WO2004012190A1 - データ記録方法および装置 - Google Patents

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WO2004012190A1 PCT/JP2003/009019 JP0309019W WO2004012190A1 WO 2004012190 A1 WO2004012190 A1 WO 2004012190A1 JP 0309019 W JP0309019 W JP 0309019W WO 2004012190 A1 WO2004012190 A1 WO 2004012190A1
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error correction
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predetermined
correction encoding
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Toru Aida
Yoriaki Kanada
Tatsushi Sano
Toshihiko Senno
Yoshinobu Usui
Yoichiro Sako
Tatsuya Inokuchi
Shunsuke Furukawa
Yoshiro Miyoshi
Takashi Kihara
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Sony Corp
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    • G11B20/1806—Pulse code modulation systems for audio signals
    • G11B20/1813—Pulse code modulation systems for audio signals by adding special bits or symbols to the coded information

Definitions

  • the present invention relates to a data recording method and apparatus for recording data on a recording medium such as a disk of a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). It is related to recording data patterns to identify recording media and prevent duplication.
  • a recording medium such as a disk of a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). It is related to recording data patterns to identify recording media and prevent duplication.
  • the data recorded on the CD-ROM is modulated from 8 bits to 14 bits by EFM modulation. Then, a 3-bit margin dabit is added to suppress the DC component.
  • E The corresponding recording data should be arranged so that when performing a FM (8 to 14 Modulation) modulation and adding a DC component suppression bit to the disc and recording it on the disc, a predetermined data pattern is obtained. Can be considered.
  • the data of the CD-ROM is subjected to error correction encoding processing of the CD-ROM mode 1, and further interleaved by CIRC (Cross Interleave Reed-Solomon Code) to perform error correction encoding.
  • CIRC Cross Interleave Reed-Solomon Code
  • one block of recording data is distributed and recorded on the disk. Therefore, if the corresponding data is arranged in the recording data of one block so that the predetermined data pattern is recorded in the predetermined part, the corresponding data is distributed and arranged in each frame before CIRC processing. It will be. How the recording data corresponding to a predetermined data pattern to be recorded on a predetermined portion of the disc is dispersed in each frame of the recording data can be determined based on CIRC interleaving. The correspondence is complicated.
  • data corresponding to a predetermined data pattern When data corresponding to a predetermined data pattern is distributed and arranged in one block of recording data so that a predetermined data pattern is arranged in a predetermined portion on a CD-ROM disk, a predetermined
  • data corresponding to the above data pattern may be located at the position of auxiliary data such as sync, header, and parity.
  • auxiliary data such as sync, header, and parity.
  • the parity extends over several frames in one block, when the corresponding data is distributed and arranged in one block of data so that a predetermined data pattern is arranged in a predetermined part, the It is inevitable that the corresponding data will match the position of the parity. Therefore, in this method, it is difficult to record a predetermined data pattern on a predetermined portion of the disk without causing a problem in the error correction processing. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a data recording method and apparatus capable of recording a predetermined data pattern on a predetermined portion of a recording medium and not affecting error correction processing. is there.
  • the present invention provides an error correction coding process for data of a predetermined block by a first error correction coding process, and a second error correction coding process.
  • the second error correction is performed so that the prescribed data pattern is recorded on the prescribed portion of the recording medium.
  • the second error correction code is obtained.
  • the present invention provides a first error correction code for data of a predetermined block.
  • a data recording apparatus that performs error correction encoding processing by encoding processing, and further performs error correction encoding processing by second error correction encoding processing to record data on the recording medium.
  • the data corresponding to the predetermined data pattern arranged on the block after the second error correction coding process can be converted into a block before the second error correction coding process by reversing the process of the coding process.
  • the data recording device is configured as described above.
  • CD-ROM is used as a recording medium.
  • error correction coding processing is performed on data of a predetermined block by a first error correction coding processing (CD-ROM mode 1 error correction coding processing).
  • the error correction coding process is performed by the error correction coding process (CIRC).
  • data corresponding to one block after CIRC processing is arranged so that a predetermined data pattern is recorded in a predetermined portion on the disc, and C
  • the arrangement of one block of recording data before interleaving for recording a predetermined data pattern in a predetermined part is determined, and error correction processing of CD-ROM is performed. If the position of the parity and the data corresponding to the predetermined data pattern match, the parity is set to the value of the data corresponding to the predetermined data pattern.
  • the coded sequence for generating the parity Some of the user data values are changed so as to satisfy the function of the error correction code.
  • FIG. 1 is a schematic diagram used for explaining CIRC.
  • FIG. 2 is a block diagram used to describe the CIRC encoding process
  • Fig. 3 is a block diagram used to describe the CIRC encoding process
  • ⁇ Fig. 4 is a block diagram used to describe the CIRC decoding process. It is a block diagram used.
  • FIG. 5 is a block diagram used to explain the CIRC decoding process.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an example of an EFM modulation conversion table.
  • FIG. 7 is a schematic diagram used for describing one frame of data.
  • FIG. 8 is a schematic diagram used for describing one block of data.
  • 9A to 9C are schematic diagrams used to explain the recording format of a CD-ROM.
  • FIG. 10 is a schematic diagram used for explaining the arrangement of recording data of one block of the CD-ROM before the CIRC processing.
  • FIG. 11 is a schematic diagram used for explaining an error correction encoding process of a CD-ROM.
  • FIG. 12 is a schematic diagram used to describe the arrangement of recording data of one block of the CD-ROM after the CIRC processing.
  • FIG. 13 is a flowchart used to explain a recording process to which the present invention is applied.
  • FIG. 14 is a schematic diagram used for explaining a data pattern arranged in one block of the CD-ROM after the CIRC processing.
  • FIG. 15 is a schematic diagram used for explaining a data pattern arranged in one block of the CD-ROM before the CIRC processing.
  • FIG. 16 is a schematic diagram used for explaining an error correction process to which the present invention is applied.
  • FIG. 17 is a schematic diagram used for describing an error correction process to which the present invention is applied.
  • FIGS. 18A to 18D are schematic diagrams used for describing merging bit selection processing.
  • FIG. 19 is a schematic diagram used to explain a pattern in which DSV increases.
  • FIG. 20 is a schematic diagram used to explain the processing of a pattern in which DSV increases.
  • FIG. 21 is a schematic diagram used to explain the processing of a pattern in which DSV increases.
  • FIG. 22 is a block diagram of an example of a recording device.
  • FIG. 23 is a block diagram of an example of a reproducing apparatus. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • CD-ROM disk is used as a recording medium.
  • ROM uses a block (sector) of 98 frames as a unit for recording and playback.
  • error correction coding by CIRC is adopted. As shown in FIG. 1, in CIRC, error correction coding is performed in the C1 sequence in the vertical direction, and error correction coding is performed in the C2 sequence in the oblique direction. As a result, a maximum of 108 frames can be interleaved in the CIRC system.
  • the data error-correction-coded by the CIRC method is EFM-modulated and recorded on a disk. Also, 98 frames are defined as one block, and in a CD-ROM, this block is a data recording unit.
  • FIG. 2 and FIG. 3 are block diagrams represented along the flow of encoding in the CIRC system.
  • the encoding of audio data is targeted for easy understanding.
  • one word (16 bits) is divided into upper 8 bits and lower 8 bits, and is input in 24 symbols (1 symbol is 1 byte). These 24 symbols correspond to one frame of data at the time of recording.
  • the input 24 symbols (W12n, A, W12n, B, ⁇ , W12n + ll, A, W12n + ll, B) (the upper 8 bits are represented by A and the lower 8 bits are represented by B) are 2 Symbol delay Supplied to the Z scramble circuit 11.
  • (2) The symbol delay is performed on the even-word data L6n, R6n, L6n + 2, R6n + 2,..., Even if all of the corresponding sequences in the C2 encoder 12 are in error. , Interpolation is enabled.
  • the scrambling is performed so that the maximum burst error interpolation length can be obtained.
  • the output from the Z scramble circuit 11 is supplied to the C 2 encoder 12.
  • the C 2 encoder 12 encodes the (2 8, 24, 5) Reed 'Solomon code on the GF (2 8 ), and the C 2 parity Q 12n, Q12n + 1, Q12n + 2, Q12n + 3 occurs.
  • the interleave circuit 13 gives each symbol a delay that varies in an equal manner as 0, D, 2D,. Is changed from the first sequence to the second sequence.
  • the output of the interleave circuit 13 is supplied to the C1 encoder 14.
  • GF (2 8) on the (3 2, 2 8, 5) Reed 'Solomon code is used as the C 1 code.
  • the C1 encoder 14 generates four symbolic C1 parities P12n, P12n + 1, P12n + 2, and P ⁇ + 3.
  • the minimum distance for both C1 and C2 codes is 5. Therefore, it is possible to correct 2 symporellas and 4 erasures (when the position of the error symbol is known).
  • the 32 symbol from the C 1 encoder 14 is supplied to the 1 symbol delay circuit 15.
  • One symbol delay circuit 15 is used to separate adjacent symbols, and the symbol This is to prevent the occurrence of one. Also, the parity is inverted due to the inversion, so that errors can be detected even when the data and parity are all zero.
  • FIG. 4 and FIG. 5 are block diagrams shown along the flow of decoding in the CIRC system.
  • the decoding process is performed in the reverse order of the encoding process described above.
  • the reproduced data from the EFM demodulation circuit is supplied to the one symbol delay circuit 21.
  • the delay given by the one symbol delay circuit 15 on the encoding side is canceled in this circuit 21.
  • the 32 symbol from the one-symbol delay circuit 21 is supplied to the C 1 decoder 22.
  • the output of the C 1 decoder 22 is supplied to the interleave circuit 23.
  • the interleave circuit 23 is used to cancel the delay amount given by the interleave circuit 13 so as to be equal to 27 D, 26 D,..., D, 0 with respect to 28 symbols. Gives a variable amount of delay.
  • the output of the din / leave circuit 23 is supplied to the C2 decoder 24, where the C2 code is decoded.
  • the output of the 24 symbol of the C 2 decoder 24 is supplied to the 2-symbol delay disk ramp circuit 25. From this circuit 25, 24 symbols of decoded data are obtained.
  • An interpolation flag is generated by the interpolation flag generation circuit 26 from the error flags from the C1 decoder 22 and the C2 decoder 24. Data indicating that there is an error is interpolated by the interpolation flag.
  • error correction coding is performed in two directions, that is, the C1 sequence and the C2 sequence.
  • the maximum of 108 frames of interleaving is performed by the CIRC method.
  • CDs use the EFM modulation method.
  • EFM modulation each symbol (8 data bits) is converted to 14 channel bits. 6th
  • the figure is an example of a part of the conversion table of EFM.
  • 8-bit data bits d1 to d8 are converted into 14-bit channel bits cl to cl4.
  • the minimum time width of EFM modulation (the time width in which the number of 0s between 1 and 1 in the recording signal is the minimum) Tmin is 3T, and the pit length equivalent to 3T is 0.8.
  • the pit length equivalent to 3 T is the shortest pit length.
