Способ и устройство для записи информации элементами

 

Изобретение касается записи информации элементами на носителе информации, имеющем дорожку для последовательной записи информационных элементов в адресуемых ячейках, где информация представляется на дорожке последовательностью меток различных длин пробегов. Записываемая на дорожке информация представлена последовательностью меток различных длин пробегов между минимальной длиной пробега и максимальной длиной пробега и синхронизирующими комбинациями меток, эти комбинации не встречаются в последовательности меток и содержат, по меньшей мере, одну длинную метку, по меньшей мере, максимальной длины пробега. По меньшей мере, один информационный элемент кодируется в модулированный сигнал, содержащий сигнальные компоненты, соответствующие упомянутым меткам. Дорожка сканируется до позиции связи перед выбранной одной из упомянутых адресуемых ячеек, и модулированный сигнал записывается от позиции связи. Модулированный сигнал обеспечивается в начале и/или в конце сигнальным компонентом связи, соответствующим метке, самое большее, с минимальной длиной пробега. Технический результат - повышение эффективности связывания блоков при записи информации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение касается способа записи информации элементами на носителе информации, имеющем дорожку для последовательной записи информационных элементов в адресуемых ячейках, где информация представляется на дорожке последовательностью меток различных длин пробегов между минимальной длиной пробега и максимальной длиной пробега и синхронизирующими комбинациями меток, причем эти комбинации не встречаются в последовательности меток и содержат, по меньшей мере, одну длинную метку, по меньшей мере, максимальной длины пробега, где упомянутый способ содержит кодирование, по меньшей мере, одного информационного элемента в модулированный сигнал, содержащий сигнальные компоненты, соответствующие упомянутым меткам, сканирование упомянутой дорожки до позиции связи перед выбранной одной из упомянутых адресуемых ячеек и запись модулированного сигнала от позиции связи.

Изобретение далее касается устройства для записи информации элементами на носителе информации, имеющем дорожку для последовательной записи информационных элементов в адресуемых ячейках, где информация представляется на дорожке последовательностью меток различных длин пробегов между минимальной длиной пробега и максимальной длиной пробега и синхронизирующей комбинацией меток, эти комбинации не встречаются в последовательности меток и содержат, по меньшей мере, одну длинную метку, по меньшей мере, максимальной длины пробега, где упомянутое устройство содержит средство кодирования для кодирования, по меньшей мере, одного информационного элемента в модулированный сигнал, содержащий сигнальные компоненты, соответствующие упомянутым меткам, и средство записи для сканирования упомянутой дорожки до позиции связи перед выбранной одной из упомянутых адресуемых ячеек, и записи модулированного сигнала от позиции связи.

Способ и устройство для последовательной записи информационных сигналов на носителе записи информации известны из патента США 5187699. Информационный сигнал модулируется в модулированный сигнал, имеющий кадровую структуру, содержащую синхронизирующие сигналы для расположения модулированного сигнала на дорожке в заранее определенных ячейках, указанных заранее записанной информацией позиционирования дорожки. Процесс последовательной записи сигналов в соседних областях на дорожке на носителе записи информации называется связыванием. В известном способе связывания, после полной записи первого сигнала, процесс записи продолжается после последнего кадра модулированного сигнала до позиции связи, которая является номинальной границей между сигналами, записанными в различные моменты времени. Когда необходимо записать следующий информационный сигнал, процесс записи начинается у позиции связи посредством записи фиктивной информации (обычно нулевых данных) до начала следующей заранее определенной ячейки. Следовательно, сигнал перед сигналом синхронизации первого кадра упомянутой следующей ячейки не содержит действительную информацию. В результате между первым записанным сигналом и вторым записанным сигналом образуется так называемый блок связывания, и этот блок связывания включает в себя упомянутую позицию связи. Следовательно, блок связывания не содержит действительной записанной информации, и его способность хранения данных теряется.

Задачей данного изобретения является обеспечить способ и устройство записи, в которых связывание оказывается более эффективным.

Для этой цели способ, описанный во вступительном абзаце, отличается тем, что модулированный сигнал обеспечивается в начале и/или в конце сигнальным компонентом связи, соответствующим метке связи, в лучшем случае, с минимальной длиной пробега. Далее устройство, описанное во вступительном абзаце, отличается тем, что средства кодирования приспособлены для обеспечения модулированного сигнала в начале и/или в конце сигнальным компонентом связи, соответствующим метке связи в лучшем случае минимальной длины пробега. Метка связи является первым компонентом записи после позиции связи в начале модулированного сигнала, соответственно последним компонентом перед позицией связи в конце записи модулированного сигнала. Носитель записи информации может уже иметь старые метки, записанные в более ранний момент на дорожке перед позициями связи. Первый компонент вновь записанного сигнала в комбинации со старой меткой, записанной на дорожке непосредственно перед позицией связи, образует каскадированную метку, которая может иметь общую длину, представляющую сумму длин старой метки и метки связи. Эффективность изобретения заключается в том, что из-за короткой длины пробега метки связи устраняется наличие длинных каскадированных меток. По существу, длинные метки можно интерпретировать, как длинную метку в синхронизирующей комбинации, при этом снижается появление ложного обнаружения синхронизации. Следовательно, действительная синхронизирующая комбинация во вновь записанной информации вскоре после позиции связи является надежно обнаруживаемой. Аналогичный эффект появляется в конце вновь записанных данных. Записанную последнюю метку можно каскадировать со старой меткой после того, как позиция связи и каскадированная метка могли быть ложно определены как длинная метка в синхронизирующей комбинации, нарушая обнаружение действительной синхронизирующей комбинации следующего информационного элемента, уже записанного в соседней ячейке непосредственно после недавно записанной ячейки. Использование метки связи в конце записи устраняет присутствие длинных каскадированных меток, и, следовательно, снижает ложное обнаружение синхронизации.

