專利名稱：光盤、記錄和讀取盤上信息的方法和所用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型光盤，特別是就該光盤，涉及一種記錄和讀取盤上信息的方法，以及完成該方法的裝置。
光盤已被大量地用作計(jì)算機(jī)應(yīng)用的存儲(chǔ)器件，并將這種光盤稱作CD-ROM。用作CD-ROM的盤可仿造已開發(fā)用于音頻應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)小型盤(CD)，基本上它是一種進(jìn)行了各種改善和改進(jìn)的音頻CD，其特別適用于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。采用這種CD作為一標(biāo)準(zhǔn)盤，CD-ROM具有大約600兆字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。由于采用了音頻CD技術(shù)作為它的基礎(chǔ)，CD-ROM和它的盤驅(qū)動(dòng)器已相對(duì)地便宜并相當(dāng)通用了。
然而，由于已適用于CD-ROM的通用音頻CD具有其特有格式和存儲(chǔ)容量，因此，難以改善數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量。在典型的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)600兆字節(jié)的容量是不夠的。
還有，可由音頻CD獲得的數(shù)據(jù)傳輸速率通常低于1.4MB/S(Mbps)，然而，計(jì)算機(jī)應(yīng)用通常要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1.4Mbps的傳送速率；而采用常用的CD-ROM難以獲得較快的傳送速率。
與通常CD-ROM有關(guān)的還有另一缺點(diǎn)，其由于這樣的事實(shí)，即音頻CD格式已適應(yīng)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，它與存取在盤上的特殊位置有關(guān)具有相對(duì)長(zhǎng)的存取時(shí)間。典型地，可由音頻CD讀取相對(duì)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)串，而對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用通常要求任意的存取位置以由此讀取相對(duì)少量的數(shù)據(jù)。例如，特定的存取區(qū)段對(duì)于CD控制器來(lái)說(shuō)可能要花更多的時(shí)間用以識(shí)別由光拾取來(lái)讀取的區(qū)段。
關(guān)于CD-ROM還有進(jìn)一步的難點(diǎn)，其歸結(jié)于這樣的事實(shí)，即這樣的CD-ROM是基于音頻CD技術(shù)，而具有其糾錯(cuò)能力的。當(dāng)音頻數(shù)據(jù)由音頻CD重放時(shí)，仍不能糾正的錯(cuò)誤可基于重放的音頻資料的高一致性通過(guò)采用插入法來(lái)去除。然而，在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用中，由于該數(shù)據(jù)的低一致性，因而通常不能使用插入法來(lái)去除錯(cuò)誤。因此，必須對(duì)記錄在CD-ROM上的數(shù)據(jù)以顯示高糾錯(cuò)能力的形式進(jìn)行編碼和調(diào)制。至此已記錄在CD-ROM上的數(shù)據(jù)是常規(guī)的交錯(cuò)里德-索羅門碼(CIRC)加上所謂的分組完成糾錯(cuò)碼的形式。然而，分組完成碼通常要花相對(duì)大量的時(shí)間來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)解碼，更重要的是，它的糾錯(cuò)能力在一定情況下被認(rèn)為是不夠的，即在一個(gè)組中存在多個(gè)差錯(cuò)。由于可將兩個(gè)糾錯(cuò)碼(ECC)技術(shù)用于CD-ROM，由此可只將一個(gè)ECC技術(shù)用于音頻CD(即，CIRC技術(shù))，因而必須將更大量的非數(shù)據(jù)信息記錄在CD-ROM上，以實(shí)現(xiàn)該差錯(cuò)的校正，而該非數(shù)據(jù)信息被稱作“冗余”數(shù)據(jù)。為了改善CD-ROM的糾錯(cuò)能力，實(shí)質(zhì)上就是增加必須要記錄的冗余信息的量。
再有，需要提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的光盤，其具有可將數(shù)字式視頻信息以數(shù)據(jù)壓縮的形式記錄在其上的附加能力，如MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和壓縮音頻數(shù)據(jù)(或PCM音頻數(shù)據(jù))，其可用作數(shù)字式視頻盤(DVD)。但是目前還有不同的MPEG壓縮技術(shù)或格式，其更多的技術(shù)有待于今后的開發(fā)。如果不容易地確定已用來(lái)記錄該視頻程序的MPEG格式，那么由DVD重放視頻節(jié)目就是因難的；如果一個(gè)DVD已在其上記錄不同的視頻節(jié)目，其顯示出不同的MPEG格式以及不同的音頻格式，那么這個(gè)問題就會(huì)被解決。
因此，本發(fā)明的目的就是要提供一種改進(jìn)的光盤，其特別適用作為DVD或CD-ROM，它可克服與CD-ROM有關(guān)的前述難點(diǎn)和缺點(diǎn)，以用于至今已實(shí)現(xiàn)的類似使用。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種光盤，其顯示出較高的存取速度，由此允許任意位置即待迅速存取的區(qū)域的迅速存取。
本發(fā)明的再一目的就是提供一種改進(jìn)的光盤，它具有比至今所用CD-ROM的傳送速率高的高傳送速率。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的就是改善記錄在光盤上的視頻信息的不同段如章的存取能力，由此使它更適于用作CD-ROM或DVD。
本發(fā)明的一附加目的就是提供一種改進(jìn)的光盤，它只存儲(chǔ)少量的冗余數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還一目的就是提供一種改進(jìn)的記錄格式用于光盤，其增強(qiáng)了識(shí)別和存取記錄于光盤上的視頻信息的能力。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種光盤，它具有實(shí)質(zhì)上改進(jìn)了的記錄密度，由此，適合于將該盤用作CD-ROM或DVD。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的就是提供一種改進(jìn)的光盤，它可把視頻和音頻數(shù)據(jù)錄制成段節(jié)，其每段可單獨(dú)地加以識(shí)別以便對(duì)其迅速存取，其還具有記錄數(shù)據(jù)的特殊格式，它可被識(shí)別以允許兼容數(shù)據(jù)的恢復(fù)。
本發(fā)明的各個(gè)其它目的，優(yōu)點(diǎn)和特征將通過(guò)后面的詳細(xì)描述而會(huì)更為清楚，而新穎的特征將在后續(xù)權(quán)利要求中特別地加以指出。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光盤、一種用于記錄于該盤的方法和裝置、以及用于由該盤讀取數(shù)據(jù)的方法和裝置。盤具有小于140mm的直徑，1.2mm±0.1mm的厚度和多個(gè)記錄軌跡，其軌跡的間距在0.646μm和1.05μm之間的范圍內(nèi)，在其軌跡上記錄的數(shù)據(jù)作成壓刻的凹坑?？蓪④壽E分成引入?yún)^(qū)、節(jié)目區(qū)和引出區(qū)，其目錄(TOC)信息被記錄在引入?yún)^(qū)的至少一個(gè)TOC軌跡上，用戶信息記錄在節(jié)目區(qū)的多個(gè)用戶軌跡上。用戶數(shù)據(jù)最好包括MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和壓縮音頻數(shù)據(jù)，其可以以任何不同的MPEG格式和音頻格式(如PCM音頻)中的一種進(jìn)行編碼，最好是，每條軌跡包含一段用戶信息。在節(jié)目區(qū)記錄應(yīng)用目錄(ATOC)信息，用以識(shí)別各段用戶信息的各種參數(shù)以便存取和使用該信息。將數(shù)據(jù)(TOC,ATOC和用戶信息)以具有至少八個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元的長(zhǎng)距離糾錯(cuò)碼進(jìn)行編碼，將編碼的數(shù)據(jù)調(diào)制和記錄在光盤上。最好是，將數(shù)據(jù)調(diào)制成行程長(zhǎng)度受限(RLL)的數(shù)據(jù)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，記錄的數(shù)據(jù)所具有的線密度在0.237μm/B和0.378μm/B之間的范圍內(nèi)。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面，ATOC信息包括各段數(shù)據(jù)的字段，每字段均與各段相關(guān)，并且包括一定信息用于識(shí)別各段的位置、它的名字、通過(guò)記錄在各段上的視頻和音頻數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出的MPEG和音頻壓縮的不同格式，和在各段上其上記錄有典型視頻圖象(可用于迅速顯示)的位置。
本發(fā)明所采用的糾錯(cuò)碼最好是具有至少八個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元的長(zhǎng)距離碼。迄今已使用的ECC技術(shù)已依靠所謂短距離碼，其中數(shù)據(jù)塊被分成兩個(gè)分塊，每個(gè)分塊均與奇偶校驗(yàn)碼元的數(shù)量有關(guān)，如4個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元。然而，已公知，可使用4個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元來(lái)校正4個(gè)數(shù)據(jù)碼元，而如果每個(gè)分塊中4個(gè)數(shù)據(jù)碼元是錯(cuò)誤的，則可以校正總數(shù)為8的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)碼元。而如果一個(gè)分塊包含5個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)碼元，由此另一分塊包含3個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)碼元，使用短距離碼則只能有效地校正一個(gè)分塊中的4個(gè)數(shù)據(jù)碼元，由此允許總共7個(gè)數(shù)據(jù)碼元的錯(cuò)誤糾正。而采用長(zhǎng)距離碼，就不必將數(shù)據(jù)塊再分了，從而如果在長(zhǎng)距離代碼數(shù)據(jù)中存在有所有8個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)碼元，其均可以被校正。
作為另一特征，所使用的RLL碼最好是將8位輸入數(shù)據(jù)變換成16位數(shù)據(jù)，用以記錄(稱作16通道位)連續(xù)16位碼元之間提供的無(wú)空位的數(shù)據(jù)。在迄今所使用的RLL碼中，8個(gè)數(shù)據(jù)位被變換成14個(gè)通道位，并且3個(gè)備用位被插在后續(xù)14位碼元之間。由此，本發(fā)明達(dá)到了冗余位的減少。
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)地描述以便更好地理解，其順便給出的實(shí)例不能試圖來(lái)限制本發(fā)明，其中

圖1是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明制成的光盤的優(yōu)選技術(shù)方框圖；圖2是本發(fā)明所包含的裝置方框圖，其用以從根據(jù)圖1所示技術(shù)制成的光盤上再現(xiàn)數(shù)據(jù)；圖3是用于由圖1所示技術(shù)制成的盤的記錄區(qū)域示意圖；圖4A和4B示意圖，其更為詳細(xì)地示出了圖3的記錄區(qū)域；圖5是記錄區(qū)域另一格式的示意圖；圖6是記錄區(qū)域再一格式的示意圖；圖7是記錄區(qū)域又一格式的示意圖；圖8是記錄在盤的TOC區(qū)中的一部分信息的表列圖；圖9是記錄在TOC區(qū)中的另一部分?jǐn)?shù)據(jù)的表列圖；圖10A和10B是記錄在盤上的數(shù)據(jù)區(qū)段的示意圖；圖11A-11E是可記錄在區(qū)段中的不同型式的子碼數(shù)據(jù)的表列圖；圖12是可記錄在區(qū)段中作為子碼信息的版權(quán)數(shù)據(jù)的表列圖；圖13是可記錄在區(qū)段中作為子碼信息的應(yīng)用ID信息的表列圖；圖14是可記錄在區(qū)段中作為子碼信息的時(shí)間碼數(shù)據(jù)的表列圖15是可記錄在區(qū)段中作為子碼信息的圖象型數(shù)據(jù)的表列圖；圖16是可包含在記錄于TOC區(qū)中的TOC信息中的ECC型數(shù)據(jù)的表列圖；圖17是可作為CI碼字識(shí)別的一幀糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的示意圖；圖18是本發(fā)明所使用的長(zhǎng)距離糾錯(cuò)碼格式的示意圖；圖19是本發(fā)明可采用的短距離糾錯(cuò)碼格式的示意圖；圖20是在由盤將其碼元重放以后重排數(shù)據(jù)碼元的順序的示意圖；圖21是已進(jìn)行了糾錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)區(qū)段的示意圖；圖22是以長(zhǎng)距離格式的糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的塊代碼示意圖；圖23是以短距離格式的糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的塊代碼示意圖；圖24是表示EFM調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元串的示意圖；圖25是一程序圖，其用以解釋在圖24中所示的EFM調(diào)制數(shù)據(jù)中邊緣是如何進(jìn)行選擇的；圖26是能用來(lái)產(chǎn)生圖24所示數(shù)據(jù)串的EFM調(diào)制器的方框圖；圖27是一幀經(jīng)EFM調(diào)制的數(shù)據(jù)示意圖；圖28是一表，其用以解釋在形成圖24所示EFM數(shù)據(jù)串時(shí)，邊緣是如何進(jìn)行選擇/禁止的；圖29A-29D是說(shuō)明性波形圖，其可用來(lái)理解邊緣是如何進(jìn)行選擇的；圖30是本發(fā)明可使用的調(diào)制器的方框圖；圖31是本發(fā)明可使用的解調(diào)器的方框圖；圖32是裝置的方框圖，它可用來(lái)將數(shù)據(jù)提供給圖1所示的記錄技術(shù)；
圖33是圖2所示重現(xiàn)裝置可使用的數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的方框圖；圖34是記錄區(qū)域格式的示意圖，其表示光盤可用作DVD還可用作CD-ROM，用戶數(shù)據(jù)例如可記錄成視頻節(jié)目段，并且涉及這些段的應(yīng)用目錄(ATOC)數(shù)據(jù)可記錄在盤的節(jié)目區(qū)中；圖35是記錄在的節(jié)目區(qū)中應(yīng)用TOC區(qū)中的ATOC信息的表列圖；圖36是圖35所示的“盤信息”的表列圖；圖37是圖35所示的“段信息”的表列圖；圖38是圖35所示的“字段名”的表列圖；圖39是圖35所示的“信息流參數(shù)區(qū)”的表列圖；圖40是圖35所示的“入口點(diǎn)信息區(qū)”的表列圖；圖41是包含在示于圖39的流參數(shù)區(qū)中的每個(gè)流參數(shù)字段的表列圖；圖42是包含在圖40所示入口點(diǎn)信息區(qū)中的每個(gè)入口點(diǎn)字段的表列圖；圖43是可記錄在圖41所示的每個(gè)流參數(shù)字段中的流型數(shù)據(jù)的表列圖；和圖44是可記錄在圖37所示段信息字段中的段分類數(shù)據(jù)的表列圖。
本發(fā)明可在一光盤上記錄不同類型的數(shù)據(jù)，特別適用于作為CD-ROM，而且還適用作為數(shù)字視頻盤(DVD)。這些數(shù)據(jù)可以是計(jì)算機(jī)可使用的文件數(shù)據(jù)或應(yīng)用數(shù)據(jù)，或它可包括視頻數(shù)據(jù)，其有時(shí)在這里可稱作動(dòng)畫數(shù)據(jù)，它包括圖象信息和音頻信息，并且它最好是根據(jù)各種常用視頻數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)或格式如那些公知的MPEG-1,MPEG-2，或當(dāng)還要記錄視頻圖象時(shí)的JPEG來(lái)進(jìn)行壓縮。因此，可以意識(shí)到，盤上的信息容許“多媒體”的應(yīng)用。
在描述用以將數(shù)據(jù)記錄在光盤上的技術(shù)以前，先對(duì)盤本身進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述。本發(fā)明所使用的光盤的物理參數(shù)完全類似于常用的音頻CD；出于這個(gè)原因，設(shè)有提供盤的附圖。然而，人們將會(huì)意識(shí)到，盤的直徑為140mm或更小，最好是120mm或135mm。數(shù)據(jù)是被記錄在軌跡中，而更詳細(xì)地來(lái)說(shuō)，軌跡間距在0.646μm和1.05μm之間的范圍內(nèi)，最好是在0.7至0.9μm的范圍內(nèi)。象音頻CD數(shù)據(jù)一樣，記錄在光盤上的數(shù)據(jù)是以壓刻凹坑的形式，其線密度是在0.237μm/B和0.387μm/B之間的范圍內(nèi)，盡管該范圍處于0.3μm/B至0.4μm/B范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)被記錄在盤的20mm至65mm半徑的那部分上?？蓪⒑穸葹?.2mm±0.1mm的盤加以驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行重放操作，使得它的線速度在3.3m/s至5.3m/s的范圍內(nèi)。
由于有了盤的線性密度和軌跡間距的結(jié)果，使得信息可通過(guò)拾取頭而由盤光學(xué)地讀出，其中拾取頭可通過(guò)具有數(shù)值孔徑NA的透鏡投射出波長(zhǎng)入的光束，使得投射的光束顯示出空間頻率為1，其中1=λ/(2NA)。用于光拾取的光源最好是激光束，它的波長(zhǎng)為λ=635nm，該激光束通過(guò)數(shù)值孔徑為NA=0.52的透鏡射出，結(jié)果得到空間頻率為1=611nm。
與光盤相關(guān)的物理參數(shù)的典型例子如下光盤直徑=120mm，節(jié)目區(qū)=23mm至58mm，軌跡間距=0.84μm，線性密度=0.307μm。
這使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量為4.4GB。
