CN1110050C - 小型光盘只读存储器记录 - Google Patents

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Abstract

提供了把信息记录到所提供的可记录CD和可擦写CD光盘上的方法。在第一种实施方式中，记录完一个段或数据包后，就可以进行检验以检测不可恢复错误。如果没有不可恢复错误，这个段或数据包就被固化且记录结束。如果发现不可恢复错误，这个段或数据包就会在紧接着原记录区的区域里被再次记录，当检验所记录的数据是可读的，这个段或数据包就会通过在光盘上记录导入、导出区和更新目录来固化，它是利用已检验数据而非原记录数据的位置更新目录来实现的。在第二种实施方式中，数据是边记录边检测。如果有可疑的错误就停止记录并检验是否出错。如果有错误，数据就会在光盘的紧接着原记录区的区域里被再次记录。如果检验数据是可读的，那这个段或数据包就固化下来且记录结束。

Description

CD-R/E光盘的数据记录方法及其光学单元
技术领域
本发明涉及CD-R(可记录CD)和CD-E(可擦写CD)记录，而具体涉及在CD-R和CD-E系统中对记录错误的检测和对数据可靠性的改善。
背景技术
数字化CD(小型光盘)格式的光学系统主要是由于在音乐(音频文件)的大量的分发中有着比模拟化磁带或记录系统有更高的质量而得以发展起来的。CD-ROM系统就是一个音频CD系统的体现，它被用来分发大量的计算机可读信息(这些信息既包括音频、视频、文本，也包括常规的计算机“数据”)。音频CD和CD-ROM两者都是通过一个压印(STAMPING)过程而预先记录的，用户不能记录。投放市场的新系统允许用户可以把信息记录到媒体(CD-R)上一次；而更新颖的系统允许用户能记录和擦写信息，并且把新的信息记录到媒体(CD-E)上。
把数据记录到CD-R和CD-E光媒(其中共指CD-R/E)上的格式大体上是一样的。在现代工业标准下，每个光盘都有高达650MB的数据容量，这些在单个段(session)中记录到的数据又可被分配到高达99个光道中(相当于99个可独立寻址的文件)。这种限制是由记录在光盘上的目录(TOC)中的入口数决定的(应该注意到人们正努力增加光盘容量)。一个光盘可以分为多至45个段(每一个段又可分为一个或多个光道)，段数受包含所记录的数据和所需的段间间隙在内的光盘容量限制。相邻的段由一个包括导入区(LIA)和导出区(LOA)的段间间隙(第一个间隙是11400个物理块，以后的间隙是6900个物理块)分隔开。记录时，CD-R/E驱动器的光头置于光盘可记录区域的起始位置(如果是一个多段光盘则在最后一段的末尾)，分配段间间隙，同时记录一个或多个光道的数据。完成段记录后，写出LIA和LOA并且TOC(位于盘上第一个用户可记录区前的程序存储区(PMA)内)在一个已知“固化”过程中被更新。做为LIA和LOA一部分记录下来的是包含信息的TOC的副本。这些信息是关于当前段和所有以前段记录的起始光道地址以及每个光道的起始地址。当记录段的所有数据后，记录LIA和LOA，更新TOC后，这段即被认为是固化了；刚刚记录的信息不能被在同一段区域内再记录、更正或以其他方式更改。任何被更改的数据都必然被记录在一个新的段里并且更新TOC。增加的数据包的记录是相似的，不同处只是输入数据分为定长(或者在某些方案中是可变长度)的包。每个包都伴随有一个连接块，一个LIA、LOA和数据区，在可记录的包的数量上没有任何限制，可达光盘所能提供的最大容量。
目前还没有可靠的方法来检测和更正在CD-R或CD-E媒体的记录过程中所遇到的错误。这些源于媒体的物理缺陷、表面划痕、指纹和其他污染而造成的记录错误都可能导致回读的永久性错误，使得所有或部分数据不可恢复或出错。如果是音频或视频信息，那一、二个连续比特不可恢复的错误也许不是什么大问题，但在计算机数据中，这样一个不可恢复的错误却是非常严重的。
相反的，当记录在磁光盘(MO)上或是记录在一次写入、多次读取(WORM)的光媒中的数据被发现错误，那这个出错扇区的数据内容就会被重写到光盘上指定空闲区中的一个空闲扇区，以及可以通过指针来更新错误管理表，该指针从错误扇区指向代替扇区。这个错误管理表把对错误扇区的所有调用再指向这个代替扇区，这样就避免了回读的错误。
发明内容
在上述的观点中，本发明实施方式的一个目的是提供一个抗干扰的CD-R/E驱动系统来检测CD-R/E媒体中的记录错误和降低回读失误。
另外一个目的是提供一个不使驱动器性能变坏的系统。
这就提供了在可记录CD和可擦写CD光盘上记录信息的方法。在第一种实施方式中，记录完一个段或是数据包后，就进行检验来检测不可恢复的错误。如果没有错误，这个段或数据包就被固化下来且记录结束。如果检测到一个不可恢复的错误，这个段或数据包就会在紧接着这个原记录区的光盘区域中被再次记录。当记录到的数据被检验为是可读时，就通过在光盘上记录导入、导出区和更新目录来固化这个段或数据包，利用的是被检验数据而非原记录数据的位置。在第二种实施方式中，数据是边记录边检验。如果数据可疑，就停止记录并对当前错误进行检验。如有错误，数据就会在紧接着原记录区的光盘区域中被再次记录。当检验数据可读取时，这个段或数据包就被固化且记录结束。