Изобретение также основано на следующем распознавании. Обычные системы канального кодирования и декодирования устроены так, чтобы оперировать символами (например, 8- или 16-канальными битами). В позиции связи обычно происходит сдвиг границы символа, так называемый битовый пропуск нескольких бит, потому что вряд ли можно начать процесс записи с точностью менее одного бита. Когда во время декодирования декодируется сигнал считывания из позиции связи, декодер обнаруживает ошибки во всех символах до следующего действительного синхронизирующего сигнала. В известных системах в позиции связи из-за упомянутых длинных каскадированных меток может быть обнаружена ложная синхронизирующая комбинация. Такое ложное обнаружение может нарушать обнаружение следующей действительной синхронизирующей комбинации, потому что после обнаружения синхронизирующего сигнала декодирующая система не сможет принимать следующий синхронизирующий сигнал на коротком расстоянии. Следовательно, для связывания необходимо резервировать длинную область, называемую связывающим блоком, и этот связывающий блок не содержит полезные данные. Однако авторы изобретения обнаружили, что путем предотвращения ложного обнаружения синхронизирующих комбинаций можно ограничить непригодную для использования из-за связывания область памяти. Можно надежно обнаружить любой следующий действительный синхронизирующий сигнал, потому что, по существу, отсутствует опасность того, что детектор синхронизации захватит ложную синхронизирующую комбинацию. Следовательно, ошибки может содержать только короткая область около позиции связи, и она должна резервироваться.

Предпочтительный вариант осуществления устройства по п.4 формулы изобретения имеет преимущество, заключающееся в том, что метка связи в самом плохом случае, при каскадировании с меткой максимальной длины пробега, образует каскадированную метку, которая имеет заранее определенную максимальную длину. Это особенно выгодно, если длинная метка в синхронизирующей комбинации выбирается длиннее упомянутой заранее определенной максимальной длины.

Дальнейшие выгодные, предпочтительные варианты осуществления согласно изобретению приводятся в последующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными из нижеприведенного описания вариантов осуществления, приведенных посредством примера, и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 показан носитель записи информации,

на фиг.2 показано устройство записи,

на фиг.3 показана позиция связи, обусловленная записью блока N после блока N-1,

на фиг.4 показаны последовательные кадры для непрерывной записи,

на фиг.5 показана позиция связи для записи блока N после записанной ячейки,

на фиг.6 показана начальная позиция для записи блока N после незаписанной ячейки,

на фиг.7 показан конец позиции связи для записи блока N перед записанной ячейкой,

на фиг.8 показана короткая метка связи в позиции связи, и

на фиг.9 показан способ записи для последовательной записи информационных сигналов.

Соответствующие компоненты на различных чертежах имеют идентичные позиционные обозначения.

На фиг.1а показан носитель 11 записи информации в форме диска, имеющий дорожку 9 и центральное отверстие 10. Дорожка 9 расположена в соответствии со спиральным рисунком витков, составляющих, по существу, параллельные дорожки на информационном слое. Носитель записи информации может быть оптически считываемым носителем, называемым оптическим диском, и иметь информационный слой записываемого типа. Примеры записываемого диска включают в себя CD-R (компакт-диск с однократной записью) и CD-RW (компакт-диск с многократной перезаписью), и записываемые версии DVD (многоцелевых цифровых дисков) (МЦД) типа DVD+RW (DVD-накопитель с возможностью перезаписи). Информация представляется на информационном слое путем оптической записи обнаруживаемых меток вдоль дорожки, например, кристаллических или аморфных меток в изменяющем фазу материале. Дорожка 9 на носителе информации записываемого типа показана предварительно выдавленной структурой дорожки, обеспеченной во время изготовления пустого носителя записи информации. Структура дорожки образована, например, предварительно созданной канавкой 14, которая позволяет комбинированной универсальной головке следовать вдоль дорожки во время сканирования. Структура дорожки содержит информацию о позиции, например, адреса, для индикации ячейки элементов информации, обычно называемых блоками. Информация о позиции может включать в себя определенные синхронизирующие метки для определения начала таких элементов.