公知的用以將數(shù)據(jù)記錄在光盤上的一種結(jié)構(gòu)被稱作是EFM加幀(EFM指的是8至14調(diào)制)。EFM加幀是由85個(gè)數(shù)據(jù)碼元(每個(gè)碼元是8位字節(jié)的16位表示)加兩個(gè)同步碼元構(gòu)成，由此組成87個(gè)16位碼元。一個(gè)區(qū)段是由14×2EFM加幀組成的。但是，在一區(qū)段中所具有的用戶信息量，也就是說(shuō)，包含有有用的數(shù)據(jù)并由此包括區(qū)段標(biāo)題信息、錯(cuò)誤檢測(cè)碼(EPC)信息等等的信息量，為2048碼元。因此，EFM加格式的效率可計(jì)算為(2048×16)/(87×16×14×2)=0.8407也就是說(shuō)，EFM加格式的效率大約為84％，這意味著記錄在扇區(qū)上的所有數(shù)據(jù)的84％是有用的數(shù)據(jù)。因此，如果光盤的存儲(chǔ)容量為4.4GB，如上所述，則可存儲(chǔ)在盤上的用戶數(shù)據(jù)量為84％×4.4GB=3.7GB。
當(dāng)然，如果軌跡間距是變化的和/或如果壓刻的凹坑的線密度是變化的，那么盤的存儲(chǔ)容量同樣是變化的。例如，如果軌跡間距約為0.646μm，那么盤的存儲(chǔ)容量大約為6.8GB，然而，如果軌跡間距約為1.05μm，那么存儲(chǔ)容量大約為4.2GB。然而，事實(shí)上，拾取光束的空間頻率決定最小的軌跡間距和最小的線性密度，因?yàn)?，最好是軌跡間距不小于拾取光束的空間頻率，并且線密度不小于拾取光束的空間頻率的一半。
當(dāng)與音頻CD相比時(shí)，本發(fā)明所用光盤記錄數(shù)據(jù)的線性密度大約是音頻CD線密度的1.7倍，而本發(fā)明所用光盤的記錄容量大約是音頻CD記錄容量的5.5倍，驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的光盤可顯示出其線速度大約是音頻CD線速度的4倍，本發(fā)明的光盤的數(shù)據(jù)傳送速率大約是9Mbps，其大約是音頻CD數(shù)據(jù)傳送速率的6倍。
考慮到上述內(nèi)容，參照?qǐng)D1，它正是所述型式光盤制造所用技術(shù)的方框圖。給輸入端121提供待記錄的用戶數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是由例如復(fù)合視頻和音頻信息、標(biāo)題數(shù)據(jù)和子信息組成，如計(jì)算機(jī)文件、字符數(shù)據(jù)、圖形信息等等但其不限于此。提供給輸入端121的數(shù)據(jù)是由圖32所示的裝置產(chǎn)生的，下面將對(duì)其加以描述。
將用戶數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)換開關(guān)124進(jìn)行耦合，而它也適用于接收通過(guò)TOC編碼器而由輸入端122提供給開關(guān)的目錄(TOC)信息。TOC信息可識(shí)別用來(lái)精確地重現(xiàn)記錄于其上的用戶信息的盤的各種參數(shù)；并且TOC信息還包括涉及用戶信息本身的數(shù)據(jù)，如有助于迅速存取記錄于特定軌跡上的用戶信息的信息。下面描述TOC信息的結(jié)構(gòu)。
開關(guān)124可選擇地將在輸入端121上提供的用戶數(shù)據(jù)和在輸入端122上提供的編碼TOC數(shù)據(jù)聯(lián)接到錯(cuò)誤檢測(cè)碼(EDC)加法器127上。正如將要描述的那樣，可將TOC信息記錄在盤的一部分上，而將用戶數(shù)據(jù)記錄在其另一部分上；并且開關(guān)124可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間選擇或是TOC信息或是用戶數(shù)據(jù)。下面將連同如圖21來(lái)加以描述，可將錯(cuò)誤檢測(cè)碼在用戶數(shù)據(jù)或TOC信息的區(qū)段端部上加入；并且加法器127用以在扇區(qū)數(shù)據(jù)已被接收以后產(chǎn)生錯(cuò)誤檢測(cè)碼，然后將錯(cuò)誤檢測(cè)碼加到區(qū)段數(shù)據(jù)的端部。在優(yōu)選實(shí)施例中，扇區(qū)是由2048位有用的數(shù)據(jù)組成，加上齊偶字節(jié)，加上區(qū)段標(biāo)題數(shù)據(jù)，加上許多″預(yù)定″字節(jié)，加上EDC碼。
區(qū)段標(biāo)題加法器128適用于將區(qū)段標(biāo)題加到通過(guò)EDC加法器127所提供的用戶信息的每個(gè)區(qū)段上。下面將結(jié)合圖10來(lái)加以描述，區(qū)段標(biāo)題包括同步組合和信息，其可用以迅速地識(shí)別存取的區(qū)段。該信息，特別是在包含有用戶數(shù)據(jù)的區(qū)段中，包括子碼信息，它被通過(guò)區(qū)段標(biāo)題編碼器129而聯(lián)接到區(qū)段標(biāo)題加法器上，而編碼器129用以將通過(guò)輸入端123所提供的子碼信息進(jìn)行編碼。該子碼信息是由適合的源產(chǎn)生的，正如下面結(jié)合圖11將要進(jìn)一步描述的那樣，它可用以提供有助于識(shí)別和控制涉及記錄于盤上的用戶數(shù)據(jù)的信息。例如，子碼信息可識(shí)別軌跡數(shù)，其中包含有該子碼信息的區(qū)段被記錄；版權(quán)管理信息可被復(fù)制，它決定了數(shù)據(jù)是否由盤再現(xiàn)，如視頻數(shù)據(jù)，應(yīng)用ID信息，它是對(duì)于記錄于區(qū)段上的數(shù)據(jù)指定特定的用戶應(yīng)用；時(shí)間碼數(shù)據(jù)，其表示時(shí)間信息，同時(shí)記錄用戶數(shù)據(jù)；和涉及視頻圖象的信息，可將其記錄于盤上，如記錄于該區(qū)段上的視頻圖象與緊接其前后視頻圖象之間的距離或間距。系統(tǒng)控制器110對(duì)區(qū)段標(biāo)題編碼器129進(jìn)行一定的控制，使得原有的子碼信息和其它區(qū)段的標(biāo)題信息(如圖10所示)被放置在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)位置上用以完全地記錄在用戶軌跡中。
用戶數(shù)據(jù)，其包括由區(qū)段標(biāo)題加法器128所加的區(qū)段標(biāo)題，要經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)編碼，它是通過(guò)ECC電路132連合存儲(chǔ)器131和存儲(chǔ)器控制部分133一同完成的，后者是通過(guò)系統(tǒng)控制器110來(lái)控制的。在美國(guó)再頒專利Re31,666中描述了一個(gè)本發(fā)明可采用的ECC編碼的例子，它要經(jīng)過(guò)改進(jìn)以便適用于記錄在光盤上的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)由電路132所產(chǎn)生的ECC編碼進(jìn)行卷積編碼，下面將結(jié)合圖17對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。為足以理解圖1而簡(jiǎn)單地指出，ECC編碼匯編一幀的數(shù)據(jù)字節(jié)或碼元，稱作C2碼字，它由如116字節(jié)或碼元組成的，并且產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)，其隨各個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)或碼元以預(yù)定的C2碼字?jǐn)?shù)而變化。例如，如果在每個(gè)C2碼字中的數(shù)據(jù)字節(jié)或碼元顯示出順序的1,2,…116，那么C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)或碼元可通過(guò)將來(lái)自C2碼字C21的字節(jié)1和來(lái)自C22的字節(jié)2進(jìn)行組合來(lái)產(chǎn)生。另一C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)可通過(guò)將C2碼字C23的第三字節(jié)和C24的第四字節(jié)進(jìn)行組合來(lái)產(chǎn)生。采用這種方法，C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)可通過(guò)交錯(cuò)技術(shù)來(lái)產(chǎn)生；舉個(gè)例子，可將12個(gè)這種C2奇偶字節(jié)加到C2碼字C21上，即使這種C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)涉及包含在其它C2字中的數(shù)據(jù)字節(jié)。然后，將產(chǎn)生的C1奇偶校驗(yàn)字節(jié)用于已加入了C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)的C2字(如C21)，其結(jié)果在這里指的是C1碼字(如C11)。由116數(shù)據(jù)字節(jié)加上12個(gè)C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)，加上8個(gè)C1奇偶校驗(yàn)字節(jié)組成的合成C1碼字被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器131中。
儲(chǔ)在存儲(chǔ)器131中的C1碼字中的順序次序數(shù)據(jù)字節(jié)可通過(guò)例如延遲奇數(shù)字節(jié)來(lái)進(jìn)行重排，以便形成奇數(shù)組的數(shù)據(jù)字節(jié)和偶數(shù)組的數(shù)據(jù)字節(jié)。由于每組由包含在C1碼字中的僅一半的數(shù)據(jù)字節(jié)組成，因而可將一C1碼字的奇數(shù)組數(shù)據(jù)字節(jié)與緊接的C1碼字的偶數(shù)組數(shù)據(jù)字節(jié)組合，由此形成打亂次序的字節(jié)。這種打亂的次序改善了ECC編碼數(shù)據(jù)的突發(fā)差錯(cuò)的抗擾性。打亂次序的ECC編碼字節(jié)由存儲(chǔ)器131提供給調(diào)制器140，其最好是完成8至16的調(diào)制，如果需要的話，還可以使用8至14(EFM)的調(diào)制。
存儲(chǔ)控制器133提供給存儲(chǔ)器131以必要的讀和寫地址，使得能夠產(chǎn)生交錯(cuò)形式的C2奇偶校驗(yàn)字節(jié)，并且還可將順序次序的數(shù)據(jù)字節(jié)重排成前述的打亂次序。
在ECC編碼技術(shù)優(yōu)選的實(shí)施例中，使用長(zhǎng)距離碼，也叫做L格式。L格式產(chǎn)生按圖18所示排列的C1碼字，下面進(jìn)一步加以描述。如果需要的話，ECC編碼數(shù)據(jù)可顯示出短距離碼或S格式，如圖19所描繪的，描述如下。基于是否選擇L格式或S格式，系統(tǒng)控制器110控制存儲(chǔ)控制器113，使得存儲(chǔ)器131允許數(shù)據(jù)字節(jié)以L格式或S格式進(jìn)行ECC編碼。
調(diào)制器140用來(lái)將由存儲(chǔ)器131所提供的8位字節(jié)變換成16位碼元，每個(gè)碼元均是行程長(zhǎng)度受限碼(RLL)，正如將要描述的。將會(huì)意識(shí)到，通過(guò)產(chǎn)生的16位碼元，是數(shù)字信號(hào)行程長(zhǎng)度函數(shù)的累計(jì)數(shù)字和值(DSV)，也就是連續(xù)的0數(shù)或連續(xù)的1數(shù)，其受限只允許按這種連續(xù)的0或1變化而產(chǎn)生的DC部分用以保持或限制為0。通過(guò)消去DC或所記錄的數(shù)字信號(hào)較低頻部分，則在重現(xiàn)數(shù)字信號(hào)時(shí)將會(huì)同樣存在的錯(cuò)誤會(huì)被減小。
調(diào)制器140由此產(chǎn)生一記錄信號(hào)，可將其聯(lián)接到剪輯裝置150上，該裝置可用以制成原盤，由該盤可生產(chǎn)出一個(gè)或多個(gè)母盤，并且由該盤可以沖壓復(fù)制以分發(fā)給最終用戶。也就是說(shuō)，該沖壓的盤構(gòu)成CDROMs。
在一個(gè)實(shí)施例中，剪輯裝置包括一電光調(diào)制器151，它依靠所謂的Pockels效應(yīng)(Pockels effect)來(lái)調(diào)制用于“剪輯”原盤的光束。該原盤可由仿形裝置160使用以生產(chǎn)原盤的主盤。仿形裝置160依靠常用技術(shù)，如設(shè)計(jì)和真空淀積，以生產(chǎn)出多個(gè)母盤。該母盤可用于沖壓機(jī)，其注模復(fù)制，接著可將其包裝和分發(fā)。圖1中的方框171和172試圖表示在制造該盤中的注模和包裝裝置。完成的盤描繪成盤100。
現(xiàn)將結(jié)合圖2的方框圖來(lái)描述用于重現(xiàn)記錄于光盤100上的信息的技術(shù)。這里，盤可通過(guò)投射光束的光拾取器212來(lái)光學(xué)地讀取，如具有空間頻率為1=λ/2na的激光，該光束由盤反射并通過(guò)常規(guī)拾取檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)。檢測(cè)器將反射的光束變換成相應(yīng)的電信號(hào)，將該電信號(hào)由拾取器212提供給被波形均衡器213，然后提供給鎖相環(huán)時(shí)鐘再生電路214和解調(diào)器215。以恢復(fù)的電信號(hào)的傳送可用于同步鎖相環(huán)路，以由其抽取時(shí)鐘信號(hào)，用以將數(shù)據(jù)記錄在盤上。將抽取的時(shí)鐘信號(hào)聯(lián)接到解調(diào)器215上，它可完成RLL解調(diào)，下面結(jié)合圖31來(lái)對(duì)其更詳細(xì)地加以描述。只要說(shuō)如果數(shù)據(jù)按16位碼元記錄在盤100上時(shí)，解調(diào)器215可將每個(gè)16位碼元解調(diào)成8位碼元或字節(jié)就足夠了。
將由盤100再生的解調(diào)數(shù)據(jù)提供給環(huán)形緩沖器217，也可將由鎖相環(huán)時(shí)鐘再生電路214抽取的時(shí)鐘信號(hào)提供給環(huán)形緩沖器，以容許解調(diào)數(shù)據(jù)的“時(shí)鐘輸入”。還可將解調(diào)的數(shù)據(jù)由解調(diào)器215提供給區(qū)段標(biāo)題檢測(cè)器221，其可用以檢測(cè)，并可將區(qū)段標(biāo)題與解調(diào)的數(shù)據(jù)分開。
環(huán)形緩沖器217可聯(lián)接到糾錯(cuò)電路216上，它可用以糾正可能存在于存儲(chǔ)在環(huán)形緩沖器中的數(shù)據(jù)中。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)以長(zhǎng)距離碼記錄時(shí)，其碼如可由C1碼字組成，每個(gè)碼字由136碼元組成，其包括表示數(shù)據(jù)(如C2數(shù)據(jù))的116碼元，表示C2奇偶性的12碼元和表示C1奇偶性的8碼元，糾錯(cuò)電路216首先使用C1奇偶校驗(yàn)碼元來(lái)糾正可能存在于C1字中的錯(cuò)誤。將經(jīng)糾正的C1字再寫入環(huán)形緩沖器217；然后糾錯(cuò)電路使用C2奇偶校驗(yàn)碼元用以進(jìn)一步糾錯(cuò)。那些經(jīng)進(jìn)一步糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)碼元被再寫入環(huán)形緩沖器作為經(jīng)糾正的數(shù)據(jù)。上述的再頒專利Re31,666用作糾錯(cuò)的例子可以進(jìn)行參考。
在檢測(cè)到區(qū)段標(biāo)題中的錯(cuò)誤情況下，糾錯(cuò)電路216使用C1奇偶校驗(yàn)碼元來(lái)糾正區(qū)段標(biāo)題，并將經(jīng)糾正的區(qū)段標(biāo)題再寫入?yún)^(qū)段標(biāo)題檢測(cè)器221中。有益的是，不需要C2奇偶校驗(yàn)碼元用于區(qū)段標(biāo)題的糾錯(cuò)。
如上所述，提供了四種糾借編碼的輸入數(shù)據(jù)碼元表現(xiàn)出一給定順序，而糾錯(cuò)編碼碼元為記錄可以以不同順序進(jìn)行重新設(shè)置。在一種設(shè)置中，奇數(shù)和偶數(shù)碼元是分開的，并且C1碼字的奇數(shù)碼元的奇數(shù)組記錄，同時(shí)C1碼字的偶數(shù)碼元的偶數(shù)組記錄。另外，可將不同C1碼字的奇數(shù)和偶數(shù)碼元組合成一起用的記錄。再有，可以使用其它順序設(shè)置用以記錄數(shù)據(jù)。在重放過(guò)程中，糾錯(cuò)電路216和環(huán)形緩沖器217可協(xié)同操作用的將恢復(fù)的數(shù)據(jù)碼元復(fù)原到其原有的給定順序。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)碼元可被認(rèn)為可以以打亂的次序來(lái)記錄，糾錯(cuò)電路和環(huán)形緩沖器的結(jié)合操作可用以將C1碼字中碼元的順序重新設(shè)置成其適當(dāng)?shù)脑O(shè)置順序。
可將存儲(chǔ)在環(huán)形緩沖器217中的糾錯(cuò)數(shù)據(jù)聯(lián)接到錯(cuò)誤檢測(cè)電路222上，該電路使用通過(guò)EDC加法器127(圖1)加到記錄數(shù)據(jù)上的EDC位來(lái)檢測(cè)未改正的錯(cuò)誤。在數(shù)據(jù)不能被校正的情況下，EDC檢測(cè)器222可提供一適當(dāng)?shù)闹甘?，如在特定未改正的字?jié)中的錯(cuò)誤標(biāo)志或在未改正的C1碼字中的錯(cuò)誤標(biāo)志，并且可將經(jīng)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)，其帶有或不帶有這種錯(cuò)誤標(biāo)志，按具體情況，聯(lián)接到輸出端224上。
另外，從光盤100恢復(fù)的TOC信息由引錯(cuò)電路216糾錯(cuò)并由EDC檢測(cè)器222檢錯(cuò)之后耦合到TOC存儲(chǔ)器223用來(lái)控制數(shù)據(jù)重放運(yùn)作并允許迅速存取到用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器223中存儲(chǔ)的TOC信息以及由區(qū)段標(biāo)題檢測(cè)器221從重放數(shù)據(jù)中分離出來(lái)的區(qū)段信息被耦合到系統(tǒng)控制器230。系統(tǒng)控制器響應(yīng)于由用戶接口231送來(lái)的用戶產(chǎn)生的指令來(lái)控制光盤驅(qū)動(dòng)器225，以便存取所要求的軌跡以及那些軌跡中的區(qū)段就這樣來(lái)重放用戶請(qǐng)求的用戶數(shù)據(jù)。例如TOC存儲(chǔ)器223中存儲(chǔ)的TOC信息可以包括表示每條軌跡的起始位置的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制器230響應(yīng)于用戶產(chǎn)生的存取特定軌跡的請(qǐng)求來(lái)控制盤驅(qū)動(dòng)器225以使被請(qǐng)求的軌跡定位并進(jìn)行存取。存取軌跡中表示數(shù)據(jù)的特定識(shí)別信息可以被恢復(fù)并由區(qū)段標(biāo)題檢測(cè)器221送到系統(tǒng)控制器230，這樣就實(shí)現(xiàn)對(duì)這種數(shù)據(jù)的快速存取。以下更詳細(xì)地進(jìn)一步描述TOC信息和區(qū)段信息，這些信息對(duì)于用上述的方法控制盤驅(qū)動(dòng)器是有用的。
