JP4016652B2 - Recording / playback device, playback device. - Google Patents

Description

【００１６】
このＭ系列生成器４０１によって生成される系列は、２＾１５−１＝３２７６７の周期を持った疑似ランダム系列である。ここで、ａ＾bをａのｂ乗と定義する。以下、ａのｂ乗をａ＾bと著す。本実施形態において、Ｍ系列生成器４０１は必ずしも必要ではなく、ランダムシードスクランブル器４０３だけであってもかまわない。しかし、ランダム性能を良好なものとするために本実施形態では、Ｍ系列生成器４０１も併用する。
【００１７】
ランダムシードスクランブル器４０３では、まず、図９に示すように、データの先頭に８ビットのデータを付加する。これは、任意の８ビットのデータであり、書き込みを行った時間などを基にして作ったデータでも良いし、また８ビットのインクリメントカウンタで書き込みを１回行う毎に１づつインクリメントした値でも良い。この８ビットの付加ビットがランダム化のためのシードとなる。本実施形態では、８ビットのデータを付加するので“00000000”から“11111111”まで２＾８＝２５６通りのランダム化ができることになる。すなわち、物理的に同じ場所に同じユーザデータを記録する場合、実際に書込むデータが同じになる確率は１／２５６になる。隣接トラックに同じユーザデータを書込む場合でも同様である。このようにランダム化を行うことによって、光ディスク３０１の変質を避けることが可能となり、トラッキングエラーも軽減できる。付加するデータは８ビットである必要はなく、更に多くても、また少なくても良い。また、付加ビット（初期値）はユーザデータの先頭につける必要もなく、ユーザデータのどこに入れても良い。データ(初期値)を付加したところから、後が初期値ごとに異なる系列として生成される。本実施形態では、もっとも効率良くランダム化できる先頭に付加データを置く。
【００１８】
図６は２次スクランブル回路４０５の詳細回路図である。６０１から６０４は排他的論理和回路であり、６０５から６１２は、データを１ビット単位で格納するレジスタである。レジスタ６０５から６１２は、初期状態では０にセットされる。2次スクランブル回路４０５は、入力データに同期してシフト動作を行う。この回路により、数２に示すスクランブルが行われる。
【００１９】
【数２】

【００２０】
ここで、ｂｉは2次スクランブル回路に入る前のｉビット目のデータ、Ｃｉ−ｊは2次スクランブル回路から出されたｉビット目のデータのj ビット前のデータである。この式からわかるように、Ｃｉは1ビットのスクランブル前のデータと複数ビットのスクランブル後の過去のデータから作られる。このようにデータはスクランブルされた後、エラー訂正符号化回路３０７に送られる。
【００２１】
次に、デスクランブル回路３１０について詳細に説明する。図７はデスクランブル回路３１０の詳細ブロック図である。図８は図７の２次デスクランブル回路７０４の詳細回路図である。８０１から８０８は１ビット単位でデータを格納するレジスタ。８０９から８１２は排他的論理和回路である。2次スクランブル回路７０４も2次スクランブル回路４０５と同様入力データに同期してシフト動作を行う。
【００２２】
次にデスクランブル回路３１０の動作について説明する。エラー訂正回路３０８にてエラーを訂正されたデータは、ランダムシードデスクランブル器７０３の２次デスクランブル回路７０４に入力される。２次デスクランブル回路７０４により、数３に示すデスクランブルが行われる。
【００２３】
【数３】

【００２４】
ここで、ｂｉはデスクランブルされたｉビット目のユーザデータ、ｃｉ−ｊはエラー訂正回路３０８から入力されたｉビット目のｊビット前のデータである。この式からわかるように、デスクランブルを行う場合は、スクランブルの初期値が既知でなくてもデスクランブルすることができる。また、エラー訂正回路３０８にて訂正不可能なエラーが発生した場合、デスクランブルされたユーザデータではエラーが8ビットだけ広がる。しかし、エラー伝播は８ビットだけであり、それ以上広がることはない。
【００２５】
次に図9に示すように、ランダムデータ削除回路７０５にて、ランダムデータ付加回路４０４にて付加された8ビットの付加ビットを削除する。
【００２６】
Ｍ系列生成器７０１は、Ｍ系列生成器４０１と同じであり図５で示される。排他的論理和７０２で同じ物を加算することにより、ユーザデータは復号される。
【００２７】
本実施形態では、ビットシフトするシフトレジスタを用いてスクランブル回路を構成したが、バイト単位で動作する等価な回路でこれを実現しても良い。
また、本実施形態では８ビットの原始多項式
【００２８】
【数４】

【００２９】
を用いてランダムシードスクランブルを行ったが、ここで用いる多項式は何を用いても良く、多項式の一般形
【００３０】
【数５】

【００３１】
に対してスクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。多項式は、原始多項式を用いると周期が長く取れるので、よりランダムな系列を得ることができる。ここでａ_kは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。また、本実施形態は８ビットの原始多項式
【００３２】
【数６】

【００３３】
としても表現できる。この場合、多項式の一般形
【００３４】
【数７】

【００３５】
に対して、スクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。ここでａｉは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。数５と数７の関係を一般に相反多項式と呼ぶが、原始多項式の相反多項式は原始多項式であるので、原始多項式を用いるという面では特に問題にならない。数７の定義を用いると、出力データは入力データをスクランブル回路を定義する多項式（ここでは数７）で割った商であるという意味をもつ。しかし、数５、数７のどちらで定義するかはどちらでもよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、図３におけるスクランブル回路３０９／デスクランブル回路３１０はエラー訂正符号化回路３０７／エラー訂正回路３０８とホストＩ／Ｆの間にいれて説明したが、ラン長制限符号化回路３０５／復号化回路３０６とエラー訂正符号化回路３０７／復号回路３０８の間に設けられてもよい。さらに、図４及び図７において本実施形態ではＭ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル回路４０３／デスクランブル回路７０３よりホストI／F３１１側に配置しているが、Ｍ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル４０３／デスクランブル７０３より光ディスク３０１側に配置しても良い。尚、上記したスクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１の配置は１実施例であり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１は、本発明の効果を奏することが可能な任意の位置に配置することができる。また、図３においてスクランブル回路３０９、エラー訂正符号化回路３０７、ラン長制限符号化回路３０５、デスクランブル回路３１０、エラー訂正回路３０８、ラン長制限符号復号回路３０６等の全てまたは一部を一チップで構成することも可能である。
【００３７】
