專利名稱：光盤單元、光盤記錄方法、以及光盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及光盤裝置例如數字視頻光盤或數字多功能光盤(DVD)播放器、DVD-ROM驅動器、和DVD記錄器等，一種光盤記錄方法，以及一種光盤。
背景技術：
近年來，視頻、音頻、子圖等以高密度編碼和記錄的光盤已經被研制。假定在信息例如電影記錄在該光盤上的情況下，多個同時進行故事的故事數據被記錄。同樣假定，在信息例如電影記錄在光盤上的情況下，同時進行的相同事件從多個角度攝影以記錄多角度場景。
光盤制造者具有選擇，例如第一和第二故事組成并顯示給觀眾的情況，第一故事主要顯示給觀眾的情況，以及第二故事主要顯示給觀眾的情況。它們中任何一個必須在常規影視制作中選擇和制造。這也適用于上述第一和第二場景。這里，如果觀眾可以自由地選擇第一和第二故事或者它們二者之一，自由度對制造中的制造者而增強。
近年來，在信息例如電影被記錄的情況下多個同時進行的故事或場景預先記錄，并且觀眾可以在回放時自由選擇它們的光盤記錄/再現裝置已經被研制。
這里，在多個故事或場景的數據記錄在光盤中的情況下，數據優選地以數據的處理在回放時變得方便的這種方式記錄。例如，假定第一和第二故事的故事數據順序地記錄。當僅一個故事在回放時再現時，必須跳到另一個故事的記錄區。但是，當另一個故事具有短時間時，拾取故事時物理移動小，不存在問題。但是，當另一個故事具有長時間時，拾取故事時物理移動大。因此，中斷或干擾有時在再現的視頻中出現。
已經提出提供一種光盤記錄裝置和方法，其中交錯塊的記錄結構被設計例如多場景，此外再現處理系統被設計，因此硬件制造費用減少，并且流數容易增加(參看例如日本專利2857119號(段落0094～0110，圖22～24))。
該裝置具有待解碼的數據記錄于其中的數據區，以及再現數據區的記錄數據所必需的管理數據。數據區也包括控制數據，且具有多個場景的視頻信號分別劃分/分布到多個交錯單元中的交錯塊部分，并且各個場景的交錯單元混合/排列在記錄軌道上。控制數據包括在每個交錯單元中。該裝置再現記錄介質，其中下面被描述指示交錯單元混合/排列的信息；以及作為每個場景下一跳躍終點的下一個交錯單元的邏輯地址。控制系統的方法包括每當交錯單元被再現時讀取包括在交錯單元中的控制數據，并且識別指示交錯單元混合/排列的信息，以及作為每個場景下一跳躍終點的下一個交錯單元的邏輯地址的方法；以及當場景切換的操作信息給出時，以參考包括在控制數據中的每個場景下一個交錯單元的邏輯地址改變交錯單元的再現流的方式，控制記錄介質的數據的讀取位置的方法。每個場景下一個交錯單元的跳躍終點從在讀取位置中獲取的且包括在交錯單元中的控制數據中重新識別以等待場景切換。通過上述方法，場景切換的管理簡化，硬件的制造費用減少，記錄裝置的設計簡化，并且價格降低。
通常，從ECC處理單元的數據的讀取速度基本上恒定，但是視頻數據記錄在變速系統中，因此由解碼器獲得的讀取速度根據圖片的內容而波動。在數據記錄在多場景系統中的情況下，數據不是連續地記錄在光盤中，而是間斷地記錄在不連續位置中。因此，數據不是連續讀取，但是解碼器連續地獲取數據。為了吸收該差異，來自ECC處理單元的再現數據曾存儲在軌道緩沖區中，并且軌道緩沖區的輸出提供到解碼器。交錯單元的大小以這樣一種方式確定，即以便滿足數據從軌道緩沖區中連續輸出的條件，也就是數據不中斷地提供到解碼器。軌道緩沖區的大小以這樣一種方式確定，即軌道緩沖區輸出數據不中斷，即使當記錄裝置執行回程操作隨后交錯單元跳躍時。在回程處理中，到目前為止讀取的預先確定部分的數據再次讀取。該處理指示補償數據丟失的功能，即使當數據從軌道緩沖區中溢出時。
使用上述技術的DVD標準(參看例如標準ECMA-267 120mmDVD只讀光盤(第三版，2001年4月))分布很廣，且有利地接納。另外，近年來，高清晰度(HD)圖像的家用顯示設備已經開始傳開，并且高清晰度(HD)圖像的信息記錄介質的研究也已經開展。在常規DVD視頻標準中，在具有單層的DVD-ROM中記錄具有標準長度和標準清晰度(SD)的電影是可能的，但是近年來，由于動畫圖像壓縮技術的進展，具有大約四倍像素的高清晰度(HD)圖像可以壓縮成平均大約兩倍數據量。常規地，將電影存儲在具有雙層的DVD-ROM上是可能的。但是，這意味著數據量平均加倍，并且數據量部分地三倍。因此，常規速度增至三倍，作為數據從軌道緩沖區提供到解碼器的數據傳送速率Vo。常規速率同樣需要增至三倍，作為數據從ECC數據單元提供到軌道緩沖區的數據傳送速率Vr。在常規DVD視頻標準中，多場景部分的數據傳送速率Vo設置為小于除多場景部分之外的部分的值，但是已經存在因圖像質量而增加數據傳送速率Vo的需求。當數據傳送速率Vo增加時，交錯單元的大小增加，并且跳躍距離需要延長。
另外，因為線性記錄密度在包括DVD-ROM的許多光盤中是恒定的，旋轉速度需要隨著半徑改變以便以恒定的數據傳送速率Vr讀取信息。作為光盤的旋轉控制系統，CLV系統在DVD-ROM中使用，并且ZCLV系統在DVD-RAM中采用。在CLV系統中，旋轉數根據半徑以這樣一種方式改變(數目朝向內側升高)，即記錄/再現線性速度在光盤的整個表面上恒定，并且數據使用恒定線性記錄密度在光盤整個表面上記錄/再現以保證記錄容量。記錄/再現頻率也是恒定的。在ZCLV系統中，光盤在徑向上劃分成多個環形記錄區域(區)，CAV系統(旋轉數設置為恒定)在每個區中使用，并且每個區的每個軌道的扇區數朝向外圍而增加。旋轉數在區中恒定，但是在各個區之間不同。光盤在外圍區中以低速旋轉。但是，線性速度在光盤的整個表面上基本上恒定。
旋轉速度根據半徑的改變通過控制主軸馬達來實現。但是，當主軸馬達的轉矩設置為恒定時，在相等半徑中改變旋轉速度所需的時間基本上與數據傳送速率Vr和跳躍距離成比例。實際上，作為馬達的一般特性，當旋轉速度升高時，粘滯阻力和風阻損失增加。因此，當旋轉加速時，在光盤旋轉速度的加速/減速中可用的轉矩減小。
在常規DVD視頻標準中，光盤旋轉速度可以在跳躍結束時跟蹤(跟蹤所需的時間是幾十微秒)。但是，當光盤旋轉速度增至三倍并且跳躍距離也延長的上述需求被接受時，增加主軸馬達的轉矩是困難的。因此，難以在跳躍結束時維持線性速度也就是讀出速度于期望的速度。特別是在便攜式裝置中，存在可用于操作電池的峰值功率的限制。為了增加峰值功率，電池大小增加，也就是裝置變大，這導致重量增加，并且商業性質削弱。因此，馬達轉矩的增加是不實際的。
當跳躍在雙層光盤的回放時從外圍向內圍執行時，光盤旋轉速度必須升高。但是，當光盤因轉矩缺乏而不能被跟蹤時，數據傳送速率Vr降低到低于假定參考值的可能性發生，軌道緩沖區變空，并且圖像中斷。特別地，這在高清晰度視頻中是一個重要問題，因為視頻具有大的數據量，并且雙層光盤經常使用。
而且，在能夠高速再現的本DVD-ROM驅動器中，假定以恒定線性速度記錄的光盤使用光盤以恒定旋轉速度，而不是恒定線性速度(CLV系統)旋轉的系統(CAV系統)回放。在這種情況下，讀取數據傳送速率Vr保證為三倍或更多倍。假設內圍的速率設置為三倍，外圍的線性速度大約為7.3倍。當該系統可用時，上述問題消除。
但是，例如，由本DVD-ROM標準保證的讀出速度是雙倍速度。當以雙倍速度的再現被假設時，機械特性被確定例如光盤彎曲和偏心。當存在光盤彎曲或偏心時，物鏡激勵裝置需要產生跟蹤的功率。但是，因為由變形或偏心產生的加速度與線性速度的平方成比例，必須產生雙倍速度時功率的64倍的功率，例如以八倍速度。實際上，產生這種大功率是困難的。因此，即使在能夠高速再現的驅動器中，高速再現依賴于機械特性例如光盤彎曲而困難。因此，在這種情況下，再現速度降低。也就是，在光盤彎曲或偏心相對于標準足夠小的情況下高速再現是可能的，但是在彎曲或偏心大的情況下跟蹤是不可能的。因此，再現速度必須降低。
在高清晰度(HD)視頻可以記錄于其中的光盤中，光盤彎曲或偏心的最大值必須以能夠以三倍速度再現的這種方式確定。但是，當考慮到本光盤的制造技術、隨時間的變化、成本等，以及光盤記錄裝置的性能和成本時，以這樣一種方式確定標準是不實際的，即以便在最內圍指示三倍速度的CAV系統中執行再現。上述問題不能由在CAV系統中執行的再現而避免。
如上所述，對于HD圖像常規光盤單元中的光盤旋轉速度需要升高。在這種情況下，存在數據傳送速率在從光盤中讀取數據或將數據寫入軌道緩沖區中不能保持恒定或更高的可能性。

發明內容
本發明涉及一種光盤單元、一種光盤記錄方法、以及一種光盤，其中數據讀取速率可以保持恒定或更多。
根據本發明的實施方案，光盤被配置以由光盤單元回放，該光盤單元包括馬達，其以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉數據交錯并記錄在物理上不連續的交錯單元中的光盤；緩沖存儲器，再現數據以根據再現數據存儲于其中的光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤提供到其中，并且其根據數據的再現速率Vo輸出存儲的數據；以及解碼緩沖存儲器的輸出的解碼器，其中，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
根據本發明的另一種實施方案，一種光盤設備包括旋轉單元，其以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉光盤；緩沖存儲器，其存儲以根據光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤中輸出的再現數據；解碼器，緩沖存儲器的輸出以數據再現速率Vo提供到該解碼器；以及記錄單元，其分段數據并將分段的數據記錄在光盤上物理不連續的交錯單元中，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
根據本發明的另一種實施方案，提供一種光盤設備的記錄方法，該光盤設備以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉光盤，將以根據光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤中輸出的再現數據存儲在緩沖存儲器中，并且以數據再現速率Vo將緩沖存儲器的輸出提供到解碼器，該方法包括步驟分段數據；以及將分段的數據記錄在光盤上物理不連續的交錯單元中，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