從下面對(duì)圖10和圖21的討論可明白，用包含在同一個(gè)C1碼字中的C1奇偶校驗(yàn)碼元作為區(qū)段標(biāo)題可以對(duì)由光盤恢復(fù)的區(qū)段標(biāo)題信息糾錯(cuò)。僅用C1奇偶校驗(yàn)碼元多半都能糾正區(qū)段標(biāo)題中出現(xiàn)的任何錯(cuò)誤。因?yàn)镃1碼字包含由不同的C1碼字中包括的數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生的C2奇偶校驗(yàn)碼元。所以不用等待糾正區(qū)段標(biāo)題之前要被組裝的全部C2奇偶校驗(yàn)碼元就能快速檢測(cè)區(qū)段信息。這樣，包括在區(qū)段標(biāo)題中作為區(qū)段地址的區(qū)段位置信息被檢測(cè)出來(lái)，從而有助于快速存取到要求的區(qū)段。這一點(diǎn)要和普通的CD-ROM相比較，普通CD-ROM中區(qū)段標(biāo)題信息插入在幾個(gè)C1碼字之中，這就要求區(qū)段標(biāo)題數(shù)據(jù)前的所有的那些C1碼字的恢復(fù)和糾錯(cuò)能被匯編整理。
圖3是一幅示意圖，表示光盤100的記錄表面被分成為分離的區(qū)域的方式，它們稱之為引入?yún)^(qū)、節(jié)目區(qū)和引出區(qū)，圖3還標(biāo)明了節(jié)目區(qū)和引出區(qū)的引入?yún)^(qū)段地址。在說(shuō)明的實(shí)施例中包含在引入?yún)^(qū)中的區(qū)段呈現(xiàn)為負(fù)區(qū)段地址，以區(qū)段地址-1結(jié)束，該地址按16進(jìn)制表示為OXFFFFFF。節(jié)目區(qū)中的第一區(qū)段地址表示為地址0。如圖所示，節(jié)目區(qū)的長(zhǎng)度或區(qū)間取決于其中所記錄的數(shù)據(jù)量，因此節(jié)目區(qū)記錄的最末區(qū)段的地址是可變的。所以可以清楚的是引出區(qū)段的第1區(qū)段地址是可變的，而且取決于節(jié)目區(qū)的長(zhǎng)度。
圖4A和4B中原理性地說(shuō)明了圖3所示的光盤構(gòu)形的一個(gè)實(shí)施例，在此，由一條或多條TOC軌跡構(gòu)成的TOC區(qū)設(shè)置在引入?yún)^(qū)中，TOC信息記錄在標(biāo)識(shí)為-32到-1的區(qū)段中(圖4A)，這32個(gè)TOC信息的區(qū)段像單條TOC軌跡一樣占據(jù)引入?yún)^(qū)中的一個(gè)固定位置。在圖4B中，雙TOC區(qū)和可用作其他目的的別的數(shù)據(jù)一起被設(shè)置在引入?yún)^(qū)中。圖4A和4B中所示的節(jié)目區(qū)由N條軌跡構(gòu)成，其中N是可變的，節(jié)目區(qū)的第1條軌跡的區(qū)段地址是地址0；節(jié)目區(qū)中包含的軌跡的總數(shù)取決于光盤上存儲(chǔ)的信息量，而且每條軌跡中包含的區(qū)段數(shù)也是可變的，所以軌跡2、3……N的引入?yún)^(qū)段的區(qū)段地址也是變化的。當(dāng)然，引出區(qū)在第N條軌跡記錄之后才開始。
在一個(gè)實(shí)施例中，記錄在給定盤上的數(shù)據(jù)可以容許不同的應(yīng)用，但是在各軌跡上記錄的全部數(shù)據(jù)最好容許同一種應(yīng)用。
圖5表示的是另一種盤記錄格式，其中TOC信息和圖4中所示的情況相同被記錄在引入?yún)^(qū)，例如從區(qū)段32到區(qū)段-1，而TOC信息的復(fù)制信息記錄在節(jié)目區(qū)中。在圖5所示的例子中，TOC信息的復(fù)制信息被記錄在至少一條軌跡上，該軌跡的引入?yún)^(qū)段例如是區(qū)段1024。如以下將描述的那樣，由于TOC區(qū)的大小是固定的32個(gè)區(qū)段，所以復(fù)制的TOC區(qū)的最后扇區(qū)是扇區(qū)1055；并且下一個(gè)用戶數(shù)據(jù)軌跡的引入扇區(qū)標(biāo)識(shí)為區(qū)段1056。在節(jié)目區(qū)中提供TOC信息的復(fù)制信息的一個(gè)原因是某些計(jì)算機(jī)應(yīng)用不容易識(shí)別具有負(fù)地址的區(qū)段中記錄的數(shù)據(jù)(像記錄在引入?yún)^(qū)中的區(qū)段-32到-1的TOC信息)。
圖6中描繪了另外一種記錄在光盤上的數(shù)據(jù)格式的實(shí)施例，其中TOC區(qū)以區(qū)段0到區(qū)段31的地址記錄在節(jié)目區(qū)。在這里，節(jié)目區(qū)中TOC信息的記錄不同于圖5的節(jié)目區(qū)中TOC信息的記錄，圖6的記錄方式不包括TOC信息的復(fù)制信息。然而，由于圖6中是以正區(qū)段地址來(lái)記錄TOC信息，所以避免了由于計(jì)算機(jī)識(shí)別負(fù)區(qū)段地址的困難而造成的錯(cuò)誤理解的可能性。
在圖5和圖6所示的TOC信息被記錄在節(jié)目區(qū)中的實(shí)施例中，可以明白TOC區(qū)是和與采用光盤的計(jì)算機(jī)特別有關(guān)的數(shù)據(jù)文件隔開的。圖7描繪了另外的記錄在光盤上的數(shù)據(jù)格式，并說(shuō)明TOC區(qū)被定位于區(qū)段32到區(qū)段63。在這個(gè)方案中，區(qū)段0到31中記錄的信息是為計(jì)算機(jī)文件儲(chǔ)備的，這些信息對(duì)于使用光盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)特別有用，因此，在圖5,6和7的實(shí)施例中，其中TOC信息被記錄在節(jié)目區(qū)中，這樣的TOC信息和文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)是分離的，從而TOC信息不影響可能記錄在該光盤上的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)。這種文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)可能占據(jù)幾個(gè)扇區(qū)或幾十個(gè)區(qū)段；而且由于TOC信息被記錄在固定數(shù)量的區(qū)段中，占據(jù)固定的TOC區(qū)，因此就不存在TOC信息干擾這種文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的問題。
如上所述，在優(yōu)選實(shí)施例中，TOC信息被記錄在32個(gè)區(qū)段中，雖然不是必須的，但每個(gè)區(qū)段最好由2048字節(jié)構(gòu)成，記錄在TOC區(qū)中的TOC信息的一個(gè)例子列于如下的表1中。
表1
從上表可知，TOC信息包括供光盤信息用的一個(gè)區(qū)段，對(duì)此，表2作了更詳細(xì)的描述，還包括到31個(gè)扇區(qū)，這些區(qū)段中記錄軌跡信息(見表3)。TOC區(qū)還包括一個(gè)儲(chǔ)備扇區(qū)，用來(lái)記錄以后可能有用的信息。按照本發(fā)明的光盤的實(shí)際應(yīng)用，用戶信息可以記錄在N條軌跡上，例如N=256。TOC區(qū)中記錄的軌跡信息只與記錄在相應(yīng)軌跡中的數(shù)據(jù)有關(guān)，如將要結(jié)合表3所描述的那樣。
表2表示構(gòu)成記錄在TOC區(qū)中的光盤信息的數(shù)據(jù)。
表2光盤信息
這些標(biāo)識(shí)光盤信息的字段更詳細(xì)描述如下HD-CD ID該字段由8字節(jié)組成，包含識(shí)別盤上記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)字符串，其中包括用來(lái)表示TOC信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表示軌跡信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和區(qū)段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如如果字符串是“HD-CD001”，那么盤上記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是圖4所示的類型；用來(lái)表示TOC信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1所示；用來(lái)表示軌跡信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表2和3所示；區(qū)段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如用戶數(shù)據(jù)軌跡表示如表4(將要描述)。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用字符串“HD-CD 002”，“HD-CD 003”，等來(lái)標(biāo)識(shí)。記錄在這個(gè)字段中的特定的字符串由重放設(shè)備來(lái)檢測(cè)，該設(shè)備能根據(jù)感知到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)格地譯出所重放的數(shù)據(jù)。
光盤類型這1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)光盤的類型，如只讀光盤，一次寫入多次讀出光盤(WORM)或可抹除光盤(如稱之為“小型”盤的可寫入光盤。
為光盤尺寸儲(chǔ)備這一個(gè)字節(jié)的字段是用來(lái)標(biāo)識(shí)光盤尺寸的，例如120mm直徑的光盤可以用數(shù)值“1”來(lái)標(biāo)識(shí)；直徑80mm的盤可以用數(shù)值“2”標(biāo)識(shí)，等等。另外，該信息組也可以用來(lái)標(biāo)識(shí)光盤的存儲(chǔ)容量以代替盤徑。
引出區(qū)段地址這3個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)引出區(qū)的第1區(qū)段的地址。
為多節(jié)和可寫入?yún)?shù)的儲(chǔ)備這兩個(gè)字段都是由20字節(jié)組成，存儲(chǔ)信息對(duì)可抹除光盤或WORM光盤特別存用，在此不予詳述。
容量數(shù)當(dāng)為特殊應(yīng)用而由幾個(gè)盤構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)集合時(shí)使用這1個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)字段，例如如果該數(shù)據(jù)集合包括2,3,4等張盤，該信息組標(biāo)識(shí)其中之一是當(dāng)前盤。
總?cè)萘繑?shù)這一個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)包括當(dāng)前盤在內(nèi)的構(gòu)成數(shù)據(jù)集合的盤的總數(shù)。
目錄號(hào)這16個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)該盤上所記錄的信息或和程序的類型，這種標(biāo)識(shí)構(gòu)成“目錄號(hào)”，現(xiàn)在被表示成標(biāo)識(shí)不同物品的UPC/EAN/JAN。
為應(yīng)用ID串的儲(chǔ)備這8字節(jié)的字段要用來(lái)標(biāo)識(shí)該光盤媒體的特殊用戶應(yīng)用，現(xiàn)在不用這個(gè)字段。
英語(yǔ)/ISO 646光盤標(biāo)題這16字節(jié)的字段用英文按ISO 646標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)光盤的標(biāo)題，雖然光盤的實(shí)際標(biāo)題可以用其他語(yǔ)言，但它的英譯文或該標(biāo)題的相應(yīng)的英文標(biāo)識(shí)被記錄在該字段中。按照另外的實(shí)施例，該字段可以包含較少或較多的字節(jié)，以適應(yīng)較短或較長(zhǎng)的英文標(biāo)題。
指定語(yǔ)言國(guó)家代碼這3字節(jié)的字段用來(lái)標(biāo)識(shí)光盤標(biāo)題的實(shí)際語(yǔ)言。例如如果光盤標(biāo)題的實(shí)際語(yǔ)言是日語(yǔ)，該字段把“指定語(yǔ)言國(guó)家”記錄為日本；如果標(biāo)題是用法語(yǔ)，該字段就把“指定語(yǔ)言國(guó)家”記錄為法國(guó)。在該字段中記錄的代碼可以表現(xiàn)為與特定國(guó)家相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，或者該字段也可以用ISO 3166標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定。如果不要用該字段，其中所記錄的字符串可以是0×FFFFFF。
用指定語(yǔ)言的光盤標(biāo)題長(zhǎng)度這1個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)的是在“用指定語(yǔ)言的光盤標(biāo)題”字段(被描述的)中用指定語(yǔ)言表現(xiàn)光盤標(biāo)題的字節(jié)數(shù)。如果不按英語(yǔ)以外的其他語(yǔ)言記錄，那么“用指定語(yǔ)言的光盤標(biāo)題”字段留空，并且該字段的值是0。
用指定語(yǔ)言的光盤標(biāo)題這N字節(jié)的字段代表用指定語(yǔ)言的光盤標(biāo)題這就要求不同的語(yǔ)種不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)表示光盤標(biāo)題，并且希望把這種指定語(yǔ)種標(biāo)準(zhǔn)被用作該字段中所記錄的數(shù)據(jù)。由此而知，構(gòu)成該字段的字節(jié)數(shù)是變化的。
第1軌跡數(shù)這個(gè)1字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)構(gòu)成包含用戶信息的第1軌跡的軌跡數(shù)，例如如果TOC信息被記錄在單條軌跡上，而且該單條軌跡被標(biāo)識(shí)為程序區(qū)中的軌跡0，那么構(gòu)成“第1軌跡數(shù)”的軌跡數(shù)就是1。
輸入軌跡數(shù)這1字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)被記錄的用戶軌跡的總數(shù)，由此可知，如果這個(gè)字段包含單個(gè)字節(jié)，那么最大可以記錄256條用戶數(shù)據(jù)軌跡，即包含用戶信息的軌跡。
現(xiàn)在結(jié)合下表3來(lái)描述表1中所示的TOC數(shù)據(jù)的軌跡字段中記錄的數(shù)據(jù)
表3軌跡信息
現(xiàn)在更詳細(xì)說(shuō)明表3中的構(gòu)成軌跡信息的每個(gè)字段所記錄的信息。
軌跡號(hào)該1個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)這個(gè)軌跡信息所代表的軌跡的號(hào)碼。因?yàn)橛?個(gè)字節(jié)來(lái)標(biāo)識(shí)軌跡號(hào)，所以最大可記錄256條用戶數(shù)據(jù)軌跡，當(dāng)然，單個(gè)軌跡號(hào)標(biāo)識(shí)各軌跡，而不用同一軌跡號(hào)標(biāo)識(shí)該光盤上的兩條軌跡。雖然連續(xù)的軌跡最好順序編號(hào)，顯然，如果必要的話每條軌跡可以安排一個(gè)隨機(jī)號(hào)碼，并且該隨機(jī)號(hào)碼用“軌跡號(hào)”字段來(lái)標(biāo)識(shí)。
ECC類型這個(gè)1個(gè)字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)糾錯(cuò)碼，該糾錯(cuò)碼用來(lái)對(duì)該盤上記錄的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。例如ECC類型即可以是稱之為L(zhǎng)格式的長(zhǎng)距糾錯(cuò)碼也可以是稱之為S格式的短距糾錯(cuò)碼，后面要說(shuō)明L格式和S格式之間的差別。
速度設(shè)定這個(gè)1字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)從該光盤上恢復(fù)數(shù)據(jù)所執(zhí)行的數(shù)據(jù)傳送速率，例如基準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳送速率是1.4Mbps，那么該“速度設(shè)定”可以呈現(xiàn)的代表值為1×基準(zhǔn)速率或2×基準(zhǔn)速率或4×基準(zhǔn)速率或6×基準(zhǔn)速率。圖8是表格方式表示“速度設(shè)定”字段；顯然，數(shù)據(jù)傳送速率不必是基準(zhǔn)速率的整數(shù)倍，如用數(shù)值“FF”表示的那樣。如圖8所示，這個(gè)字段中的字節(jié)值0代表不要求數(shù)據(jù)讀出的真實(shí)時(shí)間，很明顯，與視頻數(shù)據(jù)相反，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)不要求真實(shí)讀出時(shí)間。因此，如果用表3中的“軌跡號(hào)”信息組標(biāo)識(shí)的軌跡內(nèi)記錄計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的話，“速度設(shè)定”信息組的值就被設(shè)定為0。
起始和結(jié)束區(qū)段地址(SA)這些3字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)“軌跡號(hào)”字段中標(biāo)識(shí)的軌跡的超始區(qū)段的地址和該軌跡結(jié)束扇區(qū)的地址。由于包括在軌跡中的扇區(qū)數(shù)是變化的，所以給定的軌跡的起始扇區(qū)和結(jié)束扇區(qū)的地址都不固定。因此，在執(zhí)行所要求的光盤的高速存取動(dòng)作時(shí)這些字段是有用的。
起始點(diǎn)時(shí)間代碼這個(gè)4字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)由“軌跡號(hào)”字段標(biāo)識(shí)的軌跡中的起始區(qū)段的時(shí)間代碼，由此可知，如果用戶信息代表視頻數(shù)據(jù)，那么這種視頻數(shù)據(jù)可以用普通時(shí)間代碼來(lái)記錄，并且包含這種視頻數(shù)據(jù)的軌跡的起始區(qū)段被記錄在這個(gè)“起始點(diǎn)時(shí)間代碼”字段中。如果不用用戶信息記錄時(shí)間代碼，可以把該字段留空或者可以提供一個(gè)像字符代碼0那樣的無(wú)數(shù)據(jù)。
播放時(shí)間這個(gè)4字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)用“軌跡號(hào)”字段標(biāo)識(shí)的軌跡中所記錄的節(jié)目信息的整個(gè)播放時(shí)間，例如如果這個(gè)軌跡中的用戶信息是音頻節(jié)目，對(duì)該軌跡的播放時(shí)間大約可以是10分鐘；如果用戶信息構(gòu)成壓縮的視頻數(shù)據(jù)，那么播放時(shí)間可以是2分鐘或3分鐘或者甚至到15分鐘。
母盤日期和時(shí)間這個(gè)7字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)制造這種光盤的母盤的開發(fā)日期和時(shí)間，圖9是列表表示的該字段。如果需要的話，該字段可以用字符代碼0表示的無(wú)效數(shù)據(jù)來(lái)替代。
