利用頭位置尋址盤存儲空間的製作方法
2023-08-05 16:33:56 2
專利名稱：利用頭位置尋址盤存儲空間的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括信息載體和用於對該信息載體進行訪問的設備的系統，並且本發明還涉及所述信息載體和所述設備。
當前的可重寫藍光光碟(BD-RE)和一次性寫入藍光光碟(BD-R)的規範描述了在包含位置信息的預刻溝槽中的擺動，其具有表示地址的比特序列的形式，所述地址即所謂的預刻溝槽地址(ADIP)。這可以與CD規範相比較，根據所述CD規範，存在被稱作預刻溝槽絕對時間(ATIP)的地址。需要這些地址以便在空盤或半空盤上進行分配。
在BD-RE以及BD-R中，一個ADIP位址由24個比特構成，這些比特被向下編號為AA23到AA0；兩個字母AA代表物理ADIP位址。這些比特與12比特的輔助數據一起被存儲在所述預刻溝槽的擺動中，並且形成一個ADIP字。在所述預刻溝槽中的三個相繼的ADIP字與作為信息塊的主數據信道中的一個記錄單位塊(RUB)具有相同的物理長度。RUB是可以被寫入在盤上的最小的數據分區，即64K。
當前對於所述ADIP字採取了以下的比特分配AA23..AA233個比特，用來指示層號；AA22..AA2 19個比特，也被稱作真實RUB比特，其用來包含一個序列號，該序列號應當在每3個相繼的ADIP字之後遞增1。(與RUB同步)；AA1，AA02個比特，也被稱作真實ADIP比特，其在對應於一個RUB的3個連續的ADIP字中將被相繼地設置到00、01和10。設置11被保留並且不應被使用；AX11..AX012個比特，用來包含關於該盤的輔助信息在該盤的內側區域中，所述各輔助比特應當被用來存儲所述盤信息的一個拷貝；在該盤上的其他地方，這12個比特應當被設置到零。
當前的BD-RE和BD-R規範規定了高達27GB的容量。未來可能會出現更高的容量；例如，在BD-RE盤上的38GB的容量是可能的。對於這種更高的容量，在盤上需要更多的讀取地址。如上所述，根據所述標準，19個比特可用於指示不同的記錄地址，並且僅利用這19個比特可以尋址高達32.2GB的數據。對於比32.2GB更高的容量，在盤上無法尋址足夠的位置。這是一個很重要的問題，因為對於BD的未來多層擴展來說，35GB被認為是每層的目標容量。
本發明的一個目的是提供一種包括信息載體和用於對該信息載體進行訪問的設備的系統並且提供所述信息載體和所述設備，利用所述系統、信息載體和設備，可以在記錄載體上對更大量的數據進行尋址，同時對於當前編碼規則的改變儘可能地小。
根據本發明，上述目的是通過如權利要求1所述的系統、如權利要求5所述的信息載體以及如權利要求7所述的設備而實現的。
根據本發明，存在於各塊中的地址標籤僅僅表示局部地址，並且可以基於各塊在所述信息載體中的位置而在具有相同局部地址的各塊之間進行區分，所述位置反映在由定位控制單元提供的頭估計位置中。這一屬性允許對擴展的數據量進行尋址，這是因為在其他情況下將被分配來表示地址(即完全表示在物理空間內的位置的整個地址)的多個比特可以被分配來僅僅表示局部地址(即表示在物理空間的一個局部區域內的位置的地址)，而確定在整個物理空間內的位置的任務則留給所述設備執行。
換句話說，根據現有格式，n個比特被用來完全表示一個地址，而根據本發明，相同數目的比特被用來僅僅表示一個局部地址，從而具有相同局部地址但是仍然可以由所述設備區分的各塊可以在相同的物理空間內並存，因此在無需改變所述地址標籤的編碼規則(或格式)的情況下達到了擴展可以尋址的塊數目的效果。
如權利要求2和6所述，在一個優選實施例中，所述局部地址以模數的方式(modularly)增大，以便形成地址循環。例如，所述地址可以在每一個後續塊處遞增1，從而從零遞增到最大可能值，此後再次使用零值，後面依此類推。按照這種方式，可以使得具有相同局部地址的各塊在物理空間內的位置彼此間隔最大距離。
如權利要求3和8所述，從現有技術獲知的表示一個塊在整個物理空間內的相應位置的塊地址的概念可以作為全局地址而被重新引入。
特別地，如權利要求4所述，所述局部地址可以表示所述全局地址的最低有效部分(LSP)，而一個標識所述循環的索引則表示所述全局地址的最高有效部分(MSP)；所述MSP甚至可以由單一比特構成，其效果是使可尋址空間加倍。
