GB Z 18808-2002 信息技术 130mm一次写入盒式光盘记录格式技术规范.pdf
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1、ICS 35.220.30 L 64 GB 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 18808-2002 idt ISO /IEC TR10091 : 1995 信息技术130 mm一次写入盒式光盘记录格式技术规范Information technology一-Technicalaspects of 130 mm optical disk cartridge write-once recording format 2002- 08-09发布2003 - 04 -01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检瘦总局050928068515 GB/Z 18808-2002 目次前言.m IS
2、O/IEC前言.N 第一篇总论.1 范围.2 引用标准.3 记录区和控制道.4 物理控制道的格式2第二篇A型格式. 4 5 CCS 4 6 道格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 扇区格式.8 误码检测和校正9 调制方式.17 第三篇B型格式.18 10 采样伺服.四川预记录信号的特性.18 12 扇段头.13 误差检测和校正.2914 4/15调制和差分检测.n附录A(标准的附录)3个ID宇段的可靠性(A型格式).42 附录B(标准的附录)误差分布的注释(A型格式). 44 附录C(
3、标准的附录)读写操作表(A型格式). . . . 47 附录D(标准的附录)关于读特性的解释(A型格式). . 48 GB/Z 18808一2002前本指导性技术文件等同采用ISO/IECTR 10091: 1995(信息技术130 mm一次写入盒式光盘记录格式技术规范。通过制定这项指导性技术文件,使得我国光盘的生产、应用有一个规范,从而促进光盘及其相关产业有益的发展。在采用ISO/IECTR 10091时,更正了原技术报告中的一些笔误和错误。本指导性技术文件包括:一一第一篇:总论;一一第二篇:A型格式;一一第三篇:B型格式。本指导性技术文件的附录A、附录B、附录C、附录D是标准的附录。本指导
4、性技术文件由中华人民共和国信息产业部提出。本指导性技术文件由全国信息技术标准化技术委员会归口。本指导性技术文件起草单位:电子科技大学、北京航空航天大学。本指导性技术文件主要起草人:邓新武、张鹰、王睿。皿GB/Z 18808-2002 ISO/IEC前言国际标准化组织(lSO)和国际电工委员会CIEC)是世界性的标准化专门机构。国家成员体(它们都是ISO或IEC的成员国)通过国际组织建立的各个技术委员会参与制定针对特定技术范围的国际标准。ISO和IEC的各个技术委员会在共同感兴趣的领域合作。与ISO和lEC有联系的其他官方和非官方国际组织也可参与国际标准的制定工作。对于信息技术领域,IS0和IE
5、C建立了一个联合技术委员会,即IS0/IEC JTC 1。技术委员会的主要任务是起草国际标准。但在例外情况下,技术委员会可以提出下列类型之一的技术报告:类型1:虽然一再努力,但仍不能获得出版一项国际标准所需要的支持时;一-类型2:所讨论的项目仍处于技术发展阶段;类型3:当技术委员会所搜集到的各类数据与正式出版为国际标准的数据不同(例如:技术发展水平)时。第1和第2种类型的技术报告在出版后3年内应提交复审,以决定是否将它们转成国际标准。第3种类型的技术报告不是务必要进行复审的,除非它们提供的数据已被认为不再有效和不再有用。ISO/IEC TR 10091属于第3类技术报告,它是由ISO/IEC