次に第2の実施形態として、第１の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを次世代ＤＶＤフォーマットに応用した場合について更に詳細に説明する。図１４は、本第２の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器である。
【００３８】
このスクランブル器は、図２０に示すスクランブル器であり、第1の実施形態にて説明したランダムシードスクランブル器４０３を含む。２６０３は、スクランブル器２６０１内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、２６０２はスクランブル器２６０１にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す図２１に示されるデスクランブル回路であり、第1の実施形態で説明されたランダムシードデスクランブル器７０３を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００３９】
図１９は、本第２の実施形態のシード生成器２６０３を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値6ビットとＩＤ付加器１４０１により与えられるセクタＩＤ（セクタ番号のｂ７、ｂ８）（１９０１）がシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。ここで、セクタＩＤのｂ７、ｂ８は、セクタＩＤの下位から8ビット目と9ビット目に相当し、隣り合ったトラックにおいて絶対に同じ値とならないビットが選択される。
【００４０】
以下、図1４に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図２９に示す光ディスク、図１１に示すフォーマットおよび図１５に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。図２９に示す光ディスクは、最内周のトラック２９０１に、本光ディスクがランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報が書込まれている。スクランブルモード情報は信頼性を持たせるため、２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同じ情報が4個所に書込まれている。また、本実施形態で示すように最内周に書込むことにより、最内周は傷がつきにくいので、データの信頼性を高く保つことができる。本スクランブルモード情報は光ディスク装置の電源ＯＮ時、または光ディスク挿入時に光ディスク装置に読み込まれ、スクランブル回路２６０１内のモードビット２００１に貯えられる。4個所から異なる情報が得られた場合には、多数決により多く読まれた値がモードビット２００１に書込まれる。本実施形態においては、スクランブルモード情報の書き込み位置を内周のみに限定したが、内周よりも外周または真ん中あたりのトラックの方が傷がつきにくい場合には、外周または真ん中あたりのトラックに設けてもよい。
【００４１】
また、最内周と真ん中あたりの周というように複数のトラックに分けて書いてもよい。この場合、スクランブルモード情報の読み出しに時間はかかるが、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。また本実施形態では、スクランブルモード情報の書き込み位置を４箇所にしたが、さらに多くてもよい。その場合も、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。さらにスクランブルモード情報を高信頼に書き込むために、強力なエラー訂正符号をつけて書き込むこともできる。またスクランブルモード情報の書き込み位置を奇数箇所にした場合は、多数決で必ず決まるため、処理が容易になるというメリットがある。本発明によれば、上記特徴を有するディスクと該ディスクに記録する装置の提供が可能となる。
【００４２】
まず、インターフェイス３１１から２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ１５０１）。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ１５０２）、ＲＡＭ１４０２領域A１４０８に書き込む（ステップ１５０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ１５０４）、終了であれば全部で３２セクタになるように、ダミーデータで構成された残りのセクタを追加する（ステップ１５１７）。ファイルの最後でない場合は、３２セクタそろったか確認し（ステップ１５０５）、３２セクタ揃うまでステップ１５０１〜１５０５を繰り返す。３２セクタ揃ったら、ＩＤ付加回路１４０１ではさらに、図１１に示すように、３２論理セクタ１１０１〜１１０６およびＥＤＣ１１０７〜１１１２に対して、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を付加する（ステップ１５０６）。次に、モードビット２００１が検査され、今書き込みを行うディスクは、ランダムシードスクランブルに対応しているか判定する（ステップ１５０７）。
【００４３】
対応していない場合には、セレクタ２００２は、スクランブルしないユーザデータをエラー訂正検出回路へ転送する。対応している場合には、スクランブル回路２６０１でスクランブルを行う。スクランブル回路２６０１では、シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのシード１１１４を付加情報７１９ｂｙｔeの先頭に付加し（ステップ１５０８）、第1の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを行う（ステップ１５０９）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００４４】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ１５１０）。さらに、左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する（ステップ１５１１）。
【００４５】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ１５１２）、ラン長制限符号化する（ステップ１５１３）。
【００４６】
ラン長制限符号されたシーケンスをＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ１５１４）。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ１５１５）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、ステップ１５０７からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはＲＡＭ１４０２に再び格納され、エラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。
【００４７】
なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ１５１５および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。本実施形態のように書き込み処理を行うことにより、ランダムシードスクランブルのシード１バイトは図１２の１２０１に示すように、ＢＩＳ領域内に書き込まれることとなる。また、本実施形態のようにランダムシードスクランブルのシードの一部に隣接トラック間で必ず異なるビットを使用することにより、ＩＤなどをシードとしたＭ系列加算によるスクランブルを行わなくても、隣接トラックと同じデータを書込むことを防ぐことができ、隣接トラックとの相関を少なくすることができるので、サーボなどに対するデータ領域からのノイズを削減することができる。なお、本第2の実施形態ではセクタＩＤのｂ７とｂ８を用いたが、隣接トラック間で異なる値をとることが保証されているものであればなんでも良く、トラック番号などがＩＤ中に存在すれば、トラック番号などを用いても良い。現行のＤＶＤ−ＲＡＭのスクランブルで用いられているＭ系列のシードのようにＩＤの一部をトラック情報を与える値としてシードの一部に用いても良い。
【００４８】
次に再生時の処理手順について図１６を参照して説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う（ステップ１６０１）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ１６０２）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ１６０３）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ１６０４）。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する（ステップ１６０５）。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い（ステップ１６１４）、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を削除して（ステップ１６１５）、ステップ１６１１に飛ぶ。誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤでない場合には、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ１６０６）。
【００４９】
本デスクランブル回路２６０２は、図２１に示すように、ランダムシードデスクランブル回路７０３を含む。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、読み出しを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ１６０７）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ１６０１に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ１６０８）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ１６０９）。デスクランブル回路３１０内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値はそのままであるので、続けてデスクランブル処理を行うことができる。デスクランブル終了後、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータから、ＩＤ削除回路１４０７でスクランブル用シード１１１４、ＩＤなどの付加情報１１１５を削除する（ステップ１６１０）。
【００５０】
その後、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を用いて、ユーザデータ１１０１〜１１０６にエラーのないことを確認し（ステップ１６１１）、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を削除して（ステップ１６１２）、ユーザデータをインターフェイス３１１へ出力する（ステップ１６１３）。このように第２の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第２の実施形態では、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅに１ｂｙｔｅのシードを付加させたが、論理セクタ2Kbyte毎にシードを付加させ、論理セクタ毎にランダムシードスクランブルを行うこともできる。また論理セクタ毎にスクランブルする場合でも、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。
【００５１】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。また本実施形態にて示したように、ユーザデータに対応するＩＤなどの付加情報がユーザデータよりも先にデスクランブル処理されることが望ましい。このようにすることにより、ＩＤを早く確認することができるので、ＩＤが誤っている場合の再読み込みを早く行うことができる。また、本実施形態で示したようにデータスクランブル前にＩＤを確認し、そこで所望のＩＤが得られた場合にはデータをデスクランブルせずに再生し、所望のＩＤが得られなかった場合はデスクランブルを行ってからＩＤを確認し、所望のＩＤが得られたら、データもデスクランブルして再生することにより、ランダムシードスクランブルを用いて記録されているディスクも、用いないで記録されているディスクも気にすることなく再生できる。また本方式を用いれば、ディスク単位ではなく、スクランブルされているＥＣＣブロックとスクランブルされていないＥＣＣブロックとが1枚のディスクの中に混在している場合でも、気にすることなく再生できる。本発明によれば、該ディスク、該ディスクを再生する装置の提供が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態においては、1論理セクタのＥＤＣチェック結果のみで判定を行ったが、複数論理セクタまたは１ＥＣＣブロック分のＥＤＣチェック結果がすべてＯＫの場合には、データにスクランブルがかかっていないと判定しても良い。この場合、ＥＤＣの誤検出による判定ミスの確率を減らすことができる。
【００５３】
次にＥＣＣブロック６４ＫＢｙｔｅの中の一部のセクタのみを書き換える場合の処理手順について図３１を参照して説明する。まず、インターフェイス３１１から書き換えを行うべき２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ３１０１）。ＩＤ付加回路１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ３１０２）ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に書き込む（ステップ３１０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ３１０４）、終了でなければステップ３１０１に戻り、ファイルの最後までデータを読み込む。ファイルの終了の場合、光ディスク３０１から書き込みを行うＥＣＣブロックのデータを読み出す（ステップ３１０５）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ３１０６）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ３１０７）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ３１０８）。誤り訂正処理の終了したＩＤが書き込みを行いたいＥＣＣブロックのＩＤかを確認し（ステップ３１０９）、ＩＤが一致した場合は、ＬＤＣ領域のエラー訂正処理を行い（ステップ３１２３）、ステップ３１１４に進む。ＩＤが一致しない場合は、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ３１１０）。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。
