專利名稱：高容量記錄媒體的編碼方法及其解碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高容量記錄媒體的編碼方法與其解碼裝置，尤指一種解決現(xiàn)有光碟片規(guī)格書中最大容量編碼的限制，使其可達到100分鐘的記錄時間，并能和現(xiàn)有的光碟機與光碟片相容的記錄媒體的編碼方法及解碼裝置。
近年來，隨著軟件的功能與規(guī)模的快速發(fā)展，以及電腦運算速度的快速提升，使得傳統(tǒng)的光碟片已漸漸不能儲存多媒體應(yīng)用所需的容量，于是新一代的DVD系列產(chǎn)品就在需求聲中誕生了，雖然DVD家族的出現(xiàn)，使得單片120mm直徑碟片的容量提升為CD家族的4倍以上，然而DVD家族真正普及還需要等待各大制造廠商的支持與消費者的接受，一般預(yù)測DVD家庭真正普及的時間大致在2000-2001年以后。在這新產(chǎn)品被接受之前的孕育期，消費者對提高CD-R/CD-RW光碟片記錄容量的產(chǎn)品仍是有所期盼的。如何讓消費者在不太增加其成本，及易于以現(xiàn)有光碟片與光碟機制造技術(shù)達成較高容量可記錄時間的動機，引發(fā)本發(fā)明的提出。
關(guān)于現(xiàn)有的記錄媒體的編碼方法，如

圖1至圖6所示。請參閱圖1所示，它是現(xiàn)有的CD-R/CD-RW光碟片的ATIP編碼隨半徑而變化的安排方式；現(xiàn)有的CD-R/CD-RW光碟片在刻制信息紋道(groove)時，使其導(dǎo)軌為具有某一特定頻率的類似正弦波方式擺動(wobble)的凹下紋道，并利用其擺動的頻率載波，建立時序信息及光碟片格式方面各項必要的信息，此方法稱為Absolute Time in pre-grove(ATIP).ATIP的編排方式由程序區(qū)開始位置為起點標(biāo)示，并向外徑方向延伸，此時間點由圖1所標(biāo)示為t4(00:00:00)位置，t4同時標(biāo)示光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的結(jié)束時間(99:59:74)。t5位置為最后記錄信息的導(dǎo)出(lead-out)的開始時間，由ATIP編碼決定。向內(nèi)徑方向延伸t3位置為導(dǎo)入(lead-in)的開始時間點，此點也由ATIP編碼決定。再向內(nèi)延伸為PCA的起點時間t2(由t3-00:13:25而得)。因此CR-R/CD-RW光碟片的信息結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外依序為PCA,PMA,lead-in,program area及l(fā)ead-out各區(qū)。以時序觀察則為以t4參考點向外漸增加其時間，向內(nèi)則由ATIP所定義的導(dǎo)入開始時間回推。
圖2表示現(xiàn)有的CR-R/CD-RW光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的ATIP編碼的信息格式；ATIP的信息格式為利用二位十進制(binary code decimal BCD)表示其分、秒及信息框架的結(jié)構(gòu)，分別為擁有2比特的BCD如下分2比特BCD(M1..M4及M5..M8)，MSBit(M1)在第5位置；秒2比特BCD(S1..S4及S5．．S8),MSBit(S1)在第13位置；框架2比特BCD(F1..F4及F5..F8),MSBit(F1)在第21位置；導(dǎo)入?yún)^(qū)的分、秒、框架的最大比特所代表意義為，當(dāng)M1S1F1=000程序區(qū)及導(dǎo)出區(qū)的時間碼；=100功率校正區(qū)(PCA)，程序管理區(qū)(PMA)及導(dǎo)入?yún)^(qū)的時序碼；=101特殊信息1，記載寫入功率、參考轉(zhuǎn)速、應(yīng)用碼、碟片形式等信息；=110特殊信息2，導(dǎo)入?yún)^(qū)的開始時間；=111特殊信息3，最后導(dǎo)出區(qū)的可能開始時間；=001附加信息1，CD-R保留(未定義)而CD-RW定義速度范圍、最佳功率控制參數(shù)及在參考轉(zhuǎn)速下的擦拭功率；=010附加信息2，CD-R保留(未定義)而D-RW定義在高、低轉(zhuǎn)速下的寫入功率、最佳功率控制參數(shù)及在高、低轉(zhuǎn)速下的擦拭功率；=011附加信息3，CD-R及CD-RW均保留(未定義)。