為應(yīng)用ID串的儲(chǔ)備這個(gè)8字節(jié)字段用來(lái)存儲(chǔ)代表特殊應(yīng)用的信息，對(duì)于這種特殊應(yīng)用要使用由“軌跡號(hào)”標(biāo)識(shí)的軌跡中記錄的數(shù)據(jù)。這與表2中的“應(yīng)用ID”字段稍有區(qū)別，因?yàn)楸?信息組要標(biāo)識(shí)針對(duì)整個(gè)盤的應(yīng)用或使用的類型，而表3的“應(yīng)用ID”字段簡(jiǎn)要地標(biāo)識(shí)那張盤上所特定的軌跡中記錄的數(shù)據(jù)的類型或使用。
參照?qǐng)D10，來(lái)說(shuō)明用戶信息區(qū)段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例。TOC信息也被記錄在區(qū)段中，這樣的TOC區(qū)段的結(jié)構(gòu)是類似的，如下的表4就列出了圖10中所示區(qū)段的字段。
表4扇區(qū)結(jié)構(gòu)
如圖10A所示，一個(gè)區(qū)段構(gòu)成一個(gè)包含實(shí)施例中安排的24個(gè)字節(jié)的區(qū)段標(biāo)題，其后是2048字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)、4字節(jié)檢錯(cuò)碼(EDC)和12字節(jié)的儲(chǔ)備。多個(gè)扇區(qū)最好構(gòu)成一個(gè)“群集”，例如一個(gè)群集包括8個(gè)或16個(gè)區(qū)段，可以把它作為優(yōu)選格式確定下來(lái)。
下面對(duì)構(gòu)成圖10A所示的扇區(qū)的不同信息組予以更詳細(xì)的說(shuō)明。
區(qū)段同步這個(gè)4字節(jié)的字段由予定的位組合構(gòu)成，該位組合容易檢測(cè)而且是唯一的，同時(shí)它又有別于區(qū)段的任何其他字段中所包含的數(shù)據(jù)組合。同步組合的精確檢測(cè)可以通過(guò)檢測(cè)從該區(qū)段重放的信息所產(chǎn)生的差錯(cuò)來(lái)確定。如果連續(xù)地檢測(cè)出大量的差錯(cuò)，就一定要認(rèn)為未精確地檢測(cè)到同步組合。另外，用來(lái)把16比特碼元變換為8比特字節(jié)(或者進(jìn)一步泛指把m比特碼元變換為n比特字節(jié))的解調(diào)器最好可以包括合適的非操作性變換表來(lái)把同步組合變換成字節(jié)。假定在解調(diào)器找不到相應(yīng)于接收的m比特碼元的n比特碼元就會(huì)出現(xiàn)同步組合。
周期性冗余碼(CRC)這個(gè)2字節(jié)的字段是從區(qū)段標(biāo)題中包括的子碼數(shù)據(jù)、群集位置數(shù)據(jù)、區(qū)段地址以及模式數(shù)據(jù)導(dǎo)出的，這種CRC數(shù)據(jù)被用來(lái)糾正這些字段中出現(xiàn)的差錯(cuò)。
子碼這個(gè)5字節(jié)字段下面來(lái)描述。
群集位置該1字節(jié)的字段標(biāo)識(shí)的是該群集中特定次序，這個(gè)區(qū)段就按該次序定位。例如如果該群集由8個(gè)區(qū)段形成，這個(gè)字段就把特定扇區(qū)標(biāo)識(shí)為該群集中的第1、第2、第3等區(qū)段。
地址這個(gè)3字節(jié)的字段構(gòu)成這個(gè)區(qū)段的唯一的地址，由于地址用3個(gè)字節(jié)表示，所以從理論上講最大可以記錄64K區(qū)段。圖4-7表示不同用戶數(shù)據(jù)軌跡的區(qū)段地址。
模式和子扇區(qū)頭這些字段通常被用于CD-ROM，在此所表示的數(shù)據(jù)與通常用于這種CD-RPM的數(shù)據(jù)相同。
用戶數(shù)據(jù)在用戶數(shù)據(jù)字段中記錄2048字節(jié)的信息，例如可以記錄計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，壓縮的視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)等等。如果記錄視頻數(shù)據(jù)，則如標(biāo)準(zhǔn)ISO 1381-1中所述的那樣，可以用MPEG標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓縮這些數(shù)據(jù)。
檢錯(cuò)碼這個(gè)4字節(jié)數(shù)據(jù)是用EDC加法器127(圖1)疊加的循環(huán)碼，它用來(lái)檢測(cè)區(qū)段中不能糾正的差錯(cuò)。
圖10B原理性地說(shuō)明了區(qū)段標(biāo)題的另一個(gè)實(shí)施例，該區(qū)段標(biāo)題包含20個(gè)字節(jié)。這20字節(jié)區(qū)段標(biāo)題字段(圖10B)類似于圖10A所示的區(qū)段標(biāo)題的字段。為避免不必要的重復(fù)，在此不予進(jìn)一步描述。
現(xiàn)在結(jié)合圖11A-11E詳細(xì)討論子碼字段，子碼字段由兩部分構(gòu)成；1字節(jié)的地址和4字節(jié)的數(shù)據(jù)，地址部分的值用來(lái)識(shí)別記錄在數(shù)據(jù)部分的數(shù)據(jù)類型。例如如圖11A所示，如果地址部分的值是0，則數(shù)據(jù)部分中未記錄數(shù)據(jù)或0數(shù)據(jù)。
如果地址部分的值是1，如圖11B所示，數(shù)據(jù)部分就提供如下1字節(jié)的信息軌跡號(hào)這個(gè)數(shù)據(jù)表示記錄包含這個(gè)子碼的區(qū)段的軌跡的號(hào)碼。
復(fù)制權(quán)這個(gè)字節(jié)呈現(xiàn)圖12所示的結(jié)構(gòu)，其中“1”代表禁止復(fù)制有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)，“0”表示允許復(fù)制有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。復(fù)制權(quán)字段的位的位置表示選擇禁止或允許的復(fù)制的用戶數(shù)據(jù)的類型。如圖12所示，被識(shí)別的用戶數(shù)據(jù)有模擬視頻數(shù)據(jù)、模擬音頻數(shù)據(jù)、數(shù)字視頻數(shù)據(jù)、數(shù)字音頻數(shù)據(jù)等等。例如如果這個(gè)區(qū)段中的用戶數(shù)據(jù)是數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，并且禁止復(fù)制那個(gè)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，那么復(fù)制權(quán)字節(jié)出現(xiàn)為“00100000”。
應(yīng)用ID該字段表示在這個(gè)區(qū)段內(nèi)記錄的用戶數(shù)據(jù)要特殊應(yīng)用，典型的應(yīng)用實(shí)例示于圖13，如計(jì)算機(jī)文本、視頻、視頻/音頻等。如果該區(qū)段未記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用ID字節(jié)可以被表示為0字符。
ECC類型這個(gè)數(shù)據(jù)表示用戶數(shù)據(jù)是否按照L格式或S格式進(jìn)行ECC編碼，如圖16所示?？梢杂眠@個(gè)ECC類型字節(jié)的其他值表示ECC代碼的其他類型。
如圖11C所示，如果子碼地址值是2，那么該數(shù)據(jù)部分代表時(shí)間代碼，也就是說(shuō)，如果該區(qū)段中記錄的用戶數(shù)據(jù)是時(shí)間可變的，例如如果這種數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)，那么被記錄在子碼字段中的時(shí)間代碼數(shù)據(jù)代表時(shí)間數(shù)據(jù)，按該時(shí)間數(shù)據(jù)記錄用戶數(shù)據(jù)。這種時(shí)間代碼的一個(gè)例子示于圖14中。其中2個(gè)數(shù)字的BCD位用來(lái)表示時(shí)、分、秒和禎，用戶數(shù)據(jù)按照這個(gè)時(shí)間被記錄在這個(gè)區(qū)段中。
如圖11D所示，如果地址部分的這個(gè)值是3，那么該子碼字段的數(shù)據(jù)部分表示從該子碼字段所記錄的區(qū)段到剛好超前的壓縮視頻圖像I所記錄的第1區(qū)段的距離；以及從該區(qū)段到隨后的壓縮視頻圖像I所記錄的第1區(qū)段的距離。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)理解當(dāng)視頻數(shù)據(jù)按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼壓縮時(shí)可以構(gòu)成稱之為I圖像的幀內(nèi)編碼圖像、稱之為P圖像的超前編碼視頻圖像和稱之為B圖像的雙向超前編碼視頻圖像。其地址部分為3的子碼字段的數(shù)據(jù)部分指示出該扇區(qū)與下一個(gè)超前I圖像及下一個(gè)隨后I圖像的開端之間的距離。
如圖11E所示，如果地址部分的值是4，則數(shù)據(jù)部分包括1字節(jié)圖像類型和2字節(jié)瞬時(shí)參考數(shù)據(jù)，圖像類型指出記錄在這個(gè)扇區(qū)內(nèi)的視頻圖像是否是I、P或B圖像(見圖15)，瞬時(shí)參考數(shù)據(jù)指示記錄在這個(gè)扇區(qū)的特定圖像的在原始圖像顯示順序中的位置。那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都知道，在重放運(yùn)行期間這個(gè)瞬時(shí)參考數(shù)據(jù)是很有用的，因?yàn)楫?dāng)B圖像最后顯示時(shí)，按MPEG碼順序的壓縮的B圖像數(shù)據(jù)的位置很不同于該圖像的實(shí)際位置。
本發(fā)明中優(yōu)選的ECC格式是L格式，圖17中原理性地表示出了被編碼的“數(shù)據(jù)幀”。該ECC“幀”在此稱之為C1碼字，該碼字在記錄時(shí)由跟隨有136個(gè)數(shù)據(jù)碼元的同步組合構(gòu)成。如下所述，使用術(shù)語(yǔ)“碼元”而不用“字節(jié)”是因?yàn)楸挥涗浀摹按a元”由16比特(稱為訊道比特)組成，而字節(jié)則僅由8比特構(gòu)成。然而，可以知道在從8比特轉(zhuǎn)換為16比特之前，即C1碼字調(diào)制之前，該C1碼字仍然是由圖17所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中將會(huì)理解所說(shuō)明的碼元實(shí)際上是字節(jié)。
現(xiàn)在簡(jiǎn)述產(chǎn)生C1碼字結(jié)構(gòu)的方法，稱為C2碼字的116數(shù)據(jù)字節(jié)或碼元提供到圖1的由存儲(chǔ)器131和ECC電路132構(gòu)成的ECC編碼器。C2保持部被加到C2碼字上，最好是插入在兩組58碼元之間，而C1保持部則加在總共128碼元的末端。保持部?jī)H僅是在以后要插入奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流中留出位置。因此，初始C1碼字可以被認(rèn)為是這樣構(gòu)成的，即一組58數(shù)據(jù)碼元之后是C2保持部，再后是一組58數(shù)據(jù)碼元，最后是C1保持部。然后，用例如2元加法產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，最好是一個(gè)初始C1字中的一個(gè)數(shù)據(jù)碼元與下一個(gè)(或第2個(gè))初始C1字中包括的數(shù)據(jù)碼元2元組合。如果需要的話，進(jìn)一步與第3跟隨初始C1字等相組合也是有效的，以便產(chǎn)生一個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元。第1初始C1字中的下一個(gè)數(shù)據(jù)碼元與下一個(gè)跟隨的初始C1字中的各數(shù)據(jù)碼元相組合的類似的方法產(chǎn)生下一個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元。按照這種方式，通過(guò)用予定量的數(shù)據(jù)碼元與同樣予定數(shù)量的連續(xù)初始C1字組合來(lái)產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元。也就是說(shuō)，如果用2元組合2個(gè)數(shù)據(jù)字來(lái)產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼，那么第1初始C1字的一個(gè)數(shù)據(jù)字就與下一個(gè)跟隨的初始C1字的下一個(gè)碼元位置上的一個(gè)數(shù)據(jù)碼元相組合。如果組合3個(gè)數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，那么連續(xù)碼元位置上的一個(gè)數(shù)據(jù)碼元與3個(gè)連續(xù)的初始C1字每一個(gè)相組合而產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元。如果組合4個(gè)數(shù)據(jù)碼元產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，那么連續(xù)的碼元位置上的一個(gè)數(shù)據(jù)碼元就要和4個(gè)連續(xù)的初始C1字的每一個(gè)相組合。
作為這種ECC編碼的理想的一面，該被組合的數(shù)據(jù)碼元在各自的初始C1字中占據(jù)連續(xù)的位置。這就是說(shuō)，如果在第一初始C1字中的數(shù)據(jù)碼元是第n個(gè)數(shù)據(jù)碼元，則第二初始C1字中的數(shù)據(jù)碼元是第n+1個(gè)數(shù)據(jù)碼元，第二初始C1字中的數(shù)據(jù)碼元是第n+2個(gè)數(shù)據(jù)碼元，等等。
當(dāng)12個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元以剛才描述的方式產(chǎn)生時(shí)，這12個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元被插入到第一初始C1字的C2保持部分，于是構(gòu)成一個(gè)初步C1字。然后，由普通的奇偶校驗(yàn)碼元發(fā)生器產(chǎn)生8個(gè)C1奇偶校驗(yàn)碼元，以響應(yīng)包含在該初步C1字中的數(shù)據(jù)和奇偶校驗(yàn)碼元。產(chǎn)生的C1奇偶校驗(yàn)碼元被插入到C1保持部分中，于是構(gòu)成C1碼字。
在圖17所示的C1碼字中，C2奇偶校驗(yàn)碼元被插入在兩組數(shù)據(jù)符之間。可替換地，該C2奇偶校驗(yàn)碼元可被設(shè)置在116個(gè)數(shù)據(jù)碼元的末尾，即在C2字的末尾。預(yù)定數(shù)量的具有圖17所示結(jié)構(gòu)的C1碼字構(gòu)成了長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。即預(yù)定數(shù)量的C1碼字被用作具有圖18所示結(jié)構(gòu)的L格式ECC編碼數(shù)據(jù)。正如所示，使用了128個(gè)C1碼字，即i=0,1,……127。每個(gè)C1碼字包括一個(gè)同步碼或組合，其后跟有136個(gè)碼元S0,S1,…Sj…S135，這里j=0,1…135。圖18中所示的圓表示產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元的方式。如上面已描述的，為C1。碼字產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，以響應(yīng)包含在碼字C10,C11,…C1r中的數(shù)據(jù)碼元(這里γ表示數(shù)據(jù)碼元的數(shù)量)，并將其組合產(chǎn)生該奇偶校驗(yàn)碼元。從圖17和18中可以看到，碼元S0-S127構(gòu)成數(shù)據(jù)和C2奇偶校驗(yàn)碼元，而碼元S128-S135構(gòu)成C1奇偶校驗(yàn)碼元?？梢岳斫猓?yàn)?2個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元被記錄在一個(gè)C1碼字中，所以能夠校正多至12個(gè)數(shù)據(jù)碼元。由于這12個(gè)數(shù)據(jù)碼元包括在12個(gè)連續(xù)C1碼字中，所以能夠校正12個(gè)C1碼字的突發(fā)差錯(cuò)，其可校正差錯(cuò)的數(shù)量為12×136=1,632個(gè)碼元。
圖19中簡(jiǎn)要地示出了S格式ECC編碼的例子。在該S格式中，12個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元被分成兩組，每6個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元一組，一組6個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元被加到58個(gè)數(shù)據(jù)碼元上，而另一組6個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元被加到下一個(gè)58個(gè)數(shù)據(jù)碼元上。這樣，不同于從包括在128個(gè)C1碼字中的數(shù)據(jù)碼元中產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，S格式中的C2奇偶校驗(yàn)碼元從包含在具有圖19中所示的示意表示的64個(gè)C1碼字中的連續(xù)數(shù)據(jù)碼元中產(chǎn)生。相反，該L格式允許C2奇偶校驗(yàn)碼元的使用，以校正12個(gè)C1碼字中的差錯(cuò)，S格式支持多至6個(gè)C1碼字的奇偶校驗(yàn)校正。這里，S格式允許校正6×136=816個(gè)碼元的突發(fā)差錯(cuò)。
當(dāng)與在例如前面已建議類型的CD-ROM中使用的ECC格式相比時(shí)，按照本發(fā)明的L格式或S格式的使用使得冗余度從現(xiàn)有技術(shù)CD-ROM的大約25％的降低到本發(fā)明的大約15％。
圖21示出了一個(gè)由L格式或S格式中的ECC編碼數(shù)據(jù)形成的區(qū)段，其中該區(qū)段包括一個(gè)由24個(gè)碼元構(gòu)成的區(qū)段標(biāo)題，和還包括18個(gè)C1碼字每個(gè)C1碼字具有圖17中所示的結(jié)構(gòu)。包括在該區(qū)段中最后的C1碼字包括四個(gè)差錯(cuò)檢測(cè)碼碼元和12個(gè)留作以后使用的碼元。該區(qū)段標(biāo)題展示了圖10中所示的結(jié)構(gòu)。不過(guò)，可能出現(xiàn)在該區(qū)段標(biāo)題中的差錯(cuò)通?？蓛H通過(guò)使用為C1碼字產(chǎn)生的C1奇偶校驗(yàn)碼元進(jìn)行校正。
作為本發(fā)明的一個(gè)方面，包括在一個(gè)C1碼字中被記錄在軌跡中的碼元序列不同于被提供用于記錄的碼元序列。即(并參考圖1)提供給調(diào)制器140的碼元序列不用于提供給開關(guān)124的碼元序列。通過(guò)以(這里被稱作)一種擾亂的次序記錄數(shù)據(jù)碼元，則減小了突發(fā)差錯(cuò)的可能性，而這種突發(fā)差錯(cuò)會(huì)使數(shù)據(jù)在重放時(shí)達(dá)到不可解釋的程度。特別地，如果該數(shù)據(jù)表示視頻信息，則數(shù)據(jù)碼元的擾亂的次序進(jìn)行記錄將提高能恢復(fù)精確視頻圖象的可能性，即使是在突發(fā)差錯(cuò)存在的情況下。圖20是數(shù)據(jù)碼元被擾亂以便記錄的方法的示意性表示。
