专利名称：对记录介质上存储的数据进行扫描的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及对记录介质上存储的数据进行扫描的方法和设备。 更具体地，本发明涉及在诸如全息存储器之类的胶片或光存储器 上的数据记录。
背景技术：
当"读取头"或可以称作读取头的物体未与待读数据正确对准时， 对这些介质上的数据进行读取可能比较困难。
尤其是使用胶片来对数字数据进行存档、以及寻求高密度存储时， 成为很大的挑战。因此，根据下列因素，用于在该胶片上记录数据的 像素尺寸不能低于特定限度
-构成该胶片的粒子尺寸，其变化范围是从0.2到1微米，
-负责印刷和读取该胶片上的数据的仪器的特性，更具体地是这 些仪器的分辨率和稳定性。
此外，胶片随着时间老化也会改变该胶片上数据的质量，使得数 据扫描更加困难。
扫描器在扫描数据时必须与数据对准。例如，当数据是表示图像 的模拟数据时，因为不需要后续的解码，所以在扫描期间对准并不重 要。但是，当数字数据存储在胶片上时，为了能够恢复数据并对这些 数据进行解码，扫描变得很重要。因此，如果扫描器未与像素正确对 准，则即使有冗余数据，也无法正确恢复数据，多个像素将会是错误 的。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种对记录介质上存储的数据进行扫描的 设备，所述设备包括读取头。根据本发明，所述设备包括
-装置，用于计算由所述读取头读取的数据的差错率，所述数据 排列为数据组，
-装置，用于根据所读取数据的所述差错率，相对于要读取的下 一数据来对准读取头，
读取头对所述组中的一些进行至少两次读取，从一次读取到另一 次读取时相对于数据组改变位置，所述设备还包括
-装置，用于对与所述读取头的每个位置相对应的所计算的差错 率进行比较，
-装置，用于将读取头与相对于给出最低差错率的数据组的相对 位置对准，以便读取随后的数据组，以及
用于对准读取头的装置对至少两次读取的数据组的频率进行调整。
优选地，读取头对第一数据组读取至少两次，对随后数据组中的 一些只读取一次，针对这些随后的数据组，保持相对于给出所读取第 一数据组的最低差错率的数据组的相对位置，直到这些随后数据组的 差错率太高而无法由纠错装置纠正为止。
有利地，当随后数据组的差错率太高而无法由纠错装置纠正时， 读取头对这些差错率太高的随后数据组中的第一组读取至少两次，相 对于要读取的数据，改变每次读取的读取头位置。
优选地，所述记录介质是彩色或黑白胶片，所述读取头是CCD 读取头，用于对所计算的差错率进行比较的所述装置是前向纠错电路，
用于对准读取头的所述装置是压电式致动器(piezzo electric actuator)。 根据另一实施例，记录介质是全息存储器。
本发明还涉及一种对记录介质上存储的数据进行扫描的方法，所 述方法包括读取步骤。根据本发明，所述方法包括如下步骤.--计算所读取数据的差错率，所述数据排列为数据组， -根据所读取数据的所述差错率，相对于要读取的数据来对准读 取头，
读取头对所述组中的一些进行至少两次读取，从一次读取到另一
次读取时相对于数据组改变位置， 所述方法还包括以下步骤
-对与所述读取头的每个位置相对应的所计算的差错率进行比
较，
-将读取头与相对于给出最低差错率的数据组的相对位置对准， 以便读取随后的数据组，以及
在对准读取头的步骤中对至少两次读取的数据组的频率进行调整。
通过借助于附图对本发明的非限制性实施例进行描述，本发明的 其他特征和优点将显而易见。
-图l表示根据应用于胶片的本发明实施例的设备，
-图2表示根据本发明的方法流程图的实施例。
具体实施例方式
本发明实施例可以采用软件、固件、硬件或多种技术的任意组合 来实施。例如，在一些实施例中，可以将本发明提供为可以包括机器 或计算机可读介质的计算机程序产品或软件，该机器或计算机可读介 质上存储有用于对计算机(或其他电子设备)编程以使其执行根据本 发明的过程的指令。在其他实施例中，可以由包含用于执行本发明步 骤的硬连线逻辑的特定硬件部件、或由已编程计算机组件和定制硬件 组件的任意组合来执行本发明的步骤。
因此，机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读 形式存储或传输信息的任意机制。这些机制包括但不限于软盘、光盘、 硬盘驱动、全息盘、压縮盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘、只读存 储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、磁或光卡、闪存存储器、因特网上的传输、传播信号 的电、光、声或其他形式等(例如，载波、红外信号、数字信号等)。
除非特别陈述，否则要理解，如从以下论述中显而易见的一样，
