用于对多层旋转存储介质记录和读取数据的方法和系统技术方案

公开了用于对多层旋转存储介质记录和读取数据的方法和系统。通过本发明专利技术，使多层介质的可靠性提高。接收要记录到多层旋转存储介质的数据流Ｕ，所述数据流Ｕ包括数据位序列。将每个数据位Ｕ（Ｊ）编码成Ｘ个表示位。将第一个表示位Ｂ（１，Ｊ）记录到存储介质的第一层上，将第二个表示位Ｂ（２，Ｊ）记录到存储介质的第二层上，等等。当随后接收从存储介质读取记录数据Ｕ的请求时，从存储介质回读多个（Ｘ）表示位，并将它们解码成原始数据Ｕ（Ｊ）。在一个实施例中，编码可通过卷积编码算法实现，解码则通过ＰＲＭＬ解码算法实现。在另一实施例中，可使用里德－索罗蒙编码／解码。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及对多层旋转数据存储介质记录数据和由其读取数据，特别是，涉及在一层或多层上的数据不可读的情形下减少数据丢失或不可访问的风险。
技术介绍
具有多个记录层的旋转数据存储介质是用于提高在一定体积中能够存储的数据量的一种方法。如此处所述，术语“层”广义上指安装在单个轴上的一堆盘片(disk platter)的记录表面以及嵌在单片介质内的记录层。图1是示出前者，即具有四个盘片110、120、130、140的硬盘堆叠100的示例。每个盘片110、120都具有两个记录表面，它们分别为110A和110B、120A和120B、130A和130B、以及140A和140B。如人们已知的，盘片被安装在轴150上，并与其一起旋转。图2是后者的示例，即其中在间隔层之间嵌入四个记录层210A、210B、210C、210D的多层光盘200的截面图。多层光盘200可为DVD(数字多功能光盘)、HD-DVD(高清晰度DVD)光盘、或蓝光盘。这些层通过激光器220进行光学访问。一般而言，数据最初按照连续块进行记录，从一层继续到下一层。在可重写环境中，随着数据被修改或覆写，具有新数据的块可变得更加扩散，以填充旧的、被擦除或移动的数据所留下的空隙。尽管通过对多层介质进行记录来提高数据密度的方式提供了许多优点，然而如果例如由于擦伤、介质缺陷、读写头碰撞或老化等而使得某层的一部分或全部变得不可读，则可能使某些数据发生危险。从而，仍然需要提高多层介质的可靠性，以及由此提高其上记录的数据的安全性。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于对旋转存储介质的多个层记录数据和从中读取数据的方法、数据存储设备和计算机程序产品，来提高多层介质的可靠性。根据本专利技术的方法，数据流U将被记录到具有多个(L个)可记录层的旋转存储介质，数据流U包括数据位序列，其中，U(J)表示在数据流U中的第J位。接收数据流U，并将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)。将第一个表示位B(1，J)记录到存储介质的第一层上，将第二个表示位B(2，J)记录到存储介质的第二层上，将其余表示位记录到存储介质的各层上。随后接收从存储介质读取记录数据U的请求，从存储介质回读多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)。然后，将多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)解码成原始数据位U(J)。在一个实施例中，编码可通过卷积编码算法实现，解码则通过PRML解码算法实现。在另一实施例中，可使用里德-索罗蒙编码/解码。本专利技术的数据存储设备包括被连接以接收要记录到旋转存储介质的数据流U的数据输入，该旋转存储介质具有多个(L个)可记录层，数据流U包括数据位序列，其中，U(J)表示在数据流U中的第J位。存储设备还包括用于将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)的编码器；和用于将第一个表示位B(1，J)记录到存储介质的第一层上、将第二个表示位B(2，J)记录到存储介质的第二层上、将其余表示位记录到存储介质的各层上的装置。存储设备还包括用于接收从存储介质读取记录数据U的请求的命令输入；用于从存储介质回读多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)的装置；和用于将多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)解码成原始数据U(J)的解码器。在一个实施例中，编码器为卷积编码器，解码器为PRML解码器。在另一实施例中，编码器和解码器分别为里德-索罗蒙编码器和解码器。本专利技术的计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有计算机可读代码，计算机可读代码包括用于执行以下步骤的指令接收要记录到具有多个(L个)可记录层的旋转存储介质的数据流U，数据流U包括数据位序列，其中，U(J)表示在数据流U中的第J位；将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)；将第一个表示位B(1，J)记录到存储介质的第一层上，将第二个表示位B(2，J)记录到存储介质的第二层上，将其余表示位记录到存储介质的各层上；接收从存储介质读取记录数据U的请求；从存储介质回读多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)；将多个(X个)表示位B(1，J)、B(2，J)、...，B(X，J)解码成原始数据U(J)。附图说明图1表示可应用本专利技术的硬盘堆叠；图2表示可应用本专利技术的多层光盘；图3表示可用于实现根据本专利技术的编码器的状态图的示例；图4表示在本专利技术中可实现的卷积编码器的一个示例的框图；图5表示可用于实现根据本专利技术的解码器的格子图(trellisdiagram)示例；图6表示用于重构丢失数据的PRML路径；以及图7表示以一定角度偏移量将数据记录在多个层上的本专利技术又一实施例。