим (3ус) и четвертым (4ус) установочными входами к первому (1), второму (2) и третьему (3) выходам блока 7 соответственно, а выходом (1) к первому информационному входу (1и) блока 5, подключенного выходом (1) к шине «На носитель» устройства, и к первому информационному входу (1и) блока 7.

Блок 6 подключен информационным входом (1и) к шине «С носителя» устройства, а выходом (1) к второму информационному входу (2и) блока 7 и к первому информационному входу (1и) блока 8, подключенного выходом (1) к информационному входу (1и) блока 9, выход (1) которого подключен к информационному входу (1и) блока 10, подключенного выходом (1) к шине «Выход» устройства.

На фиг.2 показано: а) пример фрагмента входного потока КГ, распределенного по Б и ГБ, где каждая КГ (обычно из восьми битов - байта) условно представлена вертикальной чертой, каждый исходный Б из установленного числа m_КГ кодовых групп отмечен фигурной скобкой снизу и каждая ГБ из установленного числа m_Б блоков отмечена стрелками; б) пример осуществления операций способа в режиме непрерывной записи на носитель с помощью средства записи/воспроизведения (СЗВ) (на фиг.2,б положение СЗВ соответствует выполненной операции записи ГБ1 на носитель) представленного на фиг.2,а фрагмента последовательности сформированных и дополненных ГБ1-ГБ4, в которых признаковые и адресные служебные КГ блоков условно показаны вертикальными прямоугольниками в начале каждого блока, причем затемненными верхними частями отмечены блоки с размещенными в их служебных КГ признаковыми и адресными кодами об обнаруженной при контрольном чтении дефектной ГБ1, искаженной первичным (или вторичным) дефектом D1 (на фиг.2 этот и другие первичные и вторичные дефекты условно изображены прямоугольной обводкой дефектных блоков и заштриховкой), исказившим пару ее блоков B_1,3/B_1,4, для каждого из которых установлены в соответствии с заданным значением m_ГБ=2 две предшествующие записи исходные группы ГБ2 и ГБ4, в каждой из которых переопределенная пара дефектозащитных блоков, соответственно ДЗБ_2,1/ДЗБ_2,2 и ДЗБ_4,1/ДЗБ_4,2, отмечена увеличением размера условно изображающих блоки КГ вертикальных отрезков; в) пример осуществления операций способа в режиме воспроизведения с носителя записанного фрагмента последовательности из n_КГ=4 ГБ, представленного на фиг.2,б и искаженного, помимо известного одного первичного (или вторичного) дефекта D1, тремя третичными дефектами D3₁, D3₂ и D3₃ (на фиг.2 эти и другие третичные дефекты условно изображены овальной обводкой дефектных блоков и заштриховкой); фигурными скобками и объединяющей их линией со стрелкой и надписью условно показаны операции восстановления значений дефектных Б_1,3 и Б_1,4 по значениям соответственно всех нечетных и четных Б бездефектной ГБ2; положение СЗВ соответствует воспроизведению всего защищаемого фрагмента с числом n_ГБ=4 ГБ; г) пример осуществления операций способа в режимах непрерывной записи и непрерывного воспроизведения фрагмента из n_КГ=12 ГБ с защитой от предельно сложного сочетания первичного дефекта с условно принятым максимальным размером D1_MAX, следующего за ним вторичного дефекта также с условно принятым максимальным размером D2_MАX, и шести третичных дефектов D3₁-D3₆ также с условно принятым максимальным размером D3_MAX; в примере для упрощения схематичного представления операций предложенного способа размеры всех дефектов выбраны кратными числу дефектозащитных Б в ГБ; на рисунке каждая пара дефектных Б и связанная с ней пара переопределяемых ДЗБ двух соответствующих им установленных ГБ отмечены объединяющей линией со стрелками на обоих концах; размещение первого признака Р1 в служебных КГ пар блоков установленных ГБ с переопределенными значениями пар ДЗБ условно отмечено затемнением верхних половин прямоугольников в начале блоков, а размещение второго признака Р2 - затемнением нижних половин прямоугольников; положение СЗВ соответствует воспроизведению всего защищаемого фрагмента с числом n_ГБ=12 ГБ.

