СПОСОБ ЦИФРОВОЙ ЗАПИСИ ПОТОКОВ КОДОВЫХ ГРУПП С ЗАЩИТОЙ ОТ ДЕФЕКТОВ НОСИТЕЛЕЙ
METHOD FOR DIGITAL RECORDING OF CODE GROUP STREAMS WITH CARRIER DEFECT PROTECTION

Изобретение относится к области цифровой записи потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с защитой информации от дефектов носителя и может быть использовано в информационно-измерительных, компьютерных и мультимедийных системах записи и хранения данных.
Известен способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам, обнаружение дефектов в процессе записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с дефектных мест носителя кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (пат. РФ 2192673, кл. G11В 20/18, 2002).
Данный способ имеет существенные недостатки. Во-первых, при его применении нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя, так как фрагменты потоков, соответствующие дефектным участкам, перезаписывают в специально выделяемые другие области носителя. Во-вторых, защиту данных от дефектов осуществляют в способе с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции по формированию списка первичных дефектов (СПД) с их адресами - по результатам инициализации носителя, выделению резервной области носителя для замещающих записей дефектных блоков в соответствии с СПД, формированию списка вторичных дефектов (СВД) с их адресами, возникающих в процессе записи данных на носитель, выделению запасной области для скользящей замены дефектных блоков при непрерывной записи потоков данных и выделению на носителе специальной области управления дефектами. В-третьих, способ не обеспечивает защиту от вторичных дефектов на участках носителя с первичными дефектами. В-четвертых, способ не обеспечивает защиту всех записанных данных в процессе их последующего воспроизведения от возникающих третичных дефектов.
Известен также способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и обнаружение дефектов в процессе записи потока кодовых групп на заданный участок носителя и запись кодовых групп, соответствующих дефектам, на другие места носителя, а также замещение в процессе воспроизведения потоков кодовых групп с носителя кодовых групп с дефектных мест кодовыми группами, считанными с соответствующих других мест носителя (заявка на пат. РФ 2001117205, кл. G11В 20/18, 2003).
Данный способ также обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, при его использовании также нарушается непрерывность записи потоков кодовых групп на заданный участок носителя. Во-вторых, защиту потоков кодовых групп от первичных и вторичных дефектов в способе осуществляют также с помощью сложной системы управления дефектами, включающей операции выделения на носителе специальной области контроля дефектов, предназначенной для замены дефектных участков на заменяющие участки, специальной области общего назначения для хранения прикладных драйверов, с помощью которых осуществляют контроль дефектов, и основной и/или вторичной таблицы дефектов с адресами дефектных и соответствующих им заменяющих участков, а также компьютера, выполненного с возможностью реализации операций контроля дефектов с использованием таблиц дефектов. В-третьих, способ не обеспечивает защиту записанных на носитель как потоков кодовых групп, так и данных системы управления дефектами от третичных дефектов, неизбежно возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации.
Из известных способов цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающий распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и группам блоков с размерами, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополнение каждого блока служебными кодовыми группами и каждой группы блоков парой дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, запись потока дополненных групп блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков, формирование и размещение в служебных кодовых группах блоков предшествующей записи исходной группы блоков адресных данных об обнаруженной дефектной считанной группе блоков и дефектном блоке в ней (пат. РФ 2351025, кл. G11В 20/18, 2009).
Однако и этот способ имеет ряд недостатков, существенно снижающих его дефектозащитную эффективность. Так, во-первых, в известном способе для защиты записываемых данных от первичных и вторичных дефектов, обнаруживаемых непосредственно после записи данных, используют операцию замещения оригиналом обнаруженного дефектного блока двух блоков на обусловленных позициях только в одной очередной подготовленной к записи группе блоков данных. Это не позволяет обеспечить при отсутствии знания о возможном наличии, расположении и размерах дефекта в указанной группе блоков корректировку всех следующих подряд первичных и вторичных дефектов с помощью используемых в известном способе цепочечных замещений блоков. Во-вторых, замещение в способе осуществляют, если в дефектной группе больше двух дефектных блоков, в результате чего группы блоков данных с двумя остающимися корректируемыми дефектными блоками оказываются незащищенными от третичных дефектов при последующих воспроизведениях потоков данных. В-третьих, замещение двух блоков даже в бездефектной очередной подготовленной к записи группе блоков данных эквивалентно появлению в ней двух дефектных блоков, что также означает незащищенность такой группы от третичных дефектов
Технической задачей изобретения является обеспечение непрерывной цифровой записи потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты информации от дефектов носителя всех видов, в том числе от первичных, обнаруживаемых при инициализации носителя, вторичных, обнаруживаемых в процессе записи информации на носитель, и третичных, возникающих при последующих воспроизведениях записанной информации, - как в отдельности, так и при различных их сочетаниях, причем без увеличения числа дефектозащитных блоков в группе блоков и без использования операции замещения исходным значением дефектного блока считанной группы блоков значений пары блоков очередной подготовленной к записи группы блоков.
Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной цифровой записи потоков кодовых групп как на перезаписываемые, так и на неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты потоков данных от дефектов носителя всех трех типов как в отдельности, так и в разных их сочетаниях, чем обеспечивается повышение надежности записи и хранения информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества ее воспроизведения и сроков службы носителей.
Технический результат достигается тем, что в способе цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя, включающем распределение кодовых групп до записи их на носитель по блокам и группам блоков с размерами, установленными с учетом размерных характеристик дефектов носителя, дополнение каждого блока служебными кодовыми группами и каждой группы блоков парой дефектозащитных блоков контрольных кодовых групп, запись потока дополненных групп блоков на носитель и их контрольное считывание непосредственно после записи с временным сохранением считанных и соответствующих им исходных групп блоков, формирование и размещение в служебных кодовых группах блоков адресных данных об обнаруженной дефектной считанной группе блоков и ее дефектном блоке, согласно изобретению в процессе записи при обнаружении дефектной считанной группы блоков устанавливают для каждого ее нечетного/четного дефектного блока заданное число предшествующих записи исходных групп блоков, формируют и размещают в служебных кодовых группах нечетных/четных блоков установленных групп значения признакового и адресных кодов дефектной группы блоков и ее нечетного/четного дефектного блока и переопределяют значения нечетного/четного дефектозащитного блока каждой из установленных групп с учетом исходного значения дефектного блока.
На фиг.1 представлена структурная схема варианта устройства для осуществления способа, на фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие сущность способа.
Устройство для реализации способа содержит (фиг.1) блок 1 управления, распределитель 2 кодовых групп (КГ) по блокам и блоков (Б) по группам блоков (ГБ) кодовых групп, блок 3 формирования дефектозащитных блоков (ДЗБ) и служебных КГ и дополнения ими ГБ, блок 4 переопределения значений ДЗБ, блок 5 записи, блок 6 считывания и дешифрации, блок 7 обнаружения дефектных ГБ и формирования значений служебных КГ, блок 8 контроля и определения адресов дефектных ГБ и Б, блок 9 восстановления значений дефектных Б, формирователь 10 выходного потока КГ.
КГ
Б
ГБ
Блок 1 управления подключен (фиг.1) первым (1уп) и вторым (2уп) управляющими входами соответственно к шинам «Запись» и «Воспроизведение» устройства, первым (1ус), вторым (2ус) и третьим (3ус) установочными входами соответственно к шинам «m»» «m» и «m» устройства, первым выходом (1) к первым управляющим входам (1уп) определителя 1, блоков 3, 4, 5, 6 и 7, вторым выходом (2) к второму управляющему входу (2уп) блока 3 и третьим выходом (3) к второму управляющему входу (2уп) блока 6 и к первым управляющим входам (1уп) блоков 8, 9 и формирователя 10.
КГ
Б
ГБ
Распределитель 2 подключен входом (1и) к входной шине устройства, первым (1ус) и вторым (2ус) установочными входами к установочным шинам «m» и «m» соответственно и выходом (1) к информационному входу (1и) блока 3, подключенного выходом (1) к информационному входу (1и) блока 4, подключенного первым установочным входом (1ус) к шине «m» устройства, вторым (2ус), третьим (3ус) и четвертым (4ус) установочными входами к первому (1), второму (2) и третьему (3) выходам блока 7 соответственно, а выходом (1) к первому информационному входу (1и) блока 5, подключенного выходом (1) к шине «На носитель» устройства, и к первому информационному входу (1и) блока 7.