  • a 3-bit finder bit also referred to as a combination bit
  • one frame of data consists of 24 symbol data bits, 4 symbol C 1 parity, 4 symbol C 2 parity, and 1 symbol sub-code, as shown in FIG. .
  • One frame of data recorded on the disc is converted into 8-bit and 14-bit data by EFM modulation, and a merging bit is added. Further, a frame sync data pattern is added to the beginning of the frame.
  • the frame sync data pattern is a data pattern in which 11 T, 11 ⁇ and 2 ⁇ are continuous when the cycle of the channel bit is T. Such a data pattern does not occur under the EFM modulation rule, and the frame sync can be detected by a unique data pattern.
  • a block in which eight frames are rearranged so as to be continuous in the vertical direction is composed of a frame synchronization part for identifying the beginning of the block, a subcode part, and a data and parity part. This subcode frame is equivalent to 17.5 seconds of the normal CD playback time.
  • FIG. 8 shows the configuration of one block when recording on a disc.
  • one symbol subcode is added to each frame.
  • the subcode includes one bit for each of the eight channels P to W.
  • the subcodes of the first two frames of the 98 frames are subcode frame syncs S O and S I.
  • 98 frames (2,352 bytes) which is a unit of subcode, are defined as one block.
  • Each of the first two frames in the subcode section is a subcode frame synchronous data pattern, and is a data pattern of an EFM out-of-rule. Also, each bit in the subcode part constitutes a P, Q, R, S, T, U, V, and W channel, respectively.
  • the R channel or the W channel is used for special purposes such as a still image and a character display of a so-called power rake.
  • the P and Q channels are used for pick-up track position control operations during playback of digital data recorded on a disc.
  • the P channel transmits a signal of “0” to the so-called lead-in located at the outer periphery of the disc.
  • the out area it is used to record a signal that repeats "0" and "1" at a predetermined cycle.
  • the P channel is used to record a signal of "1” between each music piece and a signal of "0" in other areas in a program area located between a lead-in area and a lead-art area of a disc.
  • Such a P-channel is provided to locate the beginning of each piece of music when playing back digital audio recorded on a CD.
  • the Q channel is provided to enable more precise control during playback of digital audio recorded on a CD.
  • the structure of one sub-code frame of the Q channel is composed of a synchronization bit part, a control bit part, a seven-dress bit part, a data bit part, and a CRC bit part.
  • a block consisting of 98 frames is used as a unit for recording and playback.
  • a block is also called a sector.
  • the size of one block is 235 bytes, as described above.
  • the format of the CD-ROM includes mode 0, mode 1, and mode 2.
  • a 12-byte sync synchronization bit for dividing the block is arranged.
  • a 4-byte header is placed. The header contains the block address and the mode.
  • mode 0 is used for dummy blocks when the lead-in and read-out parts are the same as the CD-ROM structure.
  • a 2-byte sink, 4-byte header, and 2336-byte data are arranged. This 2 3 3
  • mode 1 is used for auxiliary data, which has improved error correction capability, and for data that requires reliability, such as computer data. Suitable for recording. Mode 1 consists of a 12-byte sync, 4-zone header, 2048-byte user data, and 288-byte auxiliary data.
  • the auxiliary data consists of a 4-byte error detection code (EDC), 8-byte 0 data, 172-byte P parity, and 104-byte Q parity.
  • mode 2 has no additional error correction code, but can be used as user data for everything after the header.
  • Mode 2 is used when handling data that can be corrected by interpolation, such as audio data or image data.
  • Mode 2 consists of a 12-byte sync, a 4-byte header, and a 233-byte user data.
  • an error correction code is applied to one block of data in order to improve reliability.
  • Fig. 10 shows the recorded data of one block in CD-ROM mode 1 (data before processing by CIRC).
  • one block consists of 98 frames.
  • the first frame contains a 12-byte sync and a 4-byte header.
  • 2048 bytes of user data are allocated.
  • auxiliary data a 4-byte error detection code (EDC), 8-byte all 0s, 17-byte P parity, and 104-byte Q parity are arranged.
  • EDC error detection code
  • the error correction code for CD-ROM mode 1 is defined over a length of 2340 bytes from the header. This error correction coded sequence is applied in two directions, a P sequence and a Q sequence. Each error correction code is adapted to the product code of the Reed-Solomon code defined in GF (2 8). P sequence is (2 6, 24, 3) read 'This is the Solomon Code. The Q sequence is a (45, 43, 3) Reed'Solomon code. In the P sequence and the Q sequence, it is possible to correct one byte of each sequence or detect a two-byte error.
  • This error correction code is divided into 16 bits of data on each of the LSB side and the MSB side, each having 8 bits, and is coded by the configuration shown in FIG. 11 respectively.
  • the "minute” and “block” bytes of the header are divided into the LSB side, and the "second” and “mode” are divided into the MSB side.
  • each face has a configuration of 117 bytes, and the interleaving of P and Q is as shown in Fig. 11, and the sequence of both P and Q sequences is
  • the error detection code (EDC) in the code is used to check the data for errors after using this error correction during reproduction.
  • This error detection code is a CRC (Cyclic Redundancy Check) code, which covers a total of 2064 bytes for the sync, header, and data.
  • the parity is set to the value of the data corresponding to the predetermined data pattern, and the coded sequence for generating the parity is set. Some of the user data values are changed. Then, the CD-ROM is subjected to error correction coding, and a block of recording data is subjected to CIRC encoding, EFM modulated, and recorded on a disk. As a result, a predetermined data pattern can be recorded in a predetermined portion, and the error correction encoding process is not affected.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of a recording method to which the present invention is applied.
  • data corresponding to one block after CIRC processing is distributed so that a predetermined data pattern is recorded in a predetermined portion on the disc. (Step S 1).
  • one block of data after CIRC interleaving is assumed.
  • Data corresponding to the data pattern is arranged at a predetermined position during one block of data.
  • corresponding data for forming a predetermined data pattern is arranged.
  • step S2 When data corresponding to one block after the interleaving is arranged so that a predetermined data pattern is recorded in a predetermined portion on the disc, the CIRC encoding process is reversed to interlace. The arrangement of the recording data of one block before the leave is required (step S2).
  • the CIRC encoding process is reversed for the data arranged as shown in Fig. 14, and the arrangement of one block of recorded data before CIRC processing shown in Fig. 15 is obtained.
  • the delay processing corresponding to the 1-symbol delay circuit 21 shown in FIGS. 4 and 5, the Din-Yu-Leave processing corresponding to the Din-Yu-Leave circuit 23, and the 2-symbol delay / disk Two symbol delays corresponding to the rumble circuit 25 and a disk rumble process are performed.
  • the arrangement of the recording data of one block before the CIRC processing for recording the predetermined data pattern in the predetermined portion is obtained.
  • step S3 After arranging the recording data of one block before the CIRC process, the CD-ROM error correction encoding process is performed (step S3).
  • the position of the parity and the data corresponding to the predetermined data pattern are If they match, the parity is set to the data value corresponding to the predetermined data pattern, and the value of a part of the user data of the coded sequence for generating the parity is set so as to satisfy the function of the error correction code. , change. However, if there is data corresponding to a predetermined data pattern in the user data of the encoded sequence for generating the parity, the value of the data corresponding to the predetermined data pattern shall not be changed.
  • a problem may occur if user data is changed.However, if a part to record a predetermined data pattern is determined, the user data in that part may be changed. There is no problem if it is treated as having a possibility. For example, that part of the user data may be unused. Special data may be recorded in this part.
  • CIRC encoding is performed on the recording data of one block (step S4).
  • the data returns to the data corresponding to the predetermined data pattern.
  • error correction coding processing of the CD-ROM mode 1 is performed on the data.
  • the data interleaved and error-correction-coded by the CIRC is EFM-modulated and recorded on the disk (step S5).
  • subframe data is added to each frame, and a sync data pattern is added.
  • merging bits for suppressing DC components are added between the 14-bit channel bits.
  • CIRC encoding is performed for one block of recorded data, EFM modulation is performed, and the data is recorded on a disc. ing. As a result, a predetermined data pattern can be recorded in a predetermined portion, and the error correction encoding processing is not affected.
  • the predetermined data pattern By making the predetermined data pattern a data pattern in which, for example, a DSV (Digital Sum Variation) diverges, it is possible to identify the disk and prevent duplication by using the data pattern.
  • DSV Digital Sum Variation
  • DS An example of recording a data pattern in which V diverges will be described.
  • the data pattern to be recorded is not limited to a data pattern in which the DSV diverges.
  • EFM modulation is used.
  • the EFM conversion table is as shown in FIG.
  • EFM modulation a margin dabit is added so that the DC component is suppressed.
  • the merging bit is uniquely determined and the DSV increases.
  • FIG. 6 is a conversion table for performing a process of converting 8-bit data bits (referred to as data symbol) as necessary into 14-bit channel bits (referred to as code symbol).
  • data symbol data bits
  • code symbol 14-bit channel bits
  • the data bits are represented in hexadecimal notation (0 to FF), 10-decimal notation (0 to 255), and binary notation.
  • " ⁇ " in the 14 bits of the code symbol indicates a position where the value is inverted. Since the data symbol is 8 bits, there are 256 code symbol data patterns.
  • All of the 14-bit code symbols have a minimum time width (the time width in which the number of 0s between 1 and 1 of the recording signal is minimum) Tmin is 3 T, and the maximum time width (the recording signal 1 and 1 The time width during which the number of 0s between 1 and 1 becomes the maximum)
  • Tmin the time width in which the number of 0s between 1 and 1 of the recording signal is minimum
  • maximum time width the recording signal 1 and 1 The time width during which the number of 0s between 1 and 1 becomes the maximum
  • the EFM rule where Tmax is 1 1 T hereinafter referred to as run-length limit condition as appropriate
  • the previous 14-bit data pattern ends with (0 1 0) and the next data symbol is (0 1 1 1 0 1 1 1) (in hexadecimal notation, 77 In the decimal notation, consider the case of 1 1 9).
  • This data symbol is converted into a 14-bit data pattern (0 0 1 0 00 10 00 00 1 0).
  • Timing t In the end the data pattern of the previous 14-bit, is de one data pattern of the next 14-bit begin the evening in the timing tt after the merging bit interval, in the evening timing t 2 is the next 14 bits of de Isseki pattern It ends.
  • Figure 18D shows the waveform when (0 0 1) is used as the margin dabit. Period (t.
  • the DSV can be reduced by selecting the merging pit, but in a special pattern, the merging bits are uniquely determined and the DSV increases.
  • FIG. 19 shows such a special data pattern.
  • FIG. 20 shows the DSV change and a part of the EFM sequence when, for example, the data in the first row in Fig. 19 is subjected to EFM by a normal encoder (EFM modulation). Also, in FIG. 20, “1” indicates a high level and “0” indicates a low level in order to represent the waveform of the EFM sequence.
  • the frame synchronization signal is composed of 11 T and an inverted waveform of 11 T followed by a waveform of 2 T.
  • DSV + 2.
  • the data symbol (81) corresponding to the sub-code is converted into the code symbol (100 0 00 1 00 1 0 0 00 1) according to the conversion table.