假設(shè)數(shù)據(jù)碼元以次序Dk被記錄在記錄盤上，并且進(jìn)一步假設(shè)每個(gè)C1碼字由m個(gè)碼元構(gòu)成，這些碼元中的n個(gè)構(gòu)成一個(gè)C2碼字(即116個(gè)數(shù)據(jù)碼元和12個(gè)C2奇偶校驗(yàn)碼元)，而這些碼元中的m-n個(gè)構(gòu)成C1奇偶校驗(yàn)碼元。用于記錄的i、j、k,m和n之間的關(guān)系如下k=m×i+2×j-m，當(dāng)j＜m/2時(shí)，k=m×i+2×j-(m-1)，當(dāng)j≥m/2時(shí)，如果數(shù)據(jù)碼元在該盤上以記錄的次序D0、D1、D2,…出現(xiàn)，則這些數(shù)據(jù)碼元被分組成一個(gè)奇數(shù)組和跟在其后的一個(gè)偶數(shù)組。例如，假設(shè)136個(gè)碼元，數(shù)據(jù)碼元D0-D67構(gòu)成一奇數(shù)組的奇數(shù)編號(hào)數(shù)據(jù)碼元，和數(shù)據(jù)碼元D68-D135構(gòu)成一偶數(shù)組的偶數(shù)編號(hào)數(shù)據(jù)碼元。將會(huì)明白，“奇數(shù)”和“偶數(shù)”指的是用于記錄其中數(shù)據(jù)碼元所呈現(xiàn)的原始次序。在上面的公式中，i是C1碼字所呈現(xiàn)用于記錄的連續(xù)次序，j是每個(gè)所提供用于記錄的C1碼字中m個(gè)碼元的連續(xù)次序，而k是m個(gè)碼元被記錄在盤上的次序。也就是說(shuō)Dj≠Dk。
當(dāng)具有以順序Do、Dn、……D135的數(shù)據(jù)碼元的C1碼字從光盤上重放時(shí)，存貯在圖2的環(huán)形緩沖器217的數(shù)據(jù)碼元被重新排列圖成20中所示的次序。圖20的這種次序被稱作排列次序，并且由連續(xù)交替的奇數(shù)和偶數(shù)數(shù)據(jù)碼元所組成，該次序是與原始提供到圖1的開關(guān)124用于記錄的數(shù)據(jù)碼元相同?？梢岳斫?，包含在記錄的C11碼字中的數(shù)據(jù)碼元實(shí)際上部分地屬于Co碼字和C11碼字。就是說(shuō)，如果記錄的C11碼字由碼元D0、D1…D135，構(gòu)成，則重放的C10碼字包括碼元D1、D3…D133,D135,和重放的C11碼字包括碼元D0、D2…D132,D134。被從光盤上重放的碼元Dk在圖2的環(huán)形緩沖器217中的連續(xù)存貯位置可由下式表示i=(k/m)-(K mod 2)+1j=(m/2)×(K mod 2)+(K modm)/2其中i是自環(huán)形緩沖并讀出的C1碼字的連續(xù)次序，j是自環(huán)形緩沖器讀出的每個(gè)C1碼字中m個(gè)碼元的次序的連續(xù)次序，K是m個(gè)碼元以其記錄在光盤上的擾亂次序。
雖然本發(fā)明最好以ECC編碼的L格式記錄數(shù)據(jù)，但可以使用這里教導(dǎo)的ECC編碼的S格式。L格式與S格式之間的鑒別可通過(guò)檢測(cè)TOC數(shù)據(jù)的軌跡信息字段中的ECC字節(jié)，例如表3中所示的ECC字節(jié)，或通過(guò)檢測(cè)包括在圖11B中所示的子碼字段中的ECC字節(jié)來(lái)進(jìn)行，其中該子碼字段的ECC字節(jié)可以具有圖16所示的結(jié)構(gòu)。能夠用于ECC格式鑒別的另一種技術(shù)是，當(dāng)使用L格式ECC編碼時(shí)，考慮使用一個(gè)字節(jié)的區(qū)段同步組合，而當(dāng)使用S格式ECC編碼時(shí)，考慮使用另一字節(jié)的區(qū)段同步組合。這樣，不僅檢測(cè)了區(qū)段同步，而且同時(shí)檢測(cè)了ECC格式的類型。
而用于L格式與S格式ECC編碼之間鑒別的另一種技術(shù)使用了立即跟在區(qū)段同步組合之后的一個(gè)附加的鑒別比特。
用于L和S ECC格式之間鑒別的再一種技術(shù)是建立在圖2的ECC校正電路226滿意工作的能力基礎(chǔ)上。例如，如果差錯(cuò)校正假設(shè)ECC編碼數(shù)據(jù)是以L格式并且不可能進(jìn)行差錯(cuò)校正，則很可能該數(shù)據(jù)準(zhǔn)是以S格式。相反，如果差錯(cuò)校正假設(shè)ECC編碼數(shù)據(jù)是以S格式但不可能進(jìn)行差錯(cuò)校正，則很可能該數(shù)據(jù)已按L格式編碼。這樣，格式之間的鑒別取決于差錯(cuò)校正的成功或失敗。
無(wú)論是以L格式或是S格式，ECC編碼數(shù)據(jù)均構(gòu)成卷積碼。一組C1碼字可被認(rèn)為是一個(gè)塊，這種C1碼字可以按圖22中示意性示出的方式編碼的塊。這里，除了L格式ECC編碼外，C1碼字是如將要簡(jiǎn)要描述的編碼塊。假設(shè)在一初始C1字中的數(shù)據(jù)碼元構(gòu)成一個(gè)C2字(如上所述)。假設(shè)設(shè)該C2字以C21,C22,C23，等等的順序表示。在圖22中，由空心圓表示的碼元是包括在C20字中的數(shù)據(jù)碼元，由充填了的圓表示的碼元是包括在C216字中的數(shù)據(jù)碼元，由三角表示的碼元是包括在C217字中的數(shù)據(jù)碼元，由方塊表示的碼元是包括在C218字中的數(shù)據(jù)碼元，而由X表示的碼元是包括在C219字中的數(shù)據(jù)碼元。因?yàn)橐粋€(gè)編碼塊由144個(gè)C1碼字組成，而每個(gè)C1碼字包括僅128個(gè)數(shù)據(jù)碼元(包括C2奇偶校驗(yàn)碼元)，由此得出，C117碼字中的一個(gè)數(shù)據(jù)碼元不能包括在所示的塊中，而預(yù)料包括在下一個(gè)隨后的塊中。然而，塊編碼要求在碼字C10-C1143的一個(gè)塊中的所有數(shù)據(jù)碼元以該塊的形式保持，因而，C117碼字的最后數(shù)據(jù)碼元被“折回”到該塊，作為C10碼字的最后數(shù)據(jù)碼元。類似地，C118字的最后兩個(gè)數(shù)據(jù)碼元預(yù)計(jì)將落入一個(gè)隨后的塊中，但由于塊編碼，被標(biāo)識(shí)為數(shù)據(jù)碼元126和127的這兩個(gè)碼元被分別折回成C10和C11碼字。一般地說(shuō)，否則將包括在下一隨后塊中的C2字的那些數(shù)據(jù)碼元被折回到所示塊的開始，以便包括在一個(gè)144個(gè)C1碼字的塊中的每個(gè)C1碼字包括來(lái)自該144個(gè)C1碼字的128個(gè)的交錯(cuò)數(shù)據(jù)碼元，如圖所示。
每個(gè)塊由8個(gè)區(qū)段組成，因此，一個(gè)塊包括16k多個(gè)字節(jié)。差錯(cuò)校正可以在逐塊的基礎(chǔ)上執(zhí)行。
圖23是S格式ECC編碼數(shù)據(jù)的塊編碼的示意圖。如連同圖22一起所討論的，用于L格式ECC編碼數(shù)據(jù)的塊編碼的相同原理適用于S格式ECC編碼數(shù)據(jù)的塊編碼。然而，在這里，每個(gè)塊由4個(gè)區(qū)段組成；結(jié)果，每個(gè)塊包括8k多個(gè)字節(jié)。
現(xiàn)在將描述用于調(diào)制C1碼字以便在光盤100上記錄的調(diào)制技術(shù)(例如由圖1的調(diào)制器140使用的調(diào)制技術(shù))。
一種類型的調(diào)制是8至14調(diào)到(EFM)，這種調(diào)制在CD盤中被作為標(biāo)準(zhǔn)，這種EFM處理的一個(gè)例子在日本專利申請(qǐng)6-2655中進(jìn)行了描述。在通常的EFM中，一個(gè)8比特字節(jié)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)14比特碼元(這些碼元的比特稱作“信道”比特，因?yàn)樗鼈儽惶峁┙o記錄信道)，并且連續(xù)的碼元被邊緣比特分開。至此，使用了三個(gè)邊界比特，選擇3個(gè)比特以假設(shè)自連續(xù)碼元緊加的數(shù)字和值(DSV)被減小。EFM是一種行程長(zhǎng)度受限(RLL)碼，并且最好在EFM中允許的最短的行程長(zhǎng)度，包括兩個(gè)連續(xù)的0，它們被分隔在1之間，而最長(zhǎng)的行程長(zhǎng)度被限制到10，其中10個(gè)連續(xù)的0可以出現(xiàn)在1之間。
如果使用兩個(gè)邊緣比特而不是3個(gè)，這種邊緣比特的可能組合是00,01,10和11。在EFM中，邊緣比特狀態(tài)11被禁止。因此，只有3種不同的邊緣比特組合能夠使用，以連接(或分隔)連續(xù)的碼元00,01和10。但是，取決于一個(gè)或其它由邊緣比特連接的碼元的比特流，這些可能狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)可以被消除，因?yàn)?，使用被消除的狀態(tài)可能導(dǎo)致一種不需要的DSV。
圖24是由邊緣比特分開的“一串”數(shù)據(jù)碼元的示意性表示。每個(gè)數(shù)據(jù)碼元由14個(gè)信道比特組成，邊緣比特由2個(gè)信道比特組成。這樣，邊緣比特M1把數(shù)據(jù)碼元D1和D2分開；邊緣比特M2把數(shù)據(jù)碼元D2和D3分開；邊緣比特M3把數(shù)據(jù)碼元D3和D4分開，等等。邊緣比特Mm把數(shù)據(jù)碼元Dm和Dm+1分開。盡管如此，假設(shè)包括在一數(shù)據(jù)碼元中的14個(gè)信道比特被提供在14個(gè)連續(xù)的比特單元中，并且進(jìn)一步假設(shè)邊緣比特包括在2個(gè)連續(xù)的比特單元中，圖24中描述的在信道比特串中的連續(xù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換被不少于2個(gè)數(shù)據(jù)比特單元和不多于10個(gè)數(shù)據(jù)比特單元所分開。
一串?dāng)?shù)據(jù)碼元可包括奇偶校驗(yàn)碼元。圖27示出了一幀這樣的碼元，它由一個(gè)24比特單元的同步組合開始，后跟12個(gè)數(shù)據(jù)碼元(如所示的由2個(gè)信道比特分開的14比特碼元)，后跟4個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元，再跟有12個(gè)數(shù)據(jù)碼元以及由4個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元結(jié)束。同步組合如所示一個(gè)延續(xù)11比特單元的高信號(hào)電平后跟一個(gè)延續(xù)11比特單元的低信號(hào)電平，再跟一個(gè)延續(xù)2比特單元的高信號(hào)電平。也可使用相反的這種組合。圖27也描述了把連續(xù)數(shù)據(jù)碼元分開的2比特邊緣比特；和如上提及，在某些實(shí)例中，不能使用三個(gè)允許的邊緣比特組合中的某一種。圖28圖解地示出了不能使用邊緣比特組合00或01或10的情況。正如將要描述的，一個(gè)被稱作禁止邊緣比特信號(hào)M的信號(hào)可識(shí)別不能被使用的邊緣比特組合。例如，當(dāng)Minh=00時(shí)，邊緣比特組合00不能使用。類似地，當(dāng)Minh=01時(shí)，邊緣比特組合01不能使用。而當(dāng)Minh=10時(shí)，邊緣比特組合10不能使用。
讓我們假設(shè)邊緣比特把數(shù)據(jù)碼元D1和D2分開。并進(jìn)一步假設(shè)在數(shù)據(jù)碼元D2的前端連續(xù)0的數(shù)量用A表示，在數(shù)據(jù)碼元D1的尾端0的數(shù)量是B。如果A+B等于或超過(guò)8個(gè)連續(xù)0(A+B≥8)，則邊緣比特組合00被禁止(Minh=00)。
如果數(shù)據(jù)碼元D2的最高有效位C1是“1”(A=0)，或如果次最高有效位C2是“1”(A=1)，或如果數(shù)據(jù)碼元D1的最低有效位C14是“1”，則邊緣比特組合01被禁止(Minh=01)。
如果數(shù)據(jù)碼元D1的最低有效位C14是“1”(B=0)或如果次最低有效位C13是“1”(B=1)，或如果數(shù)據(jù)碼元D1的最高有效位C1是“1”，則邊緣比特組合10被禁止(Monh=10)。
上述3種情況并不相互排除，從圖28可以看出可能存在的情況，這些情況排除了邊緣比特組合01和10(如果數(shù)據(jù)碼元D2的最高有效位C1是“1”，或如果數(shù)據(jù)碼元D1最低有效位C14是“1”，則這兩種邊緣比特情況被排除)。禁止邊緣比特組合的數(shù)量用NI表示。如果NI=0，所有3個(gè)邊緣比特組合都可使用。如果NI=1，這3個(gè)邊緣比特組合中的一個(gè)被排除，而另兩種可以使用。如果NI=2，該邊緣比特組合中的2個(gè)被排除，但第三個(gè)可允許使用?？梢岳斫釴I決不會(huì)是3。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖25，它示出了一個(gè)流程圖，表示選擇一種邊緣比特組合的方法，用于通過(guò)一個(gè)邊緣比特發(fā)生器插入在兩個(gè)數(shù)據(jù)碼元之間。在步驟S1，為每組邊緣比特M1,M2,…Mm確定被禁止的邊緣比特組合，和同樣地確定被禁止的邊緣比特組合NI1,NI2,…NIm的數(shù)值，可以理解，對(duì)于將安插在數(shù)據(jù)碼元之間的每組邊緣比特的Minh和NI，可以根據(jù)圖28中描述的情況確定。
然后，流程圖進(jìn)到詢問S2，它確定邊緣比特組合M1的被禁止組合的數(shù)量是否為2。如果是，流程圖進(jìn)到步驟3，只有一個(gè)單獨(dú)的邊緣比特組合能被選擇。例如，如果數(shù)據(jù)碼元D2的最高有效位是“1”，則NI1=2和Ninh=01,10。這樣，步驟S3僅允許邊緣比特組合00被選作邊緣比特組合M1。
然而，如果對(duì)詢問S2的回答為否，則2或3種不同的邊緣比特組合能被選取。流程圖進(jìn)到步驟S4，在該步驟確定第n個(gè)邊緣比特組合(n＞2)的被禁止邊緣比特組合Ninh。但是，如果第二邊緣比特組合的被禁止組合的數(shù)值是2，即如果NI2=2，則第n個(gè)邊緣比特組合按第m+1個(gè)邊緣比特組合構(gòu)造。也就是說(shuō)，如果NI2=2，對(duì)于剩下的邊緣比特組合Mn僅一個(gè)邊緣比特組合能被選取。該流程圖然后進(jìn)行步驟S5，其中通過(guò)各自的未被禁止的邊緣比特組合數(shù)據(jù)碼元D2被連接到數(shù)據(jù)碼元D3，數(shù)據(jù)碼元D3被連接到數(shù)據(jù)碼元D4……到數(shù)據(jù)碼元Dn。
之后，在步驟S6，由于邊緣比特組合直至Mn已被選擇，和由于數(shù)據(jù)碼元直至Mn為已知，則計(jì)算累加DSV到Dn。為這個(gè)數(shù)據(jù)碼元確定的DSV僅加到已從在前的數(shù)據(jù)碼元累加的DSV上。然后，在步驟S7，邊緣比特組合M1被選作特定的邊緣比特組合，它使預(yù)計(jì)的DSV最小化，以便積累到數(shù)據(jù)碼元Dn。
將會(huì)理解、步驟S4-S7取決于預(yù)計(jì)的DSV，雖然所考慮的邊緣比特組合是邊緣比特M1，但是用于選擇組合M1的合適邊緣比特組合的技術(shù)是以前向數(shù)據(jù)碼元D2、D3,…Dn為基礎(chǔ)。圖29是根據(jù)“前向”數(shù)據(jù)碼元累加預(yù)計(jì)DSV的方法的圖形表示。為了簡(jiǎn)化，假設(shè)m=3，數(shù)據(jù)碼元D1、D2和D3已知，直到碼元D1的累加DSV已知，且邊緣比特組合M1將被選取。圖29A示出了14比特?cái)?shù)據(jù)碼元。其中“1”和“0”分別由數(shù)字信號(hào)中的轉(zhuǎn)換和不轉(zhuǎn)換表示。圖29A中所示的數(shù)據(jù)碼元與圖29B和29C中所用的數(shù)據(jù)碼元相同。圖29A表示作為組合10的邊緣比特組合M1；圖29B表示作為組合01的邊緣比特組合M1；和圖29C表示作為組合00的邊緣比特組合M1。假設(shè)NI1=0，這意味著對(duì)于邊緣比特組合M，設(shè)有被禁止的邊緣比特組合。進(jìn)一步假設(shè)數(shù)據(jù)碼元的最低有效位被表示為“CWLL”，且在每個(gè)數(shù)據(jù)碼元D1,D2和D3中CWLL=0。此外，根據(jù)數(shù)據(jù)D3的最高有效位，邊緣比特組合01和10被禁止(見圖28)，并且NI2=2。最后，根據(jù)數(shù)據(jù)碼元D3的串尾的比特流和在數(shù)據(jù)碼元D4的前端的比特流，對(duì)于M3的邊緣比特組合00被禁止(見圖28)，且NI3=1。
圖29D示出了如果M1=0，如果M1=01和如果M1=00所獲得的直至數(shù)據(jù)碼元D3的末端的累加DSV。具體地說(shuō)，圖29D的曲線a示出了當(dāng)M1=10時(shí)的累加DSV；曲線b示出了當(dāng)M1=01時(shí)的累加DSV；而曲線C示出了當(dāng)M1=00時(shí)的累加DSV?？梢钥吹剑跀?shù)據(jù)碼元D2的末尾，如果M1=10,DSV=3，如果M1=01,DSV=1；和如果M1=00,DSV=-5。于是，為了使累加SDV最小化，應(yīng)該為邊緣比特組合M1選擇邊緣比特組合01。但是，如果選擇邊緣比特組合01，則在數(shù)據(jù)碼元D3的末尾所看到的累加DSV將是DSV=-5。在另一方面，如果已為邊緣比特組合M1選擇了邊緣比特組合00，則在數(shù)據(jù)碼元D3末尾的累加DSV是DSV=1。那么可以理解，如果對(duì)預(yù)計(jì)的DSV進(jìn)行檢查，為邊緣比特組合M1選擇的特定邊緣比特組合不同于如果不對(duì)預(yù)計(jì)的DSV檢查所選擇的邊緣比特組合。
圖26是邊緣比特選擇裝置的方框圖，其中通過(guò)超前直至m個(gè)數(shù)據(jù)碼元(m=4)為邊緣比特組合M1確定邊緣比特組合。于是，計(jì)算直至數(shù)據(jù)元碼D5的末端的累加DSV。圖26中的輸入端10被提供有已被ECC編碼的32個(gè)連續(xù)字節(jié)，這些字節(jié)被用于從作為ROM存貯的一個(gè)轉(zhuǎn)換表11中讀出14比特碼元。連續(xù)的14比特碼元被耦合到一個(gè)加法器13上，它把一個(gè)偽幀同步信號(hào)加到該連續(xù)數(shù)據(jù)碼元上，偽幀步同信號(hào)Sf1(“1XXXXXXXXXXX10”)加在每個(gè)同步幀的引導(dǎo)部分。偽幀同步信號(hào)用于保留一個(gè)位置，正如所要描述的，在該位置將插入實(shí)際的幀同步組合。
連續(xù)數(shù)據(jù)碼元被耦合到寄存器14-17上，用于存貯每個(gè)數(shù)據(jù)碼元。于是，寄存器17存貯數(shù)據(jù)碼元D1，寄存器16存貯數(shù)據(jù)碼元D2，寄存器15存貯數(shù)據(jù)碼元D3，寄存器14存貯數(shù)據(jù)碼元D4，并且加法器13這時(shí)將數(shù)據(jù)碼元D5提供給寄存器14的輸入端。數(shù)據(jù)碼元D4和D5被耦合到鑒別器30，鑒別器30檢查這些數(shù)據(jù)碼元，以確定其中的任何比特組合是否與圖28中所示的那些相對(duì)應(yīng)。取決于被讀出的比特組合，鑒別器30產(chǎn)生禁止邊緣比特信號(hào)Minh，它從邊緣比特組合M4中消除某些邊緣比特組合。由該鑒別器產(chǎn)生的禁止邊緣比特信號(hào)包括3個(gè)比特，并被標(biāo)識(shí)為邊緣比特禁止信號(hào)Sinh4。在Sinh4的第一比特位置中的“1”禁止邊緣比特組合10,Sinh4的第二比特位置中的“1”禁止邊緣比特組合01，而Sinh4的第三比特位置邊緣的比特組合00。作為一個(gè)例子，如果僅邊緣比特組合00是一個(gè)所允許的邊緣比特組合，則邊緣比特禁止信號(hào)Sinh4被表示為“110”。
