專利名稱：光學記錄載體以及從其上記錄和重現信號的方法
技術領域：
本發明涉及一種光學記錄載體，通過發射聚焦的光束從其上讀出信息，并且涉及一種在其上記錄信號以及從其上重現記錄的信號的方法。
作為音頻信息數據、視頻信息數據和其他類型數據的一種存儲介質，只讀的光學記錄載體(以下稱為″記錄載體″)已經變得越來越重要了，因為它具有的容量能存儲大量可供以后重現的信息。然而，對更大存儲容量和更小設備尺寸的需求是沒有限度的，這樣就需要進一步增加記錄載體的數據記錄密度。
慣用的此類記錄載體是具有樹脂基片的盤形記錄介質，在表面上設有由坑和脊構成的螺旋或同心數據軌跡。然后采用噴涂或其他工藝在基片的數據載體面上形成一個例如鋁制的反射膜。
在從這種記錄載體上重現數據時，把半導體激光器發射的光束聚焦在記錄載體上，并且通過檢測反射的光束對激光束進行控制，使其跟蹤記錄載體的數據軌跡。通過檢測記錄載體上的坑和脊反射出的光量的變化就可以讀出記錄的信息。
在1977年11月8日授予Josephus等人的美國專利US4057833號和1988年4月26日授予Tanaka等人的美國專利US4740940號中采用了相位差方法來檢測用于跟蹤控制的控制信號，也就是與光束位置和記錄載體上實際的軌跡之間的剩余偏差(offset)或是定位誤差相對應的跟蹤誤差信號。
這種相位差方法采用一個光電探測器把記錄載體的反射分成檢測表面上沿軌跡長度和寬度方向的兩個象限，并且根據沿對角線兩端位置上的探測器輸出的合成信號的相位差來確定任何跟蹤誤差。
在1975年4月8日授予Gijsbertus的美國專利US3876842號中還描述了一種三光束方法。這種方法向記錄載體發射三個光束，即讀出光束和兩個互補的光束，采用分立的光電探測器檢測各個反射光束，并且根據互補反射光束的光量或是光密度的差來探測跟蹤誤差。
上述記錄載體的數據記錄密度是由數據軌跡間距和軌跡方向上的數據密度即記錄數據的線性密度而確定的。然而，隨著軌跡間距的減小，從相鄰軌跡引起的串音就增加。當相鄰軌跡間所記錄的數據有很強的相關性時，在跟蹤誤差信號中就會產生偽信號，并且造成跟蹤控制的不穩定。以下參照
圖16和17說明相位差方法中存在的這種現象。
在圖16中表示了一例光電探測器104e，用來接收從記錄載體反射的一個光束，這種光束最好是激光束，從中檢測聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號以及信息信號。如圖16所示，光電探測器104e最好是由四個正方形單元C1，C2，C3和C4構成，每個單元的兩個鄰接邊緣靠著另外兩個單元。按照激光點在各單元上的聚焦面積，各個正方形單元C1，C2，C3和C4分別產生定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4。
激光束的跟蹤控制是利用這些定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4按以下方式執行的。用位于對角位置的單元C1和C4產生的定位信號Sc1和Sc4合成產生第一副跟蹤信號ST1。類似地，用位于另一對角位置的單元C3和C2產生的定位信號Sc2和Sc3合成產生第二副跟蹤信號ST2。按照兩個副跟蹤信號ST1和ST2之間的差別對激光束Ls進行跟蹤。
在圖17中表示了多個坑P，把一種簡諧空間頻率記錄在沿著每個坑中心線的多個軌跡Tr1，Tr2和Tr3上。使激光束Ls的光點定位，用來沿著軌跡Tr2的中心線掃描這些坑，并且用圖16的光電探測器104e檢測被掃描的軌跡Tr2上反射的激光束。
實線L1和L2分別表示理想狀態下的第一和第二副跟蹤信號ST1和ST2，被掃描的軌跡Tr2在這種理想狀態下沒有受到任何來自相鄰軌跡Tr1和Tr3的串音一類的干擾。虛線L1d和L2d分別表示實際狀態下的第一和第二副跟蹤信號ST1和ST2，此時在軌跡Tr1，Tr2和Tr3之間存在干擾。
在理想狀態下，兩個副跟蹤信號ST1和ST2的相位與設在掃描軌跡Tr2上的坑P的相位是相同的，如實線L1和L2所示。然而，處在相鄰軌跡上的坑會使從被掃描軌跡Tr2上重現的定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4與從相鄰軌跡Tr1和Tr3上重現的副信號形成串音。
定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4中的這種串音會影響由對角線成對合成的副跟蹤信號ST1和ST2的相位。具體地說，在彼此具有很強相關性的相鄰軌跡上記錄數據時，副跟蹤信號ST1和ST2之一相對于時間順序向前移，而另一個則向后移。在本例中，第一副跟蹤信號ST1超前了一個時間Δta，而第二副跟蹤信號ST2延遲了一個時間Δtd。
軌跡的間距越近，在相鄰軌跡之間造成的串音就越大。另外，如果按照靠近的軌跡間距在相鄰軌跡上記錄具有相同或類似圖形的數據，相鄰軌跡之間的相關性是很強的，足以使超前時間Δta或是延遲時間Δtd增大到無法按照跟蹤信號ST1和ST2對激光束執行準確跟蹤的程度。
因此，如果一個相鄰軌跡例如Tr1上的坑處于軌跡Tr2上當前被掃描的那些坑前面的位置，這些軌跡Tr1和Tr2之間的相關性就會使從當前軌跡Tr2上重現的信號提前。另一方面，如果另一相鄰軌跡Tr3上的坑處于軌跡Tr2上當前被掃描的那些坑后面的位置，這些軌跡Tr2和Tr3之間的相關性就會使重現的信號延遲。
換句話說，如果具有簡諧空間頻率的坑跨越多個軌跡而被記錄，則來自光束所處位置的軌跡的信號之間就會具有很強的信號相關性；并且來自相鄰軌跡的信號也是很強的。這樣，來自這些相鄰軌跡的串音就會破壞跟蹤誤差信號，造成不穩定的跟蹤控制。
如果在這種記錄載體上記錄數字圖像，顯然也可以記錄靜止的圖像。雖然對運動圖像來說沒有問題，但在記錄靜止圖像時可以跨越多個軌跡而記錄具有很強相關性的信號，使這些軌跡中的跟蹤控制會變得不穩定。在盤的圓周區域外側或是內側還設有跨越多個軌跡的控制數據區，在記錄計算機數據時用于記錄控制數據。然而，這種控制數據區并非總是記滿了控制數據，并且在其空白(未記錄)區域中記錄一種偽數據，例如十六進制碼的″FF″。
跟蹤控制頻帶通常有數千赫茲的寬度，如果在這一控制頻帶中出現具有很強相關性的信號頻帶，跟蹤控制就會遭到破壞。例如，如果記錄載體的轉速是1800rpm，35mm徑向位置上僅僅幾毫米的軌跡間強信號相關性就能對跟蹤控制造成破壞。
盡管這種會在相鄰軌跡之間形成很強的相關性和串音的一致的數據圖形和狹窄間距的軌跡是針對跟蹤控制而言的，它們對聚焦控制和數據重現操作也會有影響。
本發明的目的就是提供一種能解決這些問題的光學記錄載體。
本發明已經達到了基本上解決上述問題的目的，并且其基本目標是提供一種改進的光學記錄載體。
為了實現上述目的，一種用于記錄信息的光學記錄載體包括在其上按螺旋或是同心圖形設置的記錄軌跡；以及多個設在上述記錄軌跡上的扇區，每一扇區用于記錄上述信息和用于識別上述記錄扇區位置的一個扇區信息，其中的上述信息是在采用最大長度序列發生方法利用相對于初始值的等級的預定級數產生的值使其隨機化之后進行記錄的，上述初始值在上述記錄軌跡的每一圈中至少被更新一次。
本申請的基礎是1995年4月10日提交的日本專利申請7-83982號，該申請的全文可作為本文的參照。
