存儲介質初始化和取消方法

2023-06-10 01:54:16

專利名稱：存儲介質初始化和取消方法
技術領域：
本發明一般涉及一種用於擴充常規微型盤(MD)系統所用磁光碟功能的存儲介質初始化和取消方法，此擴充以保持與常規MD系統兼容的方式進行。
背景技術：
所謂微型盤(MD)，即置於盤盒中的64mm直徑磁光碟，作為一種可記錄和再現數字音頻數據的存儲介質，目前已獲得廣泛的認可。
MD系統採用ATRAC(自適應變換聲音編碼)作為其音頻數據壓縮方法。ATRAC包括稱作MDCT(改良離散餘弦變換)的壓縮編碼音頻數據。已經通過預定的時窗獲得音頻數據。通常，音樂數據被ATRAC壓縮到原始大小的九分之一或十分之一。
MD系統使用稱作ACIRC(高級交叉交織裡德-索羅蒙碼)的卷積碼作為其糾錯系統，並使用EFM(8-14調製)作為其調製技術。ACIRC是在C1和C2順序(垂直和傾斜方向)上提供雙重糾錯的卷積碼。此方法用於對順序數據如音頻數據執行強有力的糾錯處理。ACIRC的一個缺點是它需要用於數據更新的連結扇區布置。ACIRC和EFM與常規緊湊盤(CD)系統中所用的基本相同。
對於音樂數據管理，MD系統使用U-TOC(用戶TOC[內容表])。具體地，U-TOC區設置在盤的可記錄區的內側。對於當前MD系統，U-TOC構成軌道(音頻軌道/數據軌道)標題順序和管理信息，更新管理信息以便與這些軌道的記錄和刪除保持同步。在U-TOC方案中，按照開始位置、結束位置和模式設置來管理每個軌道(即，構成每個軌道的部分)。
用於MD系統的盤是小型的、廉價的，並且當由此系統記錄或再現音頻數據時提供良好的特性。這些優點使得MD系統能獲得廣泛的市場認可。
本發明人認識到，MD系統沒有完全實現其市場潛力，因為它們與通用計算機如個人計算機不兼容。而且，常規MD系統使用的文件管理方案與個人計算機中所用的基於文件分配表(FAT)的文件系統不同。
隨著更加普遍地使用個人計算機和基於PC的網絡，越來越多的音頻數據在基於PC的網絡上散布。今天，個人計算機的用戶使用PC作為音頻伺服器是一種普通的應用，其中，從此音頻伺服器把喜歡的音樂文件下載到用於音樂再現的可攜式數據再現裝置中。如本發明人所認識到的，由於常規MD系統與個人計算機不完全兼容，因此需要一種能採納通用管理系統如FAT(文件分配表)系統以增強PC兼容性的新型MD系統。
例如在White R.的「How Computers Work，MillenniumEdition」Que Corporation，第146-158頁，1999年，中所解釋的，FAT由盤驅動器在特定的盤扇區如0扇區上產生，此文獻的全部內容在此引作參考。術語「FAT」(或「FAT系統」)在此一般用於描述基於PC的各種文件系統，並用於涵蓋DOS中所用的基於FAT的特定文件系統、Windows 95/98中所用的VFAT(虛擬FAT)、Windows 98/ME/2000中所用的FAT 32、以及作為在Windows NT作業系統中或可選地在Windows 2000作業系統中所用的文件系統的NTFS(NT文件系統；有時稱作新技術文件系統)，所述文件系統用於在讀/寫盤上存儲和搜索文件。NTFS是與Windows 95文件分配表(FAT)和OS/2高性能文件系統(HPFS)等效的Windows NT。
同時，與個人計算機更高的兼容性意味著版權作品被非法拷貝的風險增加，這反過來需要更好的防止音樂作品被非法拷貝的技術。加強版權法的一種科技方法包括在記錄音樂作品時對音樂作品加密。而且希望在以比目前更有效的方式管理的盤上記錄音樂標題和藝術家姓名。
當前MD系統使用存儲容量約為160MB的光碟，如本發明人所認識到的，這對於用戶的數據存儲要求不總是足夠的。因而希望在增加新型盤存儲容量的同時保持與當前MD系統的向下兼容。

發明內容
因此本發明的目的是克服相關技術以上和其它的缺陷，並且提供一種通過在MD介質上結合FAT系統而有效地管理音頻數據的存儲介質初始化方法。可替換地，根據本文的敘述，也可使用其它的介質格式。
雖然以下提供本發明的有選擇性方面的「概述」，但此概述並沒有完全列出本發明的所有新穎屬性和屬性組合。而且，此概述也不能解釋成與本文其它方面是獨立的。
在執行本發明時，並且根據它的一個方面，提供一種存儲介質初始化方法，此方法包括以下步驟在存儲介質上記錄管理表，此管理表配置成管理存儲介質的數據區中的缺陷區的替代區；在存儲介質上記錄唯一的標識符；以及在數據區中記錄管理數據。記錄唯一標識符的步驟包括在存儲介質上，但是在由管理數據管理的區域之外，記錄唯一標識符。
本發明的另一特徵包括以下步驟以1-7pp調製格式記錄管理表和管理數據。
本發明的又一特徵包括以第一記錄格式在存儲介質上記錄用於管理管理表的另一管理數據；以第一記錄格式在存儲介質上記錄由另一管理數據管理的報警聲軌道；以第二記錄格式在存儲介質上記錄管理表；在管理表中記錄唯一標識符；以及，以第二記錄格式在數據區中記錄管理數據。
本發明的再一特徵是第一記錄格式包括在存儲介質上記錄用EFM調製方法調製的數據，並且第二記錄格式包括在存儲介質上記錄用1-7pp調製方法調製的數據。
本發明的另一方面包括一種存儲介質初始化和取消方法。此種方法包括以下步驟對存儲介質初始化；以及取消初始化步驟。初始化步驟包括以第一記錄格式在存儲介質上記錄用於管理管理表的第一管理數據，此管理表用於管理存儲介質的數據區中的缺陷區的替代區；以第一記錄格式在存儲介質上記錄由第一管理數據管理的報警聲軌道；以第二記錄格式在存儲介質上記錄管理表；在管理表中記錄唯一標識符；以及，以第二記錄格式在數據區中記錄用於管理數據的第二管理數據。取消初始化步驟的步驟包括改變第一管理數據，以便至少取消報警聲軌道的記錄。
根據本發明，在用作存儲介質的盤上產生軌道信息文件和音頻數據文件。這些是由所謂的FAT系統管理的文件。
音頻數據文件是包含多個音頻數據項目的文件。當從FAT系統觀察時，音頻數據文件表現為非常大的文件。此文件的組成被分成幾個部分，從而，音頻數據被處理成這些部分的集合。
軌道信息文件是描述用於管理音頻數據的各種信息的文件，所述音頻數據包含在音頻數據文件中。軌道索引文件由播放順序表、編程播放順序表、組信息表、軌道信息表、部分信息表和名稱表組成。
播放順序表指示默認的音頻數據再現的順序。同樣地，播放順序表包含代表與軌道描述符的連結的信息，軌道描述符與軌道信息表中的軌道號(即音樂標題號)相對應。
編程播放順序表包含由單個用戶確定的音頻數據再現順序。同樣地，編程播放順序表描述編程軌道信息，其中，所述信息代表與軌道描述符的連結，軌道描述符與軌道號對應。
組信息表描述與組有關的信息。組被定義成一個或多個具有順序軌道號的軌道的集合，或一個或多個具有編程順序軌道號的軌道的集合。
軌道信息表描述與代表音樂標題的軌道有關的信息。具體地，軌道信息表由代表軌道(音樂標題)的軌道描述符組成。每個軌道描述符描述編碼系統、版權管理信息、內容解密密鑰信息、指針信息、藝術家姓名、標題名、原始標題順序信息以及與所述軌道有關的記錄時間信息，其中，指針信息指向用作所述軌道的音樂標題的入口的部分編號。
部分信息表描述允許部分編號指向實際音樂標題位置的指針。具體地，部分信息表由與單個部分對應的部分描述符組成。從軌道信息表指定部分描述符的入口。每個部分描述符包括所述部分在音頻數據文件中的開始位置和結束位置以及與下一部分的連結。
當希望從特定軌道再現音頻數據時，從播放順序表檢索與指定軌道號有關的信息。接著獲得與從其上再現音頻數據的軌道描述符。
然後，從軌道信息表中的可用軌道描述符獲得密鑰信息，並且獲得指示包含入口數據的區域的部分描述符。在音頻數據文件中，從部分描述符獲得對包含所需音頻數據的第一部分的位置的訪問，並且從訪問位置檢索數據。使用所獲得的用於音頻數據再現的密鑰信息，對此位置的再現數據進行解密。如果部分描述符具有與另一部分的連結，就訪問被連結部分並重複上述步驟。


在以下結合附圖的描述中，將發現本發明的這些和其它的目的，在附圖中圖1為用於下一代MD1系統的盤的說明圖；圖2為在用於下一代MD1系統的盤上的可記錄區的說明圖；圖3A和3B為用於下一代MD2系統的盤的說明圖；圖4為在用於下一代MD2系統的盤上的可記錄區的說明圖；圖5為用於下一代MD1和MD2系統的糾錯編碼方案的說明圖；圖6為用於下一代MD1和MD2系統的糾錯編碼方案的另一說明圖；圖7為用於下一代MD1和MD2系統的糾錯編碼方案的另一說明圖；圖8為示出如何用擺動產生地址信號的盤部分的透視圖；圖9為用於當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號的說明圖；圖10為用於當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號的另一說明圖；圖11為用於下一代MD2系統的ADIP信號的說明圖；圖12為用於下一代MD2系統的ADIP信號的另一說明圖；圖13為示出在用於當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號和幀之間的關係的示意圖；圖14為表示在用於下一代MD1系統的ADIP信號和幀之間的關係的示意圖；圖15為用於下一代MD2系統的控制信號的說明圖；圖16為盤驅動單元的框圖；圖17為介質驅動單元的框圖；圖18為用於對下一代MD1盤初始化的步驟的流程圖；圖19為用於對下一代MD2盤初始化的步驟的流程圖；圖20為信號記錄位圖的說明圖；圖21為用於從FAT扇區讀取數據的步驟的流程圖；圖22為用於向FAT扇區寫數據的步驟的流程圖；圖23為盤驅動單元單獨從FAT扇區讀取數據的步驟的流程圖；圖24為盤驅動單元單獨向FAT扇區寫數據的步驟的流程圖；圖25為用於產生信號記錄位圖的步驟的流程圖；圖26為用於產生信號記錄位圖的步驟的另一流程圖；圖27為用於產生信號記錄位圖的步驟的另一流程圖；圖28為音頻數據管理系統的第一實例的說明圖；圖29為用於音頻數據管理系統的第一實例的音頻數據文件的說明圖；圖30為用於音頻數據管理系統的第一實例的軌道索引文件的說明圖；圖31為用於音頻數據管理系統的第一實例的播放順序表的說明圖；
圖32為用於音頻數據管理系統的第一實例的編程播放順序表的說明圖；圖33A和33B為用於音頻數據管理系統的第一實例的組信息表的說明圖；圖34A和34B為用於音頻數據管理系統的第一實例的軌道信息表的說明圖；圖35A和35B為用於音頻數據管理系統的第一實例的部分信息表的說明圖；圖36A和36B為用於音頻數據管理系統的第一實例的名稱表的說明圖；圖37為由音頻數據管理系統的第一實例執行的典型處理的說明圖；圖38為示出如何從多個指針訪問名稱表中的每個名稱條目的說明圖；圖39A和39B為音頻數據管理系統的第一實例從音頻數據文件刪除部分而執行的處理的說明圖；圖40為音頻數據管理系統的第二實例的說明圖；圖41為用於音頻數據管理系統的第二實例的音頻數據文件的說明圖；圖42為用於音頻數據管理系統的第二實例的軌道索引文件的說明圖；圖43為用於音頻數據管理系統的第二實例的播放順序表的說明圖；圖44為用於音頻數據管理系統的第二實例的編程播放順序表的說明圖；圖45A和45B為用於音頻數據管理系統的第二實例的組信息表的說明圖；圖46A和46B為用於音頻數據管理系統的第二實例的軌道信息表的說明圖；
圖47A和47B為用於音頻數據管理系統的第二實例的名稱表的說明圖；圖48為由音頻數據管理系統的第二實例執行的典型處理的說明圖；圖49為示出音頻數據管理系統的第二實例如何使用索引方案把一個文件數據條目分割成多個索引區的說明圖；圖50為示出音頻數據管理系統的第二實例如何使用索引方案連接軌道的說明圖；圖51為示出音頻數據管理系統的第二實例如何使用索引方案連接軌道的說明圖；圖52A和52B為簡單描述管理權如何根據將要寫入裝在驅動單元中的盤上的數據類型而在個人計算機和與其連接的盤驅動單元之間轉移的說明圖；圖53A、53B和53C為示出音頻數據檢出程序的說明圖；圖54為概念性描繪下一代MD1系統和當前MD系統如何在盤驅動單元1中共存的示意圖；圖55是可攜式盤驅動單元的外部視圖；圖56為盤驅動單元在對裝入其中的盤進行格式化時所執行的步驟的流程圖；圖57為盤驅動單元在對裝入其中的白盤進行格式化時所執行的步驟的流程圖；圖58為盤驅動單元在向裝入其中的盤記錄音頻數據時所執行的步驟的流程圖；以及圖59為用於從下一代MD1系統的盤格式切換到當前MD系統的盤格式的步驟的流程圖。
具體實施例方式
以下描述分成10節1.記錄系統概述
2.盤3.信號格式4.記錄/再現裝置的結構5.下一代MD1和MD2盤的初始化6.音頻數據管理系統的第一實例7.音頻數據管理系統的第二實例8.在與個人計算機連接過程中的操作9.從所述盤拷貝音頻數據的限制10.下一代MD1系統與當前MD系統的共存1.記錄系統概述根據本發明的記錄/再現裝置使用磁光碟作為其存儲介質。所述盤的物理屬性，如形狀因數，與所謂MD(微型盤)系統所用的盤基本相似。然而，記錄在所述盤上的數據和數據在所述盤上如何布置則與常規MD不同。更具體地，本發明裝置使用FAT(文件分配表)系統作為其文件管理系統，用於記錄或再現諸如音頻數據的內容數據，以確保與現有個人計算機的兼容性。而且，術語「FAT」(或「FAT系統」)在此一般用於描述基於PC的各種文件系統，並用於描述DOS中所用的特定FAT結構、Windows 95/98中所用的VFAT(虛擬FAT)、Windows 98/ME/2000中所用的FAT 32、以及作為在Windows NT作業系統中或可選地在Windows 2000作業系統中所用的文件系統的NTFS(NT文件系統；有時稱作新技術文件系統)，所述文件系統用於在讀/寫盤上存儲和搜索文件。與常規MD系統相比，本發明的記錄/再現設置具有為增加數據存儲容量和增加數據安全性而設計的改進糾錯系統和先進調製技術。進而，本發明裝置加密內容數據，採取措施防止非法數據拷貝，並確保對內容數據的版權保護。
