记录载体和扫描设备 本发明涉及记录用户信息和控制信息的光学记录载体。本发明还涉及从这种记录载体读取和/或在其上写入信息的光学扫描设备。本发明还涉及制造这种记录载体的设备。
有几种类型的光学记录载体(尤其是像所谓的CD-R和DVD+R这样的一次性写类型的光学记录载体以及像所谓的CD-RW和DVD+RW这种可重写类型的光学记录载体)需要在空盘中压纹(emboss)控制信息。这个控制信息由读/写设备用来控制在记录载体上写、读和/或擦除用户信息的过程。这个控制信息可以包括记录载体的类型标识；记录载体的参数，例如道间距，参考速度和碟形记录载体的直径；用于读、写和擦除的参数值，例如对记录载体上的不同位置和对不同速度可能的写功率和写信号的波形、读功率和擦除功率；用户信息的格式；用户信息的保护信息，例如版权信息；记录载体上的条形码信息，例如它的存在以及条形码的结构信息；用户信息的内容表。在记录期间可以把会话信息加到记录载体上的控制信息块，例如以内容表中附加条目的形式。只读记录载体的控制信息是在它的制造期间记录在记录载体上的。对一次性写或可重写类型的记录载体，可以在它的制造期间在记录载体上记录部分挫制信息。
控制信息被存储在记录载体上特定地预先分配的区域中。如果记录载体的信息层提供有设备的读出头能够沿其进行跟踪的槽，可以把控制信息记录在该槽的摆动(wobble)中，也称为摆动信道。或者，它可以被记录在坑中或其它压纹的结构中或用户可写标记中，例如记录在信息层预先分配的区域中。
当插入一个新的记录载体时，设备的第一动作之一是读取控制信息。从挫制信息，设备知道怎样处理具体的记录载体。
对记录载体的不同版本(例如，一次性写入和可重写版本)来说控制信息的内容可以不同。高速版本的记录载体可以为低速和高速操作所定义的多种写方法提供参数值。
控制信息的内容从一个版本到另一版本是变化的，在光盘上记录控制信息的格式优选地是不变化的。否则扫描设备将无法知道如何读取控制信息，因为在读取控制信息之前记录载体的版本是不知道的。
挫制信息的固定格式导致了下列问题。一方面，控制信息应尽可能短以便减少读取挫制信息所需的时间。当控制信息被存储在摆动信道中或在可重写DVD+RW的所谓的ADIP的辅助部分(即具有低数据读速率的信道)中时，读取控制信息所需的时间相对较长。另外，一块控制信息通常是被连续地多次写到记录载体上。这意味着，如果控制信息较短，重复次数将增加，并且下一块的起始点更近。因此，已经被移动到填有挫制信息块的区域中随机位置的读出头将距块的起始点更近，由此降低了访问控制信息块起始位置的时间。因此，如果控制信息块尽可能地短，访问和读时间都将减少。访问和读取控制信息所需的总时间增加了设备的启动时间，因而应该尽可能地将其减少。
另一方面，控制信息块应该足够长以能够包含不仅早期版本的光盘还有将来版本的光盘(例如高速和多速版本)必需的所有信息。
因而造成了这种两难处境：一方面控制信息要尽可能地短，另一方面又要足够长。例如，可重写DVD+RW定义了256个字节的挫制信息块，而在第一个市场化版本的DVD+RW中只使用了前57个字节，其余199个字节都留作后用。这意味着该块中的存储空间使用“效率”为0.22(57/256)，并且能够增加直到4.5(256/57)倍的额外信息。低效率还导致访问时间不必要的加长。如果在将来的版本中由于目前所无法预见的原因而需要的话，字节数被固定在256并且不能更改。在某些格式中向挫制信息施加了纠错码(ECC)以增加它的健壮性。这种情况下必须读取控制信息块的所有字节以便能够检索纠错信息。因此，低效率导致读取时间长。
