在光盤的脈沖切割區中進行的數據檢測的制作方法

專利名稱：在光盤的脈沖切割區中進行的數據檢測的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于產生將要提供在光盤上的輸出數據的裝置，一種產生將要提供在光盤上的輸出數據的方法，一種在脈沖切割區中包括數據的光盤，一種用于制造這種光盤的裝置，一種用于讀取光盤的裝置，和一種讀取光盤的方法。
背景技術：
EP-A-1120777披露了一種具有模壓數據區的光盤，所述模壓數據區具有指示可通過光輻射讀取的數據信號的凹坑和凸起。用激光在模壓數據區上形成指示信息的條形碼圖案。為了防止拷貝盤信息，在ROM盤上隨機形成物理標記。在盤讀出期間，確定這些物理標記的位置并將其與在條形碼中加密的位置信息進行比較。以加密條形碼的形式將應該出現物理標記的位置存儲為私秘密鑰。對于不同的盤是不同的盤ID和位置信息被結合并與數字簽名一起進行加密。因此通過將盤上的標記的實際位置與通過條形碼指示的標記的解密位置進行比較，而能夠確定盤是否為副本。
標記和條碼都可出現在脈沖切割區域中，脈沖切割區通常稱作為BCA。將條碼帶寫入到相同的層中作為數據凹坑。在再現裝置中，關于出現在條碼帶之間的數據凹坑來辨別條碼帶。在非反射條碼帶處，缺少部分產生一低電平信號，該信號不同于通過普通數據凹坑產生的信號。使用限幅器來檢測該低電平。從檢測到的信號的低電平部分，PWM調制器對包含加密信息的信號進行解調。
其缺點是從數據凹坑產生的信號可干擾條碼數據的正確限幅。

發明內容
本發明的目的是減小數據凹坑對條碼數據讀取的影響。
本發明的第一方面提供一種如權利要求1所述的用于產生將要提供在光盤上的輸出數據的裝置。本發明的第二方面提供一種如權利要求19所述的用于產生將要提供在光盤上的輸出數據的方法。本發明的第三方面提供一種如權利要求20所述的在脈沖切割區中包括數據的光盤。本發明的第四方面提供一種如權利要求22所述的用于制造具有脈沖切割區的光盤的裝置。本發明的第五方面提供一種如權利要求26所述的用于讀取具有脈沖切割區的光盤的裝置。本發明的第六方面提供一種如權利要求24所述的用于讀取具有脈沖切割區的光盤的方法。各優選實施例定義在從屬權利要求中。
根據本發明第一方面的裝置用于提供將要提供在光盤的BCA中的數據。可將該數據寫入到用于產生大量只讀盤的母盤上。該數據也可用于寫入到一次寫入或可重寫盤上。所述BCA還包括標記。這些標記可借助人眼或使用特殊的裝置讀取。優選的，所述標記包括指示唯一代碼的條碼。標記的尺寸大于數據凹坑的尺寸。如眾所周知的，通道編碼器用于在盤上提供具有抑制了DC的內容的數據。還已知通過對低通濾波的讀取信號進行限幅來恢復標記。然而，以這種方式進行的標記檢測并不總是可靠的。
根據本發明，加入一個數據處理裝置，用于對提供給通道編碼器的數據進行處理，使得數據的低頻分量對標記的低頻分量具有很少的干擾或不具有干擾。這樣，數據的讀取信號中的低頻內容進一步減少并且標記檢測的可靠性得以改進。存在許多可能來抑制數據頻譜的低頻分量，所述數據頻譜的低頻分量會對標記頻譜的低頻內容引發干擾。
例如，在通道編碼器的輸出端處的所有可能代碼序列的輸出信號中的頻率分量能夠被確定。只有從讀取信號產生的不會干擾標記恢復的頻率分量的那些輸入代碼序列被用于對數據進行編碼。然而這是一個麻煩的處理。
在如權利要求4中所定義的一更加優選的實施例中，當對BCA進行讀出時，所述數據處理裝置和通道編碼器產生具有至少第一和第二預定重復頻率的輸出數據。所述第一和第二預定重復頻率都被選擇成不與條碼頻譜的低頻分量一致。如果條碼頻譜的低頻分量介于所述第一和第二頻率之間，則可使用一帶通濾波器對該低頻分量進行濾波。如果將所述第一和第二頻率選擇成高于所述低頻分量，則使用一低通濾波器就足夠了。數據的不同頻率允許對BCA中的數據進行編碼。例如，所述數據可提供地址使得播放器知道正在盤上的什么地方進行讀取。然而，如果在相鄰軌跡中使用相同頻率，則不能執行可靠的跟蹤。
在如權利要求5所定義的另一個實施例中，所述數據處理裝置提供這樣的數據，其頻率分量在預定的頻率以下的幅度實質上小于頻率分量在預定的頻率以上的幅度。所述預定頻率被選擇成高于標記的基頻。所述數據可具有能夠進行可靠跟蹤的任意序列。在BCA中進行的可靠跟蹤可通過使用隨機數據獲得。隨機數據也可以是偽隨機數據。隨機數據可包括例如指示地址或層號的確定性部分。如果在BCA中使用特定的層號，則可使用該層號的檢測來確定是否讀取了BCA中的信息。