在其他從屬權利要求中要求保護其他的有利實施例。
下面將參照附圖進一步闡述根據本發明的系統、信息載體和設備的這些和其他方面。在附圖中
圖1a示出了根據本發明的系統的一個實施例；圖1b是也在圖1a中示出的信息塊的展開圖；圖1c參照圖1a中所示的信息載體示出了位置與局部地址之間的關係；圖2a示出了局部地址與全局地址之間的關係；以及圖2b示意性地描繪了全局地址。
圖1a示出了根據本發明的系統的一個實施例，該系統包括信息載體10和用於訪問該信息載體的設備11。
所述信息載體10具有物理空間12以及被設置在該物理空間12內的不同位置處的各信息塊13(也被簡稱為「塊」)。在本例中，該信息載體10是光碟，並且該物理空間12是螺旋軌道，然而其他實施例也是可能的例如所述物理空間可以具有其他形式，並且該信息載體例如還可以是磁碟或者具有光學數據的卡。如圖1b中的展開圖所示，每個塊13包括一個地址標籤14，該地址標籤允許對每個塊13進行識別。該設備11包括頭15，利用該頭可以訪問各塊13。在本例中，該頭15能夠基於該信息載體沿著所述螺旋軌道的光學屬性而產生讀取信號，並且/或者能夠根據所接收的寫入信號而改變所述光學屬性。在該圖中，該頭15被顯示為與該信息載體10離開一定距離，但是在其他實施例中，該頭15也可以與該信息載體10相接觸。
定位致動器16能夠對所述頭15進行定位，以便能夠訪問被設置在不同位置處的各塊13，並且該定位致動器16特別能夠取回所述地址標籤14。根據一種通常的實現方式，該定位致動器16可以包括兩個不同的單元，第一單元用於粗糙定位，第二單元用於精細定位。該定位致動器16由定位控制單元17控制。能夠對該定位致動器16進行操作的精度和解析度使得所述設備11不可能先驗地識別正在訪問哪一個塊13，這是由於兩個相鄰塊13被設置成彼此間隔相對較小的距離而這正是需要存在允許識別各塊13的地址標籤14的基本原因。這是通過存在於所述設備11中的塊識別單元19而實現的，該塊識別單元19連接到所述頭15，並且能夠從塊13獲取其地址標籤14，以便如此識別該塊13。
在根據現有技術的信息載體中，所述地址標籤表示這樣一個地址，該地址可以與所述物理空間內的一個唯一位置相關聯。該地址標籤可以確切地由該地址構成，然而更為普遍的是，該地址標籤可以由該地址的已編碼版本構成，所述已編碼版本還包含糾錯碼。
與此相對，在根據本發明的信息載體10中，所述地址標籤14僅僅表示一個局部地址。塊13的局部地址本身一般不允許識別該塊13，這是因為可能存在幾個具有相同局部地址的塊13，因此所述局部地址不同於從現有技術獲知的地址的概念。然而，如果與關於塊13在所述物理空間內的位置的某種近似知識相結合的話，關於所述局部地址的知識可以允許識別該塊13。根據本發明，這種近似知識以估計位置18的形式提供，該估計位置18由所述定位控制單元17提供給所述塊識別單元19，該塊識別單元19把存在於所取回的地址標籤14中的局部地址與所述估計位置18相組合。特別地，該塊識別單元19可以把正被訪問的該塊識別為這樣一個塊在其局部地址與存在於所取回的地址標籤14中的該局部地址相同的各塊當中，正被訪問的該塊是與所述估計位置最接近的那一個塊。
可以很容易地設想所述定位控制單元17能夠提供所述估計位置18的多種方式。
已經知道對於一個塊的訪問可以順序地進行或者直接進行。在也被稱作「循軌」的順序訪問期間，在頭15前進的同時掃描順序設置的多個塊由於地址通常是從一個塊到另一塊遞增，因此原理上甚至在獲取一個塊的地址標籤之前就知道該塊的地址，這是因為該塊的地址肯定等於遞增後的前一塊的地址。在對特定塊進行訪問的直接訪問期間，查找具有目標地址的所述目標塊，而不管所述頭的當前位置所述定位控制單元17基於所述目標地址和當前位置以及表徵所述信息載體的某些參數(即反映數據密度的參數)來計算移動，其中該當前位置在大多數情況下可以被假設為等於上一次取回的地址。該定位控制單元17隨後根據所述計算來控制所述定位致動器16執行所述移動(或「跳躍」)，以嘗試訪問所述目標塊。然而，由於該定位致動器16的相對較低的精度和解析度以及在所述計算中引入的不可避免的近似，不能保證所述頭15將被移動到可以在該處訪問所述目標塊的精確位置。為了檢查是否已經到達該目標塊而執行一次訪問，確定正被訪問的該塊的地址並且將該地址與所述目標地址進行比較如果這兩個地址不一致，則執行附加的跳躍，以便在相繼的近似中到達該目標塊。一般來說需要兩次迭代。在實踐中，甚至在第一次跳躍之後，正被訪問的該塊就必定與所述目標塊相鄰近。