На фиг.1b представлен вид в поперечном разрезе вдоль линии b-b носителя 11 информации записываемого типа, в котором прозрачная подложка 15 снабжена слоем 16 записи и защитным слоем 17. Предварительно образованная канавка 14 может быть выполнена в виде выемки или возвышения или в виде свойства материала, отличающегося от его окружения.

Носитель 11 информации предназначен для размещения информации, представленной модулированными сигналами, содержащими кадры. Кадр представляет собой заранее определенное количество данных, которым предшествует синхронизирующий сигнал. Обычно такие кадры также содержат коды исправления ошибок, например, слова контроля четности. Пример такой системы записи известен из системы МЦД, в которой кадры несут 172 информационных слова и 10 слов контроля четности, и этот пример использован в описании, приведенном ниже. Данные организованы в виде элементов, содержащих ряд кадров, которые содержат коды с исправлением ошибок (КИО) для исправления ошибок в элементе информации пользователя. В системе МЦД размер такого элемента составляет 32 кбита данных пользователя, содержит 2 слоя исправления ошибок и называется блоком. Первый слой исправления ошибок (называемый С1) исправляет маленькие ошибки типа случайных ошибок, а второй слой (называемый С2) исправляет большие ошибки типа пакета ошибок. Дисковод должен быть способен независимо записывать и/или перезаписывать такой блок. Согласно изобретению блоки только для связывания не требуются, все блоки можно использовать для хранения данных пользователя. Это означает, что позиция связи должна определяться для гарантирования целостности данных. Всегда будут иметь место некоторые ошибки в позиции связи, но задача состоит в том, чтобы в такой позиции связи снизить количество ошибок до минимума. Для выбора позиции связи важны следующие моменты:

- точность записи (в канальных битах), которая может быть достигнута относительно данных, уже записанных на диске,

- влияние нескольких разрядных ошибок на исправление ошибок,

- содержание данных, записанных на позиции связи,

- физическое повреждение, вызванное перезаписью каждый раз одних и тех же данных.

Главное соображение заключается в том, что если битовый сдвиг встречается в сочетании с данными, которые защищены коррекцией ошибок, то позиция битового сдвига очень важна. В случае МЦД данные разделены на элементы КИО размером по 32 кбита, в то время как коррекция ошибок оперирует канальными словами или байтами. Если (например, после связывающей точки) граница слова сдвигается на один или несколько бит, все слова оказываются различными, и коррекция ошибок не может происходить. Это называется битовым пропуском. Кодовое слово С1 означает одну строку коррекции ошибок и способно обнаруживать и исправлять ошибки. Битовый пропуск в начале кодового слова С1 разрушает все байты после битового пропуска. Способность коррекции ошибок ограничивается, и в результате все кодовое слово С1 становится некорректируемым. Теперь требуется второй слой (С2) для исправления ошибок. Если битовый пропуск появляется в конце кодового слова С1, то количество ошибок ограничено, и коррекция ошибок оказывается способной исправлять ошибки. Второй слой коррекции ошибок для исправления ошибок не требуется и может использоваться для других ошибок. Таким образом, позиция связи предпочтительно является позицией в конце последнего кодового слова С1 предыдущего элемента КИО.

На фиг.3 показаны позиции связи, обусловленные записью блока N после блока N-1. Позиция 31 связи показана пунктирной линией за “n” канальных бит до синхронизирующего сигнала 30, в формате МЦД, называемом Sy0. В случае МЦД первый слой коррекции ошибок состоит из 172 байтов данных и 10 байтов контроля четности. При 10 байтах контроля четности могут быть исправлены максимум 5 байтов ошибок, но на практике чаще предел оказывается меньшим или равным 4 байтам ошибок. Результат этого представления состоит в том, чтобы поместить связывание блока N-1 КИО и блока N КИО после последних 4 байтов блока N-1 КИО и перед началом блока N. Для n=32 показанная позиция соответствует 2 байтам (поскольку один байт имеет 16 канальных бит в МЦД), которые дают максимальный допуск для неточной позиции связи. В общем позицию связи можно выбирать по возможности ближе к началу сигнала синхронизации при уверенности, что, несмотря на начало неточностей позиции связи записи в прямом направлении, новая информация всегда перезаписывает старый сигнал синхронизации. Соответственно, в конце записи перед уже существующим элементом информации новая информация никогда не должна повреждать следующий сигнал синхронизации упомянутого уже существующего элемента информации. Последние канальные слова информационного элемента обычно представляют символы контроля четности (названные выше байтами контроля четности), и, следовательно, повреждается минимальное количество символов контроля четности. В данном варианте осуществления ошибки связывания могут быть ограничены ошибками внутри одного символа, когда общий диапазон неточностей позиции связи в прямом и обратном направлениях меньше одного канального слова. Затем позицию связи устанавливают внутри последнего канального слова перед синхронизирующим сигналом, принимая во внимание максимальные неточности в прямом и обратном направлениях. Практическое значение для такой позиции связи представляет середину последнего канального слова, когда ожидается симметричная картина неточностей позиции связи в прямом и обратном направлениях. Для канального слова размером в 16 канальных бит это составляет 8 канальных бит перед концом информационного элемента.