一般而言，本發明人為下一代MD系統開發了兩種規範MD1和MD2。MD1規範包括使用與現有MD系統當前所用盤相同的盤(即，物理介質)。MD2規範採用與當前MD系統盤具有相同形狀因數並且外形相同的盤，但它利用磁超解析度(MSR)技術，以便增加線性方向上的記錄密度，由此增加存儲容量。
當前MD系統利用封閉在盤盒內的64mm直徑磁光碟作為其存儲介質。此盤為1.2mm厚並具有直徑11mm的中心孔。盤盒尺寸為68mm×72mm×5mm。
此盤和盤盒的尺寸和形狀與下一代MD1和MD2系統的相同。在MD1和MD2盤上，導入區的開始位置與當前MD系統相同，即，從29mm開始。
建議下一代MD2系統的道間距在1.2μm-1.3μm的範圍內(如1.25μm)。對於其盤結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統，道間距設定為1.6μm。下一代MD1盤的位長設定為0.44μm/位，而對於MD2盤，則建議為0.16μm/位。對於下一代MD1和下一代MD2盤，冗餘度都設定為20.50％。
藉助磁超解析度，下一代MD2盤設置得增加其線性方向上的存儲容量。MSR技術包括利用盤上的特定現象當達到特定溫度時切入層變為磁中性的，允許遷移到再生層的磁疇壁以後述方式運動，此方式為無窮小的標記在束斑下看起來明顯變大。
即，下一代MD2盤由用作記錄層的磁層、切入層、以及用於數據再生的磁層構成，所有層都位於透明基片上，其中，所述記錄層至少用於記錄數據。切入層用作調節切換的連接力(switched connectiveforce)的層。當達到特定溫度時，切入層變為磁中性的，使在記錄層中遷移的磁疇壁移動到再生磁層中。這允許無窮小的標記在束斑下變得可見。對於數據記錄，採用雷射脈衝磁場調製技術在盤上產生極小的標記。
在下一代MD2盤上，槽製造得比常規MD盤的更深，並且它們的坡度也更陡，以便提高下軌裕度(de-track margin)並降低平面產生的道間串擾、波動信號串擾和聚焦漏失。例如，在下一代MD2盤上，槽的深度在160nm-180nm的範圍內，槽的坡度在60-70°的範圍內，並且槽寬在600nm-700nm的範圍內。
作為其光學規範的一部分，對於光頭中的物鏡，下一代MD1盤的雷射波長λ設定為780nm並且其數值孔徑NA設定為0.45。同樣，對於光頭中的物鏡，下一代MD2盤的雷射波長λ也設定為780nm並且其數值孔徑NA為0.45。
下一代MD1和MD2系統都採用所謂的槽記錄系統作為它們的記錄方案。即，在盤表面上形成槽，作為用於記錄和再現的軌道。
現有MD系統利用基於ACIRC(高級交叉交織裡德-索羅蒙碼)的卷積碼作為其糾錯編碼系統。相反，下一代MD1和MD2系統都使用結合RS-LDC(裡德-索羅蒙長距離編碼)和BIS(突發指示子碼)的數據塊完成編碼。使用數據塊完成糾錯編碼取消連結扇區。在結合LDC和BIS的糾錯方案下，由BIS檢測突發錯誤的發生位置。錯誤位置用於獲得LDC編碼，以執行刪除糾正。
採用所謂的搖擺槽系統作為尋址系統，由此搖擺槽系統形成單個螺旋槽，並且在槽的兩側是用作地址信息的擺動。此類尋址系統稱作ADIP(預開槽中地址)。當前MD系統和下一代MD1和MD2系統的線密度不同。然而，當前MD系統採用稱作ACIRC的卷積碼作為其糾錯碼，下一代MD1和MD2系統則使用結合LDC和BIS的數據塊完成編碼。結果，當前MD系統和下一代MD1和MD2系統的冗餘度不同，並且在ADIP和數據之間具有不同的相對位置。由於這些原因，其物理盤結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統用與當前MD系統不同的方式處理ADIP信號。下一代MD2系統設置為修改其ADIP信號規範，以更好地符合下一代MD2規範。
當前MD系統採用EFM(8-14調製)作為其調製系統，而下一代MD1和MD2系統利用RLL(1，7)PP(RLL，掃描寬度(Run Length)奇偶性保持/禁止rmtr[重複的最小受限轉換；PP，掃描寬度1)，以下稱作1-7pp調製系統。下一代MD1和MD2系統使用Viterbi解碼方法作為其數據檢測方法，對於MD1系統，此方法基於部分響應PR(1，2，1)ML，而對於MD2系統，此方法基於部分響應PR(1，-1)ML。
盤驅動系統採用CLV(恆定線速度)或ZCAV(區域恆定角速度)。下一代MD1系統的標準線速度設定為2.4m/sec，而下一代MD2系統的則為1.98m/sec。對於當前MD系統，60分鐘盤的標準線速度設定為1.2m/sec，而74分鐘盤的則為1.4m/sec。
對於其盤結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統，每張盤總的數據存儲容量約為300兆字節(80分鐘盤)。由於採用1-7pp調製系統取代EFM作為調製系統，窗口邊緣從0.5改變為0.666，從而記錄密度增加到1.33倍。由於用BIS和LDC的組合取代ACIRC系統作為糾錯系統，因此增加數據效率，從而記錄密度進一步增加到1.48倍。總的來說，使用所述盤，它的數據存儲容量大約是當前MD系統的兩倍。
利用磁超解析度技術的下一代MD2盤進一步增加線性方向上的記錄密度；總的數據存儲容量達到約一千兆字節。
在標準線速度時，下一代MD1系統的數據率設定為4.4MB/sec，而下一代MD2系統的則為9.8MB/sec。
2.盤圖1示出下一代MD1盤的典型結構。此盤在結構上與當前MD系統的相同。即，此盤由位於透明聚碳酸酯基片上的介電膜、磁膜、另一介電膜和反射膜組成。盤表面覆蓋有保護膜。
如圖1所示，在下一代MD1盤上，在(可記錄區的)最內側(「最內側」指相對於盤中心而言的徑向方向)上的導入區具有P-TOC(預先控制的TOC[內容表])區。作為物理結構，此區構成預先控制區。也就是說，在這形成壓印凹坑，以記錄控制信息和其它相關信息如P-TOC信息。
在徑向上位於包括P-TOC區的導入區的外側的是可記錄區(在這有可能進行磁光記錄)。它是可記錄的也是可再現的區域，包括設置有槽作為其引導的記錄軌道。在可記錄區的內側上是U-TOC(用戶TOC)區。
U-TOC區在結構上與當前MD系統的相同，在此區中記錄盤管理信息。保存在U-TOC區中的是如果需要可重寫的軌道(音頻軌道/數據軌道)標題順序和管理信息，以便與這些軌道的記錄或刪除保持同步。更具體地，管理信息包括軌道(即組成軌道的部分)的起始和結束位置以及模式設置。
在U-TOC區的外側上設置報警軌道。此軌道包含在此記錄的報警聲，如果此盤裝入到當前MD系統中就由MD播放器激活(響起)報警聲。此聲音提出警告此盤用於下一代MD1系統，不能用當前系統再現。在徑向方向上，在可記錄區的其它部分(在圖2中更詳細示出)之後是導出區。
圖2示出圖1所示下一代MD1盤上的可記錄區的典型結構。如圖2所示，可記錄區的開始處(內側)具有U-TOC區和報警軌道。在包含U-TOC區和報警軌道的區域中數據以EFM格式記錄，以便此數據可由當前MD系統播放器再現。在以EFM格式儲存的數據區的外側上，是以用於下一代MD1系統的1-7pp調製格式記錄的數據區。在一方面以EFM格式記錄的數據區和另一方面以1-7pp調製格式儲存的數據區之間有預定距離的間隙，稱作「保護帶」。保護帶用於防止當前MD播放器裝入下一代MD1系統盤時的誤操作。
在以1-7pp調製格式記錄的數據區的開始處(即內側)，有DDT(盤描述表)區和保留軌道。DDT區設計成用於替換有物理缺陷的區域，並包括唯一ID(UID)。UID對於每個存儲介質是唯一的，一般是隨機產生的數字。設置保留軌道，以容納用於內容保護的信息。
進而，以1-7pp調製格式儲存的數據區包括FAT(文件分配表)區。FAT區是允許FAT系統管理符合FAT系統標準的數據的區域，所述FAT系統標準由通用計算機使用。更具體地，FAT系統基於FAT鏈執行文件管理，其中，FAT鏈包括表示根文件和目錄進入點的目錄以及描述FAT簇連結信息的FAT表。而且，術語在一般意義上指由PC作業系統使用的各種不同的文件管理方案。
在下一代MD1盤上的U-TOC區記錄兩種信息報警軌道開始位置以及以1-7pp調製格式儲存的數據區的開始位置。
當下一代MD1盤裝入當前MD系統播放器時，從裝入盤的U-TOC區讀取信息。檢索到的U-TOC信息顯示報警軌道位置，允許報警軌道被訪問，從而開始再現其數據。報警軌道包含構成報警聲的數據，所述報警聲警告此盤是用於下一代MD1系統的，不能用當前系統再現。
報警聲例如可清晰地發出如「此盤不能在此播放器上使用」的消息。可替換地，報警聲還可以是簡單的蜂鳴聲、音調或其它報警信號。
當下一代MD1盤裝入到下一代MD1系統播放器中時，從裝入盤的U-TOC區讀取信息。檢索到的U-TOC信息顯示以1-7pp調製格式儲存的數據區的開始位置，並允許從DDT、保留軌道和FAT區讀取數據。在以1-7pp調製格式儲存的數據區上，不用U-TOC而是用FAT系統執行數據管理。
圖3A和3B示出下一代MD2盤的典型結構。此盤也由位於透明聚碳酸酯基片上的介電膜、磁膜、另一介電膜和反射膜組成。盤表面覆蓋有保護膜。
如圖3A所示，在下一代MD2盤上，在(徑向)內側上的導入區具有使用ADIP信號記錄的控制信息。在MD2盤上，當前使用的壓印凹坑的P-TOC區由具有基於ADIP信號的控制信息的導入區取代。從導入區外側開始的可記錄區是可記錄的也是可再現的區域，此區域具有在此形成的槽，作為用於記錄軌道的引導。可記錄區具有以1-7pp調製格式記錄的數據。
如圖3B所示，在下一代MD2盤上，磁膜由用作記錄層的磁層101、切入層102和用於數據再生的磁層103構成，所有層均位於基片上，其中，記錄層用於記錄數據。切入層102用作調節切換的連接力的層。當達到特定的溫度時，切入層102變為磁中性的，允許在記錄層101中遷移的磁疇壁移動到再生磁層103中。這允許記錄層101中的無窮小標記在再生磁層103上的束斑下看起來明顯更大。
基於從導入區檢索到的信息判斷裝入的盤是下一代MD1盤還是下一代MD2盤。具體地，如果從導入區中檢測到壓印凹坑中的P-TOC信息，就意味著裝入盤是當前MD系統盤或下一代MD1盤。如果從導入區中檢測到基於ADIP信號的控制信息並且沒有檢測到壓印凹坑中的P-TOC信息，就意味著所述的盤是下一代MD2盤。然而，此種辨別MD1盤和MD2盤的方式不構成對本發明的限制，可替換地，在判斷盤類型時，可利用尋軌錯誤信號在軌道上和軌道下模式之間的相位差。作為另一個替代方案，所述盤可設置用於標識盤的檢測孔。
圖4示出下一代MD2盤上的可記錄區的典型結構。如圖4所示，可記錄區中的所有數據以1-7pp調製格式記錄。DDT區和保留軌道位於以1-7pp調製格式記錄的數據區的開始處(即，在內側)。設置DDT區是用於記替代用區管理數據，此數據用於管理替代區，替代區用於替換物理上有缺陷的區。而且，DDT區包括管理替代區的管理表，此替代區包括替換物理缺陷區的可記錄區。管理表記住被判斷為缺陷的邏輯簇，而且還記住替代區中被分配為替代缺陷邏輯簇的邏輯簇。DDT區還包含上述的UID。保留軌道儲存用於內容保護的信息。
FAT區也包括在以1-7pp調製格式記錄的數據區內。FAT系統使用此FAT區管理數據。在此實施例中，FAT系統執行符合FAT系統標準的數據管理，其中，FAT系統標準用於通用個人計算機。
在下一代MD2盤上沒有設置U-TOC區。當下一代MD2盤裝入到下一代MD2播放器中時，從盤上的上述DDT、保留軌道和FAT讀取數據。檢索到的數據用於由FAT系統執行的數據管理。
下一代MD1和MD2盤不需要長時間的初始化過程。更具體地，除了事先準備DDT區、保留軌道和包括FAT表的最小數量的表以外，在這些盤上不需要初始化。數據可直接寫入到未使用盤的可記錄區中，隨後不需初始化過程就可從此區讀取數據。
3.信號格式以下描述用於下一代MD1和MD2系統的信號格式。當前MD系統利用稱作ACIRC的卷積碼作為其糾錯系統，在此系統中，與子碼塊數據尺寸相應的2352位元組扇區被認為是讀寫訪問操作的增量。由於卷積碼方案包括橫跨多個扇區的糾錯碼序列，因此必需在數據將要更新時在相鄰扇區之間設置連結扇區。當前MD系統採用稱作ADIP的搖擺槽方案作為其尋址系統，在此方案中，形成單個螺旋槽，並且在槽的兩側是用作地址信息的擺動。當前MD系統最優地布置用於對2352位元組扇區進行訪問的ADIP信號。
相反，下一代MD1和MD2系統使用結合LDC和BIS的數據塊完成編碼方案，並且把64KB數據塊看作是讀寫訪問操作的增量。數據塊完成編碼不需要連結扇區。然而，這要求利用當前MD系統盤的下一代MD1系統以符合新記錄方法的方式重新布置ADIP信號。下一代MD2系統設置為改變ADIP信號規範，以符合下一代MD2系統的規範。
圖5、6和7是用於下一代MD1和MD2系統的糾錯系統的說明圖。此糾錯系統結合圖5所示的基於LDC的糾錯編碼方案和圖6、7所示的BIS方案。
圖5示出基於LDC的糾錯編碼方案中的代碼塊的典型結構。如圖5所示，每個糾錯碼扇區設置有四字節的糾錯碼EDC，並且，數據在糾錯碼塊中以二維布置，此糾錯碼塊在水平方向為304位元組長並且在垂直方向為216位元組長。每個糾錯碼扇區由2KB數據組成。如圖5所示，304位元組×216位元組的糾錯碼塊包括32個糾錯碼扇區，每個扇區都有2KB數據。在304位元組×216位元組糾錯碼塊中以二維布置的32個糾錯碼扇區在垂直方向上設置有32位糾錯裡德-索羅蒙奇偶檢驗碼。
圖6和7示出典型的BIS結構。如圖6所示，在38位元組數據的間隔中插入1個字節的BIS。一個幀由152位元組(38×4)數據、3位元組BIS數據以及2.5位元組幀同步數據構成，達到157.5位元組數據。
如圖7所示，BIS塊由496個幀形成，每個幀都如上述構成。BIS數據碼(3×496＝1488位元組)包括576位元組用戶控制數據、144位元組地址單元號以及768位元組糾錯碼。