【００５４】
ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、書き込みを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ３１１１）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ３１０５に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ３１１２）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路３１０に転送し、デスクランブルを行い（ステップ３１１３）、ステップ３１０３にて書き込みが行われていないセクタのみ、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ３１１４）。
【００５５】
これで、書き込みを行う１ＥＣＣブロック分のデータが揃うことになる。次にスクランブル回路２６０１では、まず挿入されているディスクがスクランブル対応ディスクかをチェックし（ステップ３１１５）、スクランブル対応ディスクでなければステップ３１１８に進む。スクランブル対応ディスクであれば、ランダムシードスクランブルを行う。シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４を付加し（ステップ３１１６）、スクランブルする（ステップ３１１７）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００５６】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ３１１８）。
【００５７】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域Bからデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ３１１９）、ラン長制限符号化する（ステップ３１２０）。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ３１２１）。残りのエラー訂正符号化されたデータに関しても同様に、４ｋｂｙｔｅ単位の“物理セクタ”毎に処理され光ディスク上に書き込まれる。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３１２２）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。
【００５８】
すなわち、ステップ３１１５からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域Aに格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはエラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ３１２２および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。
【００５９】
次に第３の実施形態について図２８、図３０を参照して説明する。図３０は、本第３の実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。３００１は、光ディスク３０１の最内周のトラックであり、３００１〜３００２には、各ＥＣＣブロックの書き換え回数が記録されるようになっている。本第３の実施形態の光ディスク３０１は、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれており、最内周トラック３００１〜トラック３００２もまた、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれている。本実施形態においても、最内周に書き換え回数記録エリアを設けることにより、書き換え回数記録エリアの信頼性を高めている。図２２に示すフォーマットでは、図１１に示すように３２論理セクタ（３２＊２０４８ｂｙｔｅ）分のデータを格納できる。この３２＊２０４８ｂｙｔｅを１７ビットずつの大きさに分け、書き換え回数記録エリアとする。この１７ビットの書き換え回数記録エリアは、ディスク全体のデータ記録用ＥＣＣブロックに1つずつ対応づけられて、好ましくは約１３万回の書き換えまでカウントできるようになっている。光ディスクの工場出荷時には１が書き換え回数として書込まれている。１つのＥＣＣブロックで３０８４０個のＥＣＣブロックのデータを管理できる。２２．５Ｇｂｙｔｅの光ディスクを管理するためには、１２ＥＣＣブロック分の書き換え回数記録エリアが必要になる。最内周トラック３００１から１２ＥＣＣブロック分のトラック（トラック３００２まで）が書き換え回数記録エリアとして用意される。
【００６０】
図２８は、本第３の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。マイコン１４０６内には、現在挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部としたランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示す情報ビット２８０５がある。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００６１】
メモリ２６０４は、図２３に示すように、光ディスク３０１のトラック３００１〜３００２から読み出した書き換え回数を記録するメモリ２３０１と、１ビットレジスタ２３０２、インバータ２３０３により構成されている。データの書き込み時にランダムシードスクランブル用のシードが要求されると、CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。
【００６２】
次に本第３の実施形態では、好ましいラン長制限符号の系列を得るために第２のシードを用いて再スクランブルを行う。再スクランブル用のシードが要求されると、再度CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。最初に与えられる第１のシードと第２のシードは下位１ビットのみが反転している。なお本シード生成器は１例であり、シフトレジスタ２３０２を2ビット以上にして、1回の書き込みにつき4通り以上のシードの選択ができるようにしても良い。
【００６３】
以下、図２８に示した光ディスク装置における動作について説明する。まず電源ＯＮ時、または光ディスクの挿入時の動作について、図３２をもとに説明する。まず、光ディスク装置に電源が入れられると（ステップ３２０１）、光ディスク装置２８０１は光ディスク３０１が装置内に入っているかを確認する（ステップ３２０２）。入っていなければ、ステップ３２０２を繰り返し、光ディスク３０１が挿入されるのを待つ。光ディスクが挿入されると（ステップ３２０３）、書き換え回数記録エリア（トラック３００１〜トラック３００２）に書かれているディスク全体のＥＣＣブロックの書き換え回数情報を読み出す（ステップ３２０４）。まずラン長制限符号復号し（ステップ３２０５）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０７）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ３２０８）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。