本发明的第一个方面提供了在CD-R/E存储光盘上记录数据的一种方法，该光盘能够在多个可变长度的段记录中存储数据，包括如下步骤：
接收所要记录的数据；
把光头置于数据所记录光盘上的第一个所选区域的起始位置；
通过分配导入、导出区打开一个段；
记录部分数据；
读取这部分所记录数据以查找是否存在不可恢复的错误；
如果在记录数据中发现不可恢复错误：
将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区的起始位置；
再次记录部分数据；
读取再次记录的数据，查找在第二所选区中是否存在不可恢复的错误；以及
如果在包括一次记录或再次记录的那部分数据的所有数据中都没有发现不可恢复错误，则通过记录导入、导出区和更新目录来关闭这个段，该目录包含一个指示正确记录区而非不可恢复错误区起始地址的入口。
本发明的第二方面提供了一种将数据记录到CD-R/E存储光盘上的方法，这种存储光盘能够把数据存储在多个可变长度的记录段中，本方法包括以下步骤：
接收所要记录的数据；
将光头置于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置；
通过分配导入、导出区打开一个段；
记录至少部分数据；
记录数据时，分析回读信号，以查找是否存在可疑的记录错误；
如果在记录这部分数据时检测到可疑的记录错误：
在这部分数据的末尾停止本次记录；
读取已记录的数据，以查找在第一所选区是否存在不可恢复的错误；
如果在已记录的数据中找到不可恢复的错误：
将光头置于光光盘上紧接着第一所选区的第二所选区起始位置；
再次记录至少其中的部分数据；
在再次记录时，检验在第二所选区中是否存在不可恢复的错误；以及
如果在包括一次记录及再次记录的那部分数据的所有数据中没有发现不可恢复的错误，则通过记录导入、导出区并更新目录关闭这个段，该目录中包含了指示没有不可恢复错误区而非具有不可恢复错误区的入口。
本发明的第三方面提供了一个光学驱动单元，包含：
一个光盘承载器；
一个光头；
读/写通道；以及
一个控制器，用来控制把数据包记录到CD-R/E存储光盘上，控制器包括：
用于接收所要记录的数据的装置；
用于将光头置于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置的装置；
用于通过分配导入、导出区打开一个段的装置；
用于记录至少部分数据的装置；
用于记录数据时，分析回读信号以查找是否存在可疑的记录错误的装置；
用于如果在记录数据时检测到可疑的记录错误，则停止记录数据，再次将光头置于第一所选区的起始位置，并检验已记录的数据能被成功地读取的装置；
用于如果已记录的数据不能被成功地读取且在已记录的数据中发现不可恢复的错误，则将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区的起始位置，再次记录至少部分数据的装置；以及
用于当已记录的数据能够成功读取时，则通过记录导入、导出区并更新目录来固化这个段的装置，其中该目录包含指示第二所选区而非第一所选区起始位置的入口。
本发明的第四方面提供了一个光学单元，包含：
一个光盘承载器；
一个光头；
读/写通道；
一个控制器，用来控制把数据包记录到CD-R/E存储光盘上，控制器包括：
用于接收数据包的装置；
用于将光头定位于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置的装置；
用于通过分配导入、导出区打开一个段的装置；
用于记录数据包的装置；
用于将光头再次定位于第一所选区起始位置的装置；
用于检验数据包能被成功读取的装置；
用于如所记录的数据不能成功地读取和在已记录的数据包中发现不可恢复错误，将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区的起始位置，并再次记录数据包的装置；
用于成功读取之后固化这个段，通过记录导入、导出区和更新目录来记录所有数据包的装置，其中该目录包含指示成功地记录数据包的区域而非包含不可记录数据包区域起始位置的入口。
根据本发明的一个优选实施方式，所述光学单元还包括用于分析回读信号以查找是否存在可疑的记录错误的装置；以及用于如果在记录数据时检测到可疑的记录错误，则停止记录随后数据包并启动所述再次定位装置的装置。
上面提及的以及本发明的其他特征和长处从以下本发明优选实施方式的细节来看更加明显，详见附图。
附图说明
图1是本发明的CD-R/E驱动器的方框图；
图2是本发明第一种实施方式的流程图；
图3是本发明第二种实施方式的流程图。
具体实施方式