如上所述，BIS碼具有附加到1488位元組數據上的768位元組糾錯碼。此編碼結構提供一個增強的糾錯特徵。採用嵌入到38位元組數據間隔中的此BIS碼，易於檢測到任何錯誤發生的位置。隨後，錯誤位置作為使用LDC碼進行刪除糾正的基礎。
如圖8所示，ADIP信號記錄成在單個螺旋槽兩側上形成的擺動。也就是說，通過使地址數據調頻和形成為盤材料中的槽擺動，而記錄ADIP信號。
圖9示出用於下一代MD1系統的ADIP信號的典型扇區格式。
如圖9所示，ADIP信號的每個扇區(ADIP扇區)由4位同步數據、ADIP簇號的8個高位、ADIP簇號的8個低位、8位ADIP扇區號和14位錯誤檢測碼CRC組成。
同步數據構成用於檢測ADIP扇區開始的預定圖案信號。當前MD系統需要連結扇區，因為此系統利用卷積碼。用於連結的扇區號對於扇區FCh、FDh、FEh和FFh(h十六進位)而言是負數。ADIP扇區格式與當前MD系統的格式相同，因為下一代MD1系統使用的盤與當前MD系統中所用的盤相同。
如圖10所示，下一代MD1系統具有由36個ADIP扇區，範圍從FCh到FFh和從0Fh到1Fh，形成的ADP簇結構。如圖10所示，一個ADIP簇由構成兩個記錄塊的數據組成，每個記錄塊都為64KB。
圖11示出用於下一代MD2系統的ADIP扇區結構。此結構包含16個ADIP扇區，以便每個ADIP扇區號可用4位表示。下一代MD2系統不需要連結扇區，因為此系統使用數據塊完成糾錯碼。
如圖11所示，下一代MD2系統的ADIP扇區結構包括4位同步數據、ADIP簇號的4個高位、ADIP簇號的8個中間位、ADIP簇號的4個低位、4位ADIP扇區號和18位糾錯奇偶檢驗碼。
同步數據構成用於檢測ADIP扇區開始的預定圖案信號。ADIP簇號佔16位，即4個高位、8個中間位以及4個低位。由於16個ADIP扇區組成ADIP簇，因此每個ADIP扇區號用4位給出。當前MD系統使用14位糾錯碼，而下一代MD2系統使用18位糾錯奇偶檢驗碼。如圖12所示，對於下一代MD2系統，每個ADIP簇設置有一個64KB的記錄塊。
圖13示出在用於下一代MD1系統的ADIP簇和BIS幀之間的關係。
如圖10所示，一個ADIP簇由由範圍從FC到FF和從00到1F的36個ADIP扇區形成。作為讀寫操作增量的64KB記錄塊在每個ADIP簇中布置成兩部分。
如圖13所示，每個ADIP簇分成兩部分，即，第一半18個扇區和第二半18個扇區。
在形成讀寫操作增量的一個記錄塊中的數據布置在BIS塊中，BIS塊由範圍從幀10到幀505的496個幀組成。構成BIS塊的496幀數據在前面加上範圍從幀0到幀9的10幀前同步碼作為前綴。數據幀進一步在後面加上範圍從幀506到幀511的6幀後同步碼作為後綴。因而在ADIP簇第一和第二半的每一半中都布置共計512幀的數據，第一半的範圍從ADIP扇區FCh到ADIP扇區0Dh，第二半的範圍從ADIP扇區0Eh到ADIP扇區1Fh。設置前同步碼和後同步碼是用於在連結相鄰記錄塊時保護數據。前同步碼幀還用於數據PLL結算、信號振幅控制和信號偏移控制。
用於在給定記錄塊中記錄或從其再現數據的物理地址分為兩部分ADIP簇；以及此簇的第一半或第二半的區別。當物理地址用於寫或讀操作時，首先從所述ADIP信號中讀取ADIP扇區。從ADIP扇區的再現信號中檢索ADIP簇號和ADIP扇區號，以便判斷是ADIP簇的第一半還是第二半有效。
圖14示出在用於下一代MD2系統的ADIP簇和BIS幀之間的關係。如圖12所示，對於下一代MD2系統，16個ADIP扇區構成一個ADIP簇。每個ADIP簇設置一個具有64KB數據的一個記錄塊。
如圖14所示，在構成讀寫操作增量的一個記錄塊中的數據布置在BIS塊中，BIS塊由範圍從幀10到幀505的496個幀組成。構成BIS塊的496幀數據在前面加上範圍從幀0到幀9的10幀前同步碼作為前綴。數據幀進一步在後面加上範圍從幀506到幀511的6幀後同步碼作為後綴。在範圍從ADIP扇區0h到ADIP扇區Fh的ADIP簇中總共布置512幀數據。
在數據幀之前和之後設置的前同步碼和後同步碼幀用於在連結相鄰記錄塊時保護數據。前同步碼幀還用於數據PLL結算、信號振幅控制和信號偏移控制。
用於在給定記錄塊中記錄或從其再現數據的物理地址被指定為ADIP簇的形式。當物理地址用於寫或讀操作時，首先從所述ADIP信號中讀取ADIP扇區。然後從ADIP扇區的再現信號中檢測ADIP簇號。
從上述結構的盤開始寫或讀數據需要使用各種用於雷射功率校準和其它目的的控制信息。如圖1所示，下一代MD1系統具有包括在導入區中的P-TOC區。從P-TOC區獲得不同的控制信息。
在下一代MD2盤上不設置為壓印凹坑形式的P-TOC區；相反，控制信息利用導入區中的ADIP信號進行記錄。因為下一代MD2盤採用磁超解析度技術，雷射功率控制是重要的因素。為此，在下一代MD2盤的導入和導出區中設置用於功率控制的校準區域。
圖15示出下一代MD2盤的導入/導出區結構。如圖15所示，此盤的導入和導出區每一個都具有用於雷射束功率控制的功率校準區域。
導入區包括記錄ADIP控制信息的控制區。ADIP控制信息描述使用ADIP簇號的低位區的盤控制數據。
更具體地，ADIP簇號在可記錄區的起始處開始，並形成導入區中的負值。如圖15所示，下一代MD2盤上的ADIP扇區由4位同步數據、ADIP簇號的8個高位、8位控制數據(即，ADIP簇號的低位)、4位ADIP扇區號、以及18位糾錯奇偶檢驗碼組成。如圖15所示，ADIP簇號的8個低位描述控制數據，如盤類型、磁相、強度和讀出功率。
ADIP簇號的高位保持完整，這允許以相當高的準確度檢測當前簇的位置。ADIP扇區「0」和ADIP扇區「8」允許以預定時間間隔精確知道ADIP簇的位置，因為ADIP簇號的8個低位保持完整。
在日本專利局2001年提交的日本專利申請2001-123535中詳細描述如何用ADIP信號記錄控制數據，此專利申請的全部內容在此引作參考。
4.記錄/再現裝置的結構以下結合圖16和17描述盤驅動單元(記錄/再現裝置)的典型結構，此單元可使用下一代MD1和MD2系統中用於記錄/再現的盤。
圖16示出可示意性地連接個人計算機100的盤驅動單元1。
盤驅動單元1包括介質驅動單元2、轉存控制器3、簇緩衝存儲器4、輔助存儲器5、USB(通用串行總線)接口6和8、USB集線器7、系統控制器9、以及音頻處理單元10。
介質驅動單元2允許向裝入的盤90記錄數據並從其再現數據。盤90是下一代MD1盤、下一代MD2盤或當前MD系統盤。後面結合圖17討論介質驅動單元2的內部結構。
轉存控制器3控制從介質驅動單元2寫和讀數據的轉換。
在轉存控制器3的控制下，簇緩衝存儲器4對在記錄塊的增量中由介質驅動單元2從盤90的數據道讀取的數據進行緩衝。
在轉存控制器3的控制下，輔助存儲器5儲存各種由介質驅動單元2從盤90檢索到的管理信息和特定信息。
系統控制器9在盤驅動單元1內提供總體控制。進而，系統控制器9控制與連接到盤驅動單元1的個人計算機100的通訊。
更具體地，系統控制器9經USB接口8和USB集線器7而通信連接到個人計算機100。在此設置中，系統控制器9從個人計算機100接收諸如寫請求和讀請求的命令，並向PC100傳輸狀態信息和其它必要的信息。
例如，當盤90裝入到介質驅動單元2中時，系統控制器9指令介質驅動單元2從盤90檢索管理信息和其它信息，並使轉存控制器3把檢索到的管理信息等放入輔助存儲器5中。
如果從個人計算機100發出讀某個FAT扇區的請求，系統控制器9就使介質驅動單元2讀包含所述FAT扇區的記錄塊。在轉存控制器3的控制下，檢索到的記錄塊數據寫入簇緩衝存儲器4中。
系統控制器9從寫入簇緩衝存儲器4中的記錄塊數據檢索構成所請求FAT扇區的數據。在系統控制器9的控制下，檢索到的數據通過USB接口6和USB集線器7傳輸到個人計算機100。
如果從個人計算機100發出寫某個FAT扇區的請求，系統控制器9就使介質驅動單元2讀包含所述FAT扇區的記錄塊。在轉存控制器3的控制下，檢索到的記錄塊寫入簇緩衝存儲器4中。
系統控制器9把從個人計算機100經USB接口6傳來的FAT扇區數據(即，寫數據)輸入轉存控制器3中，在系統控制器9的控制下，簇緩衝存儲器4中相應的FAT扇區數據被更新。
然後，系統控制器9指令轉存控制器3從簇緩衝存儲器4向介質驅動單元2轉存記錄塊數據，作為寫數據，在記錄塊數據中包含已更新的相關FAT扇區。在數據調製處理之後，介質驅動單元2向盤90寫接收到的記錄塊數據。
開關50連接到系統控制器9。此開關50用於把盤驅動單元1的操作模式設置為下一代MD1系統或當前MD系統。換句話說，盤驅動單元1能用當前MD系統格式和下一代MD1系統格式中的一種向當前MD系統盤90寫音頻數據。開關50用於向用戶明確地表示在盤驅動單元1上設置何種操作模式。雖然示出的是機械開關，但也可使用電氣、磁或混合開關。
盤驅動單元1設置有顯示單元51，如LCD(液晶顯示器)。當從系統控制器9輸入顯示控制信號時，顯示單元51可顯示文本數據和簡化的圖標以及面向用戶的消息，所述文本數據和簡化圖標構成與盤驅動單元1有關的狀態信息。
音頻處理單元10在其輸入部分例如包括由線路輸入電路和麥克風輸入電路組成的模擬音頻信號輸入部分、A/D轉換器、以及數字音頻數據輸入部分。音頻處理單元10還包括ATRAC壓縮編碼器/解碼器以及壓縮數據緩衝存儲器。進而，音頻處理單元10在其輸出部分包括數字音頻數據輸出部分、D/A轉換器、以及由線路輸出電路和耳機輸出電路組成的模擬音頻信號輸出部分。
如果盤90是當前MD系統盤並且如果音頻軌道將要記錄到盤90上，數字音頻數據就(或模擬音頻信號)就輸入到音頻處理單元10中。輸入的數據是線性PCM數字音頻數據或模擬音頻信號，所述模擬音頻信號通過A/D轉換器轉換成線性PCM音頻數據。然後，線性PCM音頻數據在存入緩衝存儲器之前先進行ATRAC壓縮編碼。然後，以適當的同步方式(即，在與ADIP簇等效的數據增量中)從存儲器中讀取緩衝的數據，並轉移到介質驅動單元2中。介質驅動單元2在把調製數據寫入盤90中作為音頻軌道之前，對由此轉移的壓縮數據進行EFM處理。
如果盤90是當前MD系統盤並且如果要從盤90再現音頻軌道，介質驅動單元2就把再現的數據解調回ATRAC壓縮數據，並把解調數據通過轉存控制器3而轉移到音頻處理單元10中。音頻處理單元10對接收到的數據進行ATRAC壓縮解碼，獲得線性PCM音頻數據，此數據通過數字音頻數據輸出部分輸出。可替換地，接收到的數據由D/A轉換器轉換成模擬音頻信號，所述音頻信號通過線路輸出或耳機輸出部分輸出。
盤驅動單元1可通過與USB布置不同的方式連接到個人計算機100。例如，對此連接可使用諸如IEEE(Institute of Electrical andElectronics Engineers)1394的外部接口。
用FAT系統管理讀和寫數據。在日本專利局2001年提交的日本專利申請2001-289380中詳細討論如何在記錄塊和FAT扇區之間進行轉換，此專利申請的全部內容在此引作參考。
如上所述，更新FAT扇區包括首先訪問包含所述FAT扇區的記錄塊(RB)；然後從盤讀取記錄塊數據。檢索到的數據寫入簇緩衝存儲器4中，並且，該記錄塊的FAT扇區在此更新。具有更新的FAT扇區的記錄塊從簇緩衝存儲器4寫回盤中。
下一代MD1或MD2盤上的可記錄區不進行初始化。這意味著如果在更新FAT扇區時必須使用指定的記錄塊，讀取記錄塊數據的企圖就會導致數據再現錯誤，因為沒有獲得RF信號。如果從盤上沒有檢索到數據，FAT扇區就不更新。
讀FAT扇區也包括首先訪問包含所述FAT扇區的記錄塊；然後從盤讀取記錄塊數據。檢索到的數據寫入簇緩衝存儲器4中，以便從記錄塊中提取目標FAT扇區數據。由於可記錄區不初始化，因此，如果必須使用所述記錄塊，提取數據的企圖也會導致失敗或因未獲得RF信號而導致錯誤數據再現。
上述失敗可通過判斷所訪問的記錄塊是否在過去使用過而迴避。如果判斷記錄塊未使用過，就不讀取記錄塊數據。
更具體地，創建信號記錄位圖(SRB)，以表示每個由記錄塊號代表的記錄塊是否曾經使用過，如圖20所示。在信號記錄位圖中，為每個未曾寫入數據的記錄塊設置位「0」；為已至少寫入一次數據的記錄塊設置位「1」。
圖21為當連接到盤驅動單元的個人計算機從裝入盤驅動單元中的盤讀取FAT扇區增量中的數據時而執行的步驟的流程圖，所述盤驅動單元與下一代MD1和MD2盤兼容。
在圖21的步驟S1中，計算機發出從FAT扇區讀數據的命令，並且獲得包含所述FAT扇區的記錄塊的編號。在此情況下，扇區號是絕對的扇區號，數字0代表盤上用戶區的起始處。在步驟S2中，檢查FAT扇區是否已用替代扇區取代。
如果在步驟S2中判斷FAT扇區未被替代扇區取代，這就意味著目標FAT扇區包括在其編號已在步驟S1中獲得的記錄塊中。在此情況下，前進到步驟S3，在此步驟中，從信號記錄位圖獲得與記錄塊編號相對應的位(0或1)。
如果在步驟S2中判斷FAT扇區已被替代扇區取代，就在替代扇區上執行實際讀/寫操作。在此情況下，前進到步驟S4，在此步驟中，從DDT替代表中獲得代表實際替代扇區的記錄塊編號。在步驟S4之後執行步驟S3，在步驟S3中，從信號記錄位圖獲得與包含替代扇區的記錄塊的編號相應的位(0或1)。
信號記錄位圖如圖20所示構造。如果沒有數據寫入指定的記錄塊中，與該塊相應的位就例如為「0」；如果數據已至少一次寫入記錄塊中，用於該塊的相應位就例如為「1」。在步驟S3之後執行步驟S5，在步驟S5中，查閱信號記錄位圖，看所述記錄塊是否在過去寫入數據。
如果在步驟S5中判斷在信號記錄位圖中與所述記錄塊編號相應的位是「1」(即，記錄塊在過去已寫入數據)，那麼，就前進到步驟S6。在步驟S6中，從盤讀取記錄塊數據，並寫入簇緩衝存儲器4中。在步驟S7中，從簇緩衝存儲器4中提取與目標FAT扇區相應的數據，並作為讀取數據輸出。
如果在步驟S5中判斷在信號記錄位圖中與所述記錄塊編號相應的位是「0」(即，記錄塊在過去未寫入數據)，那麼，就前進到步驟S8。在步驟S8中，簇緩衝存儲器4全部用零填充。在步驟S8之後執行步驟S7，在步驟S7中，從簇緩衝存儲器4中提取與目標FAT扇區相應的數據，並作為讀取數據輸出。