本发明的一个目标是提供没有上述缺点的记录载体。另一目标是提供扫描这种记录载体的扫描设备。进一步的目标是提供制造这种记录载体的方法。
如果光学记录载体适合存储用户信息和控制信息可实现第一目标，该控制信息被布置在由等长帧组成的块中，该块包括块中帧的总数的标识。该标识可以是表示帧的总数的数字形式。块中可适应数量的帧提供了对于控制信息的存储容量的所需灵活性。等长的帧为方便的信息检索提供了标准化的存储。
块中帧的总数为至少1。控制信息量相对较少的第一版本的记录载体的块可以包含一个帧，因此能够进行快速访问。也可以选择相对较小的帧长，确保存储容量的高效。帧的数量可以和需求的一样大以存储第二个记录载体的挫制信息。每块包括该块中帧的数量指示，由此定义控制信息的范围。该指示可以存储在该块中的帧之一上，优选地是第一个帧。可以为这个帧提供唯一的标识符，告知扫描设备这个帧包含该指示。
优选地，每个帧都包括块中帧的总数的标识。在已经读取了任意一个帧之后，扫描设备就知道了块中帧的数量并且能够安排扫描该数量的帧。
在记录载体的优选实施方案中，在每个帧中记录了一个序号，该序号代表该帧在块中的位置。最终的序号是块中帧的数量的指示。可以不记录帧的数量的其他指示而只记录序号，也可以在记录帧的总数的指示的同时记录帧的序号。已经移动到一个填充了块的区域中的一个随机位置的读出头可以读取帧的序号。如果在记录载体上记录了一系列块，设备能够继续读取后续帧中的信息直到有所述序号的帧。设备就将读取该块中存储的完整的控制信息。
优选地，每个帧包括帧中存储的控制信息的类型标识。如果设备只需要特定类型的挫制信息，例如版权信息，它可以只读取包含这种信息的那些帧。
为了加快对挫制信息的访问，可以连续记录一系列的块。随机定位在填充了这些块的区域中的读出头可以不需要查找信息的起始就开始读取帧。
如果读取依照本发明的光学记录载体的光学扫描设备包括读出头和用于从记录载体检索信息的信号处理装置，并且该处理装置适用于读出块中帧的总数的标识并读出等于总数的数量的帧存储的挫制信息，就实现了本发明的第二个目标。因为该设备在块中任意帧的开始启动读操作，这样就改善了该扫描设备用于读访问的时间。现有技术的设备必须查找块的起始以开始读操作。
在扫描设备的优选实施方案中，处理装置适合读取帧的序号。序号可以用来找到块的第一帧并从该帧开始开始读取块中的控制信息。它还可用来从任意序号开始并在带相同序号的帧之前的最后一个帧结束来读取一系列的连续帧。
为了使扫描设备能够读取特定类型的挫制信息，处理装置优选地适用于读取帧中记录的挫制信息的类型标识。
如果制造存储用户信息和挫制信息的记录载体的方法包括记录被安排在由等长帧组成的块中的控制信息，并且每个块都包括对块中帧的总数的标识，就实现了本发明的第三个目标。块中帧的数量等于1或更多。而扫描设备能够用用户写标记在块结构中写入控制信息，还能通过在记录载体的制造期间用(例如压纹方法)记录包括帧中的子部分以及块中帧的数量标识的块结构使该块结构成为记录载体不可去除的部分。制造光学记录载体的方法可以是传统的制造方法，但要控制该方法以提供代表依照本发明的块结构的标记图案或者提供代表该块结构的摆动。
从下面对本发明的优选实施方案更详细的描述中将会了解本发明的目标、优势和特性，如附图所示，附图中：
图1展示了依照本发明的记录载体；
图2展示了包括挫制信息块的轨迹的一部分；
图3展示了其中记录控制信息的帧；
图4展示了依照本发明的扫描设备。