利用诸如"处理(processing)"、"计算(computing)"、"计算(calculating)" 或"确定(determing)"等的论述可以表示计算机系统或相似电子计算 设备的动作和过程，该计算机系统或相似电子计算设备对表示为计算 机系统存储器、寄存器或其他信息存储、传输或显示设备内的物理量 的数据进行操纵和变换。
在以下详细的实施例描述中，参照通过示例示出了可以实施本发 明的特定实施例的附图。在附图中，类似的数字实质上描述全部视图 中相似的部件。这些实施例的描述非常详细，足以使本领域技术人员 能够实施本发明。可以利用其他实施例，并且在不背离本发明范围的 前提下，可以进行结构、逻辑和电气方面的改变。此外，要理解虽然 本发明的多种实施例彼此不同，但并不一定是相互排斥的。例如，一 个实施例中描述的特定特征、结构或特点可以包括在其他实施例中。
以下描述的本发明的最佳实施例将胶片作为存储介质，但是本发 明不限于这种记录介质，而可以应用于其他类型的存储介质，例如全 息存储器。
用于读取胶片的读取头通常是CCD (代表电荷耦合器件)阵列，
但是可以设想读取该介质的其他装置。
图1中示出了根据本发明的系统，这种设备优选地称作扫描器。 在此代表记录介质的胶片6上印有包含了在该胶片上存储、并且
排列成行序列的数据。在该图中，CCD读取头4位于胶片上。CCD
读取头初始位于记录介质上用二维坐标域中的(x， y)坐标表示的位置上。
根据压电式致动器3， CCD读取头可以在二维坐标域中移动。 纠错电路2与CCD读取头4连接。该纠错电路是FEC (代表"前 向纠错")类型的。因此，将数据组织为相应冗余数据在有用数据之后 的序列。FEC电路2使用冗余数据，以在未正确读取有用数据的情况 下纠正冗余数据。 一旦纠错电路2读取了数据，它就在出现差错的情 况下对数据进行纠正。
将所计算的差错率发送至CCD位置控制器1 。 CCD位置控制器1 对接收到的差错率进行分析。CCD位置控制器1可以针对CCD读取
头4的每个位置来存储相关联的差错率。CCD位置控制器1根据接收 到的差错率并以预定次数来请求压电式致动器3沿(x， y)轴移动CCD 读取头4。相对于记录介质上要读取的数据，该移动非常小。
CCD位置控制器1配备有诸如闪存之类的记忆装置，以记忆CCD 读取头4沿(x， y)轴的不同位置及相关联的差错率。
一旦针对所读取的数据序列找到了适当位置，CCD位置控制器1 将该位置保持为"最后良好位置"。也将该位置保持为要读取的下一数 据序列的初始位置。根据本实施例，数据序列是数据行。适当位置表 示纠错电路可以通过使用冗余数据来恢复所读取的数据。当然，这可 以发生在多个位置上。适当位置是给出最低差错率的位置。由此，CCD 位置控制器l向压电式致动器3发出移动预定次数N的命令。最后良 好位置是这N个位置中给出最低差错率的位置。
最后良好位置也可以用于随后的多个行，而不必针对每个数据行 计算CCD读取头的多个位置。保持最后良好位置的意思是相对于要 读取的数据而保持CCD读取头4的最后良好位置，因此，虽然读取 头在读取新的一行时会移动，但是数据行与CCD读取头之间的距离/ 位置将与前一行中的相同。在这种情况下，如果在读取随后行的数据 时，将该"最后良好位置"保持为相对于要读取的数据行的位置，则纠 错电路2无法正确纠正数据，必须找到新的位置。在这种情况下，CCD 位置控制器命令压电式致动器3移动CCD读取头4，以找到给出低差 错率的适当位置。
在其他实施例中，纠错电路2可以是FEC类型之外的其他类型。
图2示出了表示CCD位置控制器1和纠错电路2的行为的流程 图。对参照图l所述的装置作出参考。
在步骤E1， CCD读取头4位于读取记录介质6上第一数据行的 第一位置。为了获得第一位置，根据环境对CCD读取头4进行引导。 对于典型的扫描器，用一些扫描器引导装置对诸如纸张或胶片之类的 介质6进行引导，以便CCD读取头4可以在每个文档的记录介质6 上的相同位置处开始读取。
但是，为了实现本发明，未使用锁定机制，从而CCD读取头可
以围绕该第一位置略微移动。
在步骤E2，由CCD读取头4执行对记录介质6上的数据行的读 取。数据的读取包括读取有用数据和与所述有用信息相关联的冗余信 息，有用和冗余信息可以依次存储或根据扫描器的己知设置来存储。
在步骤E3，扫描器的纠错电路2计算在步骤E2期间读取的数据 的差错率。使用有用数据和相关联的冗余数据来计算该差错率。所用 算法使用前向纠错方案(FEC)。因此，在差错比阈值高的情况下，无 法完全纠正该行，其中，所述阈值依赖于FEC算法的参数。
在步骤E4， CCD读取头4沿一个维度在其第一位置周围略微移 动。根据记录介质的类型，CCD读取头4可以在二维中移动。记忆 CCD读取头4在每个位置处的坐标，以便之后在步骤E6中对其进行 恢复。
在步骤E5，对预定次数N和由CCD读取头4完成的位移次数进 行比较。可以根据记录介质6的质量或类型对次数N进行调整。也可 以根据所计算的差错率调整次数N，差错率越高，N必须越高。