圖22為當連接到盤驅動單元的個人計算機向裝入盤驅動單元中的盤寫FAT扇區增量中的數據時而執行的步驟的流程圖，所述盤驅動單元與下一代MD1和MD2盤兼容。
在圖22的步驟S11中，計算機發出向FAT扇區寫數據的命令，並且獲得包含所述FAT扇區的記錄塊的編號。在此情況下，扇區號也是絕對的扇區號，數字0代表盤上用戶區的起始處。在步驟S12中，檢查FAT扇區是否已用替代扇區取代。
如果在步驟S12中判斷所述FAT扇區未被替代扇區取代，這就意味著目標FAT扇區包括在其編號已在步驟S11中獲得的記錄塊中。在此情況下，前進到步驟S13，在此步驟中，從信號記錄位圖獲得與記錄塊編號相對應的位(0或1)。
如果在步驟S12中判斷FAT扇區已被替代扇區取代，就在替代扇區上執行實際的讀/寫操作。在此情況下，前進到步驟S14，在此步驟中，從DDT替代表中獲得代表實際替代扇區的記錄塊編號。在步驟S14之後執行步驟S13，在步驟S13中，從信號記錄位圖獲得與包含替代扇區的記錄塊的編號相應的位(0或1)。
信號記錄位圖如圖20所示構造。如果沒有數據寫入指定的記錄塊中，與該塊相應的位就例如為「0」；如果數據已至少寫入一次記錄塊中，用於該塊的相應位就例如為「1」。在步驟S13之後執行步驟S15，在步驟S15中，查閱信號記錄位圖，看所述記錄塊是否在過去寫入數據。
如果在步驟S15中判斷在信號記錄位圖中與所述記錄塊編號相應的位是「1」(即，記錄塊在過去已寫入數據)，那麼，就前進到步驟S16。在步驟S16中，從盤讀取記錄塊數據，並寫入簇緩衝存儲器4中。在步驟S17中，用簇緩衝存儲器4內的寫數據替代記錄塊中與目標FAT扇區相應的數據。
如果在步驟S15中判斷在信號記錄位圖中與所述記錄塊編號相應的位是「0」(即，記錄塊在過去未寫入數據)，那麼，就前進到步驟S18。在步驟S18中，簇緩衝存儲器4全部用零填充。在步驟S18之後執行步驟S17，在步驟S17中，用簇緩衝存儲器4內的寫數據替代記錄塊中與目標FAT扇區相應的數據。
當在步驟S17中用寫數據替代所述記錄塊中與目標FAT扇區相應的數據之後，前進到步驟S19。在步驟S19中，向盤寫入記錄塊數據。
如上所述，當從FAT扇區讀或寫數據時，進行檢查，查看是否曾經使用包含此FAT扇區的記錄塊。如果判斷記錄塊未使用，就不從記錄塊讀取數據，並且，簇緩衝存儲器4全部用零填充。這允許未使用的記錄塊被處理成具有初始值0。結果，即使包含目標FAT扇區的記錄塊未使用並且未獲得RF信號，當在FAT扇區的增量中讀或寫數據時，也沒有錯誤發生。
在前述實施例中，在個人計算機連接到與下一代MD1和MD2盤兼容的盤驅動單元的設置中，從目標FAT扇區讀或寫數據。在此情況下，FAT扇區由個人計算機用絕對扇區號指定，編號0代表用戶區的起始處。相反，如果單獨使用盤驅動單元從盤上的目標FAT扇區讀或寫數據時，FAT扇區就用文件目錄入口和FAT鏈標識，如圖23和24所示。
圖23為盤驅動單元盤單獨從下一代MD1或MD2盤的FAT扇區讀取數據的步驟的流程圖。
在圖23的步驟S21中，獲得包含目標FAT扇區的FAT簇的相對簇號。在步驟S22中，從文件目錄入口獲得第一FAT簇的絕對簇號。在步驟S23中，從如此獲得的起始絕對簇號開始跟蹤FAT表鏈，直到獲得目標FAT簇的絕對簇號為止。在步驟S24中，從目標FAT簇的絕對簇號獲得目標FAT扇區的絕對扇區號。使用如此獲得的目標FAT扇區的絕對扇區號，前進到步驟S25，在此步驟中，從FAT扇區讀取數據。扇區數據讀處理與圖21所示的相同。
圖24為盤驅動單元盤單獨向下一代MD1或MD2盤的FAT扇區寫數據的步驟的流程圖。
在圖24的步驟S31中，獲得包含目標FAT扇區的FAT簇的相對簇號。在步驟S32中，從文件目錄入口獲得第一FAT簇的絕對簇號。在步驟S33中，從如此獲得的起始絕對簇號開始跟蹤FAT表鏈，直到獲得目標FAT簇的絕對簇號為止。在步驟S34中，從目標FAT簇的絕對簇號獲得目標FAT扇區的絕對扇區號。使用如此獲得的目標FAT扇區的絕對扇區號，前進到步驟S35，在此步驟中，向FAT扇區寫數據。扇區數據寫處理與圖22所示的相同。
在前述實例中，圖20所示信號記錄位圖用於判斷包含目標FAT扇區的記錄塊以前是否使用過。例如，在32KB FAT簇的增量中管理FAT。使用FAT信息有可能檢查過去是否使用任何指定的FAT扇區。基於FAT信息，有可能創建例如表明每個64KB記錄塊已至少使用一次的信號記錄位圖。
圖25是用FAT信息產生信號記錄位圖的步驟的流程圖。在圖25的步驟S41中，對於裝入的盤，信號記錄位圖中代表記錄塊的值都重置為零。在步驟S42中，讀取FAT信息。在步驟S43中，訪問第一FAT入口。
從第一FAT入口到最後進行檢查，查看所包含的每個FAT簇到目前為止是否曾經使用過。在信號記錄位圖中與任何未使用FAT簇對應的位保持為「0」不動；在信號記錄位圖中與已使用FAT簇對應的每位都設置為「1」。
也就是說，根據在步驟S43中訪問的第一FAT入口 ，前進到步驟S44，在步驟S44中進行檢查，查看目前檢查的入口是否為最後的FAT入口。如果在步驟S44中判斷當前檢查的入口不是最後的FAT入口 ，就前進到步驟S45。在步驟S45中進行檢查，查看當前檢查的FAT入口是否為使用過的FAT簇。
如果在步驟S45中判斷當前檢查的FAT入口是未使用過的FAT簇，就前進到步驟S46，在此步驟中前進到下一FAT入口。控制從步驟S46返回到步驟S44。
如果在步驟S45中判斷當前檢查的FAT入口是使用過的FAT簇，就前進到步驟S47，在此步驟中，獲得包含所述FAT簇的記錄塊的編號。在步驟S48中，在信號記錄位圖中與記錄塊相應的位設定為「1」。在步驟S49中，前進到下一FAT入口。控制從步驟S49返回到步驟S44。
重複執行步驟S44到S49，產生這樣的信號記錄位圖，其中，與未使用過的FAT簇對應的位保持為「0」不變，同時與已用過的FAT簇對應的位都設定為「1」。
如果在步驟S44中判斷當前檢查的FAT入口是最後的FAT入口，就前進到步驟S50，在此步驟中，認為信號記錄位圖完成。
如上所述，使用FAT信息有可能創建信號記錄位圖。然而，根據作業系統，基於FAT信息判斷已使用的FAT簇並不代表在過去實際寫入數據的簇。在此作業系統下，一些簇被判斷已使用，但實際上它們沒有使用。
通過把信號記錄位圖寫入盤中可避免以上矛盾。如圖2和4所示，下一代MD1和MD2盤具有在DDT軌道和FAT軌道之間的保留軌道。保留軌道用於保存包含圖20所示信號記錄位圖信息的信號記錄位圖。
如果事先由系統判斷記錄信號記錄位圖的軌道位置，就可基於此預定位置直接訪問位圖。如果DDT軌道和FAT軌道的位置事先由系統確定，也可直接訪問DDT軌道和FAT軌道。顯然，可替換地，這些特定軌道的位置可記錄在管理區(下一代MD1盤上的U-TOC；下一代MD2盤上包含基於ADIP的控制信息的控制區)中。當裝入所述盤時，從DDT軌道和FAT軌道讀取數據，並放入緩衝存儲器中。因此檢索到的數據用作產生替代扇區信息和FAT信息的基礎。當使用所述盤時，緩衝存儲器中的這些信息被更新。當彈出盤時，已更新的替代扇區信息和FAT信息寫回DDT軌道和FAT軌道。從記錄軌道讀寫信號記錄位圖的方式基本上與從DDT軌道和FAT軌道讀寫數據的方式相同。
當裝入盤時，從記錄軌道讀取信號記錄位圖信息，並存入存儲器中。每當數據重新寫入記錄塊時，相應的信號記錄位圖入口在存儲器中更新。當彈出盤時，從存儲器讀取更新的信號記錄位圖，並寫入盤上的信號記錄位圖軌道。
圖26是用於從信號記錄位圖軌道讀取信息的步驟的流程圖。在圖26的步驟S61中，如果裝入盤，就從盤的信號記錄位圖軌道讀取信息。在步驟S62中，從信號記錄位圖軌道讀取的信息寫到存儲器中，並變成信號記錄位圖。
圖27是用於向盤上的信號記錄位圖軌道寫回信號記錄信息的步驟的流程圖。在存儲器中，每當數據重新寫入任何記錄塊中時，信號記錄位圖被更新。
在圖27的步驟71中，當彈出盤時，從存儲器中讀取更新的信號記錄位圖。在步驟S72中，由此檢索到的更新的信號記錄位圖寫入盤上的信號記錄位圖軌道中。
在其初始狀態中，保存在信號記錄位圖軌道中的信息都是零。每次使用盤時，在信號記錄位圖中，與經歷數據寫操作的記錄塊相應的位都更新為「1」。信號記錄位圖中的此信息寫回到盤上的信號記錄位圖軌道中。下次裝入盤使用時，從信號記錄位圖軌道讀取信息，並在存儲器中變成信號記錄位圖。這些步驟有可能不需FAT信息就可產生信號記錄位圖。
以下結合圖17描述能從盤的數據軌道和音頻軌道讀寫數據的介質驅動單元2的典型結構。
如圖17所示，介質驅動單元2具有可容納以下三種盤的轉盤，所述三種盤為當前MD系統盤、下一代MD1盤、和下一代MD2盤。置於轉盤上的盤90由主軸電機29以CLV旋轉。對於盤90上的寫或讀操作，光頭19發射雷射束到盤表面上。
對於寫操作，光頭19輸出的雷射束的水平高得足以把記錄軌道加熱到居裡溫度；對於讀操作，光頭19以相對較低的水平輸出雷射束，此水平足以基於克爾磁效應從反射光檢測數據。為了實現這些性能，光頭19包括作為雷射輸出器件的雷射二極體；由偏振分光鏡和物鏡組成的光學系統；以及用於檢測反射光的檢測器裝置，未示出。光頭19中的物鏡例如由雙軸機構固定，在相對於盤表面的徑向和正交方向上都可以位移。
磁頭18布置得與光頭19在盤90兩邊相互對稱。磁頭18向盤90施加經過調製以代表寫數據的磁場。儘管未示出，但具有在盤的徑向上移動整個光頭19和磁頭18的滑橇電機和滑橇機構。
光頭19和磁頭18執行脈衝驅動磁場調製處理，在下一代MD2盤上形成無窮小的標記。在當前MD系統或下一代MD1盤上，光頭19和磁頭18執行DC發射磁場調製處理。
除了由光頭19和磁頭18組成的記錄/再現頭部以及由主軸電機29形成的盤旋轉驅動段之外，介質驅動單元2還包括記錄處理段、再現處理段以及伺服段。
可裝入以下三種盤90中的一種當前MD系統盤、下一代MD1盤、或下一代MD2盤。線速度隨著盤的類型而變化。主軸電機29能以與所述盤類型兼容的速度旋轉每個裝入的盤90。也就是說，置於轉盤上的盤90以與上述三個可用盤類型中一個相對應的線速度旋轉。
記錄處理段包括兩個部分一個部分採用用於糾錯的ACIRC和用於數據調製的EFM，以便向當前MD系統盤上的音頻軌道寫經過糾錯的調製數據；另一個部分採用用於糾錯的BIS和LDC組合和用於數據調製的1-7pp調製，以便向下一代MD1或MD2系統盤寫經過糾錯的調製數據。
再現處理段包括兩個部分一個部分在從當前MD系統盤再現數據時，採用用於數據解調的EFM和用於糾錯的ACIRC；另一個部分採用基於數據檢測的1-7解調和用於從下一代MD1或MD2系統盤再現數據的Viterbi解碼方法，所述數據檢測使用部分響應方案。
再現處理段進一步包括對當前MD系統或下一代MD1系統所用的基於ADIP信號的地址進行解碼的部分；以及對下一代MD2系統所用的ADIP信號進行解碼的部分。
從光頭19發射雷射到盤90上，產生代表從盤上檢測到的信息的反射光束。檢測到的信息，即從檢測反射雷射束的光電檢測器獲得的光電流，發送到RF放大器21。
RF放大器21對由此接收到的檢測信息進行電流-電壓轉換、放大和矩陣計算，以便提取出再現信息，再現信息包括再現RF信號、尋軌錯誤信號TE、聚焦錯誤信號FE、以及槽信息(在盤90上作為軌道擺動而記錄的ADIP信息)。
當從當前MD系統盤再現數據時，由RF放大器21獲得的再現RF信號由EFM解調單元24和ACIRC解碼器25進行處理。更具體地，EFM解調單元24在把再現RF信號提交EFM解調之前，先把再現RF信號二進位化為EFM信號序列。ACIRC解碼器25對解調數據進行糾錯和去交織處理。此時，獲得ATRAC壓縮數據。
基於從當前MD系統盤的數據再現，選擇器26設置到觸點B。在此設置中，選擇器26允許輸出經過解調的ATRAC壓縮數據，作為從盤90再現的數據。
當從下一代MD1或MD2盤再現數據時，由RF放大器21獲得的再現RF信號輸送到RLL(1-7)PP解調單元22和RS-LDC解碼器23中。更具體地，對於給定的再現RF信號，RLL(1-7)PP解調單元22通過PR(1，2，1)ML或PR(1，-1)ML和Viterbi解碼執行數據檢測，獲得RLL(1-7)碼序列，作為再現數據。解調單元22對RLL(1-7)碼序列進行RLL(1-7)解調。解調數據輸送到RS-LDC解碼器23中，進行糾錯和去交織處理。
基於從下一代MD1或MD2盤的數據再現，選擇器26設置到觸點A。在此設置中，選擇器26允許輸出解調數據，作為盤90的再現數據。
尋軌錯誤信號TE和聚焦錯誤信號FE從RF放大器21發送到伺服電路27。RF放大器21的槽信息提供給ADIP解調單元30。
ADIP解調單元30把接收到的槽信息提供給帶通濾波器，在執行用於解調ADIP信號的FM解調和雙相解調之前，先提取出擺動成分。解調的ADIP信號輸送到地址解碼器32和33。
如圖9所示，在當前MD系統盤或下一代MD1盤上，ADIP扇區號是8位長。相反，如圖11所示，在下一代MD2盤上，ADIP扇區號是4位長。地址解碼器32從當前MD系統盤或下一代MD1盤譯出ADIP位址，而地址解碼器33從下一代MD2盤譯出ADIP位址。
由地址解碼器32或33解碼的ADIP位址發送到驅動控制器31。對於給定的ADIP位址，驅動控制器31執行必要的控制處理。RF放大器21的槽信息還輸送到用於主軸伺服控制的伺服電路27。
伺服電路27對接收到的槽信息和再現時鐘信號(在解碼時有效的PLL時鐘信號)之間的相位差進行積分，以獲得錯誤信號。基於由此獲得的錯誤信號，伺服電路27產生用於CLV或CAV伺服控制的主軸錯誤信號。
伺服電路27基於RF放大器21的主軸錯誤信號、尋軌錯誤信號和聚焦錯誤信號，或基於驅動控制器31的跟蹤跳轉命令和訪問命令，產生各種伺服控制信號(如跟蹤控制信號、聚焦控制信號、滑橇控制信號、和主軸控制信號)。由此產生的伺服控制信號輸出到電機驅動器28。更具體地，伺服電路27對伺服錯誤信號和命令執行諸如相位補償、增益處理和目標值設定的處理，以便產生各種伺服控制信號。