图1展示了依照本发明的光学记录载体1的一种实施方案。尽管所示实施方案为碟形，但该记录载体可以为任意形状，例如矩形的卡。该记录载体包括区域2用于记录用户信息，区域3用于记录控制信息。信息可以记录在从区域2的内半径开始在区域3的外半径结束的螺旋轨迹中。图中显示了该轨迹的一小部分4。尽管图中的区域2位于记录载体的可记录区域的内半径上，但它也可位于可记录区域的任何预先分配的区域上，例如在可记录区域的外半径上。
图2是轨迹的部分4的放大。它展示了包含三个帧5、6、7(它们的序号分别为1、2、3)的一块控制信息。在该轨迹中连续存储了相同的块。该图展示了前一个块的帧3和后一个块的帧1，由附图标记8和9指示。
图3展示了在所谓DVR类型的记录载体中使用的块的帧1的结构。帧的长度是112个字节。字节0和1表示该帧包含光盘类型的控制信息。记录载体的其它实施方案中的帧可以有版权信息或纠错信息的标识符。字节4表示该块中帧的数量，在这个实施方案中为3，字节5表示块中帧的序号。
该实施方案展示了控制信息的帧结构的灵活性有两个方法。一方面，帧有固定的长度但帧的数量不固定。每个帧都以短的帧头开始，帧头描述控制信息块中帧的总数并且提供了该块中这个特定帧的序号。另一方面，每个帧的帧头还包括指示该特定帧中包含的信息的类型的标识符。例如，标识符为“DI”表示光盘信息，或为“CP”表示版权保护信息。
通过使用这种灵活的帧结构，可以限制控制信息块的长度为各个版本的记录载体所需要的程度，而同时仍然能够在将来的版本中扩展控制信息量，甚至能够扩展到光盘信息之外的不同类型的信息。
以DVR格式实现的帧只有每个块只有1个帧的DI类型的挫制信息。每个帧的结构与图3中的帧的结构相同，除了字节4的值为1。这种格式中帧的最大数量优选地是32，以使区域2中块的重复数量有一个合理的值，优选地大于5。在控制信息帧中，使用了112个字节中的75个，保留了37个。因而，其效率为0.67(75/112)，与DVD+RW的只为0.22相比。DVR格式有48倍的扩展能力(＝32*112/75)，与DVD+RW的只为4.5相比。
图4是依照本发明的光学扫描设备的示意表示。旋转电机2在轴3上旋转记录载体1。光头4可以在由箭头5所指示的径向上被移动。记录载体的旋转和光头的译码使得能够访问记录载体上的任何位置。光头4与信号处理单元7相连以在光头和处理单元之间传送信号。信号包括设置由光头中的激光器发出并用于扫描记录载体的辐射束的功率的信号，来自布置在记录载体反射的并由记录载体中的信息调制后的辐射束中的检测器信号，表示辐射束的跟踪误差的信号，以及用于传动装置控制辐射束相对于记录载体的位置的信号。处理单元通过控制辐射束的功率以及光头相对于记录载体的位置而控制光头的读、写和擦除过程。
在扫描设备在插入扫描设备的记录载体上开始读、写或擦除之前，它将先读取存储在记录载体上的挫制信息。此外，光头位于包括具有控制信息的块的区域2中。它开始读入辐射束所聚焦的轨迹。该轨迹中的位置可以来自记录在该轨迹的摆动信道或帧中的地址信息或来自在标识帧的开始的信息中所记录的唯一的标识符的存在而导出。处理设备从帧的字节4取出块中帧的数量。帧数量的位置是已知的，因为每个帧有固定的格式。处理单元可以用帧的数量在设备中保留存储空间以存储控制信息。还从帧中读取帧的序号。该设备将读取该轨迹中记录的后续帧，直到序号与第一个读取的序号相同的帧为止。一连串的帧读取将包含控制信息块的所有控制信息。处理单元可以按照序号的顺序布置这些信息。在另一种模式中，必须向处理单元提供特定类型的控制信息，例如版权信息。扫描头将读帧并获取每个帧的信息类型。它将读取有正确的信息类型的帧的控制信息。
在写操作期间，扫描设备可以修改挫制信息或添加新的信息，例如通过改变参数值或向内容表中添加记录。