圖3表示現(xiàn)有的CD-R光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的ATIP編碼位置安排；對于CD-R光碟片的格式而言，ATIP信息在原導(dǎo)入?yún)^(qū)，依框架的排列順序增加，框架內(nèi)容由特殊信息1(3個位組)接續(xù)九個正常時序碼(timecode)，然后再接續(xù)特殊信息碼2，再接續(xù)九個正常時序碼，然后再接續(xù)特殊信息碼3，再接續(xù)九個正常時序碼，如此以三個特殊信息碼及27個正常時序碼構(gòu)成信息循環(huán)模組，重復(fù)出現(xiàn)在導(dǎo)入?yún)^(qū)間。
圖4表示現(xiàn)有的CD-R光碟片的ATIP編碼的信息格式中特殊信息1的部分信息內(nèi)容；由MIS1F1=101定義本信息區(qū)，并利用信息框架編碼區(qū)A1,A2,A3定義是否有附加信息的使用，如果有使用則需加以定義，但是目前CD-R規(guī)格書中將此部分全部保留未加以定義。CD-RW則定義附加信息1及附加信息2，至于附加信息3則保留。
圖5表示現(xiàn)有的CD-R/CD-RW光碟片的AIIP編碼的信息格式中特殊信息2的信息內(nèi)容；由M1S1F1=110定義本信息區(qū)，為定義光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的起始時間。
圖6表示現(xiàn)有的CD-R/CD-RW光碟片的AIIP編碼的信息格式中特殊信息3的信息內(nèi)容；由M1S1F1=111定義本信息區(qū)，為定義光碟片在最外導(dǎo)出區(qū)的可能起始時間，當(dāng)光碟機在讀取光碟片ATIP信息時會將特殊信息3的M1S1F1均解譯為000，因此在BCD碼的限制下，七個比特最大可記錄的分鐘數(shù)為1111001即79分鐘，而最大可記錄數(shù)為1101001即60(0-59)秒，最大的信息框架，則依規(guī)定可到1110101即75(0-74)，因此目前光碟片在BCD編碼規(guī)則下最多只能記錄79分鐘59秒的信息長度。
由圖1至圖6可知，現(xiàn)有的光碟片設(shè)計因受信息軌跡間距(trackpitch)的限制及在光碟片的相關(guān)編碼上受BCD編碼規(guī)則限制，光碟片可記錄時間不能超過80分鐘的限制。
一般而言，光碟片增加記錄時間的方法有(1)更有效的信息編碼，(2)將記錄凹坑及記錄軌跡間距縮小，(3)使用短波長光源，(4)使用更大的數(shù)值孔徑，(5)使用多層膜層技術(shù)。本發(fā)明將利用選定的一個比特組，應(yīng)用特定的信息編碼，定義外加延伸可記錄時間及在合理范圍內(nèi)縮小記錄軌跡間距及降低碟片旋轉(zhuǎn)速度的方法，解決目前國內(nèi)縮小記錄軌跡間距及旋轉(zhuǎn)速度的方法，解決目前CD-R80分鐘記錄時間的限制，由于不改變現(xiàn)有使用的波長及數(shù)值孔徑，因此本發(fā)明與現(xiàn)有光碟機能相容，但在有解譯本發(fā)明的編碼時，即能記錄與再生比現(xiàn)有光碟片更高容量的信息。
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種高容量記錄媒體的編碼方法與其燒錄及再生裝置，其能將現(xiàn)有的CD-R/CD-RW 74分鐘或80分鐘的信息容量，提升至100分鐘的信息記錄時間。
以下結(jié)合本發(fā)明的實施例及附圖對本發(fā)明作進一步的發(fā)明。其中附圖僅供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
圖1是公知CD-R/CD-RW光碟片的ATIP編碼隨半徑而變化的安排方式。
圖2是公知CD-R/CD-RW光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的ATIP編碼的信息格式。
圖3是公知CD-R光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的ATIP編碼位置安排。
圖4是公知CD-R光碟片的ATIP編碼的信息格式中特殊信息1的信息內(nèi)容。
圖5是公知及本發(fā)明的實施例1及實施例2的CD-R/CD-RW光碟片的ATIP編碼的信息格式中特殊信息2的信息內(nèi)容。
圖6是公知及本發(fā)明的實施例1及實施例2的CD-R/CD-RW的光碟片的ATIP編碼的信息格式中特殊信息3的信息內(nèi)容。