本發明的另外目的和優點將在下面的描述中陳述，并且部分地將從描述中顯然，或者可以通過本發明的實踐獲知。
本發明的目的和優點可以借助于特別在下文中指出的手段和組合來實現和獲得。


包含于說明書中并構成說明書一部分的附隨

本發明的實施方案，并且與上面給出的概述以及下面給出的實施方案詳述一起，用來說明本發明的原理，其中圖1是顯示根據本發明的DVD-ROM光盤上區域結構的說明圖；圖2是顯示圖1的DVD-ROM光盤導入區中數據結構的說明圖；圖3是圖2的物理格式信息的內容的詳細說明圖；圖4A、4B和4C是顯示DVD-ROM(單層、雙層光盤)的邏輯扇區編號設置方法的說明圖；圖5是顯示光盤的卷空間的說明圖；圖6是更詳細地顯示視頻管理器VMG和視頻標題集(VTS)的結構的說明圖；圖7是以分層方式顯示視頻對象集VOBS與單元之間的關系，以及另外單元的內容的說明圖；
圖8是顯示單元的再現順序由程序鏈PGC控制的實例的說明圖；圖9是顯示視頻對象單元VOBU與該單元中的視頻包之間關系的說明圖；圖10是顯示交錯塊排列的實例的說明圖；圖11是顯示角度1和2的場景的視頻對象的每個劃分成三個交錯單元(ILVU1-1到ILVU3-1)，(ILVU1-2到ILVU3-2)并且排列在一個軌道上的實例，以及角度1的再現中的再現輸出的實例的說明圖；圖12是根據本發明第一實施方案的光盤記錄裝置的結構圖；圖13是以簡化方式顯示圖12中所示光盤記錄裝置的說明圖；圖14是顯示記錄到數據區中的信息的記錄單元的說明圖；圖15是顯示當交錯塊在最壞的情況下再現時，輸入到軌道緩沖存儲器中的數據的增加/減少的說明圖；圖16A、16B、16C、16D和16E是顯示本實施方案原理的示意圖；圖17是顯示當回程操作在記錄裝置中執行，隨后最大等級的跳躍操作執行時的時間，以及軌道緩沖存儲器中數據減少的情況的說明圖；圖18是顯示本發明第一實施方案的操作的流程圖；圖19是顯示在跳躍在根據本發明第一實施方案的光盤單元中執行的情況下，讀取速度和光盤馬達旋轉速度的變化的示意圖；圖20是顯示在本發明第一實施方案適用的光盤單元的主軸馬達中，目標旋轉速度與標準速度的比值的范圍的圖；圖21是顯示本發明第一實施方案適用的光盤單元的主軸馬達目標旋轉速度的范圍的圖；圖22示出本發明第一實施方案中目標旋轉速度的設置實例的圖；圖23是顯示在本發明第二實施方案適用的光盤單元的主軸馬達中，目標旋轉速度與標準速度的比值的范圍的圖；以及圖24是顯示本發明第二實施方案適用的光盤單元的主軸馬達目標旋轉速度的范圍的圖。
具體實施例方式
根據本發明的光盤單元，光盤記錄方法，以及光盤的實施方案將參考附圖在下面描述。
(第一實施方案)目前，已經研制了一種視頻、音頻、子圖等以高密度編碼并記錄于其中的光盤(在下文簡稱為光盤)，以及作為記錄/再現裝置的光盤單元。為了將信息例如電影記錄在該光盤中，多個同時進行的故事被記錄，或者同一同時進行的事件從多個角度攝影的多角度場景被記錄，使得聽眾可以自由地從其中選擇場景。這種類型的光盤已經研制。
首先將描述關于具有這些功能并且目前用于實際應用的DVD標準光盤，以及該光盤記錄裝置的概要。
圖1顯示DVD-ROM光盤的區域結構。導入區800，數據區801，和導出區802以從圓盤形信息存儲介質的內圍側朝向外圍側的順序排列。在該DVD-ROM光盤中，信息作為每2048字節的集合而記錄，并且該最小記錄單元稱作扇區。物理扇區編號設置給每個扇區，并且該物理扇區編號如隨后描述地記錄在DVD-ROM光盤的記錄面上。物理扇區編號起始位置與信息存儲介質最內圍中的導入區800起始扇區一致，并且連續的物理扇區編號朝向外圍以升序設置。在數據區801的第一扇區中，物理扇區編號以設置到030000h(h表示十六進制記數法)的這種方式來預先確定。
圖2顯示DVD-ROM光盤的導入區800中的數據結構。存在指示參考信號的參考碼813，和控制數據814。在數據中，空白數據810，811，812存在于所有00h記錄的位置。
在參考碼813中，特定隨機測試圖案被記錄，并且信息記錄裝置的調節是可能的，例如使用該信息的自動均衡器的參數調節。在控制數據814中，信息如隨后描述地記錄作為信息存儲介質中固有的格式信息的物理格式信息；關于制造的信息記錄于其中例如每個信息存儲介質的制造編號的光盤制造信息；以及指示關于記錄在數據區801中的信息內容的信息的內容提供者信息。
頂部扇區的物理扇區編號是02F000h的，參考碼813記錄于其中，并且頂部扇區的物理扇區編號是02F200h的，控制數據814記錄于其中。
如圖3中所示，在物理格式信息中，信息被記錄指示使用的DVD標準類型(DVD-ROM/DVD-RAM/DVD-R等)和部分版本的格式規格和部分版本823；指示光盤大小和最小讀出速率的光盤大小和最小讀出速率824；顯示光盤結構例如單層ROM光盤/單層RAM光盤/雙層ROM光盤的光盤結構825；指示記錄密度的記錄密度826；指示數據記錄位置的數據區分配827；每個信息存儲介質的制造編號等以不可重寫的形式記錄在信息存儲介質內圍側上的燒錄區(BCA)描述符828；以及未來的使用被預測并且保留位置被指定的保留829，830。
圖4A～4C顯示具有單層或雙層結構的DVD-ROM光盤中的邏輯扇區編號設置方法。物理扇區編號PSN指示設置地址到扇區單元的方法，其中扇區編號唯一地設置到信息存儲介質(DVD-ROM光盤或DVD-RAM光盤)的記錄面的每層，并且物理扇區編號記錄在記錄面上。另一方面，邏輯扇區編號LSN指示整個關于具有包括一層或多層的記錄面的信息存儲介質看作一個卷空間，并且交錯地址被設置的方法(扇區單元的地址設置)。邏輯扇區編號僅指示系統編號設置方法，并且不直接記錄在信息存儲介質的記錄面中，不像物理扇區編號。
圖4A是設置具有圖1中所示區域結構且僅具有單層的記錄面的DVD-ROM光盤邏輯扇區的方法的說明圖。在圖4A中，1∶1對應在從導入區800到導出區802的卷空間中在物理扇區編號PSN和邏輯扇區編號LSN之間建立。
圖4B和4C是設置DVD-ROM光盤的邏輯扇區的方法的說明圖，其中雙層存在于具有圖1中所示區域結構的記錄面中。
在雙層如圖4B中所示集成的卷空間中，層0的數據區843排列在物理扇區編號PSN較小的區域中(卷空間的前一半)，而層1的數據區844排列在物理扇區編號PSN較大的區域中(卷空間的后一半)。邏輯扇區編號LSN的設置位置以這樣一種方式設置，即具有物理扇區編號030000h的層1的扇區連續地跟隨層0的數據區843中的最后物理扇區編號位置。結果，前一半的層0的物理扇區編號PSN，和后一半的層1的物理扇區編號PSN與單個卷空間的邏輯扇區編號LSN相關聯。
圖4C是設置另一種邏輯扇區編號的方法的說明圖。該設置方法與圖4B中相同在于層0的數據區843排列在卷空間的前一半(＝邏輯扇區編號的前一半)，而層1的數據區844排列在卷空間的后一半(＝邏輯扇區編號的后一半)。但是，在圖4C的設置方法中，層0和1區域結構的排列不同于圖1中所示的那些。也就是，在層0中，圖1的導出區802位置變成中間區848。在層1中，導出區802排列在位于圖1內圍側上的導入區800位置，并且中間區848排列在位于圖1外圍側上的導出區802位置。此外，在層1中，物理扇區編號在數據區801，導出區802，和中間區848的任何一個中從外圍側到內圍側都以升序設置/記錄。層O的邏輯扇區編號在層間的中間區848中連續地連接到層1。
層0中的數據區的最后物理扇區編號記錄在圖3中所示物理格式信息中的數據區分配827中。最小物理扇區編號排列在層1的數據區的最外圍，并且由通過位反轉排列在層0的數據區最外圍的最后物理扇區編號而獲得的值，也就是二進制反碼來表示。編號指示負值。因此，邏輯扇區編號可以轉換成物理扇區編號。當層0的物理扇區編號的絕對值等于層1的物理扇區編號的絕對值時，也存在位置具有到光盤中心的基本相等距離的特性。
在圖4C的排列中，存在邏輯扇區編號的距離與物理光盤上扇區間隔的比值恒定的特性。然而它在圖4B的排列中不恒定。例如，在圖4B的系統中，光頭必須從光盤最外圍移動到最內圍，即使在移動到層1的第一扇區接著移動到層0的最后扇區，也就是，移動一個扇區時。另一方面，在圖4C的系統中，徑向位置的變化可以大約為制造錯誤。該特性具有防止必需的近似訪問(細節將隨后描述)被延長并且抑制在信息記錄中隨后描述的軌道緩沖區容量增加等，指示視頻需要防止例如在電影再現時中斷的效果。
圖5顯示視頻數據例如電影記錄于其中的DVD-ROM光盤的卷空間。卷空間包括卷和文件構造區，DVD視頻區，和另一種區。在卷和文件構造區中，多功能光盤格式規范修訂1.02(UDF)橋構造被描述，數據甚至由具有預先確定標準的計算機讀取。DVD視頻區具有視頻管理器VMG，和n(1～99)個視頻標題集VTS。視頻管理器VMG和視頻標題集VTS的每個包括多個文件。視頻管理器VMG是用于控制視頻標題集VTS的信息。
圖6更詳細地顯示視頻管理器VMG和視頻標題集VTS的結構。
視頻管理器VMG具有作為控制數據的視頻管理器信息VMGI，和作為菜單顯示數據的視頻管理器視頻對象集VMGM-VOBS。管理器也具有用于備份的視頻管理器信息VMGI，其內容與視頻管理器信息VMGI相同。
視頻標題集VTS具有作為控制數據的視頻標題集信息VTSI，作為菜單顯示數據的視頻標題集視頻對象集VTSM_VOBS，以及作為視頻顯示的視頻對象集的、視頻標題集的標題的視頻標題集視頻對象集VTSTT_VOBS。該集合也具有用于備份的視頻標題集信息VTSI，其內容與視頻標題集信息VTSI相同。
此外，多個單元構成作為視頻顯示的視頻對象集的視頻標題集視頻對象集VTSTT_VOBS。ID編號指定給每個單元。
圖7以分層方式顯示視頻對象集VOBS與單元之間的關系，以及單元的內容。當DVD再現時，視頻段(場景變化、角度變化、故事變化等)或特殊的再現根據單元或作為單元下層的視頻對象單元VOBU，以及交錯單元ILVU來控制。