電機驅動器28基於伺服電路27輸送的伺服控制信號產生伺服驅動信號。電機驅動器28產生的伺服驅動信號由用於驅動雙軸機構的雙軸驅動信號(用於在聚焦和尋軌方向上驅動在兩個信號)、用於驅動滑橇機構的滑橇電機驅動信號、以及用於驅動主軸電機29的主軸電機驅動信號組成。這些伺服驅動信號對盤90提供聚焦和尋軌控制，並對主軸電機29提供CLV或CAV控制。
當音頻數據將要記錄到當前MD系統盤上時，選擇器16設置到觸點B。此選擇器設置允許ACIRC編碼器14和EFM調製單元15發揮作用。在此設置中，ACIRC編碼器14對來自音頻處理單元10的壓縮數據進行交織處理和糾錯編碼。ACIRC編碼器14的輸出提供給EFM調製單元15，進行EFM處理。
EFM調製數據通過選擇器16輸送到磁頭驅動器17。磁頭18對盤90施加代表EFM調製數據的磁場，從而，數據寫入到盤90上的音頻軌道中。
當音頻數據將要記錄到下一代MD1或MD2盤時，選擇器16設置到觸點A。此選擇器設置允許RS-LDC編碼器12和RLL(1-7)PP調製單元13發揮作用。在此設置中，RS-LDC編碼器12對來自轉存控制器3的高密度數據進行交織處理和基於RS-LDC的糾錯編碼。RS-LDC編碼器12的輸出提供給RLL(1-7)PP調製單元13，進行RLL(1-7)調製。
為RLL(1-7)碼序列形式的寫數據通過選擇器16輸送到磁頭驅動器17。磁頭18對盤90施加代表調製數據的磁場，從而，數據寫入到盤90上的音頻軌道中。
雷射驅動器/APC20的目的有兩個使雷射二極體在上述讀寫操作過程中發射雷射束；以及執行所謂的APC(自動雷射功率控制)。
儘管未示出，用於監視雷射功率水平的檢測器包含在光學頭19中。檢測器的監視信號反饋回雷射驅動器/APC20。雷射驅動器/APC20比較由監視信號獲得的當前雷射功率水平和已建立的雷射功率水平，以發現誤差。通過得到在雷射驅動信號中反映出的誤差，雷射驅動器20使雷射二極體的雷射功率穩定在已建立的水平上。
兩個雷射功率水平，即，讀雷射功率水平和寫雷射功率水平，由驅動控制器31設置到雷射驅動器/APC20內的寄存器中。
在系統控制器9的控制下，驅動控制器31注意上述控制操作(訪問、伺服操作、數據寫操作、和數據讀操作)是否被正確地執行。
在圖17中，虛線包圍的部分A和B每一個都體現為單晶片電路部件。
5.下一代MD1和MD2盤的初始化在下一代MD1盤和下一代MD2盤上，如前面所述，除了FAT以外還記錄用於安全管理的唯一ID(UID)。原則上，在盤從工廠發運之前，在每張下一代MD1或MD2盤上，都在預定位置如導入區中記錄UID。可替換地，UID可寫在盤上的任何位置。只要在盤初始化之後UID寫到固定位置，UID就可事先記錄到此位置。
下一代MD1系統使用與當前MD系統相同的盤。這意味著市場上大量的沒有記錄UID的當前MD系統盤由下一代MD1系統使用。
因而，已制訂新標準，在這些大量的當前MD系統盤的每一張上分配特定的保護區，其中，這些盤可由下一代MD1系統使用。在這些盤的任何一張進行初始化時，盤驅動單元1向保護區寫隨機數信號，作為所述盤的UID。在新標準中，用戶禁止訪問填加UID的區域。UID並不局限於隨機數信號；它可以是製造商代碼、設備代碼、設備序列號和隨機數的組合。還有可能組合製造商代碼、設備代碼、設備序列號和隨機數中的至少一個，作為UID。
圖18是用於初始化下一代MD1盤的步驟的流程圖。在圖18的第一步驟S100中，訪問盤上的預定位置，以判斷在此是否記錄UID。如果判斷已記錄UID，就讀取UID，並臨時存入輔助存儲器5中。
在步驟S100中訪問的位置是在下一代MD1系統格式的FAT區外側的區域，如導入區。如果所述盤90在過去初始化過，並且設置有DDT區，就可訪問該區，作為替代。如果合適的話，可跳過步驟S100。
在步驟S101中，在EFM調製處理中，數據記錄到U-TOC區中。此時寫入U-TOC的是用於保護以下兩種區域的信息，所述兩種區域是報警軌道、以及在DDT區之後的軌道區域，即以1-7pp調製格式記錄數據的區域。在步驟S102中，數據以EFM格式寫入報警軌道中。在步驟S103中，數據以1-7pp調製格式寫入DDT區中。
在步驟S104中，在FAT區外側，例如在DDT區中，記錄UID。如果在以上步驟S100中從預定位置讀取UID並存入輔助存儲器5中，就在此記錄該UID。如果在步驟S100中判斷UID沒寫入盤的預定位置，或者如果幹脆跳過步驟S100，就基於隨機數信號產生UID，並且記錄所產生的UID。例如，由系統控制器9產生UID。產生的UID在寫入盤90之前，通過轉存控制器3輸送到介質驅動單元2中。
在步驟S105中，FAT和其它數據以1-7pp調製格式寫入數據存儲區。換句話說，在FAT區外側記錄UID。如上所述，對於下一代MD1系統，在FAT方案下管理可記錄區的初始化不是強制性的。
圖19是用於初始化下一代MD2盤的步驟的流程圖。在圖19的第一步驟S110中，訪問假設已事先記錄UID的預定位置，如導入區或者如果該盤在過去已被初始化就例如訪問DDT區，判斷在此是否記錄UID。如果判斷已記錄UID，就讀取該UID，並臨時存入輔助存儲器5中。由於UID記錄位置的格式是固定的，因此，不需查閱盤上的任何其它管理信息就可直接訪問UID。此特徵還適用於以上結合圖18討論的處理。
在步驟S111中，數據以1-7pp調製格式記錄到DDT區中。在步驟S112中，UID記錄在FAT區的外側，如DDT區。此時記錄的UID是在步驟S110中從盤上預定位置檢索到並存入輔助存儲器5中的UID。如果在步驟S110中判斷在盤的預定位置上沒有記錄UID，那麼，就基於隨機數信號產生UID，並且寫入所產生的UID。例如，UID由系統控制器9產生。產生的UID在寫入盤90之前通過轉存控制器3輸送到介質驅動單元2。
在步驟S113中，記錄FAT和其它數據。UID記錄在FAT區的外側。對於下一代MD2系統，如上所述，不執行在FAT方案下管理的可記錄區的初始化。
6.音頻數據管理系統的第一實例如上所述，體現本發明的下一代MD1和MD2系統用FAT系統管理它們的數據。將要記錄的音頻數據通過預定的數據壓縮方法進行壓縮，並加密以進行版權保護。音頻數據壓縮方法例如為ATRAC3或ATRAC5。也有可能採用MP3(MPEG1音頻層3)、AAC(MPEG2高級音頻編碼)、或其它適當的壓縮方法。不僅可處理音頻數據，也可處理靜止圖象數據和運動圖象數據。由於使用FAT系統處，因此，也可用下一代MD1和MD2系統記錄和再現普通數據。進而，計算機可讀的和可執行的指令可在盤上編碼，所以，MD1或MD2也包含可執行文件。
以下描述用於管理音頻數據的系統，其中，從下一代MD1和MD2盤記錄和再現音頻數據。
由於下一代MD1和MD2系統設計成在處長的時間內再現高質量音頻數據，因此，在單張盤上需要管理大量的音頻數據項目。由於FAT系統用於數據管理目的，因此可確保與計算機更好的兼容性。然而，正如本發明人所認識到的，此特徵具有其優點和缺點。在用戶方面增強操作的簡易性，但音頻數據可被非法拷貝，損害版權人的利益。在開發本發明音頻數據管理系統時，特別考慮這些特性。
圖28是音頻數據管理系統第一實例的說明圖。如圖28所示，在第一實例設置中的音頻數據管理系統在盤上產生軌道索引文件和音頻數據文件。這些是由FAT系統管理的文件。
音頻數據文件是包含多個如圖29所示的音頻數據項目的文件。當從FAT系統觀察時，音頻數據文件表現為非常大的文件。此文件的內部被分成幾個部分，從而，音頻數據被處理成這些部分的集合。
軌道索引文件是描述用於管理包含在音頻數據文件中的音頻數據的各種信息。如圖30所示，軌道索引文件由播放順序表、編程播放順序表、組信息表、軌道信息表、部分信息表和名稱表組成。
播放順序表指示默認的音頻數據再現的順序。如圖31所示，播放順序表包含信息條目TINF1、TINF2等，所述信息條目表示與軌道描述符(圖34A)的連結，軌道描述符與軌道信息表中的軌道號(即音樂標題號)相對應。軌道號例如為從「1」開始的順序編號。
編程播放順序表包含由單個用戶確定的音頻數據再現順序。如圖32所示，編程播放順序表描述編程軌道信息條目PINF1、PINF2等，其中，所述信息條目表示與軌道描述符的連結，軌道描述符與軌道號對應。
如圖33A和33B所示，組信息表描述與組有關的信息。組被定義成一個或多個具有順序軌道號的軌道的集合，或一個或多個具有編程順序軌道號的軌道的集合。具體地，組信息表由代表圖33A所示軌道組的組描述符構成。如圖33B所示，每個組描述符描述開始軌道號、結束軌道號、組名、以及與所述組有關的標記。
如圖34A和34B所示，軌道信息表描述與軌道，即音樂標題，有關的信息。具體地，軌道信息表由如圖34A所示代表軌道(音樂標題)的軌道描述符組成。如圖34B所示，每個軌道描述符包含編碼系統、版權管理信息、內容解密密鑰信息、指針信息、藝術家姓名、標題名、原始標題順序信息以及與所述軌道有關的記錄時間信息，其中，指針信息指向用作所述軌道的音樂標題的入口的部分編號。藝術家姓名和標題名不包含實際名稱，但描述指向名稱表中有關入口的指針信息。編碼系統描述用作解密信息的編碼操作方案。
如圖35A和35B所示，部分信息表描述允許部分編號指向實際音樂標題位置的指針。具體地，部分信息表由與圖35A所示部分相應的部分描述符組成。一個部分代表一整個軌道或構成單個軌道的多個部分中的一個。圖35B指示部分信息表中部分描述符的入口。如圖35B所示，每個部分描述符包括所述部分在音頻數據文件中的開始位置和結束位置以及與下一部分的連結。
用作部分編號指針信息、名稱表指針信息和音頻文件位置指針信息的地址都可用文件偏離字節數、部分描述符編號、FAT簇號或用作存儲介質的盤的物理地址的形式給出。文件偏離字節數是根據本發明實施的偏離方案的具體表現，在這，部分指針信息是從音頻文件起始處計算的預定單位(如字節、位和n位塊)的偏離值。
名稱表是組成實際名稱的文本表。如圖36A所示，名稱表由多個名稱條目組成。每個名稱條目與指向所述名稱的指針連結，並由指針調用。用於調用名稱的指針可以是軌道信息表中的藝術家姓名或標題名、或者是組信息表中的組名。一個名稱條目可由多個指針調用。如圖36B所示，每個名稱條目包括構成文本信息的名稱數據、用作文本信息屬性的名稱類型、以及與另一名稱條目的連結。太長而不能容納在單個名稱條目中的名稱可分割為多個名稱條目。使用描述全稱的連結一個接一個地追溯所分割的名稱條目。
根據本發明的音頻數據管理系統的第一實例按如下工作如圖37所示，在播放順序表(圖31)中首先指定將要再現的目標軌道的軌道號。使用所指定的軌道號，通過與軌道信息表中軌道描述符(圖34A和34B)的連結而獲得訪問，並且，從此表檢索連結的軌道描述符。從軌道描述符讀取編碼系統、版權管理信息、內容解密密鑰信息、指針信息、藝術家姓名、標題名、原始標題順序信息以及與所述軌道有關的記錄時間信息，其中，指針信息指向用作所述軌道的音樂標題的入口的部分編號。
基於從軌道信息表讀取的部分編號信息，通過與部分信息表(圖35A和35B)中可用部分描述符的連結而獲得訪問。從部分信息表中，在與所述軌道(標題)的起始地址相應的部分訪問音頻數據文件。當獲得對部分數據的訪問時，所述部分在音頻數據文件中的位置由部分信息表指定，從此位置開始再現音頻數據。此時，根據從軌道信息表中可用軌道描述符讀取的編碼系統，對再現數據進行解密。如果音頻數據被加密，就用從軌道描述符讀取的密鑰信息對數據進行解密。
如果沒有任何部分與所述部分一致，就在部分描述符中描述與目標部分的連結。根據連結一個接一個地讀取相關的部分描述符，從而，從其位置由所訪問的部分描述符指定的部分再現音頻數據文件中的音頻數據。這些步驟允許從所希望的軌道(音樂標題)再現音頻數據。
從藝術家姓名指針或標題名指針指定的位置(或名稱指針信息)調用名稱表中的名稱條目(圖36A)，所述指針從軌道信息表讀取。從如此調用的名稱條目讀取名稱數據。名稱指針信息例如為名稱條目編號、文件分配表系統中的簇號、或存儲介質的物理地址。
可從上述多個指針查閱名稱表中的每個名稱條目。例如，在記錄相同藝術家的多個標題時，從圖38所示軌道信息表中的多個指針查閱名稱表中的相同名稱條目。在圖38所示實例中，軌道描述符「1」、「2」和「4」代表都屬於相同藝術家「DEF BAND」的音樂標題，從而，從這些軌道描述符中的每一個查閱相同的名稱條目。同樣在圖38中，軌道描述符「3」、「5」和「6」代表都屬於相同藝術家「GHQ GIRLS」的音樂標題，從而，也從這些軌道描述符中的每一個查閱相同的名稱條目。當允許從多個指針查閱名稱表中的每個名稱條目時，可以顯著縮小名稱表的尺寸。
進而，通過利用與名稱表的連結，可顯示與指定藝術家名稱有關的信息。如果希望顯示屬於名為「DEF BAND」的藝術家的音樂標題列表，就追溯涉及相同名稱條目「DEF BAND」的軌道描述符並顯示它們的信息。在此實例中，追溯涉及名稱條目「DEF BAND」中地址的軌道描述符「1」、「2」和「4」，並獲得描述符信息。由此獲得的信息允許顯示保存在此盤上的屬於藝術家「DEF BAND」的音樂標題。沒有從名稱表返回軌道信息表的連結，因為允許從多個指針查閱名稱表中的每個名稱條目。
當要重新記錄音頻數據時，至少由預定數量的連續記錄塊(如，四個記錄塊)組成的未使用區域根據FAT表進行分配。連續地分配記錄塊，以使訪問所記錄音頻數據時的損耗最小化。
當分配音頻數據可記錄區時，向軌道信息表賦予新的軌道描述符，並且產生對所述音頻數據加密的內容密鑰。輸入的音頻數據在記錄到分配的未使用區域之前，用密鑰進行加密。已記錄音頻數據的區域連結到FAT文件系統中的音頻數據文件的末端。