寄存器17的輸出被耦合到一個(gè)幀同步轉(zhuǎn)換器18，該轉(zhuǎn)換器18將14比特偽幀同步信號(hào)Sf1轉(zhuǎn)換成一個(gè)24比特幀同步信號(hào)Sf。該24比特幀同步信號(hào)被耦合到并行/串行寄存器19。這些被連續(xù)提供給幀同步轉(zhuǎn)換器18的數(shù)據(jù)碼元D1,D2,……并不被修改，即是以它們的14比特結(jié)構(gòu)被提供給并行/串行寄存器。寄存器19把施加給它的這些比特從并行方式轉(zhuǎn)換成串行輸出形式。此外，在一個(gè)14比特碼元被以該寄存器串行讀出以后，一個(gè)由邊緣比特發(fā)生器50產(chǎn)生的2比特邊緣組合從該寄存器串行讀出。利用一個(gè)具有24.4314MHz頻率的通道比特時(shí)鐘對(duì)并行/串行寄存器19定時(shí)，以便該寄存器19的串行比特輸出速率為24.4314Mbps，這些串行比特被NRZI調(diào)制器20調(diào)制并被耦合到一個(gè)輸出21用于記錄。
已調(diào)NRZI串到比特也被反饋到DSV積分器40，積分器40對(duì)這種串行比特的直流成份進(jìn)行積分。于是，該DSV積分器累加數(shù)據(jù)碼元和邊緣比特組合的DSV。
按照?qǐng)D25中所示的流程圖，邊緣比特發(fā)生器50用于實(shí)現(xiàn)由圖29A-29D的波形所示的操作。那么，可以理解，該邊緣比特發(fā)生器50可以是一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，一個(gè)算術(shù)邏輯單元或一個(gè)按照?qǐng)D25的流程圖編程的微處理器。這樣，選擇合適的邊緣比特組合，以便使作為m個(gè)后續(xù)數(shù)據(jù)碼元結(jié)果獲得的累加DSV最小化。
上面已描述了一種EFM技術(shù)，其中邊緣比特組合被插入在各連續(xù)的14比特?cái)?shù)據(jù)碼元之間。結(jié)果，每8比特字節(jié)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)14比特?cái)?shù)據(jù)碼元加一個(gè)2比特邊緣組合。下面將討論一種8到116調(diào)制器的最佳實(shí)施例，該調(diào)制器排除了邊緣比特組合的產(chǎn)生，使得累加DSV最小化，和對(duì)行程長(zhǎng)度受限(2,10)碼加以限制。參考圖30，提供有多個(gè)“基本”轉(zhuǎn)換表，例如四個(gè)轉(zhuǎn)換表T1,T2,T3和T4。每個(gè)基本表由兩個(gè)分開的表組成，用下標(biāo)a和b標(biāo)記，其中一個(gè)轉(zhuǎn)換一8比特字節(jié)成為一具有正DSV的16比特碼元，而另一個(gè)轉(zhuǎn)換該同一8比特字節(jié)成為一具有負(fù)DSV的16比特碼元。
上述各表按如下分類如果緊接著在前的16比特碼元的最后比特為“1”結(jié)尾，或如果該16比特碼元的最后兩個(gè)比特以“10”結(jié)尾，則取決于是否最好的是該下一個(gè)所選16比特碼元呈現(xiàn)正DSV(于是訪問表T1a)或負(fù)DSV(于是訪問表T1b)，從該表T1a或表T1b中選擇該下一個(gè)16比特碼元。
如果緊接著在前的16比特碼元以兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)連接的0結(jié)尾，下一個(gè)跟在后面的16比特碼元或者以表T2(即或者從表T2a，或者從表T2b)或者從表T3(即從表T3a或表T3b)中選擇。
如果緊接著在前的16比特碼元以6、7或8個(gè)連續(xù)0結(jié)尾，則下一個(gè)跟在后面的16比特碼元從表T4中選取。
緊接著幀同步組合產(chǎn)生的第一個(gè)16比特碼元從表T1中選取。
從表T2和T3中產(chǎn)生的16比特碼元在以下幾個(gè)重要方面彼此不同自表T2讀出的所有16比特碼元包括一個(gè)作為第一位的“0”和作為第13位的“0”。
從T3中讀取的所有16比特碼元包括一個(gè)作為第一或第13位的“0”，或一個(gè)作為第一和第13位的“1”。
在由本發(fā)明使用的8到16轉(zhuǎn)移器方案中，根據(jù)兩個(gè)不同的8比特字節(jié)，完全可能產(chǎn)生完全相同的16比特碼元。然而，當(dāng)表示這些字節(jié)之一的16比特碼元產(chǎn)生時(shí)，下一個(gè)后跟的16比特碼元從表T2中產(chǎn)生；相反，當(dāng)表示其它字節(jié)的16比特碼元產(chǎn)生時(shí)，下一個(gè)后跟的16比特碼元從表T3中產(chǎn)生?？梢岳斫?，通過(guò)確認(rèn)產(chǎn)生下一個(gè)后跟的16比特碼元的表，兩個(gè)字節(jié)(盡管它們被轉(zhuǎn)換成相同的16比特碼元)之間的鑒別可容易地實(shí)現(xiàn)。
例如，假設(shè)一個(gè)具有值10的8比特字節(jié)和一個(gè)具有值20的8比特字節(jié)根據(jù)表T2同被轉(zhuǎn)換成相同的16比特碼元0010000100100100。但是，當(dāng)該16比特碼元表示具有值10的字節(jié)時(shí)，下一個(gè)后跟的16比特碼元從表T2中產(chǎn)生，相反，當(dāng)前述的16比特碼元表示具有值20的字節(jié)時(shí)下一個(gè)后跟的16比特碼元從表T3中產(chǎn)生。當(dāng)對(duì)碼元001000010010-0100確定時(shí)，不能立即確定是否該碼元代表具有值10的字節(jié)還是具有值20的字節(jié)。但是，當(dāng)下一個(gè)后跟16比特碼元被檢查時(shí)，如果該下一個(gè)后跟碼元來(lái)自表T2，則可以斷定該在前碼元0010000100100100代表字節(jié)10，如果該下一個(gè)后跟碼元來(lái)自表T3，則斷定該在前碼元代表具有值20的字節(jié)。為了確定下一個(gè)后跟16比特碼元是否來(lái)自表T2或T3，該鑒別器只需檢查該下一個(gè)后跟碼元的第1和第13比特，正如上面所討論的。
Ta(例如，T1a)包括具有一在正方向增加的DSV的16比特碼元。相反地，存貯在表Tb中的16比特碼元具有一在負(fù)方向增加的DSV。作為一個(gè)例子，如果一個(gè)8比特字節(jié)的值小于64，則該字節(jié)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)具有相對(duì)較大DSV的16比特碼元。相反地，如果該8比特字節(jié)的值等于或大于64，則該字節(jié)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)具有小DSV的16比特碼元。那些存貯在表Ta中的16比特碼元具有正DSV，而那些存貯在表Tb中的16比特碼元具有正DSV。這樣，取決于選擇哪個(gè)表用于轉(zhuǎn)換，一個(gè)輸入字節(jié)被轉(zhuǎn)換成一具有正或負(fù)DSV的16比特碼元，并且取決于該被轉(zhuǎn)換的輸入字節(jié)的值，該DSV的值是大或小。
圖30中的表T1a,T1b,…T4a,T4b可被構(gòu)造成ROM 62-69。要被轉(zhuǎn)換的輸入從一輸入端61共同提供給這些ROM中的每一個(gè)?；颈淼囊粚?duì)表Ta、Tb被連到一個(gè)選擇開關(guān)，該選擇開關(guān)選擇一個(gè)或另一個(gè)表，以便由此讀出16比特碼元，該16比特碼元與由此讀出的輸入字節(jié)相對(duì)應(yīng)。正如所示，選擇開關(guān)71有選擇地把來(lái)自表T1a或表T1b的輸出耦合到一輸出開關(guān)75的輸入端X1。類似地，開關(guān)72有選擇地把表T2a或表T2b耦合到開關(guān)75的輸入端X2。開關(guān)73有選擇地把表T3a或表T3b耦合到開關(guān)75的輸入端X3。開關(guān)74有選擇地把表T4a或表T4b耦合到開關(guān)75的輸入端X4。在一個(gè)表選擇器76的控制下，輸出開關(guān)75有選擇地把其輸入端X1-X4之一耦合到一個(gè)輸出端78。在一DSV計(jì)算器77的控制下，選擇器開關(guān)71-74既可選擇表Ta也可選擇表Tb。如圖所示，最終被提供到輸出端78的16比特碼元也提供到表選擇器和DSV計(jì)算器。
按照選擇上述條件的表，表選擇器76讀出從開關(guān)75提供給輸出端78的16比特碼元的結(jié)束比特，以確定是否應(yīng)該選擇基本表T1、T2、T3或T4?？梢岳斫?，于是該表選擇器控制開關(guān)75，以選擇從適當(dāng)?shù)幕颈碇凶x出的16比特碼元。例如，如果假設(shè)施加到輸出端78的16比特碼元的6、7或8個(gè)連接0結(jié)尾。則開關(guān)75由表選擇器控制將其輸入端X4連接到輸出端，以便下一個(gè)后跟16比特碼元自基本表T4讀出。DSV計(jì)算器77計(jì)算累加DSV，該DSV根據(jù)施加到輸出端78的每個(gè)16比特碼元，而被更新。如果該DSV在正方向增加，DSV計(jì)算器77控制選擇器開關(guān)71-74連接來(lái)自各個(gè)表Tb的輸出。相反地，如果計(jì)算累加DSV在負(fù)方向上增加，則DSV計(jì)算器控制選擇器開關(guān)71-74連接來(lái)自各個(gè)表Ta的輸出。因而，可以預(yù)料，如果在前16比特碼元呈現(xiàn)一個(gè)大的負(fù)DSV，則開關(guān)71-74被控制選擇下一個(gè)具有正DSV的16比特碼元；由表選擇器76確定從中讀出下一16比特碼元的特定表。這樣，該累加DSV被看作接近和在0附近擺動(dòng)。
圖31中說(shuō)明了和圖30的8至16位的調(diào)制器相匹配的解調(diào)器，作為16至8位轉(zhuǎn)換器的一個(gè)例子。這里使用表進(jìn)行從16位碼元到8位字節(jié)的反向轉(zhuǎn)換，并把這種表標(biāo)記為IT1、IT2、IT3和IT4。這些表可以存儲(chǔ)在ROM84、85、86和87中。期望從表讀出的每個(gè)8位字節(jié)相當(dāng)于兩個(gè)16位碼元，一個(gè)具有正DSV，另一個(gè)具有負(fù)DSV。此外，如果16位碼元用作讀出地址，則存儲(chǔ)在表中的每個(gè)8位字節(jié)可以有兩個(gè)讀出地址。換句話說(shuō)，每8位字節(jié)可被存儲(chǔ)在兩個(gè)單獨(dú)的讀出地址位置中。
16位碼元具有輸入端81，并且這一碼元被暫時(shí)存儲(chǔ)在寄存器82中，然后共同連接到轉(zhuǎn)換表IT1-IT2上。此外，表選擇器83與輸入端81相連，并且連接到寄存器82的輸出，從而同時(shí)可提供當(dāng)前接收到的16位碼元和前一個(gè)16位碼元。此外，表選擇器83可被認(rèn)為可提供以當(dāng)前收到的16位碼元(從寄存器82輸出)和緊跟著的下一16位碼元。表選擇器連接于輸出選擇開關(guān)88，輸出選擇開關(guān)88把轉(zhuǎn)換表IT1或IT2或IT3或IT4連接于輸出端89。
現(xiàn)在說(shuō)明表選擇器83的操作方式。如上所述，接著幀同步組合產(chǎn)生的第一碼元從圖30中的轉(zhuǎn)換表T1讀出。表選擇器83這樣操作，使得檢測(cè)幀同步組合，從而控制輸出開關(guān)88，使表IT1和輸出端89相連。
如上所述，如果16位碼元可以代表一個(gè)或兩個(gè)不同8位字節(jié)中的另一個(gè)，表選擇器83則檢測(cè)下一個(gè)16位碼元當(dāng)從輸入端81輸出時(shí)，是來(lái)自轉(zhuǎn)換表T2或轉(zhuǎn)換表T3。借助于檢查這個(gè)下一16位碼元的第1位和第13位來(lái)作出這一決定。如果表選擇器檢查下一個(gè)16位碼元來(lái)自表T2，則輸出開關(guān)88就被進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，從而選擇地把在寄存器82的輸出端當(dāng)前所提供的16位碼元轉(zhuǎn)換為其相應(yīng)的8位字節(jié)的反向轉(zhuǎn)換表。當(dāng)表選擇器83檢測(cè)到下一個(gè)16位碼元已從圖30中的轉(zhuǎn)換表T3中讀出時(shí)，則進(jìn)行類似的操作。
本發(fā)明把8位字節(jié)轉(zhuǎn)換成16位碼元，而現(xiàn)有技術(shù)把8位字節(jié)轉(zhuǎn)換成14位碼元，并在連續(xù)碼元之間插入三個(gè)邊緣位。因而，因?yàn)楸景l(fā)明在其位流中僅使用16位，和現(xiàn)有技術(shù)中使用17位相比，發(fā)明的調(diào)制技術(shù)有效地減少數(shù)據(jù)16/17或大約6％。
雖然本發(fā)明尤其適用于CD-ROM，其上可以記錄計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、視頻音頻數(shù)據(jù)的組合，或計(jì)算機(jī)文件，但本發(fā)明還尤其適用于記錄和復(fù)制數(shù)字視盤(DVD)，其上記錄著視頻數(shù)據(jù)和與其有關(guān)的音頻數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)被壓縮；當(dāng)被壓縮的視頻數(shù)據(jù)在盤上記錄時(shí)，包括在每個(gè)區(qū)段標(biāo)題(圖10)中的子碼信息則包含具有值3或值4的子碼地址，結(jié)果使子碼字段的形式如圖11D或11E所示。如果子碼地址值為3，則在區(qū)段中記錄的用戶數(shù)據(jù)與ISO11172-2(MPEG1)或ISO 13818-2(MPEG2)標(biāo)準(zhǔn)一致。如圖11D所示，被記錄在子碼字段內(nèi)的數(shù)據(jù)代表含有這一子碼的區(qū)段的地址和記錄有前一I圖像或下一I圖象的前一區(qū)段之間的差。希望I圖象(即幀內(nèi)編碼圖象，如上所述)被記錄在兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段內(nèi)。當(dāng)然，每個(gè)區(qū)段包括標(biāo)題。然而，記錄在圖11D所示的子碼字段中的距離數(shù)據(jù)表示開關(guān)的或第一個(gè)區(qū)段的距離，其中記錄有前一個(gè)I圖象和下一個(gè)I圖象。如果I圖象部分地記錄在一個(gè)區(qū)域并且部分地記錄在另一個(gè)區(qū)段，則“另一”區(qū)段的區(qū)段標(biāo)題包括0數(shù)據(jù)，從而表示圖11D中的前一個(gè)I距離和下一個(gè)I距離。即表示前一I距離和下一I距離是0。
如果子碼地址值是4，則子碼字段的形式如圖11E所示，如上所述，圖象類型數(shù)據(jù)指示以壓縮形式記錄在這一區(qū)段中的視頻數(shù)據(jù)是否是I、P或B圖象數(shù)據(jù)，并且暫時(shí)參考數(shù)據(jù)指示在圖象序列中的位置，在這位置中放置有這一特定的電視圖象。首先記錄I、P或B圖象的區(qū)分別段叫做I、P或B區(qū)段，即使這種I、P或B圖象數(shù)據(jù)被記錄在這一區(qū)段的尾部，而其它圖象數(shù)據(jù)被記錄在其開頭部分也是如此。
圖32是一種壓縮裝置的方塊圖，該壓縮裝置用來(lái)對(duì)圖1的輸入端121提供MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)。作為模擬亮度(Y)和色差(R-Y和B-Y)信號(hào)提供的視頻信息由模數(shù)轉(zhuǎn)換器101數(shù)字化，并由視頻壓縮電路102根據(jù)MPEG壓縮系統(tǒng)壓縮。壓縮系統(tǒng)可以符合MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)(ISO11172-2)或MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)(ISO 13818-2)。壓縮的視頻數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中，從緩沖存儲(chǔ)器103將壓縮的視頻數(shù)據(jù)提供給多路復(fù)用器107，以便其它數(shù)據(jù)(馬上就要說(shuō)明)進(jìn)行多路傳送然后輸入到輸入端121(圖1)。與存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中的壓縮數(shù)據(jù)有關(guān)的信息被提供到系統(tǒng)控制器110，這信息表示壓縮視頻數(shù)據(jù)是否相應(yīng)于I、P或B圖象，并且還表示這一壓縮視頻圖象所處的顯示圖象的暫時(shí)順序，以及代表視頻數(shù)據(jù)的接收時(shí)間或記錄時(shí)間的時(shí)間碼。來(lái)自存儲(chǔ)的、壓縮的視頻數(shù)據(jù)的信息以及供給系統(tǒng)控制器的信息被用來(lái)產(chǎn)生在區(qū)段標(biāo)題中記錄的子碼信息。重新參見圖1可見，這一信息從系統(tǒng)控制器110供給區(qū)段標(biāo)題編碼器129，以便插入用戶數(shù)據(jù)的區(qū)段標(biāo)題中。
音頻信號(hào)，例如左通道和右通道模擬信號(hào)L和R由模數(shù)轉(zhuǎn)換器104數(shù)字化，并在模擬數(shù)據(jù)壓縮電路105中被壓縮。這壓縮電路可以按照自適應(yīng)傳輸聲學(xué)編碼技術(shù)(稱為ATRAC)進(jìn)行操作，這種技術(shù)和MPEG-1音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)或MPEG-2音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)一致。這一技術(shù)當(dāng)前用于在由Sony公司研制的稱為“小型盤”的記錄介質(zhì)中進(jìn)行壓縮信息，效果不錯(cuò)。壓縮的音頻數(shù)據(jù)從壓縮電路105供給音頻緩沖存儲(chǔ)器106，接著從存儲(chǔ)器106被連接到多路復(fù)用器107，以便和壓縮的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路傳輸。另外，壓縮電路105可以被省略，并且數(shù)字化的音頻數(shù)據(jù)可以被直接供給緩沖器106，例如可作為16位PCM編碼的信號(hào)。存儲(chǔ)在音頻存儲(chǔ)器中的選擇的信息被連接于系統(tǒng)控制器，用來(lái)產(chǎn)生在區(qū)段標(biāo)題中記錄的子碼信息。
和多路復(fù)用器107相連的還有在圖32中示出的附加信息，作為子信息，其中包括用于數(shù)字接口數(shù)據(jù)(MIDI)的字符、計(jì)算機(jī)、圖形和音樂儀器的信息。
標(biāo)題數(shù)據(jù)由字符發(fā)生器111產(chǎn)生，它可以是一般的結(jié)構(gòu)的那種。標(biāo)題數(shù)據(jù)作為填充數(shù)據(jù)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)被識(shí)別，并被以可變的長(zhǎng)度對(duì)標(biāo)題數(shù)據(jù)編碼的壓縮電路112壓縮。壓縮的標(biāo)題數(shù)據(jù)和多路復(fù)用器107相連，以便接著施加于圖1所示的輸入端121。
最好如同所希望的那樣，多路復(fù)用器107使壓縮的視頻、音頻以及標(biāo)題數(shù)據(jù)和子信息一塊按照MPEG-1或MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多路傳輸。多路復(fù)用器的輸出被連到圖1中的輸入端121，在那里多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被ECC編碼、調(diào)制或在盤100上進(jìn)行記錄。