視頻對象集VOBS包括多個視頻對象VOB_IDN1～VOB_IDNi。一個視頻對象VOB包括多個單元C_IDN1～C_IDNj。一個單元包括多個視頻對象單元VOBU，或隨后描述的交錯單元ILVU。一個視頻對象單元VOBU包括一個導航包NV_PCK，多個音頻包A_PCK，多個視頻包V_PCK，和多個子圖包SP_PCK。
導航包NV_PCK主要用作控制導航包所屬的視頻對象單元VOBU中數據的再現/顯示的控制數據，以及在視頻對象單元VOBU中搜索數據的控制數據。視頻包V_PCK是主要的圖片信息，并且由標準例如MPEG-4壓縮。子圖包SP_PCK是具有相對于主要視頻的輔助內容的子圖信息。音頻包A_PCK指示音頻信息。
圖8顯示多個單元的再現順序由程序鏈PGC控制的實例。
作為程序鏈PGC，各種程序鏈PGC#1，PGC#2，PGC#3，...以數據單元的各種再現順序可以設置的方式準備。因此，當選擇程序鏈時，單元再現順序被設置。
一個實例顯示執行由程序鏈信息PGCI描述的程序#1～#n。所示程序具有順序地指定由視頻對象集VOBS中的VOB_IDN#s的C_IDN#1指定的單元及隨后單元的內容。程序鏈記錄在光盤的管理信息記錄部分中，在光盤的視頻標題集讀取之前讀取，并且存儲在系統控制部分的存儲器中。管理信息排列在視頻管理器中以及每個視頻標題集的頂部。
圖9顯示視頻對象單元VOBU和該單元中的視頻包之間的關系。視頻對象單元VOBU中的視頻數據包括一個或多個圖片組GOP。編碼的視頻數據符合例如ISO/IEC13818-2。視頻對象單元VOBU的圖片組GOP包括I和B圖片，并且該數據的連續性劃分成視頻包。
接下來，多角度信息記錄/再現的情況下的數據單元將被描述。當具有相對于主體的不同視點的多個場景記錄在光盤中時，交錯塊部分在記錄軌道上構造以實現無縫回放。在交錯塊部分中，具有不同角度的多個視頻對象VOB的每個以如上所述能夠無縫回放的這種方式劃分成多個交錯單元ILVU，排列和記錄。交錯塊將在下文稱作交錯單元。
交錯塊ILVB是包括包含多個交錯的VOB的連續邏輯塊的塊。每個VOB劃分成小段(交錯單元[ILVU])，并且以ILVU為單元交錯。這是實現兩個或多個路徑的無縫回放的數據排列。內容部分地排列在交錯塊中，因此多路徑回放是可能的。多路徑回放的實例包括多角度，具有不同父親層的版本，以及電影的不同剪輯版本。交錯單元ILVU是通過劃分交錯塊形成于其中的每個再現路徑的VOB而獲得的一個數據區。ILVU包括整數個VOBU。
圖10顯示交錯單元ILVU的排列實例。在該實例中，m個視頻對象VOB的一個或每個劃分成n個交錯單元ILVU并且排列。每個視頻對象VOB劃分成相同數目的交錯單元ILVU。
表現數據包括適用于由MPEG-2定義的程序流的視頻對象組VOB。每個VOB包括視頻數據、音頻數據、子圖數據、PCI數據和DSI數據。VOB是由MPEG-2定義的程序流或流的一部分。VOB具有下面的限制(1)SCR的值必須在每個VOB的頂包中設置為0；(2)VOB是程序流的一部分，并且必須由程序結束代碼終止；以及(3)排列在交錯塊中的VOB在音頻基本流中具有一定有限的不連續性。
表現數據的存儲區稱作視頻對象集VOBS。視頻管理器菜單、視頻標題集菜單，和視頻標題集的每個具有再現的單個VOB。
VOBS包括在下文描述的多個視頻對象存儲于其中的一個或多個視頻對象塊。VOB自身是表現數據，并且VOB塊是在光盤中存儲一個或多個VOB的方法。
VOB塊根據塊中排列視頻對象的方法分類成兩種類型連續塊；和交錯塊。
連續塊是單個視頻對象VOB排列在連續邏輯扇區中的塊。
在交錯塊中，兩個或多個VOB以無縫回放在兩個或多個路徑中可能的這種方式交錯。交錯陣列具有每個VOB劃分成相同數目的交錯單元ILVU的結構。另一個VOB的交錯單元排列在某個VOB的交錯單元之間。當一個交錯塊中的“m×VOB”劃分成“n×交錯單元”時，各個交錯單元以圖10中所示的順序排列。這里，(i，j)表示第i個VOB的第i個交錯單元。
交錯塊中的每個VOB通過重復交錯單元被讀取，并且跳躍到同一VOB中下一個交錯單元的頂部的處理來讀取。當交錯單元的大小適當地設置時，跳躍所需的時間可以抑制在可容許范圍內。圖11顯示例如兩個視頻對象VOB的每個，也就是角度1和2的場景的視頻對象VOB的每個劃分成三個交錯單元ILVU1-1～ILVU3-1；ILVU1-2～ILVU3-2，并且排列在一個軌道上的記錄狀態，以及角度1被再現的再現輸出實例。在這種情況下，角度2的信息沒有包括。
表現引擎(沒有顯示)根據從導航管理器發出的再現指令從光盤中再現表現數據。連續的再現數據以讀出順序排列在邏輯扇區中。表現數據劃分成多個單元。導航管理器發出使用單元作為基礎(單位)的再現指令。因此，表現數據的再現路徑以定義在PGC中的單元組的順序確定。另外，在角度塊回放時一個單元從單元組中選擇。數據沿著表現數據的不同路徑再現而不中斷。該數據再現稱作無縫播放。
在多路徑的無縫播放執行的段中，表現數據的排列具有如圖11中所示的交錯結構。在交錯塊中，表現引擎再現表現數據，當連續地讀取數據并且沿著指定再現路徑跳過不需要的數據時。在跳躍期間，表現引擎需要軌道緩沖區以便防止數據供給相對于解碼器而中斷。
跳躍期間數據到解碼器的連續供給通過使用Vr(從光盤到軌道緩沖區的數據傳送速率)與Vo(從解碼器中輸出的數據傳送速率)之間的差控制軌道緩沖區中的數據量，和由光盤中的數據排列來保證。
圖12顯示本發明適用的DVD記錄/再現裝置的整個塊結構。圖12的每個塊粗略地劃分，記錄單元的主塊顯示在左側，而再現單元的主塊顯示在右側。圖12的每個單元的塊將隨后詳細地描述。
信息記錄/再現裝置包括主要構成元件相對于光盤1001讀取/寫入信息的信息記錄/再現單元32；構成記錄單元的編碼器單元50；構成再現單元的解碼器單元60，以及控制裝置主體操作的微型計算機塊30。
編碼器單元50包括模擬數字轉換器(ADC)52；視頻(V)編碼器53；音頻(A)編碼器54；子圖(SP)編碼器55；格式化器56；以及緩沖存儲器57。
信號輸入到ADC 52中來自A/V輸入單元42的外部模擬視頻信號和外部模擬音頻信號；或者來自TV調諧器44的模擬電視(TV)信號和模擬音頻信號。方向信息檢測單元43連接到A/V輸入單元42，并且檢測的方向信息提供到格式化器56。
ADC 52例如以13.5MHz的采樣頻率和八位的量化位數來數字化輸入的模擬視頻信號。也就是，每個分量以八位量化亮度分量Y；色差分量Cr(或Y-R)；以及色差分量Cb(或Y-B)。
類似地，ADC 52以48kHz的采樣頻率和16位的量化位數來數字化輸入的模擬音頻信號。
當模擬視頻信號和模擬音頻信號輸入到ADC 52中時，ADC 52經過數字音頻信號。另外，不改變數字音頻信號的內容，可以執行處理減小伴隨數字音頻信號的抖動的處理；或者改變采樣率或量化位數的處理。
另一方面，當數字視頻信號和數字音頻信號輸入到ADC 52中時，ADC 52經過數字視頻信號和數字音頻信號。不改變內容，抖動減小處理或者采樣率或量化位改變處理可以關于這些數字視頻和音頻信號而執行。
從ADC 52輸出的數字視頻信號經由V編碼器53發送到格式化器56。從ADC 52輸出的數字音頻信號經由A編碼器54發送到格式化器56。
V編碼器53具有將輸入的數字視頻信號轉換成基于MPEG-2或MPEG-1標準以可變比特率壓縮的數字信號。A編碼器54具有將輸入的數字音頻信號轉換成以固定比特率壓縮的數字信號或者基于MPEG或AC-3標準的線性PCM的數字信號。
當子圖信息從A/V輸入單元42輸入時(例如，來自提供有子圖信號的單獨輸出端的DVD視頻播放器的信號)，或者當具有這種數據結構的DVD視頻信號被廣播，并且由TV調諧器44接收時，DVD視頻信號中的子圖信號(子圖包)輸入到SP編碼器55。輸入到SP編碼器55中的子圖信號排列成預先確定的信號模式，并且發送到格式化器56。
格式化器56關于輸入的視頻信號、音頻信號、子圖信號等執行預先確定的信號處理，同時使用緩沖存儲器57作為工作區，因此輸出符合預先確定格式(文件結構)的記錄數據到數據處理器36。
這里，用于準備記錄數據的標準編碼處理內容將簡要地描述。也就是，當編碼處理在編碼器單元50中開始時，用于編碼視頻(主圖)數據和音頻數據的必需參數被設置。
接下來，當主圖數據利用設置的參數預編碼時，對于設置的平均傳送速率(記錄速率)最優的代碼量分布被計算。主圖數據基于由預編碼處理獲得的代碼量分布來編碼。此時，音頻數據同時編碼。
作為預編碼處理的結果，在數據壓縮量不足的情況(期望視頻程序不足夠地存儲在待記錄的信息存儲介質中的情況)下，如果存在再次執行預編碼處理的機會(例如，如果記錄源是可重復/可再現源例如視頻磁帶和視頻光盤)，主圖數據再次部分編碼，并且再次編碼部分的主圖數據代替之前預編碼的主圖數據部分。主圖數據和音頻數據由一系列處理編碼，并且記錄所需的平均比特率的值極大地減小。
類似地，編碼子圖數據所需的參數被設置，并且編碼的子圖數據被準備。
編碼的主圖數據與音頻數據和子圖數據相結合，并且這些數據轉換成視頻對象集VOBS的結構。也就是，單元設置為主圖數據(視頻數據)的最小單位，并且單元信息被準備。
接下來，構成程序鏈PGC的單元的構成被設置，主圖、子圖和音頻的屬性等被設置(當編碼每個數據時獲得的信息在屬性信息的一部分中利用)，并且這里各種信息包含于其中的VMG文件被準備。
編碼的主圖數據、音頻數據和子圖數據劃分成具有恒定大小(2048字節)的包。啞包適當地插入到這些包中。應當注意，在除啞包之外的包中、時間戳適當地描述，例如指示回放時間的表現時間戳(PTS)和指示解碼時間的解碼時間戳(DTS)。關于子圖的PTS，在相同回放時區的主圖數據或音頻數據的PTS之后任意延遲的時間可以描述。
每個單元被排列，同時將RDI包(對應于導航包)放置在每個視頻對象單元VOBU的頂部中，使得以每個數據的時間碼的順序再現是可能的。因此，視頻對象VOB由多個單元構成。視頻對象集VOBS通過匯集一個或多個視頻對象VOB而獲得并且記錄在電影視頻文件中。
應當注意，單元的內容、程序鏈、管理表和時間戳從一開始確定，在DVD回放信號從DVD視頻播放器中數字地拷貝的情況下。因此，內容不需要重新準備。另外，在DVD視頻記錄器以DVD回放信號可以數字地拷貝的方式構成的情況下，需要采取版權保護措施例如電子水印。