Блок 6 подключен информационным входом (1и) к шине «С носителя» устройства, а выходом (1) к второму информационному входу (2и) блока 7 и к первому информационному входу (1и) блока 8, подключенного выходом (1) к информационному входу (1и) блока 9, выход (1) которого подключен к информационному входу (1и) блока 10, подключенного выходом (1) к шине «Выход» устройства.
КГ
Б
1,3
1,4
ГБ
2,1
2,2
4,1
4,2
КГ
1
2
3
1,3
1,4
ГБ
КГ
MAX
MАX
1
6
MAX
ГБ
На фиг.2 показано: а) пример фрагмента входного потока КГ, распределенного по Б и ГБ, где каждая КГ (обычно из восьми битов - байта) условно представлена вертикальной чертой, каждый исходный Б из установленного числа m кодовых групп отмечен фигурной скобкой снизу и каждая ГБ из установленного числа m блоков отмечена стрелками; б) пример осуществления операций способа в режиме непрерывной записи на носитель с помощью средства записи/воспроизведения (СЗВ) (на фиг.2,б положение СЗВ соответствует выполненной операции записи ГБ1 на носитель) представленного на фиг.2,а фрагмента последовательности сформированных и дополненных ГБ1-ГБ4, в которых признаковые и адресные служебные КГ блоков условно показаны вертикальными прямоугольниками в начале каждого блока, причем затемненными верхними частями отмечены блоки с размещенными в их служебных КГ признаковыми и адресными кодами об обнаруженной при контрольном чтении дефектной ГБ1, искаженной первичным (или вторичным) дефектом D1 (на фиг.2 этот и другие первичные и вторичные дефекты условно изображены прямоугольной обводкой дефектных блоков и заштриховкой), исказившим пару ее блоков B/B, для каждого из которых установлены в соответствии с заданным значением m=2 две предшествующие записи исходные группы ГБ2 и ГБ4, в каждой из которых переопределенная пара дефектозащитных блоков, соответственно ДЗБ/ДЗБ и ДЗБ/ДЗБ, отмечена увеличением размера условно изображающих блоки КГ вертикальных отрезков; в) пример осуществления операций способа в режиме воспроизведения с носителя записанного фрагмента последовательности из n=4 ГБ, представленного на фиг.2,б и искаженного, помимо известного одного первичного (или вторичного) дефекта D1, тремя третичными дефектами D3, D3 и D3 (на фиг.2 эти и другие третичные дефекты условно изображены овальной обводкой дефектных блоков и заштриховкой); фигурными скобками и объединяющей их линией со стрелкой и надписью условно показаны операции восстановления значений дефектных Б и Б по значениям соответственно всех нечетных и четных Б бездефектной ГБ2; положение СЗВ соответствует воспроизведению всего защищаемого фрагмента с числом n=4 ГБ; г) пример осуществления операций способа в режимах непрерывной записи и непрерывного воспроизведения фрагмента из n=12 ГБ с защитой от предельно сложного сочетания первичного дефекта с условно принятым максимальным размером D1, следующего за ним вторичного дефекта также с условно принятым максимальным размером D2, и шести третичных дефектов D3-D3 также с условно принятым максимальным размером D3; в примере для упрощения схематичного представления операций предложенного способа размеры всех дефектов выбраны кратными числу дефектозащитных Б в ГБ; на рисунке каждая пара дефектных Б и связанная с ней пара переопределяемых ДЗБ двух соответствующих им установленных ГБ отмечены объединяющей линией со стрелками на обоих концах; размещение первого признака Р1 в служебных КГ пар блоков установленных ГБ с переопределенными значениями пар ДЗБ условно отмечено затемнением верхних половин прямоугольников в начале блоков, а размещение второго признака Р2 - затемнением нижних половин прямоугольников; положение СЗВ соответствует воспроизведению всего защищаемого фрагмента с числом n=12 ГБ.
Способ цифровой записи/воспроизведения потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя включает операции, реализующие специальные режимы записи потоков кодовых групп на носитель и их воспроизведения с носителя, и осуществляется следующим образом.