在如權利要求6所述的又一個實施例中，所述數據處理裝置包括用于通過以提前編碼的數據的數據序列替換輸入數據的數據序列對輸入數據進行提前編碼的前置編碼器。所述輸出數據包括具有頻率比輸入數據的相應數據序列小的低頻內容的提前編碼數據的數據序列，提前編碼數據的數據序列的比特數量大于輸入數據的相應數據序列的比特數量。如果只有跟蹤是相關的，則輸入數據可以是隨機數據。如果更重要的是知道從盤讀取信息實際上是發生在什么地方，則該隨機數據可包括包含地址或層號的確定性部分。輸入數據也可以是用戶數據。通過允許在BCA中寫入用戶數據，盤的容量得以提高。根據本發明寫入的數據抑制了低頻分量，從而對標記的干擾最小。然而，將數據變換成較高頻率降低了數據容量。但是，這并不是一個問題，因為這只會發生在BCA中。
在如權利要求2所定義的一個實施例中，所述數據處理裝置被布置用于轉換輸入數據以獲得代表輸入數據和具有數據頻譜的處理數據，其中干擾條碼的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。在如權利要求7所定義的一個實施例中，所述裝置還包括用于產生作為輸入數據的隨機數據的隨機數據產生器。
在如權利要求3所定義的一個實施例中，所述標記包括條碼。所述條碼是盤的唯一標識，其例如可用于復制保護。優選的，使用激光來提供標記使得用戶不能除去它們。標記可以是除條碼之外的任何其他標記。例如，可以使用字母和數字。標記的間距應該大于能夠提供具有高與標記的低頻分量的頻率分量的數據的數據間距。數據的間距通常由數據凹坑來定義。
在如權利要求7所定義的一個實施例中，所述前置編碼器將輸入數據的數據序列00，01，10，11編碼成提前編碼數據的各自相應處理數據序列(DSP)1010，0001，0111，0101。雖然數據加倍使數據容量減半，但低頻分量被減少并且標記檢測得以改進。
在如權利要求8所定義的一個實施例中，所述前置編碼器將輸入數據的數據序列1010編碼成提前編碼數據的相應數據序列0000，1000。這提高了輸出信號的DC內容。
在如權利要求10所定義的一個實施例中，所述通道編碼器是公知的1，7PP編碼器。這種編碼器披露在PHQ98.023中，和還沒有公開的“系統說明藍光盤可重寫格式，部分1，基本格式規范，版本1.01，2003年7月(還被稱作為藍光盤規范)”，并用于使盤上的數據的DC內容最小化。
在如權利要求14和15所定義的一個實施例中，輸入數據被給定一個格式使得在用權利要求16的前置編碼器進行前置編碼之后獲得一個標準數據幀。標準數據幀意味著具有與BCA外部的用戶區中的數據幀相同格式的數據幀。其優點是如對BCA外部的數據所已經呈現的，在BCA內部可使用相同的通道編碼器。
在如權利要求18所定義的一個實施例中，控制所述1，7PP編碼器以提供如在藍光盤規范中已知為FS7的幀同步簽名。該幀同步簽名在BCA外部的用戶數據區中并未使用，并且因此其重復出現就會指示用于BCA。另外，該幀同步簽名會引發最小的低頻干擾。
本發明的這些和其它方面通過此后所述的實施例將是顯而易見的，并將參照這樣的實施例對其進行闡釋。
附圖的說明

圖1表示具有其中存在標記的脈沖切割區域的光盤的頂視圖；圖2表示產生將要提供在光盤上的輸出數據的裝置的框圖；圖3表示當從光盤進行讀取時的數據的現有頻譜；圖4表示根據本發明一個實施例的從光盤讀取的數據和標記的頻譜；圖5表示根據本發明另一個實施例的頻譜；圖6表示偽隨機產生器；圖7表示用于讀取光盤的裝置；
圖8表示優選的輸入數據幀。
具體實施例方式
不同附圖中的相同參考符號指代相同的項。
圖1表示具有其中存在標記的脈沖切割區域的光盤的頂視圖。光盤1包括在對光盤1進行寫入或讀取時對其進行居中的主軸孔H。光盤1可以是任何類型，例如，光盤1是CD、DVD、SACD或藍光盤。藍光盤是具有相對高數據密度并能使用具有相對短波長的藍色激光對其進行讀取的光盤1。光盤1可以是只讀盤、可記錄(一次寫入)盤或可重寫盤。使用激光對盤執行寫入和讀取。通常，通過模壓盤而能夠對只讀盤更加有效的執行寫入。
盤1具有用戶數據區DAE和脈沖切割區2(還被稱作為BCA2)。用戶數據區DAE是BCA2的外邊界和盤1的外邊界之間的區域。BCA2包括標記3和數據DA。標記3可形成條碼。數據DA可存在于介于條碼開始和末尾之間的區域中，但也可存在于介于條碼帶之間的區域中。可使數據能夠進行DPD(差分相位檢測，通常已知的術語，例如參見“Applied Optics”，卷37，第29期，1998年10月10日)跟蹤，以提供主導入區，或提供指示實際軌跡的地址信息。在類似DVD-ROM的舊格式中，模壓凹坑可出現在BCA2中。在讀出BCA2中的標記3期間，讀出信號包含關于凹坑和關于標記3的信息。由標記3引起的讀取信號中的頻率分量被稱之為標記頻率分量。這些標記頻率分量形成標記頻譜。由凹坑引起的讀取信號中的頻率分量被稱之為數據頻率分量。這些數據頻率分量形成數據頻譜。
