Патент на изобретение №2351025

(54) СПОСОБ ЗАПИСИ/ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ПОТОКОВ КОДОВЫХ ГРУПП НА/С ОПТИЧЕСКОГО НОСИТЕЛЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ДЕФЕКТОВ НОСИТЕЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области цифровой записи/воспроизведения потоков данных на/с оптических носителей и может быть использовано в измерительных, компьютерных и мультимедийных системах записи и хранения данных. Способ основан на распределении входного потока кодовых групп (КГ) по блокам (Б) КГ и группам блоков (ГБ) с числами КГ в Б и Б в ГБ, устанавливаемыми с учетом размерных характеристик носителя, дополнении каждого Б служебной адресной КГ и каждой ГБ парой корректирующих блоков (КБ), записи потока ГБ на носитель и контрольном считывании их непосредственно после записи, сохранении в скользящем режиме установленного числа исходных ГБ и сравнении каждой считанной ГБ с соответствующей исходной, формировании и размещении адресов дефектной ГБ и ее дефектного блока (ДБ) в служебных КГ очередной записываемой ГБ и замещении ее двух Б на установленных разнесенных позициях исходным Б, соответствующим дефектному Б. Способ обеспечивает непрерывность записи/воспроизведения потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, позволяет повысить надежность записи и хранения данных, прост в реализации. 2 ил.

Изобретение относится к области цифровой записи/воспроизведения потоков данных на/с оптических носителей с защитой данных от дефектов носителя и может быть использовано в измерительных, компьютерных и мультимедийных системах записи и хранения данных.

Известен способ записи потоков кодовых групп на оптический носитель с защитой от дефектов носителя, включающий обнаружение дефектов в процессе записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие участки носителя (пат. РФ 2001110087, G11В 11/00, 2003).

Недостатками известного способа являются: нарушение непрерывности записи потоков данных на заданный участок носителя вследствие необходимости записывать фрагменты данных, попадающие на дефектные места носителя, на другие его участки; необходимость для защиты данных от дефектов в резервировании двух различных областей на носителе – одной для нормальной записи, а другой – для заменяющей записи в случае возникновения дефектов, а также в записи и хранении на носителе специальных таблиц адресов замещающих и замещаемых участков носителя с риском искажений таблиц; невозможность защиты данных от дефектов, возникающих при последующих воспроизведениях записанных данных.

Известен также способ записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя, включающий обнаружение дефектов в процессе записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (пат. РФ 2192673, кл. G11В 20/18, 2002).

Данный способ также имеет существенные недостатки. Во-первых, при его применении нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя, так как фрагменты потоков, соответствующие дефектным участкам, перезаписывают в специально выделяемые области носителя. Во-вторых, защиту данных от дефектов осуществляют в способе с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции по формированию списка первичных дефектов (СПД) с их адресами – по результатам инициализации носителя и выделению резервной области носителя для замещающих записей дефектных блоков в соответствии с СПД, формированию списка вторичных дефектов (СВД) с их адресами, возникающих в процессе записи данных на носитель, выделению запасной области для скользящей замены дефектных блоков при непрерывной записи потоков данных и выделению на носителе специальной области управления дефектами. В-третьих, жесткая ориентация способа на формат записи типа цифрового универсального диска требует для любого дефекта, независимо от его фактического размера, замещения целого ЕСС-блока (16 секторов по 2 килобайта каждый), что приводит к большим размерам резервных и запасных областей носителя для замещения всех первичных и вторичных дефектов. В-четвертых, способ не обеспечивает защиту от вторичных дефектов на участках носителя с первичными дефектами. В-пятых, способ не обеспечивает защиту данных в процессе последующего воспроизведения записанных данных от возникающих третичных дефектов.

Из известных способов записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя, включающий обнаружение дефектов в процессе записи потока кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (пат. РФ 2001117205, кл. G11В 20/18, 2003).

Однако и этот способ обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, при его использовании также нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя. Во-вторых, защиту потоков кодовых групп от первичных и вторичных дефектов в способе осуществляют также с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции выделения на носителе специальной области контроля дефектов, предназначенной для замены дефектных участков на заменяющие участки, и специальной области общего назначения для хранения прикладных драйверов, с помощью которых осуществляют контроль дефектов, и основной и/или вторичной таблицы дефектов с адресами дефектных и соответствующих им заменяющих участков, а также компьютер, выполненный с возможностью реализации операций контроля дефектов с использованием таблиц дефектов. В-третьих, способ не обеспечивает защиту записанных на носитель как потоков кодовых групп, так и данных системы управления дефектами от третичных дефектов, неизбежно возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации.