圖7是本發(fā)明實施例1及實施例2的CD-R/CD-RW光碟片的外加延伸記憶時間的編碼內(nèi)容。
圖8是本發(fā)明實施例1及實施例2的CD-R/CD-RW光碟片的ATIP編碼及高容量編碼(HCC)隨半徑而變化的安排方式。
圖9是本發(fā)明實施例1的CD-R光碟片的高容量編碼(HCC)的信息安排。
圖10是本發(fā)明實施例1、實施例1的另一實施例、實施例2及實施例2的另一實施例的CD-R/CD-RW光碟片附加信息3的編碼信息內(nèi)容(可位于高容量編碼區(qū)或?qū)雲(yún)^(qū))。
圖11是本發(fā)明實施例1的CD-R光碟片在高容量編碼(HCC)的特殊信息1的信息內(nèi)容及其另一實施例的CD-R光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息1的信息內(nèi)容。
圖12是本發(fā)明實施例1的另一實施例的CD-R光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的信息安排。
圖13是本發(fā)明實施例2的CD-RW光碟片在高容量編碼(HCC)的特殊信息1的信息內(nèi)容及其另一實施例的CD-RW光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息1的信息內(nèi)容。
圖14是本發(fā)明實施例2的CD-RW光碟片在高容量編碼(HCC)的信息安排。
圖15是本發(fā)明實施例2的另一實施例的CD-RW光碟片在導(dǎo)入?yún)^(qū)的信息安排。
圖16是本發(fā)明實施例3的CD-R/CD-RW光碟片的解碼裝置運算方法圖。
請參閱圖7所示，本發(fā)明是提供以一個比特組進行可外加延伸記錄時間的編碼，則此所定義的時間與原光碟片在特殊信息3所定義的光碟片記錄時間相加，使其能增加記錄的容量最高達到100分鐘。
例ATIP的特殊信息3=11111001 11011001 11110100=79:59:74(信息框架)外加延伸記憶時間=00100000 10000000 10000000因此容量為99:59:74(導(dǎo)出區(qū)的最后可能起始時間解譯后的例子)。
本發(fā)明可實施于CD-R光碟片，以下為實施例1陳述請參閱第8圖所示，本發(fā)明提供在光碟片的最內(nèi)緣建立一個能外加延伸記錄時間的ATIP編碼，稱為高容量編碼(High Capacity Code,HCC)，程序開始的半徑位置將維持不變。此處定義t6為導(dǎo)入?yún)^(qū)的結(jié)束時間，同時也是程序開始時間。t5為導(dǎo)入?yún)^(qū)的開始時間，由ATIP定義，t4為程序管理區(qū)(PMA)的開始時間，t3為功率校正區(qū)(PCA)的開始時間，t1為高容量編碼區(qū)的開始時間，t2為高容量編碼區(qū)的結(jié)束時間，t2需早于t3時間以使實際刻版時高容量編碼區(qū)與PCA間有具體間隔，該間隔使得利用該編碼方法建立信息時不會與公知光碟片的信息互相干涉，t7則記錄最后可能導(dǎo)出區(qū)的實際時間，光碟片的最大可記錄時間，將為在導(dǎo)入?yún)^(qū)中特殊信息3所載最后可能導(dǎo)出時間、與在高容量編碼中附加信息3中所載的外加延伸記憶時間之和。
請參閱圖9所示，本發(fā)明提供一種高容量編碼(HCC)的信息安排，其中附加信息1及附加信息2不予以定義，但增加附加信息3的定義區(qū)間，在導(dǎo)入?yún)^(qū)的信息安排則維持不變，為了要在高容量編碼區(qū)中讀取這些額外定義的編碼，光碟機必須有控制功能使讀寫頭向內(nèi)移至該位置。
圖10提供附加信息3的編碼內(nèi)容，當(dāng)定義光碟片分鐘數(shù)的欄位M1-M8八個比特給予不同的組合，即代表光碟片不同的可延伸記憶時間。當(dāng)該八個比特全零時，即表示該附加信息未使用，而其他的數(shù)值的設(shè)定則保留。例如在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息3中定義光碟片最后可能導(dǎo)出區(qū)的時間為79:59:74，而在高容量編碼區(qū)的附加信息3的外加延伸記憶時間定義為20分鐘(00100000)，則光碟片實際可記錄的時間將為99:59:74。