圖33是用來(lái)恢復(fù)記錄在盤100上并已被圖2所示的播放設(shè)備再現(xiàn)的視頻、間頻、標(biāo)題和子信息數(shù)據(jù)。對(duì)圖33所示的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的輸入是圖2的輸出端224。這一端被連接到解多路傳輸器248，它對(duì)前述的多路傳輸?shù)囊曨l、音頻和標(biāo)題數(shù)據(jù)以及子信息進(jìn)行解多路復(fù)用。如同所希望的那樣，解多路復(fù)用器根據(jù)MPEG-1或MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)工作，以便分離壓縮的視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、標(biāo)題數(shù)據(jù)和子信息。壓縮的視頻數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器249中，然后根據(jù)需要在擴(kuò)展電路250中擴(kuò)展，在后處理器256中進(jìn)行處理，從而消除誤差，并且由數(shù)模轉(zhuǎn)換器251再轉(zhuǎn)換回模擬形式。擴(kuò)展電路250根據(jù)MPEG-1或MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，從而恢復(fù)原始的視頻信息。
后處理器256也適用于把圖示的標(biāo)題信息迭加在恢復(fù)的視頻數(shù)據(jù)上，如下所述，從而使恢復(fù)的標(biāo)題數(shù)據(jù)按在視頻圖象上的迭加位置被合適地顯示。
被分離的音頻數(shù)據(jù)從解多路復(fù)用器248供給音頻緩沖存儲(chǔ)器252，然后在擴(kuò)展電路253中進(jìn)行擴(kuò)展，并由數(shù)模轉(zhuǎn)換器254轉(zhuǎn)換回模擬形式。擴(kuò)展電路253根據(jù)MPEG-1或MPEG-2或mini盤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。如果記錄在盤100上的音頻數(shù)據(jù)還沒有被壓縮，擴(kuò)展電路253就可以省略或被旁路。
如圖33所示，由解多路復(fù)用器248分離出的子信息作為直接輸出信號(hào)提供，這和圖32表示的情況一致，其中這種子信息在供到多路復(fù)用器107之前不被處理，因而沒有說(shuō)明解多路復(fù)用器248以后的處理。
分離開的標(biāo)題數(shù)據(jù)從解多路復(fù)用器輸入到標(biāo)題緩沖存儲(chǔ)器233然后由以和壓縮電路112(圖32)的操作相反的方式操作的標(biāo)題解碼器260對(duì)標(biāo)題數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。這就是說(shuō)，解碼器260相反的可變長(zhǎng)度譯碼操作。被譯碼的標(biāo)題數(shù)據(jù)被送到后處理器256，以便迭加在已從光盤上播放的視頻信息上。
解多路復(fù)用器248監(jiān)視緩沖存儲(chǔ)器249、252和253的容量，檢測(cè)這些存儲(chǔ)器相對(duì)空或滿的時(shí)間。這一監(jiān)視的目的在于確保其中不發(fā)生數(shù)據(jù)過(guò)流。
圖33所示的系統(tǒng)控制器230和用戶接口231同圖2中的系統(tǒng)控制器230及用戶接口231相同。
本發(fā)明找到了數(shù)字視盤(DVD)特殊的應(yīng)用，其中在圖1-7所示的節(jié)目區(qū)域記錄的用戶信息包括視頻音頻以及文件數(shù)據(jù)，后者對(duì)計(jì)算機(jī)有用。圖34是光盤的一般形式的示意表示。這種光盤可用作DVD和CD-ROM，具有被記錄作為段的視頻數(shù)據(jù)，并且在最佳實(shí)施例中每段被記錄在各個(gè)軌跡上。除有用的TOC信息之外，圖34表示的光盤具有位于節(jié)目區(qū)域中的應(yīng)用TOC區(qū)域并且含有和存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)段有關(guān)的應(yīng)用目錄表(ATOC)信息。
如上所述，視頻數(shù)據(jù)作為MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)被記錄；并且目前使用兩種不同的MPEG格式來(lái)壓縮視頻數(shù)據(jù)，這就是MPEG-1和MPEG-2技術(shù)。期待采用另外的視頻壓縮技術(shù)并不是沒有理由的；并且這種另外的技術(shù)可以稱為MPEG-3，MPEG-4等等。同樣，伴隨視頻節(jié)目的音頻數(shù)據(jù)可以用MPEG-1或MPEG-2格式來(lái)壓縮，因而期待研制另外的壓縮技術(shù)是有道理的。如下所述，ATOC信息識(shí)別MPEG壓縮的視頻數(shù)據(jù)的預(yù)定參數(shù)以及記錄在各個(gè)段中的壓縮的音頻數(shù)據(jù)；并且這種ATOC信息包含音頻數(shù)據(jù)不需被壓縮而只需簡(jiǎn)單地被PCM編碼的可能性。正如這里所用的，“壓縮的音頻數(shù)據(jù)”是指這樣的音頻數(shù)據(jù)，它或者已經(jīng)被按照MPEG(或其它)格式壓縮過(guò)或只是簡(jiǎn)單地被PCM編碼的音頻數(shù)據(jù)。
由圖32可見，記錄在盤上的用戶信息以及記錄在各個(gè)段中的用戶信息從視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流以及標(biāo)題信息流中被多路傳輸。段可以只含有壓縮的視頻數(shù)據(jù)或多路傳輸?shù)膲嚎s的視頻和音頻數(shù)據(jù)的組合，或多路傳輸?shù)膲嚎s的視頻數(shù)據(jù)、壓縮的音頻數(shù)據(jù)和標(biāo)題數(shù)據(jù)的組合。ATOC信息用于對(duì)每一段識(shí)別，即形成該段的數(shù)據(jù)流的量，它已被多路傳輸、每個(gè)數(shù)據(jù)流的類型以及對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)流編碼用的特定格式。
ATOC信息還包括識(shí)別每一段的數(shù)據(jù)，例如可以通過(guò)段的名字(可由光盤制造者指定，用來(lái)區(qū)別不同的電視節(jié)目)、各個(gè)段的位置(即記錄有段的軌跡)以及包括在該段中的目錄(例如，視頻節(jié)目可以是電影、音樂電視、所謂的“卡拉OK”、體育電視、戲劇等)進(jìn)行識(shí)別。
還有，因?yàn)榇鎯?chǔ)在段中的視頻節(jié)目假定要按照MPEG格式被壓縮，因而有關(guān)MPEG壓縮圖象的另外的信息也包括在ATOC信息中。例如MPEG格式可以壓縮視頻圖象使得產(chǎn)生幀內(nèi)編碼的圖象數(shù)據(jù)，或預(yù)定編碼的圖象數(shù)據(jù)，如上所述。因?yàn)槊總€(gè)幀內(nèi)編碼的圖象數(shù)據(jù)的具體的特征，質(zhì)量好的視頻圖象可以容易地被恢復(fù)；并且記錄在每段中的每個(gè)“I圖象”的定位在ATOC信息中被識(shí)別。這種I圖象地址稱為“進(jìn)入點(diǎn)”；包括在ATOC信息中的進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)可被用來(lái)快速地讀取并顯示代表性的段圖象，從而使用戶可以播放希望的段或其一部分。
在圖34中，說(shuō)明了應(yīng)用TOC區(qū)域，它被記錄在節(jié)目區(qū)域的第一軌跡中；但是可以理解，在節(jié)目區(qū)域中任何預(yù)定的軌跡可被分配給這個(gè)區(qū)域。圖34也說(shuō)明在單個(gè)軌跡中每段的記錄情況；但是可以期待一段可以記錄在幾個(gè)軌跡中。不過(guò)，最好在一個(gè)軌跡中不記錄一段以上。同樣，為了方便，按順序表示要被記錄的段(即如果僅有一個(gè)段記錄在一個(gè)軌跡上，則每個(gè)軌跡含有下一較高段號(hào)數(shù))，但是，這種段的順序記錄是不須要的。當(dāng)然，重要的是，每一段應(yīng)唯一地被識(shí)別，并且如果在一特定段和記錄有該段的軌跡之間有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系則是有幫助的。這樣所需的段可以借助于掃描盤上記錄有這一段的特定軌跡來(lái)快速地讀取，以便進(jìn)行簡(jiǎn)單地播放，并且然后掃描該段開頭的軌跡或者掃描它的所需的進(jìn)入點(diǎn)。
這里應(yīng)該注意，當(dāng)用戶信息作為MPEG壓縮的視頻數(shù)據(jù)以及在DVD上壓縮的音頻數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，在每段的每個(gè)區(qū)段可以是如圖10A或10B所示的類型，并且包括在每個(gè)區(qū)段標(biāo)題中的子碼字段可以包括上面結(jié)合圖11C-11E討論的信息。
圖35代表應(yīng)用TOC區(qū)域并提供一個(gè)在其上記錄的ATOC信息結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施例。每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由下列說(shuō)明性區(qū)域構(gòu)成盤信息區(qū)域，它含有對(duì)整個(gè)盤而不是簡(jiǎn)單地對(duì)一個(gè)特定的段有用的數(shù)據(jù)；幾個(gè)P段信息區(qū)域，由于每個(gè)這種區(qū)域包含僅與其相應(yīng)的段有關(guān)的信息，如下面要詳細(xì)說(shuō)明的那樣，與每段有關(guān)的段。信息識(shí)別記錄在那段內(nèi)的MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和壓縮音頻數(shù)據(jù)的預(yù)定參數(shù)；不同段的所有可能的名字被記錄的區(qū)域；識(shí)別在該段中構(gòu)成用戶信息的所用前述數(shù)據(jù)流的區(qū)域；以及含有識(shí)別每段中所有進(jìn)入點(diǎn)的進(jìn)入點(diǎn)信息的區(qū)域。
希望包括在所有前述區(qū)域中的信息小于數(shù)據(jù)軌跡的記錄容量；并且該軌跡的存取容量能為將來(lái)使用進(jìn)行再恢復(fù)。組成前述每個(gè)區(qū)域的字節(jié)數(shù)如圖35所示。
構(gòu)成圖35所示的ATOC盤信息區(qū)域的數(shù)據(jù)在圖36中詳細(xì)說(shuō)明。識(shí)別盤信息的字段更具體說(shuō)明如下TOC識(shí)別符這一包括8個(gè)字節(jié)的字段中，含有識(shí)別用于表示ATOC信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的字符串。這一TOC識(shí)別符，當(dāng)被DVD播放器中的控制器檢測(cè)到時(shí)，就使播放操作和ATOC信息以及段1信息被記錄的格式相匹配。例如，如果TOC識(shí)別符的字符串是“AVTOC001”，則記錄在每段中的ATOC信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和用戶信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖35-44所示。
TOC語(yǔ)言這一3字節(jié)數(shù)據(jù)旨在識(shí)別記錄在應(yīng)用TOC區(qū)域的名稱信息區(qū)域內(nèi)的名稱的實(shí)際語(yǔ)言。可以理解，這一3字節(jié)的TOC語(yǔ)言類似于作為盤信息在表2中記錄的本地語(yǔ)言圖象代碼。
進(jìn)入點(diǎn)的總數(shù)這一兩字節(jié)的字段識(shí)別記錄在盤上的I圖象的數(shù)。每個(gè)入點(diǎn)分配一個(gè)I圖象首先被記錄的區(qū)段?？梢岳斫?，在盤上可以記錄大于64KI圖象。
圖36所示的其余的字段不再說(shuō)明，因?yàn)閷?duì)本發(fā)明而言，它們無(wú)需足夠的了解。
包括在應(yīng)用TOC區(qū)域的每個(gè)32字節(jié)段信息呈現(xiàn)圖37所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在每個(gè)段信息段記錄的信息如下段數(shù)這個(gè)一個(gè)字節(jié)的區(qū)段用來(lái)識(shí)別段數(shù)，可以記錄多達(dá)256段。如上所述，在一個(gè)數(shù)據(jù)軌跡上最好記錄1段；并且期待一段可以記錄在兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)軌跡上。不過(guò)，最好在任何給定的軌跡內(nèi)記錄一段這樣在此盤上就沒有兩段被同一段數(shù)識(shí)別。
相應(yīng)的軌跡數(shù)這一一字節(jié)的字段用來(lái)識(shí)別該段被記錄的軌跡數(shù)。在最簡(jiǎn)單地例子中，如果應(yīng)用TOC區(qū)域被記錄在軌跡1中，那么段1就被記錄在軌跡2中，段2被記錄在軌跡3中等等。
段種類這種1字節(jié)字段代表這一段的節(jié)目信息(或數(shù)據(jù)內(nèi)容)，段種類數(shù)據(jù)的值識(shí)別段的種類，如圖44所示，例如，如果該段含有電影則該段種類字節(jié)的值則為零。如果該段是音樂電視，則段種類字節(jié)的值為1。其它段種類的例子如圖44所示。并且應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也不只限于所示的種類。
段名稱的指示這一二字節(jié)字段識(shí)別應(yīng)用TOC區(qū)域的名稱字段區(qū)域中的特定的8字節(jié)字段，如圖35所示。在最佳實(shí)施例中，2048不同名稱字段可在名稱字段區(qū)域被提供，并且圖37中的二字節(jié)的段名指示識(shí)別各個(gè)2048名稱字段。這樣，段的名稱就不須要包括在32字節(jié)段信息區(qū)域本身中；而提供一單獨(dú)的名稱字段區(qū)域，從中可以找到這一相應(yīng)段的名稱。因此，段名稱指示符簡(jiǎn)單地指示含有該段名稱的合適的名稱字段。
如果段的名稱需要多于一個(gè)的8字節(jié)名稱字段，例如，如果需要兩個(gè)或多個(gè)名稱字段，順序的名稱字段形成合適的“串”，在其中記錄著整個(gè)段的名稱。在這種情況下，段的名稱指示符簡(jiǎn)單地識(shí)別在這串中的第一名稱字段。
流參數(shù)指示符這一二字節(jié)的字段最好包括幾個(gè)“指示符”，它識(shí)別圖39中所示的流參數(shù)字段組合中的各個(gè)4字節(jié)流參數(shù)字段。如上所述，每個(gè)段被制成帶有壓縮的音頻數(shù)據(jù)和/或標(biāo)題數(shù)據(jù)的MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)。視頻壓縮可按照MPEG-1或MPEG-2的格式進(jìn)行。音頻壓縮可按照MPEG-1或MPEG-2或PCM的格式進(jìn)行。壓縮的視頻數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)流，壓縮的音頻數(shù)據(jù)構(gòu)成另一個(gè)流并且標(biāo)題數(shù)據(jù)也構(gòu)成另一個(gè)流。例如，如果段僅由一個(gè)例如MPEG壓縮的視頻數(shù)據(jù)構(gòu)成，則只需要一個(gè)流參數(shù)指示。如果段由兩個(gè)多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流構(gòu)成(例如視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)和標(biāo)題數(shù)據(jù))，則可以使用兩個(gè)流參數(shù)指示。如果段由三個(gè)多路傳輸流(例如視頻數(shù)據(jù)加音頻數(shù)據(jù)加標(biāo)題數(shù)據(jù))那么最好有三個(gè)流參數(shù)。每個(gè)流參數(shù)指示符識(shí)別包括在流參數(shù)組(圖39)中的各個(gè)4字節(jié)流參數(shù)字段，它代表包括在這段中的相應(yīng)流的特征。如結(jié)合圖35所述的。在應(yīng)用TOC區(qū)域的單獨(dú)區(qū)域內(nèi)記錄著一組流參數(shù)；并且每個(gè)4字節(jié)流參數(shù)字段呈現(xiàn)圖41所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
如圖41所示，每個(gè)4字節(jié)流參數(shù)字段包括代表流類型的1字節(jié)數(shù)據(jù)，其形式如圖43所示。根據(jù)流類型字節(jié)的值，流參數(shù)指示所指的流識(shí)別這一段包括的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為MPEG-1壓縮視頻數(shù)據(jù)、MPEG-2壓縮視頻數(shù)據(jù)、MPEG-1壓縮音頻數(shù)據(jù)、MPEG-2壓縮音頻數(shù)據(jù)、另一類型的MPEG壓縮數(shù)據(jù)、標(biāo)題數(shù)據(jù)或PCM音頻數(shù)據(jù)。因此，這一包括在流參數(shù)指示指出的流參數(shù)字段中的1字節(jié)流類型數(shù)據(jù)滿意地識(shí)別這一段中包括的數(shù)據(jù)流的參數(shù)。
仍然如圖41所示，4字節(jié)流參數(shù)字段包括1字節(jié)流ID數(shù)據(jù)，它識(shí)別在這一段中被多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的數(shù)。和前面討論的一致，流ID字節(jié)可以表明這一段僅由一個(gè)數(shù)據(jù)流形成(例如壓縮視頻數(shù)據(jù)或由兩個(gè)數(shù)據(jù)流構(gòu)成(如壓縮的視頻數(shù)據(jù)音頻數(shù)據(jù)或壓縮的視頻和標(biāo)題數(shù)據(jù))或由三個(gè)數(shù)據(jù)流構(gòu)成(例如壓縮的視頻、音頻和標(biāo)題數(shù)據(jù))。
圖41進(jìn)一步說(shuō)明參數(shù)區(qū)段的4字節(jié)流包括2字節(jié)語(yǔ)言數(shù)據(jù)，它識(shí)別包括在這一段中的音頻信息或標(biāo)題信息的語(yǔ)言。
在上述說(shuō)明中，已經(jīng)假定包括在該段中信息區(qū)域中的2字節(jié)流參數(shù)指示包括幾種指示。另外，只有一種指示是需要被包括的；并且如果該段由兩個(gè)或三個(gè)多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流構(gòu)成，如在流參數(shù)字段中包括的1字節(jié)流ID表示的那樣(圖41)，就連接相繼的流參數(shù)字段，從而提供在這一段中被多路傳輸?shù)牧鞯念愋偷乃璧谋硎?。例如，假定單個(gè)流參數(shù)指示被包括在該段信息領(lǐng)域內(nèi)，并且這一流參數(shù)指示指示流參數(shù)NO.25，進(jìn)一步假定這一段由多路傳輸?shù)囊纛l、視頻和標(biāo)題數(shù)據(jù)組成。這樣，在流參數(shù)NO.25記錄的4字節(jié)的流參數(shù)信息則包括ID值為3的流。結(jié)果，流參數(shù)區(qū)段NO.25、26和27以及由這一流ID字節(jié)如此連結(jié)使得即使使用單一流參數(shù)指示時(shí)，這三個(gè)流參數(shù)被指示，從而識(shí)別在這一段中被多路傳輸?shù)娜N類型的流。這樣，利用單個(gè)流參數(shù)指示，三個(gè)4字節(jié)流參數(shù)字段在流參數(shù)組中永遠(yuǎn)不被識(shí)別，從而表示包括在本段中的壓縮的視頻數(shù)據(jù)、壓縮的音頻數(shù)據(jù)和標(biāo)題數(shù)據(jù)的格式。