通常，從讀取信號通過對讀取信號進行第一低通濾波然后用一適當的電平對所述低通濾波的信號進行限幅來恢復標記3。然而，凹坑會惡化BCA2中的標記3的讀出質量。尤其是凹坑的數據頻譜的低頻分量會干擾標記頻譜的標記頻率分量。甚至具有剛好高于標記3的基頻分量的截止頻率的靈敏的低通濾波器對于使用限幅器在讀取信號中對標記3進行誤差自由檢測并不總是能夠產生充足的容限，因為在一些情況中數據頻譜的低頻內容會導致與標記3類似的信號電平。如在US-A-5706047中所披露的忽略BCA2中的數據凹坑并不是優選的，因為那樣的話就不能夠再進行跟蹤、主控導入或尋址。
本發明旨在使用BCA2中的數據，其中該數據被選擇使得其數據頻譜最小化的干擾標記3的標記頻譜的低頻分量。因此，能夠以高可靠性恢復標記3。此外，可從標記3分離數據以允許其用于跟蹤、主控導入或尋址。
如果將數據用于尋址，則它應包含有意義的信息。如果將數據用于跟蹤或主控導入，則數據不需要包含有意義的信息。在后者的情況下，數據可以是隨機的或偽隨機的。隨機數據確保盤1上的相鄰軌跡的數據是不同的，使得跟蹤機構不能辨別鄰近軌跡。
圖2表示產生將要提供在光盤上的輸出數據的裝置的框圖。裝置7包括輸入數據產生器6、前置編碼器5和通道編碼器4。圖2還示出一對于層標志LI指示不同可能的比特序列的表。圖2還示出將輸入數據ID的比特序列DSI變換成處理數據PD的比特序列DSP、和將比特序列DSP變換成輸出信號OD的比特序列DOD的表。
應該注意在如下面所述的根據本發明的實施例中，通過一供光盤1使用的特定公知通道編碼器4將一特定公知的記錄數據幀寫入到光盤1上。該特定記錄數據幀和特定通道編碼器4的使用對于本發明來說并不是必需的，并且僅使用其來解釋本發明的操作。如前所述，本發明的本質是通過以適當的方式選擇數據DA最小化脈沖切割區域2中的數據頻率分量和標記頻率分量之間的干擾。如果使用另一個數據記錄幀和/或另一個通道編碼器4，則必須要改變數據DA的特性使得將數據DA轉換成記錄幀之后和在通道編碼之后，獲得數據頻率分量最小干擾標記頻率分量的輸出信號OD。現在，當從光盤1讀取信息時，標記3的恢復受出現在相同區域2中的作為標記3的數據DA的最小干擾。
如提議用于藍光盤可重寫格式(參見藍光盤規范，第4.12段)中的公知數據記錄幀包括1288位，并開始于一20比特的幀同步，該20比特的幀同步被轉換成30調制/通道位的特殊序列。接著，使用一個附加比特來結束每45數據比特的組以執行dc控制塊。記錄幀包括1240比特或155字節數據。構成這種記錄幀以將數據寫入到盤1的用戶數據區DAE中。
通道編碼器4將用戶數據轉換成適于寫入到光盤1上的輸出數據OD。更加精確定義的，記錄幀除了幀同步之外的所有比特都被轉換成調制或通道位，它們一起形成輸出數據OD。用戶數據被轉換成記錄在光盤1上的非歸零積分(NRZI)通道比特流。通常，比特流中的一指示記錄信號的轉變。這種通道編碼器抑制用戶數據的DC內容使得輸出數據OD具有低運轉數字和(還被稱為RDS)。另外，通道編碼器4限制兩個連續一之間零的最大和最小數量以限制讀取信號的最大和最小頻率。
所述公知的通道編碼器4可以是如提議用于藍光盤可重寫格式(參見藍光盤規范，第4.14段)的1，7PP編碼器。現在，根據1，7PP調制碼將記錄幀中除幀同步之外的所有比特都轉換為調制或通道位。這是游程長度范圍從2T到8T的RLL(1，7)(游程長度受限)編碼。該通道編碼器4將兩個連續一之間零的最小數量限制為一和將兩個連續一之間零的最大數量限制為七。參見藍光盤規范的圖4.20。
必須注意使用記錄幀(更加一般的還稱之為幀)和通道編碼器4將用戶數據轉換成寫入到光盤1的用戶數據區DAE中的數據OD。優選的，使用相同的通道編碼器4來編碼寫入到BCA2中的數據DA。其優點是如果該數據DA是有意義的，則不需要對BCA中的數據DA執行特殊的單獨編碼和解碼。然而，可選擇的，能夠對BCA2中的數據而非用戶數據區DAE中的用戶數據使用另一個編碼器。寫入到BCA2中的數據DA可以是用戶數據，但這并不是優選的，因為當從盤1讀取時，標記3可干擾數據DA。
前置編碼器5將輸入數據ID轉換成提供給通道編碼器4的處理數據PD。前置編碼器5處理輸入數據使得輸入數據OD的頻率分量(可能干擾標記3的頻率分量)被抑制或除去。通常，足以抑制干擾標記3的基頻分量的輸入數據ID的低頻分量。
在根據本發明的一個實施例中，還可參見圖5，前置編碼器提供經處理的數據PD使得輸出數據OD只包含分散頻率。通過使用的頻率對數據DA進行編碼。例如，如果使用了兩個頻率f1、f2，則在一預定的時期期間出現第一頻率代表零，而在一預定的時期期間出現第二頻率代表一。以這種方式，僅能夠在BCA2中提供較少數量的數據DA。但是，這不一定是一個缺點，因為較少數量的數據可能足以提供指示盤1的軌跡位置或特定層的地址信息。對于跟蹤，數據DA中的實際信息并不是相關的，只要相鄰軌跡的數據DA不相同。