На фиг.2 показано устройство записи для записи информации на носителе 11 информации записываемого (перезаписываемого) типа. Устройство снабжено средством записи для сканирования дорожки на носителе информации, содержащим средство 21 привода для вращения носителя 11 информации, головку 22, средство 25 позиционирования для грубого расположения головки 22 в радиальном направлении на дорожке и блок 20 управления. Головка 22 содержит оптическую систему известного типа для вырабатывания испускаемого луча 24, направляемого через оптические элементы, сфокусированного в пятно 23 излучения на дорожке информационного слоя носителя информации. Испускаемый луч 24 вырабатывается источником излучения, например, лазерным диодом. Головка дополнительно содержит фокусирующий исполнительный механизм для перемещения фокуса испускаемого луча 24 вдоль оптической оси упомянутого луча и следящий исполнительный механизм для точного расположения пятна 23 в радиальном направлении по центру дорожки. Следящий исполнительный механизм может содержать спирали для радиального перемещения оптического элемента или может быть приспособлен для изменения угла элемента отражения. Для записи информации излучение управляется так, чтобы создавать оптически обнаруживаемые метки в слое записи. При считывании излучение, отраженное информационным слоем, детектируется детектором обычного типа, например четырехквадрантным диодом, в головке 22, для вырабатывания сигнала считывания и дополнительных сигналов детектора, содержащих сигнал ошибки слежения и ошибки фокусирования, подводимых к упомянутым исполнительным механизмам слежения и фокусирования. Сигнал считывания обрабатывается средством считывания обычного типа (не показанным) для извлечения информации. Устройство содержит средство для обработки входной информации с целью вырабатывания сигнала записи, для приведения головки 22, которая содержит устройство 27 ввода, блок 28 форматирования и блок 29 модуляции. Блок 20 управления управляет записью и извлечением информации и может быть приспособлен для приема команд от пользователя или из главной ЭВМ. Блок 20 управления подсоединен посредством управляющих линий 26, например системной шины, к упомянутым средствам и средству 21 привода, и средству 25 позиционирования. Блок 20 управления содержит схемы управления, например микропроцессор, память программы и управляющие логические элементы, для выполнения процессов и функций согласно изобретению, как описано ниже относительно фиг.3. Блок 20 управления также можно выполнить как конечный автомат на логических схемах. Во время операции записи на носителе информации формируются метки, представляющие информацию. Метки могут иметь любую оптически считываемую форму, например форму областей с коэффициентом отражения, отличающимся от их окружения, получающихся при записи в материалах типа красителя, сплава или изменяющего фазу материала, или форму областей с направлением намагниченности, отличающимся от их окружения, получаемых при записи в магнитооптическом материале. Запись и считывание информации в случае записи на оптических дисках и приемлемые правила форматирования, коррекции ошибок и канального кодирования известны в технике, например, из системы воспроизведения цифровых данных высокой плотности с оптического диска (системы CD). Метки могут быть образованы посредством пятна 23, образуемого на слое записи лучом 24 электромагнитного излучения, обычно от лазерного диода. Информация пользователя подается в блок 27 ввода, который может содержать средство сжатия для входных сигналов типа аналоговых звуковых и/или видеосигналов, или цифровых несжатых звуковых/видеосигналов. Подходящие средства сжатия описаны для звуковых сигналов в работе WO 98/16014-A1 (PHN 16452), а для видеосигналов в стандарте MPEG2 (Экспертная группа по кинематографии). Блок 27 ввода обрабатывает звуковые и/или видеосигналы в элементы информации, которые проходят в блок 28 форматирования для добавления данных управления и форматирования данных согласно формату записи, например, путем добавления кодов исправления ошибок (КИО). Для компьютерных применений элементы информации можно сопрягать непосредственно с блоком 28 форматирования. Форматированные данные с выхода блока 28 форматирования поступают в блок 29 модуляции, который содержит, например, канальный кодер, для вырабатывания модулированного сигнала, приводящего головку 22. Далее блок 29 модуляции содержит средство синхронизации для включения в модулированный сигнал синхронизирующих комбинаций. Форматированные элементы, подаваемые на вход блока 29 модуляции, содержат адресную информацию и записываются в соответствующие адресуемые ячейки на носителе информации под управлением блока 20 управления. Обычно записывающая аппаратура также приспособлена для считывания, имея средство считывания и декодирования устройства воспроизведения и комбинированную головку для записи/считывания.

В соответствии с изобретением блок 20 управления устройства записи, как показано на фиг.2, приспособлен для записи информации согласно способам, описанным ниже относительно фиг.4-8. Режимы записи определены для различных ситуаций. Режимы начала/останова или непрерывной записи определены отдельно; определены четыре различных способа записи: непрерывная запись, начало записи, когда предыдущая ячейка уже записана, начало записи, когда предыдущая ячейка стерта или не записана, и окончание записи.