Технической задачей изобретения является обеспечение непрерывной записи/воспроизведения информационных потоков кодовых групп на/с заданных участков оптических носителей с защитой информации от дефектов носителя всех видов, в том числе от первичных, обнаруживаемых при инициализации носителя, вторичных, обнаруживаемых в процессе записи информации на носитель, и третичных, возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации, – более простым способом, не требующим применения так называемой системы управления дефектами, основанной на выделении на носителе специальных областей и организации сложного диспетчирования адресами и фрагментами замещающих и замещаемых данных как в процессе записи данных, так и в процессе их воспроизведения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной записи/воспроизведения информационных потоков кодовых групп на/с заданных участков носителя с защитой от дефектов всех типов и более простым способом, повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей.

Технический результат достигается тем, что в способе записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя, включающем обнаружение дефектов в процессе записи потока кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя, согласно изобретению распределяют кодовые группы до записи их на носитель по блокам и группам блоков в соответствии с числами кодовых групп в блоке и блоков в группе, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополняют каждый блок служебной кодовой группой с установленным значением и формируют в каждой группе блоков пару корректирующих блоков контрольных кодовых групп для нечетных и четных блоков соответственно, осуществляют запись дополненных групп дополненных блоков кодовых групп на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи, сохраняя в скользящем режиме установленное число исходных дополненных групп дополненных блоков и сравнивая каждую считанную группу блоков с соответствующей ей сохраненной исходной группой блоков, в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков кодовых групп не поддающихся коррекции дефектных блоков формируют для каждого из них значения адресных кодовых групп с адресами дефектной группы блоков относительно очередной записываемой группы блоков и соответствующего дефектного блока в дефектной группе блоков, размещают адресные кодовые группы в служебных кодовых группах блоков очередной записываемой на носитель группы блоков и замещают два ее блока на установленных разнесенных позициях исходным блоком, соответствующим дефектному блоку, в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя задерживают их выдачу путем буферизации в скользящем режиме установленного числа считанных групп блоков кодовых групп, осуществляют контроль дефектных блоков в каждой считанной группе блоков и в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков кодовых групп одного или двух дефектных блоков осуществляют восстановление каждого из них с помощью остальных связанных с ним блоков дефектной группы, а в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков более двух дефектных блоков вначале осуществляют восстановление части дефектных блоков путем обратного замещения каждого из них исходным блоком с установленных разнесенных позиций задержанной группы блоков с чередующимися значениями служебных кодовых групп, отличными от установленных значений и соответствующими адресам дефектной группы и дефектного блока в ней, после чего восстанавливают каждый из двух дефектных блоков дефектной группы с помощью восстановленных обратными замещениями и остальных связанных с ним ее блоков, а также каждый из двух замещенных блоков на установленных позициях соответствующей задержанной группы блоков с помощью остальных связанных с ним ее блоков.

На фиг.1 представлена структурная схема варианта устройства для осуществления способа, на фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие сущность способа.

Устройство для реализации способа содержит (фиг.1) распределитель 1 кодовых групп (КГ) по блокам (Б) и блоков по группам блоков (ГБ) кодовых групп, блок 2 формирования корректирующих блоков (КБ) кодовых групп и дополнения блоков КГ служебными КГ и групп блоков корректирующими блоками, блок 3 замещений, блок 4 записи, блок 5 управления записью/воспроизведением потоков КГ, блок 6 считывания и дешифрации, блок 7 контроля дефектов и управления замещениями, буферное запоминающее устройство (БЗУ) 8, блок 9 обратных замещений, блок 10 коррекции дефектных блоков (ДБ) и формирователь 11 выходного потока КГ.