作為關于光盤1001讀取/寫入(記錄和/或再現)信息的部分，排列有具有光學系統和驅動系統的光盤驅動器35；數據處理器36，臨時存儲單元37(軌道緩沖區)；和STC(系統時間計數器或系統時鐘)38。
臨時存儲單元37用于緩沖經由光盤驅動器35寫入光盤1001中的一定數據量(從編碼器單元50輸出的數據)，或者緩沖經由光盤驅動器35和數據處理器36從光盤1001中再現的恒定數據量(輸入到解碼器單元60的數據)。光盤驅動器35具有相對于光盤的旋轉控制系統，激光驅動系統，光學系統等。
例如，當臨時存儲單元37包括4-Mbyte半導體存儲器(DRAM)時，以平均每秒4 Mbit(Mbps)的記錄速率緩存大約八秒鐘的記錄或再現數據是可能的。當臨時存儲單元37包括16-Mbyte電可擦除可編程存儲器(EEPROM；閃存)時，以平均4Mbps的記錄速率緩存大約30秒的記錄或再現數據是可能的。此外，當臨時存儲單元37包括100-Mbyte超小硬盤驅動器(HDD)時，以平均4Mbps的記錄速率緩存三分鐘或更多的記錄或再現數據是可能的。
在光盤1001在記錄期間用完的情況下，臨時存儲單元37可用于臨時地存儲記錄信息直到光盤1001用新光盤代替。在高速驅動器(兩倍速度或更多)用作光盤驅動器35的情況下，臨時存儲單元37也可用于臨時地存儲在一定時間內從通常驅動器中過度讀取的數據。當回放時的讀取數據緩存在臨時存儲單元37中時，再現的視頻不因在臨時存儲單元37中緩存的再現數據的切換/使用而中斷，即使在光頭(沒有顯示)因振動，沖擊等引起讀誤差的情況下。
雖然圖12中沒有顯示，外部卡插槽排列在信息記錄/再現裝置中。然后，EEPROM可以獨立地作為光學IC卡購買。當外部驅動插槽或小型計算機系統接口(SCSI)排列在信息記錄/再現裝置中時，HDD也可以單獨地作為光學擴展驅動器購買。
根據微型計算機塊30的控制，數據處理器36將從編碼器單元50輸出的DVD記錄數據提供到光盤驅動器35，從光盤驅動器35中取出從光盤1001中再現的DVD回放信號，重寫記錄在光盤1001中的管理信息，或者刪除記錄在光盤1001中的數據(文件或視頻對象)。
微型計算機塊30包括微處理單元(MPU)，或中央處理單元(CPU)，以及控制程序等寫入其中的ROM，和提供執行程序所必需的工作區的RAM。
微型計算機塊30的MPU根據存儲在ROM中的控制程序并且使用RAM作為工作區，執行故障位置檢測，未記錄區域檢測，記錄信息記錄位置設置，UDF記錄，AV地址設置等。
在MPU的執行結果中，通知給用戶的光盤驅動器35的內容顯示在DVD視頻記錄器的顯示單元48上，或者監視器顯示上的同屏顯示(OSD)。
應當注意，微型計算機塊30可以基于來自STC 38的時間數據執行控制光盤驅動器35，數據處理器36，編碼器單元50和/或解碼器單元60的時序。記錄或再現操作通常與來自STC 38的時鐘同步地執行，并且另一個處理可以獨立于STC 38的時序執行。
解碼器單元60包括從視頻信息中分離并取出具有預先確定包結構的每個包的分離器62；當包分離或者另一個信號處理執行時使用的存儲器63；解碼由分離器62分離的主圖數據(視頻包的內容)的V解碼器64；解碼由分離器62分離的子圖數據(子圖包的內容)的SP解碼器65；解碼由分離器62分離的音頻數據(音頻包的內容)的A解碼器68；以及相對于從V解碼器64獲得的主圖數據適當地綜合從SP解碼器65獲得的子圖數據，并且將菜單、高亮按鈕、子標題等的子圖疊加在主圖上以輸出圖片的視頻處理器66。
視頻處理器66的輸出輸入到視頻混合器71。視頻混合器71綜合文本數據。視頻混合器71也連接到直接從TV調諧器44或A/V輸入單元42取信號的線路。視頻混合器71連接到用作緩沖區的幀存儲器72。當視頻混合器71的輸出是數字輸出時，輸出經由接口(I/F)73傳送到外部。模擬輸出經由DAC 74輸出到外部。
當A解碼器68的輸出是數字輸出時，輸出經由接口(I/F)75傳送到外部。模擬輸出經由選擇器76由DAC 77模擬轉換并且輸出到外部。當根據來自微型計算機塊30的選擇信號直接監控來自TV調諧器44或A/V輸入單元42的信號時，選擇器76可以選擇來自ADC 52的輸出。模擬音頻信號提供到外部組件(沒有顯示)(兩個到六個通道的多通道立體聲裝置)。
裝置中的視頻信號流將在下文簡要地描述。
輸入的AV信號由ADC 52數字轉換。數字信號輸入到各個編碼器53，54，55。視頻信號輸入到V編碼器53，音頻信號輸入到A編碼器54，并且標題等的字符數據輸入到SP編碼器55。視頻信號被MPEG壓縮，音頻信號經歷AC3壓縮或MPEG音頻壓縮，并且字符數據經歷游長壓縮。
然后來自每個編碼器的壓縮數據以獲得2048字節的包的方式轉換成分組，并且輸入到格式化器56。在格式化器56中，每個分組被打包，多路復用，并且發送到數據處理器36。
格式化器56基于來自方向信息檢測單元43的信息準備RDI包，并且包排列在視頻對象單元VOBU的頂部。
編碼器單元50基于來自方向信息檢測單元43的信息將檢測的信息寫入MPEG視頻數據的順序首部中的方向信息中。
數據處理器36每16個包形成一個ECC塊，添加誤差校正數據，并且將輸出經由光盤驅動器35記錄在光盤1001中。
這里，當光盤驅動器35在尋道或軌道跳躍期間進入繁忙狀態時，輸出輸入到臨時存儲單元37中(例如HDD緩沖部分)，并且單元等待直到DVD-RAM驅動單元(光盤驅動器35)準備好。
此外，格式化器56在記錄期間準備每個分段信息，并且周期性地將信息發送到微型計算機塊30的MPU(位于GOP頂部中斷時間等的信息)。分段信息的實例包括VOBU中的包數目，從VOBU頂部的I圖片的結束地址，和VOBU的回放時間等。
而且，當記錄開始時信息從方向信息檢測單元43發送到MPU，并且MPU準備VOB流信息(STI)。STI存儲定義數據、方向數據等，并且每個解碼器單元在回放時基于該信息執行初始化。
在記錄/再現DVD中，一個視頻文件排列在一個光盤中。這里，在使用DVD的實時記錄/再現單元中，應當注意，連續的扇區最小需要，以便在數據訪問的情況下在訪問(尋道)期間連續再現而不中斷。該單元稱作連續數據區(CDA)。該CDA對于ECC塊單元是有利的。因此，CDA大小設置為16的倍數，并且記錄在文件系統中根據CDA執行。另外，在這種情況下，當光盤中不存在恰好具有CDA大小的任何空區域時，由另一個文件使用的短扇區允許進入CDA。因此，記錄可以根據CDA執行。
圖13是顯示圖12中所示記錄/再現裝置的再現部分的圖。當跳躍再現執行時，數據需要不中斷地提供到解碼器64，65，66。因此，軌道緩沖區(臨時存儲單元37)221被安排。而且，Vr表示從誤差校正(ECC)處理單元209供給到軌道緩沖區221的數據的傳送速率(從光盤的讀出速率)，并且Vo表示從軌道緩沖區221供給到解碼器64，65，66的所有組合數據的傳送速率(再現速率)。讀出速率Vr取決于光盤的線性速度，而再現速率Vo響應再現的圖片(場景)可變。數據由誤差校正(ECC)塊單元從光盤中讀取。在DVD-ROM中，一個誤差校正塊對應于16個扇區，如圖14中所示。圖15顯示當交錯塊在最壞情況下再現時，輸入到軌道緩沖區221的數據的增加和減少。此時，越過記錄軌道上的交錯單元的跳躍被執行，此外數據相對于作為跳躍終點的交錯單元讀取和再現。在最壞的情況下，交錯單元的讀出在軌道緩沖區為空的狀態下開始，并且到下一個交錯單元的跳躍在讀取結束之后執行。交錯單元的頂部扇區是ECC塊的最后扇區，并且交錯單元的最后扇區是ECC塊的頂部扇區。也就是，兩個ECC塊的剩余部分不是有效數據。一個ECC塊的讀入時間Te是b/Vr。這里，Vr表示參考速度的傳送速率(例如11 Mbps)，且b表示一個ECC塊的數據大小(例如262,144位)。在圖15中，Vr表示從誤差校正電路209提供到軌道緩沖區221的數據的傳送速率(因為誤差校正對每個誤差校正塊而執行，操作實際上在一些情況下變得間斷，因此速率指示包括間斷時間的平均傳送速率)，并且Vo是從軌道緩沖區221提供到解碼器64，65，66的所有組合數據的傳送速率。而且，Tj表示跳躍時間，并且包括尋道時間，并且伴隨必要的旋轉等待時間(等待時間)，并且Tj依賴于跳躍距離由表格給出。相對于給定跳躍距離，最大等待時間取決于跳躍發生的光盤上的位置。表格顯示考慮到光盤所有位置的最壞情況。此外，Bx表示當跳躍開始時(時間t4)保留在軌道緩沖區221中的數據量。
圖15中顯示數據量的曲線指示數據從時間t2開始以斜率為(Vr-Vo)的累積率累積在軌道緩沖區221中。曲線指示軌道緩沖區221的數據量在時間t6返回零。軌道緩沖區221的數據從時間t3開始以斜率(-Vo)的降低率降低，并且在時間t6時返回零。
下面從該曲線中導出。下面是數據從軌道緩沖區221中連續輸出的條件，也就是數據不中斷地供給到解碼器64，65，66的條件Bx≥Vo(Tj+3Te) (1)其中Bx表示跳躍開始時軌道緩沖區221中的數據量。
而且，當從交錯單元的跳躍距離和再現速率Vo給定時，交錯單元的下面大小(ILVU_SZ)(扇區)保證無縫跳躍ILVU_SZ≥{(Tj×Vr×106+2b)/(2048×8)}×Vo/(Vr-Vo)(2)假設等式(2)右側上的跳躍時間Tj，2b和Vr為了簡化而是常數，大小的下限值是(常數×Vo/(Vr-Vo))。因此，當再現速率Vo小時，交錯單元的大小減小，并且回放時間也縮短。在這種情況下，當跳躍命令以短間隔連續產生時，光盤的旋轉數變化不能跟蹤短間隔的跳躍，光盤的線性速度在跳躍結束時不能達到期望速度，讀出速率Vr達不到定義的速率，并且再現有時候不連續(例如，當電影的場景運行短時，電影有時不連續)。因此，在本實施方案中，交錯單元的大小如下獲得ILVU_SZ≥Vo×106×Ti/c (2A)其中c一個扇區的數據大小(例如16384位)，并且Ti表示在跳躍之后保證期望讀取速率Vrmin的最小必需跳躍間隔(單位秒)。當等式(2A)簡化時，大小的下限值是跳躍間隔Ti×再現速率(單位Mbps)Vo。根據等式(2A)，交錯單元的實際回放時間可以設置為不小于預先確定時間，并且能夠防止從軌道緩沖區傳送到解碼器的數據運行短的情況。