На фиг.4 показаны последовательные кадры для непрерывной записи. Никакого специального действия не требуется. Устройство записи непрерывно записывает от блока N-1 к блоку N, без специального действия.

Фиг.5 иллюстрирует позицию связи для записи блока N после записанной ячейки. Позиция связи выбирается на заранее определенном расстоянии перед первым синхронизирующим сигналом нового кадра. Заранее определенное расстояние является относительно коротким (по меньшей мере, во второй половине кадра), но фактически значительно ближе к концу, чтобы снизить до минимума количество ошибок. Для записи МЦД позицию связи можно располагать после байта 178 последнего кодового слова С1 предыдущего элемента КИО и перед началом следующего элемента КИО, то есть синхронизирующего сигнала Sy0. В варианте осуществления данные, подлежащие записи перед началом новых данных, выбираются произвольно, что является важным для взаимодействия между старыми и новыми данными при записи фазового кодирования. Запись каждый раз одних и тех же данных точно друг над другом ограничивает количество циклов перезаписи. Следовательно, могут быть включены следующие меры, отдельно или в сочетании:

- Данные в области связывания могут быть выбраны произвольно. Это предотвращает перезапись каждый раз одних и тех же данных в области связывания. Преимущество использования произвольных данных оказывается важным, когда новый элемент КИО всегда содержит точно такие же данные. Произвольные данные всегда вызывают различные начальные значения разности между числом нулей и единиц в модулированном сигнале (DSV) в начале нового элемента КИО. Различные значения DSV вызывают различия в последующем сигнале, даже если данные не изменились, и это улучшает количество циклов перезаписи данных.

- Можно вводить небольшой случайный сдвиг позиции связи для улучшения циклов прямой перезаписи.

На фиг.5 расстояние х по символам ошибок (0<×<5) показано для расстояния связывания. Как обсуждалось выше, расстояние х должно быть короче, чем количество символов ошибок, которые могут быть исправлены. Конечно, действительное расстояние может иметь любое значение, выраженное в канальных битах, которое приводит к упомянутому количеству корректируемых символов, до тех пор, пока расширение этого расстояния, обусловленное неточностями связывания, не повредит следующий сигнал синхронизации Sу0. Может оказаться допустимым, чтобы в некоторых случаях даже начало синхронизирующей комбинации Sy0 повреждалось, пока не будет повреждена специальная метка (или метки) внутри синхронизирующей комбинации, например, длинная метка 114 длины пробега 14 канальных бит, потому что такие специальные метки используются для обнаружения синхронизирующих комбинаций.

На фиг.6 показана начальная позиция для записи блока N после незаписанной ячейки. Если в позиции предыдущего блока КИО на диске не записаны никакие данные, то запись следует начинать, по меньшей мере, за несколько сотен канальных бит до начала нового блока КИО. Но чем дальше, тем лучше, потому что канальные электронные приборы (например, приборы PLL (фазовой автоподстройки частоты)/Slicer (ограничителя по максимуму и минимуму)/синхронного детектирования) нуждаются во времени для настройки и синхронизации. Когда записаны, по меньшей мере, 3 три кадра синхронизации, то инерционная конструкция синхронизации уже работает. В этом случае записываются произвольные данные, но комбинации синхронизации, конечно, введены в надлежащие позиции.

На фиг.8 показана короткая метка связи в позиции связи. Изображен схематический чертеж меток около границы 80 между двумя ячейками “блок N-1 КИО” и “блок N КИО”. Синхронизирующая комбинация 30 (Sy0, общая длина 32 канальных бита) содержит длинные 114 метки 81 с длиной пробега 14 канальных бит, после которой следует короткая 14 метка 82 из 4 канальных бит, и с предшествовавшими несколькими короткими метками 83 (не полностью показанными), и эта синхронизирующая комбинация используется в МЦД. После Sy0 следуют нормальные данные, представленные последовательностью меток 88, в которой метки 13 имеют минимальную длину пробега 3, а метки 111 имеют максимальную длину пробега 11. Следовательно, синхронизирующая комбинация 30 не может встречаться в нормальных данных, и длинная метка 81 легко распознается как синхронизирующая метка. Позиция 31 связи выбрана за 8 канальных бит перед границей 80, как описано выше относительно фиг.3. Первая метка после позиции 31 связи является меткой 84 связи, которая имеет длину пробега 2 канальных бита, то есть более короткую, чем самая короткая метка в нормальной последовательности данных из меток 88. Область между позицией 31 связи и синхронизирующей комбинацией 30 заполнена связывающей последовательностью, которая имеет метку 84 связи в качестве своей первой метки и дополнительную комбинацию меток 85. Метка 84 связи может иметь такую же полярность, как существующие метки блока N-1, но максимальная длина пробега получаемой в результате каскадированной метки по возможности короткая. Следовательно, наличие ложных меток синхронизации уменьшено до минимума.