【００６４】
ＩＤが書き換え回数記録エリアのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０９）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１０）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部とするランダムシードスクランブルに対応していない場合なので、情報ビット２８０５をリセットして（ステップ３２１７）終了する。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ３２１１）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１２）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ３２０４からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ３２１３）、ＥＤＣを削除して（ステップ３２１４）、情報ビット２８０５をセットして（ステップ３２１５）、メモリ２６０４に書き換え回数のデータを格納する（ステップ３２１６）。電源ＯＮ時またはディスク挿入時の動作を終了し、ホストインターフェイスからコマンドが与えられるのを待つ。
【００６５】
次に記録時の動作について、図２２に示すフォーマットおよび図３３、図３４、図２４に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【００６６】
まず、図３３に示すようにインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、ＩＤ付加回路１４０１では、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報を生成して、エラー訂正符号化回路３０７に入力するとともに、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３のＢＩＳ領域の中の格納場所に格納する（ステップ３３０１）。領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３は、それぞれ図２２に示すようにデータを格納するように分けられており、付加情報は、１００５、１００６、１００７で示されるＢＩＳ領域に格納される。ＢＩＳ領域には、ランダムシードスクランブルのシードを格納するシード格納領域２２０１が設けられており、２物理ブロックに１バイトのシードが格納できるように作られている。次に情報ビット２８０５を参照し（ステップ３３０２）、現在書き込みを行おうとしている光ディスクがランダムシードスクランブルに対応していなければ、図２４のステップ２４０１に進み、インターフェイス３１１から３２セクタ分のユーザデータを読み込んだ後、固定シードによる第1次スクランブルを行い（ステップ２４０２）、エラー訂正符号化した後（ステップ２４０３）、ＲＡＭ１４０２に書き込み（ステップ２４０４）、同期信号を付加した後（ステップ２４０５）、ラン長制限符号化して（ステップ２４０６）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ２４０７）。
【００６７】
その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ２４０８）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、ステップ２４０６からやり直す。すなわち、ＲＡＭ１４０２上のデータをラン長制限符号に変換するところからやり直す。
【００６８】
情報ビット２８０５がセットされていて、現在書き込みを行っている光ディスク３０１がランダムシードスクランブルに対応しているときは、まずメモリ２６０４から書き込みを行うＥＣＣブロックに対応する書き換え回数を読み出し（ステップ３３０３）、書き換え回数に“1”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３３０４）。この時、書き換え回数が一定の値、たとえば８万回を超える場合には、媒体劣化により信頼性が低くなることを予想して異なる物理的なセクタへの置き換え処理を行う。そのため代替セクタ処理（ステップ３３０８）を行い、再度ステップ３３０１に戻り、ＩＤなどを付け直して記録処理をやり直す。書き換え回数が一定の値以下の場合、インターフェイス３１１から３２論理セクタ分のユーザデータを読み込み（ステップ３３０６）、まずスクランブル回路２６０１に送られ、ＩＤの一部などを使った固定シードによるＭ系列の加算による第1次スクランブルを行う（ステップ３３０７）。ステップ３３０９以降の処理は、2物理ブロックずつ処理を行う。１物理ブロックは、図２２上で３１段（1段は縦方向の１バイト分）分を示す。
【００６９】
まず最初の2物理ブロックを処理する場合について説明する。“1”だけ加算された書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３０９）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１０）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３３１１）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３１２）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３１３）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３１４）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３３１５）。同期信号を付加し（ステップ３３１６）、ラン長制限符号化する（ステップ３３１７）。
【００７０】
次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３１８）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１９）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３３２０）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３２１）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３２２）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３２３）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３３２４）。同期信号を付加し（ステップ３３２５）、ラン長制限符号化する（ステップ３３２６）。ステップ３３１７とステップ３３２６で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３３２７）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３３２８）。
【００７１】