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

В режиме записи потоков кодовых групп на носитель по сигналу «Запись», поступающему на первый управляющий вход (1уп) блока 1, по соответствующим управляющим импульсам с его первого выхода (1) в распределителе 2 последовательно разбивают поток КГ на Б из m_КГ КГ и ГБ из m_Б Б (см. фиг.2,а). Значения m_КГ и m_Б устанавливают с учетом размерных характеристик потоков дефектов всех трех видов - первичных D1, выявляемых при инициализации и форматировании носителя и являющихся наиболее протяженными, вторичных D2, возникающих в процессе рабочей записи данных, и третичных D3, возникающих в процессе рабочего воспроизведения записанных данных и являющихся самыми короткими из всех дефектов. Размерные характеристики, такие как протяженности дефектов каждого вида, определяют в процессе испытаний носителей и соответствующих устройств конкретных типов. В частности, значение m_КГ устанавливают, как и в способе-прототипе, таким, чтобы протяженность отпечатка записанного на носитель Б была не меньше установленного максимального значения D3_MAX протяженности третичных дефектов. В этом случае каждый третичный дефект с меньшей чем D3_MAX длительностью может исказить не более двух смежных блоков в ГБ, гарантированно восстанавливаемых с помощью ее двух корректирующих и остальных бездефектных блоков. Выбор рабочего значения m_Б осуществляют с учетом максимально допустимой величины дефектозащитной информационной избыточности, вводимой в ГБ, и из условия, чтобы размер отпечатка записанной ГБ был, например, не меньше установленного размера D1_MAX.

С выхода распределителя 2 распределенный поток КГ вида фиг.2,а подают в блок 3, с помощью которого формируют и дополняют каждую ГБ двумя дефектозащитными блоками ДЗБ₁ и ДЗБ₂ контрольных КГ, полученных, например, погрупповым сложением по модулю заданного числа, например по mod 2^r, где r - разрядность КГ, значений всех первых, всех вторых и т.д. КГ блоков ГБ, а также дополняют каждый блок ГБ служебными признаковой и адресными КГ, в том числе с текущим адресом ГБ, поступающим с второго выхода (2) блока 1 управления на второй управляющий вход (2уп) блока 3 (на фиг.2,б служебные коды условно показаны вертикальными прямоугольниками в начале каждого блока). С выхода блока 3 распределенную и дополненную ГБ1 в представленном на фиг.2,б виде подают на информационный вход (1и) блока 4 переопределения значений ДЗБ, в котором временно сохраняют установленное число n_ГБ=4 ГБ и с выхода которого каждую ГБ подают в блок 5, с помощью блока 5 и СЗВ ее записывают на носитель, а также на первый информационный вход (1и) блока 7.

Непосредственно после записи ГБ1 (см. фиг.2,б, на котором положение СЗВ соответствует записи одной ГБ1) осуществляют ее контрольное считывание с помощью СЗВ и блока 6, в котором по соответствующим управляющим сигналам, поступающим на его управляющий вход (1уп) с выхода (1) блока 1, осуществляют дешифрацию считанных сигналов и с выхода которого считанная ГБ1 поступает на второй информационный вход (2и) блока 7, в котором сравнивают значения считанной ГБ1 с ее исходным значением, поступившим ранее из блока 4 на первый информационный вход (1и) блока 7, и в случае их несовпадения формируют признаковый Р1 и адресные А(ГБ1) и А(Б_1,3, Б_1,4) коды дефектной ГБ1 и ее дефектных блоков Б_1,3 и Б_1,4, поступающие с выходов (1), (2) и (3) блока 7 на установочные входы (2ус), (3ус) и (4ус) блока 4 соответственно. В блоке 4 по признаку Р1 устанавливают для пары дефектных блоков Б_1,3/Б_1,4 в соответствии с заданным m_ГБ=2 две предшествующие записи и не смежные исходные ГБ2 и ГБ4, в служебных КГ нечетных Б и ДЗБ которых размещают признаковый Р1 (на фиг.2,б отмечены затемненными верхними половинами прямоугольников в начале Б) и адресные А(ГБ1, Б_1,3) коды, а в служебных КГ четных Б и ДЗБ - признаковый Р1 и адресные А(ГБ1, Б_1,4) коды (на фиг.2,б отмечены соответствующими надписями и стрелками).