КГ
Б
КГ
Б
КГ
MAX
MAX
Б
MAX
В режиме записи потоков кодовых групп на носитель по сигналу «Запись», поступающему на первый управляющий вход (1уп) блока 1, по соответствующим управляющим импульсам с его первого выхода (1) в распределителе 2 последовательно разбивают поток КГ на Б из m КГ и ГБ из m Б (см. фиг.2,а). Значения m и m устанавливают с учетом размерных характеристик потоков дефектов всех трех видов - первичных D1, выявляемых при инициализации и форматировании носителя и являющихся наиболее протяженными, вторичных D2, возникающих в процессе рабочей записи данных, и третичных D3, возникающих в процессе рабочего воспроизведения записанных данных и являющихся самыми короткими из всех дефектов. Размерные характеристики, такие как протяженности дефектов каждого вида, определяют в процессе испытаний носителей и соответствующих устройств конкретных типов. В частности, значение m устанавливают, как и в способе-прототипе, таким, чтобы протяженность отпечатка записанного на носитель Б была не меньше установленного максимального значения D3 протяженности третичных дефектов. В этом случае каждый третичный дефект с меньшей чем D3 длительностью может исказить не более двух смежных блоков в ГБ, гарантированно восстанавливаемых с помощью ее двух корректирующих и остальных бездефектных блоков. Выбор рабочего значения m осуществляют с учетом максимально допустимой величины дефектозащитной информационной избыточности, вводимой в ГБ, и из условия, чтобы размер отпечатка записанной ГБ был, например, не меньше установленного размера D1.
1
2
ГБ
r
С выхода распределителя 2 распределенный поток КГ вида фиг.2,а подают в блок 3, с помощью которого формируют и дополняют каждую ГБ двумя дефектозащитными блоками ДЗБ и ДЗБ контрольных КГ, полученных, например, погрупповым сложением по модулю заданного числа, например по mod 2, где r - разрядность КГ, значений всех первых, всех вторых и т.д. КГ блоков ГБ, а также дополняют каждый блок ГБ служебными признаковой и адресными КГ, в том числе с текущим адресом ГБ, поступающим с второго выхода (2) блока 1 управления на второй управляющий вход (2уп) блока 3 (на фиг.2,б служебные коды условно показаны вертикальными прямоугольниками в начале каждого блока). С выхода блока 3 распределенную и дополненную ГБ1 в представленном на фиг.2,б виде подают на информационный вход (1и) блока 4 переопределения значений ДЗБ, в котором временно сохраняют установленное число n=4 ГБ и с выхода которого каждую ГБ подают в блок 5, с помощью блока 5 и СЗВ ее записывают на носитель, а также на первый информационный вход (1и) блока 7.
1,3
1,4
1,3
1,4
1,3
1,4
ГБ
1,3
1,4
Непосредственно после записи ГБ1 (см. фиг.2,б, на котором положение СЗВ соответствует записи одной ГБ1) осуществляют ее контрольное считывание с помощью СЗВ и блока 6, в котором по соответствующим управляющим сигналам, поступающим на его управляющий вход (1уп) с выхода (1) блока 1, осуществляют дешифрацию считанных сигналов и с выхода которого считанная ГБ1 поступает на второй информационный вход (2и) блока 7, в котором сравнивают значения считанной ГБ1 с ее исходным значением, поступившим ранее из блока 4 на первый информационный вход (1и) блока 7, и в случае их несовпадения формируют признаковый Р1 и адресные А(ГБ1) и А(Б, Б) коды дефектной ГБ1 и ее дефектных блоков Б и Б, поступающие с выходов (1), (2) и (3) блока 7 на установочные входы (2ус), (3ус) и (4ус) блока 4 соответственно. В блоке 4 по признаку Р1 устанавливают для пары дефектных блоков Б/Б в соответствии с заданным m=2 две предшествующие записи и не смежные исходные ГБ2 и ГБ4, в служебных КГ нечетных Б и ДЗБ которых размещают признаковый Р1 (на фиг.2,б отмечены затемненными верхними половинами прямоугольников в начале Б) и адресные А(ГБ1, Б) коды, а в служебных КГ четных Б и ДЗБ - признаковый Р1 и адресные А(ГБ1, Б) коды (на фиг.2,б отмечены соответствующими надписями и стрелками).