图1是本发明的CD-R/E驱动器100的一个方框图，该驱动器与主机设备10互联，完成向CD-R/E格式光盘12写入和从中读出数据。这个驱动器100和主机设备10通过接口104来交换数据进出缓冲器102。一个微处理机控制器106控制驱动器100的所有功能，包括读/写通道108，一个激光驱动器110(控制激光器112)，一个伺服控制114(控制光读/写头116的运动)，一个光盘承载器118以及一个主轴马达和控制器120。一种检测器模块122可以收到从光盘12的表面反射回来的激光器112的激光，存储器124包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者，可以分别保存控制指令和工作数据。
本发明的第一种实施方式的描述参见流程图2。要记录的数据由驱动器100从主机10通过接口104来接收(步骤200)。驱动器100从程序存储区(PMA)中读取一个目录(步骤202)，PMA中包含每个光道的物理位置(基于可记录区开始记录的时间)和每段的起始光道号。在多段或即时跟踪记录中，一个新记录的段是由移动光头116(步骤204)并把激光束聚焦到光盘12的表面上紧接着上一个段记录末(或是靠近光盘12内径的第一个记录区，如果没有以前的记录段的话)来开始的。控制器106控制分配导入存储块(步骤206)并且用用户数据记录入一个或多个光道(步骤208)。如果在段中记录下不止一个光道，在完成对每一个块的写操作后，光头116就会被再次定位到光道的起始位置(步骤210)，以及检验刚刚记录的数据(步骤212)。虽然要得到最高水准的记录质量需要一比特一比特的比较数据，但使用激光器112来读取数据并进行奇偶校验以检验没有不可恢复的错误(步骤214)会更快且需要的资源会更少。
如果在段中只记录了一个光道，在完成写光道的操作后和在段被固化前，光头116将再次定位到光道或是段的起始位置同时检验刚刚记录的数据。再者，虽然能再对数据进行一比特一比特的比较，但通过激光器112来读取数据并进行奇偶校验以检验没有不可恢复的错误(步骤214)会更快且需要的资源会更少。
在单光道和多光道段中，当所有数据都能成功读取时，这个段就会通过记录LIA、LOA和更新PMA中的TOC来固化(步骤216)。
另一方面，媒体中的物理缺陷、表面划痕、指纹或其它污染都会造成不可恢复的读取错误。如果检测到这样的错误，数据就会在光盘12区域中的紧接着刚才记录区域的记录区起始位置被再次记录(无论它是一个光道或一个段)，从而躲过光盘上有错误的区域(步骤218)。再次检验这些再记录的数据(步骤212)以及当成功地读取这些数据后，这个段就会通过记录LIA、LOA且更新TOC来固化(步骤216)。TOC包含段的起始位置(也即LIA的位置)和一个或数个没有错误地被记录的光道(有错误的区域不会在TOC中存在)的物理位置。因此，包含不可恢复错误的段区在任何TOC中都不会存在，该区不能被寻址或存取，也不会通过驱动器传送到主机设备上。
如果利用“包”的写过程来记录段，写完每一个数据包后，光头116就会被再次定位在包的起始位置上并检验刚刚记录的数据。任何包含不可恢复错误的包都会在紧接着出错包的光盘区域中再次记录。这种情况下的信息都将记录在TOC中以及在回读时躲过有错误的区域。目前，这种TOC结构还不能记录有效地记录的包的地址，但TOC的大小能够扩展到包含这些信息。
本发明的第二种实施方式可参考流程图3来描述。开始的步骤和第一种实施方式的开始步骤相同(步骤300-308)。然而，不是在检验前记录所有的用户数据，是在激光器112的光束自光盘12表面返回后，通过对其分析而检验数据的(步骤310)。如果分析表明能够成功地读取数据(步骤312)，那么这个段就会如上所述地固化下来(步骤314)。如果存在不可恢复的错误，记录就会在记录单元(数据包、光道或段)末停止(步骤316)。正确的记录单元会在紧接着包含出错区的可记录单元的位置开始再记录(步骤318)。一旦成功地检验了数据，这个段就会如上所述地被固化下来。在写下一个光道或固化段前，通过在紧接着包含出错区的可记录区域里对数据进行再记录，回读性能就不会退化并且可以避免有限数目的光道或是段的无谓浪费。
因此，总的来说，本发明提供了把信息记录到所提供的可记录CD和可擦写CD光盘上的方法。在第一种实施方式中，记录完一个段或数据包后，就检验以检测不可恢复错误。如果没有不可恢复错误，这个段或数据包就被固化且记录结束。如果发现不可恢复错误，这个段或数据包就会在紧接着原记录区的区域里被再次记录。当检验所记录的数据是可读的，这个段或数据包就会通过在光盘上记录导入、导出区和更新目录来固化，它是利用已被检验数据而非原记录数据的位置更新目录来实现的。在第二种实施方式中，数据是边记录边检测。如果有可疑的错误，就停止记录并检验是否出错。如果有错误，数据就会在紧接着原记录区的光盘区域里被再次记录。如果检验数据可以读取，那这个段或数据包就固化下来且记录结束。