Возможными значениями числа m_ГБ устанавливаемых исходных ГБ для каждого дефектного Б являются следующие: 1, 2, 3 и 4. При m_ГБ=1 требуется наименьшее число n_ГБ временно сохраняемых ГБ, но при этом не обеспечивается защита от третичных дефектов (применяется в случаях, когда третичными дефектами можно просто пренебречь). При m_ГБ=2 с выбором не смежных установленных двух исходных ГБ вдвое увеличивается число n_ГБ, но при этом обеспечивается защита практически как от всех одиночных D1, D2 и D3, так и от их сочетаний на рабочем фрагменте из n_ГБ ГБ - при установленных D1_MAX, D2_MAX и D3_MAX. Задание m_ГБ=3 целесообразно при высокой интенсивности D3, задание m_ГБ=4 необходимо при очень высокой интенсивности D3 или повышенных требованиях к безошибочности записи и хранения данных. В двух последних случаях в качестве установленных выбирают смежные ГБ. В рассматриваемых примерах рабочим значением принято m_ГБ=2.

В блоке 4 также переопределяют значения дефектозащитных блоков ДЗБ_2,1 в ГБ2 и ДЗБ_4,1 в ГБ4 с учетом исходных значений дефектного Б_1,3 и дефектозащитных блоков ДЗБ_2,2 в ГБ2 и ДЗБ_4,2 в ГБ4 с учетом значения дефектного Б_1,4. Переопределение осуществляют тем же погрупповым сложением по mod 2^r, где r - разрядность КГ, значений ДЗБ1 и Б_1,3, ДЗБ2 и B_1,4 (на фиг.2,б операция переопределения условно отмечена удвоением размера вертикальных отрезков, обозначающих КГ дефектозащитных Б в ГБ2 и ГБ4). Преобразованные описанным образом ГБ2-ГБ4 с выхода блока 4 в виде, показанном на фиг.2,б, последовательно подают в блок 5, с помощью которого и СЗВ их записывают на носитель.

В режиме воспроизведения потока ГБ с носителя считанные и дешифрованные в блоке 6 ГБ1-ГБ4 (см. фиг.2,в, на которой положение СЗВ соответствует считыванию всего фрагмента ГБ1-ГБ4) подают на вход (1и) блока 8, в котором обнаруживают искаженную первичным (или вторичным) дефектом D1 и третичным дефектом D3₁ ГБ1 и искаженные третичными дефектами D3₂ и В3₃ соответственно ГБ3 и ГБ4, определяют адреса дефектных ГБ и Б и дополняют дефектные ГБ кодами признаков соответствующих дефектов и адресов дефектных Б. Так, по содержимому служебных КГ в нечетных Б бездефектной ГБ2 в блоке 8 определяют признак и адрес дефектного Б_1,3, а в четных Б той же ГБ2 - признак и адрес дефектного Б_1,4 в дефектной ГБ1, обнаруживают в ГБ1 третичный D3₁, в ГБЗ третичный D3₂ и часть третичного D3₃, в ГБ4 часть третичного D3₃, после чего с выхода (1) поток ГБ, в котором дефектная ГБ1 дополнена признаковым Р1 и адресными кодами ее дефектных нечетного Б_1,3 и четного Б_1,4, а соответствующая бездефектная установленная ГБ2 дополнена признаком Р1 участия в восстановлении их значений, дефектная ГБ1 кроме P1 дополнена признаком Р3 третичного дефекта и адресами ее дефектных Б_1,1 и Б_1,2, ГБ3 дополнена признаком Р3 и адресом ее дефектного блока Б_3,6 и ГБ4 дополнена признаком Р3 и адресом ее дефектного блока Б_4,1, поступает на вход (1и) блока 9, в котором значение дефектного нечетного Б_1,3 восстанавливают путем погруппового сложения по установленному mod 2^r значений всех нечетных Б и погруппового вычитания по тому же модулю полученных значений из соответствующих значений нечетного ДЗБ_2,1 ГБ2, значение дефектного четного Б_1,4 восстанавливают путем погруппового сложения по тому же модулю значений всех четных Б и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений четного ДЗБ_2,2 ГБ2, после чего восстанавливают значения дефектных Б_1,1 и Б_1,2 по значениям соответствующих нечетных/четных неискаженных блоков и ранее восстановленных нечетных/четных блоков ГБ1 с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Отметим, что в случае использования в данном примере способа-прототипа невозможно обеспечить защиту ГБ1 от третичного D3.