如果位移次数低于N，则在步骤E2中再次读取数据行，并重复 步骤E3到E5，直到位移次数等于N为止。
在步骤E6，将针对CCD读取头4的N个不同位置而获得的差错 率进行比较。将与最低差错率相对应的位置保持为与记录介质6的最 佳对准位置，在步骤E4中已记忆了该位置。N至少等于2。
在步骤E7，将CCD移动到要读取的下一数据行。保持CCD相对 于要读取数据行的相对位置，所述相对位置是针对先前行获得的最佳 对准位置。这表示虽然CCD读取头移动了，但是与要读取数据行的 相对位置保持不变。
可以对每个数据行执行步骤E1到E7。但是，为了节省时间，根 据获得的差错率，可以考虑只对一些行执行步骤E1到E7，例如对行 l到5。当然，这可以在读取期间进行修改。当并非对每个数据行执行 步骤El到E7时，用于这些行的位置是针对执行了步骤El到E7的最 后一行而保持的相对位置。当差错率较高时，该方法可以应用于每一 行。这依赖于所用的纠错算法和用于每一行的冗余数据的数量，更多的冗余数据可以纠正更多的差错。这也依赖于记录介质的质量和读取 头的质量。
根据另一实施例，可以采用在相同行上交替存储数据组和冗余数 据的方式来存储数据。这样，由于使用了更多的冗余信息，所以可以 使用可靠性较低的记录介质。在这种情况下，也可以逐行地读取数据。 对于随着老化而质量显著降低的记录介质，这种实施例是合适的。
权利要求
1.一种对记录介质(6)上存储的数据(5)进行扫描的设备，所述设备包括读取头(4)，所述设备包括-装置(2)，用于计算由所述读取头(4)读取的数据的差错率，所述数据排列为数据组，-装置(1，3)，用于根据所读取数据(5)的所述差错率，相对于要读取的下一数据(5)来对准读取头，所述读取头(4)对所述组中的一些进行至少两次读取，从一次读取到另一次读取时相对于数据(5)组改变位置，所述设备还包括-装置(1)，用于对与所述读取头(4)的每个位置相对应的所计算的差错率进行比较，-装置(3)，用于将读取头(4)与相对于给出最低差错率的数据组的相对位置对准，以便读取随后的数据(5)组，其中，用于对准读取头(4)的装置(3)对至少两次读取的数据(5)组的频率进行调整。
2. 根据权利要求l所述的设备，其中，所述读取头对第一数据组 读取至少两次，对随后数据组中的一些只读取一次，针对这些随后的 数据组，保持相对于给出所读取第一数据组的最低差错率的数据组的 相对位置，直到这些随后数据组的差错率太高而无法由纠错装置纠正 为止。
3. 根据权利要求4所述的设备，其中，当随后数据组的差错率太 高而无法由纠错装置纠正时，读取头对这些差错率太高的随后数据组 中的第一组读取至少两次，并相对于要读取的数据，改变每次读取的 读取头位置。
4. 根据前述权利要求之一所述的设备，其中，所述记录介质(6) 是彩色或黑白胶片，所述读取头是CCD读取头，用于对所计算的差 错率进行比较的所述装置(1)是前向纠错电路，用于对准读取头的所 述装置是压电式致动器。
5. 根据权利要求1到6之一所述的设备，其中，所述记录介质(6) 是全息存储器。
6. —种对记录介质(6)上存储的数据(5)进行扫描的方法，包括读取步骤，所述方法包括如下步骤.--计算所读取数据的差错率，所述数据排列为数据组，-根据所读取数据(5)的所述差错率，相对于要读取的数据(5) 来对准读取头(4)，读取头(4)对所述组中的一些进行至少两次读取，从一次读取到 另一次读取时相对于数据(5)组改变位置，所述方法还包括以下步骤-步骤(1)，用于对与所述读取头(4)的每个位置相对应的所计 算的差错率进行比较，-步骤(3)，用于将读取头(4)与相对于给出最低差错率的数据 组的相对位置对准，以便读取随后的数据(5)组，其中，在对准读取头(4)的步骤中，对至少两次读取的数据(5)组的 频率进行调整。
全文摘要
本发明涉及对记录介质(6)上存储的数据(5)进行扫描的方法和设备。所述设备包括读取头(4)，还包括-装置(2)，用于计算由所述读取头(4)读取的数据的差错率，所述数据排列为数据组，-装置(1，3)，用于根据所读取数据(5)的所述差错率，相对于要读取的下一数据(5)来对准读取头，所述读取头(4)对所述组中的一些进行至少两次读取，从一次读取到另一次读取时相对于数据(5)组改变位置，-装置(1)，用于对与所述读取头(4)的每个位置相对应的所计算的差错率进行比较，-装置(3)，用于将读取头(4)与相对于给出最低差错率的数据组的相对位置对准，以便读取随后的数据(5)组，以及用于对准读取头(4)的装置(3)对至少两次读取的数据(5)组的频率进行调整。
文档编号G11B7/00GK101097732SQ20071012712
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月28日 优先权日2006年6月30日
发明者利昂内尔·瓦瑟, 路易斯·舍瓦利耶, 阿诺·莫里高特 申请人:汤姆森许可贸易公司