應當注意，從等式(2)和(2A)中看出，在再現速率Vo小的情況下，等式(2A)的大小大于等式(2)的大小。但是，在再現速率Vo大的情況下，等式(2)的大小大于等式(2A)的大小。因此，在由等式(2)，(2A)關于每個Vo獲得的ILVU_SZ中，較大的大小用作交錯單元的大小。
圖16A～16E顯示本實施方案中操作的概要。圖16A顯示交錯單元的排列實例。在該實例中，N表示某一場景再現時交錯單元的再現順序。圖16B顯示交錯單元的再現實例。因此，物理地址彼此分離的數據連續地再現。回放時間是從讀出結束直到跳躍開始的讀出時間、跳躍時間和等待時間的總和。
圖16C，16D，16E顯示在跳躍從CLV系統的光盤的外圍到內圍執行的情況下，交錯單元的讀出實例1～3中讀出速率的變化。
圖16C顯示再現所需的數據傳送速率Vo高的情況。在交錯單元N的讀出開始時，數據以讀出速率的下限值Vrmin讀取，光盤馬達的旋轉為準備下一跳躍而預先加速，并且讀出速率升高。馬達旋轉數變化的目標值以這樣一種方式設置為較高，即讀出可以在跳躍之后再次以讀出速率的下限值Vrmin開始，即使馬達旋轉數的變化不能跟蹤(設置目標值的方法將隨后描述)。實際應當注意，讀出速率的平均值在交錯單元N讀出時超過讀出速率的下限值Vrmin。因此，當軌道緩沖區221具有足夠容量時，交錯單元N的讀出在跳躍開始之前完成。
圖16D顯示再現所需的數據傳送速率Vo低的情況。在這種情況下，當存在足夠時間時，交錯單元N的讀出完成。下一個交錯單元N+1的讀出在交錯單元N+1的再現之前立即開始。
圖16E顯示軌道緩沖區221中存在備用容量，并且數據在先讀取的情況。交錯單元N+1的讀出速率在讀出速率下限值Vrmin之下。但是，因為交錯單元N+1的讀出在交錯單元N+1再現開始之前執行，再現被中斷的問題不產生。
應當注意，當使用多角度功能時，跳躍終點(交錯單元)必須改變。因此，如圖16E中所示，當接下來再現的交錯單元N+1預先讀取時，切換時序延遲。作為選擇，必須取消先前讀取的交錯單元的數據，并且從另一個交錯單元再次讀取數據。
當交錯單元大小的下限如上所述設置時，交錯單元回放時間的下限可以設置。因此，在光盤馬達的旋轉數以當跳躍以短間隔發生時跳躍之后即刻的傳送速率不多于預先確定速率的方式設置的光盤單元中，提供到解碼器的數據運行短的情況被防止，并且穩定的再現是可能的。
光盤單元可以基于交錯單元大小如上所述限制的光盤被回放的假設來設計。DVD光盤不強迫設計，假設光盤在外圍以非常高的速度(120mm DVD光盤中2.5倍于內圍的線性速度)回放的系統，像整個光盤面以最內圍的必需旋轉速度回放的CAV系統中一樣。因此，噪聲、功耗等可以抑制。不一定升高光頭的透鏡激勵裝置的伺服頻帶，或者操作速度例如信號處理速度，裝置的制造簡化，并且保證光盤回放是可能的。
而且，可以提出一種方法，其中關于交錯單元的大小，軌道緩沖區的大小，最大跳躍距離等的限制使用包括光盤馬達的旋轉數跟蹤時間的復雜播放器模型來獲得。但是，根據本實施方案，本發明可以通過本光盤數據產生裝置的小修改而適用。也就是，本實施方案可以低成本實現。
接下來，軌道緩沖區221的必需容量將被研究。在許多情況下，交錯單元的大小ILVU_SZ大于某一條件下允許的最小值。而且，Vo具有小于相對于跳躍距離允許的MAX_Vo的上限值的值。這些因素產生讀取的不連續，因為軌道緩沖區221滿了。讀取不連續稱作回程。因為在播放器中Vr恒定地大于MAX_Vo，回程頻繁發生。當該回程在跳躍之前即刻發生時，播放器需要額外的時間訪問下一個ILVU。即使在這種情況下，軌道緩沖區221必須具有足夠的容量以便連續地提供數據。軌道緩沖區221的容量優選地是軌道緩沖區221的輸出數據不中斷的容量，即使當記錄裝置執行回程操作，隨后跳躍相對于交錯單元執行時。回程是當光盤旋轉一次時拾音器等待讀取的狀態。在光盤旋轉一次之后，讀取位置在相鄰軌道中搜索。
圖17顯示當回程操作在記錄裝置中執行，隨后最大等級的跳躍操作執行時的時間，以及數據在軌道緩沖區221中減少的情況。假設軌道緩沖區的大小為Bm，回程時間(對應于光盤的一次旋轉時間)是Tk，一個ECC塊的讀取時間(24微秒，也就是0.024秒)是Te，跳躍時間(尋道時間Tj加上等待時間Tk)是Tj，交錯塊中解碼器的最大讀出速率是Vomax，軌道緩沖區221的容量需要下面的條件，以便保證在記錄裝置中回程操作完成之后跳躍操作立刻以最大距離執行的情況下，從軌道緩沖區的連續數據傳送Bm≥{(2Tk+tj+4Te)×Vomax×106}/(2048×8) (3)從上面看出，軌道緩沖區的所需大小依賴于記錄裝置的Tk，tj，Te，并且tj取決于尋道操作的性能。同樣看出，Tk和Te取決于光盤的旋轉速度。
如相關技術的段落中描述的，近年來，高清晰度(HD)圖像的家用顯示設備已經開始傳開，并且高清晰度(HD)圖像的信息記錄介質的研究也已經開展。在常規DVD視頻標準中，具有標準長度和標準清晰度(SD)的電影可以記錄在單層DVD-ROM上，但是，近年來，由于動畫圖像壓縮技術的進展，具有大約四倍像素的高清晰度(HD)圖像可以壓縮成平均大約兩倍數據量。常規地，將電影存儲在雙層DVD-ROM上是可能的。但是，這意味著數據量平均加倍，并且數據量部分地三倍。因此，常規速度增至三倍，作為數據從軌道緩沖區提供到解碼器的數據傳送速率Vo。常規速率同樣需要增至三倍，作為從光盤中讀取數據并且將數據提供到軌道緩沖區的數據傳送速率Vr。在常規DVD視頻標準中，多場景部分的最大數據傳送速率Vomax在此之前已經設置為小于除多場景部分之外的部分的值，但是已經存在因圖像質量而以部分的速率一致的方式增加數據傳送速率Vomax的需求。當多場景部分的最大數據傳送速率Vomax增加以便滿足需求時，交錯單元的大小增加，并且跳躍距離需要延長。
另外，因為線性記錄密度在包括DVD-ROM的許多光盤中是恒定的，旋轉速度需要隨著半徑改變以便以恒定的數據傳送速率Vr讀取信息。這通過控制主軸馬達來實現。但是，當主軸馬達的轉矩設置為恒定時，在相等半徑中改變旋轉速度所需的時間基本上與數據傳送速率Vr和跳躍距離成比例。實際上，作為馬達的一般特性，當旋轉速度升高時，粘滯阻力和風阻損失增加。因此，當旋轉加速時，在光盤旋轉速度的加速/減速中可用的轉矩減小。
在常規DVD視頻標準中，光盤旋轉速度可以在跳躍結束時跟蹤(跟蹤所需的時間是幾十微秒)。但是，當光盤旋轉速度增至三倍并且跳躍距離也延長的上述需求被接受時，增加主軸馬達的轉矩是困難的。因此，難以在跳躍結束時維持線性速度也就是讀出速度。特別是，在便攜式裝置中，存在可用于操作電池的峰值功率的限制。為了增加峰值功率，電池大小增加，也就是裝置變大，這導致重量增加，并且商業性質削弱。因此，馬達轉矩的增加是不實際的。
當跳躍在雙層光盤的回放時從外圍向內圍執行時，光盤旋轉速度必須升高。但是，當光盤旋轉速度因轉矩缺乏而不能被跟蹤時，數據傳送速率Vr降低到低于假定參考值的可能性發生，軌道緩沖區變空，并且圖像中斷。特別地，這在高清晰度視頻中是一個重要問題，因為視頻具有大的數據量，并且雙層光盤經常使用。
而且，能夠高速再現的本DVD-ROM驅動器，使用光盤以恒定旋轉速度，而不是恒定線性速度(CLV系統)記錄的系統(CAV系統)再現以恒定線性速度記錄的光盤。在這種情況下，讀取數據傳送速率Vr保證為三倍或更多倍。假設內圍的速率設置為三倍，外圍的線性速度大約為7.3倍。當該系統可用時，上述問題消除。
但是，例如，由本DVD-ROM標準保證的讀出速度是雙倍速度。機械特性例如光盤彎曲和偏心基于再現速度為雙倍速度的假設來確定。當存在光盤彎曲或偏心時，物鏡激勵裝置需要產生跟蹤的功率。但是，因為由變形或偏心產生的加速度與線性速度的平方成比例，必須產生雙倍速度時功率的64倍的功率，例如以八倍速度。實際上，產生這種大功率是困難的。因此，即使在能夠高速再現的驅動器中，高速再現依賴于機械特性例如光盤彎曲而困難。因此，在這種情況下，再現速度降低。也就是，在光盤彎曲或偏心相對于標準足夠小的情況下高速再現是可能的，但是在彎曲或偏心大的情況下跟蹤是不可能的。因此，再現速度必須降低。
在高清晰度(HD)視頻可以記錄于其中的光盤中，光盤彎曲或偏心的最大值必須以能夠以三倍速度再現的這種方式確定。但是，當考慮到本光盤的制造技術、隨時間的變化、成本等，以及光盤記錄單元的性能和成本時，以這樣一種方式確定標準是不實際的，即以便在最內圍指示三倍速度的CAV系統中執行再現。上述問題不能由在CAV系統中執行的再現而避免。
本實施方案已經研制以便解決上述問題，并且提供有一種光盤單元，其中數據讀出速率可以保持為恒定或更多。
在本實施方案中，光盤必須以大約三倍于常規速度的線性速度旋轉，以便再現需要高數據再現速度的高清晰度視頻。在該高速旋轉中，作為主軸馬達，在此之前已經廣泛使用的有刷馬達中存在刷子壽命的問題，并且無刷馬達優選地使用。無刷馬達通常具有霍爾元件以便產生切換經過馬達線圈的電流方向的時序，使用該元件輸出與馬達旋轉速度成比例的頻率的脈沖是可能的，并且從該脈沖信號中檢測旋轉速度是可能的。
假設光盤具有時序數據例如電影交錯以實現多場景的部分，也就是某一特定場景具有間斷記錄的部分。關于數據在光盤上的排列，數據讀出速率是Vr，并且當以最大跳躍扇區距離Smax(也就是，最大間斷距離)跳躍時的最大跳躍時間為Tjmax的再現由記錄裝置假設。數據排列以這樣一種方式確定和記錄，即甚至交錯部分可以無縫再現而不中斷。當在等式(2)右側分母和分子除以Vr時，Vr從分子中消除，并且分母是(1-Vo/Vr)。因此，可以看到，當Vr增加時，分母變大，并且交錯單元的最小必需大小減小。因此，在光盤被回放的光盤單元中，數據讀出速率Vr設置為下限讀出速率Vrmin，并且數據讀出速率保持在Vrmin的值或更多。然后，即使當數據讀出速率變化時，無縫回放被保證。如從等式(2)，(3)中看出，當在光盤單元側再現時，跳躍時間Tj可能小于光盤記錄時假設的值。應當注意，過剩的數據因從光盤的讀出速率和解碼器中使用的數據傳送速率之間的差而存儲在軌道緩沖區中。當在跳躍時沒有數據從光盤中讀取時，存儲在軌道緩沖區中的數據被解碼。當采用該系統時，即使在與等式(2)，(3)不同的系統中，同樣應當成立。
應當注意，跳躍假設在任意位置發生，并且在本實施方案中跳躍僅在邏輯扇區編號增加的方向上允許。因此，在雙層光盤中，層間跳躍有時在無縫回放期間從層0到層1而發生。應當注意，在雙層光盤中，邏輯扇區編號假設在圖4C中所示系統中設置，并且排除邏輯扇區編號在圖4B的系統中設置的情況。也就是，讀取在層0中從內圍到外圍而執行，而讀取在層1中從外圍開始。因此，當從層0的最后移動到層1的開始時，光頭202的移動不在徑向上發生，除了光盤軌道的半徑誤差。