根據以下參照附圖結合最佳實施例的說明可以清楚地看到本發明的上述和其他要點和特征，所有附圖中相同的部件都采用了相同的標號來表示，在附圖中圖1是一個平面示意圖，表示按照本發明的一例記錄載體，圖2是一個示意圖，表示記錄到設在圖1的記錄載體上的一個記錄軌跡上的數據格式，圖3是一個圖表，示意性地表示了圖2的數據格式中一個扇區的布局，圖4是一個順序圖，示意性地表示為了在圖3的扇區上進行記錄而制備的數據結構，圖5是一個框圖，表示按照本發明用于在圖1的光盤上記錄隨機化數據的記錄裝置，圖6是一個框圖，表示圖5中的數據格式器，圖7是一個框圖，表示圖6中的擾碼器，圖8是一個框圖，表示圖7中擾碼器的細節，圖9是一個圖表，用來解釋用圖19的M-序列發生器產生的隨機化數字進行擾碼的信號是如何降低相關性的，圖10是一個框圖，表示按照本發明用來從圖1的光盤上重現隨機化數據的重現裝置，圖11是一個框圖，表示圖10中的數據去格式器，圖12是一個框圖，表示圖11中的反擾碼器，圖13是一個框圖，表示圖12的反擾碼器的細節，圖14是一個框圖，表示圖6的另一種擾碼器，圖15是一個框圖，表示圖11的另一種反擾碼器，圖16是一個光電探測器的平面示意圖，用于將光盤表面反射的光束轉換成電學定位信號(pilot signal)，
圖17是一個圖表，用來解釋坑圖形之間的關系以及圖16的定位信號的相關性，圖18A，18B，和18C是一些示意圖，表示可用于本發明的各種類型的記錄載體，圖19是一個類似于圖8的框圖，但是表示的是圖7的另一種擾碼器，以及圖20是一個類似于圖13的框圖，但是表示的是圖12的另一種反擾碼器。
參見圖1，它表示了按照本發明的一例記錄載體的光盤記錄表面。光盤RC最好具有設在一個記錄面上的單個記錄軌跡TR，在其上承載數據。在本實施例中，在盤形記錄載體RC上把數據記錄成一串坑和脊的軌跡TR被布置成螺旋的圖形。
值得注意的是，螺旋圖形軌跡的各部分是彼此相鄰的。從這一角度來看，軌跡TR的這種相鄰或鄰接部分按多個軌跡來處理以便更好識別。
按照恒定的線速度(CLV)記錄數據，以便維持軌跡TR的每單位長度上均勻的數據密度，也就是線性數據密度，與記錄載體RC上的徑向位置無關。記錄軌跡TR可以被分成獨立的區域R1，R2，R3，..，各自具有相同數量的記錄扇區，這一點在下文中將會參照圖8加以說明。
參見圖2，圖中表示了在圖1的記錄載體RC上記錄的信息格式。這種記錄載體RC的軌跡TR被編制成在整個軌跡TR上連續記錄的多個扇區S。這些扇區S是連續并按順序編號的扇區S1，S2，S3，...，Sm，Sm+1，...，其中的″m″是一個整數，并且在記錄軌跡TR中包括預定數目的扇區。
每個扇區Sm包括六十個幀FR01到FR60。每個幀FR01到FR60包括一個再同步幀面場(re-syne pattern field)RSf，用于在重現期間的幀同步；一個幀地址場FAf，用于識別幀的位置；一個幀數據場INFf；以及一個幀尾場PAf。上述各個符號″FR″，″RS″，″FA″，″INF″和″PA″后面的后綴 ″f″表示相應的幀號，并且在本例中是一個從0到60范圍內的整數。
再同步幀面場RSf和幀地址場FAf各自為一字節的長度，并被等效地轉換成一個幀數據場INFf。幀數據場INFf具有40字節的容量。幀尾場PAf可以由多個坑構成，但是有一、兩個坑就足夠了。
例如，如果采用游程長度受限(RLL)(1，7)調制(一種將八比特數據轉換成十二信道比特的調制技術)對數據進行編碼，坑的長度或是坑(或脊)間的間隔范圍就是2T到11T，其中的T是信道時鐘。幀尾場PAf僅需要一對2T長度的坑和脊。幀尾場PAf在必要時也可以被省略，因為其基本用途是協助讀出幀數據塊INFf。
記錄在再同步幀面場RSf上的圖形是一種其他場中不會出現的圖形。如果按上例的情況采用(RLL)(1，7)編碼，就可以預先規定再同步幀面場RSf具有12T以上長度的脊。
如下所述，第一幀FR01的第一幀數據場INF01被編制成與其他幀FR02到FR60的其他幀數據場INF02到INF60不同的預定圖形。第一幀FR01的第一幀數據場INF01從用以識別扇區地址SA的16字節標題HD開始，然后是16字節的子碼記錄管理信息SC，以及8字節的第一用戶數據UD01。
標題HD記錄地址ID0(ID1)和CRC兩次，也就是記錄指示相應扇區Sm的扇區號兩次，這種扇區號是從軌跡TR的內側圓周到外側圓周按順序分配的。然而，幀FR02到FR52的各個幀數據場INF02到INF052是僅供40字節的用戶數據UDf占用的，其中不包括標題HD或是子碼SC。另外，其余幀FR53到FR60的各個幀數據場INF53到INF60是僅供40字節的糾錯編碼(ECC)校驗字節(CB)占用的。
圖3中表示了記錄在光盤RC的扇區Sm上的數據布局。每一行代表一個幀FRf的數據格式，并且按照箭頭Dr指示的順序在箭頭Df指示的方向上逐幀記錄在記錄載體RC上。在每個幀FRf上記錄有再同步幀面數據塊(RSf)，幀地址數據塊(FAf)，幀數據塊(INFf)，以及幀尾數據塊(PAf)。
具體地說，用第一幀FR01的幀數據場INF01記錄16字節的標題數據塊(HD)，16字節的子碼數據塊(SC)，以及8字節的第一用戶數據塊(UD01)。
幀FR02到FR52的各個幀數據場INF02到INF052僅用來記錄40字節的用戶數據塊(UD02到UD52)。
幀FR53到FR60的各個幀數據場INF53到INF60僅用來記錄40字節的糾錯編碼校驗字節塊CB53到CB60。
這樣，每個Sm就包括2400字節的幀數據塊(INF01到INF60)，它是由16字節的標題塊(HD)，16字節的子碼塊(SC)，2048字節的用戶數據塊(UD01到UD52)，以及320字節的糾錯編碼校驗字節塊(CB53到CB60)構成的。包括標題HD，子碼SC和用戶數據塊UD02到UD52的前52幀數據塊INF01到INF52的2080字節被用于在光盤RC的對應記錄扇區Sm上指示和記錄按用戶意愿的信息。
換句話說，不包括第一幀數據塊INF01中的前32字節在內的前52幀數據塊(INF01到INF52)的2048字節是用戶自己的任意數據，它們被記錄在用戶數據塊(UD01到UD52)。第一幀數據塊(FR01)的前32字節被用于標題HD和子碼SC。標題HD被用來指示諸如扇區號碼一類的地址。子碼SC被用來指示產生信息的光盤的類型，用戶數據的類型，等等。從這一角度來看，前52幀數據塊(INF01到INF52)的2080字節數據被稱為″信息數據″。
隨后的幾幀數據塊(INF53到INF60)的320字節數據是″糾錯編碼(ECC)校驗字節(CB)″，用來校驗信息數據的準確性，并且在發現差錯時對信息數據進行校正。按照本發明，采用各種方法對幀數據塊INF01到INF60的數據進行擾碼，使數據隨機化，從而降低相鄰記錄軌跡TR或是扇區Sm之間的數據相關性。這種隨機化過程在下文中會參照圖7和8加以說明。此處要說明的是，在下文中同一個符號Sm，FRf，RSf，PAf，INFf，PAf，HD，SC，UDf，CBf被用來同時表示設在記錄載體RC上的場和記錄在相應記錄場中的數據塊。