Рассмотрим пример (см фиг.2, г) осуществления операций способа в режимах непрерывной записи и непрерывного воспроизведения фрагмента из n_КГ=12 ГБ с защитой данных от предельно сложного сочетания первичного дефекта с условно принятым максимальным размером D1_MAX, полностью покрывающего записанный отпечаток ГБ1, следующего за ним вторичного дефекта также с условно принятым максимальным размером D2_MAX, покрывающего большую часть записанного отпечатка ГБ2, и шести третичных дефектов D3₁-D3₆ также с условно принятым максимальным размером D3_MAX, каждый из которых частично покрывает отпечатки двух смежных блоков. В примере для упрощения схематичного представления операций предложенного способа размеры всех дефектов выбраны кратными числу дефектозащитных Б в ГБ, т.е. двум, что позволяет производить все операции над парами Б, в которых нечетным Б соответствуют нечетные ДЗБ, а четным Б - четные ДЗБ одной и той же ГБ. На фиг.2,г каждая пара дефектных Б, например Б_1,1/Б_1,2 из ГБ1, и связанные с ней пары ДЗБ_2,1/ДЗБ_2,2 и ДЗБ_4,1/ДЗБ_4,2 переопределяемых дефектозащитных блоков двух соответствующих им установленных ГБ2 и ГБ4 отмечены объединяющей линией со стрелками на обоих концах, что условно обозначает их участие как в операциях переопределения значений ДЗБ в блоке 4 в режиме записи, так и в операциях восстановления значений дефектных Б в блоке 9 в режиме воспроизведения. В служебных КГ всех Б соответствующих установленных пар ГБ для трех дефектных пар блоков ГБ1 размещают коды с значениями первого признака Р1 (отмеченного на фиг.2,г затемнением верхних половин прямоугольников в начале блоков) и адреса дефектной ГБ1 и дополнительно в нечетных/четных их Б соответственно адресов нечетного/четного дефектного блока, что на фиг.2,г условно показано соответствующими надписями, например Р1, А (ГБ1, Б_1,2), и линиями со стрелками от надписей к прямоугольникам соответствующих не смежных установленных ГБ, например ГБ2 и ГБ4. В блоке 4 переопределяют значения дефектозащитных блоков, например ДЗБ_2,1 в ГБ2 и ДЗБ_4,1 в ГБ4, с учетом исходных значений дефектного Б_1,3 и дефектозащитных блоков ДЗБ_2,2 в ГБ2 и ДЗБ_4,2 в ГБ4 с учетом значения дефектного Б_1,4 - погрупповым сложением по заданному mod 2^r значений ДЗБ1 и Б_1,3, ДЗБ2 и Б_1,4 (на фиг.2,г операция переопределения условно отмечена удвоением размера вертикальных отрезков, обозначающих КГ дефектозащитных Б в ГБ2 и ГБ4). Аналогичные дефектозащитные операции осуществляют в отношении следующей оказавшейся дефектной ГБ2 после ее записи и контрольного считывания с той лишь разницей, что в блоке 7 формируют значение признака Р2 (на фиг.2,г условно отмечен затемнением нижних половин прямоугольников) во всех Б установленных пар ГБ7-ГБ9 и ГБ10-ГБ12, с помощью которого устанавливают первоочередность восстановления значений данных дефектных Б, поскольку без их восстановленных значений невозможно восстановление значений дефектных Б в ГБ1.