В варианте осуществления метка связи короче, чем разность между меткой синхронизации и самой длинной меткой. Метку синхронизации можно установить на большую длину пробега, например 117, и для самой длинной нормальной метки размера 111 можно использовать метку связи с размерами 13, 14 и 15. Однако, чтобы предотвратить ошибки из-за каскадированных меток или последовательных меток с коротким, не обнаруживаемым прерыванием, предпочитаются более короткие метки связи. На фиг.8 метка связи имеет длину 12, которая на один канальный бит короче самой короткой метки в нормальных данных, а также короче разности между самой длинной меткой 111 и длинной синхронизирующей меткой 81 с длиной 114, то есть I14-II11=3.

Как описано относительно фиг.5, сигналы, записываемые в одной и той же ячейке, каждый раз не являются одними и теми же. В данном варианте осуществления последовательность связывания может быть фиксированной, но со случайной полярностью, или может быть произвольно образована дополнительная комбинация (в пределах ограничений длины пробега для нормальных данных). В данном варианте осуществления последовательность связывания может быть произвольно или последовательно выбранной последовательностью из ограниченного набора последовательностей связывания, каждая из которых начинается с метки связи, за которой следует заранее определенное, но отличающееся количество границ меток. Следует отметить, что метка связи теперь всегда имеет одну и ту же полярность, например, сформированную мощностью лазера на уровне записи, и что следующее количество границ меток приводит к случайному начальному уровню нормальных данных. Обычно последовательности меток обозначаются двоичными цепочками, где "единица" указывает границу метки, а "нуль" указывает отсутствие изменения. Подходящие наборы последовательностей для позиции связи в 8-канальных битах представляют собой: 10100000 (приводящий к меткам, показанным на фиг.8) и 10100100, при начале с метки 12, и 10010000 и 10010010, при начале с метки 13. Каждый раз, когда выбирается элемент, записывается одна из последовательностей связывания, например, чередующихся. В случае таких наборов для получения произвольной полярности сигнала в начале Sу0 по существу половина последовательностей связывания набора должна иметь нечетное количество границ меток.

В варианте осуществления для МЦД метка, следующая за меткой связи, имеет длину, отличающуюся на 4, в то время как в синхронизирующей комбинации за длинной меткой 81 следует метка 14. В общем, в последовательностях связывания вторая метка предпочтительно имеет длину, отличающуюся от метки, следующей за длинной меткой 81 в синхронизирующей комбинации. Это дополнительно уменьшает появление ложной синхронизации, когда синхронизирующие детекторы приспособлены для обнаружения комбинации длинной метки и второй метки синхронизирующей комбинации. В следующем варианте осуществления синхронизирующая комбинация содержит комбинацию меток, которая не встречается в последовательности нормальных данных меток, например, две последовательные метки максимальной длины пробега. Последовательность связывания теперь начинается с короткой метки связи, за которой следует, по меньшей мере, дополнительная короткая метка. Следовательно, присутствие ложных синхронизирующих комбинаций снижается до минимума. В вариантах осуществления устройства записи длина и комбинация синхронизирующих меток и последовательность связывания выбираются таким образом, чтобы минимизировать или предпочтительно исключить наличие ложных синхронизирующих комбинаций.

Вышеупомянутые метки записываются на дорожке согласно известным способам записи путем приведения записывающей головки модулированным сигналом, который имеет сигнальные компоненты, соответствующие меткам, как описано относительно фиг.2. Например, сигнальный компонент может быть импульсом или последовательностью очень коротких импульсов.

