用于往返磁光存儲介質記錄和再現信息的記錄和再現裝置的制作方法

專利名稱：用于往返磁光存儲介質記錄和再現信息的記錄和再現裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及用于在功能上擴展常規小型磁盤(MD)系統可使用的磁光盤的記錄和再現裝置，這種擴展方式使得能與常規MD系統隨意保持兼容性。
背景技術：
所謂的小型磁盤(MD)，是在盤盒內容納的直徑64mm的磁光盤，其作為記錄和再現數字音頻數據的存儲介質目前得到了廣泛認可。
MD系統采用ATRAC(自適應變換聲學編碼)作為其音頻數據壓縮方法。ATRAC涉及壓縮編碼音頻數據，稱為MDCT(修改的離散余弦變換)。這些音頻數據是通過預定的時間窗口采集的。通常，音樂數據被ATRAC壓縮為原來的1/5至1/10大小。
MD系統使用稱為ACIRC(先進的互交織里德-索羅門碼)的卷積碼作為其糾錯系統，以及使用EFM(八-十四調制)作為其調制技術。ACIRC是在C1和C2序列上(在垂直和傾斜方向上)提供雙重糾錯的卷積碼。該方法用于對諸如音頻數據的順序數據執行強大的糾錯處理。ACIRC的一個缺點是它需要連接扇區裝置用于數據更新目的。ACIRC和EFM基本上與在常規激光盤(CD)中使用的相同。
MD系統對音樂數據管理采用U-TOC(用戶TOC[目錄表])。具體地說，在磁盤的可記錄區的內側提供U-TOC區域。對于當前MD系統來說，U-TOC構成磁道(音頻磁道/數據磁道)標題序列和管理信息，管理信息被更新用以跟上這些磁道的記錄或刪除。在U-TOC方案下，根據起始位置、結束位置和模式設置管理每個磁道(即，構成每個磁道的各個部分)。
用于MD系統的盤片在被系統用來記錄或再現音頻數據時具有尺寸小、價格便宜和性能優良的優點。這些優點使得MD系統獲得廣泛的市場認可。
本發明人認為，MD系統還沒有充分實現它們在市場上的潛能，因為它們不能與通用計算機，如個人計算機兼容。此外，常規MD系統采用不同的文件管理方案，這種方案不同于個人計算機中使用的基于文件分配表(FAT)的文件系統。
隨著個人計算機和基于PC的聯網技術的越來越廣泛的使用，越來越多的音頻數據通過基于PC的網絡分發。當今，個人計算機的用戶將基于PC的網絡作為音頻服務器，由此下載喜愛的音樂文件到便攜式數據再現裝置以重現音樂已成為通常的做法。本發明人認為，由于常規MD系統不能與個人計算機充分兼容，因此希望開發一種新的MD系統，這種系統采用通用管理系統，如FAT(文件分配表)系統，以增強PC兼容性。
如同在White，R.，”How Computers Work，Millenium Edition”Que Cirporation，pages 146 and 158，1999中說明的，FAT是由一個特定的磁盤扇區，如扇區0上的磁盤驅動程序創建的，該文獻的全部內容在此作為參考。術語“FAT”(或“FAT系統”)在此一般用于描述各種基于PC的文件系統，并用于涵蓋在DOS中使用的基于特定FAT的文件系統，在Windows 95/98中使用的VFAT(虛擬FAT)，在Windows 98/ME 2000中使用的FAT 32，以及NTFS(NT文件系統；有時稱為新技術文件系統)，這是Windows NT操作系統使用的文件系統，或者在Windows 2000操作系統中選擇使用的文件系統，用于在讀/寫盤上存儲和重現文件。NTFS是等效于Windows 95文件分配表(FAT)和0S/2高性能文件系統(HPFS)的Windows NT。
與此同時，與個人計算機的高度兼容意味著未經授權復制版權作品的風險增大，這反過來需要更好的技術以防止未經授權復制音頻作品。增強版權法的一種技術辦法涉及在記錄時加密音頻作品。另外還希望能以比當前更為有效的方式管理在盤片上記錄的音樂標題和藝術家姓名。
當前MD系統采用的盤片存儲容量大約為160MB，本發明人認為，這個容量不總是能充分滿足用戶的數據存儲需求。因此希望新盤片在保持與當前MD系統后向兼容的同時能提高存儲容量。

發明內容
因此本發明的目的是克服相關技術的上述和其他缺陷，以及通過將FAT系統集成到MD介質上提供一種能有效管理音頻數據的再現和記錄裝置。作為選擇，根據本說明書的觀點也可采用其他媒體格式。
雖然下面提供了所選擇的本發明各方面的“歸納”，但這個歸納并不打算成為本發明所有新穎屬性和屬性組合的窮舉。這個歸納也不認為是獨立于本發明說明書的其他方面。
在執行本發明時并且根據本發明一方面，提供一種用于往返磁光存儲介質來記錄和再現信息的信息記錄/再現裝置，該裝置包括用于記錄至少信息的第一磁層，用于調整轉換連接力的第二磁層，以及用于移動記錄標記的磁疇壁以再現信息的第三磁層，這三個磁層都堆疊在透明基片上以構成存儲介質，該信息記錄/再現裝置包括光頭和磁頭。
光頭具有光源和物鏡，光源用于發射至少一個波長約為780nm的激光束，物鏡的數值孔徑大約為0.45，用于將來自光源的激光束匯聚到射束點以照射到磁光存儲介質上；而磁頭用于向磁光存儲介質施加記錄磁場。
本發明的另一特征是，光頭和磁頭用于通過激光脈沖磁場調制技術在磁光存儲介質的第一磁層上生成極小的標記，以便記錄信息到磁光存儲介質上，而光頭用于在達到預定溫度時將光束照射到磁光存儲介質上，以便第二磁層變為磁中性，而且第一磁層內的磁疇壁被轉移到第三磁層，這樣的話，該極小標記在磁光存儲介質上的射束點下變得可視并且使得該標記能被檢測到。
本發明的另一特征是光頭和磁頭用于記錄和再現往返另一磁光存儲介質的信息，所述另一磁光存儲介質包含絕緣膜、磁膜、另一絕緣膜、反射膜以及保護膜，這些薄膜堆疊在透明聚碳酸脂基片上。
本發明的另一特征是，它可包含一個轉盤，用于將所述磁光存儲介質和所述另一磁光存儲介質裝入記錄/再現位置，并以對應該轉盤上所裝入的相應存儲介質的線速度旋轉存儲介質。
本發明的另一特征是，可設置轉盤以近似范圍[1.85m/s，2.06m/s]的線速度旋轉所述磁光存儲介質，而以近似范圍[2.4m/s，2.8m/s]的線速度旋轉所述另一磁光存儲介質。
本發明的另一特征是，可設置轉盤以近似范圍[1.2m/s，1.4m/s]的線速度旋轉所述另一磁光存儲介質。
本發明的另一特征是，所述磁光存儲介質和所述另一磁光存儲介質均為同一尺寸(第一尺寸)的盤片，容納于同一尺寸(第二尺寸)的盤盒內。
本發明還有一個特征是，盤片的直徑為64.8mm，中心孔直徑為11mm，厚度為1.2mm，而盤盒的尺寸為68D×72W×5Hmm。
根據本發明，在用做存儲介質的盤片上可生成磁道信息文件和音頻數據文件。這些文件為由所謂的FAT系統管理的文件。
音頻數據文件是容納多個音頻數據項的文件。從FAT系統來看，音頻數據文件似乎是很大的文件。這個文件的組成被分成多個部分，以便能以這些部分的集合處理音頻數據。
磁道信息文件是描述用于管理音頻數據文件內包含的音頻數據的各種類型信息的文件。磁道索引文件由播放順序表，編程的播放順序表，組信息表，磁道信息表，部分信息表以及名稱表構成。
播放順序表指示缺省定義的音頻數據再現順序。因此播放順序表包含表示與對應磁道信息表中的磁道號(即音樂標題號)的磁道描述符鏈接的信息。
編程的播放順序表包含個人用戶定義的音頻數據再現順序。因此，編程的播放順序表包含表示與對應磁道號的磁道描述符鏈接的信息。
組信息表描述有關組的信息。一個組定義為具有連續磁道號的一個或多個磁道的集合，或具有編程的連續磁道號的一個或多個磁道的集合。
磁道信息表描述有關表示音樂標題的磁道的信息。具體地說，磁道信息表由表示磁道的磁道描述符(音樂標題)構成。每個磁道描述符描述一個編碼系統，版權管理信息，內容解密密鑰信息，指向用做正被討論磁道的音樂標題入口的部分編號的指針信息，藝術家姓名，標題名稱，原標題順序信息，以及有關正被討論磁道的記錄時間信息。
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。具體地說，部分信息表由對應各個部分的部分描述符組成。部分描述符的入口是從磁道信息表指定的。每個部分描述符由音頻數據文件中正被討論部分的起始地址和結束地址，以及與下一部分的鏈接組成。
當希望從特定磁道再現音頻數據時，從播放順序表取還有關指定的磁道號的信息。接著就可獲得對應該磁道的磁道描述符，由此再現音頻數據。
接著從磁道信息表中可應用的磁道描述符獲得密鑰信息，并得到指示包含入口數據的區域的部分描述符。從該部分描述符可訪問音頻數據文件中包含所期望的音頻數據的第一部分的位置，并從所訪問的位置取還數據。利用獲得的用于再現音頻數據的密鑰信息解密從該位置再現的數據。如果該部分描述符與另一部分有鏈接，則訪問所鏈接的部分并重復上述步驟。


通過聯系附圖參考使用說明書將看到本發明的這些和其他目的，其中圖1是用于下一代MD1系統的盤片的說明圖；圖2是在用于下一代MD1系統的盤片上可記錄區的說明圖；圖3A和3B是用于下一代MD2系統的盤片的說明圖；圖4是在用于下一代MD2系統的盤片上可記錄區的說明圖；圖5是用于下一代MD1和MD2系統的糾錯碼方案的說明圖；圖6是用于下一代MD1和MD2系統的糾錯碼方案的另一說明圖；圖7是用于下一代MD1和MD2系統的糾錯碼方案的另一說明圖；圖8是盤片部分的透視圖，示出了如何利用擺動生成地址信號；圖9是用于當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號的說明圖；圖10是用于當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號的另一說明圖；圖11是用于下一代MD2系統的ADIP信號的說明圖；圖12是用于下一代MD2系統的ADIP信號的另一說明圖；圖13是用于當前MD系統和下一代MD1系統的ADIP信號和幀之間的關系簡圖；圖14是用于下一代MD1系統的ADIP信號和幀之間的關系簡圖；圖15是用于下一代MD2系統的控制信號的說明圖；圖16是磁盤驅動器的框圖；圖17是媒體驅動器的框圖；圖18是初始化下一代MD1盤片的步驟流程圖；圖19是初始化下一代MD2盤片的步驟流程圖；圖20是信號記錄位圖的說明圖；圖21是從FAT扇區讀數據的步驟流程圖；圖22是寫數據到FAT扇區的步驟流程圖；圖23是磁盤驅動器獨自從FAT扇區讀數據的步驟流程圖；圖24是磁盤驅動器獨自寫數據到FAT扇區的步驟流程圖；圖25是用于生成信號記錄位圖的步驟流程圖；圖26是用于生成信號記錄位圖的步驟的另一流程圖；圖27是用于生成信號記錄位圖的步驟的另一流程圖；圖28是第一個音頻數據管理系統實例的說明圖；圖29是用于第一個音頻數據管理系統實例的音頻數據文件的說明圖；圖30是用于第一個音頻數據管理系統實例的磁道索引文件的說明圖；
圖31是用于第一個音頻數據管理系統實例的播放順序表的說明圖；圖32是用于第一個音頻數據管理系統實例的編程的播放順序表的說明圖；圖33A和33B是用于第一個音頻數據管理系統實例的組信息表的說明圖；圖34A和34B是用于第一個音頻數據管理系統實例的磁道信息表的說明圖；圖35A和35B是用于第一個音頻數據管理系統實例的部分信息表的說明圖；圖36A和36B是用于第一個音頻數據管理系統實例的名稱表的說明圖；圖37是第一個音頻數據管理系統實例所執行的典型處理的說明圖；圖38是如何從多個指針訪問名稱表中的每個名稱位置(slot)的說明圖；圖39A和39B是第一個音頻數據管理系統實例執行的用以從音頻數據文件刪除多個部分的過程的說明圖；圖40是第二個音頻數據管理系統實例的說明圖；圖41是用于第二個音頻數據管理系統實例的音頻數據文件的說明圖；圖42是用于第二個音頻數據管理系統實例的磁道索引文件的說明圖；圖43是用于第二個音頻數據管理系統實例的播放順序表的說明圖；圖44是用于第二個音頻數據管理系統實例的編程的播放順序表的說明圖；圖45A和45B是用于第二個音頻數據管理系統實例的組信息表的說明圖；
圖46A和46B是用于第二個音頻數據管理系統實例的磁道信息表的說明圖；圖47A和47B是用于第二個音頻數據管理系統實例的名稱表的說明圖；圖48是第二個音頻數據管理系統實例所執行的典型處理的說明圖；圖49是第二個音頻數據管理系統實例如何利用索引方案將一個文件數據項劃分為多個索引區域的說明圖；圖50是第二個音頻數據管理系統實例如何利用索引方案連接磁道的說明圖；圖51是第二個音頻數據管理系統實例如何利用另一方案連接磁道的說明圖；圖52A和52B是如何根據寫入到驅動器內裝入的盤片的數據類型，在個人計算機和與之相連的磁盤驅動器之間移動管理權力的說明圖；圖53A、53B和53C是示意音頻數據檢驗程序的說明圖；圖54是描繪下一代MD1系統和當前MD系統如何共存于磁盤驅動器中的概念圖；圖55是便攜式磁盤驅動器的外部圖；圖56是磁盤驅動器在格式化其內安裝的盤片時執行的步驟流程圖；圖57是磁盤驅動器在格式化其內安裝的空白盤時執行的步驟流程圖；圖58是磁盤驅動器在記錄音頻數據到其內安裝的盤片時執行的步驟流程圖；圖59是從下一代MD1系統的盤片格式切換到當前MD系統的盤片格式的步驟流程圖。
具體實施例方式
下面的描述分為下述10個部分
1. 記錄系統的摘要2. 盤片3. 信號格式4. 記錄/再現裝置的結構5. 下一代MD1和MD2盤片的初始化6. 第一個音頻數據管理系統實例7. 第二個音頻數據管理系統實例8. 在與個人計算機連接期間的操作9. 從盤片復制音頻數據的限制10. 下一代MD1系統與當前MD系統的共存1.記錄系統的摘要根據本發明的記錄/再現裝置采用磁光盤作為其存儲介質。這種盤片的物理屬性，如形狀因數，基本上類似于所謂的MD(小型磁盤)系統所使用的盤片。然而，在盤片上記錄的數據和如何在盤片上排列數據均不同于常規MD。更為特別的是，本發明的裝置采用FAT(文件分配表)系統作為其文件管理系統，用以記錄或再現諸如音頻數據的內容數據，以便保證與現有的個人計算機兼容。在此術語“FAT”(或“FAT系統”)一般用于描述各種基于PC的文件系統，并且用于描述在DOS中使用的特定FAT結構，在Windows95/98中使用的VFAT(虛擬FAT)，在Windows98/ME2000中使用的FAT32，以及NTFS(NT文件系統；有時稱為新技術文件系統)，這是WindowsNT操作系統使用的文件系統，或者在Windows2000操作系統中選擇使用的文件系統，用于在讀/寫磁盤上存儲和重現文件。與常規MD系統相比，本發明的記錄/再現裝置具有改進的糾錯系統和先進的調制技術，用以提高數據存儲容量和增強數據安全性。此外，本發明的裝置加密內容數據，并設法防止非法復制數據，以確保內容數據的版權保護。