Распределитель 1 подключен информационным входом (1и) к входу устройства, первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к шинам «m_КГ» и «m_Б» соответственно, а выходом к первому информационному входу (1и) блока 2, подключенного первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к шинам «m_КГ» и «m_Б» соответственно, а выходом к первым информационным входам (1и) БЗУ 8 и блока 3, подключенного вторым (2и) и третьим (3и) информационными входами к второму выходу (2) блока 7 и к первому (1) выходу БЗУ 8, вторым управляющим входом (2уп) к первому выходу (1) блока 7, а выходом к информационному входу (1и) блока 4 записи, связанного с шиной «На носитель».

Блок 6 считывания и дешифрации информационным входом (1и) связан с шиной «С носителя», а выходом подключен к первому информационному входу (1и) блока 7 и к второму информационному входу (2и) БЗУ 8, подключенного третьим (3уп), четвертым (4уп) и пятым (5уп) управляющими входами к первому (1), второму (2) и третьему (3) выходам блока 7 соответственно, шестым управляющим входом (6уп) к первому выходу блока 9, вторым выходом (2) к второму информационному входу (2и) блока 7, третьим (3) выходом к первому (1и) информационному входу блока 10, а четвертым выходом к второму информационному входу 9, подключенного первым информационным входом (1и) к четвертому выходу (4) блока 7, вторым управляющим входом (2уп) к третьему (3) выходу блока 7, а вторым выходом к третьему информационному входу (1и) БЗУ 8. Блок 10 подключен выходом к информационному входу (1и) формирователя 11, выходом связанного с выходной шиной «Выход» устройства.

Блок 5 управления записью/воспроизведением подключен первым (1уп) и вторым (2уп) управляющими входами к шинам «Запись» и «Воспроизведение» соответственно, первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к установочным шинам «m_КГ» и «m_Б» соответственно, первым выходом (1) к первым управляющим входам (1уп) распределителя 1, блоков 2, 3, 4, 7 и БЗУ 8, а вторым выходом (2) к первым управляющим входам (1уп) блоков 6, 9, 10 и формирователя 11 и к вторым управляющим входам (2уп) блока 7 и БЗУ 8.

На фиг.2 показано: а) – пример фрагмента входного потока КГ, распределенного по блокам и группам блоков, где каждая КГ (обычно из восьми битов – байта) условно представлена вертикальной чертой, каждый исходный блок из установленного числа m_КГ кодовых групп отмечен фигурной скобкой снизу и каждая группа блоков из установленного числа m_Б блоков отмечена стрелками; б) – пример фрагмента записанной на носитель последовательности групп блоков ГБ₁, ГБ₂, …ГБ₇, в которой каждая ГБ дополнена парой корректирующих блоков КБ₁ (для нечетных позиций Б) и КБ₂ (для четных позиций Б) и каждый Б дополнен служебной КГ, условно представленной вертикальным прямоугольником, при этом незатемненный прямоугольник обозначает исходное значение служебной КГ, а затемненный – значение адреса дефектной ГБ или дефектного Б в ней; в ГБ₃ штриховкой условно отмечен дефект с условно принятой установленной максимальной протяженностью, равной длительности 4-х блоков (в примере Б_3,1-Б_3,4); в ГБ₅ затемнением прямоугольников отмечена запись в ее служебные кодовые группы А(ГБ₃) – адресной КГ дефектной ГБ₃ и А(Б_3,3) – адресной КГ не поддающегося коррекции дефектного блока Б_3,3, причем, например, А(ГБ₃) записана для надежности во все блоки на нечетных позициях, а A(Б_3,3) – также для надежности во все блоки на четных позициях, указательными стрелками с надписью «Замещение исходным блоком Б_3,3» снизу условно показано замещение двух блоков на установленных и для надежности разнесенных позициях, а именно Б_5,1 на первой (нечетной) и Б_5,4 на четвертой (четной) позициях, исходным блоком, соответствующим дефектному Б_3,3; в ГБ₆ также затемнением прямоугольников – изображений служебных КГ показана запись в них адресных КГ – А(ГБ₃) и А(Б_3,4) и также с их чередованием, а указательными стрелками с надписью «Замещение исходным блоком Б_3,4» снизу условно показано замещение двух блоков на установленных разнесенных позициях – Б_6,1 и Б_6,4 оригиналом дефектного блока Б_3,4; в) – фрагмент ГБ₃-ГБ₆ воспроизведенной ранее записанной последовательности, где в ГБ₃ наклонной штриховкой условно показан тот же дефект носителя, что и на фиг.2, б; в ГБ₅ фигурными скобками над блоками на первой и четвертой установленных позициях и соединяющей их линией с надписью «Обратное замещение Б_3,3» и стрелкой на конце условно показана операция обратного замещения дефектного блока Б_3,3 его исходным значением, а в ГБ₆ аналогичным образом показана операция обратного замещения дефектного блока Б_3,4; г) – фрагмент сформированного потока воспроизведенных КГ, идентичный исходному потоку КГ вида фиг.2, а.