對於連結到音頻數據文件的新音頻數據，產生與連結位置有關的信息，並且新產生的音頻數據位置信息寫入新分配的部分描述符中。密鑰信息和部分編號寫入新的軌道描述符中。如果需要，藝術家姓名和標題名寫入相關名稱條目中。在軌道描述符中，用與藝術家姓名和標題名的連結描述指針。所述軌道描述符的編號寫入播放順序表中，並且更新可用的版權管理信息。
當將要從特定軌道再現音頻數據時，從播放順序表搜索與指定軌道號有關的信息。接著，獲得與從其上再現音頻數據的軌道相應的軌道描述符。
從軌道信息表中的可用軌道描述符獲得密鑰信息，並且獲得指示包含入口數據的區域的部分描述符。在音頻數據文件中，從部分描述符獲得對包含所需音頻數據的第一部分的位置的訪問，並且從所訪問的位置檢索數據。使用所獲得的用於音頻數據再現的密鑰信息，對此位置的再現數據進行解密。如果部分描述符具有與另一部分的連結，就訪問連結部分並重複上述步驟。
假設希望把播放順序表中指定軌道的軌道號「n」改變為軌道號「n+m」。在此情況下，首先從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與所述軌道有關的信息的軌道描述符。代表軌道信息條目TINFn+1到TINFn+m(即，軌道描述符編號)的所有值都前移一位。然後，軌道描述符Dn的編號寫入軌道信息條目TINFn+m中。
假設現在希望刪除軌道號為「n」的軌道。在此情況下，從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與所述軌道有關信息的軌道描述符Dn。在播放順序表中，所有與軌道信息入口TINFn+1一致的有效軌道描述符編號都前移一位。而且，由於將要刪除軌道「n」，因此，在播放順序表中所有與軌道「n」一致的軌道信息入口都前移一位。基於由此獲得的用於將要刪除的軌道的軌道描述符Dn，從軌道信息表獲得與所述軌道相應的編碼系統和解密密鑰。同時獲得的還有表示包含起始音頻數據的區域的部分描述符Pn的編號。其範圍由部分描述符Pn指定的音頻塊從FAT文件系統的音頻數據文件中分離。然後，從軌道信息表刪除所述軌道的軌道描述符Dn，並且從部分信息表刪除部分描述符，以便在文件系統上釋放部分描述。
在圖39A中，假設部分A、B和C已經連結並且希望刪除部分B。在此假定部分A和B共享相同的音頻塊(和相同的FAT簇)並且FAT鏈是連續的。還假定雖然在音頻數據文件中部分C就位於部分B之後，但當檢查FAT表時，發現部分C和B實際上是分開布置的。
在此情況下，如圖39B所示，刪除部分B允許兩個不與此部分共享任何簇的FAT簇從FAT鏈分離(即，轉換為自由區域)。換而言之，音頻數據文件縮短4個音頻塊。結果，從記錄在部分C和後續部分中的每個音頻塊編號減去數字「4」。
可刪除部分軌道，以取代刪除整個軌道。如果軌道被部分刪除，與剩餘軌道有關的信息可用編碼系統和解密密鑰進行解密，其中，編碼系統和解密密鑰與所述軌道相對應並且從軌道信息表中的相關部分描述符Pn獲得。
如果希望在播放順序表中結合軌道「n」和軌道「n+1」，就從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與軌道「n」有關信息的軌道描述符編號Dn；並且，從播放順序表中的軌道信息條目TINFn+1獲得描述與軌道「n+1」有關信息的軌道描述符編號Dm。在播放順序表中所有與條目TINFn+1一致的有效TINF值(軌道描述符編號)都前移一位。為了刪除所有涉及軌道描述符Dm的軌道，通過編程播放順序表進行搜索。產生新的加密密鑰，並從軌道描述符Dn獲得部分描述符列表。在此部分描述符列表的末端連接從軌道描述符Dm提取出的另一部分描述符列表。
在將要結合兩個軌道時，需要比較它們的軌道描述符，以便確定不損害所涉及的版權。需要從這些軌道獲得部分描述符，以便與FAT表一起確保在結合兩個軌道時滿足與碎片有關的要求。還必需更新指向名稱表的指針。
在希望軌道「n」分割成軌道「n」和軌道「n+1」時，首先從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與軌道「n」有關信息的軌道描述符編號Dn。從播放順序表中的軌道信息條目TINFn+1獲得描述與軌道「n+1」有關信息的軌道描述符編號Dm。在播放順序表中所有與軌道信息條目TINFn+1一致的有效TINF值(軌道描述符編號)都前移一位。產生用於軌道描述符Dn的新密鑰。從軌道描述符Dn提取出部分描述符列表。分配新的部分描述符，在軌道分割之前有效的部分描述符內容拷貝到新分配的部分描述符中。包含分割點的部分描述符縮短到此點，並且刪除分割點之後的所有部分描述符連結。新分配的部分描述符就設置在分割點之後。
7.音頻數據管理系統的第二實例現在描述根據本發明的音頻數據管理系統的第二實例。圖40是本發明音頻數據管理系統的第二實例設置的說明圖。如圖40所示，此實例中的音頻數據管理系統包括在盤上產生軌道索引文件和多個音頻數據文件。這些文件由FAT系統管理。
如圖41所示，每個音頻數據文件原則上包括構成單個音樂標題(一段音樂)的音頻數據。音頻數據文件具有包括標題、解密密鑰信息、版權管理信息和索引信息的頭部。索引用於把單個軌道上的一段音樂分割成多個軌道。頭部記錄按索引分割的軌道的位置以及索引號。例如，對一個軌道最多可設置255個索引。
軌道索引文件是描述用於管理包含在音頻數據文件中的音頻數據的各種信息。如圖42所示，軌道索引文件由播放順序表、編程播放順序表、組信息表、軌道信息表、部分信息表和名稱表組成。
播放順序表指示默認的音頻數據再現的順序。如圖43所示，播放順序表包含信息條TINF1、TINF2等，所述信息條目表示與軌道描述符(圖46A)的連結，軌道描述符與軌道信息表中的軌道號(即音樂標題號)相對應。軌道號例如為從「1」開始的順序編號。
編程播放順序表包含由單個用戶確定的音頻數據再現的順序。如圖44所示，編程播放順序表描述編程軌道信息條目PINF1、PINF2等，其中，所述信息條目表示與軌道描述符的連結，軌道描述符與軌道號對應。
如圖45A和45B所示，組信息表描述與組有關的信息。組被定義成一個或多個具有順序軌道號的軌道的集合，或一個或多個具有編程順序軌道號的軌道的集合。具體地，如圖45A所示，組信息表由代表軌道組的組描述符構成。如圖45B所示，每個組描述符描述開始軌道號、結束軌道號、組名、以及與所述組有關的標記。
如圖46A和46B所示，軌道信息表描述與軌道，即音樂標題，有關的信息。具體地，如圖46A所示，軌道信息表由代表軌道(音樂標題)的軌道描述符組成。如圖46B所示，每個軌道描述符包括指向所述軌道的音頻數據文件的文件指針、軌道的索引號、藝術家姓名、標題名、原始標題順序信息以及與所述軌道有關的記錄時間信息。藝術家姓名和標題名不包含實際名稱，但描述指向名稱表中相關入口的指針信息。
名稱表是組成實際名稱的文本表。如圖47A所示，名稱表由多個名稱條目組成。每個名稱條目與指向所述名稱的指針連結，並由指針調用。用於調用名稱的指針可以是軌道信息表中的藝術家姓名或標題名、或者是組信息表中的組名。一個名稱條目可由多個指針調用。如圖47B所示，每個名稱條目包括名稱數據、名稱類型、以及與另一名稱條目的連結。太長而不能容納在單個名稱條目中的名稱可分割為多個名稱條目。使用描述全稱的連結一個接一個地追溯所分割的名稱條目。
根據本發明的音頻數據管理系統的第二實例按如下工作如圖48所示，在播放順序表(圖43)中首先指定將要再現的目標軌道的軌道號。使用所指定的軌道號，通過與軌道信息表中軌道描述符(圖46A和46B)的連結而獲得訪問，並且，從此表檢索連結的軌道描述符。從軌道描述符讀取指向所述音頻數據文件的文件指針、所述軌道的索引號、藝術家姓名指針、標題名指針、原始標題順序信息以及與所述軌道有關的記錄時間信息。
基於音頻數據文件指針，訪問所述音頻數據文件，並從文件的頭部讀取信息。如果對音頻數據加密，從頭部讀取的密鑰信息就對用於音頻數據再現的數據進行解密。如果指定索引號，就從頭部信息檢測所指定索引號的位置，並且從此索引號的位置開始音頻數據再現。
從藝術家姓名指針和標題名指針指定的位置調用名稱條目，所述指針從軌道信息表檢索。從如此調用的名稱條目讀取名稱數據。
當要重新記錄音頻數據時，至少由預定數量的連續記錄塊(如，四個記錄塊)組成的未使用區域根據FAT表進行分配。
當分配音頻數據可記錄區時，向軌道信息表賦予新的軌道描述符，並且產生對所述音頻數據加密的內容密鑰。輸入的音頻數據用密鑰進行加密，並用加密的音頻數據產生音頻數據文件。
新產生的音頻數據文件的文件指針和密鑰信息寫入新分配的部分描述符中。如果需要，藝術家姓名和標題名寫入相關名稱條目中。在軌道描述符中，用與藝術家姓名和標題名的連結描述指針。所述軌道描述符的編號寫入播放順序表中，並且更新可用的版權管理信息。
當將要從特定軌道再現音頻數據時，從播放順序表搜索與指定軌道號有關的信息。接著，獲得與從其上再現音頻數據的軌道相應的軌道描述符。
基於軌道信息表中的軌道描述符，獲得指向包含所需音頻數據的音頻數據文件的文件指針以及所述軌道的索引號。然後，訪問音頻數據文件，並從文件頭部獲得密鑰信息。使用所獲得的用於音頻數據再現的密鑰信息，對音頻數據文件的再現數據進行解密。當指定索引號時，從指定索引號的位置開始音頻數據再現。
當軌道「n」希望分割成軌道「n」和軌道「n+1」時，首先從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與軌道「n」有關信息的軌道描述符。從軌道信息條目TINFn+1獲得描述與軌道「n+1」有關信息的軌道描述符。在播放順序表中，所有與軌道信息條目TINFn+1一致的有效TINF值(軌道描述符編號)都前移一位。
如圖49所示，使用索引布置允許一個文件中的數據被分割成多個索引區。正在使用的索引號和索引區的位置寫入所述音頻數據文件的頭部。音頻數據文件指針和索引號寫入一個軌道描述符Dn中，另一音頻數據文件指針和另一索引號寫入另一軌道描述符Dm中。在此情況下，在音頻數據文件中的單個軌道上的一段音樂M1明顯分割成在兩個軌道上的兩段音樂M11和M12。
如果希望在播放順序表中結合軌道「n」和軌道「n+1」，就從播放順序表中的軌道信息條目TINFn獲得描述與軌道「n」有關信息的軌道描述符編號Dn；並且，從播放順序表中的軌道信息條目TINFn+1獲得描述與軌道「n+1」有關信息的軌道描述符編號Dm。在播放順序表中所有與條目TINFn+1一致的有效TINF值(軌道描述符編號)都前移一位。
如果通過索引發現軌道「n」和軌道「n+1」在相同的音頻數據文件中並且是相互分開的，那麼，從文件的頭部刪除索引信息就可實現軌道結合，如圖50所示。在兩個軌道上的兩段音樂M21和M22因此結合成一個軌道上的單段音樂M23。
假設軌道「n」是音頻數據文件中按索引分割的後一半並且發現軌道「n+1」在另一音頻數據文件的起始處。在此情況下，如圖51所示，頭部連接到按索引分割的軌道「n」的數據上，創建包含一段音樂M32的音頻數據文件。然後從攜帶另一段音樂M41的軌道「n+1」的音頻數據文件刪除頭部，並且，具有音樂標題M41的軌道「n+1」的音頻數據連接到音樂標題M32的音頻數據文件上。因此，兩段音樂M32和M41結合到一個軌道上的單段音樂M51上。
上述處理由兩個功能實現。一個功能包括向每個按索引分割的軌道增加頭部；對每個軌道使用不同的加密密鑰而加密軌道數據；並把索引音頻數據轉換成單個音頻數據文件。另一功能包括從給定的音頻數據文件刪除頭部信息；把此文件中的數據連接到另一音頻數據文件。
8.在與個人計算機連接過程中的操作下一代MD1和MD2系統採用FAT系統作為它們的數據管理系統，以便保證與個人計算機的兼容性。由此可見，下一代MD1和MD2盤不僅用於記錄和再現音頻數據，而且用於記錄和再現由個人計算機處理的普通數據。
在盤驅動單元1上，當從盤90讀音頻數據時而再現它們。當考慮可攜式盤驅動單元1訪問數據的能力時，音頻數據應該優選順序地記錄到盤上。相反，個人計算機在向盤寫數據時不考慮此種數據連續性；PC向在盤上發現的任何可用的自由區記錄數據。
本發明的記錄/再現裝置具有通過USB集線器7連接到盤驅動單元1的個人計算機100，從而個人計算機100可向裝入盤驅動單元1中的盤90寫數據。在此設置中，普通數據在個人計算機100的文件系統的控制下進行寫操作，而音頻數據在盤驅動單元1的文件系統的控制下進行寫操作。
圖52A和52B為說明圖，簡單描述根據將要寫入裝在盤驅動單元1中的盤上的數據類型，管理權如何在用USB集線器7連接的個人計算機100和盤驅動單元1之間轉移，USB集線器7未示出。圖52A示出普通數據為了記錄到盤驅動單元1中的盤90上而如何從個人計算機100轉移到盤驅動單元1。在此情況下，在個人計算機100部分上的文件系統提供對盤90的FAT管理。
假設盤90已被下一代MD1系統或下一代MD2系統格式化。
從個人計算機100觀察，所連接的盤驅動單元1顯然用作在PC控制下的可移動盤。隨後，個人計算機100可在盤驅動單元1中的盤90上讀寫數據，其讀寫方式與PC從軟盤讀寫數據的方式相同。
個人計算機100的文件系統可設置成PC100所裝的OS(作業系統)的權能的一部分。眾所周知，OS可在個人計算機100中的硬碟驅動器上記錄為適當的程序文件。當啟動時，由個人計算機100讀取並執行程序文件，以實現OS權能。
圖52B示出音頻數據為了記錄到裝入盤驅動單元1中的盤90上而如何從個人計算機100轉移到盤驅動單元1例如，從由個人計算機100擁有的硬碟驅動器(HDD)檢索音頻數據。
假設個人計算機100裝有應用軟體，此軟體用於對音頻數據進行ATRAC壓縮編碼並要求盤驅動單元1從裝入單元1中的盤90寫或刪除音頻數據。應用軟體還假設能查閱盤驅動單元1中的盤90上的軌道索引文件，以便查找記錄在盤90上的軌道信息。例如，此應用軟體作為程序文件保存在個人計算機100的HDD上。
以下描述記錄在個人計算機100的存儲介質上的音頻數據通常如何轉移並記錄到裝在盤驅動單元1中的盤90上。假設事先引導上述應用軟體。