一般來說，本發明人開發了兩種技術規范，MD1和MD2，用于下一代MD系統。MD1規范涉及使用與現有MD系統當前使用的盤片相同的盤片(即，物理介質)。MD2規范采用的盤片與當前MD系統的盤片具有相同的形狀因數，而且外部相同，但其采用磁超分辨率(MSR)技術以增強線性方向上的記錄密度，從而提高存儲容量。
當前MD系統采用盤盒中裝入的直徑64mm的磁光盤作為其存儲介質。該磁盤厚1.2mm，中心孔直徑11mm。盤盒的尺寸為68mm×72mm×5mm。
這種盤片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盤片上，引入區的起始位置均與當前MD系統的相同，即從29mm開始。
建議下一代MD2系統的磁道間距在[1.2μm，1.3μm]的范圍內(例如1.25μm)。對于盤片結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統來說，磁道間距被設置為1.6μm。對于下一代MD1盤片位長設置為0.44μm/位，并建議對MD2盤片設置為0.16μm/位。對于下一代MD1和MD2盤片冗余度均設置為20.50％。
通過采取磁超分辨率技術，可在線性方向上增大下一代MD2盤片的存儲容量。MSR技術涉及利用磁盤上的特定現象當達到特定溫度時穿透層變為磁中性，允許被轉移到再生層的磁疇壁移動，以便極小標記在射束點下顯然變大。
即，下一代MD2盤片由用做記錄至少數據的記錄層的磁層，穿透層，以及用于數據再生的磁層構成，所有這些層均置于透明基片上。穿透層用做調整轉換連接力的層。當達到特定溫度時，穿透層變為磁中性，以使在記錄層中被轉移的磁疇壁移動到再生磁層。這使得極小標記在射束點下能變得可視。對于數據記錄，采用激光脈沖磁場調制技術在盤片上生成極小標記。
在下一代MD2盤片上，凹槽比常規MD盤片開得更深，而且它們的梯度也更陡，以便提高離道(de-track)界限，以及降低凸區(land)引起的串話，擺動信號串話以及聚焦泄露。舉例來說，在下一代MD2盤片上，凹槽深度在[160nm，180nm]的范圍內，凹槽梯度在[60，70]度的范圍內，而凹槽寬度在[600nm，700nm]的范圍內。
作為其光學規范的一部分，下一代MD1盤片的激光波長λ設置為780nm，而對光頭中的物鏡，數值孔徑NA設置為0.45。同樣地，下一代MD2盤片的激光波長λ設置為780nm，對光頭中的物鏡其數值孔徑NA設置為0.45。
下一代MD1和MD2系統均采用所謂的凹槽記錄系統作為它們的記錄方案。即，在盤片表面上形成凹槽作為磁道用于記錄和再現目的。
現有MD系統采用基于ACIRC(先進的互交織里德-所羅蒙碼)的卷積碼作為其糾錯碼系統。相反，下一代MD1和MD2系統采用組合RS-LDC(里德所羅蒙-長距碼)與BIS(突發指示子碼)的分組完全碼。采用分組完全糾錯碼無需鏈接扇區。在組合LDC與BIS的糾錯方案下，由BIS檢測可能出現的突發錯誤的位置。在采用LDC碼實現擦除校正時要利用該錯誤位置。
采納作為尋址系統的是所謂的擺動的凹槽系統，從而形成單個螺旋凹槽，而且該凹槽的兩側是提供作為地址信息的擺動。這種類型的尋址系統稱為ADIP(預刻槽地址)。當前MD系統和下一代MD1和MD2系統在線性密度上不同。當前MD系統采用稱為ACIRC的卷積碼作為其糾錯碼，而下一代MD1和MD2系統使用組合LDC和BIS的分組完全碼。因此，當前MD系統和下一代MD1和MD2系統在冗余度上不同，而且在ADIP和數據之間具有不同的相對位置。為此，物理盤片結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統以不同于當前MD系統的方式處理ADIP信號。下一代MD2系統被設置為修改其ADIP信號規范以更好地遵從下一代MD2規范。
當前MD系統采用EFM(8-14調制)作為其調制系統，而下一代MD1和MD2系統采用RLL(1，7)PP(RLL，運轉周期奇偶保留/禁止rmtr[重復的最小轉移限制；PP，運轉周期])，下文中稱為1-7PP調制系統。下一代MD1和MD2系統采用維特比解碼方法作為它們的數據檢測方法，對MD1系統基于部分響應PR(1，2，1)ML，而對MD2系統基于部分響應PR(1，-1)ML。
磁盤驅動系統采用CLV(恒定線速度)或ZCAV(區域恒定角速度)。對下一代MD1系統設置標準線速度為2.4m/sec，而對下一代MD2系統設置標準線速度為1.98m/sec。對于當前MD系統，對60分鐘盤片設置標準線速度為1.2m/sec，而對74分鐘盤片則設置為1.4m/sec。
對于盤片結構與當前MD系統相同的下一代MD1系統來說，每個盤片的總數據存儲容量為大約300兆字節(在80分鐘盤片上)。由于采用1-7PP調制系統而不是EFM作為調制系統，窗口界限從0.5變為0.666，從而記錄密度增大了系數1.33。由于ACIRC系統被BIS與LDC的組合取代為糾錯系統，數據效率得以提高，從而記錄密度進一步增大了系數1.48。總之，如果使用同一盤片，能使數據存儲容量變為當前MD系統的近似兩倍。
使用磁超分辨率技術的下一代MD2盤片在線性方向的記錄密度進一步提高；總數據存儲容量總計大約1G字節。
在標準線速度上，對下一代MD1系統設置數據率為4.4mbit/s，而對下一代MD2系統設置為9.8mbit/s。
2.盤片圖1是下一代MD1盤片的典型結構圖。這種盤片在結構上與當前MD系統的相同。即，該盤片也由絕緣膜，磁膜，另一絕緣膜，以及反射膜構成，這些膜置于透明聚碳酸脂基片上。盤片表面覆蓋一層保護膜。
在如圖1所示的下一代MD1盤片上，最內側(可記錄區的最內側，在此“最內側”是指相對盤片中心的徑向方向)上的引入區具有P-TOC(預錄制的TOC[目錄表])區域。這個區域在物理結構上構成預錄區。即，在此形成壓紋凹坑以記錄控制信息和其他有關信息，如P-TOC信息。
在包含P-TOC區域的引入區的徑向方向外側是可記錄區(在此可實現磁光記錄)。這是可記錄并且可再現的區域，包含設有凹槽的記錄磁道作為它們的導軌。可記錄區的內側是U-TOC(用戶TOC)區域。
該U-TOC區域在結構上與當前MD系統中的U-TOC區域相同，在此記錄磁盤管理信息。U-TOC區域中保存的是磁道(音頻磁道/數據磁道)標題順序，以及在需要時寫入的用以跟上這些磁道的記錄或擦除的管理信息。具體地說，管理信息包括磁道(即，構成磁道的各個部分)的起始和結束位置和模式設置。
在U-TOC區域外側提供告警磁道。這個磁道包含在其上記錄的告警音，如果這種盤片被裝入到當前MD系統，則由MD播放器激活(可聽化)該告警音。該聲音警告，該盤片只能用于下一代MD1系統，不能用于當前系統的再現。在徑向方向上，可記錄區的剩余部分(圖2有詳細示意)隨后為引出區。
圖2是在如圖1所示的下一代MD1盤片上的可記錄區的典型結構。如圖2所示，可記錄區的開始(內側)是U-TOC區和告警磁道。包含U-TOC區和告警磁道的區域是以EFM格式記錄其數據的，以便數據可以通過當前MD系統播放器再現。在以EFM格式存儲的數據區的外側是以1-7PP調制格式為下一代MD1系統記錄數據的區域。在以EFM格式數據記錄區與以1-7PP調制格式的數據存儲區之間有一個預定距離的間隙，稱為“保護帶”。保護帶用于在當前MD播放器中裝入下一代MD1盤片時防止當前MD播放器誤動作。
在1-7PP調制格式的數據記錄區的開始(即，內側)，是DDT(磁盤描述表)區域和保留磁道。DDT區域設計用于替代有物理缺陷的區域，它包含一個唯一的ID(UID)。UID對每個存儲介質是唯一的，通常基于隨機生成的數。保留磁道提供用于容納內容保護的信息。
此外，在1-7PP調制格式的數據存儲區包含FAT(文件分配表)區域。FAT區域是允許FAT系統依照通用計算機使用的FAT系統標準管理數據的區域。具體地說，FAT系統基于涉及指示引導文件入口點的目錄和其他目錄的FAT鏈，以及描述FAT簇鏈接信息的FAT表進行文件管理。術語FAT仍用于廣義，指示PC操作系統使用的各種不同的文件管理方案。
下一代MD1盤片上的U-TOC區域記錄兩種信息告警磁道起始位置，以及以1-7PP調制格式的數據存儲區的起始位置。
當下一代MD1盤片裝入當前MD系統播放器時，從所裝入盤片的U-TOC區域讀出信息。取出的U-TOC信息顯示告警磁道位置，允許訪問告警磁道以便開始再現其數據。告警磁道包含構成告警音的數據，警告該盤片是只能用于下一代MD1系統，而不能用于當前系統的再現。
例如，告警音可表達一種信息，如“這個盤片不能用在此播放器上”。或者，該告警音也可以是簡單的嘟嘟聲，音調或其它告警信號。
當下一代MD1盤片裝入下一代MD1系統播放器時，從所裝入盤片的U-TOC區域讀出信息。取出的U-TOC信息顯示以1-7PP調制格式存儲數據的區域的起始位置，并允許從DDT，保留磁道以及FAT區域讀出數據。在以1-7PP調制格式的數據存儲區上，不是利用U-TOC而是利用FAT系統實現數據管理。
圖3A和3B是下一代MD2盤片的典型結構。這種盤片也由絕緣膜，磁膜，另一絕緣膜以及反射膜構成，這些膜置于透明的聚碳酸脂基片上。盤片表面覆蓋一層保護膜。
在如圖3A所示的下一代MD2盤片上，內側(在徑向方向)上的引入區具有利用ADIP信號記錄的控制信息。在MD2盤片上，當前使用的壓紋凹坑的P-TOC區域被具有基于ADIP信號的控制信息的引入區取代。從引入區外側開始的可記錄區是可記錄并且可再現的區域，其內形成凹槽作為用于記錄磁道的導軌。可記錄區具有以1-7PP調制格式記錄的數據。
在如圖3B所示的下一代MD2盤上，磁膜由用作記錄數據的記錄層的磁層101，穿透層102，以及用于數據再生的磁層103構成，所有這些層均置于基片上。穿透層102用作調整轉換連接力的層。當達到特定溫度時，穿透層102變為磁中性以使在記錄層101中被轉移的磁疇壁移動到再生磁層103。這使得記錄層101上的極小標記在再生磁層103的射束點下被顯然放大。
基于從引入區取出的信息可確定裝入的盤片是下一代MD1盤片還是下一代MD2盤片。具體來說，如果從引入區檢測到壓紋凹坑中的P-TOC信息，則意味著裝入的盤片是當前MD系統盤片或下一代MD1盤片。如果從引入區檢測到基于ADIP信號的控制信息，沒有檢測到壓紋凹坑中的P-TOC信息，則意味著正被討論的盤片為下一代MD2盤片。然而，這種區分MD1盤片與MD2盤片的方式并不是對本發明的限制。作為選擇，在確定盤片類型時也可使用在道(on-track)和離道(off-track)模式之間的磁道誤差信號的相差。另一種選擇是可給予盤片檢測孔用于盤片識別目的。
圖4是在下一代MD2盤片上的可記錄區的典型結構。如圖4所示，可記錄區的所有數據都以1-7PP調制格式記錄。DDT區域和保留磁道位于以1-7PP調制格式記錄數據的區域區的起始處(即，內側)。DDT區域提供用于記錄候補區域管理數據，以管理用于替換有物理缺陷區域的候補區域。此外，DDT區域還包括管理表以管理替換區域，這個區域包括代替有物理缺陷區域的可記錄區。管理表記錄被確定為有缺陷的邏輯簇，還記錄被分配用于替代有缺陷邏輯簇的替換區中的邏輯簇。DDT區域還包含上面提到的UID。保留磁道存儲用于內容保護目的的信息。
在該區域中還包含FAT區域，其數據以1-7PP調制格式記錄。FAT區域被FAT系統用于管理數據。FAT系統在本實施例中依據通用個人計算機應用的FAT系統標準實現數據管理。
在下一代MD2盤片上不提供U-TOC區域。當下一代MD2盤片裝入下一代MD2播放器時，從盤片上以上述方式布置的DDT區域，保留磁道和FAT中讀出數據。取出的數據被FAT系統用于數據管理。
在下一代MD1和MD2盤片上不需要耗時的初始化過程。具體來說，除了預先準備DDT區域，保留磁道以及包含FAT表格的最小表格集合，在這些盤片上不需要進行初始化。數據可直接寫入未使用盤片的可記錄區，接著從中讀出數據，而不用求助初始化過程。
3.信號格式下面描述下一代MD1和MD2系統的信號格式。當前MD系統采用稱為ACIRC的卷積碼作為其糾錯系統，其中對應子碼塊數據大小的2,352字節的扇區被認為是讀寫操作的存取增量。由于卷積碼方案涉及跨越多個扇區的糾錯碼序列，因此在更新數據時必須在相鄰扇區之間提供鏈接扇區。當前MD系統采用稱為ADIP的擺動凹槽方案作為其尋址系統，其中形成單個螺旋凹槽，而且該凹槽兩側為提供用作地址信息的擺動。當前MD系統最好組織ADIP信號以訪問2,352字節的扇區。
相反，下一代MD1和MD2系統采用組合LDC與BIS的分組完全碼方案，并將64K字節的數據塊作為讀寫操作的存取增量。分組完全碼不需要鏈接扇區。然而這要求使用當前MD系統盤片的下一代MD1系統以遵從新記錄方法的方式重新組織ADIP信號。設置下一代MD2系統修改ADIP信號規范以遵從下一代MD2系統的規范。
圖5、6和7是用于下一代MD1和MD2系統的糾錯系統的說明圖。這種糾錯系統組合了圖5所示的基于LDC的糾錯碼方案和圖6及圖7所示的BIS方案。
圖5描繪了在基于LDC的糾錯碼方案中碼塊的典型結構。如圖5所示，每個糾錯碼扇區具有4字節的差錯檢測碼EDC，數據以二維方式布置在橫向長304字節縱向長216字節的糾錯碼塊中。每個糾錯碼扇區由2k字節的數據組成。如圖5所示，340字節*216字節的糾錯碼塊包括各自含2k字節數據的32個糾錯碼扇區。在304字節*216字節糾錯碼塊中以二維布置的32個糾錯碼扇區在縱向設有32位的糾錯里德-所羅蒙奇偶校驗碼。
圖6和7描繪了典型BIS結構。如圖6所示，以38字節的數據間隔插入一個字節的BIS。一個幀由152字節(38×4)的數據，3字節的BIS數據以及2.5字節的幀同步數據，總計157.5字節的數據構成。