6、JTC 1信息技术联合技术委员会SC23光盘技术分技术委员会制定的。11 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件信息技术130 mm一次写入盒式光盘记录格式技术规范GB/ Z 18808- 2002 idt ISO / IEC TR 10091 : 1995 Information technology- Technical aspects 0f 130 mm optical disk cartridge write-onJ、血古7再楠恤1 范围本指导性技术文本指导性技术文景。另外还给出了一2 引用标准下列标准所包为有效。所有标准GB/ T 17704. 1 GB/ T 17704. 2一3
7、记录区和控制道记录区和控制道划分一-反射区一一控制道PEP区一-SFP过渡区一-SFP内控制道一一制造商内道使用区一一保护带一一制造商测试区一一保护带一一用户区一一制造商外道使用区一一外控制道SFP区一一一导出区29 . 70 mm到30.00mm 29 . 70 mm到29.80mm 29 . 80 mm到29.90mm 29 . 90 mm到30.00mm 30. 00 mm到60.00mm 60.00 mm到60.15mm 60. 15 mm到60.50mm(最大)60.50 mm到61.00mm 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2002- 08 -09批准:不可记录2003 -
8、04 -01实施GB/Z 18808-2002 格式区的内半径至少27.00mm以免和夹持区重叠。反射区的格式没有规定,但它应和其它记录区有同样的反射记录层。在反射区不需要伺服信息(坑或槽)。PEP区的宽度由驱动器光学头的定位系统的精度来确定。对于驱动器执行结构的操作而言,0.5mm的PEP区宽度是可以满足的。由于PEP区不需要槽,因此为了不使用道眼踪也很容易读出PEP区,可以改变PEP的道间隙(编者注:见图1)。SFP的过渡区能使得光学头从PEP区移到SFP区,在母盘制作过程中,从PEP区到SFP区的过渡区时,需要一个周期来改变光学头的译码模式。该过渡区可以是一个未刻录区。考虑到母盘制作设备
9、的控制精度,外侧SFP区的起始点的确定与控制道内侧的起点和整个注塑区的公差有关。在厂商测试区,建议和用户区的标头格式一致。在60.50mm到61.00 mm之间的道上,应没有预刻录信息。4 物理控制道的格式控制道上信息有两种记录方法可以引人三个不同区域(PEP区,内侧和外侧SFP区),第一种作为相位编码部分(PEP),第二种作为标准格式部分(SFP)。PEP区记录在最内侧半径,该记录与光盘其它部分所选择的格式(A或B)无关,共同的PEP记录方法允许A型格式或B型格式驱动器都能读取PEP区的信息,PEP应该是不需要伺服道就能读取的。SFP区的记录格式和光盘其余部分的格式一样,(A型格式或B型格式
10、),它还含有PEP区另外信息及PEP区中的信息副本,因此并不要求每一个驱动器都要读取PEP区。4.1 总则控制区提供有关驱动器读写该媒体的最佳性能。最内侧记录区,即PEP区,是用低频相位编码调制刻录。可不依赖于驱动器的伺服特性而单独读取。为使驱动器适应于多种媒体,在盘盒开始提供了等级信息,盘盒识别感应孔提供信息去读PEP区。PEP区提供足够的信息去读SFP区,而SFP区提供信息去优化用户数据的读写操作,轮流使用每一种信息使得驱动器能以最佳的读/写方式处理用户数据。SFP区每道上的扇区数和0道上的扇区数相等,外侧SFP区开始于N+96道,其中N为用户区的最后一道,结束于半径60.5mm。4.2
11、相位编码部分(PEP)读取控制道上的PEP区时最大功率不应超过0.5mW。低密度的PEP区对媒体缺陷有较高的容限,允许使用微处理器解码而无须专用电路,在PFP区必须限制跨道信号的损失,以便能读取离道信号。图1给出了减少跨道损失的三种方法。进一步考虑各种方法,跨道信号损失定义为通过通道1读取媒体中三个的连续标记的最大信号幅值,除以媒体旋转一周所读信号最小幅值(忽略媒体缺陷区的影响)。串扰率不应超过2.0。按照国际标准,记录的顺序应该首先是MSB(最高有效位),而且是从宇节。到字节n。为了与国际标准一致,PEP控制道信息在字节0到字节9,字节18强制性地用于光盘。表2集中给出了PEP区的位定义,为