用戶首先對個人計算機100執行操作，使其從HDD把所希望的音頻數據(以下稱作音頻數據A)寫到裝在盤驅動單元1中的盤90上。此操作觸發應用軟體發出寫請求命令，此命令請求把音頻數據A寫到盤90上的寫操作。從個人計算機100向盤驅動單元1發送寫請求命令。
然後，從個人計算機100的HDD讀取音頻數據A。由個人計算機100所裝的應用軟體對檢索的音頻數據A進行ATRAC壓縮編碼處理。此處理使音頻數據A轉變成ATRAC壓縮數據，ATRAC壓縮數據從個人計算機100轉移到盤驅動單元1。
在從個人計算機100接收寫請求命令時，盤驅動單元1開始接收從個人計算機100轉移的ATRAC壓縮音頻數據。盤驅動單元1把此命令看作是向盤90寫轉移數據的指令，所述轉移數據用作音頻數據。
更具體地，盤驅動單元1通過USB集線器7從個人計算機100接收音頻數據A。所接收的數據通過USB接口6和轉存控制器3發送到介質驅動單元2。對於輸送到介質驅動單元2的音頻數據A，系統控制器9使介質驅動單元2在盤驅動單元1的基於FAT的管理方案的控制下，寫音頻數據A到盤90中。也就是說，音頻數據A基於盤驅動單元1的FAT系統，在四個記錄塊的增量中(64KB×4)連續地寫入盤90。
在完成對盤90寫數據之前，在個人計算機100和盤驅動單元1之間與適當的協議保持一致地交換數據、狀態信息和命令。執行所述交換，以在簇緩衝器4中既不發生溢出也不發生下溢的方式控制數據傳送率。
除了上述寫請求命令以外，個人計算機100還可使用刪除請求命令。刪除請求命令用於請求盤驅動單元1從裝入單元1的盤90刪除音頻數據。
例如，當個人計算機100連接到盤驅動單元1並且盤90裝入到單元1中時，應用軟體從盤90讀取軌道索引文件。檢索到的數據從盤驅動單元1轉移到個人計算機100。基於檢索到的數據，個人計算機100例如顯示盤90中所保存的音頻數據的標題列表。
假設用戶在個人計算機100上觀察顯示的標題列表並執行刪除某些音頻數據(以下稱作音頻數據B)的操作。在此情況下，指定將要刪除的音頻數據B的信息與刪除請求命令一起傳輸到盤驅動單元1。對於刪除請求命令，盤驅動單元1根據請求在其自己的控制下從盤90刪除音頻數據B。
因為音頻數據刪除由盤驅動單元1在其自己的FAT系統的控制下執行，所以有可能從以上結合圖39A和39B所述的結合多個音頻數據文件的巨型文件刪除音頻數據。
9.從盤拷貝音頻數據的限制保護記錄在盤90上的音頻數據的版權要求在它們拷貝到其它存儲介質時建立適當的限制。考慮這樣的情況保存在盤90上的音頻數據從盤驅動單元1轉移到個人計算機100，以便例如記錄到PC中的HDD上。
在此假設盤90已被下一代MD1系統或下一代MD2系統格式化。還假設在個人計算機100所裝的上述應用軟體的控制下，執行諸如登記或檢出的下述操作。
如圖53A所示，保存在盤90上的音頻數據200首先移動到個人計算機100中。「移動」操作表示一系列的動作，包括把目標音頻數據200拷貝到個人計算機100中並從原始存儲介質(即盤90)刪除所述音頻數據。即，移動操作包括從它們的源位置刪除目標數據並移動數據到它們的新位置。
在此，檢出被定義為當數據從一個存儲介質拷貝到另一個介質的操作時，所述數據的合法拷貝量(即源數據允許合法拷貝的次數)減1。登記被定義成在從檢出目的地刪除檢出數據的操作時，被檢出的原始數據的合法拷貝量加1。
當音頻數據200移動到個人計算機100時，數據(作為音頻數據200′)發送到存儲介質，如個人計算機100的HDD，並在其上記錄，而且從盤90刪除音頻數據200。然後，如圖53B所示，個人計算機100對移動的音頻數據200′設置一個允許的(或者一些預定的)檢出(CO)量201。在此實例中，允許檢出量設置為「3」，如圖中三個填充圓所示。音頻數據200′允許從個人計算機100檢出到外部存儲介質，檢出次數最多為由此建立的允許檢出量。
如果從盤90刪除保留的檢出音頻數據200，對於用戶就不方便。當檢出到個人計算機100的音頻數據200′寫回盤90時，補償了可能的不利。
當音頻數據200′從個人計算機100寫回原盤90時，允許檢出量減1(3-1＝2)，如圖53C所示。此時，保存在個人計算機100中的音頻數據200′仍然可正當地檢出兩次，並因而不會從PC100刪除。結果，音頻數據200′從個人計算機100拷貝到盤90上，並在此保存作為音頻數據200 ″。
用包含在軌道信息表(參見圖34B)內的軌道描述符中的版權管理信息管理允許檢出量201。由於每個軌道被分配各自的軌道描述符，因此，可為每個軌道(每段音頻數據)設置允許檢出量。從盤90拷貝到個人計算機100的軌道描述符，用作對移動到PC100中的相應音頻數據進行管理的控制信息。
例如，當任何音頻數據從盤90移動到個人計算機100中時，與移動音頻數據相應的軌道描述符被拷貝到PC100。在管理從盤90移動的音頻數據時，個人計算機100利用拷貝的軌道描述符。當移動的音頻數據記錄到個人計算機100的HDD時，預定的允許檢出量201(在此實例中為「3」)設置到軌道描述符的版權管理信息中。
除了允許檢出量之外，版權管理信息包括用於標識檢出源器件的設備ID和用於標識檢出內容(即音頻數據)的內容ID。在圖53C的設置中，基於版權管理信息中與待拷貝音頻數據相應的設備ID，檢驗拷貝目的地器件的設備ID。如果版權管理信息中的設備ID與拷貝目的地器件的設備ID不匹配，就不允許拷貝。
在圖53A-53C的檢出過程中，保存在盤90上的音頻數據移動到個人計算機100並隨後寫回盤90中。從用戶的觀點來看，此程序顯得複雜，並且因為從盤90讀取音頻數據和把相同數據寫回盤90都需要時間而被認為是浪費時間。進而，即使從盤90臨時地刪除音頻數據時用戶也會發現異常。
在從盤90檢出音頻數據時，通過跳過以上一些步驟而避免此種不便，從而，以更簡單的方式實現圖53C中的結果。以下解釋根據用戶的單個命令如「從盤90檢出名為XX的音頻數據」而執行的這樣一個簡化程序，(1)目標音頻數據從盤90拷貝到個人計算機100的HDD，並且，通過禁用與所述音頻數據有關的管理數據部分而刪除記錄在盤90上的音頻數據。例如，從播放順序表刪除連結到軌道描述符的連結信息條目TINFn，此軌道描述符與所述音頻數據相對應，並且，從編程播放順序表刪除連結到軌道描述符的連結信息條目PINFn，此軌道描述符與所述音頻數據相對應。可替換地，與所述音頻數據相應的軌道描述符本身可被刪除。此步驟在把盤90中不能用的音頻數據移動到個人計算機100之後，放棄此數據。
(2)當音頻數據在以上步驟(1)中拷貝到個人計算機100時，與音頻數據相應的軌道描述符也拷貝到PC100的HDD上。
(3)個人計算機100把預定的允許檢出量(如三次)記錄到與從盤90拷貝(即，移動)的音頻數據相應的軌道描述符內的版權管理信息中。
(4)基於從盤90拷貝的軌道描述符，個人計算機100獲得與移動音頻數據相應的內容ID。所記錄的此內容ID表示隨後可登記的音頻數據。
(5)接著，個人計算機100對在以上步驟(3)中記錄到與移動音頻數據相應的軌道描述符內的版權管理信息中的允許檢出量減1。在此實例中，允許檢出量現在減為「2」(＝3-1)。
(6)在裝有盤90的盤驅動單元1上，啟用與移動音頻數據相應的軌道描述符，盤驅動單元1未示出。這例如通過恢復或重建在以上步驟(1)中刪除的連結信息條目TINFn和PINFn而完成。在早些時候刪除與音頻數據相應的軌道描述符本身的情況下，重建這些軌道描述符。相應的軌道描述符可從個人計算機100轉移到盤驅動單元1上，以便記錄到盤90上。
執行以上步驟(1)-(6)，完成全部檢出程序。這些步驟允許從盤90拷貝所需音頻數據到個人計算機100，同時，節約用戶的冗餘工作並確保對所述音頻數據進行版權保護。
優選對通過用戶操作盤驅動單元1而記錄到盤90上的音頻數據應用以上音頻數據拷貝步驟(1)-(6)。
檢出音頻數據按以下登記個人計算機100首先從其中記錄的音頻數據搜索所需的數據，並搜索相應軌道描述符中的控制信息如版權管理信息。當發現和確定音頻數據和控制信息時，相應地登記目標數據。
10.下一代MD1系統與當前MD系統的共存即使下一代MD1系統的盤格式與當前MD系統的明顯不同，下一代MD1系統也可使用當前MD系統所用的盤。當在相同的盤驅動單元1上使用兩種盤格式中的任一種時，避免用戶混淆的布置就很有必要。
圖54為概念性描繪下一代MD1系統和當前MD系統如何在盤驅動單元1中共存的示意圖。盤驅動單元1遵循用於輸入輸出音頻信號的數字和模擬格式。
如果提供數字音頻信號，圖54中的下一代MD1系統70通過預定的方法從信號中檢測水印，使加密單元72用密鑰信息74對信號加密，並把此加密信號輸送到記錄/再現單元73。如果提供模擬音頻信號，MD1系統70使未示出的A/D轉換器把信號轉換為數字音頻數據信號，從音頻數據信號中檢測水印，對信號加密，並發送加密信號到記錄/再現單元73。記錄/再現單元73對加密的音頻數據進行ATRAC壓縮編碼。壓縮編碼的音頻數據在記錄到盤90之前，與密鑰信息一起轉換為1-7pp調製格式，盤90未示出。
如果從輸入音頻信號中檢測的水印包含例如拷貝保護信息，那麼，就相應地禁止記錄/再現單元73執行任何寫操作。
對於音頻數據再現，記錄/再現單元73從盤90讀取音頻數據和相應的密鑰信息74。解密單元75使用密鑰信息74對數據進行解密，從而獲得數字音頻信號。由此獲得的數字音頻信號通過未示出的D/A轉換器而轉換為模擬音頻信號，用於輸出。可替換地，數字音頻信號也可不經D/A轉換器的幹預而未轉換地輸出。也可從盤90正在再現的音頻信號中檢測水印。
如果判斷檢測到的水印包括拷貝保護信息，就相應地禁止記錄/再現單元73執行任何音頻數據再現。
在圖54的當前MD系統71中，在數字音頻信號前進到記錄/再現單元76之前，由SCMS(串行拷貝管理系統)設置產生管理信息。如果提供模擬音頻信號，就在此信號輸送到記錄/再現單元76之前，由未示出的A/D轉換器轉換為數字音頻數據。SCMS不對此模擬音頻信號設置產生管理信息。記錄/再現單元76對接收到的音頻數據進行ATRAC壓縮編碼。壓縮編碼的音頻數據在寫到未示出的盤90之前轉換為EFM格式。
對於音頻數據再現，記錄/再現單元76從盤90讀取所需的音頻數據，作為數字音頻信號。數字音頻信號通過未示出的D/A轉換器而轉換為模擬音頻信號，用於輸出。可替換地，數字音頻信號也可不經D/A轉換器的幹預而未轉換地輸出。
在下一代MD1系統和當前MD系統共存的上述盤驅動單元1中，設置開關50，以便在兩個MD系統的操作模式之間明顯地切換。具體地，當音頻數據將要記錄到盤90時，有效地使用開關50。
圖55是可攜式盤驅動單元1的外部視圖。盤驅動單元1配置有絞鏈，在圖55中，此鉸鏈設置在後部並被隱藏。滑塊52的滑動允許蓋子54繞著絞鏈旋轉而從主體55打開。在開口中出現盤導軌，從此開口插入盤90。當盤90沿著導軌插入盤90並且蓋子54旋轉關閉時，盤90裝入到盤驅動單元1中。對於由此裝入的盤90，盤驅動單元1自動地從盤90的導入區和U-TOC區讀取信息。
耳機插孔53用作模擬音頻信號輸出端子。用戶可在耳機插孔53中插入音頻再現器件如耳機，以欣賞從盤90再現的音頻數據的聲音。
即使在圖55中未示出，盤驅動單元1也設置有各種用於控制的鍵用於指定盤操作如播放、記錄、停止、暫停、前進和後退的鍵；用於對保存在盤90上的音頻數據和其它信息進行編輯的鍵；以及用於把命令和數據輸入到盤驅動單元1中的鍵。這些鍵例如設置在主體55上。
上述開關例如連接到盤驅動單元1的蓋子54上。如圖55所示，開關50的尺寸製作得相當大並突出地設置，以引起用戶的注意。在圖55中的盤驅動單元1上，示出的開關50可切換到表示當前MD系統操作模式的「MD」或表示下一代MD1系統操作模式的「下一代MD」。
蓋子54還配置有顯示單元51。顯示單元51顯示盤驅動單元1的各種操作狀態以及從裝入單元1的盤90顯示軌道信息。顯示單元51還結合開關50所設置的操作模式，給出屏幕指示。
以下結合圖56的流程圖描述當盤驅動單元1格式化盤90時的典型操作。在對所謂的白盤(未使用盤)進行格式化時，應用圖56中的步驟。在圖56的第一步驟S200中，當前MD系統盤90裝入到盤驅動單元1中。如果裝入盤90，就前進到步驟S201，在此步驟中，首先從盤90的導入區然後從U-TOC區讀取信息。
在步驟S202中進行檢查，查看盤驅動單元1的操作模式是否由開關50設定為當前MD系統或下一代MD1系統。如果在步驟S202中判斷設定為當前MD系統操作模式，就前進到步驟S203。在步驟S203中，判斷裝入的盤90可用作不需進一步格式化的當前MD系統盤，這是當前MD系統的特性。然後，顯示單元51給出表示盤90為空白盤的屏幕顯示。
如果在步驟S202中判斷盤驅動單元1的操作模式設定為下一代MD1系統，就前進到步驟S204。在步驟S204中，在自動前進到步驟S205之前，顯示單元51顯示盤90是空白盤，顯示時間長達幾秒鐘。
在步驟S205中，顯示單元51顯示詢問用戶是否對盤90繼續進行格式化的消息。如果用戶給出確定對盤90格式化的指令，就前進到步驟S206。例如，用戶通過操作單元1的主體55上的適當鍵，而輸入指令到盤驅動單元1中。
在步驟S206中，盤驅動單元1以前面結合圖18流程圖描述的方式對盤90進行下一代MD1系統的格式化處理。在盤90格式化時，顯示單元51應該優選地指示格式化處理正在進行中。如果在步驟S206中完成格式化處理，就前進到步驟S207。在步驟S207中，顯示單元51給出表示裝入盤90是空白的下一代MD1盤的消息。
如果在步驟S205中用戶給出不對盤90進行格式化的指令，在步驟S205之後執行步驟S208。在步驟S208中，顯示單元51給出提示用戶把開關50設置為盤驅動單元1的當前MD系統操作模式的指示。在步驟S209中進行檢查，在過去預定的時間段時，查看開關50的設置是否保持不變，而與顯示單元51上的指示無關。如果在步驟S209中判斷開關50的設置不變，就認為時間過去，控制返回到步驟S205。