Способ записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя включает операции, реализующие специальные режимы записи потоков кодовых групп на носитель и их воспроизведения с носителя, и осуществляется следующим образом.

В режиме записи потоков кодовых групп на носитель по сигналу «Запись», подаваемому на первый управляющий вход блока 5, и по соответствующим управляющим импульсам с его первого выхода в распределителе 1 последовательно разбивают поток КГ на блоки из m_КГ кодовых групп и группы из m_Б блоков КГ. Значения m_КГ и m_Б устанавливают с учетом размерных характеристик потоков дефектов всех трех видов – первичных D₁, выявляемых при инициализации и форматировании носителя и являющихся наиболее протяженными, вторичных D₂, возникающих в процессе рабочей записи данных, и третичных D₃, возникающих в процессе рабочего воспроизведения записанных данных и являющихся самыми короткими из всех дефектов. Размерные характеристики, такие как протяженности дефектов каждого вида и интервалов их следования, определяют в процессе испытаний носителей и соответствующих устройств конкретных типов. В частности, значение m_КГ устанавливают таким, чтобы протяженность отпечатка записанного на носитель блока КГ была не меньше установленного максимального значения D_3,МАХ протяженности третичных дефектов. В этом случае каждый третичный дефект с меньшей чем D_3,MAX длительностью может исказить не более двух смежных блоков в ГБ, восстанавливаемых с помощью ее двух корректирующих и остальных бездефектных блоков. Минимально допустимое значение m_Б в ГБ при установленном значении m_КГ определяют по формуле: m_Б,MINn(D_1,MAX)/(m_КГ+1)+2, где n(D_1,МАХ) – число отпечатков записанных КГ (целое и округленное в большую сторону), укладывающихся на первичном дефекте с принятой за максимальную протяженностью D_1,МАХ, (m_КГ+1) – число КГ в блоке, увеличенное на 1 с учетом введения служебной КГ, +2 – увеличение числа блоков в ГБ за счет введения двух корректирующих блоков. При выборе рабочего значения m_Б необходимо также учитывать максимально допустимую величину информационной избыточности, вводимой в ГБ.

С выхода распределителя 1 распределенный поток КГ вида фиг.2,а подают в блок 2, с помощью которого формируют и дополняют каждую ГБ двумя корректирующими блоками КБ₁ и КБ₂ контрольных КГ, полученных, например, погрупповым сложением по модулю заданного числа, например по модулю наибольшего значения КГ, значений всех первых, всех вторых и т.д. кодовых групп блоков ГБ, а также дополняют каждый блок ГБ служебной КГ с установленным исходным значением, например нулевым (на фиг.2,б показаны незатемненными прямоугольниками в начале каждого блока). С выхода блока 2 распределенный и дополненный поток КГ вида фиг.2,б подают в блок 3 замещений, с выхода которого КГ блоков каждой ГБ поступают в блок 4, с помощью которого их записывают на носитель, а также в БЗУ 8 для временного сохранения в скользящем режиме установленного числа исходных, до их записи на носитель, дополненных групп дополненных блоков. При этом число таких исходных ГБ устанавливают не меньшим суммы одной собственно дефектной ГБ, максимального числа ГБ с замещениями и целого числа ГБ, соответствующего временному интервалу t_З. задержки контрольного считывания ГБ относительно их записи. В примере минимальное число таких ГБ в БЗУ 8 при условно принятом значении t_З., равном длительности одной ГБ (а именно ГБ₄ на фиг.2), и при двух ГБ с замещениями, равно четырем. Рабочее значение числа временно сохраняемых исходных ГБ устанавливают несколько большим (например, пяти ГБ) с учетом маловероятного, но возможного возникновения в процессе записи потока КГ дефекта с большей, чем принятая за максимальную, протяженностью, благодаря чему гарантируют защиту информации от такого дефекта.