另外，從某一角度到另一角度的無縫切換在多角度回放時需要。因此，在圖10中，例如，具有跳躍從單元(1，1)發生的可能性的最大跳躍不是到單元(1，2)的跳躍，而是到(m，2)的跳躍。
控制主軸馬達旋轉速度的子例程將參考圖18的流程圖描述。
本子例程關于圖12中所示光盤單元的微型計算機塊30的操作。這在光盤插入時，存在來自主機側的指令時，從光盤中讀出期間等執行。在步驟S12中確定光盤是否需要電影等的無縫回放。當光盤需要無縫回放時，在步驟S14中，光盤旋轉速度rotAmin[rpm]與光盤旋轉速度rotBmin[rpm]相比較。速度rotAmin被需要以獲得在當前讀出位置中執行無縫回放所需的數據下限讀出速率Vrmin[Mbps](下限讀出速度LinAmin)。速度rotBmin被需要以獲得在跳躍以最大跳躍距離Smax發生之后執行無縫回放所需的數據下限讀出速率Vrmin[Mbps]。
當旋轉速度rotBmin較大時，在步驟S18中，作為當前下限光盤旋轉速度rotCmin[rpm]，可以加速度AccDisk[rpm/s2]加速到在跳躍時間Tjmax[s]能夠獲得光盤201的數據的讀出速率Vrmin的下限光盤旋轉速度rotBmin的下限旋轉速度，與旋轉速度rotAmin中較大的旋轉速度被設置。相反地，當旋轉速度rotBmin較小時，在步驟S16中，旋轉速度rotAmin設置為下限光盤旋轉速度rotCmin。
在步驟S20中，指示預先確定上限讀出速度LinBmax[Mbps]的當前位置中的旋轉速度rotAmax與指示以最大跳躍距離Smax跳躍發生之后的上限讀出速度LinBmax的位置中的旋轉速度rotBmin相比較。當旋轉速度rotAmax較大時，在步驟S24中，作為當前上限光盤旋轉速度rotCmax[rpm]，可以加速度AccDisk[rpm/s2]減速到跳躍時Tjmax[s]的上限光盤旋轉速度rotBmax的上限旋轉速度，和旋轉速度rotAmax中較小的旋轉速度被設置。相反地，當旋轉速度rotBmax較小時，在步驟S22中，旋轉速度rotAmax設置為當前上限光盤旋轉速度rotCmax[rpm]。
而且，目標旋轉速度rotC以這樣一種方式確定，即當前位置中主軸馬達204的旋轉速度(光盤旋轉速度)不小于下限光盤旋轉速度rotCmin且不大于上限光盤旋轉速度rotCmax，并且主軸馬達204被控制。
在不需要無縫回放的光盤中，通常的旋轉速度控制處理在步驟S28中執行。
應當注意，為了簡化上面的描述，最大距離跳躍終點假設為以Smax的位置距離。但是，實際上，不存在距離Smax的任何位置，或者存在除當前再現層之外的層。例如，當跳躍在層1再現期間從外圍朝向內圍執行時，在距離Smax的位置不存在的情況下，Smax的值可以減小到數據存在的位置。當層因跳躍而改變時，除了當前旋轉速度與Smax距離位置的旋轉速度的比較之外，當前旋轉速度也與最外圍中的旋轉速度相比較。結果，單獨獲得的Cmin值中的最大值可以設置為最后Cmin，并且單獨的Cmax值中的最小值可以設置為最后Cmax。
通常，旋轉速度[rpm]關于半徑R中的讀出速度具有下面的關系旋轉速度＝(線性速度/2πR)×60；
其中60表示將每秒的旋轉速度轉換成每分鐘的系數。假設讀出扇區存在的半徑是R[m]，并且下限讀出速度是LinAmin，LinBmin[m/s]，下限光盤旋轉速度rotAmin，rotBmin[rpm]如下獲得rotAmin＝(LinAmin/2πR)×60；以及rotBmin＝(LinBmin/2πR)×60。
通常，線性速度[m/s]和數據讀出速率[Mbps]具有下面的關系數據讀出速率＝(線性記錄密度/106)×線性速度，其中線性記錄密度是由光盤確定的常數。因此，線性速度和讀出速率可以容易地轉換。
關于物理扇區編號Nsec存在的半徑R[m]，例如，下面被假設Rmin數據區最內圍的半徑[m](DVD-ROM標準中的固定值)；Smin數據區的物理扇區編號的最小值(DVD-ROM標準中的固定值，或者記錄在光盤上圖3中的數據區分配827中所示的區域中的值)；Tp光盤軌道間距[μm](DVD-ROM標準中的固定值，或者記錄在光盤上圖3的記錄密度826中所示區域中的值)；Vref由光盤標準確定的定義線性速度[m/s]；以及用戶比特率在以定義線性速度Vref旋轉時由光盤標準確定的用戶數據的比特率[Mbps]。
然后，半徑可以如下計算R＝√({(Nsec-Smin)×2048×8×Vref/(用戶比特率×106)}×Tp×10-6/π+Rmin2)，其中2048是每個扇區的字節數，并且8是每個字節的比特數。應當注意，在Nsec指示負值并且存在于層1中的扇區中，在上面的等式中，絕對值給予Nsec，并且層0中的Smin給予Smin。
如光盤結構的描述中描述的，因為在物理扇區編號和邏輯扇區編號之間存在一一對應，邏輯扇區編號的跳躍距離等于物理扇區編號的跳躍距離。因此，最大跳躍終點中的物理扇區編號可以從當前物理地址和最大跳躍扇區距離中計算。
而且，在光盤的再現操作之后，正在讀取的物理扇區編號CNsec的半徑位置CR可以從作為那時解調之前的比特率的通道比特率CCBR，最短的凹槽長度MPL，和從排列在主軸馬達中的霍爾元件(沒有顯示)中獲得的旋轉速度CMr中計算。也就是，下面的結果CR＝CCBR×MPL/(2×π×CMr)。
這可以用作參考，Rmin可以用CR代替，并且Smin可以用CNsec代替。因此，通過光盤的制造誤差(通過Tp或Rmin的誤差)減小影響是可能的。
在上面的描述中，給予光盤的產生的角加速度沒有考慮。當考慮該加速度時，旋轉速度rotC如下獲得。
當給予光盤的產生的角加速度假定具有AccDisk[rpm/s2]的大小時，下限旋轉速度rotCmin如下rotCmin＝rotAmin(在rotAmin＞rotBmin的情況下，如步驟S16中)；＝rotBmin-AccDisk×Tjmax(在rotBmin-AccDisk×Tjmax≥rotAmin的情況下，如步驟S18中)；以及＝rotAmin(在rotBmin-AccDisk×Tjmax＜rotAmin的情況下，如步驟S18中)。
應當注意，AccDisk或Tjmax在這里不取任何負值。因此，當上面的條件公式rotBmin＜rotAmin成立時，下面成立rotBmin-AccDisk×Tjmax＜rotAmin。
因此，下限旋轉速度rotCmin可以如下表示，并且可以在該過程中獲得rotCmin＝rotBmin-AccDisk×Tjmax(在rotBmin-AccDisk×Tjmax≥rotAmin的情況下)；或者＝rotAmin(在rotBmin-AccDisk×Tjmax＜rotAmin的情況下)。
上限旋轉速度rotCmax是不超過預先確定讀出速度LinBmax的極限旋轉速度即使在相反地跳躍以不大于預先確定間隔的間隔執行的情況下。
應當注意，在旋轉速度rotCmin在任何半徑中總是等于旋轉速度rotAmin的情況下，指示主軸馬達的旋轉速度改變在跳躍中完成，并且像常規DVD視頻中一樣以恒定線性速度LinAmin的再現是可能的。因此，在根據本發明設置目標速度的方法中，與主軸馬達的旋轉速度改變在跳躍期間沒有完成的情況下的常規實例相比較，效果增強。
另一方面，當給予光盤的產生的角加速度是AccDisk[rpm/s2]時，上限旋轉速度rotCmax如下rotCmax＝RotAmax(rotAmax≤rotBmax，如步驟S22中)；＝rotBmax+AccDisk×Tjmax(在rotBmax+AccDisk×Tjmax≤rotAmax的情況下，如步驟S24中)；或者＝rotAmax(在rotBmax+AccDisk×Tjmax＞rotAmax的情況下，如步驟S24中)。
這可以如下表示rotCmax＝RotBmax+AccDisk×Tjmax(在rotBmax+AccDisk×Tjmax≤rotAmax的情況下)；或者＝rotAmax(在rotBmax+AccDisk×Tjmax＞rotAmax的情況下)。
上限讀出速度LinBmax優選地是由光盤標準確定的速度，如果可能的話。但是，在具有超出光盤標準中假設的驅動規范并且以超過光盤標準的速度的再現是可能的規范的裝置中，上限讀出速度LinBmax可以基于預先確定的速度而設置。視情況而定，上限旋轉速度可以限制，并且根據半徑設置為不同的值。例如，旋轉速度相對于某一半徑在內圍側上恒定，而線性速度在外圍側上恒定。也就是，考慮到各種條件，上限速度可以再現保證可能的方式設置。
應當注意，在上面的描述中，RotAmin與RotBmin相比較，并且RotAmax與RotBmax相比較，以便描述基本原理和進行一般描述。但是，因為存在另一種等價方法，該方法可以使用。例如，在扇區編號在外圍而不是內圍大的情況下，假設當前位置的扇區編號是NsecA，并且跳躍之后的扇區編號是NsecB，當NsecA＜NsecB時，RotAmin＞RotBmin，RotAmax＞RotBmax成立。因此，扇區編號可以被比較，代替旋轉數。作為選擇，假設跳躍之前的半徑是RA，且跳躍之后的半徑是RB，當RA＜RB時，RotAmin＞RotBmin且RotAmax＞RotBmax成立。因此，半徑可以被比較代替旋轉數。應當注意，關于RotAmax與RotBmax的比較，在上限讀出速度LinBmax在跳躍前/后相等的情況下，其他方法可以成立。
當跳躍在如上所述設置當前目標旋轉速度之后執行時，跳躍之后即刻的光盤旋轉速度指示不同于半徑中目標旋轉速度C的值。而且，在下一跳躍中如果有的話，光盤旋轉速度需要在跳躍之前變成C。也就是，速度必須在一個交錯單元讀取的時間內返回到旋轉速度C。應當注意，一個交錯單元讀取不小于下限讀出速度LinAmin的時間。代替實際所需時間，單元以數據準備時假設的下限讀出速度LinAmin讀取的情況下的時間可以使用。
