Способ воспроизведения информации

 

Изобретение относится к информационной технике, а именно к средствам воспроизведения информации, преимущественно с оптического носителя. Задача - повышение надежности восстановления информации, записанной стандартными способами при длительном хранении носителя информации за счет комплексного использования помехоустойчивого кодирования и самообучающейся системы распознавания образов. При данном способе воспроизведения информацию, записанную в помехоустойчивом коде, считывают, декодируют и при воспроизведении дефектных участков носителя восстанавливают. Информацию с дефектных участков, не восстановленную декодированием, исправляют с помощью самообучающейся системы распознавания образов. За обучающую выборку системы принимают последовательности информационных сигналов, полученные при исправлении информации с предшествующих успешно декодированных участков носителя с ошибками. 1 ил.

Изобретение относится к информационной технике, а именно к системам воспроизведения информации, преимущественно с оптического носителя, и может быть использовано в системах длительного и архивного хранения, в аппаратуре цифровой звукозаписи, внешних запоминающих устройств.

Известен способ записи-чтения информации (авт. св. N 1436125, МКИ4 G 11 В 20/10, 1988 г.), заключающийся в усилении исходных аналоговых сигналов, преобразовании их в исходную импульсную последовательность. При этом для повышения достоверности считывания за счет исключения помех формируют эталонную импульсную последовательность, определяют длительность импульсов исходной последовательности, сравнивая их по длительности с эталонной последовательностью импульсов, и на основе исходной импульсной последовательности формируют результирующую импульсную последовательность.

Недостатком такого способа является то, что при длительном хранении носителя информации под воздействием различных вредных факторов может происходить ухудшение качества записи из-за возникновения микродефектов в веществе носителя информации.

Прототипом изобретения является способ воспроизведения информации с оптического носителя (авт. св. N 1831167 МКИ6 G 11 В 7/00, 1995 г.), при котором воспроизводят информацию, записанную определенным образом, а именно информацию записывают в виде питов путем воздействия на регистрирующую среду промодулированным пучком сфокусированного лазерного излучения, причем в процессе записи в информацию замешивают сигнал помехи, воспроизводят данную информацию, декодируют и посекторно сравнивают с записываемой информацией, а в зависимости от результатов сравнения производят запись дополнительной информации в специальные зоны сектора. При воспроизведении записанной таким образом информации происходит объединение данных, считанных из основных и дополнительных зон сектора.

Преимуществом этого способа воспроизведения является то, что он позволяет повысить надежность восстановления информации с оптического носителя. Однако, во-первых, в этом способе для восстановления дефектной информации требуется специальный способ записи т.е. воспроизведение дефектной информации, записанной стандартными способами невозможно. Во-вторых, в способе не учитывается возможность воспроизведения информации ухудшенного качества или информации, считанной с частично разрушенного носителя при длительном хранении носителя информации.

Изобретение решает следующую задачу: повышение надежности восстановления информации, записанной на носителе стандартными способами при длительном хранении носителя информации за счет комплексного использования помехоустойчивого кодирования и самообучающейся системы распознавания образов.

Поставленная задача решается тем, что при данном способе воспроизведения информацию, записанную в помехоустойчивом коде, считывают, декодируют и при воспроизведении информации с дефектных участков производят восстановление информации. При воспроизведении информации с дефектных участков, восстановление которой декодированием невозможно, используют систему распознавания образов, за обучающую выборку которой принимают последовательности информационных сигналов, полученные при исправлении информации с предшествующих успешно декодированных дефектных участков носителя.

На чертеже представлена функциональная схема, реализующая заявляемый способ. Изображенное устройство воспроизведения информации содержит оптически связанные оптическую головку 1 и оптический носитель информации 2 с приводами вращения и позиционирования, которые на чертеже для простоты не показаны. Первый (адресный) вход узла управления 3 соединен с соответствующим внешним устройством (например, с ЭВМ), не показанным на чертеже для простоты. Выход оптической головки 1 подключен ко входу блока воспроизведения 4. Первый выход блока воспроизведения 4 подключен к первому входу декодера 5. Первый выход декодера 5 подключен ко второму входу узла управления 3. Первый выход узла управления 3 подключен к первому входу коммутатора 6. Второй выход декодера 5 подключен к первому входу блока распознавания образов 7. Первый выход блока распознавания образов 7 подключен к третьему входу узла управления 3, а второй выход блока распознавания образов 7 - ко второму входу декодера 5. Третий выход декодера 5 подключен ко второму входу коммутатора 6, а четвертый - ко второму входу блока распознавания образов 7. На четвертый вход узла управления 3 поступает сигнал "считывание" от соответствующего внешнего устройства, например, от ЭВМ На пятый вход узла управления 3 поступает сигнал со второго выхода блока воспроизведения 4. Выход коммутатора 6 является выходом устройства воспроизведения информации. Поскольку на фиг. изображена функциональная схема устройства воспроизведения информации, соответствующие связи между узлами показаны каждая отдельно, хотя в реальном изделии однородные функциональные связи могут быть объединены информационными шинами.