  • the level of this code symbol changes immediately at the beginning, and the DSV of the code symbol itself is -6.
  • (0000) is selected as the margin dabit that satisfies the run length limit condition.
  • the next data symbol ( ⁇ 8) is converted into the code symbol (0 1 0 0 1 00 0 0 0 1 0 0 1) according to the conversion table.
  • the DSV of the code symbol itself is +2.
  • (0000) is intentionally selected as a merging bit that satisfies the run-length limit condition.
  • the level inversion does not occur in the matrix bit, and the DSV here is +3.
  • the data symbol ( ⁇ ) is converted into a code symbol (100 1 00 0 0 00 1 0 0 1) according to the conversion table.
  • the DSV of the code symbol itself is +2.
  • the magic bit that satisfies the run-length limit condition is:
  • control function for converging the DSV is not exhibited, and as shown in FIG. Increases by 100 or more, and continues to increase as long as the data pattern continues.
  • a CD created using a recording signal that encodes the specific data data pattern described above cannot read the original data correctly because the DSV increases significantly. This means that the original Even if a CD is played, and the playback data is encoded by a conventional encoder and recorded on a medium such as a CD-R, the playback data on the medium cannot be read correctly, meaning that copy protection can be achieved.
  • FIG. 21 shows a change in DSV and a part of the EFM sequence when, for example, the data in the first row in FIG. 19 is EFM, as in FIG.
  • the data symbol is (BA) and the run-length limit conditions are the same
  • the case where DSV is +56 is the case where a specific data data pattern is detected.
  • the inversion occurs at the end of the previous 14-bit code symbol (8B), resulting in only 1T. Since the inversion occurs at the beginning of (BA), only the (000) margin dabit can be selected, and the DSV cannot be reduced.
  • FIG. 22 shows an example of the configuration of a mastering device for creating a data recording medium serving as a master disc of a CD-ROM.
  • the mastering device uses a laser 101, which is a gas laser or a semiconductor laser such as an Ar ion laser, a He—Cd laser or a Kr ion laser, for example, and a laser beam emitted from the laser 101.
  • An acousto-optic or electro-optic type optical modulator 102 that modulates, and a disc-shaped glass coated with a photoresist, which is a photosensitive substance, by condensing the laser beam that has passed through the optical modulator 102 It has an optical pickup 103 as a recording means having an objective lens and the like for irradiating the photoresist surface of the master 104.
  • the optical modulator 102 modulates the laser light from the laser 101 according to the recording signal. Then, the mastering device irradiates the modulated laser beam onto the glass master disk 104 to create a master on which data is recorded.
  • a support for controlling the optical pickup 103 so as to keep the distance from the glass master 104 constant, for controlling tracking, and for controlling the rotation drive operation of the spindle motor 105 is also provided. (Not shown). The glass master disk 104 is driven to rotate by the spindle motor 105.
  • the recording signal from the EFM modulator 112 is supplied to the optical modulator 102.
  • Input terminal 106 supplies main digital data to be recorded.
  • the input terminals 107 supply subcodes of channels P to W based on the current CD standard. Further, a frame sync is supplied from the input terminal 108.
  • the main digital data is supplied to the encoder 109, where the error correction processing of CD-R ⁇ M and the error correction processing of CIRC are performed.
  • a special pattern is recorded on the disc so that the DSV increases.
  • the output of the encoder 109, the output of the subcode encoder 110 and the frame sync are supplied to the multiplexer 111, and are arranged in a predetermined order.
  • the output data of the multiplexer 111 is supplied to the EFM modulator 112, and the 8-bit symbol is converted into a 14-channel bit data according to the conversion table.
  • the output of the multiplexer 111 is supplied to the run-length control unit 113.
  • the run length control unit 113 controls the run length of the EFM modulation output in the -EFM modulator 112.
  • the output of the EFM modulator 112 is supplied to the optical modulator 102.
  • This recording signal is supplied to the optical modulator 102, and the photoresist on the glass master 104 is exposed by the modulated laser beam from the optical modulator 102.
  • the thus-recorded glass master 104 was developed and electroplated to create a metal mask, then a mother disk was created from the metal master, and then a stamper was created from the mother disk. Created.
  • An optical disc is created by a method such as compression molding or injection molding using a stamper.
  • FIG. 23 shows an example of the configuration of a reproducing apparatus for reproducing an optical disk created by the above-mentioned mass ring and stamping.
  • the playback device has the same configuration as the existing player and drive, but will be described below for the purpose of understanding the present invention.
  • reference numeral 1 21 denotes a disc created in the process of mass ring and stamping.
  • Reference numeral 122 denotes a spindle motor for rotating the disk 121
  • reference numeral 123 denotes an optical pickup for reproducing a signal recorded on the disk 121.
  • the optical pickup 1 2 3 a semiconductor laser that be irradiated with laser light to the disc 1 2 1, an optical system such as an objective lens, a detector for receiving the return light from the disc 1 2 1, further c consists focus and tracking mechanism, etc.
  • the optical pickup 123 is fed in the radial direction of the disk 121 by a thread mechanism (not shown).
  • An output signal from, for example, a quadrant detector of the optical pickup 123 is supplied to the RF unit 124.