在圖4中示意性地表示了記錄在扇區Sm的幀數據場INFf上的數據圖形結構。2080字節的信息數據被排列成每行104字節，每列20字節。在每行中添加16字節的ECC校驗字節CB。這樣就制成了二十行各自具有120字節長度的糾錯編碼(ECC)，每行中包括104字節的信息字節和16字節的校驗字節CB。
這樣，每個扇區Sm中幀數據塊INF的總容量就是2400字節，其中包括2080字節的信息數據HD，SC和UD，以及320字節用于糾錯的校驗字節CB。這種糾錯方法被稱為長途編碼(LDC)。信息數據中的標題和子碼數據HD和SC從圖4左上端開始被排列在第一和第二列C1和C2中，而8字節的用戶數據UD01被寫入第二列中剩下的8個字節。因此，用于記錄第一幀數據塊INF01的40字節數據被排列在第一和第二列C1和C2中。
用于第二幀數據場INF02的數據被排列在第三和第四列C3和C4中。然后，用于各幀數據場INFf的數據依次被排列在從奇數列號開始的兩個順序列中。這樣就在一個20字節行乘120字節列的矩陣中編制了用于記錄所有幀數據場INF01到INF60的數據，其中包括具有校驗字節CB53到CB60的用戶數據UD01到UD52。
第一實施例在圖5中表示了按照本發明的一種記錄裝置，用于在光盤RC′的扇區Sm上記錄隨機化的數據。這種光盤RC′是圖1的光盤RC的一種改型，它是一種可重寫的數據媒體。這兩種光盤RC和RC′的數據格式和軌跡結構基本上是相同的。
記錄裝置WA包括一個盤電機102，用于支撐和轉動圖1的光盤RC′。一個光頭104采用光學方法在光盤RC′上寫入數據。光頭104包括光源104a，光調制器104b，聚焦單元104c，半反射鏡104d，以及光電探測器104e。
光源104a通過光調制器104b，半反射鏡104d，以及聚焦單元104c向光盤RC′發射一個光束Ls。用光調制器驅動器110驅動光調制器104b，以便調制光的強度或其發射角，使得光束Ls具有能夠到達光盤RC′的足夠的記錄功率。從這一點來看，調制器104b可以對光束Ls的光源起到ON/OFF(通/斷)開關的作用。
光電探測器104e接收從光盤RC′上通過聚焦單元104c和半反射鏡104d反射的光束Ls。正如上文中參照圖16所述的情況，光電探測器104e按照各自聚焦在四個單元C1，C2，C3和C4上的光束Ls的光點面積分別產生定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4。
一個聚焦誤差檢測器106被連接到光電探測器104e，用于接收定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4，從中產生聚焦誤差信號FE。聚焦控制器108被連接到聚焦誤差檢測器106，用于接收聚焦誤差信號FE，從中產生聚焦控制信號FOD。
光頭104的聚焦單元104c被連接到聚焦控制器108，用于接收聚焦控制信號，以便使光束Ls聚焦在準確的位置。
用一個光頭位置檢測器112來檢測光頭104相對于光盤RC′半徑方向上的位置，從中產生光頭位置信號。盤電機控制器114被連接到光頭位置檢測器112，以便接收光頭位置信號，并且連接到盤電機102，以便根據位置信號準確地控制電機的轉動。
一個進給電機18被連接到光頭位置檢測器112，用于接收光頭位置信號，并且進一步連接到一個進給電機116，以便根據位置信號準確地控制其轉速。
用例如盒式錄像機一類初始的數據源120提供對應于用戶數據UD的初始信息數據，準備記錄在光盤RC′上。數據源120可以由用于從外部設備接收初始源數據的一個輸入口來代替。
數據格式器122被連接到數據源120，從那里接收用戶數據UD，將其處理成隨機化形式的幀數據INFf，以便降低相鄰記錄軌跡TR或是扇區Sm之間的相關性。以下就要參照圖6說明數據格式器122的結構和工作方式。
最好是由微處理器構成的一個主控制器130通過一條總線連接到聚焦控制器108，盤電機控制器114，進給電機控制器118，數據源120，以及格式器122，用于相互之間交換各種信號。當然，除了以上具體說明的部件之外，這一主控制器130還要控制包括所有部件的整個記錄裝置的操作。
在圖6中表示了圖5的數據格式器122。數據格式器122包括標題數據發生器502，ECC校驗字節發生器503，擾碼器504，調制器505以及幀格式器506。
標題發生器502被連接到例如是一個磁盤驅動器的數據源120(圖5)，用于從中接收作為用戶數據UD的源發信息數據。標題數據發生器502在每2048字節用戶數據UD的開頭附加16字節的標題HD和16字節的子碼數據SC，從而產生2080字節的信息數據。
ECC校驗字節發生器503被連接到標題發生器502，該發生器從中接收所得的2080字節信息數據HD，SC和UD。ECC校驗字節發生器503產生320字節的ECC校驗字節CB，并將這種校驗字節CB附加到2080字節的信息數據上。這樣就制成了與圖4中用于記錄在一個扇區Sm上的20字節行乘120字節列的數據矩陣相對應的幀數據INF。
擾碼器504被連接到ECC校驗字節發生器503，用于從圖4所示數據矩陣的第一列C1的開端按順序接收幀數據INF。擾碼器504對除16字節的標題HD和16字節的子碼SC數據之外的其余2048字節用戶數據UD和320字節的校驗字節CB進行擾碼，從而實現幀數據INF的隨機化。以下還要參照圖7說明擾碼器504的細節。
調制器505被連接到擾碼器504，用于從中接收如此隨機化的幀數據INF。調制器505采用公知的調制方式來調制隨機化的幀數據INF。
幀格式器506被連接到調制器505，用于從中接收經過如此調制和隨機化過的幀數據INF。幀格式器506在輸入的經過調制的隨機化幀數據INF中每40個字節塊的開頭添加1字節的再同步幀面RSf和1字節的幀地址FAf。此外，幀格式器506還要在40字節塊的尾部加上幀尾PAf。
這樣就把標題數據HD，子碼SC，用戶數據UD，以及ECC校驗字節CB統統轉換成了適合記錄在光盤RC′的記錄扇區Sm的各個幀FRf上的數據。幀格式器506被連接到光學調制驅動器110(圖5)，后者根據這些幀數據INFf來驅動光學調制器104b。
回到圖5，由主控制器130控制記錄裝置WA，按照與徑向位置成反比的旋轉速度驅動具有感光樹脂層的空白光盤RC′，以便維持恒定的線速度(CLV)，按照與徑向位置成反比的移動速度輸送光頭104，以便維持恒定的軌跡間距，并且按照從幀格式器506輸入的信號FRf來調制氬，氪或其他激光源發射的光束的強度，從而將信號記錄在光盤RC′上。
僅供記錄重現用途的一種光盤RC是按如下方式制作的。在由感光樹脂層覆蓋的記錄面對載有信息的激光完全曝光之后，光盤就制成了。這樣就可以制成具有承載信息的感光樹脂層的原版盤。
用這種原版盤通過鍍鎳以產生一個模子。利用注塑方法用模子制成多個基片厚度各自為0.6mm的樹脂盤，它們是原版盤的復制品。然后在復制樹脂盤的記錄面上濺射鋁合金一類適當的反射材料。這樣就制成了僅供重現用途的光盤RC。以下會參照圖10說明這種光盤RC的重現方法。
記錄設備可以采用各種公知的結構，為了簡潔而省略了這方面的詳細說明。記錄載體也可以采用各種公知的結構，并且在下文中參照圖18A，18B和18C簡要說明了三種典型的光盤。