ここで、性質の良いシーケンスの選び方としては、（１）最大マーク、最大スペースの大きさが小さいものを選ぶ。（２）符号の低域周波数成分の低いものを選ぶ。（３）最小マーク、最小スペースの発生頻度の少ないものを選ぶなどいろいろな方法が考えられる。
【００７２】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す。（ステップ３３２９）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３３３０）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３３３１）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７３】
しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、この場合シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、図３４に示す処理を行う。まず、メモリ２６０４に格納された対応するＥＣＣブロックの書き換え回数を読み出し（ステップ３４０１）、書き換え回数に“１”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３４０２）。書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４０３）。このとき、書き換え回数は1だけ加算されているのでシードは1回目のときとは必ず異なるシードとなる。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４０４）。次にＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内に格納されている最初の2物理ブロック分のランダムシードスクランブルされたデータをデスクランブルする（ステップ３４０５）。
【００７４】
次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３４０６）。次にデスクランブルされたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４０７）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４０８）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４０９）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３４１０）。同期信号を付加し（ステップ３４１１）、ラン長制限符号化する（ステップ３４１２）。次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４１３）。
【００７５】
次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４１４）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３４１５）。ステップ３４０５で得られたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４１６）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４１７）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４１８）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３４１９）。同期信号を付加し（ステップ３４２０）、ラン長制限符号化する（ステップ３４２１）。ステップ３４１２とステップ３４２１で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３４２２）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３４２３）。
【００７６】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す（ステップ３４２４）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３４２５）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３４２６）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７７】
次に再生時の動作について、図２５の処理手順を参照しながら説明する。まず光ディスク装置２８０１は光ディスクからデータを読み出す（ステップ２５０１）。まずラン長制限符号復号し（ステップ２５０２）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ２５０３）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０４）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ２５０５）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。ＩＤが読み出し要求にあったＥＣＣブロックのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０６）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０７）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、ステップ２５１０に進む。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ２５０８）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０９）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ２５０１からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ２５１０）、ＥＤＣを削除して（ステップ２５１１）、インターフェイス３１１から復号したユーザデータを出力する（ステップ２５１２）。このように制御することにより、1枚のディスクにランダムシードスクランブルされている領域とそうでない領域が混在する場合でも、特にそれを示すフォーマット上の特別なビットなどを設けることなく、簡単に読み出しを行うことができる。
【００７８】
次に電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の動作について、図３６に示す処理手順を参照しながら、説明する。電源ＯＦＦ命令または光ディスク取り出し命令発生時、光ディスク装置２８０１は、まず情報ビット２８０５を参照し（ステップ３６０３）、情報ビット２８０５がクリアされている場合にはステップ３６０６に進む。情報ビット２８０５がセットされている場合には、メモリ２６０４のデータを読み出し（ステップ３６０４）、書き換え回数記録エリアに対応する書き換え回数カウントをすべて１だけカウントアップする（ステップ３６０５）。その後、図３３の書き込みシーケンスのステップ３３０７以降の書き込みシーケンスに従いメモリ２６０４に格納されていた書き換え回数をディスク３０１のトラック３００１から３００２に書き込み（ステップ３６０６）、その後、光ディスクの取り出し、電源ＯＦＦを行う（ステップ３６０６）。
【００７９】