如圖7所示，BIS數據塊由具有上述結構的496個幀組成。BIS數據碼(3×496＝1,488字節)包含576字節的用戶控制數據，144字節的地址單元號，以及768字節的糾錯碼。
如上所述，BIS碼具有768字節的糾錯碼附加1,488字節的數據。這種碼結構能增強糾錯功能。利用以38字節數據間隔嵌入的這種BIS碼很容易檢測出可能出現的任何錯誤的位置。接著利用LDC碼將該錯誤位置用作擦除校正的基礎。
如圖8所示，ADIP信號被記錄為在單個螺旋凹槽的兩側形成的擺動。即，通過使地址數據進行頻率調制并在盤片材料上形成凹槽擺動記錄ADIP信號。
圖9是下一代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個高階位，ADIP簇號的8個低階位，8位ADIP扇區號以及14位糾錯碼CRC組成。
同步數據構成預定模式的信號用于檢測ADIP扇區的開始。當前MD系統需要鏈接扇區，這是因為這種系統使用卷積編碼。用于鏈接用途的扇區號對扇區FCh，FDh，FEh和FFh(h十六進制)為負數。這種ADIP扇區格式與當前MD系統的相同，因為下一代MD1系統采用與當前MD系統相同的盤片。
如圖10所示，下一代MD1系統的ADIP簇結構由36個ADIP扇區形成，其范圍從FCh到FFh以及從0Fh到1Fh。如圖10所示，一個ADIP簇由構成兩個記錄塊的數據組成，每個記錄塊長64k字節。
圖11描繪了用于下一代MD2系統的ADIP扇區結構。這種結構包含16個ADIP扇區，這樣每個ADIP扇區號就能以4位表示。由于下一代MD2系統采用分組完全糾錯碼，因此不需要鏈接扇區。
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個高階位，ADIP簇號的8個中階位，ADIP簇號的4個低階位，4位ADIP扇區號以及18位糾錯奇偶檢驗碼。
同步數據構成預定模式的信號用于檢測ADIP扇區的開始。ADIP簇號包含16位，即，高階4位，中階8位和低階4位。由于16個ADIP扇區構成一個ADIP簇，因此以4位表示每個ADIP扇區號。雖然當前MD系統使用14位差錯檢測碼，但下一代MD2系統使用18位的糾錯奇偶校驗碼。對于下一代MD2系統，如圖12所示，每個ADIP簇具有1個64k字節的記錄塊。
圖13描繪了對于下一代MD1系統ADIP簇和BIS幀之間的關系。
如圖10所示，一個ADIP簇由36個ADIP扇區構成，其范圍從FC到FF，以及從00到1F。在每個ADIP簇中的兩個部分布置有64k字節的記錄塊，這是讀寫操作的增量。
每個ADIP扇區分為兩部分，即圖13所示的前半18個扇區和后半18個扇區。
在形成讀寫操作增量的一個記錄塊中的數據放置在由496個幀構成的BIS塊中，其范圍從幀10到幀505。構成BIS塊的這496幀數據前綴從幀0到幀9的10幀前置碼。這些數據幀還后綴范圍從幀506到幀511的6幀后置碼。因此，在ADIP簇的前半和后半部分放置了總共512幀數據，前半部分是從ADIP扇區FCh到ADIP扇區0Dh，而后半部分是從ADIP扇區0Eh到ADIP扇區1Fh。前置碼和后置碼提供用于在與相鄰記錄塊鏈接時保護數據。前置碼幀還可用于數據PLL確定，信號幅度控制以及信號偏置控制。
用于往返給定記錄塊記錄和再現數據的物理地址指定為兩部分ADIP簇，以及該ADIP簇的前半或后半部分的區別。當指定物理地址用于寫或讀操作時，首先從正被討論的ADIP信號讀出ADIP扇區。從ADIP扇區的再現信號中取出ADIP簇號和ADIP扇區號以便確定是ADIP簇的前半部分還是后半部分有效。
圖14示意了對于下一代MD2系統的ADIP簇和BIS幀之間的關系。對于如圖12所示的下一代MD2系統，16個ADIP扇區構成一個ADIP簇。每個ADIP簇具有一個64k字節數據的記錄塊。
如圖14所示，在構成讀寫操作增量的一個數據塊(64k字節)中的數據放置在由496個幀構成的BIS塊中，其范圍從幀10到幀505。構成BIS塊的這496幀數據前綴范圍從幀0到幀9的10幀前置碼。這些數據幀還后綴范圍從幀506到幀511的6幀后置碼。總共512幀數據放置在范圍從ADIP扇區0h到ADIP扇區Fh的ADIP簇中。
這些數據幀前后的前置和后置幀用于在與相鄰記錄塊鏈接時保護數據。前置碼幀還用于數據PLL確定，信號幅度控制以及信號偏置控制。
用于往返給定記錄塊記錄和再現數據的物理地址以ADIP簇的形式指定。當物理地址指定用于讀或寫操作時，首先從正被討論的ADIP信號中讀出ADIP扇區。從ADIP扇區的再現信號中就可得到ADIP簇號。
從上述結構的盤片開始讀或寫數據需要利用各種控制信息以校準激光功率和其它目的。如圖1所示，下一代MD1盤片在引入區包含P-TOC區域。從P-TOC區域可獲得不同項目的控制信息。
在下一代MD2盤片上不提供壓紋凹坑中的P-TOC區域；相反，利用ADIP信號在引入區記錄控制信息。由于下一代MD2盤片使用磁超分辨率技術，激光功率控制成為重要因素。為此，在下一代MD2盤片的引入和引出區提供校準區用于功率控制。
圖15示意了下一代MD2盤片上的引入/引出區結構。如圖15所示，該盤片的引入和引出區均具有功率校準區用于激光束功率控制目的。
引入區包括控制區，記錄ADIP控制信息。ADIP控制信息利用ADIP簇號的低階位區描述磁盤控制數據。
具體來說，ADIP簇號始于可記錄區的開始處并在引入區構成負值。如圖15所示，下一代MD2盤片上的ADIP扇區由4位同步數據，ADIP簇號的8個高階位，8位控制數據(即，ADIP簇號的低階位)，4位ADIP扇區號以及18位糾錯奇偶校驗碼組成。如圖15所示，ADIP簇號的8個低階位描述控制數據，如磁盤類型，磁相位，強度以及讀功率。
ADIP簇號的高階位左邊不變，這使得能以相當高的精度檢測當前簇位置。ADIP扇區“0”和ADIP扇區“8”允許以預定的間隔精確地了解ADIP簇的位置，因為ADIP簇號的8個低階位是左不變的。
在申請人于2001年在日本專利局申請的日本專利申請No.2001-123535中詳細描述了如何利用ADIP信號記錄控制數據，其全部內容在此作為參考。
4.記錄/再現裝置的結構下面參考圖16和17描述適合下一代MD1和MD2使用的記錄/再現盤片的磁盤驅動器(記錄/再現裝置)的典型結構。
圖16示意了可與個人計算機100連接的磁盤驅動器1。
磁盤驅動器1包括媒體驅動器2，存儲器轉移控制器3，簇緩沖存儲器4，輔助存儲器5，USB(通用串行總線)接口6和8，USB插孔7，系統控制器9以及音頻處理器10。
媒體驅動器2允許往返裝入的盤片90記錄和再現數據。盤片90是下一代MD1盤片，下一代MD2盤片或當前MD系統盤片。之后將參考圖17討論媒體驅動器2的內部結構。
存儲器轉移控制器3控制往返媒體驅動器2轉移讀和寫數據。
在存儲器轉移控制器3的控制之下，簇緩沖存儲器4緩沖通過媒體驅動器2從盤片90的數據磁道以記錄塊增量讀出的數據。
輔助存儲器5在存儲器轉移控制器3的控制下，存儲通過媒體驅動器2從盤片90取出的各項管理信息和特殊信息。
系統控制器9提供磁盤驅動器1內部的總體控制。此外，系統控制器9控制與驅動器1所連接的個人計算機100的通信。
具體來說，系統控制器9通過USB接口8和USB插孔7與個人計算機100通信連接。在此配置中，系統控制器9從個人計算機100接收諸如讀請求和寫請求的指令并發送狀態和其它必要的信息給PC100。
舉例來說，當盤片90裝入媒體驅動器2時，系統控制器9命令媒體驅動器2從盤片90取出管理信息和其它信息，并使存儲器轉移控制器3將取出的管理信息等存放在輔助存儲器5。
假定從個人計算機100請求讀某一FAT扇區，系統控制器9促使媒體驅動器2讀出包含正被討論的FAT扇區的記錄塊。所取出的記錄塊數據在存儲器轉移控制器3的控制之下被寫入簇緩沖存儲器4。
系統控制器9從寫入簇緩沖存儲器4的記錄塊數據中取出構成所請求的FAT扇區的數據。所取出的數據通過USB接口6和USB插孔7在系統控制器9的控制之下被發送到個人計算機100。
假定從個人計算機100請求寫某一FAT扇區，系統控制器9促使媒體控制器2讀出包含正被討論的FAT扇區的記錄塊。取出的記錄塊在存儲器轉移控制器3的控制之下被寫入簇緩沖存儲器4。
系統控制器9從個人計算機100通過USB接口6將FAT扇區數據(即，寫數據)提供給存儲器轉移控制器3。對應的FAT扇區數據在系統控制器9的控制之下在簇緩沖存儲器4被更新。
系統控制器9接著命令存儲器轉移控制器3從簇緩沖存儲器4轉移其中更新了相關FAT扇區的記錄塊數據到媒體驅動器2作為寫數據。媒體驅動器2遵循數據調制過程，將接收的記錄塊數據寫入盤片90。
開關50與系統控制器9相連。這種開關50用于設置磁盤驅動器1的操作模式為下一代MD1系統或當前MD系統。換言之，磁盤驅動器1能以下述兩種格式中的一種將音頻數據寫入當前MD系統盤片90當前MD系統格式或下一代MD1系統格式。開關50用于向用戶明確顯示在磁盤驅動器1上設置何種操作模式。雖然圖中顯示的是機械開關，但也可以使用電氣開關、磁開關或混合開關。
磁盤驅動器1裝有顯示器51，如LCD(液晶顯示器)。當從系統控制器9送入顯示控制信號時，顯示器51可在磁盤驅動器1上顯示文本數據和構成磁盤驅動器1的狀態信息的簡化圖標，以及面向用戶的消息。
舉例來說，音頻處理器10在其輸入部分包括由有線輸入電路和麥克風輸入電路構成的模擬音頻信號輸入部件，A/D變換器以及數字音頻數據輸入部件。音頻處理器10還包括ATRAC壓縮編碼器/解碼器和壓縮數據緩沖存儲器。此外，音頻處理器10在其輸出部分包括數字音頻數據輸出部件，D/A變換器，以及由有線輸出電路和耳機輸出電路構成的模擬音頻信號輸出部件。
如果盤片90是當前MD系統盤片，而且如果將記錄音頻磁道到盤片90，則輸入數字音頻數據(或模擬音頻信號)到音頻處理器10。輸入的數據為線性PCM數字音頻數據或模擬音頻信號，模擬音頻信號通過A/D變換器被轉換為線性PCM音頻數據。線性PCM音頻數據在存放入緩沖存儲器之前經過ATRAC壓縮編碼。接著以適當的定時方式(即，以等效于ADIP簇的數據增量)從存儲器中讀出被緩沖的數據，并將其傳送到媒體驅動器2。媒體驅動器2在將調制數據寫入盤片90作為音頻磁道之前將傳送的壓縮數據進行EFM處理。
如果盤片90是當前MD系統盤片，而且如果將從盤片90再現音頻磁道，媒體驅動器2將再現的數據解調還原為經ATRAC壓縮的數據，并將解調數據通過存儲器轉移控制器3傳送到音頻處理器10。音頻處理器10將接收數據進行ATRAC壓縮解碼以獲得線性PCM音頻數據，通過數字音頻數據輸出部件輸出這些數據。或者，接收數據被D/A變換器轉換為模擬音頻信號，通過有線輸出或耳機輸出部件輸出。
磁盤驅動器1可以通過不同于USB裝置的方式連接個人計算機100。舉例來說，諸如IEEE(電氣和電子工程協會)1394的外部接口也可用于該連接。
利用FAT系統管理讀和寫數據。在申請人于2001年在日本專利局申請的日本專利申請No.2001-289380中詳細討論了如何在記錄塊和FAT扇區之間進行轉換，其全部內容在此作為參考。
如上所述，更新FAT扇區涉及首先訪問包含正被討論的FAT扇區的記錄塊(RB)，接著從盤片中讀出記錄塊數據。取出的數據被寫入簇緩沖存儲器4并在此更新該記錄塊的FAT扇區。由于FAT扇區被更新，將記錄塊從簇緩沖存儲器4寫回盤片。
在下一代MD1和MD2盤片上不初始化可記錄區。這意味著如果在FAT扇區更新時給定記錄塊尚未使用，試圖讀出記錄塊數據將導致數據再現錯誤，因為還沒有獲得RF信號。由于沒有從盤片獲得數據因此無法更新FAT扇區。
讀出FAT扇區還涉及首先訪問包含正被討論的FAT扇區的記錄塊，接著從盤片讀出記錄塊數據。取出的數據被寫入簇緩沖存儲器4以便從記錄塊中提取出目標FAT扇區數據。由于可記錄區未被初始化，如果正被討論的記錄塊尚未使用，如果沒有獲得RF信號，試圖提取數據也將失敗或導致數據再現出錯。
通過確定所訪問的記錄塊過去是否曾被使用可避免上述故障。如果判斷記錄塊尚未使用，則不讀出記錄塊數據。
具體地說，創建信號記錄位圖(SRB)以指示由記錄塊號表示的每個記錄塊是否曾被使用，如圖20所示。在信號記錄位圖中，對從未寫入數據的每個記錄塊設置位“0”；而對至少寫入一次數據的記錄塊設置位“1”。
圖21是連接與下一代MD1和MD2盤片兼容的磁盤驅動器的個人計算機以FAT扇區增量從磁盤驅動器中安裝的盤片讀出數據時執行的步驟流程圖。
在圖21的步驟S1，計算機發出指令從FAT扇區讀出數據，并獲得包含正被討論的FAT扇區的記錄塊號。該扇區號在此情況下為絕對扇區號，以數字0表示磁盤上用戶區域的起始位置。在步驟S2，查看該FAT扇區是否已經被候補扇區取代。
如果在步驟S2判斷該FAT扇區沒有被候補扇區取代，這意味著目標FAT扇區包含在其編號已經在步驟S1獲得的記錄塊中。在此情況下到達步驟S3，從信號記錄位圖中獲得對應該記錄塊號的位(0或1)。
如果在步驟S2判斷正被討論的FAT扇區已經被候補扇區取代，則在該候補扇區執行實際的讀/寫操作。在此情況下，到達步驟S4，從DDT候補表格獲得表示實際候補扇區的記錄塊號。步驟S4之后為步驟S3，在此從信號記錄位圖獲得對應包含該候補扇區的記錄塊的號碼的位(0或1)。
信號記錄圖的結構如圖20所示。如果尚未寫入數據到給定記錄塊，則對應該塊的位設置為“0”；如果已經寫入數據到記錄塊至少一次，則該塊的對應位設置為“1”。步驟S3之后為步驟S5，在此參考信號記錄位圖以查看正被討論的記錄塊過去是否曾經寫入數據。
如果在步驟S5判斷在信號記錄位圖中對應正被討論的記錄塊號的位為“1”(即，該記錄塊過去曾經寫入數據)，則到達步驟S6。在步驟S6，從盤片讀出記錄塊數據并將其寫入簇緩沖存儲器4。在步驟S7，從簇緩沖存儲器4內部提取對應目標FAT扇區的數據并將其作為讀數據輸出。
如果在步驟S5判斷在信號記錄位圖中對應正被討論的記錄塊號的位為“0”(即，該記錄塊迄今為止未曾寫入數據)，則到達步驟S8，在步驟S8，整個簇緩沖存儲器4填充0。步驟S8之后為步驟S7，在步驟S7，從簇緩沖存儲器4內部提取對應目標FAT扇區的數據并將其作為讀數據輸出。