Считанные с носителя с задержкой на t_З. относительно записи и дешифрованные ГБ в виде, показанном на фиг.2,б, с выхода блока 6 подают на первый информационный вход блока 7, на второй информационный вход которого со второго выхода БЗУ 8 подают с той же задержкой соответствующие исходные ГБ, сравнивают поблочно каждую считанную ГБ с соответствующей ей исходной ГБ, по несравнению устанавливают дефектные блоки, определяют число не поддающихся коррекции ДБ и их номера в дефектной ГБ и формируют адресные КГ – А (ГБ) и А (ДБ). Так, в примере при контрольном считывании ГБ₃ указанным образом определены дефектные блоки Б_3,1-Б_3,4 (на фиг.2,б отмечены штриховкой) и сформирована адресная кодовая группа А(ГБ₃) дефектной ГБ₃ с адресом относительно очередной записываемой ГБ₃, например, в виде кода 00000010, и адресные КГ дефектных блоков – А(Б_3,3), например, в виде кода 00000011, и А(Б_3,4), например, в виде кода 00000100. Если число ДБ в ГБ больше двух (в примере на 2 блока), то с первого выхода блока 7 подают на второй управляющий вход блока 3 и четвертый управляющий вход БЗУ 8 сигнал замещения, со второго выхода блока 7 на второй информационный вход блока 3 и на третий управляющий вход БЗУ 8 подают адресные КГ, по значениям которых из БЗУ 8 с первого выхода на третий информационный вход блока 3 подают исходную ГБ₆, соответствующую дефектной, а в блоке 3 размещают адресные КГ в служебных КГ (на фиг.2,б и 2,в отмечены затемнением) всех блоков очередной записываемой ГБ₅ и замещают два ее блока на установленных разнесенных позициях Б_5,1 и Б_5,4 исходным блоком, соответствующим первому из замещаемых дефектных блоков Б_3,3, а затем осуществляют аналогичные операции в блоке 3 по замещению в следующей записываемой ГБ₆ двух ее блоков Б_6,1 и Б_6,4 на установленных разнесенных позициях исходным блоком Б_3,4, соответствующим второму дефектному блоку, и т.д. Операции замещения в ГБ₅ и ГБ₆ отмечены на второй строке фиг.2,б стрелками и соответствующими надписями под замещаемыми блоками.

В режиме воспроизведения с носителя записанного вышеописанным образом потока КГ по сигналу «Воспроизведение», подаваемому на второй управляющий вход блока 5 управления, и по соответствующим управляющим сигналам с его второго выхода считанный и дешифрованный в блоке 6 поток ГБ вида фиг.2,в с его выхода поступает на второй информационный вход БЗУ 8 для временного хранения в скользящем режиме установленного числа (в примере пяти) считанных ГБ и с соответствующей задержкой поступает с третьего выхода БЗУ 8 на первый информационный вход блока 10 коррекции дефектных блоков. Одновременно считанный поток ГБ подают с выхода блока 6 на первый информационный вход блока 7, с помощью которого осуществляют контроль ДБ в каждой считанной ГБ, и в случае обнаружения в очередной считанной ГБ одного или двух ДБ, возникших на месте дефекта, формируют код адреса ДБ и размещают его в служебных КГ всех бездефектных блоков ГБ – если в ГБ один ДБ, или код адреса одного ДБ размещают в служебных КГ, например, всех нечетных Б и КБ, а код адреса второго ДБ в служебных КГ всех четных Б и КБ – если в ГБ два ДБ. Подают ГБ, дополненную адресами ДБ, с четвертого выхода блока 7 на первый информационный вход блока 9, с первого выхода которого подают на шестой управляющий вход БЗУ 8 текущий адрес той же ГБ, но с исходными значениями служебных КГ, а со второго выхода на третий информационный вход БЗУ 8 – дополненную адресами ГБ и осуществляют ее запись вместо ГБ с исходными значениями служебных КГ.