這一知識可以被用來提供所述頭15的估計位置18，該估計位置18可以被如下計算-在順序訪問期間，其被計算為上一次訪問的塊的位置；-在直接訪問期間，其被計算為所述目標塊的位置。
籠統而言，可以說在所述估計位置與由所述定位控制單元向所述定位致動器給出的命令之間存在直接關係。
根據一個優選實施例，所述局部地址是一個以模數的方式增大的數字，以便形成循環。作為結果，在圖1b的曲線圖中例示了塊13在所述信息載體的物理空間內的位置與其局部地址之間的關係。每一個循環20可以與漸進的循環索引21相關聯。可以看出，具有相同局部地址的兩個塊在物理空間12內間隔很遠，一般來說可以很容易地區分。
根據所述循環索引21以及所述局部地址，把由所述循環索引21和局部地址構成的全局地址與每一個單獨的塊13相關聯是直接明了的。特別地，如圖2a所示，所述局部地址23和循環索引21可以分別與全局地址22的LSP和MSP相一致。作為結果，在圖2b中例示了局部地址23、循環索引21與全局地址22之間的關係。
上述做法的效果是實際上把存儲空間分頁，其中所述MSP的每個值對應一頁。
在這種情況下，直接明了的是關於被分配來表示所述局部地址23的比特數(並且隱含地是關於可以存在於所述信息載體10中的循環20的最大數目)導出一個約束，從而仍然可以根據其局部地址23來識別塊13特別參照作為最關鍵的情形的直接訪問，可以說在所述目標塊的全局地址與正被訪問的該塊的全局地址之間的最大距離必須小於所述全局地址22的LSP的最大值的一半。
在根據本發明的信息載體10中的全局地址22取代已知信息載體中的地址以作為唯一標識一個塊13的索引。
所述全局地址22可以僅僅作為由所述設備11為了區分不同的塊13進行的重建而存在，其不出現在所述信息載體10中。然而，所述全局地址22也可以存在於該信息載體10中例如當記錄對於一個塊的參考或指針時，所述全局地址可以具有絕對全局地址22的形式。
在光碟中，特別是在諸如CD-R(W)、DVD-R(W)、DVD+R(W)、BD之類的可記錄光碟中，特定記錄位置(即可以在該處記錄用戶信息塊的位置)的地址需要被預先記錄在該記錄位置中，以便甚至在其中記錄任何用戶信息之前就可用。已經知道這是通過在所述擺動(即軌道的橫向調製)中(可能與其他控制信息一起)編碼所述地址而實現的。因此，所述信息載體具有兩個信道，即與沿著軌道的反射率相關的主信道(或HF信道)以及與軌道的橫向調製相關的次信道(或擺動信道)。存在於所述擺動信道中的地址也被複製在所述HF信道中。
所述擺動調製的物理特徵受到多種約束，並且與可以在相同軌道部分中的HF信道內存儲的信息相比只允許存儲少量信息，因此在所述擺動信道中，所述地址標籤表示所有或者大部分所存儲信息，而在所述HF信道中，所述地址標籤表示所存儲信息的一小部分，最大的部分是嚴格來說的用戶信息，例如音樂、視頻、軟體等等。
因此，在不涉及到對於整個系統的重大改變的情況下，即使向被分配來表示地址的現有比特數添加單一比特的信息也是非常困難的。根據本發明，可以通過對於所述擴展地址(或全局地址)的LSP使用被分配來表示地址的現有比特數來擴展尋址空間，其中所述MSP保持隱含。然而在所述HF信道中，可以存在整個全局地址。
在本發明的上下文中，術語「信息塊」可以指代存在於所述擺動信道中的ADIP幀以及存在於所述HF信道中的ECC塊。然而，其也可以指代佔用相同軌道段的ECC塊與三個ADIP幀二者的組合。有利地，所述全局地址可以被存儲在ECC塊中，而僅有所述局部地址被存儲在各ADIP幀中。
本發明可以被總結如下。當前的BD規範規定在一個ADIP中，利用21個比特來表示一個地址，其中19個比特用來指示對應的RUB號，並且2個比特在對應於一個RUB的3個連續的ADIP中被相繼地設置到00、01和10，其中所述RUB是盤上的最小可尋址數據部分。從該規範可以得出，最多可以尋址32.2GB的存儲空間。然而，由於最近的技術進展，有可能達到每層35GB的存儲容量。