圖22是連接與下一代MD1和MD2盤片兼容的磁盤驅動器的個人計算機在以FAT扇區增量寫入數據到磁盤驅動器中安裝的盤片時執行的步驟流程圖。
在圖22的步驟S11，計算機發出寫指令給FAT扇區，并獲得包含正被討論的FAT扇區的記錄塊號。該扇區號在此情況下仍為絕對扇區號，以數字0表示盤片上用戶區域的起始位置。在步驟S12，查看該FAT扇區是否已經被候補扇區取代。
如果在步驟S12判斷正被討論的FAT扇區沒有被候補扇區取代，這意味著目標FAT扇區包含在其編號已經在步驟S11被獲得的記錄塊中。在此情況下到達步驟S13，在此從信號記錄位圖中獲得對應該記錄塊號的位(0或1)。
如果在步驟S12判斷該FAT扇區已經被候補扇區取代，則在該候補扇區執行實際的讀/寫操作。在此情況下，到達步驟S14，從DDT候補表格中獲得表示實際候補扇區的記錄塊號。步驟S14之后為步驟S13，在此從信號記錄位圖獲得對應包含該候補扇區的記錄塊的號碼的位(0或1)。
信號記錄圖的結構如圖20所示。如果數據尚未寫入給定記錄塊，則對應該塊的位被設置為“0”；如果已經寫入數據到記錄塊至少一次，則該塊的對應位設置為“1”。步驟S13之后為步驟S15，在此參考信號記錄位圖以查看正被討論的記錄塊是否過去曾經寫入數據。
如果在步驟S15判斷在信號記錄位圖中對應正被討論的記錄塊號的位為“1”(即，該記錄塊過去曾經寫入數據)，則到達步驟S16。在步驟S16，從盤片讀出記錄塊數據并將其寫入簇緩沖存儲器4。在步驟S17，用簇緩沖存儲器4內部的寫數據替換對應該記錄塊內的目標FAT扇區的數據。
如果在步驟S15判斷在信號記錄位圖中對應正被討論的記錄塊號的位為“0”(即，該記錄塊迄今為止未曾寫入數據)，則到達步驟S18，在步驟S18，整個簇緩沖存儲器4填充0。步驟S18之后為步驟S17，在此用簇緩沖存儲器4內部的寫數據替換該對應記錄塊內的目標FAT扇區的數據。
在步驟S17用寫數據替換了對應所述記錄塊內的目標FAT扇區的數據后，到達步驟S19。在步驟S19，將記錄塊數據寫入盤片。
如上所述，當從FAT扇區寫入或讀出數據時，查看包含該FAT扇區的記錄塊是否曾經使用過。如果判斷該記錄塊尚未使用，則不從記錄塊讀出數據，并將整個簇緩沖存儲器4填充0。這使得未使用過的記錄塊能當作具有初始值0處理。因此，即使包含目標FAT扇區的記錄塊尚未使用而且沒有獲得RF信號，在以FAT扇區增量寫或讀數據時也不會出現錯誤。
在前述例子中，是在個人計算機連接與下一代MD1和MD2盤片兼容的磁盤驅動器的配置下從目標FAT扇區讀或寫數據的。在此情況下，利用絕對扇區號由個人計算機指定FAT扇區，并以數字0表示用戶區的開始。相反，如果單獨使用磁盤驅動器從盤片上的目標FAT扇區讀或寫數據，則利用圖23和24所示的文件目錄入口和FAT鏈識別FAT扇區。
圖23是磁盤驅動器單獨從下一代MD1或MD2盤片的FAT扇區讀出數據的步驟流程圖。
在圖23的步驟S21，獲得包含目標FAT扇區的FAT簇的相對簇號。在步驟S22，從文件目錄入口獲得第一個FAT簇的絕對簇號。在步驟S23，從由此獲得的起始絕對簇號沿FAT表鏈直到獲得目標FAT簇的絕對簇號。在步驟S24，從目標FAT簇的絕對簇號獲得目標FAT扇區的絕對扇區號。利用由此獲得的目標FAT扇區的絕對扇區號，到達步驟S25，在此從FAT扇區讀出數據。該扇區數據讀出過程與圖21所示的過程相同。
圖24是磁盤驅動器單獨寫入數據到下一代MD1或MD2盤片的FAT扇區的步驟流程圖。
在圖24的步驟S31，獲得包含目標FAT扇區的FAT簇的相對簇號。在步驟S32，從文件目錄入口獲得第一個FAT簇的絕對簇號。在步驟S33，從由此獲得的起始絕對簇號沿FAT表鏈直到獲得目標FAT簇的絕對簇號。在步驟S34，從目標FAT簇的絕對簇號獲得目標FAT扇區的絕對扇區號。利用由此獲得的目標FAT扇區的絕對扇區號，到達步驟S35，在此寫入數據到FAT扇區。該扇區數據寫入過程與圖22所示的過程相同。
在前述例子中，圖20所示的信號記錄位圖用于確定包含目標FAT扇區的記錄塊是否之前曾被使用。舉例來說，是以32k字節的FAT簇增量管理FAT的。利用FAT信息就能查看任一給定FAT扇區過去是否曾被使用。基于FAT信息就能創建信號記錄位圖，示意每個64k字節的記錄塊是否已經被使用至少一次。
圖25是使用FAT信息生成信號記錄位圖的步驟流程圖。在圖25的步驟S41，由于裝入了盤片，在信號記錄位圖中表示記錄塊的值均復位為0。在步驟S42，讀出FAT信息。在步驟S43，訪問第一個FAT入口。
從第一個FAT入口到最后一個FAT入口，查看所涉及的每個FAT簇迄今為止是否曾經被使用。信號記錄位圖中對應任何一個尚未使用的FAT簇的位在“0”左不變，而信號記錄位圖中對應使用過的FAT簇的那些位均被設置為“1”。
即，利用在步驟S43訪問的第一個FAT入口到達步驟S44，在此查看當前檢查的入口是否是最后一個FAT入口。如果在步驟S44判斷當前檢查的入口不是最后一個FAT入口，則到達步驟S45。在步驟S45，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判斷當前檢查的FAT入口為未使用過的FAT簇，則到達步驟S46，在此到達下一個FAT入口。控制從步驟S46返回步驟S44。
如果在步驟S45判斷當前檢查的FAT入口是使用過的FAT簇，則到達步驟S47，在此獲得包含正被討論的FAT簇的記錄塊號。在步驟S48，對應該記錄塊的位在信號記錄位圖中被設置為“1”。在步驟S49，到達下一FAT入口。控制從步驟S49返回步驟S44。
重復執行步驟S44到S49就生成信號記錄位圖，其中對應未使用過的FAT簇的位在“0”左不變，而對應使用過的FAT簇的位均被設置為“1”。
如果在步驟S44判斷當前檢查的FAT入口為最后一個FAT入口，則到達步驟S50，在此認為信號記錄位圖完成。
如上所述，利用FAT信息能創建信號記錄位圖。然而，依賴于操作系統，基于FAT信息使用判斷的FAT簇不能表示過去確實寫入數據的FAT簇。在這種操作系統下，一些FAT簇可能被判斷為已經使用，但實際上它們未被使用過。
通過將信號記錄位圖寫入盤片可避免上述沖突。如圖2和4所示，下一代MD1和MD2盤片在DDT磁道和FAT磁道之間均具有保留磁道。保留磁道可用于保留信號記錄位圖，容納圖20所示的信號記錄位圖信息。
如果記錄信號記錄位圖的磁道位置由系統預先確定，則可基于其預定位置直接訪問該位圖。如果DDT磁道和FAT磁道的位置也是由系統預先確定則也可直接訪問這兩個磁道。顯然，這些特殊磁道的位置也可記錄在管理區域(下一代MD1盤片上的U-TOC；下一代MD2盤片上包含基于ADIP的控制信息的控制區域)。當裝入盤片時讀出來自DDT磁道和FAT磁道的數據，并將它們存放于緩沖存儲器。由此取出的數據被用做生成候補扇區信息和FAT信息的基礎。當使用該盤片時更新緩沖存儲器中的這些信息項。當盤片被彈出時，被更新的候補扇區信息和FAT信息被寫回DDT磁道和FAT磁道。往返記錄磁道寫入或讀出信號記錄位圖基本上與往返DDT磁道和FAT磁道寫入或讀出數據相同。
當裝入盤片時，從記錄磁道讀出信號記錄位圖信息并將其存放于存儲器中。每當重新寫入數據到記錄塊時，在存儲器中更新對應的信號記錄位圖入口。當盤片彈出時，從存儲器讀出經修改的信號記錄位圖并將其寫入盤片上的信號記錄位圖磁道。
圖26是從信號記錄位圖磁道讀出信息的步驟流程圖。在圖26的步驟S61，由于裝入了盤片，從盤片的信號記錄位圖磁道讀出信息。在步驟S62，從信號記錄位圖磁道讀出的信息被寫入存儲器，并被轉換為信號記錄位圖。
圖27是將信號記錄位圖寫回盤片上的信號記錄位圖磁道的步驟流程圖。每當重新寫入數據到任一記錄塊時在存儲器中更新信號記錄位圖。
在圖27的步驟S71，當盤片彈出時，從存儲器讀出經更新的信號記錄位圖。在步驟S72，由此取出的經更新的信號記錄位圖被寫入盤片上的信號記錄位圖磁道。
信號記錄位圖磁道上保存的信息在初始狀態為全0。每當使用盤片時，信號記錄位圖中對應經歷數據寫操作的記錄塊的位均被修改為“1”。信號記錄位圖上的這個信息被寫回盤片上的信號記錄位圖磁道。在下一次裝入盤片使用時，從信號記錄位圖磁道中讀出該信息并將其轉換為存儲器中的信號記錄位圖。這些步驟使得不用借助FAT信息就能生成信號記錄位圖。
下面參考圖17描述能往返盤片的數據磁道及音頻磁道寫入和讀出數據的媒體驅動器2的典型結構。
如圖17所示，媒體驅動器2的轉盤可容納三種盤片當前MD系統盤片，下一代MD1盤片和下一代MD2盤片。置于轉盤上的盤片90基于CLV由主軸電機29旋轉。光頭19將激光束照射到盤片表面，用于在盤片90上進行寫或讀操作。
對于寫操作，光頭19以足以加熱記錄磁道到達居里(Curie)溫度的高能量輸出激光束；對于讀操作，光頭19以基于磁克爾(Kerr)效應足以從反射光檢測數據的相對低的能量輸出激光束。為實現這些能力，光頭19結合作為激光輸出裝置的激光二極管，由極化波束分路器和物鏡組成的光學系統，以及用于檢測反射光的檢測器裝置(圖中未示出)。光頭19中的物鏡以與盤片表面徑向和垂直可置換的關系由雙軸結構支持。
磁頭18以與光頭19反對稱的關系越過盤片90。磁頭18施加給盤片90經調制以表示寫數據的磁場。盡管圖中未示出，但存在滑撬電機和滑撬結構用于在磁盤徑向方向上移動整個光頭19和磁頭18。
光頭19和磁頭18執行脈沖激勵的磁場調制過程以在下一代MD2盤片上形成極小的標記。在當前MD系統盤片或下一代MD1盤片上，光頭19和磁頭18執行DC照射磁場調制過程。
除了由光頭19和磁頭18組成的記錄/再現頭部分，以及由主軸電機29形成的盤片旋轉驅動部分外，媒體驅動器2還包括記錄處理部分，再現處理部分以及伺服部分。
可以安裝下述三種盤片90中的一種當前MD系統盤片，下一代MD1盤片，或下一代MD2盤片。線速度隨盤片類型而變化。主軸電機29能以符合正被討論的盤片類型的速度旋轉每個裝入的盤片90。即，置于轉盤上的盤片90以對應于上述三種可用盤片類型的一種的線速度旋轉。
記錄處理部分包括兩部分一部分采用ACIRC用于糾錯和EFM用于數據調制以便將經過糾錯調制的數據寫到當前MD系統盤片上的音頻磁道，而另一部分采用BIS和LDC組合糾錯和1-7PP調制用于數據調制，以便將經過糾錯調制的數據寫入下一代MD1或MD2系統盤片。
再現處理部分包括兩部分一部分采用EFM用于數據調制和ACIRC用于糾錯以從當前MD系統盤片再現數據，而另一部分采用基于部分響應方案的數據檢測的1-7解調和維特比解碼方法，用于從下一代MD1或MD2系統盤片再現數據。
再現處理部分還包括用于解碼當前MD系統或下一代MD1系統使用的基于ADIP信號的地址的部分，以及用于解碼由下一代MD2系統采用的ADIP信號的部分。
從光頭19到盤片90上的激光照射產生一個反射光束，表示從該盤片檢測到的信息。所檢測到的信息，即，通過檢測反射激光束的光電檢測器得到的光電流，被發送到RF放大器21。
RF放大器21將由此接收到的檢測信息經歷電流-電壓轉換、放大和矩陣計算，以便提取出包含再現的RF信號，跟蹤誤差信號TE，聚焦誤差信號FE的再現信息以及凹槽信息(被記錄為盤片90上的磁道擺動的ADIP信息)。
當從當前MD系統盤片再現數據時，通過RF放大器21得到的再現RF信號被EFM解調器24和ACIRC解碼器25處理。具體地說，EFM解調器24在將再現的RF信號進行EFM解調之前將其二元化為EFM信號。解調的信號被ACIRC解碼器25進行糾錯和解交織處理。此時獲得經過ATRAC壓縮的數據。
在從當前MD系統盤片再現數據時，將選擇器26設置為觸點B。在這種設置中，選擇器26允許輸出經解調的ATRAC壓縮的數據作為從盤片90再現的數據。
當從下一代MD1或MD2盤片再現數據時，通過RF放大器21得到的再現RF信號被送入RLL(1-7)PP解調器22和RS-LDC解碼器23。具體地說，假定是再現的RF信號，RLL(1-7)PP解調器22通過PR(1，2，1)ML或PR(1，-1)ML和維特比解碼執行數據檢測以獲得RLL(1-7)碼列作為再現的數據。解調器22將RLL(1-7)碼列經歷RLL(1-7)解調。解調的數據被送入RS-LDC解碼器23用于糾錯和解交織處理。
在從下一代MD1或MD2盤片再現數據時，選擇器26被設置為觸點A。選擇器26在此設置中允許輸出解調的數據作為從盤片90再現的數據。
來自RF放大器21的跟蹤誤差信號TE和聚焦誤差信號FE被送入伺服電路27。來自RF放大器21的凹槽信息被提供給ADIP解調器30。
ADIP解調器30在執行FM解調和雙相解調以解調ADIP信號之前，將接收的凹槽信息經過帶通濾波器以提取擺動分量。解調的ADIP信號被送入地址解碼器32和33。
在當前MD系統盤片或下一代MD1盤片上，ADIP扇區號長8位，如圖9所示。相反，在下一代MD2盤片上，ADIP扇區號如圖11所示長4位。地址解碼器32從當前MD系統盤片或下一代MD1盤片解碼ADIP地址，而地址解碼器33從下一代MD2盤片解碼ADIP地址。
由地址解碼器32或33解碼的ADIP地址被發送到驅動控制器31。給定ADIP地址，驅動控制器31執行必要的控制處理。來自RF放大器21的凹槽信息也被送入伺服電路27用于主軸伺服控制。
伺服電路27組合接收的凹槽信息和再現的時鐘信號(在解碼時有效的PLL時鐘信號)之間的相差以獲得誤差信號。基于由此獲得的誤差信號，伺服電路27生成主軸誤差信號用于CLV或CAV伺服控制。
伺服電路27基于來自RF放大器21的主軸誤差信號，跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號，或來自驅動控制器31的磁道跳轉指令和訪問指令，生成各種伺服控制信號(例如，跟蹤控制信號，聚焦控制信號，滑撬控制信號，以及主軸控制信號)。由此生成的伺服控制信號被輸出到電機驅動器28。具體地說，伺服電路27將伺服誤差信號和指令經歷諸如相位補償，增益處理以及目標值設置等過程，以便生成各種伺服控制信號。