ГБ
ГБ
ГБ
ГБ
ГБ
ГБ
MAX
MAX
MAX
ГБ
ГБ
ГБ
Возможными значениями числа m устанавливаемых исходных ГБ для каждого дефектного Б являются следующие: 1, 2, 3 и 4. При m=1 требуется наименьшее число n временно сохраняемых ГБ, но при этом не обеспечивается защита от третичных дефектов (применяется в случаях, когда третичными дефектами можно просто пренебречь). При m=2 с выбором не смежных установленных двух исходных ГБ вдвое увеличивается число n, но при этом обеспечивается защита практически как от всех одиночных D1, D2 и D3, так и от их сочетаний на рабочем фрагменте из n ГБ - при установленных D1, D2 и D3. Задание m=3 целесообразно при высокой интенсивности D3, задание m=4 необходимо при очень высокой интенсивности D3 или повышенных требованиях к безошибочности записи и хранения данных. В двух последних случаях в качестве установленных выбирают смежные ГБ. В рассматриваемых примерах рабочим значением принято m=2.
2,1
4,1
1,3
2,2
4,2
1,4
1,3
1,4
r
В блоке 4 также переопределяют значения дефектозащитных блоков ДЗБ в ГБ2 и ДЗБ в ГБ4 с учетом исходных значений дефектного Б и дефектозащитных блоков ДЗБ в ГБ2 и ДЗБ в ГБ4 с учетом значения дефектного Б. Переопределение осуществляют тем же погрупповым сложением по mod 2, где r - разрядность КГ, значений ДЗБ1 и Б, ДЗБ2 и B (на фиг.2,б операция переопределения условно отмечена удвоением размера вертикальных отрезков, обозначающих КГ дефектозащитных Б в ГБ2 и ГБ4). Преобразованные описанным образом ГБ2-ГБ4 с выхода блока 4 в виде, показанном на фиг.2,б, последовательно подают в блок 5, с помощью которого и СЗВ их записывают на носитель.
1
2
3
1,3
1,4
1
2
3
3
1,3
1,4
1,1
1,2
3,6
4,1
1,3
2,1
1,4
2,2
1,1
1,2
r
В режиме воспроизведения потока ГБ с носителя считанные и дешифрованные в блоке 6 ГБ1-ГБ4 (см. фиг.2,в, на которой положение СЗВ соответствует считыванию всего фрагмента ГБ1-ГБ4) подают на вход (1и) блока 8, в котором обнаруживают искаженную первичным (или вторичным) дефектом D1 и третичным дефектом D3 ГБ1 и искаженные третичными дефектами D3 и В3 соответственно ГБ3 и ГБ4, определяют адреса дефектных ГБ и Б и дополняют дефектные ГБ кодами признаков соответствующих дефектов и адресов дефектных Б. Так, по содержимому служебных КГ в нечетных Б бездефектной ГБ2 в блоке 8 определяют признак и адрес дефектного Б, а в четных Б той же ГБ2 - признак и адрес дефектного Б в дефектной ГБ1, обнаруживают в ГБ1 третичный D3, в ГБЗ третичный D3 и часть третичного D3, в ГБ4 часть третичного D3, после чего с выхода (1) поток ГБ, в котором дефектная ГБ1 дополнена признаковым Р1 и адресными кодами ее дефектных нечетного Б и четного Б, а соответствующая бездефектная установленная ГБ2 дополнена признаком Р1 участия в восстановлении их значений, дефектная ГБ1 кроме P1 дополнена признаком Р3 третичного дефекта и адресами ее дефектных Б и Б, ГБ3 дополнена признаком Р3 и адресом ее дефектного блока Б и ГБ4 дополнена признаком Р3 и адресом ее дефектного блока Б, поступает на вход (1и) блока 9, в котором значение дефектного нечетного Б восстанавливают путем погруппового сложения по установленному mod 2значений всех нечетных Б и погруппового вычитания по тому же модулю полученных значений из соответствующих значений нечетного ДЗБ ГБ2, значение дефектного четного Б восстанавливают путем погруппового сложения по тому же модулю значений всех четных Б и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений четного ДЗБ ГБ2, после чего восстанавливают значения дефектных Б и Б по значениям соответствующих нечетных/четных неискаженных блоков и ранее восстановленных нечетных/четных блоков ГБ1 с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Отметим, что в случае использования в данном примере способа-прототипа невозможно обеспечить защиту ГБ1 от третичного D3.