流數(shù)這1字節(jié)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單地識(shí)別在這一段中使用的流數(shù)。在上述的例子中，如果在這一段中只記錄有壓縮的視頻數(shù)據(jù)，那么該1字節(jié)流數(shù)字段的值是1。如果該段由兩個(gè)多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流構(gòu)成(例如壓縮的視頻和壓縮的音頻或壓縮的視頻和標(biāo)題)，則流數(shù)字段的值為2。并且如果這些多路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流被在這一段中使用(例如壓縮的視頻、壓縮的音頻以及標(biāo)題)，則流字段的數(shù)值為3?？梢岳斫?，流字段的數(shù)可以用來(lái)表示被連系的4字節(jié)流參數(shù)字段的數(shù)，從而識(shí)別被用來(lái)記錄這一段的數(shù)據(jù)格式。
對(duì)入口的指示這一2字節(jié)字段類似于流參數(shù)指示并且包括識(shí)別包括在入口信息組中的4字節(jié)入口字段，如圖40所示，如上所述，希望每一段都已經(jīng)在其中記錄有幾個(gè)I圖象。每個(gè)I圖象可被記錄在一個(gè)或多個(gè)區(qū)段內(nèi)。記錄有I圖象的第一區(qū)段的地址被分配一個(gè)入口。因而包括在圖37的段信息中的入口指示用來(lái)指示在入口組(圖4b)中包括的這些入口之一；并且最好該入口指示識(shí)別入口字段，在該入口字段中分配有這段的第一入口。
圖40所示的每個(gè)4字節(jié)入口字段呈現(xiàn)用42所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如圖所示，入口數(shù)據(jù)包括1字節(jié)段數(shù)，它識(shí)別含有這一入口的段以及識(shí)別這一入口的區(qū)段的3字節(jié)地址。可以看出，該3字節(jié)區(qū)段地址識(shí)別記錄有這一I圖象的第一區(qū)段的地址。期望段含有幾百I圖象，如果沒有幾千個(gè)I圖象的話。
最好在一段中的所有的入口這樣連結(jié)，使得在入口組內(nèi)代表第一入口的信息由在這一段信息區(qū)域內(nèi)的入口指示識(shí)別，代表這段中下一入口的數(shù)據(jù)在該組中的下一入口字段中被記錄等等。例如，如果在這一段內(nèi)有500個(gè)入口，則500個(gè)相繼的入口字段被連結(jié)；并且這些入口字段的第一個(gè)被入口指示識(shí)別。這樣連結(jié)的入口字段的數(shù)以及包括在這段內(nèi)的這種入口數(shù)由圖37所示的入口字段數(shù)表示。
入口數(shù)這一2字節(jié)字段識(shí)別這一章中存在的入口點(diǎn)的總數(shù)，以及如上所述，這樣便確定包括在相連的圖40中所示的組中的入口點(diǎn)字段數(shù)。可以理解，借助于檢測(cè)入口點(diǎn)指示和入口點(diǎn)數(shù)，包括在本段信息區(qū)域中的入口點(diǎn)指示和入口點(diǎn)數(shù)以及在這段的每個(gè)入口點(diǎn)的地址都可以被識(shí)別。這一入口點(diǎn)數(shù)據(jù)數(shù)允許對(duì)包括在這段內(nèi)的任意的入口點(diǎn)進(jìn)行快速訪問。因?yàn)榈谝蝗肟邳c(diǎn)的地址借助于入口點(diǎn)指示和由這一指示識(shí)別的入口點(diǎn)字段是知道的，并且因?yàn)橄乱粋€(gè)入口點(diǎn)的地址由相連的入口點(diǎn)字段同樣也是知道的，因而快速地讀取第3個(gè)或第25個(gè)或第174個(gè)入口點(diǎn)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的事情，如上所述。
ISRC這一12字節(jié)數(shù)據(jù)代表國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)記錄碼，它識(shí)別記錄在這一段的音樂節(jié)目。如果這一段不含音樂節(jié)目，則ISRC數(shù)據(jù)被記錄為12字節(jié)0×FF。
可以理解，應(yīng)用TOC區(qū)域和前述的ATOC信息可以容易地由TOC編碼器125(圖1)產(chǎn)生，或借助于單獨(dú)的ATOC編碼器產(chǎn)生，該編碼器和開關(guān)124的另一輸入相連，用于在光盤的節(jié)目區(qū)域的第一軌跡內(nèi)進(jìn)行記錄。
雖然本發(fā)明參照最佳實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然可以作出各種各樣改變和改型而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思。所附的權(quán)利要求中包括了所有這些改變和改型以及已經(jīng)披露的這些特征的所有等同物。
權(quán)利要求
1．一種光盤，具有小于140mm的直徑，1.2mm的厚度，多個(gè)記錄軌跡，其上記錄有數(shù)據(jù)成為表示信息的凹痕，所述數(shù)據(jù)由帶有光拾取器的再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)，拾取光束通過(guò)透鏡以光學(xué)地讀取旋轉(zhuǎn)的盤，該拾取光束具有1=λ/2NA的空間頻率，其中1小于盤軌跡間距，λ為拾取光束的波長(zhǎng)，NA為透鏡的數(shù)值孔徑，軌跡間距在0.646μm和1.05μm之間的范圍；所述軌跡可分為引入?yún)^(qū)、節(jié)目區(qū)和引出區(qū)；所述記錄數(shù)據(jù)記錄在控制信息區(qū)和帶有設(shè)在所述引入?yún)^(qū)或所述節(jié)目區(qū)的所述控制信息區(qū)的數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中，所述控制信息區(qū)包含控制信息，并且至少部分所述數(shù)據(jù)軌跡區(qū)包含用戶信息，其包括MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)；所述控制信息記錄在所述控制信息區(qū)的第一多個(gè)區(qū)段中，所述用戶信息記錄在所述數(shù)據(jù)軌跡區(qū)的第二多個(gè)區(qū)段中；以及所述控制信息和所述用戶信息記錄成為具有至少8個(gè)奇偶校驗(yàn)碼元的經(jīng)調(diào)制的長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
2．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述數(shù)據(jù)記錄成為壓痕，它具有的線密度在0.237μm/B和0.378μm/B之間的范圍內(nèi)。
3．按照權(quán)利要求1的光盤，其進(jìn)一步包括至少一附加控制信息區(qū)，它包含重復(fù)的控制信息，并且其設(shè)置在所述引入?yún)^(qū)。
4．按照權(quán)利要求1的光盤，其包含應(yīng)用控制信息，用以識(shí)別記錄在各數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中的音頻數(shù)據(jù)的預(yù)定參數(shù)。
5．按照權(quán)利要求4的光盤，其中音頻數(shù)據(jù)以從多個(gè)音頻格式中選出的一種進(jìn)行編碼，并且所述應(yīng)用控制信息包括多個(gè)格式識(shí)別符數(shù)據(jù)，用以識(shí)別用于每個(gè)數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中的音頻格式。
6．按照權(quán)利要求5的光盤，其中所述應(yīng)用控制信息區(qū)包括參數(shù)部分，其包含多個(gè)參數(shù)字段，每個(gè)參數(shù)字段包含格式ID數(shù)據(jù)以識(shí)別視頻壓縮格式或音頻格式中的一個(gè)；并且所述應(yīng)用控制信息區(qū)進(jìn)一步包括多個(gè)軌跡部分，其每部分均與各個(gè)數(shù)據(jù)軌跡區(qū)有關(guān)，并且每部分包含至少一個(gè)參數(shù)字段指示符，用以標(biāo)明參數(shù)字段，它包含有格式ID數(shù)據(jù)，其用以識(shí)別相關(guān)數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中用的視頻壓縮格式或音頻格式。
7．按照權(quán)利要求6的光盤，其中在所述應(yīng)用控制信息區(qū)中的至少一個(gè)軌跡部分包含多個(gè)參數(shù)字段指示符，用以標(biāo)明對(duì)應(yīng)的參數(shù)字段數(shù)，由此識(shí)別與所述一軌跡部分相關(guān)的數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中用的視頻壓縮格式和音頻格式。
8．按照權(quán)利要求1的光盤，其進(jìn)一步包括一應(yīng)用控制信息區(qū)，其設(shè)置在所述節(jié)目區(qū)并包含應(yīng)用控制信息，用以識(shí)別為進(jìn)入點(diǎn)。
9．按照權(quán)利要求8的光盤，其中所述MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)可選擇地由幀內(nèi)編碼圖象數(shù)據(jù)或預(yù)測(cè)的編碼圖象數(shù)據(jù)組成；并且所述應(yīng)用控制信息識(shí)別表示幀內(nèi)編碼圖象數(shù)據(jù)的進(jìn)入點(diǎn)。
10．按照權(quán)利要求10的光盤，其中所述應(yīng)用控制信息區(qū)包括進(jìn)入點(diǎn)部分，其包含多個(gè)進(jìn)入點(diǎn)字段，每個(gè)進(jìn)入點(diǎn)字段包含表示幀內(nèi)編碼圖象數(shù)據(jù)的開始部分的地址；并且所述應(yīng)用控制信息區(qū)進(jìn)一步包括多個(gè)軌跡部分，每部分均與各個(gè)數(shù)據(jù)軌跡區(qū)有關(guān)，并且每部分包含至少一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)字段指示符，用以識(shí)別包含所述地址的進(jìn)入點(diǎn)字段，該地址表示其中記錄了幀內(nèi)編碼圖象數(shù)據(jù)的所述開始部分。
11．按照權(quán)利要求10的光盤，其中所述應(yīng)用控制信息區(qū)進(jìn)一步包括表示記錄在盤上的進(jìn)入點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)。
12．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和所述音頻數(shù)據(jù)被記錄作為用戶信息段；并且所述盤進(jìn)一步包括應(yīng)用控制信息區(qū)，它包含多個(gè)段部分，每部分包含表示各個(gè)段識(shí)別的信息、記錄在所述各段中的MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的預(yù)定參數(shù)，和用以識(shí)別其中記錄有可選擇MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù)的進(jìn)入點(diǎn)的進(jìn)入點(diǎn)數(shù)據(jù)。
13．按照權(quán)利要求12的光盤，其中所述應(yīng)用控制信息區(qū)包括段名部分，其包含多個(gè)字段名；并且在表示段識(shí)別的段部分中的所述信息包括至少一個(gè)名稱指示符，用以識(shí)別記錄有所述各段名稱的字段名。
14．按照權(quán)利要求12的光盤，其中表示段識(shí)別的段部分中的所述信息包括軌跡數(shù)數(shù)據(jù)，用以識(shí)別記錄有所述各段的數(shù)據(jù)軌跡區(qū)。
15．按照權(quán)利要求14的光盤，其中表示段識(shí)別的段部分中的所述信息進(jìn)一步包括段數(shù)數(shù)據(jù)，用以識(shí)別所述各段的數(shù)。
16．按照權(quán)利要求12的光盤，其中表示段識(shí)別的段部分中的所述信息包括種類數(shù)據(jù)，用以識(shí)別所述各段的類型。
17．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述第一和第二多個(gè)區(qū)段的每個(gè)區(qū)段包括在其引導(dǎo)部分上的區(qū)段標(biāo)題，所述區(qū)段標(biāo)題包含區(qū)段同步組合、區(qū)段地址、錯(cuò)誤檢測(cè)碼和子碼數(shù)據(jù)。
18．按照權(quán)利要求17的光盤，其中在給定區(qū)段中的所述子碼數(shù)據(jù)包括子碼標(biāo)識(shí)符和由所述子碼標(biāo)識(shí)符識(shí)別的類型的子碼信息。
19．按照權(quán)利要求18的光盤，其中所述子碼標(biāo)識(shí)符是一子碼地址。
20．按照權(quán)利要求18的光盤，其中所述用戶信息是表示各個(gè)圖象的圖象信息，所述圖象信息記錄在數(shù)據(jù)軌跡區(qū)中至少一個(gè)區(qū)段上，并且其中所述子碼信息包括第一距離信息，其表示由所述給定區(qū)段到記錄有表示前一圖象的圖象信息的區(qū)段的距離，和第二距離信息，其表示由所述給定區(qū)段到記錄有表示下一圖象的圖象信息的區(qū)段的距離。
21．按照權(quán)利要求18的光盤，其中所述用戶信息是壓縮的圖象數(shù)據(jù)，其可選擇地由不同類型的表示具有預(yù)定顯示順序的各個(gè)圖象的壓縮編碼數(shù)據(jù)組成，并且所述子碼信息包括類型識(shí)別信息，用以識(shí)別記錄在所述給定區(qū)段中的壓縮編碼數(shù)據(jù)的類型，和順序信息，用以識(shí)別在所述圖象顯示順序中的位置，圖象顯示順序由記錄在所述給定區(qū)段中的壓縮編碼數(shù)據(jù)表示。
22．按照權(quán)利要求18的光盤，其中所述用戶信息在時(shí)間上是可變的，并且所述子碼信息包括時(shí)間碼數(shù)據(jù)，其表示在記錄所述用戶信息時(shí)的時(shí)間信息。
23．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述控制信息表示出記錄/重放特性、直徑、記錄容量和所述光盤的記錄軌跡數(shù)。
24．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述控制信息包括控制信息識(shí)別數(shù)據(jù)，用以識(shí)別所述控制信息區(qū)的位置、所述控制信息區(qū)的數(shù)據(jù)配置和所述多個(gè)區(qū)段中每個(gè)區(qū)段的配置。
25．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述控制信息包括盤尺寸的數(shù)據(jù)表示。
26．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述控制信息包括與所述用戶信息相關(guān)的時(shí)間碼的數(shù)據(jù)表示。
27．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述用戶信息可在從多個(gè)重放速度中所選出的一個(gè)下再現(xiàn)；并且所述控制信息包括所選重放速度的數(shù)據(jù)表示。
28．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是通過(guò)將在預(yù)定位置上的C2和C1保持部分插入到控制信息和用戶信息中來(lái)進(jìn)行編碼的，其用以提供記錄并由此形成初始C1字，它是由多個(gè)數(shù)據(jù)碼元組成的，根據(jù)相同數(shù)的初始C1字的預(yù)定的數(shù)據(jù)碼元數(shù)而產(chǎn)生C2奇偶校驗(yàn)碼元，并由所述C2奇偶校驗(yàn)碼元代替初始C1字中的C2保持部分以形成初步C1字，根據(jù)初步C1字產(chǎn)生C1奇偶校驗(yàn)碼元，并將所述C1奇偶校驗(yàn)碼元插入C1保持部分以形成C1碼字，并且使用預(yù)置的所述C1碼字?jǐn)?shù)作為所述長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
29．按照權(quán)利要求28的光盤，其中記錄作為所述長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的所述信息顯示出與用以提供記錄的信息的碼元順序不同的碼元順序。
30．按照權(quán)利要求29的光盤，其中所述C1碼字由奇數(shù)碼元和偶數(shù)碼元組成，其中奇數(shù)碼元是以奇數(shù)組一同記錄的，而偶數(shù)碼元是以偶數(shù)組一同記錄的。
31．按照權(quán)利要求30的光盤，其中每個(gè)C1碼字由m個(gè)碼元組成，每個(gè)C2碼字由n個(gè)碼元組成，其中m和n是整數(shù)，并且其中K=mxi+2xj-m，當(dāng)j＜m/2時(shí)，K=mxi+2xj-(m-1)，當(dāng)j≥m/2時(shí)，其中i是按序順序，C1碼字用以提供記錄，j是在每個(gè)用以提供記錄的C1碼中m碼元的按序順序，和K是順序，其中在盤上記錄了m個(gè)碼元。
32．按照權(quán)利要求1的光盤，其中長(zhǎng)距離糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是以卷積碼進(jìn)行編碼的。
33．按照權(quán)利要求1的光盤，其中所述控制和用戶信息是按照提供記錄的n比特字節(jié)而從多個(gè)存儲(chǔ)表中選出的一種來(lái)讀取2n比特碼元被調(diào)制記錄的，所選出的存儲(chǔ)表隨已讀取的先前的2n比特碼元變化。
34．按照權(quán)利要求33的光盤，其中連續(xù)的2n比特碼元是行程長(zhǎng)度受限的。
35．按照權(quán)利要求34的光盤，其中不同的2n比特碼元分別儲(chǔ)存在至少兩個(gè)用于相同n比特字節(jié)的所述存儲(chǔ)表中。
36．按照權(quán)利要求35的光盤，其中儲(chǔ)存在所述兩存儲(chǔ)表之一中的2n比特碼元表現(xiàn)出正的數(shù)字和值(DSV)，而儲(chǔ)存在所述兩存儲(chǔ)表另一個(gè)中的2n比特碼元表現(xiàn)出負(fù)的DSV。
37．按照權(quán)利要求36的光盤，其中選出的存儲(chǔ)表是按照“0”比特?cái)?shù)的變化而確定的，先前的2n比特碼元終結(jié)和累積先前的2n比特碼元預(yù)定數(shù)的DSV。
全文摘要
一種光盤,信息數(shù)據(jù)以凹痕記錄在其記錄軌跡上,軌跡分為引入?yún)^(qū)、節(jié)目區(qū)和引出區(qū)。數(shù)據(jù)包括目錄(TOC)信息和用戶信息,分別記錄在至少一個(gè)TOC軌跡和用戶軌跡的幾個(gè)區(qū)段上。用戶信息包括MPEG壓縮視頻數(shù)據(jù),可為任一MPEG格式;及壓縮音頻數(shù)據(jù),可為MPEG、PCM格式等。TOC信息包括記錄在用戶軌跡上的開始區(qū)段地址;及應(yīng)用目錄(ATOC)信息,它識(shí)別各參數(shù),以存取并使用用戶信息。數(shù)據(jù)以具有至少8位奇偶碼元的長(zhǎng)距離糾錯(cuò)碼進(jìn)行編碼。
文檔編號(hào)H04N7/52GK1305183SQ00132830
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月19日
發(fā)明者米澤潤(rùn), 巖村隆一, 吉村俊司, 河村真 申請(qǐng)人:索尼公司