本第3の実施形態にて示したように複数のＲＬＬシーケンスを生成した後で、シーケンスの特性の良いものを1つ選ぶことにより、性質の良いシーケンスからなるディスクを作る技術は、特にＲＯＭディスク作成装置において有効である。ＲＯＭディスク作成装置においても、本第3の実施形態と同様に構成できる。
【００８０】
また第3の実施形態によれば、複数のシーケンスから選ぶことにより、より性質の良いラン長符号シーケンスを得ることができる。
【００８１】
次に第４の実施形態について図１８および図１３を参照して説明する。図１８は、本第４の実施形態に示される光ディスク装置２８０１の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、３０７はユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０５はスクランブル処理されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。
【００８２】
また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。２６０３は、スクランブル器３０９に書き込み処理のたびに、新たなシードを生成して与えるシード生成器である。
【００８３】
以下、図１８に示した光ディスク装置における動作について図１７を参照して説明する。まず記録時、ホストインターフェイス３１１から入力されたユーザデータにＩＤ付加器１４０１にてＩＤなどの記録するのに必要な付加情報を付加する。その後、エラー訂正符号化回路３０７にてエラー訂正符号化し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットにしたがって格納した後、物理セクタ単位で読み出し、固定シードによるスクランブルを行った後、シード生成器２６０３から与えられたシードをＲＡＭから読み出すデータの先頭に付加してランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。その後、光ディスクに正常に書込めたか、読み出して確認する。正常に書込めていなかった場合には、ＲＡＭ１４０２に格納されているデータにたいし、再度固定シードを用いたスクランブルを行い、シードを変えてランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。光ディスクに書込む際には、図１３に示すフォーマットにしたがって書込む。すなわち、セクタ生成のために、光ディスク上に形成されているＨｅａｄｅｒ３７０２、Ｍｉｒｒｏｒ３７０３に続いて書込み開始タイミングのずれを吸収するＧａｐ３７０４、Ｇｕａｒｄ３７０５、再生クロックを生成するためのＶＦＯ領域３７０６、バイト同期を取るためのＰＳ３７０７に続いて、スクランブル後のシード１バイト３７０８が書き込まれる。
【００８４】
その後、ユーザデータが図１２のフォーマットにしたがって、書込まれる。またシードの格納場所としては、図１２に示すＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７のうち、使われていない領域に埋め込んでも良い。次に、再生時の動作について説明する。再生時は、まず光ディスクから読み出したデータをラン長制限符号復号回路に３０６で復号し、シードをデータの先頭位置３７０８、またはＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７から取り出し、デスクランブル回路３１０にてランダムシードデスクランブル、固定シードスクランブルのデスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。エラー訂正回路３０８にてエラー訂正処理を行い、付加されていたＩＤ情報などを削除して、ホストインターフェイスに出力する。
【００８５】
本実施形態に示すようにランダムシードスクランブルをエラー訂正回路より媒体側に置くことにより、書き直し処理においてエラー訂正符号化処理を省くことができるので、高速に書き直し処理を実行できる。
【００８６】
次に第５の実施形態について、図２６を参照して説明する。第５、第６、第７の実施形態はエラー訂正符号化回路などを内蔵する既存の光ディスク制御ＬＳＩにより制御される光ディスク装置に、ランダムシードスクランブルを適用する方法について述べる。まず、第５の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２６０５は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりもホストインターフェイス側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２６０５にはホストコンピュータとのデータ入出力制御を行う２６１０と、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９、ホストコンピュータのインターフェイス回路と同様の信号を出力し、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１上のインターフェイス回路３１１とのデータ入出力制御を行うインターフェイス回路２６０８を含む。シード生成器２６１３、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９は、第2の実施形態にて説明したものと同じである。また、マイコン１４０６は、スクランブルＬＳＩ２６０５内のコントロール回路２６１４に接続され、該コントロール回路２６１４は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６１３、スクランブル２６０７等を制御する。
【００８７】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについてのデータの大きさ、記録場所のＩＤなどの情報を与えられると、インターフェイス２６０８を通して、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に与えられた情報をそのまま伝える。次にインターフェイス２６１０から、第1の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、シード生成器２６１３は新しいシードを生成し、スクランブル回路２６０７に渡す。スクランブル回路２６０７では、1論理セクタ分のユーザデータの先頭にシードを付加し、スクランブルを行う。スクランブル後のシーケンスの最初の1バイトは、マイコン１４０６によって読み出され、続く２０４８ｂｙｔｅのスクランブル後のシーケンスはインターフェイス２６０８を通して光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に転送される。次に第2の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、その論理セクタが前期第1の論理セクタと同じＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成しない。
【００８８】