在根據本發明的另一個實施例中，前置編碼器5用處理數據PD中的適當處理比特序列代替輸入數據ID中的輸入比特序列DSI以在盤1上獲得其頻率分量很少干擾標記3的頻率分量的數據DA。
在一優選實施例中，前置編碼器5用處理信號PD中的經處理比特序列DSP代替輸入比特序列DSI，如下表所示。

可從前表清楚的看出，輸入數據ID中的比特序列DSI00，01，10，11在前置編碼器5中分別被處理序列DSP1010，0001，0111，0101所代替以獲得經處理的數據PD。最后一列表示相關聯的通道碼，由此顯示1，7PP編碼器的輸出信號。還稱為輸出數據OD或通道碼OD的輸出信號OD將被提供在盤1上。在該通道碼OD中，低頻分量被強烈抑制，因為每個通道位序列OD具有零運行數字和(RDS)。因為輸入數據ID中的兩個連續位的位序列是以每個四比特的序列DSP的形式轉換的，所以數據容量減半。
在一優選實施例中，輸入數據ID中的序列1010被序列00001000所代替。在沒有這種代替的情況下，1010將被預先編碼成01110111，并且這將被1，7PP編碼器4轉換成01001000000。這將增加運行數字和(RDS)，并因此引起通道編碼器4的不適當的DC抑制。應該注意當對盤1的BCA2進行讀出時，輸入數據ID中的特殊位序列DSI的這種最終替換還進一步減小了標記3上的數據DA所引發的干擾。
如果使用另一個通道編碼器4，則熟練的技術人員將能夠確定如何將輸入位序列DSI替換成處理的位序列DSP以在通道編碼器4的輸出端獲得降低標記3恢復干擾的數據頻譜。
圖2還示出一數據產生器6，其用于產生前置編碼器5的輸入數據ID。在一優選實施例中，數據產生器6產生77.5字節數據DA。由于前置編碼器5，這77.5字節被轉換成155字節數據PD。這確切的是在用戶數據區DAE中使用的數據字節的標準量。因此，再次，允許對數據區DAE中的用戶數據和BCA2中的數據DA使用相同的通道編碼器4。因此，當對盤1進行讀取時，對于數據區DAE中的數據和BCA2中的數據DA能夠進行相同的解碼。
優選的，77.5字節的數據包括用于有用信息的一個半字節和77字節的任意數據RDA。一個半字節優選的提供層信息LI。在半字節中，層號LI被編碼，優選的對于BCA2中的每個幀對其進行重復。由于層信息LI的高重復率，所以不需要應用誤差校正碼。可選擇的，能夠在半字節中提供其他信息，類似例如軌跡地址。可跨過若干個半字節劃分地址，現在可有利的執行誤差校正碼以改進地址的可恢復性。當然還能夠使用一個以上的信息半字節。
剩余的數據，在本例中為77字節，可以是適于確保跨過較長游程進行DPD跟蹤的任意數據RDA。優選的，該任意數據PDA是隨機數據。術語隨機數據意味著包括偽隨機數據。可以使用如圖6所示的移位寄存器SR來產生隨機數據。還可以使用適當的運算來產生隨機數據RDA。
然后通過前置編碼器5對77.5字節的幀進行預處理，所述前置編碼器在本例中是一到二編碼器，從而會得到155字節的數據幀。一到二前置編碼器5提供非常簡單和有效的方法來抑制1，7PP編碼幀的低頻譜。為了進一步降低由幀同步引發的低頻干擾，只需要從許多可能的幀同步簽名中選出已知的幀同步碼FS7或FS8。根據前一個比特，幀同步簽名FS7在非歸零(NRZ)碼中為100101，或在NRZI中為(0)111101和(1)000110。根據前一個比特，幀同步簽名FS8在非歸零(NRZ)碼中為101010，或在NRZI中為(0)110011和(1)001100。另外，在盤1讀取期間重復出現幀同步碼FS7或FS8指示讀取發生在BCA2中，因為只在出現在用戶數據區DAE中的正常用戶數據中的連續ECC簇中才使用該幀同步碼FS7和FS8。在通道編碼器4的輸出端處得到的比特流再次是正確的1，7PP比特流，其每記錄幀包括1932通道位，但該正確的1，7PP比特流具有預期的低頻譜部分，并具有在幀中編碼的層位置信息。
因此，通過最小化標記3和數據DA的頻譜之間的干擾而降低了標記3和BCA2中的數據DA之間的串擾。在一優選實施例中，其中標記3是形成條碼的條帶，在通過大范圍的衰減用于數據DA的通道碼OD的低頻內容的頻域中，BCA2中的條帶與調制凹坑分離，所述調制凹坑代表數據DA。實現這一目的的非常簡單和有效的方法是通過在1，7PP通道編碼器的輸入端加入預先編碼的步驟。這并不會改變通道碼本身的結構。