12、了能正确表达位的定义,给出以下例子z在4/15调制中,字节0的位2必须是章。字节4中预格式数据的幅度的最低值定义如下:A型格式的最低值由刻录数据的图样(33)得到。B型格式最低值则由图样(CO)得到,所有信号的幅度应该在内侧SFP区测量得到。2 A GB/Z 18808-2002 B C f斗旧仕o 仑仕-D-o 道说明:A:小的道上坑点图样B:宽坑点图样C:摆动坑点图祥图1PEP区坑点记录的例子o o o 由问径AYE-eatE-E o 4.3 标准格式化部分SFP区的标记类型是相位坑,刻录格式和用户数据区的格式是一致的。只有扇段开始的512字节用作刻录SFP数据。如果扇区是1024字节格式
13、的,则其余的512字节刻录为(FF),SFP中所有未使用的字节都应刻为(FF)。字位表2PEP区汇总PEP区扇区数据宇段汇总|5 I 4 I 3 I 2 字节。格式。调制码1 。ECC类型。用户字节数目2 0道的扇区数3 在825nm波长下基准反射率4 L或G预格式数据的幅度和极性5 用户记录数据的幅值和极性6 在波长为825nm和30Hz的转速下SFP区的最大读出功率7 。1 。I0 I 0 8 外侧SFP区起始道地址CMSB)9 外侧SFP区起始道地址CLSB)10 保留CFF)11 保留CFF)12 保留CFF)13 保留CFF)14 没定义,C交换时忽略)15 没定义,C交换时忽略)1
14、6 没定义,C交换时忽略)17 没定义,C交换时忽略)18 CRC,C涵盖了。17字节)3 GB / Z 18808-2002 第二篇A型格式5 CCS 连续复合伺服跟踪格式,亦叫连续复合伺服寻道格式,本篇给予详细说明,A型格式是基于CCS寻道方式(见GB/T17704. 2-1999第5章)6 道格式7 扇区格式在推挽寻道和信号检测方方案并不总是需要的,时也可能会发生低频偏差。(1)扇区(2) VF01 (3)地址(4)标识(5)过搜(6)偏差(7)间隙(8)旗标录附。在中据3数表验在实列的义段意D段I个扇um阳息确信正。叭。标码和miu视A检凹地利靠削河A俐,失样时段丢图陷、个宇生缺vu、
15、个捕护W睛!hm罔03口/飞tt、MtoM分数频即hrkp,个读变-U他一道个冲扪-其是通一旺川和不卖有个步一如附中MW据段使民3同数再缓哺叫拟好敌mmM作同的个过uuuul节再列每通字序个节、间隙、ALPC和ODF段,1274 入到数据区的特别字节,以免数据因缺陷和宇中(见附录A)。4 7. 1 扇区标记作用58 GB / Z 18808- 2002 表3扇段字节意义14个字节注:A:同步/地址标记的4个字节的2个ID段B:地址标记的一个字节的3个ID段图2在两个不同的扇头格式的强度比较缓冲208 扇区标记的目的是可靠地提供时间周期,便于读通道的同步开始,和地址数据或用户数据不同的是,扇区标
16、头有连续坑点可以检测到,而不需要借助于PLL。5 GB/Z 18808-2002 图样特性因为数据中没有这种图样,通过简单的时序比较可以检测到。一种检测电路的示例图3说明扇区标头(SM)检测电路,图4说明它的原理,从媒体上接受的信号经过放大,再经二进制电路转化为脉宽信号,时间比较的串并联转换电路以一个固定的幅度输出每一个脉冲值,这些串口输出信号由主控逻辑电路比较得到。如图4中所示,在时间0处,一次最多只能探测到一个信号为莹的图样,因此识别扇区标头模式需要两个以上的章,即使是漏检了两个输出信号也能检测到扇区标头,因为最小检测的要求是5个脉冲中的三个就行了。由于各种缺陆而导致的误差检测几乎是不可能
