УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЦИФРОВОГО НОСИТЕЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к области цифровой записи, а именно к контролю состояния носителей записи.
Накопленный объем информации в различных областях деятельности человека - науке, культуре, технике - огромен, а носители этой информации недолговечны: и бумажные, и магнитные носители под влиянием света, влажности, температуры разрушаются.
Благодаря появлению оптической записи стало возможным переносить ценную информацию для долговременного хранения на новые носители, а именно - на оптические диски. Такими дисками являются диски форматов CD, DVD, BD.
При записи информации на диски любого формата возможны ее искажения, обусловленные дефектами самого носителя.
Из патентов РФ №2192673, G11B 20/18, 1999 г.; №2313136, G11B 7/004, 2004 г. известны технические решения, обеспечивающие обнаружение дефектных зон носителя и перенос информации непосредственно в процессе записи из дефектных зон в резервные зоны.
Известные носители записи содержат область записи, резервную область и область информации управления дефектами, которая хранит информацию, указывающую, используется ли линейная замена для записи данных в реальном масштабе времени. В результате обнаружения дефектов в записи производится перезапись информации в резервную зону.
Известны технические решения оптических дисков неперезаписываемого типа и устройства управления дефектными зонами на них: пат. РФ №2334289, G11B 20/18, 2003 г.; №2346341, G11B 7/007, 2003 г.; №2360300, G11B 7/00, 2003 г. В них представлены способы обнаружения дефектов записи и устройства для управления дефектными областями дисков формата BluRay. В них также предусмотрена запись данных, записанных в дефектной области, в другую область данных пользователя, и запись в одну область управления дефектами информации об управлении дефектами, связанными с дефектной областью.
Однако при длительном хранении любого носителя или при небрежном обращении с ним на дисках неизбежно появление искажений в записанных данных, обусловленных постепенным разрушением регистрирующего слоя носителя под влиянием температуры, влажности, освещенности, наличия активных реагентов в воздушной среде и прочих причин. Для сохранения записанной информации необходимо вовремя переписать ее на новый носитель. Если количество ошибок в воспроизведенных данных не превышает корректирующих возможностей помехоустойчивых кодов, то все искажения, обусловленные наличием дефектов носителя, будут обнаружены и исправлены декодерами Рида-Соломона. Однако устойчивость к разрушению регистрирующего слоя у разных дисков разная и может отличаться в десятки и сотни раз, поскольку зависит от формата записи, химического состава регистрирующего слоя, производителя диска и условий его хранения и эксплуатации. В отсутствии механизма контроля количества дефектов носителя, определение момента времени, когда носитель следует переписать, невозможно. При этом чрезмерно частая перезапись информации - «на всякий случай» - приведет к неоправданно высоким затратам времени и средств, а при достаточно больших интервалах перезаписи (один раз в несколько лет) возрастает вероятность невосполнимой утраты записанных данных.
Перед автором стояла задача разработки устройства контроля состояния оптических носителей длительного хранения с целью определения необходимости перезаписи содержащихся на них данных на новый носитель.
Поставленная задача была решена следующим образом.
Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные схему предварительной обработки считанного с диска сигнала, демодулятор, блок деперемежения, вычислитель синдромов, анализатор синдромов и счетчик-накопитель. В устройство введены блок расчета вероятности появления искаженных символов, блок отображения результата анализа, блок задания временного интервала анализа и блок установки допустимой вероятности искаженных символов. Соединения блоков выполнены следующим образом: выходы блока задания временного интервала анализа с сигналами «0», «пуск» и «стоп» подключены ко входам счетчика-накопителя, выход счетчика-накопителя подключен к одному входу блока расчета вероятности появления искаженных символов, а к другому его входу подключен выход блока задания временного интервала анализа с сигналами общего количества символов, считанных в течение времени анализа, выход блока расчета вероятности подключен к одному входу блока отображения результата анализа, а к другому его входу подключен выход блока установки допустимой вероятности искаженных символов.