КГ
MAX
MAX
1
6
MAX
1,1
1,2
2,1
2,2
4,1
4,2
1,2
2,1
4,1
1,3
2,2
4,2
1,4
1,3
1,4
r
Рассмотрим пример (см фиг.2, г) осуществления операций способа в режимах непрерывной записи и непрерывного воспроизведения фрагмента из n=12 ГБ с защитой данных от предельно сложного сочетания первичного дефекта с условно принятым максимальным размером D1, полностью покрывающего записанный отпечаток ГБ1, следующего за ним вторичного дефекта также с условно принятым максимальным размером D2, покрывающего большую часть записанного отпечатка ГБ2, и шести третичных дефектов D3-D3 также с условно принятым максимальным размером D3, каждый из которых частично покрывает отпечатки двух смежных блоков. В примере для упрощения схематичного представления операций предложенного способа размеры всех дефектов выбраны кратными числу дефектозащитных Б в ГБ, т.е. двум, что позволяет производить все операции над парами Б, в которых нечетным Б соответствуют нечетные ДЗБ, а четным Б - четные ДЗБ одной и той же ГБ. На фиг.2,г каждая пара дефектных Б, например Б/Б из ГБ1, и связанные с ней пары ДЗБ/ДЗБ и ДЗБ/ДЗБ переопределяемых дефектозащитных блоков двух соответствующих им установленных ГБ2 и ГБ4 отмечены объединяющей линией со стрелками на обоих концах, что условно обозначает их участие как в операциях переопределения значений ДЗБ в блоке 4 в режиме записи, так и в операциях восстановления значений дефектных Б в блоке 9 в режиме воспроизведения. В служебных КГ всех Б соответствующих установленных пар ГБ для трех дефектных пар блоков ГБ1 размещают коды с значениями первого признака Р1 (отмеченного на фиг.2,г затемнением верхних половин прямоугольников в начале блоков) и адреса дефектной ГБ1 и дополнительно в нечетных/четных их Б соответственно адресов нечетного/четного дефектного блока, что на фиг.2,г условно показано соответствующими надписями, например Р1, А (ГБ1, Б), и линиями со стрелками от надписей к прямоугольникам соответствующих не смежных установленных ГБ, например ГБ2 и ГБ4. В блоке 4 переопределяют значения дефектозащитных блоков, например ДЗБ в ГБ2 и ДЗБ в ГБ4, с учетом исходных значений дефектного Б и дефектозащитных блоков ДЗБ в ГБ2 и ДЗБ в ГБ4 с учетом значения дефектного Б - погрупповым сложением по заданному mod 2 значений ДЗБ1 и Б, ДЗБ2 и Б (на фиг.2,г операция переопределения условно отмечена удвоением размера вертикальных отрезков, обозначающих КГ дефектозащитных Б в ГБ2 и ГБ4). Аналогичные дефектозащитные операции осуществляют в отношении следующей оказавшейся дефектной ГБ2 после ее записи и контрольного считывания с той лишь разницей, что в блоке 7 формируют значение признака Р2 (на фиг.2,г условно отмечен затемнением нижних половин прямоугольников) во всех Б установленных пар ГБ7-ГБ9 и ГБ10-ГБ12, с помощью которого устанавливают первоочередность восстановления значений данных дефектных Б, поскольку без их восстановленных значений невозможно восстановление значений дефектных Б в ГБ1.
В режиме воспроизведения последовательности ГБ1-ГБ12 с носителя в блоке 8 определяют адреса их дефектных ГБ и Б и установленных бездефектных ГБ и значения соответствующих признаков Р1 и Р2, а также признаков Р3 возникших третичных дефектов, с использованием которых в блоке 9 осуществляют восстановление значений всех искаженных Б в следующей последовательности.
2,1
2,2
2,3
2,4
4
2,1
7,1
7,1
2,2
7,2
7,2
2,3
2,4
10,1
10,2
r
Первыми восстанавливают значения пар дефектных Б/Б и Б/Б в ГБ2, так как в установленных для них бездефектной ГБ7 и искаженной третичным D3 дефектной ГБ9 содержится признак Р2. Значение дефектного нечетного Б восстанавливают путем погруппового сложения по установленному mod 2, где r - разрядность КГ, значений всех нечетных Б, кроме дефектозащитного ДЗБ установленной ГБ7 и погруппового вычитания по тому же модулю полученных значений из соответствующих значений нечетного ДЗБ, значение дефектного четного Б восстанавливают путем погруппового сложения по тому же модулю значений всех четных Б ГБ7, кроме ДЗБ, и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений четного ДЗБ. Аналогично восстанавливают значения пары дефектных Б/Б по значениям соответствующих нечетных/четных Б и дефектозащитных ДЗБ/ДЗБ установленной ГБ10 с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Таким образом, значения всех дефектных блоков ГБ2, искаженной вторичным дефектом D2, полностью восстановлены.