  • the 1-to-1 section 124 generates a reproduction (RF) signal, a focus error signal, and a tracking error signal by calculating the output signal of each of the four divided detectors.
  • the reproduced signal is supplied to the frame sync detector 125.
  • the frame sync detector 125 detects the frame sync added to the head of each EFM frame.
  • the detected frame sync, focus error signal, and tracking error signal are supplied to the servo unit 126.
  • Servo unit 126 controlled the rotation of spindle motor 122 based on the reproduced clock of the RF signal Controls the focus and tracking servos of the optical pickup 123.
  • the main data output from the frame sync detector 125 is supplied to the EFM demodulator 127 and subjected to EFM demodulation processing.
  • the main digital data from the EFM demodulator 127 is supplied to the decoder 128, where it is subjected to CIRC error correction processing and CD-ROM mode 1 error correction processing. Further, if necessary, the data is interpolated by the interpolating circuit 129, and is taken out to the output terminal 130 as reproduction data.
  • the subcode data from the demodulator 127 is supplied to the system controller 132.
  • the system controller 132 is constituted by a microcomputer, and controls the operation of the entire playback device. An operation button and a display unit 133 are provided in association with the system controller 132.
  • the system controller 132 controls the service unit 126 in order to access a desired position of the disk 121.
  • the present invention can be similarly applied to a case where the parity part of the CIRC is a predetermined data pattern.
  • data corresponding to one block after CIRC processing is arranged so that a predetermined data pattern is recorded in a predetermined portion on a disc, and CIRC encoding is performed.
  • the arrangement of one block of recorded data before CIRC processing for recording the specified data pattern in the specified part is determined, and the error correction of the CD-ROM is performed.
  • the parity is set to the value of the data corresponding to the predetermined data pattern, and the value of the user data of the coded sequence for generating the parity is set. Some are modified to satisfy the function of the error correction code. In this way, CD-ROM error correction coding was performed.
  • CIRC encoding is performed on the recording data of one block, EFM modulation is performed, and the data is recorded on a disc.
  • the parity is set to the value of data for forming the predetermined data pattern, and the code for generating the parity is used. Since the value of the user data of the coded sequence is changed so as to satisfy the function of the error correction code, a predetermined data pattern can be recorded in a predetermined portion and error correction coding can be performed. Does not affect processing.

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Abstract

ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるように、ＣＩＲＣ処理後の１ブロックにデータを配置する。ＣＩＲＣのエンコード過程を逆に辿り、所定の部分に所定のデータパターンが記録されるためのＣＩＲＣ処理前の１ブロックの記録データの配置を求める。ＣＤ−ＲＯＭモード１のエラー訂正処理を行う。パリティの位置と所定のデータパターンを形成するためのデータとが一致していたら、そのパリティを生成する符号化系列のユーザデータの値の方を変更する。ＣＤ−ＲＯＭのエラー訂正符号化を行ったら、その１ブロックの記録データに対して、ＣＩＲＣのエンコードを行う。

Description

明 細 書 データ記録方法および装置 技術分野
この発明は、 CD— ROM Compact Disc Read Only Memory)のディ スクのような記録媒体にデ一夕を記録するデー夕記録方法および装置に 関するもので、 特に、 記録媒体の所定の部分に所定のデータパターンを 記録して、 記録媒体の識別や複製の防止を図るようにしたものにかかわ る。 背景技術
CD— ROMディスクの所定の部分に所定のデータパターンを記録し て、 ディスクの識別や複製の防止を図ることが考えられる。 このように ディスクの所定の部分に所定のデータパターンを記録する場合に、 ディ スクの所定の部分のデータを所定のデータパターンに置き換えることが 考えられる。 ところが、 CD— ROMではエラー訂正符号化がなされて いるので、 ディスクの所定の部分のデ一夕を所定のデータパターンに置 き換えると、 エラ一訂正処理に支障を来す。
そこで、 1ブロックの記録データ中に、 所定のデータパターンに対応 するデ一夕を配置することが考えられる。 すなわち、 CD— ROMに記 録されるデ一夕は、 E FM変調により、 8ビットから 1 4ビットに変調 される。 そして、 直流分の抑圧のために、 3ビットのマージンダビット が付加される。 E FM(8 to 14 Modulation)変調をして、 直流分抑圧ビ ットを付加してディスクに記録したときに所定のデ一夕パターンとなる ように、 対応する記録データを配置しておくことが考えられる。 ところが、 CD— ROMのデータは、 CD— ROMモード 1のエラ一 訂正符号化処理がなされ、 さらに、 C I RC (Cross Interleave Reed- S olomon Code)によりインターリーブされ、 エラー訂正符号化される。 こ のため、 1ブロックの記録データは、 分散されてディスク上に記録され る。 したがって、 所定の部分に所定のデータパターンが記録されるよう に 1プロックの記録データ中に対応するデータを配置すると、 C I RC 処理前では、 その対応するデータは各フレームに分散して配置されるこ とになる。 ディスクの所定の部分に記録する所定のデータパターンに対 応する記録データが、 記録データの各フレームにどのように分散される かは、 C I RC方式のインターリーブに基づいて求めることができるが， その対応関係は複雑である。
また、 CD— ROMの記録単位である 1ブロックのデ一夕中には、 シ ンクゃヘッダ、 オール 「0」 等のデ一夕がある。 これらのデータは、 変 更することができない。 また、 エラー検出コードやエラ一訂正用のパリ ティは、 デ一タを記録する前には決められない。
CD— ROMのディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが配 置されるように、 1ブロックの記録データ中に所定のデ一タパターンに 対応するデータを分散して配置した場合に、 所定のデータパターンに対 応するデータがシンクやヘッダ、 パリティ等の補助データの位置になつ てしまうことがある。 特に、 パリティは 1ブロック中の数フレームに渡 つているので、 所定の部分に所定のデータパターンが配置されるように 1ブロックのデータ中に対応するデータを分散して配置したときに、 そ の対応するデータがパリティの位置と一致してしまうことは避け難い。 したがって、 この方法では、 エラー訂正処理に問題を来さずにディスク の所定の部分に所定のデータパターンを記録することは難しい。 発明の開示
したがって、 この発明の目的は、 記録媒体の所定の部分に所定のデー 夕パターンを記録できると共に、 エラ一訂正処理に影響を与えないよう にすることができるデータ記録方法および装置を提供することにある。 上述した課題を解決するために、 この発明、 所定のブロックのデ一タ に対して第 1のエラー訂正符号化処理によるエラー訂正符号化処理を行 レ 、 さらに、 第 2のエラー訂正符号化処理によりエラー訂正符号化処理 を行って記録媒体にデータを記録するようにしたデータ記録方法におい て、 記録媒体上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるよう に、 第 2のエラ一訂正符号化処理後のブロック上で所定のデータパター ンに対応するデータを配置するステップと、 第 2のエラー訂正符号化処 理の処理過程を逆に迪ることで、 第 2のエラ一訂正符号化処理後のプロ ック上で配置された所定のデ一夕パターンに対応するデータを、 第 2の エラー訂正符号化処理前のブロック上に配置するステップと、 第 2のェ ラー訂正符号化処理前のブロック上に配置されたデータに対して、 第 1 のエラー訂正符号化処理を行うステップと、 第 1 のエラー訂正符号化処 理ステップは、 パリティの位置と所定のデータパターンに対応するデー 夕の位置とがー致していたら、 パリティを所定のデータパターンに対応 するデ一夕の値とし、 パリティを生成するための符号化系列のデータの 一部の値をエラー訂正符号の関数が満足するように変更するようにし、 第 1のエラ一訂正符号化処理が行われたブロックのデータに対して、 第 2のエラー訂正符号化処理を行うステップと、 第 1のエラー訂正符号化 処理がなされ、 さらに、 第 2のエラ一訂正符号化処理がなされたデータ を記録媒体に記録するステップとからなるようにしたデー夕記録方法で ある。
この発明は、 所定のブロックのデータに対して第 1のエラー訂正符号 化処理によるエラー訂正符号化処理を行い、 さらに、 第 2のエラー訂正 符号化処理によりエラ一訂正符号化処理を行って記録媒体にデータを記 録するようにしたデータ記録装置において、 記録媒体上の所定の部分に 所定のデータパターンが記録されるように、 第 2のエラー訂正符号化処 理後のプロック上で所定のデータパターンに対応するデータを配置する 手段と、 第 2のエラー訂正符号化処理の処理過程を逆に迪ることで、 第 2のエラー訂正符号化処理後のブロック上で配置された所定のデータパ ターンに対応するデータを、 第 2のエラー訂正符号化処理前のプロック 上に配置する手段と、 第 2のエラー訂正符号化処理前のブロック上に配 置されたデータに対して、 第 1のエラー訂正符号化処理を行う手段と、 第 1のエラ一訂正符号化処理を行う手段は、 パリティの位置と所定のデ 一タパターンに対応するデ一夕の位置とがー致していたら、 パリティを 所定のデータパターンに対応するデータの値とし、 パリティを生成する ための符号化系列のデータの一部の値をエラー訂正符号の関数が満足す るように変更するようにし、 第 1のエラー訂正符号化処理が行われたブ ロックのデータに対して、 第 2のエラー訂正符号化処理を行う手段と、 記第 1のエラー訂正符号化処理がなされ、 さらに、 第 2のエラ一訂正符 号化処理がなされたデータを記録媒体に記録する手段とを備えるように したデータ記録装置である。