在一最佳解決方案中，對于標記和BCA2中的數據DA的頻域中的間隔要求被列舉如下。數據DA和標記3的凹坑圖案之間的串擾被抑制以增加標記3的切割容限和檢測容限。通常的地址或位置信息包括在凹坑圖案中。凹坑序列應該給出非失真的DPD跟蹤信號。以充分隨機的性質使用非重復的序列。類似2T或8T的載波以及太短的隨機序列可在相鄰軌跡之間對齊，并因此引發失真的DPD信號。如果使用LBR(激光束記錄器)中的EO(電子光學)調制器，則不能使用類似2T或8T的載波，因為將會引入DC內容。產生隨機凹坑序列和地址信息的格式化器優選的被保持為盡可能的簡單。在該最佳解決方案中，在每個幀中編碼有層號信息的均衡不相稱1，7PP HF(高頻)信號被產生。該方案極大的改進了標記3的檢測，同時位置信息被編碼在數據DA中。由于標記3和BCA2中的數據DA的頻域的改進間隔，可以更加容易的從數據DA解碼層信息LI。如果在多層盤中，數據DA僅存在于一特定的層LI上，則層信息LI相應的用于指示數據DA存在于哪個層上。
必須注意前置編碼器的構成取決于所使用的通道編碼器。前置編碼器應被具體的設計用于在通道編碼器的輸出端抑制數據DA和標記3之間的干擾。優選的，通道編碼器所要實現的是獨立于前置編碼器預先處理的數據DA之外在通道編碼器的輸出端獲得低頻的強烈抑制。優選的，輸入到前置編碼器中的數據的數據格式的選擇被選擇使得通道編碼器為也是用于從光盤讀取用戶數據或將用戶數據寫到盤的BCA外部的標準通道編碼器。因此只需要加入前置編碼器。
圖3表示當從光盤進行讀取時的數據的現有頻譜。圖3表示輸入數據ID是隨機的情況下的輸出數據OD的頻譜DFS。圖3的垂直軸表示以dB為單位的幅度，水平軸表示標準化的頻率f/fb，其中fb是通道編碼器輸入比特率(在標稱藍光速度下為44MHz)。該頻譜DFS是將要提供在盤1上的用戶數據區DAE中的數據OD的代表。如果是只讀盤，則可以公知的方式在盤1中模壓數據OD。在所有種類的盤1中，但尤其是在可記錄和可重寫盤1中，可通過激光將數據OD寫到盤1上。當從盤1讀取數據時，將會發生類似的頻譜。所示出的頻譜是通過使用1，7PP通道編碼器4對數據OD進行編碼獲得的。必須注意通道編碼器4抑制數據OD的DC內容。
圖4表示根據本發明一個實施例的從光盤讀取的數據和標記的頻譜。圖3的垂直軸表示以dB為單位的幅度，水平軸表示標準化的頻率。標記3的頻譜MFS在形式上用矩形表示。實際上，標記頻譜MFS可具有更加細分的形狀，其取決于實際的標記3。矩形指示標記3的頻率分量主要出現在低頻。圖4還示出了當進入通道編碼器4的處理數據PD使用前置編碼器5進行預處理時的輸出數據OD的頻譜PDFS。關于圖3中所示的頻譜DFS，頻譜PDFS基本上包含很低的頻率分量。數據頻譜PDFS與標記頻譜MFS的重疊小于數據頻譜DFS與標記頻譜MFS的重疊。因此，在存在數據DA和標記3的BCA2中，由于使用了前置編碼器5，所以在讀取盤1時數據DA對標記3的干擾將是較少的。一種簡單的低通濾波器將能夠分離數據流信號和由標記3引發的信號，因為數據DA將具有較少的影響。電平檢測將會更加可靠的指示讀取信號中的標記3。
圖5表示根據本發明另一個實施例的頻譜。在該實施例中，選擇在預定數量的離散頻率下發生的數據頻率分量。圖5表示標記3的頻譜MFS的格式代表。該頻譜具有最低的頻率分量fo和最高的分量f10。前置編碼器5提供編碼的數據使得在通道編碼器的輸出端只出現兩個頻率分量f1或f2。選擇這些頻率分量f1和f2以與標記3的頻率分量發生最小干擾。優選的，如圖所示，在標記3的頻譜MFS以上選擇頻率分量f1和f2。一個簡單的低通濾波器就能將由標記3引發的信號與數據的頻率分量f1和f2分離。可選擇的，可選擇頻率分量f1和f2介于標記3的頻率分量之間。然而，與此相比也可以使用更加復雜的梳狀濾波器。
必須注意僅僅是在文本上示出了標記3的頻譜MFS。實際上，該頻譜MFS可顯示與標記3的基頻和該基頻的較高諧波相應的單獨頻率分量。所述較高諧波可延伸超過頻譜MFS的最高頻率f10，但它們的幅度是如此的低以至于它們不能相應的用于在讀取信號中重構和檢測由標記3引發的脈沖。
圖6表示偽隨機產生器。所述偽隨機產生器包括16位移位寄存器SR，用于在移位寄存器16的存儲器單元中存儲比特值s0到s15。移位寄存器SR具有并行負載輸入端，用于接收并行負荷信號PL。如果并行負荷信號PL指示是期望的并行負荷，則將包括兩個字節的號碼PRN記錄到存儲器單元中。比特值s15總是用一裝入。所述(偽)隨機序列是包括比特值s0到s7的輸出字節RS。時鐘輸入端接收時鐘信號CLK以循環移位存儲器單元中的數據。新的比特值s0被確定為比特值s15、s14、s13和s3的邏輯異或(EXOR)。
偽隨機產生器的實際實施過程對于本發明并不是必需的。已知許多可選擇解決方案可用于產生隨機或偽隨機數據序列。