圖18A的光盤RC1具有一個用保護層覆蓋的記錄面RS1。圖18B的光盤RC2有兩個設在同一側的記錄面RS1和RS2。光盤RC3有兩個設在相反側的記錄面RS1和RS2。
在圖7中表示了擾碼器504的細節。擾碼器504包括ID數據讀出器601，初始值發生器602，最大長度移位寄存器序列(M-序列)發生器603，計數器604，以及一個異或運算器605(模-二加法器)。
ID數據讀出器601被連接到ECC校驗字節發生器503(圖6)，用于從中接收2400字節的幀數據INF。ID數據讀出器601從標題塊WP中讀出用于識別扇區地址的地址數據，并且產生地址信號SA。
初始值發生器602被連接到ID數據讀出器601，以便從中接收地址信號SA。初始值發生器602根據地址信號SA產生一個初始值信號SI。
M-序列發生器603被連接到初始值發生器602，以便從中接收初始值信號SI。M-序列發生器603根據這一初始值信號SI設定一種預定的操作狀態。
計數器604被連接到ECC校驗字節發生器503，用于從中接收幀數據INF，并且按順序對當前接收的幀數據INF的字節或是長度計數。計數器604產生一個具有兩個電平的電平信號SS。電平信號SS在幀數據INF的前32字節計數完畢時變為高電平；而在后面的2368(2400-32)字節幀數據INF計數完畢時變為低電平。這表明已經發送了標題和子碼塊的數據HD和SC，而接下來的數據是幀數據中需要擾碼的用戶數據UD和ECC校驗字節CB。很顯然，這種字節數32和2368是根據幀數據中需要擾碼的實際數據格式來適當確定的。
M-序列發生器603同時連接到計數器604，以便從中接收電平信號SS。M-序列發生器603的輸出為零，直到接收到高電平的電平信號SS時為止。因此，在接收到高電平信號SS期間，M-序列發生器603根據來自初始值發生器602的初始值信號SI連續地產生隨機信號SR。然后，在接收到低電平信號SS時，M-序列發生器603就停止產生隨機信號并產生零，如上面所述。
異或運算器605被連接到M-序列發生器603和ECC校驗字節發生器503，用于分別從中接收隨機的(或是零值的)信號SR和幀數據INF。由于異或運算器605針對輸入的兩個信號INF和SR執行的是一種異或運算，幀數據INF在從計數器604接收到高電平信號之前不會被擾碼。這些沒有擾碼的幀數據INF就是標題和子碼SC，它們從異或運算器605被輸出到調制器505。
如果從計數器604接收到高電平信號SS，M-序列發生器603就根據初始值發生器602提供的初始值SI相應地產生一個隨機信號SR。然后，異或運算器605就按1個字節的單位對幀數據INF和隨機信號SR執行異或運算，并且輸出運算結果。從這一角度來看，來自計數器604的電平信號SS是一種擾碼開關信號，用于指示擾碼器504開始或是停止擾碼操作，并且僅對指定的數據部分執行擾碼。
在圖8中表示了M-序列發生器603，ID數據讀出器601，初始值發生器602，以及異或運算器605的具體結構。ID數據讀出器601包括二十四個輸出口b0到b23，各自用于輸出從標題塊HD中讀出的地址數據。這二十四個輸出口b0到b23是按照從最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)的順序依次排列的。在圖8中，LSB(b0)和MSB(b23)位于ID數據讀出器601的右、左兩端。
ID數據讀出器601從ECC校驗字節發生器503中讀出地址信息，它是幀數據INF的標題數據HD中的一個特定的連續扇區號。然后，ID數據讀出器601把被讀出的地址信息中最低的第四到第七位(b3-b6)中的四個比特發送給初始值發生器602。由于第四低位比特(b3)的增量是八，就使得這一地址數據SA按照八個扇區的間隔改變一次(增加1)。
初始值發生器602包括十五個輸出口，各自用于輸出一個比特，在圖8中為了簡潔而沒有表示。這十五個輸出口是從MSB到LSB按順序排列的。這樣，初始值發生器602就能產生一個15比特的初始值數據SI，它的15個比特對應著按照八個扇區間隔改變一次的這個4比特輸入地址數據SA。因此，十五比特的初始值SI就會按照地址數據SA每八個扇區改變一次。
在本實施例中，盡管地址數據SA和初始值SI是按照每八個扇區的間隔來改變或是更新的，但也可以采用作為預定扇區間隔Y的其他適當的數來更新數據SA和數值SI。這種預定的扇區間隔Y可以根據軌跡TR的每一轉中包括的扇區Sm的數量來適當確定，以便使地址數據SA在軌跡的每一轉中至少被更新一次。
M-序列發生器603最好是采用具有預定級數X的移位寄存器的形式構成。本實施例中的M-序列發生器603包括十五個觸發器FF0到FF14，構成一個帶反饋的15比特移位寄存器，其中的上述預定級數X是十五。在圖8中，為了簡潔沒有表示出第九到十三個觸發器FF8到FF12。各個觸發器FF0到FF14被連接到初始值發生器602的對應輸出端，以便從中接收一比特的數據。
值得注意的是，第一級觸發器FF0和十五級觸發器FF14分別被連接在初始值發生器602的MSB口和LSB口。這些觸發器FF0到FF14還連接到計數器604，以便從中接收擾碼開關信號SS。這些觸發器FF0到FF14根據其輸入信號進行操作，并且如圖8所示分別輸出操作結果信號Sf0到Sf14，在其中為了簡潔僅僅表示了信號Sf0，Sf4和Sf14。
M-序列發生器603進一步包括一個異或門701，它的兩個輸入口連接到觸發器FF0和FF4的輸出口，用來分別從中接收操作結果信號Sf0和Sf4。異或門701的輸出口連接到觸發器FF14的輸入口，以便用這兩個輸入信號Sf0和Sf4傳送其操作結果。
如果從計數器604接收到擾碼開關信號SS，來自初始值發生器602的初始值SI的每個比特就被置位到M-序列發生器603中相應的觸發器FF0到FF14上。這樣，M-序列發生器603就根據這一初始值SI來產生隨機化的信號SR。
異或運算器605包括八個在圖8中從左到右排列的異或門605a到605h，在圖中為了簡潔僅僅表示了異或門605b到605g。異或門605a被連接到觸發器FF14的輸出口，用于從中接收結果信號Sf14，將其作為一個比特信號S0。類似地，其他異或門605b，605c，605d，605e，605f，605g和605h分別被連接到七個觸發器FF13，FF12，FF11，FF10，FF9，FF8和FF7的輸出口；并且分別接收信號Sf13，Sf12，Sf11，Sf10，Sf9 Sf8和Sf7，將它們作為比特信號S1，S2，S3，S4，S5，S6和S7。
這樣，由M-序列發生器603產生的隨機化信號的這八個比特S0到S7就被提供給異或運算器605作為隨機化的信號SR。這種隨機化信號SR可以用以下公式來表示SR＝SK (1)，其中的″K″是從0到7范圍內的一個整數。
這八個異或門605a到605h還要連接到ECC校驗字節發生器503的輸出口，以便從中分別接收用戶數據UD的單比特數據D0到D7，并形成8比特(1字節)的隨機化數據。這樣就能將來自ECC校驗字節發生器503的八比特(1字節)數據D0到D7逐個字節地按順序傳送到異或運算器605，作為一字節用戶數據DK。這個一字節用戶數據DK可以用以下公式表示UD(1字節)＝DK(2)，其中的″K″是與公式(1)中相同的參數。