17、的。同样,一个缺陷损坏5个图样中的三个而导致漏检也几乎是不可能的。7.2 VFO区域时序扇标SM检测结果放大楼二进制电路并行电路主逻篝电路图3SM检测电路5T 3T3T 7T 3T3T3T3T 5T -/ 一-1/=0 图4SM检测过程由于几个原因VFO宇段在长度和图样上是不相等的(图日,VFOI作用是稳定AGC(自动增益控制)和稳定从盘上来的信号时钟的PLL(锁相环)。6 GB/Z 18808-2002 VF01.VF02.VF03 |_I 11 VF02 8 自I 1 1圄IP.lflVF03 D I I I I I I 注:这里是在下列条件下可靠读出ID的数据(见附录A)。|VFO I
18、1川IIDI ID2 ID3 图5VFO段VF02稳定PLL,并且假定AGC已经稳定住了,VF02长度小于VFOl。VF03是在写入数据段时,稳定自动间隙控制(AGC),也稳定锁相循环(PLL),对于AGC稳定,在长度为080位通道中的位通道必须依赖于所采用的电路和方法。图样的性质在完成以上提到的功能,要采用周密的通道位图样,当从一个未知区域和一个随机信号到达VFO区域时,段尺寸是192个通道位,而对于从VFO前面的IDl和ID2来的信号.则为136个通道位,因为在第二和第三ID段没有间隔。假设在预先段里留有足够信息建立起PLL(锁相环)的自动间隙控制水平。这样,对于PLL,有136个通道位的
19、时间在数据流中建立起相频锁定。为了成功关闭CRC的最后一个字节,在ID1和ID2之前需要有两个VFO图样,图例为:100100100. .010010和0001001000.010010 注意到VFO段在地址标记前都以相同的通道位结束,VF02初始图样的选择取决于在ID段之前的CRC最后一个字节内容。这些图样的使用,避免了在ID段结尾和下一个VFO段开始之间有间隙。检测电路典型的AGC和PLL电路都可使用,这里不打算去定义这样的电路,类似的资料很多,然而,仍然建议加上一个类似图6的电路,能使PLL更加稳定,其目的在于检测在主频时钟和读时钟的频率差异,当这种差异达到一定程度时(3%到4%),可用
20、主频时钟校正读时钟,然后重新开始读。这样当PLL由于大量突发误差而不能进行频率同步时,经过缺陷区域后又能建立起可靠PLL。盘t读ff1信号1O.5MHz iFJ换1信转电平控制时钟10MHz 图6方框图关于VFO长度的注释用在光盘驱动器产品中的锁相环推入乘法电路已测量如下:7 GB / Z 18808- 2002 公司A:大约4.5s(48通道位)公司B.大约9.0s(96通道位)在最糟的情况下因此.VFO区域的长度不应少于96通道位.136通道位对于完成PLL的拉入控制已经足够长了,一种类似于图6中的拉入乘法实验电路用来测量拉入信号。这种改自于商品驱动器中的电路减少了允许采集时间的50%.这
21、意味着这种PLL电路比用商品中的电路缺少稳定性。图7显示的信号说明拉入响应是十分稳定的,上层的示踪显示转换信号在10.5MHz和10MHz间变动,图中显示VFO的拉入在3s内完成的(32通道位)。这些说明可以设计少于136通道位的PLL电路,而且也是十分稳定的。10MHz 10 10. 5MHz V JU ,/ v phu -nv l 2.0s/div 7.3 地址标作用个特殊的图样,在7. 4 ID段作用每个ID段有四的ID段检测是当所有图样特性ID的可靠读取和字节与侧是步可由的图样,即使扇区标头无法检测到,编码和CRCOK信号来设置(解释见后),当检测电路例子图8说明一个ID检测电路的例子
22、,图9说明它的时序,当检测到一个扇区标头时,扇段时序就可以开始记数,所计的数显示位通道在扇段的位置。通过图样匹配,使用动态寄存器中从光盘来的信号,地址检测器可以检测到地址标记。当检测到地址标记时,CRC电路开始得到道数目,ID号码,扇段号码以及从光盘读来的CRC字节,如果这些数据加上CRC字节后没有多余的话,它就产生一个CRCOK信号。用CRCOK信号和ID号码可校正时序计数,如果没有检测到扇区标头,扇段时序可由CRCOK信号和ID信号开始。) ,扇区号,CRC码,完善中正确检测。址标记有一个和其他区域不一样8 GB / Z 18808- 2002 在扇区标头检测中,PLL还没有锁定及检测窗口
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