電機驅動器28基于從伺服電路27送入的伺服控制信號生成伺服驅動信號。由電機驅動器28生成的伺服驅動信號由用于驅動雙軸結構的雙軸驅動信號(用于在聚焦和跟蹤方向上驅動的兩個信號)，用于驅動滑撬結構的滑撬電機驅動信號，以及用于驅動主軸電機29的主軸電機驅動信號組成。這些伺服驅動信號在盤片90上提供聚焦和跟蹤控制，以及對主軸電機29的CLV或CAV控制。
當要記錄音頻數據到當前MD系統盤片時，選擇器16被設置為觸點B。這種選擇器設置使得ACIRC編碼器14和EFM調制器15能工作。在此設置中，來自音頻處理器10的壓縮數據被ACIRC編碼器14進行交織處理和糾錯編碼。ACIRC編碼器14的輸出被EFM調制器15進行EFM處理。
經過EFM調制的數據通過選擇器16被送入磁頭驅動器17。磁頭18施加給盤片90一個表示經EFM調制的數據的磁場，從而將數據寫入盤片90上的音頻磁道。
當要記錄音頻數據到下一代MD1或MD2盤片時，選擇器16被設置為觸點A。這種設置使得RS-LDC編碼器12和RLL(1-7)PP調制器13能工作。在此設置中，來自存儲器轉移控制器3的高密度數據被RS-LDC編碼器12進行交織處理和基于RS-LDC的糾錯編碼。RS-LDC編碼器12的輸出被RLL(1-7)PP調制器13進行RLL(1-7)調制。
以RLL(1-7)碼列形式的寫數據通過選擇器16被送入磁頭驅動器17。磁場18施加一個表示調制數據的磁場到盤片90，從而寫入數據到盤片90上的音頻磁道。
激光驅動器/APC 20的目的有兩重促使激光二極管在上述的讀和寫操作期間發射激光束，以及執行所謂的APC(自動激光功率控制)。
盡管圖中未示出，在光頭19中還結合了一個檢測器用于監視激光功率級別。來自該檢測器的監視信號被送回激光驅動器/APC 20。激光驅動器/APC 20比較作為監視信號獲得的當前激光功率級別與確定的激光功率級別以找到誤差差值。通過得到在激光驅動信號中反映的誤差差值，激光驅動器20使來自激光二極管的激光功率保持穩定在所確定的級別。
兩種激光功率級別，即，讀激光功率級別和寫激光功率級別，被驅動控制器31設置到激光驅動器/APC 20內部的寄存器中。
在系統控制器9的控制之下，驅動控制器31注意上述的被控操作(訪問，伺服操作，數據寫操作和數據讀操作)是否被正確執行。
在圖17中，由虛線包圍的位置A和B均由單片機電路部件實現。
5.下一代MD1和MD2盤片的初始化在下一代MD1盤片和下一代MD2盤片上，除了FAT還記錄一個唯一的ID(UID)用于前面提到的安全管理目的。在下一代MD1或MD2盤片上，理論上，在從工廠裝運盤片之前，記錄UID到一個預定位置，如引入區。作為選擇，也可在盤片上的其它地方寫入UID。只要在盤片初始化后寫入UID到一個固定位置，就可預先記錄UID到該位置。
下一代MD1系統使用的盤片與當前MD系統的相同。這意味著下一代MD1系統將使用大量已經銷售的沒有記錄UID的當前MD系統。
因此建立新標準，以在下一代MD1系統可使用的大量當前MD系統盤片上分配一個專門的保護區。在初始化這些盤片時，磁盤驅動器1將隨機數信號寫入該保護區以用做正被討論的盤片的UID。在新標準下，禁止用戶訪問填充UID的區域。UID并不局限于隨機數信號；它可以是制造商碼，設備碼，設備序列號以及隨機數的組合。還可以組合制造商碼，設備碼，設備序列號的至少一種與隨機數以用做UID。
圖18是初始化下一代MD1盤片的步驟流程圖。在圖18的第一步驟S100，訪問盤片上的一個預定位置以確定在此是否記錄了UID。如果判斷記錄了UID，則讀出UID并將其暫時存放在例如輔助存儲器5。
在步驟S100訪問的位置在下一代MD1系統格式中是FAT區域外部的區域，如引入區。如果盤片90在過去被初始化，而且已經具有DDT區域，則也可訪問該區域。適當時也可跳過步驟S100。
在步驟S101，在EFM調制過程中記錄數據到U-TOC區域。此刻寫入U-TOC的是用于保證兩種區域安全的信息告警磁道，以及跟隨DDT區域的磁道區，即，以1-7PP調制格式記錄數據的區域。在步驟S102，以EFM格式寫入數據到告警磁道。在步驟S103，以1-7 PP調制格式寫入數據到DDT區域。
在步驟S104，在FAT區域外部，如在DDT區域記錄UID。如果從其預定位置讀出UID，而且在上面的步驟S100將其存放于輔助存儲器5，則該UID被記錄在此。如果在步驟S100判斷UID沒有寫入盤片上的預定位置，或如果步驟S100被完全跳過，則基于隨機數信號生成UID并記錄所生成的UID。舉例來說，UID由系統控制器9生成。生成的UID在被寫入盤片90之前通過存儲器轉移控制器3被送入媒體驅動器2。
在步驟S105，FAT和其它數據以1-7pp調制格式被寫入數據存儲區。換言之，在FAT區域外部記錄UID。對于下一代MD1系統，如上所述，在FAT方案下管理的可記錄區的初始化不是強制的。
圖19是初始化下一代MD2盤片的步驟流程圖。在圖19的第一步驟S110，訪問假定預先記錄了UID的一個預定位置，如引入區，或如果盤片過去被初始化則訪問DDT區域以確定在此是否記錄了UID。如果判斷記錄了UID，則讀出UID并將其暫時存放在例如輔助存儲器5。由于UID記錄位置以該格式被確定，因此不用參考盤片上的任何其它管理信息就能直接訪問它。這種功能也可應用于上面參考圖18討論的處理。
在步驟S111，以1-7pp格式記錄數據到DDT區域。在步驟S112，從FAT區域外部，如DDT區域記錄UID。此刻記錄的UID是從盤片上的預定位置獲得并在步驟S110存放于輔助存儲器5的UID。如果在步驟S110判斷UID沒有記錄在盤片上的預定位置，則基于隨機數信號生成UID并寫入所生成的UID。舉例來說，UID由系統控制器9生成。生成的UID在寫入盤片90之前通過存儲器轉移控制器3被送入媒體驅動器2。
在步驟S113，記錄FAT和其它數據。對于下一代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.第一個音頻數據管理系統實例如上所述，體現本發明的下一代MD1和MD2系統使它們的數據由FAT系統管理。要記錄的音頻數據通過預定的數據壓縮方法壓縮并被加密用以保護版權。舉例來說，這種音頻數據壓縮方法有ATRAC3或ATRAC5。也可能采用MP3(MPEG1音頻播放器3)，AAC(MPEG2先進音頻編碼)或其它適當的壓縮方法。不僅音頻數據，也能處理圖象數據和移動的圖象數據。由于使用FAT系統，也可記錄通用數據并通過下一代MD1和MD2系統再現。此外，在盤片上也可編碼計算機可讀和可執行的指令以便MD1或MD2也可包含可執行文件。
下面描述在從下一代MD1和MD2盤片記錄和再現音頻數據時，用于管理音頻數據的系統。
由于下一代MD1和MD2系統設計用于長時間地再現高品質的音頻數據，因此在一個盤片上有大量音頻數據項需要管理。由于采用FAT系統用于數據管理目的，能確保更好地與計算機兼容。然而，本發明人承認，這種功能具有其優點和缺點。雖然對部分用戶增強了操作的簡便性，但音頻數據可能被非法復制而損害版權所有者。在開發本發明的音頻數據管理系統時要特別考慮這些特性。
圖28是第一個音頻數據管理系統實例的說明圖。如圖28所示，音頻數據管理系統在第一個實例設置中在盤片上生成磁道索引文件和音頻數據文件。這些文件由FAT系統管理。
音頻數據文件是容納圖29所示的多個音頻數據項的文件。從FAT系統來看，音頻數據文件似乎是很大的文件。這個文件內部被分成多個部分，以便能以這些部分的集合處理音頻數據。
磁道索引文件是描述用于管理音頻數據文件中包含的音頻數據的各種信息的文件。如圖30所示，磁道索引文件由播放順序表，編程的播放順序表，組信息表，磁道信息表，部分信息表以及名稱表構成。
播放順序表指示缺省定義的音頻數據再現的順序。如圖31所示，播放順序表包含信息項TINF1，TINF2等等，表示與對應磁道信息表中的磁道號(即，音樂標題號)的磁道描述符的鏈接。舉例來說，磁道號是從“1”開始的序列號。
編程的播放順序表包含個別用戶定義的音頻數據再現順序。如圖32所示，編程的播放順序表描述編程的磁道信息項PINF1，PINF2等等，表示與對應磁道號的磁道描述符的鏈接。
組信息表，如圖33A和33B所示，描述有關組的信息。一個組被定義為具有連續磁道號的一個或多個磁道的集合，或具有編程的連續磁道號的一個或多個磁道的集合。具體地說，組信息表由圖33A所示的表示磁道組的組描述符構成。如圖33B所示，每個組描述符描述起始磁道號，結束磁道號，組名，以及關于正被討論的組的標志。
磁道信息表描述有關磁道的信息，即圖34A和34B所示的音樂標題。具體地說，磁道信息表由圖34A所示的表示磁道的磁道描述符(音樂標題)構成。每個磁道描述符，如圖34B所示，包含編碼系統，版權管理信息，目錄解密密鑰信息，指向用做正被討論的磁道的音樂標題入口的部分編號的指針信息，藝術家姓名，標題名，原標題順序信息，以及有關正被討論的磁道的記錄時間信息。藝術家姓名和標題名并不包含實際名，但描述指向名稱表中有關入口的指針信息。編碼系統表示用做解密信息的編解碼器工作方案。
部分信息表描述允許部分編號指向圖35A和35B所示的實際音樂標題位置的指針。具體地說，部分信息表由圖35A所示的對應各個部分的部分描述符構成。一個部分表示整個磁道或構成一個磁道的多個部分中的一個部分。圖35B指示部分信息表中的部分描述符的入口。如圖35B所示，每個部分描述符由音頻數據文件中正被討論部分的起始地址和結束地址，以及與下一部分的鏈接組成。
用做部分號指針信息、名稱表指針信息以及音頻文件位置指針信息的地址均可以文件字節偏置、部分描述符號碼、FAT簇號的形式，或用做存儲介質的盤片的物理地址給出。文件字節偏置是根據本發明可實現的偏置方案的特定實現，而部分指針信息是從音頻文件的開始預定單位的偏置值(例如，字節、位和n位的數據塊)。
名稱表是構成實際名的文本表。如圖36A所示，名稱表由多個名稱位置構成。每個名稱位置與指向正被討論的名稱的指針鏈接并由其調用。用于調用名稱的指針可以是磁道信息表中的藝術家名或標題名稱，或在組信息表中的組名。一個名稱位置可從多個指針調用。如圖36B所示，每個名稱位置由構成文本信息的名稱數據，用做文本信息屬性的名稱類型，以及與另一名稱位置的鏈接組成。太長而無法容納到一個名稱位置的名稱可分為多個名稱位置。利用描述整個名稱的鏈接可一個接一個地回溯所劃分的名稱位置。
根據本發明的第一個音頻數據管理實例工作如下如圖37所示，首先在播放順序表(圖31)指定要再現的目標磁道的磁道號。利用指定的磁道號，通過鏈接訪問磁道信息表中的磁道描述符(圖34A和34B)，并從該表中取出所鏈接的磁道描述符。從磁道描述符中讀出編碼系統，版權管理信息，內容解密密鑰信息，指向用做正被討論的磁道的音樂標題入口的部分號的指針信息，藝術家姓名指針，標題名稱指針，原標題順序信息，以及有關正被討論的磁道的記錄時間信息。
基于從磁道信息表中讀出的部分號信息，通過鏈接訪問部分信息表中可應用的部分描述符(圖35A和35B)。從部分信息表，在對應正被討論的磁道(標題)的起始地址的部分訪問音頻數據文件。當在音頻數據文件中的位置由部分信息表指定的部分訪問數據時，從該位置開始再現音頻數據。此刻根據從磁道信息表中的可應用磁道描述符讀出的編碼系統解密再現的數據。如果音頻數據被加密，則使用從磁道描述符讀出的密鑰信息解密數據。
如果正被討論的部分后跟隨有任一部分，則在部分描述符中描述與該指定部分的鏈接。根據這些鏈接一個接一個讀出相關的部分描述符，以便從由所訪問的部分描述符指定位置的部分再現音頻數據文件中的音頻數據。這些步驟使得能從想要的磁道(音樂名稱)再現音頻數據。
從由磁道信息表讀出的藝術家姓名指針或標題名稱指針指定的位置(或名稱指針信息)調用名稱表中的名稱位置(圖36A)。從由此調用的名稱位置讀出名稱數據。名稱指針信息可以是名稱位置號，文件分配表系統中的簇號，或存儲介質的物理地址。
從上面提到的多個指針可定位名稱表中的每個名稱位置。例如，在記錄同一藝術家的多個標題的地方，從圖38所示的磁道信息表中的多個指針定位名稱表中的同一名稱位置。在圖38的例子中，磁道描述符“1”，“2”和“4”表示所有屬于同一藝術家“DEF BAND”的音樂標題，這樣就能從每個這些磁道描述符定位同一名稱位置。同樣在圖38中，磁道描述符“3”，“5”和“6”表示所有屬于同一藝術家“GHQ GIRLS”的音樂標題，這樣從每個這些磁道描述符也可定位同一名稱位置。當允許從多個指針定位名稱表中的每個名稱位置時，名稱表的尺寸可大為減小。
此外，通過使用與名稱表的鏈接可顯示有關給頂藝術家姓名的信息。如果希望顯示屬于例如藝術家“DEF BAND”的音樂標題列表，則跟蹤定位同一名稱位置“DEF BAND”的磁道描述符并顯示它們的信息。在本例中，跟蹤定位名稱位置“DEF BAND”的地址的磁道描述符“1”，“2”和“4”并獲得描述符信息。由此得到的信息允許顯示屬于藝術家“DEF BAND”并且保存在該盤片上的音樂標題。從名稱表返回磁道信息表沒有鏈接，因為允許從多個指針定位名稱表中的每個名稱位置。
當重新記錄音頻數據時，根據FAT表格分配由至少預定數量的連續記錄塊(例如，4個記錄塊)組成的未使用區域。記錄塊被連續分配以便在訪問記錄的音頻數據時浪費最小。
當分配音頻數據可記錄區時，分配一個新磁道描述符給磁道信息表，并生成用于加密正被討論的音頻數據的內容密鑰。在被記錄到分配的未使用區域之前利用該密鑰加密輸入的音頻數據。記錄音頻數據的區域被鏈接到FAT文件系統中音頻數據文件的末端。
由于新音頻數據被鏈接到音頻數據文件，生成有關所鏈接的位置的信息，并將新生成的音頻數據地址信息寫入新分配的部分描述符。密鑰信息和部分號被寫入新磁道描述符。如果必要的話，寫入藝術家姓名和標題名稱到有關的名稱位置。在磁道描述符中，用與藝術家姓名和標題名稱的鏈接描述指針。正被討論的磁道描述符的號碼被寫入播放順序表，并更新可應用的版權管理信息。
當從特定磁道再現音頻數據時，從播放順序表取出有關所指定的磁道號的信息。接著獲得對應該磁道的磁道描述符，由此再現音頻數據。
從磁道信息表中的可應用磁道描述符獲得密鑰信息，并獲得指示包含入口數據的區域的部分描述符。從該部分描述符訪問音頻數據文件中包含所想要的音頻數據的第一部分的位置，并從所訪問的位置取出數據。利用所獲得的用于音頻數據再現的密鑰信息解密從該位置再現的數據。如果部分描述符與另一部分有鏈接，則訪問該鏈接部分并重復上述步驟。