Устройство воспроизведения информации работает следующим образом. На первый вход узла управления 3 поступает сигнал адреса подлежащей воспроизведению информации, а на четвертый вход - сигнал считывания. Под действием этих сигналов привод взаимного перемещения оптического носителя информации 2 и оптической головки 1 обеспечивает такое их перемещение, при котором в конечном счете совпадают текущий и заданный адреса.

При воспроизведении информации на выходе оптической головки 1 интенсивность изучения поддерживается постоянной на уровне, обеспечивающем неразрушающее считывание информации с оптического носителя 2. В момент совпадения текущего и заданного адресов происходит передача данных с выхода оптической головки на первый вход блока воспроизведения 4, в котором осуществляется обработка электрических сигналов, поступающих из фотоприемника оптической головки (усиление сигналов, преобразование аналоговых сигналов в дискретные). Кроме того, блок воспроизведения может определять оптимальный порог формирования сигнала для лучшего детектирования сигналов, записанных на носителе.

Если считывание прошло неудачно, производится переопределение оптимального порога формирования сигнала, причем для повышения точности определения порога осуществляется задержка сигнала на время коррекции значения порога. При невозможности преобразования сигналов блоком воспроизведения 4 с его второго выхода подается соответствующий сигнал на пятый вход узла управления 3. В противном случае считанная информация передается с первого выхода блока воспроизведения на первый вход декодера, где производится декодирование считанных данных и контроль качества полезной информации по заранее заданному критерию надежности. Если декодирование прошло успешно и при этом не обнаружено никаких ошибок, декодированные данные передаются с третьего выхода декодера 5 на второй вход коммутатора 6. Декодер 5 формирует сигнал с первого выхода на второй вход узла управления 3, под воздействием которого с первого выхода узла управления 3 на первый вход коммутатора 6 подается управляющий сигнал, разрешающий передачу данных. Если декодирование прошло успешно, но при декодировании в считанных данных были обнаружены ошибки, делается попытка их исправления с помощью используемого помехоустойчивого кода. При успешном декодировании считанной информации декодированные данные передаются с третьего выхода декодера 5 на второй вход коммутатора 6 и с четвертого выхода декодера 5 - на второй вход блока распознавания образов 7, благодаря чему в блоке распознавания образов 7 формируется обучающая выборка. При успешном декодировании декодер 5 формирует сигнал с первого выхода на второй вход узла управления 3, под воздействием которого с первого выхода узла управления 3 на первый вход коммутатора 6 подается управляющий сигнал, разрешающий передачу данных. При длительном хранении носителя информации (в течении нескольких десятков лет), а также при влиянии на носитель информации неблагоприятных факторов может возникнуть ситуация, когда декодирование данных, записанных в помехоустойчивом коде будет невозможно. В этом случае данные, не поддающиеся декодированию, передаются со второго выхода декодера 5 на первый вход блока распознавания образов 7, где осуществляется распознавание образов. Так как кодирование и декодирование информации на носителе осуществляется посекторно, за обучающую выборку системы распознавания образов целесообразно принимать последовательности информационных сигналов, полученные при исправлении информации с предшествующих успешно декодированных дефектных участков носителя. Со второго выхода блока распознавания образов 7 частично или полностью исправленная информация передается на второй вход декодера 5, где осуществляется очередная попытка ее декодирования. Производится контроль качества восстановленных данных. При этом оценивается вероятность правильного решения задачи распознавания (описано в Горелик Л.А. , Скрипкин Н.А. Методы распознавания. М.: Высшая школа, 1984). Если информация восстановлена полностью, декодированные данные передаются с третьего выхода декодера 5 на второй вход коммутатора 6. Далее декодер 5 формирует сигнал с первого выхода на второй вход узла управления 3, под воздействием которого с первого выхода узла управления 3 на первый вход коммутатора 6 подается управляющий сигнал, разрешающий передачу данных. Если качество восстанавливаемой информации улучшилось, цикл "распознавание образов - декодирование - контроль качества" повторяется до тех пор, пока информация не будет восстановлена или при контроле качества восстанавливаемой информации не будет установлено, что качество восстановления не повысилось (невозможность восстановления считанных данных). При невозможности восстановления информации блок распознавания образцов 7 подает с первого выхода сигнал на третий вход узла управления 3. После чего узел управления 3 информирует внешнее устройство о невозможности восстановления информация, считанной с оптического носителя. Распознавание образов осуществляется в условиях многократного распознавания состояния объекта (двоичного сигнала) при неизменном признаковом пространстве, стабильном описании классов (класса "0" и класса " 1").

Таким образом, за счет комплексного использования помехоустойчивого кодирования и самообучающейся системы распознавания образов повышается надежность восстановления данных, считанных с носителей информации, записанных стандартными способамив

Формула изобретения

Способ воспроизведения информации, записанной в помехоустойчивом коде, преимущественно на оптическом носителе, согласно которому информацию считывают и декодируют, восстанавливая при воспроизведении с дефектных участков носителя, отличающийся тем, что информацию с дефектных участков носителя, не восстановленную декодированием, исправляют с помощью самообучающейся системы распознавания образов, за обучающую выборку которой принимают последовательности информационных сигналов, полученные при исправлении информации с предшествующих успешно декодированных дефектных участков носителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1