圖57是盤驅動單元1在對其中裝入的白盤90格式化時所執行的步驟的另一流程圖。在圖57的步驟S300中，空白(未使用的)盤裝入到盤驅動單元1中。在步驟S301中，首先從盤90的導入區然後從U-TOC區讀取信息。在步驟S202中進行檢查，基於由此獲得的U-TOC信息，顯示單元51給出指示所裝入的盤90是空白盤。
在步驟S303中，操作盤驅動單元1上的記錄鍵(未示出)，指示數據將要記錄到盤驅動單元1的盤90上。不僅可以通過單元1的記錄鍵的操作，而且還可以從連接到盤驅動單元1的個人計算機100，向盤驅動單元1發出記錄指令。
如果在步驟S303中向盤驅動單元1發出記錄指令，就前進到步驟S304。在步驟S304進行檢查，查看盤驅動單元1的操作模式是否由開關50設定為下一代MD1系統或當前MD系統。如果在步驟S304中判斷盤驅動單元1的操作模式設定為當前MD系統，就前進到步驟S306。在步驟S306中，在盤90上開始當前MD系統的記錄處理。
如果在步驟S304中判斷盤驅動單元1的操作模式由開關50設定為下一代MD1系統，就前進到步驟S305。在步驟S305中，以前面結合圖18描述的方式，由下一代MD1系統對盤90進行格式化。在步驟S305之後執行步驟S306，在步驟S306中，在已格式化盤90上開始下一代MD1系統的記錄處理。
以下結合圖58的流程圖描述當在盤90上記錄音頻數據時盤驅動單元1一般如何工作。所述處理根據盤驅動單元1的操作模式是否與盤90的類型匹配，即根據盤90是否已由下一代MD1系統格式化而變化。
在圖58的第一步驟S210中，盤90裝入到盤驅動單元1中。如果裝入盤90，就前進到步驟S211，在此步驟中，首先從盤90的導入區然後從U-TOC區讀取信息。
基於由此檢索到的U-TOC信息，在步驟S212中進行檢查，以判斷所裝入的盤90是否具有下一代MD1系統的格式或具有當前MD系統的格式。例如，基於是否已從U-TOC區域檢索到FAT數據而進行檢查。可替換地，基於是否在U-TOC區中找到報警軌道開始位置信息而執行檢查。
在步驟S213中，顯示單元51指示在步驟S212中確定的盤類型。在步驟S214中，根據從U-TOC區讀取的信息，在顯示單元51顯示裝入盤90的狀態。例如，顯示表明裝入盤90是空白盤。如果盤90不是空白盤，就顯示盤名和軌道名信息。在步驟S215中，停止盤90的旋轉。
在步驟S216中進行檢查，查看在步驟S212中確定的盤類型是否匹配由開關50設定的盤驅動單元1的操作模式。在匹配的情況下，前進到步驟S217。
更具體地，在以下兩種情況下前進到步驟S217，所述兩種情況為在一方面，判斷開關50設定為當前MD系統操作模式並且所裝入的盤90變為當前MD系統盤；另一方面，判斷開關50設定為下一代MD1系統操作模式並且發現所裝入的盤90具有下一代MD1系統的格式。
在步驟S217中，從盤90記錄或再現數據。還有可能在盤90的U-TOC區中編輯信息。
此時，根據在步驟S212中確定的盤類型，系統控制器9使介質驅動單元2用選擇器26選擇適當的信號路徑，此信號路徑符合用於有效盤類型的調製系統。這使得有可能在用於音頻數據再現的下一代MD1系統和當前MD系統之間自動地切換解調格式。基於有效的盤類型，在系統控制器9的控制下，文件系統也以相似的方式在下一代MD1系統和當前MD系統之間切換。
在步驟S216中也有可能出現在步驟S212中確定的盤類型與由開關50設定的盤驅動單元1的操作模式不匹配。在此情況下，在步驟S216之後，執行步驟S219。
更具體地，在以下兩種情況下前進到步驟S219，所述兩種情況為在一方面，判斷開關50設定為當前MD系統操作模式並且所裝入的盤90變為具有下一代MD1系統的格式；另一方面，判斷開關50設定為下一代MD1系統操作模式並且發現所裝入的盤90具有當前MD系統的格式。
在步驟S219中進行檢查，查看用戶對盤90執行什麼操作。如果在步驟S219中判斷用戶已執行從盤90再現(「PB」)音頻數據的操作，就前進到步驟S220。在步驟S220中，根據用戶的指令，從盤90再現音頻數據。
也就是說，即使盤類型與由開關50設定的盤驅動單元1的操作模式不匹配，也可與開關50設置無關地重現記錄在盤90上的音頻數據。
更具體地，根據在步驟S212中確定的盤類型，系統控制器9使介質驅動單元2用選擇器26選擇適當的信號路徑，此信號路徑符合用於有效盤類型的調製系統。這使得有可能在用於音頻數據再現的下一代MD1系統和當前MD系統之間自動地切換解調格式。基於有效的盤類型，在系統控制器9的控制下，文件系統也以相似的方式在下一代MD1系統和當前MD系統之間切換。
如果在步驟S219中判斷用戶已執行向盤90記錄(「REC」)音頻數據或者對記錄在盤90上的數據進行刪除或編輯(「EDIT」)音頻數據的操作，就前進到步驟S218。在步驟S218中，在顯示單元51上出現警告消息盤90的類型與盤驅動單元1的操作模式不匹配。而且，如果用戶已指定進行記錄就顯示消息記錄無效；或者，如果用戶已指定進行編輯就顯示消息不可能進行編輯。
如果在步驟S219中用戶試圖在音頻數據再現過程中的編輯操作中更新U-TOC區，顯示單元51就顯示兩個消息盤90的類型與盤驅動單元1的操作模式不匹配，以及在此階段不能進行編輯。
也就是說，在盤類型與由開關50設定的盤驅動單元1的操作模式不匹配的情況下，不允許任何對記錄在盤90上的信息進行修改的操作。
現在描述盤90如何改變其格式。在盤90上，有可能把下一代MD1系統的格式改變為當前MD系統的格式，反之亦然。
圖59是用於在盤90上從下一代MD1系統的格式切換為當前MD系統的格式的步驟的流程圖。在此假設開關50事先設定為下一代MD1系統操作模式。
在圖59的第一步驟S230中，盤90裝入到盤驅動單元1中。如果裝入盤90，就前進到步驟S231，在此步驟中，首先從盤90的導入區然後從U-TOC區讀取信息。在步驟S232中，認為裝入的盤90已由下一代MD1系統格式化。在步驟S233中，停止盤90的旋轉。
在步驟S234中，從盤90刪除所有由FAT系統記錄和管理的數據。例如，用戶在盤90上對在FAT管理方案下記錄的數據執行編輯(「EDIT」)操作，並且在編輯選項中選擇刪除所有數據(「ALLERASE」)的操作。在步驟S234中優選在顯示單元51上給出指示請用戶確認他或她確實想從盤90刪除所有數據。
在根據用戶的操作從盤90刪除所有在FAT管理方案下記錄的數據之後，前進到步驟S235。在步驟S235中，在顯示單元51上出現說明裝入盤現在已變為空白盤的消息。
在步驟S235之後執行步驟S236，在步驟S236中，用戶操作開關50，設定盤驅動單元1的操作模式為當前MD系統。在步驟S237中，從裝入盤的U-TOC區讀取信息。在步驟S238中，認為盤90是由下一代MD1系統格式化的盤。
在步驟S239中，在顯示單元51上出現消息裝入盤是空白的下一代MD1系統盤。在顯示單元51上還出現詢問用戶是否取消下一代MD1系統格式的指示。取消下一代MD1系統的格式意味著在裝入的盤90上從下一代MD1系統的盤格式切換到當前MD系統的盤格式。
如果在步驟S239中判斷用戶已執行取消盤格式的操作，就前進到步驟S240。在步驟S240中，取消裝入盤90上的下一代MD1系統格式。例如，通過刪除T-TOC區的FAT信息以及報警軌道而取消盤格式。可替換地，可通過不刪除FAT信息而只刪除報警軌道來取消下一代MD1系統格式。
如果在步驟S239中判斷用戶已執行不取消盤格式的操作，就前進到步驟S241。在步驟S241中，在顯示單元51上出現提示用戶操作開關50以設定盤驅動單元1為下一代MD1系統操作模式的指示。
在步驟S242中進行檢查，在預定時間內查看用戶是否執行設定盤驅動單元1為下一代MD1系統操作模式的操作。如果在預定時間內判斷執行了有關操作，就前進到步驟S243，在此步驟中，終止處理並且所裝盤90用作由下一代MD1系統格式化的空白盤。如果在步驟S242中在預定時間內沒有完成開關50的設置，就認為超時並且控制返回到步驟S239。
按以下執行從當前MD系統的盤格式切換到下一代MD1系統的盤格式首先操作開關50，把盤驅動單元1設定為當前MD系統操作模式。執行從盤90刪除所有以下一代MD1系統格式記錄的音頻數據的操作。接著，由下一代MD1系統以前面結合圖18所述的方式對盤90重新格式化。
由於具有以上適當的特徵，本發明的方法和裝置能在FAT系統的控制下，用其規範與當前MD系統等效的存儲介質有效地管理音頻數據。
儘管已用具體術語描述了本發明的優選實施例，但這些描述僅僅是示例性的，而且，應該理解，只要不偏離以下權利要求的精神或範圍，可以作出改變和變更。
本文件包括與以下專利申請的內容有關的主題，這些專利申請為於2002年4月1日在日本專利局(JPO)提交的日本專利申請P2002-099277；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190812；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099294；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190811；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099274；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190804；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099278；於2002年6月28日提交的日本專利申請P2002-190805；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099276；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190808；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099296；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190809；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099272；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190802；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099271；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190803；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099270；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190578；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099273；於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190810；於2002年4月1日在JPO提交的日本專利申請P2002-099279；以及於2002年6月28日在JPO提交的日本專利申請P2002-190801，上述每個文獻的全部內容在此引作參考。
權利要求
1.一種存儲介質初始化方法，包括以下步驟在存儲介質上記錄管理表，此管理表配置成管理所述存儲介質的數據區中缺陷區的替代區；在所述存儲介質上記錄唯一的標識符；以及在數據區中記錄管理數據，其中，所述記錄唯一標識符的步驟包括在存儲介質上，但是在由所述管理數據管理的區域之外，記錄唯一標識符。
2.如權利要求1所述的存儲介質初始化方法，進一步包括以下步驟以1-7pp調製格式記錄所述管理表和所述管理數據。
3.如權利要求1所述的存儲介質初始化方法，進一步包括以下步驟以第一記錄格式在所述存儲介質上記錄用於管理所述管理表的另一管理數據；以所述第一記錄格式在所述存儲介質上記錄由所述另一管理數據管理的報警聲軌道；以第二記錄格式在所述存儲介質上記錄所述管理表；在所述管理表中記錄所述唯一標識符；以及以所述第二記錄格式在所述數據區中記錄所述管理數據。
4.如權利要求3所述的存儲介質初始化方法，其中，所述第一記錄格式包括在所述存儲介質上記錄用EFM調製方法調製的數據，並且所述第二記錄格式包括在所述存儲介質上記錄用1-7pp調製方法調製的數據。
5.一種存儲介質初始化和取消方法，包括以下步驟對所述存儲介質的初始化包括以第一記錄格式在所述存儲介質上記錄用於管理管理表的第一管理數據，此管理表用於管理所述存儲介質的數據區中的缺陷區的替代區；以所述第一記錄格式在所述存儲介質上記錄由所述第一管理數據管理的報警聲軌道；以第二記錄格式在所述存儲介質上記錄所述管理表；在所述管理表中記錄唯一標識符；以及以所述第二記錄格式在所述數據區中記錄用於管理數據的第二管理數據；以及取消所述初始化步驟包括改變所述第一管理數據，以便至少取消所述報警聲軌道的所述記錄。
全文摘要
存儲介質初始化和取消方法包括以下步驟在存儲介質上記錄管理表，此管理表配置成管理存儲介質的數據區中缺陷區的替代區；在所述存儲介質上記錄唯一的標識符；以及在數據區中記錄管理數據。記錄唯一標識符的步驟包括在存儲介質上，但是在由所述管理數據管理的區域之外，記錄唯一標識符。此方法可選地包括初始化以及取消步驟。
文檔編號G11B20/00GK1450554SQ0310787
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月1日 優先權日2002年4月1日
發明者服部真人, 王尾誠司, 川上高, 城井學 申請人:索尼株式會社