На фиг.7 показана концевая позиция связи для записи блока N перед записанной ячейкой. Следующий блок N+1 начинается с синхронизирующего сигнала 74. Концевая позиция 73 связи, в которой процесс записи останавливается, предпочтительно является по возможности короткой перед позицией следующего блока КИО, поскольку в этом случае коррекция ошибок имеет минимальное количество ошибок, подлежащих исправлению. Концевая позиция связи может быть установлена в той же позиции связи, как начальная позиция связи, но в качестве альтернативы можно выбирать другое расстояние, например несколько ближе к синхронизирующему сигналу 74, с целью предотвращения незаписываемых областей, которые могут быть ошибочно приняты в качестве синхронизирующих меток. Свидетельствуется, что остающееся количество неповрежденных символов х контроля четности находится между 5 и 10, например, для МЦД, показывая, что, по меньшей мере, половина доступного количества не повреждена. Информация представлена метками различных длин пробегов. Последняя метка 71 перед концевой позицией 73 связи, выгодно называемая меткой связи, представляет собой короткую метку длины пробега, в лучшем случае такой же длины, как минимальная длина пробега в остальной части блока КИО. За меткой связи следует промежуточная область 72 до первой метки синхронизации блока N+1 КИО, и эта промежуточная область обычно содержит старые метки предыдущего блока N. После последнего (полностью записанного) символа контроля четности, например х=9, может быть сразу добавлена метка связи. В качестве альтернативы сначала одна или больше промежуточных меток могут быть добавлены перед метками связи, давая в результате комбинацию связи до позиции связи. Комбинацию связи можно выбирать в соответствии с правилами кодирования, требуемыми предшествующими символами, например, в правилах канального кодирования МЦД требуются несколько позиций двоичных разрядов в канальном слове для декодирования предшествующего кодового слова посредством так называемого режима кодирования. Следовательно, согласно требуемому режиму кодирования в комбинации связи должны быть соответствующие позиции двоичных разрядов, и последний неповрежденный символ контроля четности может декодироваться однозначно. В данном варианте осуществления последняя метка имеет более короткую длину пробега, чем упомянутая минимальная длина пробега. Короткая метка 71 связи может иметь такую же полярность, как старые метки, и каскадироваться с одним из них, но максимальная длина пробега результирующей каскадированной метки является по возможности короткой. Следовательно, минимизируется наличие ложных меток синхронизации. В этом варианте осуществления приняты дополнительные меры для получения в конце записи короткой метки связи, например, длины пробега 12 или 13. Обычно (при записи фазового кодирования) после записи метки уровнем мощности записывающего лазера лазер переключается на стирающую мощность для создания следующей метки, то есть стертой области требуемой длины пробега. Однако из-за, по существу, круглой формы пятна 23 на слое записи последняя часть предшествующей записанной метки также стирается, приводя к вогнутой поверхности, приблизительно лунообразной формы, заканчивающей предшествующую метку. Следовательно, когда запись останавливается после метки связи, и, следовательно, лазер выключается или, в лучшем случае, переключается на мощность считывания, действие стирания упомянутой последней части не происходит, и метка связи имеет тенденцию становиться длиннее, чем предполагалось. Чтобы компенсировать это действие удлинения, при останове можно использовать более короткую метку связи (например, 12), в то время как в начале записи можно использовать метку связи несколько длиннее (например, 13). В качестве альтернативы для останавливающей метки связи можно использовать специализированную последовательность импульсов записи, например, используя нормальный импульс 12 с последующим очень коротким импульсом стирания.

На фиг.9 изображен способ записи для последовательной записи сигналов информации. Предполагается, что носитель информации перезаписываемого типа установлен в устройстве записи и уже содержит некоторую записанную информацию. На первом этапе 91 (КОМАНДА) принимается команда для записи блока N. На втором этапе 92 (СКАНИРОВАНИЕ) сканируется дорожка на носителе записи до предшествующей ячейки блока N-1. При первой проверке 93 принимается решение, является ли предшествующая ячейка не пустой (то есть уже содержит некоторый информационный сигнал). Если ячейка НЕ ПУСТАЯ, то на этапе 95 определяется позиция начала на первом заранее определенном расстоянии, как описано выше относительно фиг.5. Если в предшествующей ячейке информационный сигнал отсутствует, то на этапе 94 перед началом ячейки N записывается длинная последовательность фиктивных данных, чтобы обеспечить возможность любой схеме считывания захватить данные, как описано относительно фиг.6. На этапе 96 после упомянутых этапов 94 или 95 записывается фактический блок N (или несколько непрерывных блоков, как описано относительно фиг.4). При проверке на этапе 97 определяется состояние ячейки N+1 после блока N. Это можно выполнять путем сканирования дорожки прежде, чем начнется запись, например, на этапе 92. В качестве альтернативы на носителе информации или в устройстве, которое следит за незаписанными и записанными областями, можно представить специальную таблицу, например, в системе управления файлами. В том случае, если сигнал не записан после блока N (или сигнал не имеет действительного состояния, например, стерт), на этапе записи процесс продолжается, по меньшей мере, до тех пор, пока модулированный сигнал блока N не будет записан полностью, и это может продолжаться на протяжении некоторого заранее определенного расстояния после последнего кадра с целью предотвращения преждевременного обнаружения ошибки считывания какой-либо схемой считывания. Если следующая ячейка N+1 содержит действительный информационный сигнал, то на этапе 99 процесс записи останавливается на втором заранее определенном расстоянии, прежде чем модулированный сигнал блока N полностью будет записан, как описано относительно фиг.7. После этапов 98 или 99 запись блока N заканчивается, и может ожидаться следующая команда.

В этом варианте осуществления проверка на этапе 97 опускается, и процесс записи всегда останавливается на небольшом заранее определенном расстоянии перед номинальной позицией начала синхронизирующего сигнала следующего блока. Кроме того, вышеупомянутые варианты осуществления можно приспосабливать так, чтобы выбирать второе заранее определенное расстояние всегда более коротким, чем первое заранее определенное расстояние. Это дает благоприятный эффект, заключающийся в том, что между последовательно записанными блоками не будет незаписанных промежутков. Следует отметить, что нужно принимать во внимание погрешности точек начала и окончания.