圖7表示用于讀取光盤的裝置。所述裝置包括光學單元11、位置控制單元12、信號再現電路13和處理器14。當被裝載到所述裝置中時，盤1借助機械抓握機構(未示)通過馬達旋轉，所述機械抓握機構用于夾緊通過其主軸孔H居中的盤1。
光學單元11(通常稱為OPU)關于盤1的位置通過位置控制單元12來控制。位置控制單元12將控制信號Cs提供給OPU11以跳至盤1上的特定軌跡。優選的，控制單元12通過從軌跡讀取地址信息知道將OPU實際定位在哪個軌跡上。一旦找到特定的軌跡，位置控制單元12控制OPU11的徑向位置以能夠跟蹤該軌跡。位置控制單元12還可控制OPU11以將激光束會聚在期望的層上。在讀取階段，信號再現電路13從來自OPU11的讀取激光接收光學信號。信號再現電路13將光學信號轉換成電信號，所述電信號被處理成讀取信號ES。讀取信號ES可包含關于圖2定義的通道數據OD。處理器14包括用于分離標記3的頻率分量和BCA2中的數據DA的頻率分量的電路。如果如圖4所示的抑制數據DA的低頻內容，則該電路可包括分別用于恢復標記3和數據D的低通濾波器和高通濾波器。低通濾波器使標記的相關頻率分量通過并阻止數據DA的高電平頻率分量。高通濾波器使數據DA的相關頻率分量通過并阻止標記3的高電平頻率分量。
可通過對低通濾波器的輸出信號進行限幅來恢復標記3。如果存在，可通過使用執行圖2的通道編碼器4和前置編碼器5的反向操作的解碼器來恢復數據DA中的信息。在用戶數據區DAE中，使用執行通道編碼器4的反向操作的相同解碼器來恢復用戶數據。
雖然在圖7中沒有示出，但在寫入階段，信號再現電路13在寫入階段將來自寫入激光的光學信號提供給OPU11。可以與圖2的輸出信號OD相同的方式產生寫入信號。
圖8表示輸入數據幀的優選格式。輸入數據幀DA被提供給前置編碼器5。輸入數據幀包括圖2中所示的層半字節LI和77字節的隨機數據RDA。所述數據幀包括14個所謂的DC控制塊B0至B13。第一控制塊B0連續的包括10比特幀同步FS、4比特層標記LI、31比特的第一數據塊、和DC控制位“0”DCC0。所有其他13個控制塊B1至B13都連續包括每個由45比特構成的數據塊D1至D13和每個控制塊一個單個DC控制位DCC1至DCC13。在每個控制塊B0至B13中，比特的總數為46。因此，所述幀總共包括644比特，其中的數據和層標記一起包括620比特。前置編碼器5用4比特替換每對比特(如上面參照2的表所示的)，并因此使前置編碼器5輸出端處的幀的比特數量加倍以獲得1288比特的處理幀。該處理幀的格式與用于BCA2外部的用戶區DAE中的數據的標準數據幀的格式相同。現在，將通過通道編碼器4以與標準數據幀相同的方式將處理幀轉換成通道幀。因此，當在標準播放器中讀取BCA2時，可以使用與用于BCA2外部的標準數據幀相同的解碼器來解碼BCA2中的通道幀。以這種方式，可容易的恢復層信息LI。如果BCA2中的幀的數據RDA不是隨機數據，但是有意義的數據，則還可使用標準解碼器來恢復該數據。
應該注意上述的實施例僅僅是闡釋而非限制本發明，并且本領域技術人員在不脫離后附權利要求的范圍的情況下將能夠設計出許多可選擇實施例。例如，代替只有數據凹坑，在BCA2中還可存在凹槽，可將凹槽用于跟蹤。可對這些凹槽進行擺動以指示一特定的位置。可重寫格式(BD-RE)和可記錄格式(BD-RO)的藍光盤將在BCA2中具有凹槽結構。
在權利要求中，置于括號間的任何參考標記不應構成為限制權利要求。使用的動詞“包括”及其變形并不排除出現權利要求中所述的那些之外的其它元件或步驟。此外，在一個元件之前使用的冠詞“一”或“一個”并不排除出現多個這種元件。本發明可借助于包括若干個不同元件的硬件和借助適當編程的軟件來實施。在列舉了若干個裝置的設備權利要求中，這些裝置中的若干個可通過一個和相同項的硬件來施行。在互不相同的從屬權利要求中陳述的某些措施這樣的純粹實施并不表示不能有利的使用這些措施的組合。
權利要求
1.一種用于產生將要提供在光盤(1)的脈沖切割區(2)中的輸出數據(OD)的裝置，所述脈沖切割區(2)還包括當對脈沖切割區(2)進行讀出時引發標記頻譜(MFS)的標記(3)，所述裝置包括通道編碼器(4)，用于接收處理數據(PD)以提供具有含抑制DC內容的輸出數據頻譜(DFS)的輸出數據；和數據處理裝置(5)，用于產生處理數據(PD)以獲得輸出頻譜(DFS)，其中引起干擾標記(3)的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。
2.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述數據處理裝置(5)還被布置用于轉換輸入數據(ID)以獲得代表輸入數據(ID)和引發輸出頻譜(DFS)的處理數據(PD)，其中干擾標記(3)的低頻分量的所有頻率分量都被抑制或不存在。