假定希望改變播放順序表中給定磁道的磁道號“n”為磁道號“n+m”。在此情況下，首先從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得描述有關正被討論磁道的信息的磁道描述符。表示磁道信息項TINFn+1至TINFn+m的所有值(即，磁道描述符號碼)被提前一個位置。接著將磁道描述符Dn的號碼寫入磁道信息項TINFn+m。
現在假定希望擦除磁道號為“n”的磁道。在此情況下，從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得描述有關該磁道的信息的磁道描述符Dn。播放順序表中磁道信息入口TINFn+1后的所有有效磁道描述符號碼提前一個位置。此外，由于要擦除磁道“n”，磁道“n”后的所有磁道信息入口在播放順序中提前一個位置。基于為將刪除的磁道獲得的磁道描述符，從磁道信息表獲得對應正被討論磁道的編碼系統和解密密鑰。還獲得指示包含起始音頻數據的區域的部分描述符Pn的號碼。從FAT文件系統中的音頻數據文件分離范圍由部分描述符Pn指定的音頻塊。接著從磁道信息表擦除正被討論的磁道的磁道描述符Dn，并從部分信息表擦除部分描述符，以便釋放文件系統上的部分描述。
假定在圖39A中，部分A、B和C已經被鏈接而且希望擦除部分B。在此假設部分A和B共用同一音頻塊(和同一FAT簇)，而且FAT鏈連續。還假設雖然部分C在音頻數據文件中位于部分B之后，當檢測FAT表時發現實際上部分C和B的位置是分離的。
在該情況下，如圖39B所示，擦除部分B允許兩個FAT簇不與將從FAT鏈分離的部分(即，還原為空閑區域)共用任一簇。換言之，音頻數據文件被縮短4個音頻塊。因此，從在部分C和后續部分中記錄的每個音頻塊號碼中減去數值“4”。
可以擦除部分磁道而不是整個磁道。如果擦除部分磁道，可利用對應正被討論的磁道以及從磁道信息表中的相關部分描述符Pn獲得的編碼系統和解密密鑰解密有關剩余磁道的信息。
如果希望在播放順序表中組合磁道“n”與磁道“n+1”，則從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得磁道描述符號碼Dn，該磁道描述符描述有關磁道“n”的信息；以及從播放順序表中的磁道信息項TINFn+1獲得磁道描述符號碼Dm，該磁道描述符描述有關磁道“n+1”的信息。在播放順序表中，信息項TINFn+1后的所有有效TINF值(磁道描述符號碼)都提前一個位置。搜索編程的播放順序表以便擦除涉及磁道描述符Dm的所有磁道。生成新加密密鑰，并從磁道描述符Dn獲得部分描述符列表。在該部分描述符列表的末端附加從磁道描述符Dm提取的另一部分描述符列表。
在組合兩個磁道的地方，需要比較它們的磁道描述符以便保證不會損害所涉及的版權。需要從這些磁道描述符獲得部分描述符以確保通過參考FAT表在組合這兩個磁道時滿足存儲殘片有關的要求。還必須更新指針到名稱表。
當希望將磁道“n”分為磁道“n”和磁道“n+1”時，首先從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得描述有關磁道“n”的信息的磁道描述符號碼Dn。從播放順序表中的磁道信息項TINFn+1獲得描述有關磁道“n+1”的信息的磁道描述符號碼Dm。在播放順序表中，磁道信息項TINFn+1后的所有有效TINF值(磁道描述符號碼)提前一個位置。為磁道描述符Dn生成一個新密鑰。從磁道描述符Dn提取部分描述符列表。分配一個新的部分描述符，在磁道劃分之前有效的部分描述符內容被拷貝到新分配的部分描述符。包含劃分點的部分描述符被縮短到該點，并丟棄該劃分點后的任何部分描述符鏈接。在該劃分點后立即設置新分配的部分描述符。
7.第二個音頻數據管理系統實例現在描述根據本發明的第二個音頻數據管理系統實例。圖40是本發明的音頻數據管理系統的第二個實例設置的說明圖。如圖40所示，本實例的音頻數據管理系統涉及在盤片上生成一個磁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，每個音頻數據文件容納理論上構成一個音樂標題(一段音樂)的音頻數據。音頻數據文件具有報頭，其包含標題，解密密鑰信息，版權管理信息以及索引信息。索引用于將一個磁道上的一段音樂劃分到多個磁道。信頭協同索引號記錄利用索引劃分的磁道的位置。舉例來說，可為一個磁道設置多達255個索引。
磁道索引文件是描述用于管理音頻數據文件中保存的音頻數據的各項信息的文件。如圖42所示，磁道索引文件由播放順序表，編程的播放順序表，組信息表，磁道信息表以及名稱表構成。
播放順序表指示缺省定義的音頻數據再現的順序。如圖43所示，播放順序表包含信息項TINF1、TINF2等等，表示與對應磁道信息表中的磁道號(即，音樂標題號)的磁道描述符(圖46A)的鏈接。舉例來說，磁道號是從“1”開始的序列號。
編程的播放順序表包含由個別用戶定義的音頻數據再現的順序。如圖44所示，編程的播放順序表描述編程的磁道信息項PINF1、PINF2等等，表示與對應磁道號的磁道描述符的鏈接。
組信息表，如圖45A和45B所示，描述有關組的信息。一個組被定義為具有順序磁道號的一個或多個磁道的集合，或具有編程的順序磁道號的一個或多個磁道的集合。具體來說，組信息表由圖45A所示的表示磁道組的組描述符構成。如圖45B所示，每個組描述符描述起始磁道號，結束磁道號，組名，以及關于正被討論的組的標志。
磁道信息表描述有關磁道的信息，即，圖46A和46B所示的音樂標題。具體來說，磁道信息表由圖46A所示的表示磁道的磁道描述符(音樂標題)構成。每個磁道描述符，如圖46B所示，包含指向正被討論的磁道的音頻數據文件的文件指針，磁道的索引號，藝術家姓名，標題名稱，原標題順序信息以及有關該磁道的記錄時間信息。藝術家姓名和標題名稱并不包含實際名稱，而是描述指向名稱表中相關入口的指針信息。
名稱表是構成實際名稱的文本表格。如圖47A所示，名稱表由多個名稱位置構成。每個名稱位置與一個指向正被討論的名稱的指針鏈接，并由該指針調用。用于調用名稱的指針可以是磁道信息表中的藝術家姓名或標題名，或組信息表中的組名。一個名稱位置可從多個指針調用。如圖47B所示，每個名稱位置由名稱數據、名稱類型以及與另一名稱位置的鏈接構成。太長而不能容納到一個名稱位置中的名稱可劃分為多個名稱位置。利用描述整個名稱的鏈接可一個接一個地回溯所劃分的名稱位置。
根據本發明的第二個音頻數據管理系統實例如下工作如圖48所示，首先在播放順序表中(圖43)指定要再現的目標磁道的磁道號。利用指定的磁道號，通過鏈接訪問磁道信息表中的磁道描述符(圖46A和46B)，并從表中取出所鏈接的磁道描述符。從磁道描述符中讀出指向正被討論的音頻數據文件的文件指針，正被討論的磁道的索引號，藝術家姓名指針，標題名指針，原標題順序信息，以及有關該磁道的記錄時間信息。
基于音頻數據文件指針訪問正被討論的音頻數據文件，并從該文件的報頭讀出信息。如果音頻數據被加密，利用從報頭中讀出的密鑰信息解密數據以再現音頻數據。如果指定了索引號，則從報頭信息中檢測所指定的索引號的位置，并從該索引號的位置開始再現音頻數據。
從由磁道信息表中取出的藝術家姓名指針或標題名指針指定的位置調用名稱位置。從由此調用的名稱位置中讀出名稱數據。
當要重新記錄音頻數據時，根據FAT表分配由至少預定數量的連續記錄塊(例如，4個記錄塊)構成的未使用區域。
當分配音頻數據可記錄區時，為磁道信息表分配一個新的磁道描述符，并生成內容密鑰用于加密正被討論的音頻數據。利用該密鑰加密輸入的音頻數據并利用加密的音頻數據生成音頻數據文件。
新生成的音頻數據文件的文件指針和密鑰信息被寫入新分配的磁道描述符。如果必要的話，寫入藝術家姓名和標題名到相關的名稱位置中。在磁道描述符中，利用與藝術家姓名和標題名稱的鏈接描述指針。正被討論的磁道描述符的號碼被寫入播放順序表，并更新可應用的版權管理信息。
當從特定磁道再現音頻數據時，從播放順序表中取出有關所指定的磁道號的信息。接著獲得對應該磁道的磁道描述符，由此再現音頻數據。
基于磁道信息表中的磁道描述符獲得指向包含所想要的音頻數據的音頻數據文件的文件指針和正被討論的磁道的索引號。接著訪問音頻數據文件并從該文件的報頭獲得密鑰信息。利用所獲得的密鑰信息解密從音頻數據文件再現的數據以再現音頻數據。在指定了索引號的地方，從所指定的索引號的位置開始再現音頻數據。
當希望將磁道“n”劃分為磁道“n”和磁道“n+1”時，首先從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得描述有關磁道“n”的信息的磁道描述符號碼Dn。從磁道信息項TINFn+1獲得描述有關磁道“n+1”的信息的磁道描述符Dm。在播放順序表中磁道信息項TINFn+1后的所有有效TINF值(磁道描述符號碼)提前一個位置。
如圖49所示，利用索引能使一個文件中的數據劃分為多個索引區域。所使用的索引號和索引區域的位置被寫入正被討論的音頻磁道文件的報頭中。音頻數據文件指針和索引號被寫入一個磁道描述符Dn，而另一音頻數據文件指針和另一索引號被寫入另一磁道描述符Dm。在此情況下，音頻數據文件中一個磁道上的一段音樂M1顯然被劃分為兩個磁道上的兩段音樂M11和M12。
如果希望在播放順序表中組合磁道“n”與磁道“n+1”，則從播放順序表中的磁道信息項TINFn獲得描述有關磁道“n”的信息的磁道描述符編號Dn，并從播放順序表中的磁道信息項TINFn+1獲得描述有關磁道“n+1”的信息的磁道描述符編號Dm。在播放順序表中，項TINFn+1后的所有有效TINF值(磁道描述符編號)提前一個位置。
如果在同一音頻數據文件中找到磁道“n”和磁道“n+1”，而且二者之間相隔一個索引，則從文件報頭擦除索引信息使得磁道能象圖50所示的那樣組合。因此，在兩個磁道上的兩段音樂M21和M22能組合為一個磁道上的一段音樂M23。
假定磁道“n”是經索引劃分的音頻數據文件的后半部分，而且在另一音頻數據文件的開始處找到磁道“n+1”。在此情況下，如圖51所示，附加報頭到索引劃分的磁道“n”上的數據中以創建容納音樂片段M32的音頻數據文件。接著，從執行另一段音樂M41的磁道“n+1”的音頻數據文件中擦除報頭，并將具有音樂標題M41的磁道“n+1”的音頻數據連接音樂標題M32的音頻數據文件。由此組合這兩段音樂M32和M41為一個磁道上的一段音樂M51。
上述的處理是通過兩個函數實現的。一個函數涉及添加報頭到每個索引劃分的磁道，利用每個磁道的不同加密密鑰加密磁道數據，以及將索引化的音頻數據轉換為單個音頻數據文件。另一函數涉及從給定的音頻數據文件擦除報頭信息，并連接該文件中的數據與另一音頻數據文件。
8.在與個人計算機連接期間的操作下一代MD1和MD2系統采用FAT系統作為它們的數據管理系統以保證與個人計算機兼容。因此，下一代MD1和MS2盤片不僅能用于記錄和再現音頻數據，而且能記錄和再現由個人計算機處理的一般數據。
在磁盤驅動器1上，當從盤片90讀出音頻數據時再現這些音頻數據。當考慮便攜式磁盤驅動器1存取數據的能力時，最好應順序記錄音頻數據到盤片上。相反，個人計算機在將數據寫入磁盤時不用考慮這種數據連續性；PC可記錄數據到發現的磁盤上的任何可用空閑區域。
本發明的記錄/再現裝置使個人計算機100通過USB插孔7連接磁盤驅動器1，以便個人計算機100可將數據寫入磁盤驅動器1中裝入的盤片90。在此設置中，在個人計算機100的文件系統的控制之下寫入一般數據，而在磁盤驅動器1的文件系統的控制之下寫入音頻數據。
圖52A和52B是根據將寫入磁盤驅動器1中裝入的磁盤的數據類型，如何在個人計算機100和通過USB插孔7與之相連的磁盤驅動器1之間移動管理權力的說明圖。圖52A示意了如何從個人計算機100傳送一般數據到磁盤驅動器1以將其記錄到磁盤驅動器1內的盤片90上。在此情況下，個人計算機100部分的文件系統提供對磁盤90的FAT管理。
假設磁盤90已經被下一代MD1系統或下一代MD2系統格式化。
從個人計算機100來看，所連接的磁盤驅動器1顯然用作PC控制之下的可移動磁盤。個人計算機100可通過PC讀寫數據到活動磁盤的相同方式讀寫數據到磁盤驅動器1中的盤片90。
個人計算機100的文件系統可具有PC 100執行的OS(操作系統)的部分能力。眾所周知的是，OS可作為適當的程序文件記錄在個人計算機100所結合的硬盤驅動器中。一旦啟動，通過個人計算機100讀出并執行這些程序文件以實現OS功能。
圖52B示意了如何從個人計算機100傳送音頻數據到磁盤驅動器1以將其記錄在磁盤驅動器1裝入的盤片90上。舉例來說，從個人計算機100的硬盤驅動器(HDD)中獲取音頻數據。
假設個人計算機100執行應用軟件以將音頻數據進行ATRAC壓縮編碼，并且要求磁盤驅動器1從其內裝入的盤片90寫入或擦除音頻數據。還可假設應用軟件能定位磁盤驅動器1中盤片90上的磁道索引文件以便查找盤片90上記錄的磁道信息。舉例來說，這種應用軟件作為程序軟件被保存在個人計算機100的HDD上。
下面描述如何傳送和記錄在個人計算機100的存儲介質上記錄的音頻數據到磁盤驅動器1內裝入的盤片90上。假設預先啟動上述的應用軟件。
用戶首先在個人計算機100上執行操作以使計算機將想要的音頻數據(下面稱為音頻數據A)從其HDD寫入磁盤驅動器1內裝入的盤片90。該操作觸發應用軟件發出寫請求指令，請求將音頻數據A寫入盤片90。該寫請求指令從個人計算機100被發送到磁盤驅動器1。
接著，從個人計算機100的HDD讀出音頻數據A。讀出的音頻數據A被個人計算機100執行的應用軟件進行ATRAC壓縮編碼處理。這種處理將音頻數據A轉變為經過ATRAC壓縮的數據，這些數據從個人計算機100被傳送到磁盤驅動器1。
一旦從個人計算機100接收到寫請求指令，磁盤驅動器1開始接收從個人計算機100傳送的經過ATRAC壓縮的音頻數據A。磁盤驅動器1認識到該指令是指示將所傳送的數據寫入盤片90作為音頻數據。