この発明では、 記録媒体として C D— R O Mが用いられる。 C D— R 〇Mでは、 所定のブロックのデータに対して第 1のエラー訂正符号化処 理 （C D— R O Mモード 1のエラー訂正符号化処理） によるエラー訂正 符号化処理を行い、 さらに、 第 2のエラ一訂正符号化処理 （C I R C ) によりエラー訂正符号化処理が行われる。
まず、 ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが記録される ように、 C I R Cの処理後の 1ブロックに対応するデータを配置し、 C I R Cのェンコ一ド過程を逆に迪ることで、 所定の部分に所定のデータ パターンが記録されるためのインターリーブ前の 1ブロックの記録デー 夕の配置を求め、 C D— R O Mのエラー訂正処理を行うようにしている, ここでパリティの位置と所定のデータパターンに対応するデータとがー 致したら、 パリティを所定のデータパターンに対応するデ一夕の値とし. そのパリティを生成する符号化系列のユーザデータの値の一部をエラー 訂正符号の関数を満足するように変更するようにしている。 このように して、 C D— R O Mのエラー訂正符号化を行ったら、 その 1ブロックの 記録データに対して、 C I R Cのエンコードを行い、 E F M変調して、 ディスクに記録するようにしている。 この発明では、 パリティの位置と 所定のデータパターンに対応するデータとがー致したら、 パリティを所 定のデ一タパターンに対応するデータの値とし、 そのパリティを生成す る符号化系列のユーザデータの値の一部をエラー訂正符号の関数を満足 するように変更するようにしているため、 所定の部分に所定のデ一タパ ターンを記録できると共に、 エラー訂正符号化処理に影響を来すことが ない。 図面の簡単な説明
第 1図は、 C I R Cの説明に用いる略線図である。
第 2図は、 C I R Cのエンコード処理の説明に用いるブロック図である, 第 3図は、 C I R Cのェンコ一ド処理の説明に用いるブロック図である < 第 4図は、 C I R Cのデコード処理の説明に用いるブロック図である。 第 5図は、 C I R Cのデコード処理の説明に用いるブロック図である。 第 6図は、 E F M変調の変換テーブルの一例の略線図である。
第 7図は、 1フレームのデータの説明に用いる略線図である。
第 8図は、 1ブロックのデータの説明に用いる略線図である。 第 9図 A〜第 9図 Cは、 CD— ROMの記録フォーマツトの説明に用い る略線図である。
第 1 0図は、 C I RC処理前の CD— ROMの 1ブロックの記録データ の配置の説明に用いる略線図である。
第 1 1図は、 CD— ROMのエラー訂正符号化処理の説明に用いる略線 図である。
第 1 2図は、 C I RC処理後の CD— ROMの 1ブロックの記録データ の配置の説明に用いる略線図である。
第 1 3図は、 この発明が適用された記録処理の説明に用いるフローチヤ 一卜である。
第 14図は、 C I RC処理後の CD— ROMの 1ブロックに配置したデ 一夕パターンの説明に用いる略線図である。
第 1 5図は、 C I RC処理前の CD— ROMの 1ブロックに配置したデ 一タパターンの説明に用いる略線図である。
第 1 6図は、 この発明が適用されたエラー訂正処理の説明に用いる略線 図である。
第 1 7図は、 この発明が適用されたエラー訂正処理の説明に用いる略線 図である。
第 1 8図 A〜第 1 8図 Dは、 マージングビットの選択処理の説明に用い る略線図である。
第 1 9図は、 D S Vが増大するパターンの説明に用いる略線図である。 第 20図は、 D S Vが増大するパターンの処理の説明に用いる略線図で ある。
第 2 1図は、 D S Vが増大するパターンの処理の説明に用いる略線図で ある。
第 22図は、 記録装置の一例のブロック図である。 第 23図は、 再生装置の一例のブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 この 発明では、 記録媒体として CD— ROMのディスクが用いられる。 CD
— ROMでは、 98フレームからなるブロック （セクタ） を記録再生の 単位としている。
この発明の実施の形態の説明に先立ち、 この発明の実施の形態の理解 を容易とするために、 CDで用いられている C I RCによるエラー訂正 符号化、 EFM変調、 CD— ROMモ一ド 1のエラ一訂正処理等、 CD
— ROMの記録方式に関することについて簡単に説明する。
CDでは、 C I RCによるエラ一訂正符号化が採用されている。 第 1 図に示すように、 C I RCでは、 垂直方向に C 1系列でエラー訂正符号 化が行われると共に、 斜め方向に C 2系列でエラー訂正符号化が行われ る。 これにより、 C I R C方式では、 最大 1 08フレームのインターリ —ブがなされる。 そして、 C I RC方式によりエラ一訂正符号化された データは、 EFM変調されて、 ディスクに記録される。 また、 9 8フレ ームが 1ブロックとされ、 CD— ROMでは、 このブロックがデータの 記録単位となる。
第 2図および第 3図は、 C I R C方式のエンコードの流れに沿って表 されたブロック図である。 なお、 C I R Cの符号化/復号化の説明では, 理解の容易のために、 オーディォデータの符号化を対象とする。
エンコードされるオーディオ信号は、 1ワード （ 1 6ビット） が上位 8ビットと下位 8ビットとに分割され、 24シンポル （1シンポルは 1 バイト） で、 入力される。 この 24シンポルが記録時の 1フレーム分の データに相当する。 入力された 24シンポル (W12n, A, W12n, B, · · · , W12n+ll, A, W12n+ll, B) (上位 8ビットが A、 下位 8ビットが Bで示されて いる） が 2シンポル遅延 Zスクランブル回路 1 1に供給される。 2シン ポル遅延は、 偶数ワードのデータ L6n， R6n, L6n+2， R6n+2, · · · に対して実行され、 C 2符号器 1 2で該当する系列がすべてエラ一とな つた場合でも、 補間ができるようにされている。 スクランブルは、 最大 のバーストエラ一補間長が得られるように施されている。
2シンポル遅延 Zスクランブル回路 1 1からの出力が C 2符号器 1 2 に供給される。 C 2符号器 1 2は、 GF (28 ) 上の （2 8， 24， 5 ) リード ' ソロモン符号の符号化を行い、 4シンポルの C 2パリティ Q 12n, Q12n+1, Q12n+2, Q12n+3 が発生する。
C 2符号器 1 2の出力の 28シンポルがインタ一リ一ブ回路 1 3に供 給される。 インタ一リーブ回路 1 3は、 単位遅延量を D (Dはフレーム 遅延） とすると、 0、 D、 2 D、 · · · と等差的に変化する遅延量を各 シンポルに与えることによって、 シンポルの第 1の配列を第 2の配列へ 変更するものである。
インターリーブ回路 1 3の出力が C 1符号器 14に供給される。 GF (28 ) 上の （3 2, 2 8， 5) リード ' ソロモン符号が C 1符号とし て使用される。 C 1符号器 14から 4シンポルの C 1パリティ P12n, P 12n+l， P 12n+2, P Πη+3 が発生する。 C 1符号、 C 2符号の最小距離は, 共に 5である。 したがって、 2シンポルエラ一の訂正、 4シンポルエラ —の消失訂正 （エラ一シンポルの位置が分かっている場合） が可能であ る。
C 1符号器 1 4からの 3 2シンポルが 1シンポル遅延回路 1 5に供給 される。 1シンボル遅延回路 1 5は、 隣接するシンボルを離すことによ り、 シンポルとシンポルの境界にまたがるエラーにより 2シンポルエラ 一が生じることを防止するためである。 また、 パリティがインバー夕に よって反転されているが、 これは、 データおよびパリティがすべて零に なったときでも、 エラーを検出できるようにするためである。
第 4図および第 5図は、 C I R C方式のデコードの流れに沿って表さ れたブロック図である。 デコードの処理は、 上述したエンコードの処理 と逆の順序でなされる。
まず、 E F M復調回路からの再生データが 1シンポル遅延回路 2 1に 供給される。 符号化側の 1シンポル遅延回路 1 5で与えられた遅延がこ の回路 2 1においてキャンセルされる。
1シンボル遅延回路 2 1からの 3 2シンポルが C 1復号器 2 2に供給 される。 C 1復号器 2 2の出力がディンターリーブ回路 2 3に供給され る。 ディンターリ一ブ回路 2 3は、 インターリーブ回路 1 3により与え られた遅延量をキャンセルするように、 2 8シンポルに対して 2 7 D、 2 6 D、 · · · 、 D、 0の等差的に変化する遅延量を与える。
ディン夕一リーブ回路 2 3の出力が C 2復号器 2 4に供給され、 C 2 符号の復号がなされる。 C 2復号器 2 4の 2 4シンポルの出力が 2シン ポル遅延 ディスクランプル回路 2 5に供給される。 この回路 2 5から 2 4シンポルの復号データが得られる。
C 1復号器 2 2および C 2復号器 2 4からのエラーフラグから補間フ ラグ生成回路 2 6にて補間フラグが生成される。 この補間フラグにより エラーであることが示されるデータが補間される。
このように、 C I R C方式では、 C 1系列と C 2系列との 2方向にェ ラー訂正符号化が行われる。 そして、 C I R C方式により、 最大、 1 0 8フレームのィン夕ーリーブがなされる。
C Dでは、 E F M変調方式が採用されている。 E F M変調では、 各シ ンポル （8デ一タビット） が 1 4チャンネルビットへ変換される。 第 6 図は、 E F Mの変換テーブルの一部の一例である。 第 6図において、 8 ビットのデー夕ビット d 1〜 d 8は、 1 4ビットのチャンネルビット c l〜c l 4に変換される。 E F M変調の最小時間幅 （記録信号の 1と 1 との間の 0の数が最小となる時間幅） Tmin が 3 Tであり、 3 Tに相当 するピット長が 0 . 8 となる。 3 Tに相当するピット長が最短ピ ット長である。 また、 各 1 4チャンネルビットの間には、 3ビットのマ 一ジンダビット （結合ビットとも称される） が配される。
前述したように、 1フレームには、 オーディオデータを 1 6ビットで サンプリングした場合に、 L (左） 、 R (右） 各 6サンプル分に相当す る 2 4シンポルが配置される。 したがって、 1フレームのデ一夕は、 第 7図に示すように、 2 4シンポルのデータビットと、 4シンボルの C 1 パリティと、 4シンポルの C 2パリティと、 1シンポルのサブコードと からなる。 ディスク上に記録される 1フレームのデータは、 E F M変調 により、 8ビットカ 1 4ビットに変換されると共にマージングビットが 付加される。 さらに、 フレームの先頭にフレームシンクデータパターン が付加される。 フレームシンクデ一タパターンは、 チャンネルビットの 周期を Tとするときに、 1 1 T、 1 1 Τおよび 2 Τが連続するデータパ 夕一ンとされている。 このようなデータパターンは、 E F M変調規則で は、 生じることがないもので、 特異なデータパターンによってフレーム シンクを検出可能としている。
したがって、 ディスク上に記録される 1フレームは、
フレームシンク 2 4チャンネルビット
データビット 1 4 X 2 4 = 3 3 6チャンネルビット
サブコード 1 4チャンネルビット
パリティ 1 4 X 8 = 1 1 2チャンネルビット
マージングビット 3 X 3 4 = 1 0 2チャンネルビット からなる。 したがって、 1フレームの総チャンネルビット数が 5 8 8チ ヤンネルビットである。 フレーム周波数は、 7 . 3 5 k Hzとなる。 フレームを 9 8個集めたものは、 ブロックと称される。 9 8個のフレ —ムを縦方向に連続するように並べ換えて表したブロックは、 ブロック の先頭を識別するためのフレーム同期部と、 サブコード部と、 データお よびパリティ部とからなる。 なお、 このサブコードフレームは、 通常の C Dの再生時間の 1 7 5秒に相当する。
第 8図は、 ディスクに記録するときの 1ブロックの構成を示すもので ある。 ディスクに記録する際に、 各フレームに、 1シンポルのサブコー ドが付加される。 サブコードは、 P〜Wの 8チャンネルの各チャンネル の 1ビットを含む。 なお、 9 8フレームの先頭の 2フレームのサブコー ドは、 サブコードフレームシンク S O 、 S I である。 C D— R O M等で 光ディスクのデータを記録する場合には、 サブコードの完結する単位で ある 9 8フレーム （2 , 3 5 2バイト） が 1ブロックとされる。
サブコード部における先頭の 2フレームは、 それぞれ、 サブコ一ドフ レームの同期データパターンであるとともに、 E F Mのァゥトォブルー ル （out o f ru l e) のデ一タパ夕一ンである。 また、 サブコード部にお ける各ビットは、 それぞれ、 P， Q， R , S , T， U , V , Wチャンネ ルを構成する。