這里，假定即使在高清晰度(HD)視頻中，交錯單元大小的最小值ILVU_SZ以與常規方法中相同的方式獲得。然后，在等式(2)中獲得交錯單元大小的最小值ILVU_SZ之后，讀取一個交錯單元的時間的最小值可以從讀出速率Vr計算。這里，假設Vr，Vo是33.24Mbps，30.24Mbps，其每個是DVD視頻標準的三倍，當Tj是0.2秒時，讀取具有最小大小的交錯單元的時間是2.1秒。當Tj是0.5秒時，時間是5.2秒。旋轉速度可以在大約十倍于跳躍時間Tj的長時間內改變，并且施加到主軸馬達的負荷極大地減小。
但是，該計算中的跳躍時間Tj是具有在當前交錯單元之后發生的可能性的最大跳躍時間。因此，假設大約十倍于跳躍時間的時間對光盤馬達的旋轉速度改變所需要，并且在到達當前交錯單元之前跳躍時間是Tj-1，當Tj＜Tj-1時，下一跳躍在速度達到目標旋轉速度C之前發生。但是，在這種情況下，因為跳躍距離也縮短，旋轉速度改變減小，并且不引起任何問題。也就是，交錯單元具有吸收主軸馬達旋轉速度改變的波動所需的大小，波動對隨后的跳躍而產生。因此，如果實際產生的跳躍距離在相應跳躍之前即刻的交錯單元讀出時已知，使用光盤通常以能夠保證下限讀出速度LinAmin的旋轉速度旋轉以升高主軸馬達旋轉速度到跳躍之前必需速度的方法是可能的。但是，在該方法中，下一跳躍終點必須在改變主軸馬達旋轉速度所需的時間過去之前確定。在場景在多場景部分再現期間無縫切換到另一個場景的情況下，響應不利地停止長達不小于改變主軸馬達旋轉速度所需時間的時間。
當主軸馬達的加速/減速時間與如上所述跳躍時間相比較可以極大地延長時，下面的效果獲得。當主軸馬達的角加速度設置為恒定時，旋轉速度的改變與加速時間成比例。因為角加速度與馬達的轉矩成比例，并且馬達的轉矩與流過馬達線圈的電流成比例，馬達所需的預先確定電流可以減小。因此，電源可以小型化，從而裝置可以小型化。特別地，非常大的優點從其重量或大小產生問題的便攜式再現裝置中獲得。
圖19是顯示在根據本實施方案的光盤中跳躍在再現期間執行的情況下，光盤讀出速度(與光盤的線性速度成比例)和主軸馬達旋轉速度的改變的三個類型實例的示意圖。在圖中，線的水平部分指示線性速度或旋轉速度進入控制目標值。該指示再現期間以線性速度LinCmin(也就是，旋轉速度rotCmin，當線性速度不特別地與旋轉速度區別時在下文簡稱為Cmin，Cmax類似地使用)在內圍方向以最大距離Smax的跳躍。首先，第一實例指示如由粗線所示跳躍期間主軸馬達旋轉速度的改變。因為LinCmin的值從外圍到內圍不指示恒定線性速度，并且值朝向內圍增加，跳躍之后的LinCmin大于跳躍之前。與跳躍開始同時，主軸馬達的加速開始。在跳躍結束時，再現以下限讀出速度LinAmin(下限讀出速率Vrmin)開始，并且速度在下一跳躍發生之前達到目標速度Cmin。
虛線指示主軸馬達在跳躍期間不加速，也就是AccDisk＝0被設置的第二實例，并且主軸馬達的加速在跳躍結束之后開始。在這種情況下，Cmin的值大于粗線所示。主軸馬達旋轉速度在跳躍期間保持，并且再現在跳躍結束時以下限讀出速度LinAmin開始。此后，主軸馬達的旋轉速度根據角加速度改變。在該實例中，主軸馬達以等于由粗線所示實例的角加速度加速，操作如由從粗線到虛線的連續線所示執行，并且速度顯著地在下一跳躍發生之前達到目標速度Cmin。
在第三實例中，AccDisk＝0以與第二實例相同的方式設置。第一部分由虛線所示，加速度在跳躍之后小，并且操作如由雙虛線所示執行。在這種情況下，速度在下一跳躍發生之前即刻達到目標速度Cmin。
圖20和21顯示在本實施方案的光盤單元的主軸馬達中旋轉速度控制目標的上限和下限的計算實例。在該實例中，范圍被計算，假設內圍是23.6mm，外圍是58mm，光盤標準讀出速度是三倍速度，上限讀出速度是3.7倍速度，AccDisk的值是0，也就是下限值，并且Smax是200,000。在任一圖中，橫坐標指示徑向位置。在圖20中，線性速度在縱坐標上由相對于雙層DVD-ROM光盤的標準線性速度的比值顯示。在圖21中，縱坐標指示旋轉速度。為了區分從內圍到外圍進行的讀取，也就是層0的再現，和從外圍朝向內圍進行的讀取，也就是層1的再現，箭頭添加到線。在圖21中，參考旋轉速度的線指示CLV系統中三倍速度的值。
因為AccDisk的值在圖21的條件下設置為0，不需要在跳躍期間改變主軸馬達的旋轉速度。也就是，操作可能像圖19的第二和第三實例中一樣。通常，大的功率在跳躍期間在進給馬達驅動電路和主軸馬達驅動電路中需要。在需要以較高速度跳躍的情況下功率增加。特別在便攜式裝置中，足夠的功率不能提供，而不引起任何問題。在這種情況下，因為主軸馬達的旋轉速度可以在跳躍之后改變，能夠抑制功耗的峰值而不延遲跳躍時間。應當注意，在圖19的第二和第三實例中，主軸馬達在跳躍完成之后加速，但是主軸馬達的加速可以在跳躍期間具有功耗大比值的進給馬達的操作，也就是近似訪問處理結束時開始。在朝向外圍的跳躍中，減速執行，并且操作以與加速時相同的方式執行。但是，在減速中，輕微的減速使用主軸馬達的粘滯阻力是可能的而不消耗任何功率，并且這種程度的減速在近似訪問時也是可能的而不增加任何功耗。
在本實施方案中，上限讀出速度設置為3.7倍。但是，在以下限旋轉速度的操作中，如從圖21中看到的，旋轉速度等于旋轉速度RotCmin，以這樣一種方式，即以便在從外圍朝向內圍的讀取時間，也就是層1的讀取時間，具有最高旋轉速度的最內圍附近，獲得最內圍的下限讀出速度LinCmin。換句話說，在本實施方案的光盤中，CAV系統在最內圍附近使用。因此，當主軸馬達以下限速度Cmin旋轉時，主軸馬達自身的最大旋轉速度不需要增加，并且主軸馬達的性能不需要增強。
在本實施方案的光盤單元中，當前徑向位置中主軸馬達的目標速度C可以設置在圖20，21的上限和下限之間。考慮到各種誤差和容差，速度接近下限如果可能的話，因此光盤單元的噪聲可以減小。因為跳躍在層0中朝向具有低旋轉速度的外圍執行，下限旋轉速度是能夠獲得下限讀出速度LinAmin的旋轉速度。因為一個圓周朝向外圍而延長，跳躍半徑縮短，即使在相等扇區距離中的跳躍中。因此，因為線性速度的增加在跳躍之后抑制，上限線性速度朝向外圍升高。因為層1在外圍附近由以Smax(預先確定的距離A)的跳躍達到，斜率相對于下限和上限速度曲線極大地改變。因為移動到層1，跳躍朝向線性速度下降的內圍執行。因此，下限速度朝向內圍增加，并且上限速度是上限讀出速度LinBmax。在最內圍附近，Smax超過剩余扇區，因此實際可能的最大跳躍終點是最內圍，此后下限速度下降。如從附圖中顯然，在本實施方案中，共同目標速度C不能在層0和1回放時設置在內圍側上的半徑存在，并且從外圍朝向內圍的層1的速度C高于層0。
當目標速度C設置為下限速度Cmin時，層1中的較高目標速度C根據本實施方案而給出。在從最外圍朝向內圍的Cmin的曲線中，旋轉速度朝向內圍升高，并且線性速度也升高。作為光盤自身的一般屬性，位移在光盤平面外部朝向外圍的方向上大。因此，當線性速度在外圍上低時，存在聚焦方向上光頭的跟蹤能力不需要設置為非常大值的效果。在內圍區域中，旋轉速度恒定且等于層0的最內圍的旋轉速度。通常，光盤的離心加速度不取決于半徑，而是取決于旋轉速度。因此，當旋轉速度不升高時，指示通過本實施方案的應用，跟蹤方向上的跟蹤能力不需要升高。因為光盤單元的噪聲極大地取決于光盤旋轉速度，噪聲不會增加。
應當注意，作為設置目標速度C的方法，如圖22中所示由曲線A～D形成的簡化曲線可以從圖20的區域中設置，以三倍速度的恒定線性速度的曲線A應用于層0的內圍，作為具有恒定旋轉速度Cmin的部分的曲線D應用于層1的內圍側，層1的Cmin的線性速度比最大的恒定線性速度的曲線C應用于層1的外圍側，且曲線C最外圍中的恒定旋轉速度的曲線B應用于層0的外圍。如上所述，在以恒定線性速度或旋轉速度的常規控制中，目標速度可以依賴于半徑切換目標的方式設置，并且控制系統可以簡化。因此，簡化的曲線可以設置為目標速度。
在基于從光盤單元的操作部分提供的信息的跳躍中，至少兩種類型的跳躍執行在電影從中間再現，部分跳過，或者返回和觀看的情況下發生的非無縫跳躍；以及多場景再現時需要的無縫跳躍。
首先，再現以非無縫跳躍開始。在這種情況下，當光盤速度，也就是主軸馬達旋轉速度(旋轉速度)，或者光盤線性速度達到目標速度C時，數據開始從軌道緩沖區221中取走，多路分解器被獲得，解碼在解碼器64，65，66中開始，并且輸出從輸出端開始。
此后，當無縫跳躍執行時，數據繼續從軌道緩沖區221中取走而不管光盤速度。應當注意，在解碼由連接到如DVD-ROM驅動器中的光盤單元的主機執行的情況下，在非無縫跳躍中，當光盤速度達到目標速度C時，數據經由驅動接口發送到主機。非無縫跳躍防止在升高到目標速度之前解碼以低速狀態開始，并且解碼器所需的數據傳送速率不能被維持的現象。相反地，解碼在減速到目標速度之前開始，無縫跳躍在解碼開始之后立即執行，上限讀出速度LinBmin被超過，讀取誤差發生，并且數據傳送速率類似地不能被維持的現象被防止。
如從計算目標速度C的下限Cmin和上限Cmax的方法的上面描述中看到，Smax是重要的值。從功耗和噪聲的觀點，主軸馬達以盡可能低的速度旋轉。Smax的值的上限需要由標準確定。在實際光盤中，不存在任何多場景(多路復用的部分)，也就是Smax指示0，或者最大跳躍距離(間斷間隔)在某種情況下短于標準上限。即使在這種情況下，假設Smax是標準上限值來確定目標速度C并且旋轉主軸馬達是無用的。因此，光盤被制造，其中包含在光盤中的信息的Smax在例如圖2的控制數據814中的物理格式信息中描述，使得Smax信息可以從光盤中讀取以設置光盤單元中的目標速度C。作為選擇，作為記錄在光盤中的時序數據的屬性信息，各個視頻標題集VTS的Smax信息可以記錄在例如視頻管理器VMG中。在本實施方案的光盤再現裝置中，這些值從光盤中讀取，最優目標速度C可以根據屬性信息設置，即使在同一光盤中，并且噪聲和功耗可以減小。
而且，在不具有任何解碼器的光盤驅動器中，連接的主機從時序數據的屬性信息中讀取Smax的值，信息經由接口提供到光盤驅動器，因此類似的操作是可能的。
如上所述，根據第一實施方案，作為交錯單元大小的條件，交錯單元的實際回放時間(從光盤中讀取所需的時間+跳躍時間)不小于某一預先確定時間的條件被添加。因此，在光盤馬達旋轉數以在跳躍之后即刻的讀出速率不多于預先確定速率的方式設置的再現裝置中，防止提供到解碼器的數據因短間隔跳躍的發生而變短的情況是可能的，并且穩定的再現是可能的。