根據本發明，向當前被分配來表示一個地址的21個比特添加一個或多個比特。然而，所述附加比特不被存儲在所述ADIP中而是保持隱含，從而避免了與當前的BD編碼規則出現重大偏差。由一個設備根據對應的RUB存在於所述信息載體上的位置來重建所述附加比特。
權利要求
1.一種包括信息載體(10)和用於對該信息載體進行訪問的設備(11)的系統，該信息載體(10)包括物理空間(12)以及被設置在該物理空間內的相應位置處的信息塊(13)，每一塊(13)具有與之相關聯的地址標籤(14)，該地址標籤僅表示局部地址，該設備具有-頭(15)，其用於取回該地址標籤；-定位致動器(16)，其用於把該頭定位在特定塊(13』)處，以便能夠取回該特定塊的地址標籤；-定位控制單元(17)，其用於控制該定位致動器，並且能夠提供該頭的估計位置(18)；以及-塊識別單元(19)，其連接到該頭以及該定位控制單元，以用於通過把該局部地址與該估計位置相組合來確定該特定塊的相應位置。
2.如權利要求1所述的系統，其中，所述局部地址(23)以模數的方式增大，以便形成地址的循環(20)。
3.如權利要求1所述的系統，其中，所述每一塊(13)與全局地址(22)相關聯，該全局地址表示該塊在所述物理空間(12)內的相應位置。
4.如權利要求3所述的系統，其中，所述全局地址(22)由作為所述局部地址(23)的最低有效部分(LSP)和作為循環索引(21)的最高有效部分(MSP)形成，所述循環索引標識所述每一塊(13)存在於其中的地址的循環(20)。
5.一種包括物理空間(12)以及被設置在該物理空間內的相應位置處的信息塊(13)的信息載體(10)，其中每一塊具有與之相關聯的地址標籤(14)，該地址標籤僅表示局部地址(23)。
6.如權利要求5所述的信息載體(5)，其中所述局部地址(23)以模數的方式增大，以便形成地址的循環。
7.一種用於對信息載體(10)進行訪問的設備(11)，該信息載體包括物理空間(12)以及被設置在該物理空間內的相應位置處的信息塊(13)，其中每一塊具有與之相關聯的地址標籤(14)，該地址標籤僅表示局部地址(23)，該設備包括-頭(15)，其用於取回該地址標籤；-定位致動器(16)，其用於把該頭定位在特定塊(13』)處，以便能夠取回該特定塊的地址標籤；-定位控制單元(17)，其用於控制該定位致動器，並且能夠提供該頭的估計位置(18)；以及-塊識別單元(19)，其連接到該頭以及該定位控制單元，用於通過把該局部地址與該估計位置相組合來確定該特定塊的相應位置。
8.如權利要求7所述的設備(11)，其能夠把全局地址(22)與所述每一塊(13)相關聯，該全局地址表示所述每一塊在所述物理空間(12)內的相應位置，並且其中通過確定所述特定塊(13』)的全局地址來確定該特定塊的相應位置。
9.如權利要求8所述的設備(11)，其中，通過確定其局部地址(23)與所取回的所述局部地址相同的哪一塊(13)處在與所述估計位置(18)最接近的位置處來確定所述特定塊(13』)的全局地址(22)。
10.如權利要求7所述的設備，其中，根據由所述定位控制單元(17)向所述定位致動器(16)給出的命令來確定所述估計位置(18)。
全文摘要
當前的BD規範規定在一個ADIP中，利用21個比特來表示一個地址，其中19個比特用來指示對應的RUB號，並且2個比特在對應於一個RUB的3個連續的ADIP中被相繼地設置到00、01和10，其中所述RUB是盤上的最小可尋址數據部分。從該規範可以得出，最多可以尋址32.2GB的存儲空間。然而，由於最近的技術進展，有可能達到每層35GB的存儲容量。根據本發明，向當前被分配來表示一個地址的21個比特添加一個或多個比特。然而，所述附加比特不被存儲在所述ADIP中而是保持隱含，從而避免了與當前的BD編碼規則出現重大偏差。由一個設備根據相應的RUB存在於所述信息載體上的位置來重建所述附加比特。
文檔編號G11B7/005GK101073110SQ200580042092
公開日2007年11月14日 申請日期2005年11月25日 優先權日2004年12月7日
發明者B·范羅姆帕伊 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司