Rチャンネルないし Wチャンネルは、 例えば静止画やいわゆる力ラオ ケの文字表示等の特殊な用途に用いられるものである。 また、 Pチャン ネルおよび Qチャンネルは、 ディスクに記録されているディジタルデ一 夕の再生時におけるピックアツプのトラック位置制御動作に用いられる ものである。
Pチャンネルは、 ディスク内周部に位置するいわゆるリードインエリ ァでは、 " 0 " の信号を、 ディスクの外周部に位置するいわゆるリード アウトエリアでは、 所定の周期で" 0" と " 1" とを繰り返す信号を記録 するのに用いられる。 また、 Pチャンネルは、 ディスクのリードイン領 域とリードァゥト領域との間に位置するプログラム領域では、 各曲の間 を " 1"、 それ以外を" 0"という信号を記録するのに用いられる。 このよ うな Pチャンネルは、 CDに記録されているディジタルオーディォデ一 夕の再生時における各曲の頭出しのために設けられるものである。
Qチャンネルは、 CDに記録されているディジタルオーディォデ一夕 の再生時におけるより精細な制御を可能とするために設けられる。 Qチ ヤンネルの 1サブコードフレームの構造は、 同期ビット部と、 コント口 ールビット部と、 7ドレスビット部と、 デ一夕ビット部と、 CRCビッ ト部とにより構成される。
CD— ROMでは、 この 98フレームからなるブロックを記録再生の 単位としている。 ブロックは、 セクタとも称される。 1ブロックの大き さは、 上述のように、 2 3 52バイトである。
第 9図 A〜第 9図 Cに示すように、 CD— ROMのフォーマットとし ては、 モード 0、 モード 1、 モード 2とがある。 各ブロックの先頭には、 ブロックを区分けするための 1 2バイ トのシンク (同期ビット） が配置 される。 次に、 4バイトのヘッダが配置される。 ヘッダには、 ブロック アドレスと、 モードが配置される。
第 9図 Aに示すように、 モード 0は、 リードイン、 リ一ドアウトの部 分を、 CD— ROM構造と同じにする場合のダミープロックに使用され るもので、 モード 1のフォーマットでは、 1 2バイトのシンクと、 4バ イトのヘッダと、 23 3 6バイトのデ一夕とが配置される。 この 2 3 3
6バイ トのデータはすべて 「0」 のデータである。
第 9図 Bに示すように、 モード 1は、 補助データでエラ一訂正能力が 上がっており、 コンピュータデータなど、 信頼性を必要とするデータの 記録に適している。 モード 1では、 1 2バイトのシンクと、 4ゾ イトの ヘッダと、 2048バイトのユーザデータと、 2 8 8バイ トの補助デー 夕とからなる。 補助データは、 4バイ トのエラー検出コード （EDC) と、 8バイトの 0のデータと、 1 7 2バイトの Pパリティと、 1 04ノ イ トの Qパリティからなる。
第 9図 Cに示すように、 モード 2は、 付加的なエラー訂正コードをも たない代わりに、 ヘッダ以降すベてユーザデータとして使える。 モード 2は、 オーディオデ一夕や画像データのように、 補間処理によりエラー 訂正可能なデータを扱う場合に利用される。 モード 2では、 1 2バイト のシンクと、 4バイ トのヘッダと、 2 3 3 6バイトのユーザデータとか らなる。
第 9図 Bに示すように、 CD— ROMのモード 1では、 信頼性の向上 を図るために、 1ブロックのデータに対して、 エラー訂正符号がかけら れている。
第 1 0図は、 CD— ROMのモード 1の 1ブロックの記録データ （C I RCによる処理前のデータ） を示すものである。 上述のように、 1ブ ロックは 9 8フレームからなる。 最初のフレームには、 1 2バイ トのシ ンクと、 4バイトのヘッダが配置される。 それから、 2048バイトの ユーザデータが配置される。 そして、 補助データとして、 4バイトのェ ラー検出コード （EDC) と、 8バイ トのオール 0と、 1 7 2バイ トの Pパリティと、 1 04バイトの Qパリティが配置される。
CD— ROMモ一ド 1のエラー訂正コードは、 ヘッダ部から 2 340 バイトの長さにわたって定義されている。 このエラ一訂正符号化系列は， Pシーケンスと Qシーケンスの二つの方向にかけられている。 それぞれ のエラー訂正符号は、 GF (28) で定義されるリード · ソロモンコー ドの積符号になっている。 Pシーケンスは、 （2 6， 24， 3) リード ' ソロモンコードである。 Qシーケンスは、 （45， 43， 3) リード 'ソロモンコードである。 Pシーケンス、 Qシーケンスで、 各系列 1バ ィト訂正あるいは 2バイトエラーの検出が可能である。
このエラ一訂正符号は、 1 6ビットのデータに対して、 L S B側、 M S B側おのおの 8ビットずつの 2面に分けて、 それぞれ、 第 1 1図に示 すような構成で符号化される。 例えば、 ヘッダの "分"、 と "ブロック" のバイトが L S B側、 "秒"と "モード"が MS B側とそれぞれの面に分 かれる。 その結果、 各面とも 1 1 7 0バイ トの構成になり、 P、 Qのィ ンターリーブは、 第 1 1図に示すようになり、 P系列、 Q系列ともその シーケンスは
P= i + 43 j ( i = 0〜43、 j = 0〜25)
Q= 43 i + 44 j mo d 1 1 1 8 ( i = 0〜2 5、 j = 0〜
42 )
で表現することができる。
また、 符号内のエラー検出コード （ED C (Error Detecting Code)) は、 再生時に、 この誤り訂正を用いた後にデータの誤りを検査するため に用いられている。 このエラー検出コードは C R C (Cyclic Redundancy Check)符号であり、 その及ぶ範囲は、 シンクとヘッダとデータで計 2 064バイトである。
第 1 0図に示す 1ブロックの記録データをディスクに記録する際には、 前述したように、 C I R C方式によりインターリーブされ、 エラー訂正 符号が付加される。 これにより、 第 1 0図に示すように配置されていた 1ブロックの記録データは、 第 1 2図に示すように分散される。 第 1 2 図に示すように、 Pパリティや Qパリティは、 C I RCのインタ一リー ブにより、 斜め方法に分散される。 図示していないが、 ユーザデータ、 シンク、 ヘッダ、 EDC、 オールゼロの部分も、 C I RCのインターリ ーブにより分散される。
上述のように構成される CD— ROMのディスクの所定部分に、 ディ スクの識別や、 複製防止のために、 所定のデータパターンを記録するこ とが考えられる。 この場合、 CD— ROMのディスクの所定部分のデー タを単純に所定のデ一タパターンに置き換えることが考えられるが、 C D— ROMモード 1では、 エラ一訂正符号化が行われており、 ディスク の所定部分のデータを単純に所定のデータパターンに置き換えると、 ェ ラー訂正処理に支障を来す。 また、 1ブロックのデータ中には、 パリテ ィのデータがあり、 パリティのデータを予め決めることはできない。 そこで、 この発明が適用された記録方法では、 ディスク上の所定の部 分に所定のデータパターンが記録されるように、 ィンタ一リーブ後の 1 ブロック （第 1 2図） に対応するデータを配置し、 C I RCのェンコ一 ド過程を逆に迪ることで、 所定の部分に所定のデータパターンが記録さ れるためのインターリーブ前の 1ブロック （第 1 0図） の記録データの 配置を求め、 CD— ROMのエラー訂正処理を行うようにしている。
ここでパリティの位置と所定のデ一タパ夕一ンに対応するデー夕とが 一致してしまったら、 パリティを所定のデータパターンに対応するデー 夕の値とし、 そのパリティを生成する符号化系列のユーザデータの値の 一部を変更するようにしている。 それから、 CD— ROMのエラー訂正 符号化を行い、 その 1ブロックの記録データに対して、 C I RCのェン コードを行い、 EFM変調して、 ディスクに記録するようにしている。 これにより、 所定の部分に所定のデータパターンを記録できると共に、 エラー訂正符号化処理に影響を来すことがなくなる。
第 1 3図は、 この発明が適用された記録方法の一例を示すフローチヤ ートである。 まず、 ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが 記録されるように、 C I RC処理後の 1ブロックに対応するデータが配 置される （ステップ S 1 ) 。
例えば、 第 1 4図に示すように、 C I R Cのインターリーブ後の 1ブ 口ックのデータが想定される。 この 1プロックのデ一夕中の所定の位置 に、 データパターンに応じたデータが配置される。 第 1 4図では、 フレ ーム nの所に、 所定のデータパターンを形成するための対応するデータ が配置される。
ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるように ィン夕ーリーブ後の 1ブロックに対応するデータが配置されたら、 C I R Cのェンコ一ド過程を逆に迪ることで、 インタ一リーブ前の 1ブロッ クの記録データの配置が求められる （ステップ S 2 ) 。
つまり、 第 1 4図に示すように配置されたデータに対して、 C I R C のェンコ一ド過程が逆に迪られ、 第 1 5図に示す C I R C処理前の 1ブ ロックの記録データの配置が求められる。 具体的には、 第 4図および第 5図に示した 1シンポル遅延回路 2 1に対応する遅延処理と、 ディン夕 一リーブ回路 2 3に対応するディン夕一リーブ処理と、 2シンポル遅延 /ディスクランブル回路 2 5に対応する 2シンポル遅延およびディスク ランブル処理が行われる。 これにより、 第 1 5図に示すように、 所定の 部分に所定のデ一タパターンが記録されるための、 C I R C処理前の 1 ブロックの記録データの配置が求められる。
第 1 5図に示すように、 第 1 4図に示すように配置された 1ブロック のデータから、 C I R C処理前の 1プロックの記録データの配置を求め ると、 第 1 5図中に X印で示すように、 所定のデータパターンに対応す るデータは、 1ブロック中の各フレームに分散する。
C I R C処理前の 1ブロックの記録デ一タを配置したら、 C D— R O Mのエラー訂正符号化処理が行われる （ステップ S 3 ) 。
ここでパリティの位置と所定のデータパターンに対応するデ一夕とが 一致してしまったら、 パリティを所定のデータパターンに対応するデ一 夕の値とし、 そのパリティを生成する符号化系列のユーザデータの一部 の値を、 エラー訂正符号の関数を満足するように、 変更する。 但し、 そ のパリティを生成する符号化系列のユーザデータの中に所定のデータパ ターンに対応するデータがある場合、 その所定のデータパターンに対応 するデータの値は変更しないものとする。
例えば、 第 1 6図に示すように、 P系列のパリティの部分に、 所定の データパターンに対応するデ一タ X 1、 X 2が来た場合には、 そのエラ 一符号化系列のパリティは X 1、 X 2であるとし、 そのエラー符号化系 列のユーザデータ D l、 D 2、 D 3、 …の方を、 パリティが X I、 X 2 となるように、 変更する。 但し、 第 1 7図に示すように、 ユーザデータ 中に所定のデータパターンに対応するデータ X 3がある場合には、 この デ一夕 X 3は変更しない。 Q系列についても同様である。
リード · ソロモン符号の場合には、 パリティを含んだデータ列が一定 の関数を満足すれば良い。 したがって、 パリティを変更しなければ、 ェ ラー訂正符号の関数を満足するように、 データ列の一部を変更すれば、 エラー訂正処理に支障は来さない。
なお、 通常の記録では、 ユーザデータが変更されると問題が生じるお それがあるが、 所定のデータパターンを記録する部分を決めておくのな ら、 その部分のユーザデータは変更されている可能性があるとして処理 すれば、 何ら、 問題とならない。 例えば、 その部分のユーザデータは未 使用とすれば良い。 この部分に、 特殊なデータを記録しておくようにし ても良い。
上述のようにして、 C D— R O Mのエラー訂正符号化が行われたら、 その 1プロックの記録データに対して、 C I R Cのエンコードが行われ る （ステップ S 4 ) 。 C I R Cのエンコード処理を行うと、 第 1 4図に 示した位置に、 所定のデータパターンに対応するデータに戻るようにな る。 そして、 このデ一夕に対して、 エラー訂正処理に問題を来さないよ うに、 CD— ROMモード 1のエラ一訂正符号化処理がなされている。 このようにして、 C I R Cによりインターリーブされ、 エラー訂正符 号化されたデータが、 EFM変調され、 ディスクに記録される （ステツ プ S 5) 。 勿論、 このとき、 各フレームには、 サブコードのデータが付 加され、 シンクデータパターンが付加される。 また、 各 1 4ビットのチ ヤンネルビットの間には、 直流分抑圧のためのマージングビットが付加 される。 これらの構成は、 通常の CDや CD— ROMと同様である。 このように、 この発明が適用された記録方法では、 ディスク上の所定 の部分に所定のデータパターンが記録されるように、 C I RCによるィ ンタ—リーブ後の 1ブロックに対応するデ一タを配置し、 c I RCのェ ンコ一ド過程を逆に迪ることで、 C I R C処理前の 1プロックの記録デ 一夕の配置を求め、 CD— ROMのエラー訂正処理を行うようにしてい る。 ここでパリティの位置と所定のデ一タパターンを形成するためのデ —夕の位置とがー致してしまったら、 パリティを所定のデータパターン に対応するデータの値とし、 そのパリティを生成する符号化系列のュ一 ザデータの値の一部の方を変更するようにしている。 このよう。にして、 CD- R〇Mのエラー訂正符号化を行ってから、 その 1ブロックの記録 デ一夕に対して、 C I RCのエンコードを行い、 E FM変調して、 ディ スクに記録するようにしている。 これにより、 所定の部分に所定のデ一 夕パターンを記録できると共に、 エラ一訂正符号化処理に影響を来すこ とがなくなる。