具體來說，磁盤驅動器1通過USB插孔7從個人計算機100接收音頻數據A。接收的數據通過USB接口6和存儲器轉移控制器3被轉發到媒體驅動器2。利用送入媒體驅動器2的音頻數據A，系統控制器9促使媒體驅動器2在磁盤驅動器1的基于FAT的管理方案的控制下將音頻數據A寫入盤片90。即，以4個記錄塊的增量(64KB×4)基于磁盤驅動器1的FAT系統將音頻數據A連續寫入盤片90。
在盤片90上的數據寫操作完成之前，在個人計算機100和磁盤驅動器1之間出現數據、狀態信息以及指令的交換以遵守適當的協議。執行這種交換以控制數據傳送率，這樣在簇緩沖區4既不會出現溢出也不會出現下溢。
除了上面提到的寫請求指令，個人計算機100也可使用擦除請求指令。擦除請求指令用于請求磁盤驅動器1從其裝入的盤片90擦除音頻數據。
例如，當個人計算機100與磁盤驅動器1相連，而且盤片90裝入驅動器1時，應用軟件從盤片90讀出磁道索引文件。讀出的數據從磁盤驅動器1被傳送到個人計算機100。舉例來說，個人計算機100基于接收的數據可顯示在盤片90上保存的音頻數據的標題列表。
假設個人計算機100的用戶看到顯示的標題列表并執行操作以擦除某一音頻數據(下面稱為音頻數據B)。在此情況下，指定要擦除的音頻數據B的信息連同擦除請求指令一起被發送到磁盤驅動器1。給定擦除請求指令，磁盤驅動器1在其自身控制下，按照請求從盤片90擦除音頻數據B。
由于音頻數據擦除是磁盤驅動器1在自身的FAT系統的控制之下執行的，因此能從組合了多個音頻數據文件的大文件中擦除音頻數據，如圖39A和39B所示。
9.從磁盤復制音頻數據的限制保護盤片90上記錄的音頻數據的版權需要對拷貝音頻數據到其它存儲介質設置適當的限制。考慮盤片90上保存的音頻數據從磁盤驅動器1被傳送到個人計算機100以記錄到PC內的HDD的情況。
在此假設盤片90已經被下一代MD1系統或下一代MD2系統格式化。還假設在個人計算機100執行的上面提到的應用軟件的控制之下執行下面將要討論的諸如檢入和檢出的操作。
如圖53A所示，首先將盤片90上保存的音頻數據200移動到個人計算機100。“移動”操作表示一系列動作，包括拷貝目標音頻數據200到個人計算機100以及從原存儲介質(即，盤片90)擦除正被討論的音頻數據。即，該移動操作涉及從源位置刪除目標數據并將目標數據移動到新的目的地。
在此定義檢出為從一個存儲介質拷貝數據到另一個存儲介質的操作，對于正被討論的數據，合法的拷貝計數(即，允許合法拷貝源數據的次數)減1。檢入被定義為從檢出目的地擦除檢出數據的操作，對于檢出的原數據，合法的拷貝計數加1。
當移動音頻數據200到個人計算機100時，發送該數據(音頻數據200’)到個人計算機100的諸如HDD的存儲介質用于記錄，并從盤片90擦除音頻數據200。如圖53B所示，個人計算機100為所移動的音頻數據200’設置許可(或某一預定的)檢出(CO)計數201。在本例中，許可檢出計數設置為“3”，由圖中的3個填充圓圈表示。允許以所設置的許可檢出計數的次數從個人計算機100檢出音頻數據200’到外部存儲介質。
如果仍從原盤片90擦除檢出的音頻數據200，這對用戶極為不便。當檢出到個人計算機100的音頻數據200’被寫回盤片90時能糾正可能的不便。
如圖53C所示，當從個人計算機100將音頻數據200’寫回原盤片90時，許可檢出計數減1(3-1＝2)。此時，在個人計算機100中保存的音頻數據200’仍能被正確地檢出2次，因此不會從PC 100中擦除。因此，能從個人計算機100拷貝音頻數據200’到盤片90并將其保存在此作為音頻數據200”。
通過利用磁道信息表中磁道描述符內包含的版本管理信息管理許可檢出計數201(參見圖34B)。由于每個磁道都分配有自己的磁道描述符，因此可為每個磁道(每段音頻數據)設置許可檢出計數。從盤片90拷貝到個人計算機100的磁道描述符被用作控制信息以管理移動到PC 100的相應的音頻數據。
舉例來說，當從磁盤90移動任何音頻數據到個人計算機100時，對應所移動的音頻數據的磁道描述符被拷貝到PC 100。個人計算機100利用所拷貝的磁道描述符管理從盤片90移動的音頻數據。當所移動的音頻數據被記錄到例如個人計算機100的HDD時，在磁道描述符中設置預定的許可檢出計數201(在本例中為“3”)到版權管理信息中。
除了許可檢出計數，版權管理信息還包括用于識別檢出源設備的設備ID和用于識別檢出內容(即，音頻數據)的內容ID。在圖53C的設置中，基于對應所拷貝的音頻數據的版權管理信息中的設備ID驗證拷貝目的地設備的設備ID。如果版權管理信息中的設備ID不與拷貝目的地設備的設備ID匹配，則不允許拷貝。
在圖53A至53C的檢出過程中，移動盤片90上保存的音頻數據到個人計算機100，接著將其寫回盤片90。從用戶的觀點來看，該過程似乎很復雜，而且可認為是浪費時間，因為在從盤片90讀出音頻數據并將同一數據寫回盤片90要往返多次。此外，用戶將發現音頻數據的擦除不正常，即使是從盤片90暫時擦除。
通過在從盤片90檢出音頻數據時省略上述某些步驟可避免這種不便，因此能以更簡單的方式達到圖53C中的結果。下面解釋為響應來自用戶的單個指令，如“從盤片90檢出名為XX的音頻數據”執行的這樣一種簡化過程。
(1)從盤片90拷貝目標音頻數據到個人計算機100的HDD，并通過使有關正被討論的音頻數據的部分管理數據無效擦除在盤片90上記錄的音頻數據。例如，從播放順序表中擦除鏈接對應該音頻數據的磁道描述符的鏈接信息項TINFn，并從編程的文件順序表刪除鏈接對應該音頻數據的磁道描述符的鏈接信息項PINFn。或者可擦除對應正被討論的音頻數據的磁道描述符本身。在從盤片90移動數據到個人計算機100之后，這個步驟致使該音頻數據不能用于盤片90。
(2)當在上述的步驟(1)拷貝音頻數據到個人計算機100時，還拷貝對應該音頻數據的磁道描述符到PC 100的HDD。
(3)個人計算機100記錄預定的許可檢出計數(例如，3次)到磁道描述符中對應從盤片90拷貝(即，移動)的音頻數據的版權管理信息中。
(4)個人計算機100基于從盤片90拷貝的磁道描述符獲得對應所移動的音頻數據的內容ID。記錄該內容ID作為后續檢入的音頻數據的指示。
(5)個人計算機100接著將在上述步驟(3)記錄到對應所移動的音頻數據的磁道描述符中的版權管理信息的許可檢出計數減1。在本例中，許可檢出計數現在減至“2”(＝3-1)。
(6)在裝入了盤片90的磁盤驅動器1上(未示出)，激活對應所移動的音頻數據的磁道描述符。舉例來說，這是通過恢復或重新構成在上述步驟(1)擦除的鏈接信息項TINFn和PINFn實現的。在對應該音頻數據的磁道描述符本身早被擦除的情況下，重新構成這些磁道描述符。或者，可從個人計算機100傳送對應的磁道描述符到磁盤驅動器1以將其記錄到盤片90上。
執行上述的步驟(1)到(6)完成了整個檢出過程。這些步驟允許從盤片90拷貝想要的音頻數據到個人計算機100，同時節省了用戶的多余工作，并確保對正被討論的音頻數據的版權保護。
上述的音頻數據拷貝步驟(1)到(6)最好應用于通過用戶操作磁盤驅動器1被記錄到盤片90上的音頻數據。
檢出的音頻數據通過如下步驟檢入個人計算機100首先從其中記錄的音頻數據中搜索想要的數據，以及控制信息，如對應磁道描述符中的版權管理信息。利用找到和確定的音頻數據和控制信息相應地檢入目標數據。
10.下一代MD1系統與當前MD系統的共存即使下一代MD1系統的盤片格式與當前MD系統的盤片格式大為不同，下一代MD系統也可使用當前MD系統采用的相同盤片。這使得必須做出安排，以免用戶在同一磁盤驅動器1上使用任何一種盤片格式時產生困惑。
圖54是描繪下一代MD1系統和當前MD系統如何在磁盤驅動器1中共存的概念簡圖。磁盤驅動器1對輸入和輸出的音頻信號適用數字和模擬格式。
假定是數字音頻信號，圖54中的下一代MD1系統70通過預定方法從信號中檢測水印，使加密單元72利用密鑰信息74加密信號，并將加密信號送入記錄/再現單元73。如果提供的是模擬音頻信號，MD1系統70促使A/D變換器(未示出)將該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，加密信號，并將加密的信號發送到記錄/再現單元73。記錄/再現單元73將加密的音頻數據進行ATRAC壓縮編碼。經壓縮編碼的音頻數據在被記錄到盤片90(未示出)之前連同密鑰信息74一起被轉換為1-7pp調制格式。
如果從輸入的音頻信號中檢測到的水印包含例如拷貝保護信息，那么禁止記錄/再現單元73執行任何寫操作。
對于音頻數據再現，從盤片90通過記錄/再現單元73讀出音頻數據和對應的密鑰信息74。數據被解密單元75利用密鑰信息74解密，從而獲得數字音頻信號。由此獲得的數字音頻信號被D/A變換器(未示出)轉換為模擬音頻信號以輸出。或者，不用D/A變換器的介入可不經轉換地輸出數字音頻信號。從經盤片90再現的音頻信號也可檢測到水印。
如果判斷檢測到的水印包含拷貝保護信息，則禁止記錄/再現單元73執行音頻數據再現。
在圖54的當前MD系統71中，數字音頻信號在被轉發到記錄/再現單元76之前由SCMS(串行拷貝管理系統)提供生成管理信息。模擬音頻信號，如果提供的話，在被送入記錄/再現單元76之前被A/D變換器轉換為數字音頻數據。模擬音頻信號不由SCMS提供生成管理信息。記錄/再現單元76將接收的音頻數據進行ATRAC壓縮編碼。經壓縮編碼的音頻數據在寫入盤片90(未示出)之前被轉換為EFM格式。
對于音頻數據再現，從盤片90通過記錄/再現單元76讀出想要的音頻數據作為數字音頻信號。數字音頻信號被D/A變換器(未示出)轉換為模擬音頻信號以輸出。或者，不用D/A變換器的介入也可不經轉化地輸出數字音頻信號。
在下一代MD1系統和當前MD系統共存的上述磁盤驅動器1中，提供開關50以便在這兩種MD系統的操作模式之間進行轉換。特別是當記錄音頻數據到盤片90時開關50的使用尤為有效。
圖55是便攜式磁盤驅動器1的外部圖。磁盤驅動器1裝有鉸鏈，因其位于后部，因此在圖55中看不見。在滑動器52上的滑動使得鉸鏈周圍的蓋子54能從機身55轉開。在開口處有磁盤導軌，由此插入盤片90。當沿導軌插入盤片90并關閉蓋子54時，盤片90被裝入磁盤驅動器1。隨著盤片90的裝入，磁盤驅動器1從盤片90的引入區和U-TOC區域自動讀出信息。
聽筒塞孔53用作模擬音頻信號輸出端子，用戶可將諸如耳機的音頻再現裝置插入到聽筒塞孔53以享受從盤片90再現的音頻數據聲音。
盡管在圖55中沒有示意，磁盤驅動器1還具有各種用于控制目的的鍵用于指定磁盤操作的鍵，如播放、錄音、停止、暫停、快進以及倒帶；用于編輯盤片90上保存的音頻數據和其它信息的鍵；以及用于輸入指令和數據到磁盤驅動器1的鍵。這些鍵位于主機55上。
上面提到的開關50連接到例如磁盤驅動器1的蓋子54上。如圖55所示，開關50的尺寸做得相當大并放置在顯眼處以吸引用戶的注意。在圖55中的磁盤驅動器1上，開關50可切換到“MD”用于當前MD系統的操作模式，或切換到“下一代MD”用于下一代MD1系統的操作模式。
蓋子54還裝有顯示器51。顯示器51顯示磁盤驅動器1的各種操作狀態和來自驅動器1內裝入的盤片90的磁道信息。顯示器51還協同使用開關50設置的操作模式給出屏幕指示。
下面參考圖56的流程圖描述在格式化盤片90時磁盤驅動器1的典型工作。圖56的步驟應用在所謂的空白盤(未使用過的盤片)被格式化時。在圖56的第一步驟S200，裝入當前MD系統盤片90到磁盤驅動器1中。隨著盤片90的裝入，到達步驟S201，在此首先從盤片90上的引入區，接著從U-TOC區域讀出信息。
在步驟S202，查看由開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式是用于當前MD系統還是用于下一代MD1系統。如果在步驟S202判斷該操作模式設置用于當前MD系統，則到達步驟S203。在步驟S203，判斷裝入的盤片90可用作當前MD系統盤片，無需進一步格式化，這是當前MD系統的特性。顯示器51接著給出屏幕指示，告知盤片90為空白盤。
如果在步驟S202判斷磁盤驅動器1的操作模式設置用于下一代MD1系統，則到達步驟S204。在步驟S204，在自動到達步驟S205之前的一段時間，例如幾秒，顯示器51指示盤片90為空白盤。
在步驟S205，使顯示器51顯示一條消息，詢問用戶是否繼續格式化盤片90。如果用戶給出指令表示要格式化盤片90，則到達步驟S206。舉例來說，通過用戶在磁盤驅動器1的主機55上操作適當鍵可輸入該指令到磁盤驅動器1中。
在步驟S206，磁盤驅動器1以參考圖18的流程圖描述的方式將盤片90進行下一代MD1系統的格式化處理。當格式化盤片90時，顯示器51最好應指示該格式化過程正在進行中。隨著在步驟S206完成格式化處理，到達步驟S207。在步驟S207使顯示器51給出一條消息，告知裝入的盤片90為空白的下一代MD1盤片。
如果在步驟S205用戶給出指令不想格式化盤片90，則到達步驟S208。在步驟S208，顯示器51給出指示，提示用戶將開關50設置到用于當前MD系統的操作模式。在步驟S209，在過去預定時間周期后，查看開關50的設置是否保持不變，而不理會顯示器51的指示。如果在步驟S209，判斷開關50的設置保持不變，則認為超時，控制返回到步驟S205。
圖57是在格式化裝入的空白盤片90時由磁盤驅動器1執行的另一步驟流程圖。在圖57的步驟S300，裝入空白(未使用過的)盤片90到磁盤驅動器1中。在步驟S301，首先從從盤片90的引入區，接著從U-TOC區域讀出信息。在步驟S302，基于由此獲得的U-TOC信息使顯示器51給出指示，裝入的盤片90為空白盤。
在步驟S303，操作磁盤驅動器1上的記錄鍵(未示出)以命令記錄數據到磁盤驅動器1內的盤片90中。不僅通過操作驅動器1的記錄鍵，而且從例如與磁盤驅動器1相連的個人計算機100也能給出記錄指令到磁盤驅動器1。
利用在步驟S303向磁盤驅動器1給出的記錄指令到達步驟S304。在步驟S304，查看開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式是用于下一代MD1系統還是用于當前MD系統。如果在步驟S304判斷磁盤驅動器1的操作模式是用于當前MD系統，則到達步驟S306。在步驟S306，在盤片90上啟動當前MD系統的記錄過程。