第一異或門605a對觸發器輸出的比特S0和數據比特D′0執行逐個比特的異或運算，并且輸出一比特的結果，作為擾碼的一個比特D′0。類似地，各個其他異或門605b到605h對觸發器輸出的比特S2到S7和ECC校驗字節發生器503輸出的比特D1-D7執行逐個比特的異或運算，并且分別輸出7比特的擾碼比特D′1到D′7。異或運算器605就是這樣對觸發器輸出的比特Sf14(S0)到Sf7(S7)和ECC校驗字節發生器503輸出的八個比特D0到D7執行逐個比特的異或運算，并且輸出8比特(1字節)的結果數據D′0到D′7。
具體地說，異或運算器605獲得置位到M-序列發生器603的初始值SI和從ECC校驗字節發生器503輸入的第一字節數據DK的異或結果。然后，異或運算器605將M-序列發生器603的十五個觸發器FF0-FF14構成的移位寄存器移位一比特；并且獲得上述移位的一比特初始值SI和從ECC校驗字節發生器503輸入的第二個1字節數據DK的異或結果。
此后，每當由觸發器FF0-FF14構成的移位寄存器被移動一比特時，異或運算器605就再一次獲得上述移位的一比特初始值SI和來自ECC校驗字節發生器503的下一個1字節數據的異或結果。因此，從異或運算器605輸出的一字節擾碼數據D′k就可以用以下公式來表示D′k＝DkSk (3)其中的″K″與公式(1)和(2)中相同，而″″是異或運算器的符號。
值得注意的是，圖8中的M-序列發生器603是一種移位寄存器式的序列發生器，也被稱為最大長度移位寄存器序列發生器，而且由這種發生器輸出的序列被稱為″最大長度序列″，或是簡稱為″M-序列″。M-序列發生器603產生的多項式有十五級，可以用以下公式表示成H(X)＝X15+X4+1 (4)。
M-序列發生器603具有一個十五級的移位寄存器，產生一個周期長度為Lp＝215-1或是32767比特的輸出序列。值得注意的是，如上所述，隨機化數據SK和1字節的擾碼幀數據DK的異或結果是在觸發器FF0-FF14構成的移位寄存器每移位一比特時獲得的。因此，利用這種M-序列發生器可以按照長度Lp＝32767比特的周期完成高達32767比特的隨機化。
以下要說明初始值SI的置位方法。如果記錄載體RC′的直徑是120mm，在半徑上測量的數據軌跡范圍是25mm到58mm，線性密度是0.3μm/比特，并且從數據長度來看的扇區長度是2530字節，則扇區的長度就是大約6.1mm。在這種情況下，在記錄載體RC′上數據區域的圓周內側大約有26個扇區，而在其圓周外側大約有60個扇區。
如圖8中所示，初始值發生器602按照ID數據讀出器601讀出的地址中第四到第七位較低的四個比特(b3-b6)值SA來改變其初始值SI。因此，初始值SI每八個扇區改變一次。從這一點來看，記錄軌跡Tr可以被劃分成多個區域，每個區域中有八個扇區，在其中如圖1所示采用相同的初始值SI。
在以下的表1中表示了適合產生擾碼數據的一例初始值SI。
表1
表1是由左半部和右半部的兩部分構成的。左半部最上一行中包括名稱分別為″ID.D″和″I.V.G.″的兩個主題欄。″ID.D″和″I.V.G.″表示ID數據讀出器601和初始值發生器602。
在下面一行又將″ID.D″欄稱為″b3-b6″，表示從ID數據讀出器601的口b3到b6輸出的十六進制值SA。在下面一行又將″I.V.G.″欄稱為″SI″，表示與左邊一欄中所示來自ID數據讀出器601的值相對應的(十六進制)初始值SI。表1的右半部與左半部基本上相同。
在本例中，″SI″欄各個格中的初始值被設定在每組數中的最大數，每一組數是通過對M-序列發生器周期和1的總和進行十六等分而產生的。具體地說，初始值0001h和5500h之間的距離是2048(32768/16)比特。換句話說就是可以實現2048字節數據的隨機化。
由于初始值SI是按照ID數據讀出器601讀出的地址中低位的第四到第七的四個比特(b3-b6)值SA來改變的，所以這一初始值SI是按照八個扇區(每八個扇區)的間隔來改變的。因此，即使記錄的是相同的數據，但跨過128(16×8)個扇區后的數據仍是隨機化的。進而，由于記錄載體RC′的每一轉中扇區最大數在本例中是60，所以記錄在相鄰或是鄰接軌跡上的信號之間的相關性就會變得很低。
按照本實施例，如上所述，標題和子碼數據HD和SC是不經過擾碼的。因此，記錄在徑向方向上相鄰軌跡上的32字節標題HD，子碼數據SC，再同步幀面數據RS以及幀尾數據PA之間存在密切的相關性。然而，用于這種數據HD和SC的記錄區域長度小于100μm，因此實際上沒有問題。值得注意的是，標題HD沒有擾碼，這是因為在重現期間如果不知道初始值就無法對其執行反擾碼。
子碼數據SC也是沒有擾碼的，因為子碼數據SC記錄的是數據類型，比如是音頻或是視頻數據，而這種數據最好能在不需要反擾碼的條件下被讀出。這樣就有可能對子碼數據SC擾碼，其唯一的副作用是在讀出子碼數據SC時需要增加用于反擾碼的時間。
按照以上參照表1所述的情況，用一個初始值SI就可以為2048字節的數據擾碼。按照本實施例，由于每個扇區中需要擾碼的數據是2368(2400-32)字節，這320(2368-2048)字節的數據INF是用來自M-序列發生器603的同一隨機化信號SR進行擾碼的。
然而，由于320字節數據的長度是768μm(320字節×8×0.3)，這樣做實際上沒有問題。另外，光盤RC′的最內側圓周上具有大約二十六個扇區，超過八個扇區的兩倍。因此，如果為第一區域R1設定的初始值SI的值是0001h，為此后的區域R2和R3設定的初始值SI就分別是5500h和0002h。這就是說，在相對于光盤RC′的徑向方向上不會在另外區域的旁邊設置這三個連續的區域R1，R2和R3，并且保證從相鄰軌跡上產生的信號不可能出現相關性。
在圖19中和擾碼器504一起表示了另一種與圖8的ID數據讀出器601極為相似的ID數據讀出器601R。ID數據讀出器601R將讀出的地址信息中最低位的第五到第八的四個比特(b4-b7)而不是第四到第七比特作為地址數據SA發送給初始值發生器602。最低位的第五比特(b4)被增加十六(16)，使這一地址數據SA按照十六個扇區的間隔來改變(增加1)。因此，初始值SI的這十五個比特按照地址數據SA每十六個扇區改變一次。
初始值SI可以按照與上述表1中相同的方式來設定，將其作為口b4到b7的輸出。然而，由于初始值SI是按照十六個扇區(每十六個扇區)的間隔來改變的，需要記錄的數據將會在256(16×16)個扇區的范圍內被隨機化。以下要參照圖20來說明針對根據地址數據SA(b4到b7)被擾碼的數據進行反擾碼的操作方式。
在圖9中表示了用M-序列發生器603產生的隨機化數字SR進行擾碼后的信號的相關性模擬結果。值得注意的是，在此時采用圖19的ID數據讀出器601R向初始值發生器602提供地址SA。在圖9中，實線Cr15和虛線Cr18分別表示用十五級移位寄存器和十八級移位寄存器進行隨機化的信號的模擬相關性。
這些結果是在以下條件下通過計算機模擬而獲得的。記錄的用戶數據UDf是零值數據。初始值SI被設定在按照每十六個扇區的間隔更新一次。
具體地說，如果M-序列發生器603的隨機化信號在當前受到光束掃描的目標軌跡和鄰接軌跡之間被移動Δn字節，就認為Δn是從1到215-2逐步改變的。在這種情況下將被掃描軌跡的一字節數據與鄰接的軌跡相比較。如果兩個數據相同，就將每個比較結果設定為″1″，否則就設定為″0″。