この所定のデータパターンを、 例えば、 DSV(Digital Sum Variati on)が発散していくようなデータパターンとすることで、 これを利用し て、 ディスクを識別したり、 複製を防止することができる。 以下、 D S Vが発散していくようなデータパターンを記録していく例について説明 する。 勿論、 記録するデータパターンは、 D S Vが発散していくような データパターンに限られるものではない。
CDでは、 EFM変調が用いられる。 E FMの変換テーブルは、 第 6 図に示した通りである。 EFM変調では、 直流分が抑圧されるように、 マージンダビットが付加される。 ところが、 データパターンによっては, マージングビットが一意に決められてしまい、 D S Vが増大するような デ一夕パターンがある。 このようなデータパターンを利用することで、 ディスクを識別したり、 複製を防止することができる。
すなわち、 第 6図は、 8ビットのデータビット （適宜データシンポル と称する） を 14ビッ トのチャンネルビット （適宜コードシンポルと称 する） へ変換する処理を行うための変換テーブルである。 第 6図では、 データビットが 1 6進表記 （0 0〜F F) と、 1 0進表記 （0〜2 5 5 ) と、 2進表記とで示されている。 また、 コードシンポルの 1 4ビット 中の" Γ は、 値が反転する位置を示している。 データシンポルが 8ビッ トであるので、 2 56通りのコ一ドシンボルのデ一夕パターンが存在す る。 14ビットのコードシンポルのすべては、 最小時間幅 （記録信号の 1と 1との間の 0の数が最小となる時間幅） Tminが 3 Tであり、 最大 時間幅 （記録信号の 1と 1との間の 0の数が最大となる時間幅） Tmax が 1 1 Tである EFMの規則 （以下、 適宜ランレングスリミツト条件と 呼ぶ） を満たしている。
1 4ビッ卜のコードシンポル同士を接続する場合でも、 上述した Tmi n= 3 T、 Tmax= 1 1 Tのランレングスリミット条件を満たすためにマ 一ジンダビットが必要とされる。 マージングビットとして、 （ 0 0 0 ) 、 ( 0 0 1 ) ， （0 1 0) , ( 1 0 0) の 4種類のデータパターンが用意 されている。 14ビット同士の接続のためにマージングビットが使用さ れる一例について第 1 8図 A〜第 1 8図 Dを参照して説明する。
第 1 8図 Aに示すように、 前の 14ビットのデータパターンが （0 1 0) で終わり、 次のデータシンポルが （0 1 1 1 0 1 1 1 ) ( 1 6進表 記では、 77、 1 0進表記では、 1 1 9) の場合を考える。 このデータ シンボルは、 14ビットのデータパターン （ 0 0 1 0 00 10 00 00 1 0) に変換される。 タイミング t。で前の 14ビットのデータパター ンが終わり、 マージングビットの間隔の後の夕イミング t tで次の 14 ビットのデ一タパターンが始まり、 夕イミング t 2 で次の 14ビットの デ一夕パターンが終わるものとしている。
上述した 4種類のマージンダビットとして、 （ 1 0 0) を適用した場 合では、 Tmin= 3 Tという条件が満たさなくなるので、 このマ一ジン グビッ トは、 使用されない。 後の 3個のマージンダビットは、 使用可能 である。 3個のマ一ジングビットの内で実際に使用するマ一ジングビッ トとして、 D SVを減少させるものが選択される。 D SVは、 波形がハ ィレベルであれば + 1を与え、 波形がローレベルであれば、 — 1を与え ることで求められるものである。 一例として、 タイミング t。における D SVが （— 3) であると仮定する。
第 1 8図 Bは、 マージンダビットとして （0 0 0) を使用した場合の 波形を示す。 期間 （ t。― ） の D SVが + 3であり、 期間 （ — t 2 ) の D S Vが + 2であるので、 タイミング における D SVは、 （― 3 + 3 + 2 =+ 2) となる。 第 1 8図 Cは、 マージンダビットとして （ 0 1 0) を使用した場合の波形を示す。 期間 （ t。— ） の DSVが— 1であり、 期間 （ t ,— t2) の D S Vが— 2であるので、 タイミング t2 における D SVは、 （— 3— 1— 2 =— 6) となる。 第 1 8図 Dは、 マージンダビットとして （0 0 1) を使用した場合の波形を示す。 期間 ( t。一 t【） の D S Vが + 1であり、 期間 （ t t 2) の D S Vがー 2 であるので、 タイミング t 2 における D SVは、 （一 3 + 1— 2 =— 4 ) となる。 結局、 タイミング t2における D S Vが最も 0に近くなるマ 一ジンダビット （ 000 ) が選択される。
このように、 通常のパターンでは、 マージングピットを選択すること で、 D S Vを下げることができるが、 ある特殊なパターンでは、 マージ ングビットが一意に決まってしまい、 DSVが増大する。 第 1 9図は、 そのような特殊なデータパターンを示すものである。
第 1 9図に示すデータパターン中には、 データシンポルとして、 （8 1) (83) ( 8 C) (9 8) (B 8 ) (BA) (C 9 ) (E 2) 等が 表れる。 これらのデータシンポルのいずれも、 EFM変換テーブルによ る変換後の 14ビットのコードシンポルにおいて、 先頭部が 0 T (直ぐ にレベルが変化することを意味する） か、 1 T ( 1 T後に変化すること を意味する） となっており、 終端部が 1 Tしか存在しない。 第 2 0図は， 通常のエンコーダ （EFM変調） によって例えば第 1 9図中の第 1行の データを E FMしたときの D S Vの変化と一部の E FM系列を示す。 ま た、 第 20図において、 E FM系列の波形を表現するために、 "1 "がハ ィレベルを示し、 "0" がローレベルを示している。
第 2 0図についてより詳細に説明すると、 フレーム同期信号は、 1 1 Tおよび 1 1 Tの反転した波形に 2 Tの波形が続くものとされている。 フレーム同期信号の部分では、 D S V = + 2となる。 サブコードに対応 する （8 1) のデータシンボルは、 変換テーブルにしたがって （ 1 0 0 0 0 1 00 1 0 0 00 1) のコードシンポルに変換される。 このコード シンポルは、 先頭で直ぐにレベルが変化するものであり、 コードシンポ ル自身の D S Vが— 6である。 マージングビットの選択規則にしたがつ て、 ランレングスリミット条件を満たすマージンダビットとして、 （0 00) が選択される。 すなわち、 他のマージングビット （1 0 0) (0 1 0) (0 0 1) は、 Tmin= 3 Tを満たすことができず、 マ一ジング ビットとしては、 一意に （0 0 0) が選択される。 その結果、 マージン ダビットの部分では、 レベルの反転が発生せず、 ここでの D SVが + 3 となる。 （8 1) を変換したコードシンポルの終わりにおける D S Vは， + 2 + 3— 6 =— 1である。
次のデータシンポル (Β 8 ) は、 変換テーブルにしたがって (0 1 0 0 1 00 0 0 0 1 0 0 1) のコードシンポルに変換される。 コードシン ポル自身の D S Vが + 2である。 マージングビットの選択規則にしたが つて、 ランレングスリミット条件を満たすマ一ジングビッ トとして、 ( 0 0 0 ) がー意に選択される。 その結果、 マ一ジンダビットの部分では， レベルの反転が発生せず、 ここでの D S Vが + 3となる。 （Β 8) を変 換したコ一ドシンポルの終わりにおける D S Vは、 + 2 + 3 - 6 + 3 + 2 =+ 4である。
また、 データシンポル （ΒΑ) は、 変換テーブルにしたがって （1 0 0 1 00 0 0 00 1 0 0 1) のコ一ドシンポルに変換される。 コードシ ンポル自身の D S Vが + 2である。 マ一ジングビットの選択規則にした がって、 ランレングスリミット条件を満たすマ一ジングビットとして、
( 00 0 ) がー意に選択される。 その結果、 マージンダビットの部分で は、 レベルの反転が発生せず、 ここでの D S Vが + 3となる。
このように、 上述した特定のデ一夕パターンでは、 マージンダビット の選択の余地がないために、 D S Vを収束させる制御の機能が発揮され ず、 第 2 0図に示すように、 D S Vが 1フレームについて 1 00以上増 加し、 このデ一夕データパターンが続く限り増加を続ける。
上述した特定のデータデータパターンをエンコードした記録信号を使 つて作成された CDは、 D S Vが大幅に上昇するために、 元のデータを 正しく読み取ることができないことになる。 このことは、 オリジナルの C Dを再生し、 再生データを従来のエンコーダでエンコードして CD— R等の媒体に記録したとしても、 その媒体の再生データを正しく読めな いことになり、 コピー防止を達成できることを意味する。
これに対して、 例えば、 ランレングス制限を緩くすると、 マージング ピットの選択余地ができ、 D SVの増大が防げる。
第 2 1図は、 第 20図と同様に、 例えば第 1 9図中の第 1行のデータ を EFMしたときの D S Vの変化と一部の E FM系列を示す。 一例とし て、 データシンポルが （BA) で、 ランレングスリミット条件が同一の 場合では、 D SVが + 5 6となる場合が特定のデータデータパターンが 検出された場合とする。 この場合、 通常のエンコードでは、 第 2 0図を 参照して説明したように、 前の 14ビットのコードシンポル （8 B) の 最後で反転が発生して 1 Tしかなく、 次のコードシンポル （BA) の最 初で反転が生じるために、 （0 0 0) のマージンダビットしか選択でき ず、 D S Vを減少させることができない。 これに対して、 ランレングス 制限を緩くして、 Tmin' = 2 Tを許すようにすると、 （ 00 0 ) のみ ならず、 （0 1 0) のマージングビットも選択しうる。 すなわち、 この 場合では、 前の （8 B) の最後のチャンネルビットとマージンダビット の合計 4チャンネルビットにおいて、 2 T ( 1 1で表記） 、 2 T (00 で表記） の波形が生じることになる。 これにより、 D SVが増大してい かなくなる。
例えば、 オリジナルのディスクではランレングス制限を緩くして特殊 なパターンをディスクに記録しておくと、 オリジナルのディスクでは D S Vが増大しないが、 複製されたディスクでは、 通常のエンコーダで E FM変調がなされると D SVが増大するようになる。 これにより、 オリ ジナルのディスクか複製されたディスクかを判断できる。 また、 これに より、 複製の防止が図れる。 第 2 2図は、 C D— R O Mの原盤となるデータ記録媒体を作成するた めのマスタリング装置の構成の一例を示す。 マスタリング装置は、 例え ば A rイオンレーザ、 H e — C dレーザや K rイオンレーザ等のガスレ —ザや半導体レーザであるレーザ 1 0 1と、 このレーザ 1 0 1から出射 されたレーザ光を変調する音響光学効果型または電気光学型の光変調器 1 0 2と、 この光変調器 1 0 2を通過したレーザ光を集光し、 感光物質 であるフォトレジストが塗布されたディスク状のガラス原盤 1 0 4のフ ォトレジスト面に照射する対物レンズ等を有する記録手段である光ピッ クアップ 1 0 3を有する。
光変調器 1 0 2は、 記録信号にしたがって、 レーザ 1 0 1からのレー ザ光を変調する。 そして、 マスタリング装置は、 この変調されたレーザ 光をガラス原盤 1 0 4に照射することによって、 データが記録されたマ スタを作成する。 また、 光ピックアップ 1 0 3をガラス原盤 1 0 4との 距離が一定に保つように制御したり、 トラッキングを制御したり、 スピ ンドルモー夕 1 0 5の回転駆動動作を制御するためのサ一ポ部 （図示せ ず） が設けられている。 ガラス原盤 1 0 4がスピンドルモータ 1 0 5に よって回転駆動される。
光変調器 1 0 2には、 E F M変調器 1 1 2からの記録信号が供給され る。 入力端子 1 0 6からは、 記録するメインのディジタルデータが供給 される。 入力端子 1 0 7からは、 現行の C D規格に基づいたチャンネル P〜Wのサブコードが供給される。 さらに、 入力端子 1 0 8からは、 フ レームシンクが供給される。
メインディジタルデータは、 エンコーダ 1 0 9に供給され、 C D— R 〇Mのエラー訂正処理や、 C I R Cのエラ一訂正処理が行われる。 ディ スクには、 D S Vが増大するような特殊なパターンが記録される。 この ような特殊なパターンを記録する際に、 前述した記録方法が用いられる, すなわち、