3.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述標記(3)包括條碼。
4.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中當對脈沖切割區(2)進行讀出時，所述數據處理裝置(5)和通道編碼器(4)被布置用于產生具有至少第一和第二預定重復頻率(f1，f2)的輸出數據(OD)，所述第一和第二預定重復頻率(f1，f2)都被選擇成不與標記頻譜(MFS)的低頻分量一致。
5.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述數據處理裝置(5)被布置用于獲得低于一預定頻率(f10)的數據頻譜(DFS)的頻率分量的幅度，所述幅度實質上小于標記頻譜(MFS)的頻率分量的幅度，其中所述預定頻率被選擇成高于標記(3)的基頻(f0)。
6.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述數據處理裝置(5)包括用于通過以提前編碼的數據(DSP)的數據序列替換輸入數據(ID)的數據序列(DSI)對輸入數據(ID)進行提前編碼的前置編碼器(5)，所述輸出數據(OD)包括具有比輸入數據的相應數據序列(DSI)小的低頻內容的數據序列，提前編碼數據(DSP)的數據序列的比特數量大于輸入數據(DSI)的數據序列的相應比特數量。
7.如權利要求6所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述前置編碼器(5)被布置用于將輸入數據(ID)的數據序列(DSI)00，01，10，11編碼成提前編碼數據(PD)的各自相應處理數據序列(DSP)1010，0001，0111，0101。
8.如權利要求7所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述前置編碼器(5)還被布置用于將輸入數據(ID)的數據序列(DSI)1010編碼成提前編碼數據(PD)的各自相應處理數據序列(DSP)0000，1000。
9.如權利要求2所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述裝置還包括用于產生作為輸入數據的隨機數據的隨機數據產生器(6)。
10.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述通道編碼器(4)是1，7PP編碼器。
11.如權利要求2，6，7，8，9或10所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述輸入數據(ID)包括用于指示將輸出數據(OD)提供在光盤(1)的哪個層上的層標記(LI)。
12.如權利要求1所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中輸入數據(ID)包括用于指示要將或必須將輸出數據(OD)提供在光盤(1)的哪個層上的層標記(LI)，所述輸入數據(ID)還包括隨機數據(RDA)，用于通過以提前編碼數據(DSP)的數據序列替換輸入數據(DI)的數據序列(DSI)對輸入數據(ID)進行前置編碼的前置編碼器，和所述通道編碼器(4)接收提前編碼數據(DSP)的數據序列。
13.如權利要求12所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述輸入數據(ID)被分割成幀，對所述幀進行選擇以獲得具有還可用于脈沖切割區(2)外部的用戶數據的標準幀結構的處理數據。
14.如權利要求12所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述輸入數據(ID)包括用于形成77.5字節數據幀的作為層標記(LI)的4比特層半字節和616比特隨機數據。
15.如權利要求13所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述數據幀的616比特隨機數據被分割成31比特的1組和45比特的13組，所述31比特的1組還包括4比特層半字節和10比特幀同步，45比特的13組中的每一組還包括用于獲得644比特的BCA幀的DC控制比特。
16.如權利要求12所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述被布置用于將輸入數據(ID)的數據序列(DSI)00，01，10，11和1010編碼成提前編碼數據(PD)的各自相應處理數據序列(DSP)1010，0001，0111，0101和0000 1000以獲得也可用于脈沖切割區(2)外部的用戶數據的1288比特的標準幀。