根據上述的比較結果，可以用以下公式來表示鄰接軌跡中信號之間的相關性S(t)=Σi=1MΣj=1Mδ(M(i-1)+j)τ·if(R(j)=R(i+j))---(5)]]>其中的M＝215-2；″δ″表示三角函數；″τ″代表傳輸速率為1.8兆字節/秒時的一字節周期長度。
在圖9中，采用截止頻率為2kHz的低通濾波器對數值S(t)濾波，并且將其保持在峰值。在圖中相對于代表保持峰值的垂直軸線和代表相應時間的水平軸線標出了這樣所保持的各個峰值。值得注意的是，用于峰值保持的時間常數被設定在0.55秒。
具有十五級移位寄存器的M-序列發生器的周期是(215-1)比特；而具有十八級移位寄存器的M-序列發生器的周期是(218-1)比特。因此，如果初始值SI每十六個扇區(按照十六個扇區的間隔)被更新一次，就會用到15級M-序列系統的幾乎所有周期。然而，僅僅用到了18級M-序列系統周期中的八分之一。
如圖9中所示，具有少于15級寄存器的實線Cr15比整個周期范圍內具有18級寄存器的虛線Cr18低得多。圖中的線Cr15和Cr18分別對應著15級移位寄存器和18級移位寄存器。因此，按照本發明，具有少量移位寄存器的M-序列發生器可以比具有較多移位寄存器的M-序列發生器能更有效地降低信號的相關性，并且能制成緊湊的尺寸。即使采用每八個扇區更新一次隨機化數據SR(地址SA)的ID數據讀出器601代替這一ID數據讀出器601R，同樣能獲得這種降低信號相關性的效果。
在圖10中表示了一種重現裝置，用于從圖1的光盤RC上重現隨機化的數據。這一重現裝置RA包括盤電機102，盤電機驅動器114，進給電機116，以及進給電機控制器118，它們與圖5中的記錄裝置WA基本上相同。
重現裝置RA進一步包括光頭104R和主控制器130R，其結構和功能與圖5中的光頭104和主控制器130非常接近。在裝置中有一個連接到主控制器130R的光源驅動器146，用于控制光源104a的操作。
一個前置放大器142被連接到光電探測器104e，用于從中接收定位信號Sc1，Sc2，Sc3和Sc4。前置放大器142放大這些定位信號，并且產生聚焦誤差信號FE，跟蹤誤差信號TE，以及重現的信息信號。
一個控制器144被連接到前置放大器142，用于從中接收聚焦和跟蹤誤差信號FE和TE，從而產生聚焦控制信號FRD，跟蹤控制信號TRD，以及光頭驅動信號TRSD。
進給電機118進而被連接到控制器144，以便從中接收光頭驅動信號TRSD。進給電機控制器118根據這一信號TRSD驅動進給電機116使光頭104R準確地定位。
光頭104R被進一步連接到控制器114，用于從中接收聚焦控制信號FOD和跟蹤控制信號TRD。光頭104R根據這些信號FOD和TRD來控制光束Ls，使其聚焦和跟蹤在光盤RC的瞄準位置。
一個解調器1101被連接到前置放大器142，用于從中接收重現的信息信號，對其進行解調，從中提取出記錄在光盤RC′上的擾碼信號FRf。盤電機控制器114被進一步連接到解調器1101，用于從中接收重現的信號，通過測量這些重現信號之間的間隔而產生盤電機控制信號。
一個去格式器1100被連接到解調器1101，用于從中接收解調的數據FRf，以便執行誤差校正和反擾碼操作，從而重現出原始的用戶數據UD。一個輸出口1405被連接到去格式器1100，用于通過它向個人計算機一類的外部設備提供重現的原始用戶數據UD。
在圖11中表示了圖10中的去格式器1100。這一去格式器1100包括一個反擾碼器1102和一個ECC解碼器1103。反擾碼器1102被連接到解調器1101(圖10)，用于從中接收解調的數據FRf，它是由沒有擾碼的32字節標題HD和子碼SC以及擾碼的用戶數據UD和校驗字節CB構成的。
反擾碼器1102從沒有擾碼的標題數據HD中讀出地址，并且對擾碼的用戶數據UD和校驗字節CB執行反擾碼。這樣就獲得了反擾碼的用戶數據UD和CB以及標題HD和子碼SC。
ECC解碼器1103被連接到反擾碼器1102，用于從中接收沒有擾碼的數據和校驗字節CB，對其執行誤差校驗。這樣就能重現出沒有誤差的原始幀數據INF。
在圖12中表示了反擾碼器1102。反擾碼器1102包括ID數據讀出器1201，初始值發生器1202，M-序列發生器1203，計數器1204，以及一個異或運算器1205，它與圖7的反擾碼器504具有基本上相同的結構。
在工作中，ID數據讀出器1201從通過解調器1101輸入的解調信號中讀出地址數據，并將地址SA輸出到初始值發生器1202。初始值發生器1202根據地址數據SA產生初始值SI，并且在M-序列發生器1203中預置初始值SI。
計數器1204對解調器1101輸入的數據長度計數，并且向M-序列發生器1203輸出具有兩個電平的電平信號，將其作為一個反擾碼開關信號SD。反擾碼開關信號SD與擾碼開關信號基本上相同。因此，在從扇區的開頭接收到前32個字節之后，反擾碼開關信號SD就變為高，并且在完成了對此后的2368(2400-32)字節幀數據INF的計數之后變為低。
M-序列發生器1203的輸出為零，直至接收到這一結束信號時為止。因此，從解調器1101輸出的數據在接收到反擾碼起始信號Sd之前不會受到反擾碼，因此就會從異或運算器1205中輸出沒有經過反擾碼的數據。
一旦從計數器1204接收到結束信號Sd，M-序列發生器1203就根據初始值發生器1202提供的初始值SI相應地產生一個隨機化的信號。然后由異或運算器1205以1字節為單位對解調器1101和M-序列發生器1203提供的信號執行異或運算，并且輸出運算結果。
在圖13中表示了用于反擾碼操作的M-序列發生器1203。M-序列發生器1203與圖8中所示的M-序列發生器603基本上相同。具體地說，觸發器FF0和FF4的輸出的異或結果是通過一個異或門1301獲得的，由異或門1301將結果輸入到觸發器FF14。很明顯，ID數據讀出器1201，初始值發生器1202，異或運算器1205與圖8中相應的部件也是基本相同的。值得注意的是，異或運算器1205包括八個異或門1205a到1205h。
ID數據讀出器1201讀出地址，并且將低位的第四到第七比特(b3-b6)SA傳送到初始值發生器1202，由后者產生與此值相對應的一個初始值SI。一旦從計數器1204接收到結束信號SD，來自初始值發生器1202的初始值SI就被置位到構成M-序列發生器1203的各個觸發器FF0-FF14。
因此，按照本實施例，可以通過解調和反擾碼讀出地址。這樣就能按照圖7所描述的擾碼方法在從記錄載體RC上讀出數據時實現高速的檢索。然而，在不能讀出地址的情況下是無法知道初始值SI的，這樣就不能進行反擾碼。因此地址讀出需要有高度的可靠性。但是，由于信號的衰減或記錄載體上的塵埃和異物，要讀出所有地址往往是困難的。
在下文中描述了一種記錄裝置和一種重現裝置，即使是存在信號的衰減，或是在記錄載體表面上存在塵埃和異物，它仍可以準確地讀出地址，并且可靠地實現擾碼和反擾碼。
在圖20中表示了另一種ID數據讀出器1201R，它與圖13的ID數據讀出器1201非常近似。這種ID數據讀出器1201R被裝入反擾碼器1102，用于對通過圖19的裝有ID數據讀出器601R的擾碼器504進行擾碼后的數據執行反擾碼。此后的反擾碼操作與參照圖12和13所述的反擾碼器1102中執行的操作相同。