圖11是本發(fā)明的特殊信息1的信息內(nèi)容(在高容量編碼區(qū)及導(dǎo)入?yún)^(qū))。若要在HCC定義外加延伸記錄時間，則必須在導(dǎo)入?yún)^(qū)及高容量編碼區(qū)的特殊信息1的框架區(qū)的A1A2A3中定義適當(dāng)?shù)木幋a修改，使光碟機能判讀。當(dāng)A1A2A3=000時表示沒有任何附加信息，當(dāng)A1A2A3=001時表示有附加3在HCC中，A1A2A3的其他內(nèi)涵信息則為保留未予定義。在高容量編碼區(qū)的特殊信息2及特殊信息3，則分別定義高容量編碼區(qū)的起始位置及其結(jié)束位置，其信息格式如導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息2及3所定義格式相同(如圖5及圖6)。
本發(fā)明實施于CD-R光碟片實施例1的另一實施例陳述如下仍引用圖11，如要在導(dǎo)入?yún)^(qū)定義外加延伸記錄時間而不另行設(shè)計高容量編碼的區(qū)域，必須在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息1的框架區(qū)的A1A2A3中定義適當(dāng)?shù)木幋a使光碟機能判讀。當(dāng)A1A2A3=000時表示無附加信息，當(dāng)A1A2A3=001表示有附加信息3在導(dǎo)入?yún)^(qū)，A1A2A3的其他內(nèi)涵信息則為保留未予定義。
參閱圖12圖所示，除了原來格式上所具有的特殊信息1,2,3外，還要另行安插附加信息3的定義區(qū)間。導(dǎo)入?yún)^(qū)中附加信息3的信息仍定義如圖10，當(dāng)定義該光碟片分鐘數(shù)的欄位M1-M8八個比特給予不同的組合時，即代表光碟片不同的可延伸記憶時間。當(dāng)該八個比特全零時即表示該附加信息并未使用，而其他數(shù)值的設(shè)定則保留。例如若在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息3中定義為20分鐘(00100000)，則光碟片實際可記錄的時間交為99:59:74。
以上兩實施例亦可結(jié)合使用，成為應(yīng)用在CD-R的又一實施例。
本發(fā)明也可實施于CD-RW光碟片成為該實施例2，其陳述如下仍引用圖8及圖10，但是因為CD-RW的附加信息1及附加2已經(jīng)有所定義，因此關(guān)于特殊信息1中有關(guān)附加信息使用宣告的定義則略有不同。
請參閱圖13所示，為了要在高容量編碼中定義外加延伸記憶時間，則必須在導(dǎo)入?yún)^(qū)及高容量編碼的特殊信息1的框架區(qū)的A1A2A3中定義適當(dāng)?shù)木幋a使光碟機能判讀。當(dāng)A1A2A3=100表示本欄作廢，當(dāng)A1A2A3=110時表示有附加信息1、2在高容量編碼區(qū)，當(dāng)A1A2A3=111時表示附加信息1、2、3均有被定義。A1A2A3的其他內(nèi)涵信息則為保留未予定義。在高容量編碼的起始位置及高容量編碼的結(jié)束位置，其信息格式如同導(dǎo)入?yún)^(qū)中特殊信息2及3定義各時間的格式相同(如圖5及圖6)。
參閱圖14，高容量編碼的各信息安排由特殊信息1,2,3及附加信息1,2,3構(gòu)成信息的循環(huán)，但在導(dǎo)入?yún)^(qū)則維持不變(不含附加信息3)。
本發(fā)明實施于CD-RW光碟片實施例2的另一實施例陳述如下仍引用圖13，為了要在導(dǎo)入?yún)^(qū)中定義外加延伸記錄時間，而不另行設(shè)計高容量編碼的區(qū)域，必須在導(dǎo)入?yún)^(qū)的特殊信息1的框架區(qū)的A1A2A3中定義適當(dāng)?shù)木幋a使光碟機能判讀，當(dāng)A1A2A3=100表示本欄作廢(原規(guī)格)，當(dāng)A1A2A3=110時表示有附加信息1、2在導(dǎo)入?yún)^(qū)中(原規(guī)格)，當(dāng)A1A2A3=111時表示附加信息1、2、3均有被定義(增加附加信息3的定義)。A1A2A3的其他內(nèi)涵信息則為保留未予定義。
參閱圖15，除了原來格式上所具有的特殊信息1、2、3及所附加信息1、2外，還要另行安插附加信息3的定義區(qū)間。導(dǎo)入?yún)^(qū)中附加信息3的信息定義仍如圖10所示。