当参照了其优选实施方式来具体地表现和描述本发明时，那些熟练的技术人员就会了解到，可在不违背本发明的实质和规模的情况下实现其中形式和细节上的各种变化。

Claims (5)

1.将数据记录到CD-R/E光学存储盘上的方法，该光盘能够把数据存储在多个可变长度的记录段中，该方法包括如下步骤：
接收所要记录的数据(200)；
将光头置于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置(204)；
分配导入、导出区以打开一个段(206)；
记录部分数据(208)；
读取已记录的部分数据，以查找是否存在不可恢复的错误(212)；
如果在已记录的数据中发现不可恢复的错误：
将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区起始位置；
再次记录部分数据(218)；
读取再次记录的数据，以查找在第二所选区中是否存在不可恢复的错误(212)；以及
如果在包括单次记录的和再次记录的数据部分的全部被记录的数据中，没有找到不可恢复的错误，则通过记录导入、导出区并更新目录来关闭这个段，该目录中包含指示正确记录区而非不可记录区起始位置的入口。
2.将数据记录到CD-R/E存储光盘的方法，光盘能够把数据存储在多个可变长度的记录段中，该方法包括以下步骤：
接收所要记录的数据(300)；
将光头置于光盘上，将要记录数据的第一所选区的起始位置(304)；
通过分配导入、导出区打开一个段(306)；
记录至少部分数据(308)；
记录数据时，分析回读信号以查找是否存在可疑的记录错误(310)；
如果在记录数据时检测到可疑的记录错误：
在这部分数据的末尾停止本次记录；
读取已记录的数据以查找在第一所选区中是否存在不可恢复的错误；
如果在已记录的数据中找到不可恢复的错误：
将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区起始位置；
再次记录至少部分数据；
在再次记录时，检验在第二所选区中是否存在不可恢复的错误(310)；以及
如果在包括单次记录的和再次记录的数据部分的全部被记录的数据中，没有找到不可恢复的错误，则通过记录导入、导出区并更新目录关闭这个段，该目录包含指示没有不可恢复错误区而非不可辨认错误区起始位置的入口。
3.光学驱动单元，包含：
一个光盘承载器；
一个光头；
读/写通道；以及
一个控制器，用来控制把数据包记录到CD-R/E存储光盘上，控制器包括：
用于接收所要记录的数据的装置；
用于将光头置于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置的装置；
用于通过分配导入、导出区打开一个段的装置；
用于记录至少部分数据的装置；
用于记录数据时，分析回读信号以查找是否存在可疑的记录错误的装置；
用于如果在记录数据时检测到可疑的记录错误，则停止记录数据，再次将光头置于第一所选区的起始位置，并检验已记录的数据能被成功地读取的装置；
用于如果已记录的数据不能被成功地读取且在已记录的数据中发现不可恢复的错误，则将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区的起始位置，再次记录至少部分数据的装置；以及
用于当已记录的数据能够成功读取时，则通过记录导入、导出区并更新目录来固化这个段的装置，其中该目录包含指示第二所选区而非第一所选区起始位置的入口。
4.光学单元，包含：
一个光盘承载器；
一个光头；
读/写通道；
一个控制器，用来控制把数据包记录到CD-R/E存储光盘上，控制器包括：
用于接收数据包的装置；
用于将光头定位于光盘上将要记录数据的第一所选区的起始位置的装置；
用于通过分配导入、导出区打开一个段的装置；
用于记录数据包的装置；
用于将光头再次定位于第一所选区起始位置的装置；
用于检验数据包能被成功读取的装置；
用于如所记录的数据不能成功地读取和在已记录的数据包中发现不可恢复错误，将光头置于光盘上紧接着第一所选区的第二所选区的起始位置，并再次记录数据包的装置；
用于成功读取之后固化这个段，通过记录导入、导出区和更新目录来记录所有数据包的装置，其中该目录包含指示成功地记录数据包的区域而非包含不可记录数据包区域起始位置的入口。
5.根据权利要求4的光学单元，还包括：
用于分析回读信号以查找是否存在可疑的记录错误的装置；以及
用于如果在记录数据时检测到可疑的记录错误，则停止记录随后数据包并启动所述再次定位装置的装置。
CN96198399A 1995-12-28 1996-12-04 小型光盘只读存储器记录 Expired - Lifetime CN1110050C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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