17.如權利要求12，13，14，15或16所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述通道編碼器(4)是也可用于脈沖切割區(2)外部的用戶數據的1,7PP編碼器。
18.如權利要求17所述的用于產生輸出數據(OD)的裝置，其中所述1,7PP編碼器在脈沖切割區(2)中只接收幀同步簽名，所述幀同步簽名在輸出數據(OD)中是作為100 101，111001或000110出現的。
19.一種用于產生將要提供在光盤(1)的脈沖切割區(2)中的輸出數據(OD)的方法，所述脈沖切割區(2)還包括當對脈沖切割區(2)進行讀出時引發標記頻譜(MFS)的標記(3)，所述方法包括通道編碼步驟(4)，用于接收處理數據(PD)以提供具有含抑制DC內容的輸出數據頻譜(DFS)的輸出數據(OD)；和數據處理步驟(5)，用于產生處理數據(PD)以獲得輸出頻譜(DFS)，其中引起干擾標記(3)的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。
20.一種在脈沖切割區(2)中包括數據(DA)的光盤(1)，所述脈沖切割區(2)還包括當對脈沖切割區(2)進行讀出時引發標記頻譜(MFS)的標記(3)，所述數據(DA)包括由層標記(LI)和隨機數據序列(RDA)組成的幀，所述幀具有數據頻譜(DFS)，其中引起干擾標記(3)的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。
21.一種光盤(1)，其中BCA(2)中的數據(DA)被分割成幀，對幀進行選擇以使其具有也可用于脈沖切割區(2)外部的用戶數據的標準幀結構。
22.一種用于制造具有脈沖切割區(2)的光盤(1)的裝置，所述脈沖切割區(2)包括當對脈沖切割區(2)進行讀出時引發標記頻譜(MFS)的標記(3)，所述裝置包括通道編碼器(4)，用于接收處理數據(PD)以提供具有含抑制DC內容的輸出數據頻譜(DFS)的輸出數據(OD)；和數據處理裝置(5)，用于產生處理數據(PD)以獲得輸出頻譜(DFS)，其中引起干擾標記(3)的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。
23.如權利要求22所述的用于制造光盤(1)的裝置，其中所述裝置還包括用于在脈沖切割區(2)中提供凹槽的裝置。
24.一種用于讀取具有包括標記(3)和數據(DA)的脈沖切割區(2)的光盤(1)的裝置，所述裝置包括光學拾取單元(11，13)，用于掃描脈沖切割區(2)以獲得基于標記(3)和數據(DA)的讀取信號(ES)，所述讀取信號的頻譜包括標記頻譜(MFS)和數據頻譜(DFS)，和處理器(14)，用于通過使用分別與數據頻譜(DFS)和標記頻譜(MFS)相應的濾波器對讀取信號(ES)進行處理以恢復數據(DA)和標記(3)。
25.如權利要求24所述的用于讀取光盤(1)的裝置，其中所述濾波器包括用于使標記頻譜(MFS)的基頻(f0)通過而阻止數據頻譜(DFS)以恢復標記信號(RMA)的低通濾波器。
26.讀取具有包括標記(3)和數據(DA)的脈沖切割區(2)的光盤(1)的方法，所述方法包括掃描脈沖切割區(2)以獲得基于標記(3)和數據(DA)的讀取信號(ES)，所述讀取信號的頻譜包括標記頻譜(MFS)和數據頻譜(DFS)，和通過分別對數據頻譜(DFS)和標記頻譜(MFS)進行濾波以對讀取信號(ES)進行處理以恢復數據(DA)和標記(3)的步驟(14)。
全文摘要
一種產生將要提供在光盤(1)的脈沖切割區(2)中的輸出數據(0D)的裝置。所述脈沖切割區(2)還包括當對脈沖切割區(2)進行讀出時引發標記頻譜(MFS)的標記(3)。所述裝置包括通道編碼器(4)，用于接收處理數據(PD)并提供具有含抑制DC內容的輸出數據頻譜(DFS)的輸出數據(OD)。所述裝置還包括一數據處理裝置(5)，用于產生處理數據(PD)以獲得輸出頻譜(DFS)，其中引起干擾標記(3)的低頻分量的頻率分量被抑制或不存在。
文檔編號G11B7/007GK1883005SQ200480034470
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月17日 優先權日2003年11月21日
發明者M·凱帕, B·范羅姆佩, J·P·J·赫姆斯科克, C·M·沙普, J·A·H·M·卡爾曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司