接下來，將描述第二實施方案。在第一實施方案中跳躍方向在無縫回放期間限制為正向，而負向上的跳躍在本實施方案中允許。圖23，24顯示本實施方案適用的光盤單元目標光盤旋轉速度的范圍。在第一實施方案中，僅從內圍到外圍的跳躍在層0中發生，且僅從外圍到內圍的跳躍在層1中發生。但是，在本實施方案中，跳躍必須在任何層中在兩個方向上發生。在圖20中，存在層0的下限速度超過層1的上限速度的徑向區域，因此在該區域中，跳躍在兩個方向上可能的目標速度C不能被設置。
因此，為了在本實施方案中消除該區域，上限讀出速度LinBmax設置為4.3倍以執行計算。如從圖23，24中看到，疊加的區域被消除。在任何半徑中，區域存在于在內和外圍方向上跳躍的下限和上限速度之間，并且目標速度C可以被設置。為了保證三倍速度的讀取，讀取可以大約1.4倍的速度執行。在CAV系統的光盤中，在最外圍中，讀取必需以大約7.5倍于最內圍的線性速度執行。另一方面，本實施方案具有最大線性速度可以極大降低的優點。甚至在本實施方案中，主軸馬達的最大旋轉速度不需要升高，與三倍速度的CLV系統相比較。
應當注意，當上限線性速度進一步稍微升高到大約4.5倍時，上限線性速度的最小值在整個半徑中不降低到下限線性速度之下，并且整個光盤區域可以大約3.65倍的恒定線性速度操作。
在此之前光盤已經以不小于下限讀出速度LinAmin的恒定線性速度操作，以便在常規DVD播放器中同樣獲得各種裕度，但是原因不澄清。以恒定旋轉速度如果可能的話讀取也在DVD-ROM中執行，但是不能被保證。
在常規DVD視頻中，假設主軸馬達的旋轉速度改變在無縫回放期間在跳躍中完成，但是該限制在本發明中去除。因此，依賴于AccDisk或Smax的值，根據本發明確定的主軸馬達的旋轉速度產生與常規技術相同的結果，也就是結果不同于常規CLV系統。當上限速度LinBmax的值可以設置為足夠大時，CAV系統以與常規DVD視頻光盤由高速DVD-ROM驅動器回放的情況下相同的方式是可能的，并且主軸馬達的旋轉速度可以不改變。因為常規限制在本系統中削弱，結果，與常規技術相同的操作依賴于條件而獲得。本發明其特征在于獲得不同于簡單CLV或CAV系統的結果。例如，即使本發明像是簡單CLV系統，線性速度可以根據Smax的值而改變。甚至當線性速度在具有兩層或多層的光盤中所有層共同地設置為恒定時，速度C可以線性速度不恒定的這種方式確定。例如，為了回放跳躍有時在無縫回放期間從外圍朝向內圍執行的光盤(或光盤的層)，操作在最內圍附近的區域中以基本上恒定的角速度執行，并且在相應區域外部，操作可以與線性速度朝向外圍降低的這種方式執行。
主軸馬達的旋轉速度改變在某種情況下在無縫回放期間的跳躍中沒有完成。但是，在這種情況下，與常規實例相比較本發明的效果增加。另外，以本發明的方法設置的目標速度C的效果還以不多于上限速度B的速度增加。在這種情況下，作為CAV操作可能的恒定旋轉速度的目標速度不存在。此外，即使在線性速度在具有兩層或多層的光盤中所有層共同地設置為恒定的情況下，當目標速度C以線性速度不恒定的這種方式確定時，效果進一步增加。例如，為了回放跳躍有時在無縫回放期間從外圍朝向內圍執行的光盤(或光盤的層)，在最內圍附近的區域中，操作以基本上恒定的角速度，恒定的線性速度，或者兩者速度之間的中間速度執行。在上面區域外部，在某種情況下線性速度朝向外圍降低作為速度目標。
而且，在線性速度在各個層共同地恒定的區域不存在的條件下，本發明中固有的目標速度C獲得。當本發明應用于單層光盤時，更多效果在跳躍在無縫回放期間從外圍到內圍執行的情況下而獲得。在僅從內圍到外圍的跳躍中，Cmin僅僅指示恒定的線性速度，并且不存在與常規實例的大的差別。
根據本實施方案，在光盤中，時序數據被交錯，分布并記錄在物理上不連續的交錯單元中。在以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉/驅動光盤的光盤單元中，交錯單元大小的下限根據跳躍間隔設置。因此，交錯單元的回放時間的下限被設置，并且跳躍以短間隔發生。因此，防止提供到解碼器的數據變短的情況是可能的，并且穩定的再現是可能的。也就是，提供有一種數據讀出速率可以保持恒定或更多的光盤單元。
只讀光盤已經在上面描述。但是，當本發明應用于可記錄光盤時，存在本發明的效果增強的優點。通常，在可記錄光盤中，當記錄速度改變時，記錄條件例如激光功率必須改變，并且記錄速度的波動必須在記錄薄膜組成時考慮。當速度波動范圍增加時，這是困難的。因此，經常難以實現大約2.5倍的線性速度像CAV系統中一樣波動的系統。根據本系統，因為線性速度的波動小，系統更容易實現。
作為圖18中所示目標速度C設置處理的時序，各種時序被考慮。例如，當Smax或數據最外圍位置固定時，目標速度C可以在光盤設計時設置。當光盤再現裝置開始回放光盤時，各種參數可以讀取和設置。作為選擇，目標速度Cmax，Cmin在回放時根據需要計算，并且目標速度C可以基于值確定。在除根據需要計算目標速度C的方法之外的方法中，目標速度C需要以某種形式存儲在驅動器中，但是各種方法也存在作為該方法。例如，程序可以使用，其中指示恒定旋轉速度的曲線與指示恒定線性速度的曲線相組合，并且曲線在操作時選擇。作為選擇，半徑與目標速度之間的關系可以作為關系以足夠精細半徑間隔表示的表格來存儲。
此外，目標已經設置為旋轉速度。但是，代替旋轉速度的控制，速度可以轉換成讀出速度(線性速度)并且控制。
如上所述，根據本發明，提供有一種光盤單元，一種光盤記錄方法，和一種光盤，其中交錯單元大小的下限根據跳躍間隔的最大值來設置，因此交錯單元回放時間的下限也可以設置，并且可以防止再現數據的讀出速率在跳躍之后即刻不多于光盤中的期望速率。
應當注意，本發明并不局限于上述這些實施方案，并且構成元素可以在實現階段修改和實施而不背離本發明的范圍。各種發明可以由在上述實施方案中公開的多個構成元素的適當組合來形成。例如，幾個構成元素可以從實施方案中描述的所有構成元素中刪除。此外，不同實施方案的構成元素可以適當地組合。
權利要求
1.一種光盤，配置以由光盤單元(35)回放，該光盤單元包括馬達，其以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉數據交錯并記錄在物理上不連續的交錯單元中的光盤；緩沖存儲器(221)，再現數據以根據再現數據存儲于其中的光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤提供到其中，并且其根據數據的再現速率Vo輸出存儲的數據；以及解碼緩沖存儲器(221)的輸出的解碼器(64，65，66)，其特征在于，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
2.根據權利要求1的光盤，其特征在于，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與再現速率Vo的最小值的乘積，跳躍間隔被確定使得馬達旋轉數的改變在再現地址的跳躍時期內完成。
3.根據權利要求1的光盤，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
4.根據權利要求2的光盤，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
5.一種光盤設備，其特征在于包括旋轉單元(35)，其以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉光盤；緩沖存儲器(221)，其存儲以根據光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤中輸出的再現數據；解碼器(64，65，66)，緩沖存儲器的輸出以數據再現速率Vo提供到該解碼器；以及其特征在于還包括記錄單元(56)，其分段數據并將分段的數據記錄在光盤上物理不連續的交錯單元中，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
6.根據權利要求5的光盤設備，其特征在于，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與再現速率Vo的最小值的乘積，跳躍間隔被確定使得馬達旋轉數的改變在再現地址的跳躍時期內完成。
7.根據權利要求5的光盤設備，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
8.根據權利要求6的光盤設備，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
9.一種光盤設備的記錄方法，該光盤設備以根據再現位置半徑的旋轉速度旋轉光盤，將以根據光盤旋轉速度的讀出速率Vr從光盤中輸出的再現數據存儲在緩沖存儲器中，并且以數據再現速率Vo將緩沖存儲器的輸出提供到解碼器，該方法特征在于包括步驟分段數據；以及將分段的數據記錄在光盤上物理不連續的交錯單元中，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積。
10.根據權利要求9的記錄方法，其特征在于，交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與再現速率Vo的最小值的乘積，跳躍間隔被確定使得馬達旋轉數的改變在再現地址的跳躍時期內完成。
11.根據權利要求9的記錄方法，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
12.根據權利要求10的記錄方法，其特征在于，交錯單元的大小不小于從跳躍間隔的最大值與數據再現速率Vo的最小值的乘積，以及常數與(Vo/(Vo-Vr))的乘積中選擇的較大大小。
全文摘要
本發明公開一種光盤，其中數據被交錯并記錄在物理上不連續的交錯單元中，并且交錯單元的大小不小于跳躍間隔的最大值與數據再現速率V
文檔編號G11B7/004GK1741171SQ20051008790
公開日2006年3月1日 申請日期2005年7月29日 優先權日2004年7月30日
發明者永井宏一, 平良和彥 申請人:株式會社東芝