具体实施例方式来自主机的要记录到旋转多层存储介质(如以上所述，可为具有数量L个嵌入记录层的单片介质或连成堆叠的各个盘)上的数据流U包括数据位序列U(1)...U(J)。一般而言，将对数据位进行顺序记录，其中记录开始于一个层上，并且如有必要，继续对一个或多个其他层进行记录。然而，根据本专利技术，将数据位编码成表示位并且记录在多层介质上，其中，将第一个表示位记录到第一层上，将第二个表示位记录到第二层上，将第三个表示位记录到第三层上，一直继续，直至将第L个表示位记录到第L层上。然后，将下一个表示位记录到第一层上，处理继续，直至将所有表示位记录到存储介质上。表I表示出将表示位记录到具有四个层L1-L4的存储介质上的位位置(bit position)的序列。表I 在时间T＝1处，如表I第一数据列所示，将前四个表示位同时或迅速相继地编码到四个层L(1，1)、L(2，1)、L(3，1)、L(4，1)中每一层的第一位置。在下一时间窗口T＝2期间，如表I第二数据列所示，将接着的四个表示位编码到四个层L(1，1)、L(2，1)、L(3，1)、L(4，1)中每一层的第二位置。在下一时间窗口T＝3期间，如表I第三数据列所示，将接着的四个表示位编码到四个层L(1，1)、L(2，1)、L(3，1)、L(4，1)中每一层的第三位置。在将表示位编码和存储在缓冲器中之后，如表I所示，通常由表I的行所表示的层写入表示位(以避免激光器在层之间进行不必要的跳转)，其中，层j接收位L(j，1)至位L(j，N)，而层k接收位L(k，1)至位L(k，N)。当主机请求从存储介质回读数据U时，一般由层读取表示位，其中，从层j读取位L(j，1)至位L(j，N)，而从层k读取位L(k，1)至位L(k，N)。然后，可将位缓冲和重新装配到表I中，并解码成原始数据流U(1)...U(J)。损伤或其它使得不能从一层的区域进行读取的情况将仅仅影响某些表示位，并且通过采用本专利技术的进一步的特征，尽管丢失某些表示位，但仍可重构数据。在本专利技术的一个实施例中，将每个数据位U(1)...U(J)卷积编码成预定数量的表示位。例如，可将每个数据位K卷积编码成数量与记录层的数量(L个)相同的表示位B(1，K)、B(2，K)、...、B(L，K)。或者，可将每个数据位K卷积编码成数量两倍于记录层的数据(L个)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对旋转存储介质的多个层记录数据和从其读取数据的方法，包括：接收要记录到具有多个，即Ｌ个可记录层的旋转存储介质的数据流Ｕ，所述数据流Ｕ包括数据位序列，其中，Ｕ（Ｊ）表示在数据流Ｕ中的第Ｊ位；将每个数据位Ｕ（Ｊ）编码成Ｘ 个表示位Ｂ（１，Ｊ）、Ｂ（２，Ｊ）、…、Ｂ（Ｘ，Ｊ）；将第一个表示位Ｂ（１，Ｊ）记录到存储介质的第一层上，将第二个表示位Ｂ（２，Ｊ）记录到存储介质的第二层上，将其余表示位记录到存储介质的各层上；接收从存储介质读取记录数据Ｕ的 请求；从存储介质回读多个，即Ｘ个表示位Ｂ（１，Ｊ）、Ｂ（２，Ｊ）、…、Ｂ（Ｘ，Ｊ）；以及将多个，即Ｘ个表示位Ｂ（１，Ｊ）、Ｂ（２，Ｊ）、…、Ｂ（Ｘ，Ｊ）解码成原始数据位Ｕ（Ｊ）。

【技术特征摘要】
US 2006-4-28 11/380,7211.一种用于对旋转存储介质的多个层记录数据和从其读取数据的方法，包括接收要记录到具有多个，即L个可记录层的旋转存储介质的数据流U，所述数据流U包括数据位序列，其中，U(J)表示在数据流U中的第J位；将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)；将第一个表示位B(1，J)记录到存储介质的第一层上，将第二个表示位B(2，J)记录到存储介质的第二层上，将其余表示位记录到存储介质的各层上；接收从存储介质读取记录数据U的请求；从存储介质回读多个，即X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)；以及将多个，即X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)解码成原始数据位U(J)。2.根据权利要求1的方法，其中，将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)包括对每个数据位U(J)进行卷积编码；以及将多个，即X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)解码成原始数据位U(J)包括执行PRML解码算法。3.根据权利要求1的方法，其中，将每个数据位U(J)编码成X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)包括执行里德-索罗蒙编码算法；以及将多个，即X个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)解码成原始数据位U(J)包括执行里德-索罗蒙解码算法。4.根据权利要求1的方法，其中，X＝L；其余表示位包括表示位B(3，J)、…、B(X，J)；以及记录其余表示位包括将其余表示位B(3，J)、…、B(X，J)记录到存储介质的第三至第L个层上。5.根据权利要求1的方法，其中，X为L的预定整数M倍；其余表示位包括表示位B(3，J)、…、B(X，J)；以及记录表示位包括将表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(X，J)组合成均具有L个表示位的M个组；将第一组的L个表示位B(1，J)、B(2，J)、…、B(L，J)分别记录到存储介质的第一至第L个层上；以及将每个其他组的L个表示位分别记录到存储介质的第一至第L个层上。6.根据权利要求1的方法，还包括将数据流U的多个数据位并行编码。7.根据权利要求1的方法，其中，旋转存储介质包括具有L个...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔詹姆斯威纳尔斯基，刘铮，艾伦凯斯贝茨，克莱格安托尼克莱恩，尼尔斯豪斯坦，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]