第二實施例以下參照圖14和15來說明按照本實施例的記錄裝置和重現裝置。值得注意的是，按照本實施例的記錄裝置WA和重現裝置RA與第一實施例中相應的區別僅在于數據格式器和數據去格式器。因此，為了簡潔而省略了對這些裝置中除數據格式器和數據去格式器之外其他部分的詳細說明。
在圖14中表示了圖6的數據格式器122的一種變形。按照本實施例的另一種數據格式器122R包括的部件與數據格式器122相同，但是ECC校驗字節發生器503和擾碼器504的位置是彼此顛倒的。具體地說，如圖9中清楚地顯示的，在這一數據格式器122R中，ECC校驗字節發生器503被連接到擾碼器504，后者再連接到標題數據發生器502。
由于部件503和504被相互顛倒的結果，這種格式器122R在操作中與格式器122具有以下不同點。然而，如果采用與參照圖7和8描述的上述方法基本上相同的方法，通過標題數據發生器502的用戶數據UD僅有2048個字節會被擾碼器504擾碼。值得注意的是，在本實施例中，擾碼開關信號SS在前32字節幀數據INF被計數完畢時變成高；并在此后2048(2080-32)字節的幀數據INF被計數完畢時變成低。
經過擾碼器504的擾碼之后，由ECC校驗字節發生器503產生320字節的ECC校驗字節CB，并且將其附加在擾碼的2048字節用戶數據上。2048字節的擾碼數據和320字節未擾碼的校驗字節CB被調制器505和幀格式器506按照與數據格式器122中基本上相同的方法進行處理。然而，反擾碼開關信號SD在從扇區開頭接收完前32個字節時變成高，并在對此后的2048(2400-320-32)字節幀數據INF完成計數時變成低。
在圖15中表示了圖11的數據去格式器1100的一種改型。按照本實施例的這種改型的數據去格式器1100R包括的部件與數據去格式器1100相同，但是反擾碼器1102和ECC解碼器1103被相互顛倒了。具體地說，在這種數據去格式器1100R中，反擾碼器1102被連接到ECC解碼器1103，而后者被連接到在圖10中所示的解調器1101。
ECC解碼器1103接收解調的數據，其中包括未擾碼的32字節標題HD和子碼SC，擾碼的用戶數據UD，以及未擾碼的320字節的校驗字節CB。ECC解碼器1103使用未擾碼的320字節校驗字節CB對來自前置放大器142的重現數據執行誤差校正。這樣就得到了2048個字節的經過誤差校正的數據HD，SC和UD。
反擾碼器1102從經過誤差校正的未擾碼標題數據HD中讀出地址，并且僅僅針對經過誤差校正的用戶數據UD執行反擾碼。這樣就獲得了反擾碼的數據UD和不經過反擾碼的標題HD，子碼SC以及校驗字節CB。
具體地說，首先要對讀出信號解調，對糾錯碼解碼，然后讀出地址；此后再根據讀出的地址來執行反擾碼。
如上所述，由于地址是在ECC解碼之后被讀出的，由信號衰減或是類似因素造成的錯誤結果可以得到校正。這樣就能讀出具有高度可靠性的地址，并且能夠可靠地對信號執行反擾碼，但是，與上述第一實施例相比，在讀出地址時需要較長的時間。由于糾錯碼CB是在對數據擾碼之后添加的，雖然ECC校驗字節CB沒有被擾碼，但是也是隨機化的，因為數據塊已經被隨機化了。這樣就能縮短M-序列周期的長度，并且可以簡化M-序列發生器。
在上述實施例中，盡管用于M-序列發生器的初始值SI是按照每八個扇區被更新或改變一次的，但這種初始值SI當然也能按照每十六個扇區被更新一次。具體地說，這種更新間隔可以被設定成與上述預定的扇區間隔數Y相應的任何適當值，這樣就能使初始值SI在記錄軌跡的最內側不止一次地改變。
以上實施例是參照恒定的記錄線速度(CLV)來說明的，在這種情況下，在記錄數據時是按照一致的圓周速度來驅動記錄載體的，但是本發明并非僅限于此。
例如，本發明還可以適合恒定角速度(CAV)的記錄，按照一致的角速度來驅動記錄載體，也可用分區CAV(ZCAV)將記錄載體分成多個分區來記錄數據，從而使每個分區的內側圓周軌跡具有基本上相同的數據密度。總之，地址是用軌跡編號和扇區編號的組合來記錄的，其中的一個軌跡是記錄載體的一圈，軌跡編號在半徑方向上按順序排列，而扇區編號是在記錄載體的圓周方向上按順序排列的。在這種情況下，扇區被排列在半徑方向上，而初始值是按照軌跡編號來確定的。如果根據這種初始值產生隨機化的信號，就可以降低相鄰軌跡之間的信號相關性。
根據扇區編號和軌跡編號的最低有效位也可以確定用于擾碼的初始值。另外，如果根據軌跡編號的最低有效位和扇區編號的最低有效位來確定初始值，就能縮短M-序列的周期，并且能相應地簡化M-序列發生器。具體地說，如果軌跡編號的最低有效位是零，就為具有偶數扇區編號的扇區選擇第一初始值，并且為具有奇數扇區編號的扇區選擇第二初始值；如果軌跡編號的最低有效位是一，就為具有偶數扇區編號的扇區選擇第二初始值，并且為具有奇數扇區編號的扇區選擇第一初始值。由于扇區是在半徑方向上排列的，M-序列的初始值對相鄰軌跡的扇區是完全不同的，因而能以扇區單位來降低信道的相關性。這樣就能使用兩個初始值，并且縮短M-序列的周期。
M-序列發生器的初始值也需要按照每八個扇區來改變，這種初始值也可以每一個扇區或是每十六個扇區改變一次。具體地說，只要按照比記錄在記錄載體內側圓周的軌跡上的扇區數目小的單位來改變初始值，記錄在相鄰軌跡上的相同數據之間的相關性就可以降低。
本發明并不僅限于使用M-序列發生器，還可以使用任何能夠按照給定初始值的預定規律產生隨機化信號的裝置。
本發明采用了結構非常簡單的最大長度序列發生器，這樣就能根據用于識別信息所記錄的扇區位置的識別信息值使準備記錄的信息隨機化。這樣就降低了相鄰軌跡上信號之間的相關性，并且能使串音的影響隨機化，從而降低其對跟蹤誤差信號的影響，實現穩定的跟蹤控制。由于來自相鄰軌跡的串音被隨機化了，重現信號的不穩定性也被隨機化了，并且可以減少在信號重現期間使用的鎖相環(PLL)的不穩定。
重現信號中的低頻分量被降低了，在跨越多個扇區記錄相同的數據時，由于數據被隨機化了，信號重現期間的數字化工作也可以簡化。
顯而易見，以上描述的本發明在若干方面可以用多種方式加以改變。此類改變并不意味著脫離了本發明的精神和范圍，所有此類變更對本領域的技術人員都是顯而易見的，并且已被包括在以下權利要求書的范圍之內。
盡管本發明是參照附圖結合著最佳實施例來描述的，需要指出的是，各種變更和修改對本領域的技術人員都是顯而易見的。此類變更和修改應該被視為已經被包括在權利要求書所限定的本發明范圍之內，除非它脫離了權利要求書的范圍。
本發明可以在光學記錄載體上用很高的密度來記錄信息，而其中從鄰接軌跡上重現的信號之間的相關性是不可避免的。按照本發明，由于各個相鄰軌跡上記錄的信息按照不同的圖形被隨機化了，即使記錄的原始信息是相同的，例如″零″信息，這些軌跡中的信號之間仍然不存在相關性。
這樣，用戶就可以用很高的密度在光學記錄載體上記錄各種類型的信息，并且重現出彼此之間沒有串音和抖動等相關作用的記錄信息。
權利要求
1.一種用于在其上記錄信息的光學記錄載體，包括在其上按螺旋或是同心圖形設置的記錄軌跡；以及在上述記錄軌跡上形成的多個扇區，其每一個用于記錄上述信息和用于識別上述記錄扇區位置的扇區信息，其中，上述信息在采用最大長度序列發生方法對用相對于初始值的等級的預定級數所產生的值進行隨機化之后進行記錄，上述初始值在上述記錄軌跡的每一圈中至少被更新一次。