(1)ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるよう に、 C I R C処理後の 1ブロックに対応するデータを配置する。
(2) C I R Cのエンコード過程を逆に迪ることで、 所定の部分に所定の デ一夕パターンが記録されるための C I RC処理前の 1ブロックの記録 データの配置を求める。
(3)所定の部分に所定のデータパターンが記録されるための C I RC処 理前の 1ブロックの記録デ一夕を配置して、 CD— ROMのエラ一訂正 処理を行う。 ここでパリティの位置と所定のデータパターンを形成する ためのデータとがー致してしまったら、 パリティを所定のデータパ夕一 ンを形成するためのデータの値とし、 そのパリティを生成する符号化系 列のユーザデータの値の方を変更する。 伹し、 そのパリティを生成する 符号化系列のユーザデータの中に所定のデータパターンを形成するため のデ一夕がある場合、 その所定のデ一夕パターンを形成するためのデ一 夕の値は変更しない。
(4) CD— ROMのエラー訂正符号化を行ったら、 その 1ブロックの記 録データに対して、 C I R Cのエンコードを行う。
エンコーダ 1 0 9の出力、 サブコードエンコーダ 1 1 0の出力および フレームシンクがマルチプレクサ 1 1 1に供給され、 所定の順序に配列 される。 マルチプレクサ 1 1 1の出力データが EFM変調器 1 1 2に供 給され、 変換テーブルにしたがって 8ビットのシンポルが 14チャンネ ルビットのデ一夕へ変換される。 また、 マルチプレクサ 1 1 1の出力が ランレングス制御部 1 1 3に供給される。 ランレングス制御部 1 1 3は- E FM変調器 1 1 2における E FM変調出力のランレングスの制御を行 う。 E FM変調器 1 1 2の出力が光変調器 1 0 2に供給される。
EFM変調器1 1 2から CDの EFMフレームフォーマツ卜の記録信 号が発生する。 この記録信号が光変調器 1 02に供給され、 光変調器 1 02からの変調されたレーザビームによってガラス原盤 1 04上のフォ トレジストが露光される。 このように記録がなされたガラス原盤 1 04 を現像し、 電铸処理することによってメタルマス夕を作成し、 次に、 メ タルマス夕からマザ一ディスクが作成され、 さらに次に、 マザーデイス クからスタンパが作成される。 スタンパを使用して、 圧縮成形、 射出成 形等の方法によって、 光ディスクが作成される。
第 22図において、 ランレングス制御部 1 1 3は、 データ読取にエラ —を生じさせるほど D SVが大きくなるデ一夕デ一夕パターンの場合で も、 D SVが大きくなることを防止するように EFM変調を行うことを 可能としている。 すなわち、 ランレングス制御部 1 1 3は、 データ読取 にエラ一を生じさせるほど D S Vが大きくなつた場合を検出し、 E FM のランレングスリミツトの条件を緩めるように E FM変調器 1 1 2内の マージンダビット選択部を制御する。 一例として、 Tmin= 3、 Tmax = 1 1をそれぞれ、 Tmin' = 2、 Tinax' = 1 2と緩やかにする。 なお、 ランレングスリミット条件の Tminおよび Tmaxの一方のみを変更しても 良く、 また、 Tmin， = 1、 Tmax' = 1 3とするようにしても良い。 ランレングス制御部 1 1 3は、 E FM変調されるデータを先読みし、 通常の E FM変調では、 D S Vの発散を抑えられないような特定のデー タデ一タパターンの検出を行う。 特定のデータデータパターンは、 特定 のデ一夕データパターン自身をデータパターンマッピング等の手法で検 出する方法、 D SVの絶対値をしきい値と比較し、 D SVの絶対値がし きい値を超えた場合を検出する方法、 しきい値を超えた場合が所定シン ポル数連続した場合を検出する方法等で検出できる。 ランレングス制御 部 1 1 3は、 特定のデータデータパターンが検出されない状態では、 E FM変調器 1 1 2がランレングスリミツト条件 Tmin= 3 T、 Tmax- 1 1 Tを守るマージングビットを選択するように制御する。 ランレングス 制御部 1 1 3は、 特定のデータデータパターンが検出されると、 ランレ ングスリミット条件を緩め、 例えば Tmin ' = 2 T、 Tmax ' = 1 2 Tと する。 それによつて、 マージンダビットの選択の余地が生じ、 D S Vを 減少させるようなマージングビットを選択することが可能となる。
第 2 3図は、 上述したマス夕リングおよびスタンビングによって作成 された光ディスクを再生する再生装置の構成の一例を示す。 再生装置は, 既存のプレーヤ、 ドライブと同一の構成であるが、 この発明の理解の参 考のために以下に説明する。 第 2 3図において、 参照符号 1 2 1がマス 夕リング、 スタンビングの工程で作成されたディスクを示す。 参照符号 1 2 2がディスク 1 2 1を回転駆動するスピンドルモー夕であり、 1 2 3がディスク 1 2 1に記録された信号を再生するための光ピックアップ である。 光ピックアップ 1 2 3は、 レーザ光をディスク 1 2 1に照射す る半導体レーザ、 対物レンズ等の光学系、 ディスク 1 2 1からの戻り光 を受光するディテクタ、 フォーカスおよびトラッキング機構等からなる c さらに、 光ピックアップ 1 2 3は、 スレッド機構 （図示しない） によつ て、 ディスク 1 2 1の径方向に送られる。
光ピックアップ 1 2 3の例えば 4分割ディテクタからの出力信号が R F部 1 2 4に供給される。 1 ?部1 2 4は、 4分割ディテク夕の各ディ テク夕の出力信号を演算することによって、 再生 （R F ) 信号、 フォー カスエラ一信号、 トラッキングエラー信号を生成する。 再生信号がフレ ームシンク検出部 1 2 5に供給される。 フレームシンク検出部 1 2 5は、 各 E F Mフレームの先頭に付加されているフレームシンクを検出する。 検出されたフレームシンク、 フォーカスエラ一信号、 トラッキングエラ 一信号がサーポ部 1 2 6に供給される。 サーポ部 1 2 6は、 R F信号の 再生クロックに基づいてスピンドルモータ 1 2 2の回転動作を制御した り、 光ピックアップ 1 2 3のフォーカスサーポ、 トラッキングサーポを 制御する。
フレームシンク検出部 1 2 5から出力されるメインデータが E FM復 調器 1 27に供給され、 EFM復調の処理を受ける。 EFM復調器 1 2 7からのメインディジタルデータは、 デコーダ 1 2 8に供給され、 C I RCのエラー訂正処理と、 CD— ROMモード 1のエラー訂正処理処理 を受ける。 さらに、 必要に応じて、 補間回路 1 2 9によって補間され、 出力端子 1 3 0に再生データとして取り出される。 £ 復調器1 2 7 からのサブコードデータがシステムコントローラ 1 3 2に供給される。 システムコントローラ 1 32は、 マイクロコンピュータによって構成 されており、 再生装置全体の動作を制御する。 システムコントローラ 1 3 2と関連して、 操作ポタンおよび表示部 1 3 3が設けられている。 シ ステムコントローラ 1 3 2は、 ディスク 1 2 1の所望の位置にアクセス するために、 サーポ部 1 26を制御するようになされている。
なお、 この発明は、 C I RCのパリティの部分を所定のデータパター ンとする場合にも、 同様に適用することができる。
この発明によれば、 まず、 ディスク上の所定の部分に所定のデ一タパ 夕一ンが記録されるように、 C I RCの処理後の 1ブロックに対応する データを配置し、 C I RCのエンコード過程を逆に迪ることで、 所定の 部分に所定のデータパターンが記録されるための C I R C処理前の 1ブ ロックの記録データの配置を求め、 CD— ROMのェラ一訂正処理を行 うようにしている。 ここでパリティの位置と所定のデータパターンに対 応するデータとがー致したら、 パリティを所定のデータパターンに対応 するデータの値とし、 そのパリティを生成する符号化系列のユーザデ一 夕の値の一部をエラ一訂正符号の関数を満足するように変更するように している。 このようにして、 CD— ROMのエラー訂正符号化を行った ら、 その 1ブロックの記録データに対して、 C I R Cのエンコードを行 い、 E F M変調して、 ディスクに記録するようにしている。
このように、 この発明では、 パリティの位置と所定のデータパターン に対応するデータとがー致したら、 パリティを所定のデ一タパターンを 形成するためのデータの値とし、 そのパリティを生成する符号化系列の ユーザデータの値の方をエラ—訂正符号の関数を満足するように変更す るようにしているため、 所定の部分に所定のデ一タパターンを記録でき ると共に、 エラー訂正符号化処理に影響を来すことがない。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 所定のプロックのデータに対して第 1のエラー訂正符号化処理によ るエラ一訂正符号化処理を行い、 さらに、 第 2のエラー訂正符号化処理 によりエラー訂正符号化処理を行って記録媒体にデータを記録するよう にしたデータ記録方法において、
上記記録媒体上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるよ うに、 上記第 2のエラー訂正符号化処理後のブロック上で上記所定のデ 一タパターンに対応するデ一夕を配置するステップと、
上記第 2のエラ一訂正符号化処理の処理過程を逆に迪ることで、 上記 第 2のエラー訂正符号化処理後のブロック上で配置された上記所定のデ —タパターンに対応するデータを、 上記第 2のエラー訂正符号化処理前 のブロック上に配置するステップと、
上記第 2のエラ一訂正符号化処理前のブロック上に配置されたデータ に対して、 上記第 1のエラ一訂正符号化処理を行うステップと、 上記第 1のエラー訂正符号化処理ステップは、 パリティの位置と上記 所定のデータパターンに対応するデータの位置とがー致していたら、 上 記パリティを上記所定のデータパターンに対応するデータの値とし、 上 記パリティを生成するための符号化系列のデータの一部の値をエラー訂 正符号の関数が満足するように変更するようにし、
上記第 1のエラー訂正符号化処理が行われたプロックのデータに対し て、 上記第 2のエラー訂正符号化処理を行うステップと、
上記第 1のエラ一訂正符号化処理がなされ、 さらに、 上記第 2のエラ —訂正符号化処理がなされたデータを上記記録媒体に記録するステップ と
からなるようにしたデー夕記録方法。
2 . 上記第 1のエラー訂正符号化処理は、 C D— R O Mモード 1のエラ 一訂正符号化処理であり、 上記第 2のエラー訂正符号化処理は、 C I R Cである請求項 1に記載のデータ記録方法。
3 . 上記所定のデータパターンは、 ディスクの識別のためのデータパタ —ンである請求項 1に記載のデ一夕記録方法。
4 . 上記所定のデ一タパ夕一ンは、 複製の制限のためのデ一タパターン である請求項 1に記載のデータ記録方法。
5 . 上記所定のデータパターンは、 D S Vが増大するようなデータパタ ーンである請求項 1に記載のデータ記録方法。
6 . 所定のブロックのデータに対して第 1のエラー訂正符号化処理によ るエラー訂正符号化処理を行い、 さらに、 第 2のエラ一訂正符号化処理 によりエラー訂正符号化処理を行って記録媒体にデータを記録するよう. にしたデータ記録装置において、
上記ディスク上の所定の部分に所定のデータパターンが記録されるよ うに、 上記第 2のエラ一訂正符号化処理後のブロック上で上記所定のデ —タパ夕一ンに対応するデ一夕を配置する手段と、
上記第 2のエラー訂正符号化処理の処理過程を逆に迪ることで、 上記 第 2のエラ一訂正符号化処理後のプロック上で配置された上記所定のデ —タパターンに対応するデータを、 上記第 2のエラー訂正符号化処理前 のブロック上に配置する手段と、
上記第 2のエラー訂正符号化処理前のブロック上に配置されたデ一夕 に対して、 上記第 1のエラ一訂正符号化処理を行う手段と、
上記第 1のエラー訂正符号化処理を行う手段は、 パリティの位置と上 記所定のデー夕パターンに対応するデ一夕の位置とがー致していたら、 上記パリティを上記所定のデータパターンに対応するデ一夕の値とし、 上記パリティを生成するための符号化系列のデータの一部の値をエラ一 訂正符号の関数が満足するように変更するようにし、 上記第 1のエラー訂正符号化処理が行われたブロックのデータに対し て、 上記第 2のエラー訂正符号化処理を行う手段と
上記第 1のエラ一訂正符号化処理がなされ、 さらに、 上記第 2のエラ —訂正符号化処理がなされたデータを上記記録媒体に記録する手段と を備えるようにしたデータ記録装置。
7. 上記第 1のエラ一訂正符号化処理は、 CD— ROMモード 1のエラ —訂正符号化処理であり、 上記第 2のエラー訂正符号化処理は、 C I R Cである請求項 6に記載のデータ記録装置。
8. 上記所定のデータパターンは、 ディスクの識別のためのデータパ夕 —ンである請求項 6に記載のデ一夕記録装置。
9. 上記所定のデータパターンは、 複製の制限のためのデータパターン である請求項 6に記載のデータ記録装置。
1 0. 上記所定のデータパターンは、 D SVが増大するようなデ一タパ ターンである請求項 6に記載のデータ記録装置。
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