1,1
1,2
10,1
10,2
10,1
10,2
1,3
1,4
1,5
1,6
5,1
5,2
8,1
8,2
r
С помощью восстановленных значений пар блоков ГБ2, являющейся бездефектной установленной ГБ для первой пары Б/Б дефектных блоков ГБ1, восстанавливают значения этой пары путем погруппового сложения по установленному mod 2 значений всех нечетных/четных Б установленной бездефектной ГБ2, кроме пары дефектозащитных ДЗБ/ДЗБ, и погруппового вычитания полученных значений из соответствующих значений нечетного/четного ДЗБ/ДЗБ. Аналогично восстанавливают значения пар дефектных Б/Б и Б/Б по значениям соответствующих нечетных/четных Б соответственно бездефектных установленных ГБ5 и ГБ8 и их пар дефектозащитных ДЗБ/ДЗБ и ДЗБ/ДЗБ с использованием тех же операций погруппового сложения и вычитания. Таким образом, значения всех дефектных блоков ГБ1, искаженной первичным дефектом D1, полностью восстановлены.
r
r
r
r
5
1
Значения нечетных/четных дефектных Б во временно сохраненных дефектных ГБ, искаженных третичными дефектами, восстанавливают либо погрупповым сложением по mod 2 значений всех ее нечетных/четных неискаженных блоков - как, например, в ГБ11 на фиг.2,г, искаженной третичным D3 и не содержащей в служебных КГ признаковых кодов, либо погрупповым сложением по mod 2 значений всех ее нечетных/четных неискаженных блоков и ранее восстановленных ее нечетных/четных блоков - как, например, в ГБ1 на фиг.2,в, искаженной третичным D3 и ранее скорректированным первичным D1 и не содержащей в служебных КГ признаковых кодов, либо погрупповым сложением по mod 2 значений ее нечетных/четных неискаженных блоков, исключая нечетный/четный ДЗБ, и восстановленного значения нечетного/четного дефектного блока временно сохраненной другой дефектной ГБ, признаковый и адресные коды которой размещены в служебных КГ нечетных/четных блоков восстанавливаемой ГБ, и погрупповым вычитанием по mod 2 полученных погрупповых сумм из соответствующих значений нечетного/четного ДЗБ - как, например, в ГБ3, ГБ4, ГБ6, ГБ9 и ГБ12 на фиг.2,г. Таким образом, значения всех дефектных Б в ГБ1-ГБ12 полностью восстановлены.
1,1
1,1
1,2
Использование способа-прототипа в представленном на фиг.2,г примере не обеспечивает защиту от всех рассмотренных дефектов, так как уже после записи и контрольного считывания ГБ1 с шестью дефектными Б перед записью очередной ГБ2 необходимо осуществлять в ней замещение двух Б на обусловленных позициях оригиналом первого дефектного Б из подлежащих замещению всех шести дефектных Б, но в ГБ2, как это обнаружится после ее записи и контрольного считывания, помимо двух замещенных (псевдодефектных) Б присутствуют еще четыре фактически дефектных Б. Следовательно, перед записью очередной ГБ3 приходится замещать в ней два блока на обусловленных позициях снова оригиналом первого дефектного Б из ГБ1, перед записью ГБ4 - замещать оригиналом второго дефектного Б из ГБ1 и т.д., всего минимум десять замещений подряд. Даже если в процессе записи фрагмента ГБ3-ГБ12 не возникнет нового первичного или вторичного дефекта, все указанные ГБ оказываются незащищенными от возникающих при последующих воспроизведениях третичных дефектов: третичный дефект в любой из ГБ3-ГБ12 приводит к необратимому искажению этой ГБ вместе с ГБ1 или ГБ2.
Таким образом, предложенный способ цифровой записи потоков кодовых групп с защитой от дефектов носителя обеспечивает непрерывную цифровую запись потоков кодовых групп на перезаписываемые и неперезаписываемые носители с повышенной эффективностью защиты информации от первичных, вторичных и третичных дефектов носителя, как в отдельности, так и в различных их сочетаниях, чем достигается повышение надежности записи и хранения записанной информации, продление сроков хранения записанной информации без потери качества и точности ее воспроизведения и сроков службы носителей.