如果在步驟S304判斷磁盤驅動器1的操作模式被開關50設置用于下一代MD1系統，則到達步驟S305。在步驟S305，以參考圖18所描述的方式由下一代MD1系統格式化盤片90。步驟S305之后為步驟S306，在此，在被格式化的盤片90上啟動下一代MD1系統的記錄過程。
下面參考圖58的流程圖描述在記錄音頻數據到盤片90時磁盤驅動器1的典型工作。根據磁盤驅動器1的操作模式是否匹配盤片90的類型，即盤片90是否已經被下一代MD1系統格式化改變處理。
在圖58的第一步驟S210，裝入盤片90到磁盤驅動器1中。隨著盤片90的裝入，到達步驟S211，在此首先從盤片90的引入區接著從U-TOC區域讀出信息。
基于讀出的U-TOC信息，在步驟S212確定裝入的盤片90是具有下一代MD1系統的格式還是具有當前MD系統的格式。舉例來說，該確定過程基于是否從U-TOC區域得到FAT數據。或者，也可基于在U-TOC區域是否找到告警磁道起始位置信息進行確定。
在步驟S213，使顯示器51顯示在步驟S212確定的盤片類型。在步驟S214，根據從U-TOC區域讀出的信息在顯示器51上顯示所裝入盤片90的狀態。舉例來說，該顯示指示裝入的盤片90是否為空白盤。如果盤片90不是空白盤，則顯示盤片名稱和磁道名稱信息。在步驟S215，停止旋轉盤片90。
在步驟S216，查看在步驟S212確定的盤片類型是否與開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式匹配。如果匹配，則到達步驟S217。
具體來說，在下述兩種情況之一時到達步驟S217判斷開關50設置用于當前MD系統的操作模式，而且裝入的盤片90為當前MD系統格式；以及判斷開關50設置用于下一代MD1系統的操作模式，而且發現裝入的盤片90具有下一代MD1系統的格式。
在步驟S217，從盤片90記錄或再現數據。也可在盤片90上的U-TOC區域編輯信息。
此刻，根據在步驟S212確定的盤片類型，系統控制器9促使媒體驅動器2利用選擇器26選擇一條適合所用盤片類型的調制系統的適當信號路徑。這使得能在下一代MD1系統和當前MD系統之間自動切換解調格式以再現音頻數據。也可以類似方式基于所用盤片類型在系統控制器9的控制之下在下一代MD1系統和當前MD系統之間轉換文件系統。
可能在步驟S216出現在步驟S212確定的盤片類型并不與開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式匹配。在此情況下，步驟S216之后為步驟S219。
具體來說，在下述兩種情況之一時到達步驟S219判斷開關50設置用于當前MD系統的操作模式，而且裝入的盤片90具有下一代MD1系統格式；以及判斷開關50設置用于下一代MD1系統的操作模式，而且發現裝入的盤片90具有當前MD系統的格式。
在步驟S219，查看用戶在盤片90上執行了什么操作。如果在步驟S219判斷用戶執行了從盤片90再現(“PB”)音頻數據的操作，則到達步驟S220。在步驟S220，按照用戶的指令從盤片90再現音頻數據。
即，即使該盤片類型并不與開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式匹配，也可再現盤片90上記錄的音頻數據，而與開關50的設置無關。
具體來說，根據在步驟S212確定的盤片類型，系統控制器9促使媒體控制器2利用選擇器26選擇一條適合所用盤片類型的調制系統的適當信號路徑。這使得在下一代MD1系統和當前MD系統之間能自動轉換解調格式以再現音頻數據。也可以類似方式基于所用盤片類型在系統控制器9的控制之下在下一代MD1系統和當前MD系統之間轉換文件系統。
如果在步驟S219，判斷用戶已經執行了記錄(“REC”)音頻數據到盤片90或擦除或編輯(“EDIT”)盤片90上記錄的音頻數據的操作，則到達步驟S218。在步驟S218，在顯示器51上出現告警消息，告知盤片90的類型并不與磁盤驅動器1的操作模式匹配。還可顯示消息告知如果用戶已經指定記錄，則記錄無法實現，或告知如果用戶已經指定編輯，則不能進行編輯。
如果在步驟S219，用戶試圖在音頻數據再現期間在編輯操作中更新U-TOC區域，則顯示器51顯示兩條消息盤片90的類型與磁盤驅動器1的操作模式不匹配，以及在此階段不能進行編輯。
即，當盤片類型與開關50設置的磁盤驅動器1的操作模式不一致時，不允許進行操作，因為這種操作將修改盤片90上記錄的信息。
下面描述盤片90如何改變其格式。在盤片90上可改變下一代MD1系統的格式為當前MD系統格式，反之亦然。
圖59是用于從下一代MD1系統的盤片格式切換到當前MD系統的盤片格式的步驟流程圖。在此假設預先設置開關50用于下一代MD1系統的操作模式。
在圖59的第一步驟S230，將盤片90裝入磁盤驅動器1。由于裝入了盤片90，到達步驟S231，在此首先從盤片90的引入區，接著從U-TOC區域讀出信息。在步驟S232，辨別所裝入的盤片90已經被下一代MD1系統格式化。在步驟S233，停止旋轉盤片90。
在步驟S234，從盤片90擦除由FAT系統記錄和管理的所有數據。例如，用戶執行操作以在盤片90上編輯(“EDIT”)利用FAT管理方案記錄的數據，并從編輯選擇對象中選擇一種操作以擦除所有數據(“ALL ERASE”)。在步驟S234，優選在顯示器51上給出指示，要求用戶確認其是否確實想從盤片90擦除所有數據。
在根據用戶的操作從盤片90擦除了利用FAT管理方案記錄的所有數據后，到達步驟S235。在步驟S235，在顯示器51上顯示一條消息，告知裝入的盤片已經變成空白盤片。
步驟S235之后為步驟S236，在此用戶操作開關50以設置磁盤驅動器1的操作模式用于當前MD系統。在步驟S237，從所裝入盤片90的U-TOC區域讀出信息。在步驟S238，確認盤片90為由下一代MD1系統格式化的盤片。
在步驟S239，在顯示器51上顯示一條消息，告知所裝入的盤片為空白的下一代MD1系統盤片。顯示器51上還顯示一條指示，詢問用戶是否取消下一代MD系統的格式。取消下一代MD1系統的格式是指在所裝入的盤片90上從下一代MD1系統的磁盤格式切換到當前MD系統的磁盤格式。
如果在步驟S239判斷用戶有取消盤片格式的操作，則到達步驟S240。在步驟S240，在裝入的盤片90上取消下一代MD1系統的格式。舉例來說，通過從T-TOC區域以及告警磁道擦除FAT信息取消該磁盤格式。或者，通過不擦除FAT信息，而是單獨擦除告警磁道可取消下一代MD1系統格式。
如果在步驟S239判斷用戶執行的操作不是取消磁盤格式，則到達步驟S241。在步驟S241，顯示器51顯示一條指示，提示用戶操作開關50以設置磁盤驅動器1用于下一代MD1系統的操作模式。
在步驟S242，在預定的時間周期內查看用戶是否執行操作以設置磁盤驅動器1用于下一代MD1系統的操作模式。如果判斷在該預定時間周期內執行了相關操作，則到達步驟S243，在此終止處理并使所裝入的盤片90變為下一代MD1系統格式化的空白盤片。如果在步驟S242在預定的時間周期內沒有完成對開關50的設置，則認為超時，控制返回步驟S239。
從當前MD系統的磁盤格式切換到下一代MD1系統的磁盤格式操作如下首先操作開關50以設置磁盤驅動器1用于當前MD系統的操作模式。接著執行操作以從盤片90擦除以當前MD系統格式記錄的所有音頻數據。接著以之前參考圖18討論的方式由下一代MD1系統重新格式化盤片90。
利用上述功能，本發明的方法和裝置能利用技術規范等同于當前MD系統的存儲介質在FAT系統的控制之下有效管理音頻數據。
雖然，利用特定術語描述了本發明的優選實施例，但這種描述只是用于示意目的，應理解的是，不用偏離下述權利要求的精神或范圍就可進行變化和改型。
本文檔包含的論題涉及下述專利申請2002年4月1日在日本專利局(JPO)申請的日本專利申請P2002-099277；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190812；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099294；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190811；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099274；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190804；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099278；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190805；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099276；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190808；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099296；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190809；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099272；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190802；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099271；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190803；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099270；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190578；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099273；2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190810；2002年4月1日在JPO申請的日本專利申請P2002-099279；以及2002年6月28日在JPO申請的日本專利申請P2002-190801，上述文檔的全部內容在此作為參考。
權利要求
1.一種用于往返磁光存儲介質來記錄和再現信息的信息記錄/再現裝置，包括用于至少記錄信息的第一磁層，用于調整轉換連接力的第二磁層，以及用于偏移所記錄的標記的磁疇壁以再現信息的第三磁層，這三個磁層堆疊在透明基片上以構成存儲介質，所述信息記錄/再現裝置包括光頭，具有光源和物鏡，所述光源用于發射至少一個波長約為780nm的激光束，所述物鏡的數值孔徑約為0.45，用于將來自所述光源的激光束聚焦到射束點以照射到所述磁光存儲介質上；以及磁頭，用于向所述磁光存儲介質施加一個記錄磁場。
2.根據權利要求1的信息記錄/再現裝置，其中所述光頭和所述磁頭用于通過激光脈沖磁場調制技術，在所述磁光存儲介質的第一磁層上生成極小標記，以便記錄信息到所述磁光存儲介質上；以及所述光頭用于在到達預定溫度時發射所述激光束到所述磁光存儲介質上，以便所述第二磁層變為磁中性，而且在所述第一磁層中的磁疇壁被移動到所述第三磁層，以便所述極小標記在所述磁光存儲介質上的射束點下變為可視，而且使得所述標記能被檢測到。
3.根據權利要求1的信息記錄/再現裝置，其中所述光頭和所述磁頭用于往返另一磁光存儲介質來記錄和再現信息，所述另一磁光存儲介質包括絕緣膜、磁膜、另一絕緣膜、反射膜、以及保護膜，這些膜堆疊在透明的聚碳酸脂基片上。
4.根據權利要求3的信息記錄/再現裝置，還包括轉盤，用于將所述磁光存儲介質和所述另一磁光存儲介質安裝到記錄/再現位置，并且以對應于所述轉盤上裝入的相應存儲介質的線速度來旋轉所述存儲介質。
5.根據權利要求4的信息記錄/再現裝置，其中所述轉盤用于以1.85m/s-2.06m/s近似范圍內的線速度旋轉所述磁光存儲介質，并且以2.4m/s-2.8m/s近似范圍內的線速度旋轉所述另一磁光存儲介質。
6.根據權利要求5的信息記錄/再現裝置，其中所述轉盤用于以1.2m/s-1.4m/s近似范圍內的線速度旋轉所述另一磁光存儲介質。
7.根據權利要求3的信息記錄/再現裝置，其中所述磁光存儲介質和所述另一磁光存儲介質均為相同的第一尺寸的盤片，裝入相同的第二尺寸的盤片內。
8.根據權利要求7的信息記錄/再現裝置，其中所述盤片的直徑為64.8mm，中心孔直徑為11mm，厚度為1.2mm，而盤盒的尺寸為68D×72W×5Hmm。
全文摘要
一種用于往返磁光存儲介質來記錄和再現信息的信息記錄/再現裝置，包括用于記錄至少信息的第一磁層，用于調整轉換連接力的第二磁層，以及用于偏移所記錄的標記的磁疇壁以再現信息的第三磁層。這三個磁層堆疊在透明基片上以構成存儲介質。所述信息記錄/再現裝置包括光頭和磁頭。光頭具有光源和物鏡，所述光源用于發射至少一個波長約為780nm的激光束，所述物鏡的數值孔徑約為0.45，用于將來自所述光源的激光束聚焦到射束點以照射到所述磁光存儲介質上。磁頭用于向所述磁光存儲介質施加一個記錄磁場。
文檔編號G11B27/10GK1450544SQ0310787
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
發明者飛田實, 寺岡善之, 田中富士, 服部真人, 石井保 申請人:索尼株式會社