[发明专利]一次写入型信息记录媒体及其格式化和写读的装置和方法

说明书

本发明涉及一次写入型信息记录媒体如光存储卡。具体地讲，本发明针对能以增长的存储效率来格式化一次写入型信息记录媒体且具有校正脉冲串差错的能力的方法和设备，针对按上述格式进行格式化的一次写入型信息记录媒体，还针对用以写入数据或从这样的一次写入型信息记录媒体读出数据的方法和装置。

现已提出在一个信息记录媒体上记录数据时应从经济观点增加数据记录密度需求。可是，在数据记录密度增加时会使再生数据中出现的差错增加，这是由于例如记录媒体中的缺陷造成的。

一般地讲，为了减少再生数据中的差错，在数据记录操作期间需将一个纠错码加到该数据上以便执行差错校正。在再生的数据中典型地有两种不同类型的差错，即，随机出现的随机差错和以连续的方式出现的脉冲串差错。一旦出现脉冲串差错，因其含有大的连续差错很难被校正。

为使差错校正可行，在一具常规的信息记录系统中进行交错(interleaving)，即，将一系列数据再细分为很多数据段，然后将其分配到记录媒体中。在这种情况下，即使因记录媒体上的缺陷而出现位置上连续的差错，而该差错在再生的数据中是不连续的，因而这些差错可作为随机差错被校正。

图1用图解表示常规的交错技术的一个例子。按常规交错方法，先排列272个“一帧和比特的同步信号”(简称“同步信号”)，例如每个同步信号包括8比特并以符号“F”表示，如图1所示。随后，72个比特的信息组“a”、272个比特的信息组“b”、272个比特的信息组“c”、…、272个比特的信息组“n”彼此并行安排，如图1所示。第一个272比特信息组“a”包含由a1、a2、…a190组成为的190比特数据和由a191、a192、…、a272组成的82比特纠错码。类似地，第二个272个比特的信息组“b”包含由b1至b190组成的190比特数据和由b191到b272组成的82比特纠错码，第三个272个比特的信息组“c”包含由c1至c190组成的190比特数据和由c191至c272组成的82比特纠错码。同样地，最后的272个比特的信息组“n”包含由n1至n190组成的190比特数据和由m191至n272组成的82比特纠错码。

按上述方法安排的8比特同步信号和多个信息组按图3所示的箭头方向按如下方式被读出：依序从同步信号F进行读操作，第一信息组“a”的第一比特a1，第二信息“b”的第一比特“b1”，第三信息组“c”的第一比特c1，直到最后信息组“n”的第一比特n1；然后，依序从同步信号F进行读操作，第一信息组“a”的第二比特a2，第二信息组“b”的第二比特b2，第三信息组“c”的第二比特c2，直到最后信息组“n”的第二比特n2。在这个读的方法中，直到最后信息组“n”的第272比特n272的信息组被读出，然后它们被重新安排为一个比特流，如在图2中所示的。常规地，这种再安排的比特流被记录在信息记录媒体上。

如图2中所示的从同步信号“F”开始直到a1到n272的比特流被称为一个“区段”(sector)。在具有上述记录格式的常规记录媒体中，交错处理的数量变得越大(即，信息组的数量变得越大)，则相对于脉冲串差错可进行的差错校正越多。但是，增加交错处理的数量要求较长的区段。由于各种数据长度通常被记录在单个区段中，在短小数据的情况下，长的区段可能包含无用的存储容量。现在考虑具有三个信息组的短数据被存储入一个长(大的)区段中的情况。如图3所示，即使从F、a1、b1、c1、F、a2、b2、c2、…、直到F、a272、b272、C272和(8+273)×3比特的数据被记录在这个大区段中，相当大的区段部分仍然作为“无记录的部分”。此外，如果第四信息组d1、d2、…、d272被另外地记录入这个大区段中，虽然比特“d1”应该起始地插入在上述比特C1和同步信号F之间，由于比特C1和同步信号F是相连的，这个比特“d1”在c1和F之间不能被中断。类似地，第4信息组的第二比特“d2”在比特C2和同步信号F之间不能被中断。

虽然在可重写型信息记录媒体的情况下一个区段的整个部分可被重写，但是在一次写入型消息记录媒体的情况下附加记录变得特别困难。此外，将信息附加写入无记录部分将减少纠错能力，如与在这个记录媒体的全部帧在开始时是交错存储的情况相比的话。这是因为单个区段在这种情况下被分为两组以上，因此交错过程的总数减少了。

正如前面叙述的，常规的数据记录媒体提供一个折衷问题，因为如果一个区段设定长了，则无用的来记录部分增加了，因此记录效率降低，而如果一个区段设定短了，则减少纠错能力。