В случае обнаружения в блоке 7 в считанной очередной ГБ (в примере ГБ₃ на фиг.2,в) более двух ДБ (на фиг.2,в помеченные штриховкой блоки Б_3,1-Б_3,4) два первых из всех ДБ (в примере Б_3,1 и Б_3,2) по условиям записи не подлежат замещению, а остальные ДБ (в примере Б_3,3 и Б_3,4) подлежат восстановлению путем последующих обратных замещений их исходными значениями, размещенными в пока не считанных с носителя ГБ (в примере Б_3,3 в ГБ₅ и Б_3,4 в ГБ₆). В блоке 7 формируют коды адресов незамещаемых ДБ – А(Б_3,1 и А(Б_3,2), размещают в ГБ₃ код А(Б_3,1) в служебных КГ всех нечетных бездефектных Б и КБ₁, а код А(Б_3,2) в служебных КГ всех четных Б и КБ₂ и подают дополненную адресными кодами ГБ₃ с четвертого выхода блока 7 на первый информационный вход блока 9, в котором формируют текущий адрес исходной ГБ₃ в БЗУ 8 и подают его с первого выхода на шестой управляющий вход БЗУ 8, одновременно с которым подают со второго выхода блока 9 на третий информационный вход БЗУ 8 дополненную адресными кодами ГБ₃, которую по соответствующим управляющим импульсам с блока 5 записывают в БЗУ 8 вместо исходной ГБ₃. При обнаружении в блоке 7 в последующей считанной ГБ (в примере ГБ₅ на фиг.2,в) двух чередующихся значений служебных КГ, отличных от установленных значений, что является признаком наличия в ГБ двух замещенных блоков на установленных разнесенных позициях (в примере Б_5,1 и Б_5,2), формируют сигнал разрешения обратного замещения и подают его с третьего выхода блока 7 на второй управляющий вход 9 и пятый управляющий вход БЗУ 8 и одновременно передают с четвертого выхода блока 7 на первый информационный вход блока 9 считанную ГБ₅. В блоке 9: по сигналу разрешения обратного замещения из служебных КГ ГБ₅ выбирают адресные коды А(ГБ₃) и А(Б_3,3), подают их с первого выхода на шестой вход БЗУ 8 и осуществляют считывание исходной ГБ₃, поступающую с четвертого выхода БЗУ 8 на второй информационный вход блока 9; из поступившей из блока 7 считанной ГБ₅ выбирают один из двух блоков с одинаковыми значениями на установленных разнесенных позициях, т.е. Б_5,1 или Б_5,4 и осуществляют обратное замещение им дефектного блока Б_3,3 в исходной ГБ₃ и размещают в служебных КГ всех ее нечетных блоков код адреса первого незамещаемого дефектного блока в ней, т.е. код А(Б_3,1), после чего дополненную ГБ₃ подают со второго выхода блока 9 на третий вход БЗУ 8 и записывают ее вместо исходной ГБ₃; для надежного помечивания искаженных замещением в ГБ₅ блоков Б_5,1 и Б_5,2 формируют коды их адресов А(Б_5,1 и А(Б_5,4) и размещают первый в служебных КГ всех нечетных Б, а второй в служебных КГ всех четных Б ГБ₅, после чего измененную ГБ₅ подают со второго выхода блока 9 на третий вход БЗУ 8, на шестой управляющий вход которого с первого выхода подают текущий адрес ГБ₅, и записывают дополненную кодами адресов искаженных блоков ГБ₅ в БЗУ 8 вместо исходной считанной ГБ₅.

Аналогичным образом повторяют все вышеизложенные действия в отношении следующей считанной группы блоков ГБ₆, в первом Б_6,1 и четвертом Б_6,4 установленных блоках которой размещен исходный блок Б_3,4, которым замещают в ГБ₃ второй замещаемый дефектный блок Б_3,4, после чего ГБ₃, включающую два дефектных блока Б_3,1 и Б_3,4, два восстановленных обратными замещениями блока Б_3,3 и Б_3,4 и остальные бездефектные Б и КБ, перезаписывают в БЗУ 8.