В режиме воспроизведения последовательности ГБ1-ГБ12 с носителя в блоке 8 определяют адреса их дефектных ГБ и Б и установленных бездефектных ГБ и значения соответствующих признаков Р1 и Р2, а также признаков Р3 возникших третичных дефектов, с использованием которых в блоке 9 осуществляют восстановление значений всех искаженных Б в следующей последовательности.

Первыми восстанавливают значения пар дефектных Б_2,1/Б_2,2 и Б_2,3/Б_2,4 в ГБ2, так как в установленных для них бездефектной ГБ7 и искаженной третичным D3₄ дефектной ГБ9 содержится признак Р2. Значение дефектного нечетного Б_2,1 восстанавливают путем погруппового сложения по установленному mod 2^r, где r - разрядность КГ, значений всех нечетных Б, кроме дефектозащитного ДЗБ_7,1 установленной ГБ7 и погруппового вычитания по тому же модулю полученных значений из соответствующих значений нечетного ДЗБ_7,1, значение дефектного четного Б_2,2 восстанавливают путем погруппового сложения по тому же модулю значений всех четных Б ГБ7, кроме ДЗБ_7,2, и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений четного ДЗБ_7,2. Аналогично восстанавливают значения пары дефектных Б_2,3/Б_2,4 по значениям соответствующих нечетных/четных Б и дефектозащитных ДЗБ_10,1/ДЗБ_10,2 установленной ГБ10 с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Таким образом, значения всех дефектных блоков ГБ2, искаженной вторичным дефектом D2, полностью восстановлены.

С помощью восстановленных значений пар блоков ГБ2, являющейся бездефектной установленной ГБ для первой пары Б_1,1/Б_1,2 дефектных блоков ГБ1, восстанавливают значения этой пары путем погруппового сложения по установленному mod 2^r значений всех нечетных/четных Б установленной бездефектной ГБ2, кроме пары дефектозащитных ДЗБ_10,1/ДЗБ_10,2, и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений нечетного/четного ДЗБ_10,1/ДЗБ_10,2. Аналогично восстанавливают значения пар дефектных Б_1,3/Б_1,4 и Б_1,5/Б_1,6 по значениям соответствующих нечетных/четных Б соответственно бездефектных установленных ГБ5 и ГБ8 и их пар дефектозащитных ДЗБ_5,1/ДЗБ_5,2 и ДЗБ_8,1/ДЗБ_8,2 с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Таким образом, значения всех дефектных блоков ГБ1, искаженной первичным дефектом D1, полностью восстановлены.

Значения нечетных/четных дефектных Б во временно сохраненных дефектных ГБ, искаженных третичными дефектами, восстанавливают либо погрупповым сложением по mod 2^r значений всех ее нечетных/четных неискаженных блоков - как, например, в ГБ11 на фиг.2,г, искаженной третичным D3₅ и не содержащей в служебных КГ признаковых кодов, либо погрупповым сложением по mod 2^r значений всех ее нечетных/четных неискаженных блоков и ранее восстановленных ее нечетных/четных блоков - как, например, в ГБ1 на фиг.2,в, искаженной третичным D3₁ и ранее скорректированным первичным D1 и не содержащей в служебных КГ признаковых кодов, либо погрупповым сложением по mod 2^r значений ее нечетных/четных неискаженных блоков, исключая нечетный/четный ДЗБ, и восстановленного значения нечетного/четного дефектного блока временно сохраненной другой дефектной ГБ, признаковый и адресные коды которой размещены в служебных КГ нечетных/четных блоков восстанавливаемой ГБ, и погрупповым вычитанием по mod 2^r полученных погрупповых сумм из соответствующих значений нечетного/четного ДЗБ - как, например, в ГБ3, ГБ4, ГБ6, ГБ9 и ГБ12 на фиг.2,г. Таким образом, значения всех дефектных Б в ГБ1-ГБ12 полностью восстановлены.