2.按照權利要求1的光學記錄載體，其特征是上述預定級數是根據記錄在上述扇區上的上述信息的數據量來確定的。
3.按照權利要求2的光學記錄載體，其特征是上述預定級數大于或等于十五。
4.按照權利要求1的光學記錄載體，其特征是上述初始值是按照一系列預定數目的上述扇區的間隔來更新的。
5.按照權利要求4的光學記錄載體，其特征是上述預定數目大于或等于八。
6.按照權利要求4的光學記錄載體，其特征是上述預定數目等于十六。
7.一種記錄方法，用于在按照螺旋或是同心圖形而設置在光學記錄載體上的具有多個扇區的記錄軌跡上記錄信息，上述方法包括以下步驟根據上述信息來產生適合在上述扇區上記錄的信息單位；產生指示用于記錄所產生的上述信息單位的相應扇區的位置的扇區信息；根據上述扇區信息產生一個初始值；利用最大長度序列發生方法用第一預定級數根據上述初始值產生一個隨機化數字，其第一預定級數是按照上述信息單位的數量來確定的；以及用上述隨機化數字對上述信息單位擾碼。
8.按照權利要求7的記錄方法，其特征是上述初始值在上述軌跡的每一圈中至少被更新一次。
9.按照權利要求7的記錄方法，其特征是上述扇區信息是按照一系列第二預定數目的上述扇區的間隔來更新的。
10.按照權利要求9的記錄方法，其特征是上述第二預定數目大于或等于八。
11.按照權利要求9的記錄方法，其特征是上述第二預定數目等于十六。
12.按照權利要求7的記錄方法，其特征是上述第一預定數目大于或等于十五。
13.一種記錄裝置，用于在按照螺旋或是同心圖形設置在光學記錄載體上的具有多個扇區的記錄軌跡上記錄信息，上述裝置包括一個信息單位產生裝置，用于根據上述信息來產生適合在上述扇區上記錄的信息單位；一個扇區信息產生裝置，產生指示用于記錄上述信息單位的相應扇區的位置的扇區信息；一個初始值產生裝置，根據上述扇區信息產生一個初始值；以及一個擾碼裝置，利用最大長度序列發生方法用第一預定級數根據上述初始值產生的一個隨機化數字對上述信息單位擾碼，其第一預定級數是按照上述信息單位的數量來確定的。
14.按照權利要求13的記錄裝置，其特征是上述第一預定數目大于或等于十五。
15.按照權利要求13的記錄裝置，其特征是上述初始值在上述軌跡的每一圈中至少被更新一次。
16.按照權利要求13的記錄裝置，其特征是上述扇區信息是按照一系列第二預定數目的上述扇區的間隔來更新的。
17.按照權利要求16的記錄裝置，其特征是上述第二預定數目大于或等于八。
18.按照權利要求16的記錄裝置，其特征是上述第二預定數目等于十六。
19.從具有多個扇區的記錄軌跡上重現信息的重現方法，其中，上述信息和用于指示記錄著上述信息的相應扇區位置的扇區信息一起被記錄在光學記錄載體上的螺旋或是同心圖形上，用相對于所產生的初始值具有第一預定級數的一個最大長度發生器所產生的隨機化數字使上述信息隨機化，并且根據上述扇區信息在上述記錄軌跡的每一圈中至少將上述初始值更新一次，該方法包括以下步驟從上述扇區上重現上述扇區信息和擾碼的信息；根據上述重現的扇區信息重現上述的初始值；采用與記錄時所使用的相同的最大長度序列發生方法根據上述重現的初始值重現出上述隨機化數字；以及用上述重現的隨機化數字對上述重現的擾碼信息進行反擾碼。
20.按照權利要求19的重現方法，其特征是上述扇區信息是按照一系列第二預定數目的上述扇區的間隔來更新的。
21.按照權利要求20的重現方法，其特征是上述第二預定數目大于或等于八。
22.按照權利要求20的重現方法，其特征是上述第二預定數目等于十六。
23.按照權利要求19的重現方法，其特征是上述第一預定數目大于或等于十五。
24.從具有多個扇區的記錄軌跡上重現信息的重現裝置，其中，上述信息和用于指示記錄著上述信息的相應扇區位置的扇區信息一起被記錄在光學記錄載體上的螺旋或是同心圖形上，用相對于所產生的初始值具有第一預定級數的一個最大長度發生器所產生的隨機化數字使上述信息隨機化，并且根據上述扇區信息在上述記錄軌跡的每一圈中至少將上述初始值更新一次，該裝置包括一個重現裝置，用于從上述扇區中重現上述扇區信息和擾碼的信息；一個初始值重現裝置，用于根據上述重現的扇區信息重現上述初始值；一個重現裝置，它采用與記錄時所使用的相同的最大長度序列發生方法根據上述重現的初始值重現出上述隨機化數字；以及一個反擾碼裝置，用上述重現的隨機化數字對上述重現的擾碼信息進行反擾碼。
25.按照權利要求24的重現裝置，其特征是上述扇區信息是按照一系列第二預定數目的上述扇區的間隔來更新的。
26.按照權利要求25的重現裝置，其特征是上述第二預定數目大于或等于八。
27.按照權利要求25的重現裝置，其特征是上述第二預定數目等于十六。
28.按照權利要求24的重現裝置，其特征是上述第一預定數目大于或等于十五。
29.一種在其上具有記錄信息的光學記錄載體，包括在其上按螺旋圖形和同心圖形中的一個設置的記錄軌跡；以及在上述記錄軌跡上形成的多個扇區，用于記錄上述記錄信息和用于識別每個記錄扇區位置的扇區信息，其中，在上述多個扇區上具有適合于在采用最大長度序列發生方法用相對于初始值的預定級數所產生的值進行隨機化之后被記錄的信息，上述初始值在上述記錄軌跡的每一圈中至少被更新一次。
30.按照權利要求29的光學記錄載體，其特征是上述光學記錄載體包括上述記錄信息和記錄在上述多個扇區上的上述扇區信息。
31.按照權利要求29的光學記錄載體，其特征是上述等級的預定級數是基于記錄在上述多個扇區上的上述信息的數據量。
32.按照權利要求29的光學記錄載體，其特征是上述等級的預定級數不少于十五。
33.按照權利要求29的光學記錄載體，其特征是上述初始值是按照與一系列預定數目的扇區相關的間隔來更新的。
34.按照權利要求33的光學記錄載體，其特征是上述扇區的預定數目不少于八。
35.按照權利要求33的光學記錄載體，其特征是上述扇區的預定數目等于十六。
全文摘要
一種光學記錄載體(RC和RC′)、以及在這種光學記錄載體(RC和RC′)上記錄和重現信息的方法和裝置，用于降低來自相鄰軌跡(TR)的串音的影響，并且可以實現穩定的尋跡控制。在光學記錄載體(RC和RC′)的表面上按螺旋或是同心圖形設置一個記錄軌跡(TR)，在軌跡上記錄劃分成扇區單位(S)的信息(Sm)。每個扇區進一步包括六十個幀(FRf)。每一幀(FR)包括一個再同步幀面(RS)場，一個幀地址(FA)場，數據(INF)場，以及一個幀尾(PA)場。指示信息(INF)扇區的位置的識別信息(SA)被記錄在第一幀(FR1)的數據塊中。根據這一識別信息(SA)值，采用一個十五級的最大長度序列發生器(603)所產生的值(SR)對記錄在數據(INF)后面的用戶數據(UDf)進行擾碼。這樣就能降低相鄰軌跡(TR)的信號之間的相關性，并使串音的影響隨機化，從而減少其對跟蹤誤差信號的影響，并且實現極為穩定的跟蹤控制。
文檔編號G11B20/10GK1542753SQ200410005868
公開日2004年11月3日 申請日期1996年4月1日 優先權日1995年4月10日
發明者守屋充郎, 田中伸一, 平山康一, 一 申請人:松下電器產業株式會社, 株式會社東芝