Хотя изобретение было описано с помощью вариантов осуществления, использующих формат оптической записи МЦД, для записи элементов информации можно применять любой формат. Например, носителем информации может также быть диск магнитного типа или лента. Отмечается, что в этом документе слово “содержащий” не исключает наличия других компонентов или этапов, отличающихся от перечисленных, и слово “а” или “аn”, предшествующее компоненту, не исключает наличия множества таких компонентов, и что любые ссылочные метки не ограничивают объем формулы изобретения, что изобретение может быть выполнено как посредством аппаратного, так и программного обеспечения, и что несколько “средств” могут быть представлены одной и той же позицией аппаратного обеспечения. Кроме того, объем изобретения не ограничен вариантами осуществления, и изобретение распространяется на любую новую особенность или сочетание особенностей, описанных выше.

Формула изобретения

1. Способ записи информации элементами на носителе информации, имеющем дорожку для последовательной записи информационных элементов в адресуемых ячейках, где информация представляется на дорожке последовательностью меток различных длин пробегов между минимальной длиной пробега и максимальной длиной пробега и синхронизирующими комбинациями меток и эти комбинации не встречаются в последовательностях меток и содержат по меньшей мере одну длинную метку по меньшей мере максимальной длины пробега, заключающийся в том, что осуществляют (a) кодирование по меньшей мере одного информационного элемента в модулированный сигнал, содержащий сигнальные компоненты, соответствующие упомянутым меткам; (b) сканирование упомянутой дорожки до позиции связи перед выбранной одной из упомянутых адресуемых ячеек и (c) запись модулированного сигнала от позиции связи, отличающийся тем, что

(d) модулированный сигнал обеспечивают в начале и/или в конце сигнальным компонентом связи, соответствующим метке связи самое большее с минимальной длиной пробега,

2. Способ по п.1, в котором сигнальный компонент связи соответствует метке более короткой, чем минимальная длина пробега.

3. Устройство для записи информации элементами на носителе (11) информации, имеющее дорожку (9) для последовательной записи информационных элементов в адресуемые ячейки, где информация представляется на дорожке (9) последовательностью меток различных длин пробегов между минимальной длиной пробега и максимальной длиной пробега и синхронизирующими комбинациями (30) меток и эти комбинации не встречаются в последовательности меток и содержат по меньшей мере одну длинную метку (81) по меньшей мере максимальной длины пробега, причем упомянутое устройство содержит средства (28, 29) кодирования для кодирования по меньшей мере одного информационного элемента в модулированный сигнал, содержащий сигнальные компоненты, соответствующие упомянутым меткам, и средства (20, 21, 22, 25) записи для сканирования упомянутой дорожки до позиции связи перед выбранной одной из упомянутых адресуемых ячеек и записи модулированного сигнала от позиции связи, отличающееся тем, что средства (28, 29) кодирования приспособлены для обеспечения модулированного сигнала в начале и/или в конце сигнальным компонентом связи, соответствующим метке (84) связи самое большее с минимальной длиной пробега.

4. Устройство по п.3, в котором упомянутые длины пробегов выражены ступенями канальных бит, а средства (28, 29) кодирования приспособлены для обеспечения сигнального компонента связи, соответствующего метке (84) связи, которая на один канальный бит короче минимальной длины пробега.

5. Устройство по п.3 или 4, в котором средства кодирования содержат средство (29) синхронизации для обеспечения упомянутой по меньшей мере одной длинной метки (81) в синхронизирующей комбинации (30) в длине пробега, большей, чем сумма максимальной длины пробега и длины пробега метки (84) связи.

6. Устройство по п.3, в котором средства (28, 29) кодирования содержат средство (29) синхронизации для обеспечения синхронизирующей комбинации (30), имеющей упомянутую по меньшей мере одну длинную метку (81), за которой следует короткая метка (82) длины пробега, более короткой, чем максимальная длина пробега, и средства (28, 29) кодирования приспособлены для обеспечения второго сигнального компонента связи после сигнального компонента связи в начале модулированного сигнала, где второй сигнальный компонент связи соответствует метке (85), отличающейся от короткой метки (82).

7. Устройство по п.3, в котором средства (28, 29) кодирования содержат средство (28) для переменного выбора одной из набора фиксированных последовательностей связывания, каждая из которых начинается с сигнального компонента связи, за которым следуют дальнейшие сигнальные компоненты для записи меток до первой синхронизирующей комбинации, причем, по существу, половина последовательностей связывания из набора имеет нечетное количество границ меток.

8. Устройство по п.7, в котором последовательности связывания имеют фиксированную длину, состоящую из 8 канальных бит, а набор фиксированных последовательностей связывания содержит 10100000 и 10100100 или 10010000 и 10010010, где каждая 1 указывает границу метки.

9. Устройство по п.3, в котором устройство содержит средство (27) для обработки или сжатия цифровых или аналоговых входных сигналов типа звукового и/или видеосигнала в элементы информации.

РИСУНКИ