иск
иск.доп
иск
иск.доп
иск
иск.доп
Сущность заявляемого решения состоит в осуществлении контроля количества дефектов на носителе записи любого формата (CD-R/RW/ROM, DVD-R/RW/RAM/ROM, BD-R/RE/ROM) путем оценки вероятности Р появления искаженных символов в считанном с носителя сигнале с помощью анализа синдромов кодов Рида-Соломона и сравнения полученного значения вероятности с заранее рассчитанным критическим значением Р этого параметра для носителя данного формата. Если Р>Р, то информацию с данного носителя следует переписать на новый носитель, если Р<Р, то носитель в перезаписи не нуждается.
Заявляемое устройство представлено в виде блок-схемы, где
1 - блок задания временного интервала анализа;
2 - счетчик-накопитель;
3 - блок предварительной обработки считанного сигнала;
4 - демодулятор;
5 - блок деперемежения;
6 - вычислитель синдромов;
7 - анализатор синдромов;
8 - блок расчета вероятности Риск;
9 - блок отображения результата анализа (дисплей);
иск.доп
10 - блок установки допустимой вероятности Р.
Устройство работает следующим образом. Перед началом процедуры анализа на блоке 1 задания временного интервала устанавливается величина промежутка времени, в течение которого будет производиться подсчет количества ошибок и определение вероятности их появления (10 мин, 1 час или другой интервал). Это необходимо для того, чтобы задать общее количество символов; которые будут считаны с контролируемого носителя в течение времени анализа, и сформировать в нужный момент сигналы «0», «пуск» и «стоп».
Запуск схемы осуществляется нажатием кнопки «пуск» на блоке 1 задания временного интервала анализа, при этом на выходах этого блока формируются сигналы «0» и «пуск», которые вначале обнуляют, а затем запускают счетчик-накопитель 2. Сигнал, считанный с носителя, поступает на вход схемы 3 предварительной обработки, обрабатывается обычным для данного формата способом и подается на вход демодулятора 4, а с выхода демодулятора 4 подается на блок 5 деперемежения данных перед подачей их на блок 6 вычислителя синдромов первого декодера Рида-Соломона (для формата CD это декодер С1) (см. В.А.Никамин. Форматы цифровой звукозаписи, СПб.: ЭЛБИ, 1998, стр.58-74). Вычисленные синдромы содержат исчерпывающую информацию о количестве ошибок в декодируемом кодовом слове, которая необходима для расчета вероятности появления искаженных символов в потоке воспроизведенных данных. Далее информации поступает на вход анализатора 7 синдромов, который определяет количество обнаруженных ошибок и информацию об этом в виде соответствующего количества импульсов передает на вход счетчика-накопителя 2.
иск
иск
иск.доп
иск
иск.доп
По окончании заданного временного интервала на выходе блока 1 задания этого интервала формируется сигнал «стоп», который останавливает счетчик-накопитель 2 и фиксирует количество ошибок, накопленное за время анализа. Это число подается на вход блока 8 расчета вероятности Р. Одновременно с блока 10 установки допустимой вероятности появления искаженных символов на другой вход блока 8 подается число, характеризующее общее количество символов, считанных с контролируемого носителя за время анализа. Полученная в результате вычислений величина вероятности Р подается на блок 9 отображения результата анализа (цифровой дисплей или монитор компьютера) и сравнивается с заданной допустимой величиной Р, которая поступает с выхода блока 10 установки допустимой вероятности. Если Р меньше Р, то на дисплее 10 загорается зеленый индикатор, который свидетельствует о хорошем состоянии носителя и возможности его дальнейшего хранения.
иск
иск.доп
Если Р больше Р, то загорается красный индикатор на дисплее 9, что означает, что информацию, записанную на контролируемом носителе, следует переписать на новый носитель.
Технический результат: заявленное устройство обеспечивает возможность контроля состояния носителя записи и предоставляет объективную информацию о качестве и сохранности записанной программы.
Заявленное устройство может быть выполнено в виде модуля персонального компьютера или специализированной программы, адаптированной к операционной системе компьютера, и использоваться как для периодического контроля состояния носителей долговременного хранения, так и для текущего контроля качества носителей, используемых для записи информации в потребительской и профессиональной сферах (радио, телевидение и т.д.). При необходимости контроля большого количества дисков, хранящихся в одинаковых условиях (архивное хранение, профессиональная работа), нет необходимости контролировать состояние каждого диска в отдельности - достаточно периодической выборочной проверки нескольких образцов из одной партии одного производителя.