本發(fā)明實施例3的CD-R/CD-RW光碟片解碼裝置的運算方法陳述如下圖16用于說明可能實施的程序運算流程。如果將CD-R/CD-RW附加信息3定義在高容量編碼的區(qū)域中，為了使光碟機的讀寫頭能運動到高容量編碼區(qū)所在的半徑位置，光碟機的固件(firmware)設(shè)計需要適當(dāng)?shù)男薷囊宰x取新加入的信息。在光碟片剛置入光碟機時，讀取頭即移動到導(dǎo)入?yún)^(qū)的中央位置并且判讀在導(dǎo)入?yún)^(qū)的ATIP載碼狀況，計算在導(dǎo)入?yún)^(qū)特殊信息3的光碟片基本記錄長度，并將此信息放入寄存器A中。光碟機讀寫頭隨即再向內(nèi)移動至高容量編碼區(qū)中央位置，判斷其載碼情形，讀取在附加信息3的外加延伸記憶時間，當(dāng)讀取出可外加的記錄時間時，再把此時間與在導(dǎo)入?yún)^(qū)讀到的最后可能導(dǎo)出區(qū)時間相加，此相加后的時間即為光碟片可被記錄的時間，隨后光碟機以所指定參考的較慢轉(zhuǎn)速在較小信息軌跡間距的光碟片上進行信息的記錄與讀取，如此即可將現(xiàn)有80分鐘的CD-R/CD-RW光碟片增加其記憶時間至最大100分鐘。如果附加信息不以在高容量編碼區(qū)(HCC)出現(xiàn)的形式，則光碟機需有一程序運算法則判斷附加信息出現(xiàn)的狀況與信息內(nèi)容。
本發(fā)明具有以下特點1、能由公知CD-R/CD-RW74分鐘或80分鐘的信息容量，提升至100分鐘的信息記錄時間。
2、能由格式化設(shè)備及制版設(shè)備進行模版的制作，不需進行硬件的修改，所以易于實現(xiàn)。
3、能與公知CD-R/CD-RW的光碟片燒錄機相容，但維持現(xiàn)有記錄容量。
4、公知光碟機只需稍加修改固件或流程判斷運算法則，即可完成可記錄高容量光碟片的功能。在有解譯本發(fā)明能力的光碟片燒錄器上，能有記錄高100分鐘的信息容量。
上述實施例并非用來限定本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求來決定。凡在本發(fā)明的精神和內(nèi)容的范圍內(nèi)所作的改進和替換，均應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高容量記錄媒體的編碼方法，實施于光碟片上，該編碼的實體位置被安排并記錄在一般光碟片信息的從最內(nèi)緣向中心延伸的一小段半徑圓環(huán)區(qū)間及/或?qū)雲(yún)^(qū)中，使得不影響一般光碟機的解碼功能，可在一般光碟機讀取系統(tǒng)下仍能相容。
2.如權(quán)利要求1所述的高容量記錄媒體的編碼方法，其中實體位置與一般光碟片的最內(nèi)緣有一小段間隔，使得利用該編碼方法建立信息時不會與一般光碟片的信息互相干涉。
3.如權(quán)利要求1所述的高容量記錄媒體的編碼方法，實施于光碟片上，該編碼有多次的重復(fù)次數(shù)，使得其可能的信息錯誤能被克服與抑制，該編碼有一具體寬度，該寬度決定于該編碼的重復(fù)次數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的高容量記錄媒體的編碼方法，實施于光碟片上，其配合有適合的記錄軌跡間距及適合的光碟片轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，以達到所需的記錄容量。
5.一種光碟機的解碼裝置，用于記錄有一特定編碼的光碟片，該編碼的實體位置被安排并記錄在一般光碟片信息的從最內(nèi)緣向中心延伸的一小段半徑圓環(huán)區(qū)間及/或?qū)雲(yún)^(qū)中，使得不影響一般光碟機的解碼功能，該裝置包含一驅(qū)動機構(gòu)，使光碟機讀寫頭再向內(nèi)位移一段距離以讀取該編碼，以及一固件，具有控制和功能，使光碟機能記錄與再生高容量的光碟片。
全文摘要
一種高容量記錄媒體的編碼方法與其解碼裝置,將編碼的具體位置安排并記錄在現(xiàn)有光碟片信息的最內(nèi)緣向光碟片中心延伸一小段的半徑圓環(huán)區(qū)間,不影響現(xiàn)有光碟機的解碼功能,因而可與現(xiàn)有光碟機讀取系統(tǒng)的架構(gòu)相竄,但在具有解譯該編碼方法功能的光碟機上,則具有可記錄高容量信息的功能,因而能提升現(xiàn)有的光碟片的記錄時間由80分鐘至100分鐘。
文檔編號G11B27/32GK1288231SQ0010770
公開日2001年3月21日 申請日期2000年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月14日
發(fā)明者蘇千芳, 葉垂景 申請人:錸德科技股份有限公司