Каждая считанная с носителя ГБ в исходном или дополненном в блоках 7 и 9 виде поступает с задержкой на время считывания и временного сохранения в БЗУ 8 установленного числа (в примере пяти) ГБ с третьего выхода БЗУ 8 на информационный вход блока 10, в котором ненулевые значения служебных КГ в ГБ являются признаком наличия в ней либо одного дефектного или искаженного замещением блока – при одинаковых значениях служебных КГ во всех остальных Б, либо двух таких блоков – при разных значениях служебных КГ всех остальных нечетных и всех остальных четных Б, причем значение служебных КГ в первом случае является адресом единственного в ГБ дефектного блока, а во втором – значение служебных КГ нечетных Б является адресом первого дефектного или искаженного замещением блока и значение служебных КГ четных Б является адресом второго такого Б в ГБ. В блоке 10 значение каждой КГ дефектного или искаженного замещением блока восстанавливают, например, путем суммирования по модулю наибольшего значения КГ значений соответствующих КГ всех остальных связанных с ДБ блоков ГБ. На фиг.2,в условно показано линиями со стрелками восстановление дефектного Б_3,1 по значениям восстановленного обратным замещением Б_3,3, контрольного КБ_3,1 и остальных блоков ГБ₃ на нечетных позициях и восстановление дефектного Б_3,2 по значениям восстановленного обратным замещением Б_3,4, контрольного КБ_3,2 и остальных блоков ГБ₃ на четных позициях.

С выхода блока 10 поток ГБ с восстановленными дефектными и искаженными обратными замещениями блоками подают в формирователь 11, с помощью которого освобождают каждую ГБ от служебных КГ и корректирующих блоков, приводят частоту следования КГ к номинальной ив виде фиг.2,г подают на выход устройства.

Таким образом, способ записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптических носителей обеспечивает непрерывную запись/воспроизведение потоков кодовых групп на/с заданного участка носителя и защиту потока кодовых групп от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя с протяженностями, не превышающими установленных максимальных значений, более простым способом, без применения используемых в известных способах-аналогах и способе-прототипе систем управления дефектами, требующими выделения на носителе специальных областей и организации сложного диспетчирования адресами и фрагментами замещающих и замещаемых потоков данных при записи и воспроизведении. Применение способа обеспечивает повышение надежности записи и хранения потоков данных на оптических носителях, увеличение числа считываний записанной информации без потери ее качества, продление сроков службы носителей.

Формула изобретения

Способ записи/воспроизведения потоков кодовых групп на/с оптического носителя с защитой от дефектов носителя, включающий обнаружение дефектов в процессе записи потока кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя, отличающийся тем, что распределяют кодовые группы до записи их на носитель по блокам и группам блоков в соответствии с числами кодовых групп в блоке и блоков в группе, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополняют каждый блок служебной кодовой группой с установленным значением и формируют в каждой группе блоков пару корректирующих блоков контрольных кодовых групп для нечетных и четных блоков соответственно, осуществляют запись дополненных групп дополненных блоков кодовых групп на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи, сохраняя в скользящем режиме установленное число исходных дополненных групп дополненных блоков и сравнивая каждую считанную группу блоков с соответствующей ей сохраненной исходной группой блоков, в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков кодовых групп не поддающихся коррекции дефектных блоков формируют для каждого из них значения адресных кодовых групп с адресами дефектной группы блоков относительно очередной записываемой группы блоков и соответствующего дефектного блока в дефектной группе блоков, размещают адресные кодовые группы в служебных кодовых группах блоков очередной записываемой на носитель группы блоков и замещают два ее блока на установленных разнесенных позициях исходным блоком, соответствующим дефектному блоку, в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя задерживают их выдачу путем буферизации в скользящем режиме установленного числа считанных групп блоков кодовых групп, осуществляют контроль дефектных блоков в каждой считанной группе блоков и в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков кодовых групп одного или двух дефектных блоков осуществляют восстановление каждого из них с помощью остальных связанных с ним, блоков дефектной группы, а в случае обнаружения в очередной считанной группе блоков более двух дефектных блоков вначале осуществляют восстановление части дефектных блоков путем обратного замещения каждого из них исходным блоком, с установленных разнесенных позиций задержанной группы блоков с чередующимися значениями служебных кодовых групп, отличными от установленных значений и соответствующими адресам дефектной группы и дефектного блока в ней, после чего восстанавливают каждый из двух дефектных блоков дефектной группы с помощью восстановленных обратными замещениями и остальных связанных с ним ее блоков, а также каждый из двух замещенных блоков на установленных позициях соответствующей задержанной группы блоков с помощью остальных связанных с ним ее блоков.

РИСУНКИ