Использование способа-прототипа в представленном на фиг.2,г примере не обеспечивает защиту от всех рассмотренных дефектов, так как уже после записи и контрольного считывания ГБ1 с шестью дефектными Б перед записью очередной ГБ2 необходимо осуществлять в ней замещение двух Б на обусловленных позициях оригиналом первого дефектного Б_1,1 из подлежащих замещению всех шести дефектных Б, но в ГБ2, как это обнаружится после ее записи и контрольного считывания, помимо двух замещенных (псевдодефектных) Б присутствуют еще четыре фактически дефектных Б. Следовательно, перед записью очередной ГБ3 приходится замещать в ней два блока на обусловленных позициях снова оригиналом первого дефектного Б_1,1 из ГБ1, перед записью ГБ4 - замещать оригиналом второго дефектного Б_1,2 из ГБ1 и т.д., всего минимум десять замещений подряд. Даже если в процессе записи фрагмента ГБ3-ГБ12 не возникнет нового первичного или вторичного дефекта, все указанные ГБ оказываются незащищенными от возникающих при последующих воспроизведениях третичных дефектов: третичный дефект в любой из ГБ3-ГБ12 приводит к необратимому искажению этой ГБ вместе с ГБ1 или ГБ2.

Таким образом, предложенный способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя обеспечивает непрерывную цифровую запись потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты информации от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя, как в отдельности, так и в различных их сочетаниях, чем достигается повышение надежности записи и хранения записанной информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества и точности ее воспроизведения и сроков службы носителей.

Заявлен способ цифровой записи потоков данных. В способе распределенные по блокам (Б) и группам блоков (ГБ) входные потоки кодовых групп (КГ) дополняют каждый Б служебными КГ и каждую ГБ парой дефектозащитных блоков (ДЗБ). Поток ГБ записывают на носитель и контрольно считывают их непосредственно после записи. Устанавливают при обнаружении дефектной считанной ГБ для каждого ее нечетного/четного дефектного Б заданное число предшествующих записи исходных ГБ. Формируют и размещают в служебных КГ нечетных/четных Б установленных ГБ значения признакового и адресных кодов дефектной ГБ и ее нечетного/четного дефектного Б и переопределяют значения нечетного/четного ДЗБ каждой из установленных ГБ с учетом исходного значения соответствующего дефектного Б. Техническим результатом является непрерывность записи/воспроизведения потоков КГ на/с носителя с эффективной защитой от первичных, вторичных и третичных дефектов. 2 ил.

Способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и группам блоков с размерами, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополнение каждого блока служебными кодовыми группами и каждой группы блоков парой дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, запись потока дополненных групп блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков, формирование и размещение в служебных кодовых группах блоков адресных данных об обнаруженной дефектной считанной группе блоков и ее дефектном блоке, отличающийся тем, что в процессе записи при обнаружении дефектной считанной группы блоков устанавливают для каждого ее нечетного/четного дефектного блока заданное число предшествующих записи исходных групп блоков, формируют и размещают в служебных кодовых группах нечетных/четных блоков установленных групп значения признакового и адресных кодов дефектной группы блоков и ее нечетного/четного дефектного блока и переопределяют значения нечетного/четного дефектозащитного блока каждой из установленных групп с учетом исходного значения дефектного блока.