その論理セクタが前期第1の論理セクタと異なるＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成する。このようにして１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込む。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタ情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。マイコン１４０６は、ＲＡＭ１４０２上のＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７の中の前記付加情報７２０ｂｙｔｅ中の固定値で書かれるリザーブ領域に、さきほど読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを書き込む。マイコン１４０６によって書き込まれた１ｂｙｔｅを含む付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００８９】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９０】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを含むＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、まずマイコン１４０６がＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを読み出し、該１ｂｙｔｅが格納されていたＲＡＭ上のデータをリザーブ領域の固定値に戻す。それからＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてエラーチェックを行った後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅをインターフェイス３１１、２６０８を経て、デスクランブル回路２６０９に転送する。マイコン１４０６は、ＢＩＳ領域から読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅをユーザデータ２０４８ｂｙｔｅの先頭に付加し、デスクランブルを行う。デスクランブルされたシーケンスは、インターフェイス２６１０からホストコンピュータに転送される。
【００９１】
このように第５の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第５の実施形態では、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理したが、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅを連続してスクランブルする方法も考えられる。また論理セクタ毎に異なるシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。この場合はＢＩＳ領域にスクランブル後の先頭バイトの格納を行う領域として、３２ｂｙｔｅの領域を確保する必要がある。
【００９２】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。
【００９３】
次に第６の実施形態について、図２７を参照して説明する。第６の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２７０１は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりも光ディスク媒体側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２７０１にはラン長制限符号の復号回路２７０４、２７０６と、符号化回路２７０２、２７０５、スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７、シード生成器２７０８を含む。スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７は、第３の実施形態にて説明したものと同じである。シード生成器は第2の実施形態で説明したものと同じである。
【００９４】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。ＩＤ付加回路１４０１で生成した付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００９５】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。
【００９６】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、スクランブルＬＳＩ２７０１に転送される。スクランブルＬＳＩ２７０１では、ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータを復号回路２７０４でユーザデータに戻す。シード生成器２７０８で生成した１ｂｙｔｅのシードは、ＢＩＳ領域のリザーブ領域に埋め込まれ、ランダムシードスクランブル器のプリセット値として用いられる。復号されたユーザデータは、スクランブル器２７０３でスクランブル処理した後、再度符号化回路２７０２でラン長制限符号化される。ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路２７０６においてラン長制限符号から復号し、ＢＩＳ領域に埋め込まれたシードが取り出される。取り出されたシードはデスクランブル回路２７０７内のランダムシードデスクランブル器のプリセット値として用いられる。デスクランブルされたシーケンスは再び符号化回路２７０５でラン長制限符号化され、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に送られる。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、再度ラン長制限符号を復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【００９８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第６の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１にスクランブルＬＳＩ２７０１を付加することにより、ランダムシードスクランブルを適用することができる。
【００９９】
次に第7の実施形態について図３５を参照して説明する。第７の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理は、マイコン１４０６でソフト的に処理される。
【０１００】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成する。マイコン１４０６は数8で示される演算を行うことにより、シードを決定する。
【０１０１】
【数８】

【０１０２】
ここで、ｋはｋ回目のシード生成であることを示す。ｎは適当な２５６と互いに疎である数である。マイコン１４０６により生成された１ｂｙｔｅのシードは、制御線３８０１を通してＩＤ付加回路１４０１で生成された７２０ｂｙｔｅの中のリザーブ領域に書込まれる。７２０ｂｙｔｅは、３０ｂｙｔｅずつ２４個に分けられる。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【０１０３】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にマイコン１４０６は制御線３８０２を通して数２で表される演算をＲＡＭに格納されたデータに対して行うことによりスクランブルを行う。
【０１０４】
【数２】

【０１０５】
この演算において、ｂｉは読み込まれるｉ番目のユーザデータである。ＲＡＭ１４０２上のユーザデータの先頭から１ｂｉｔずつ、データを読み込み、ｂｉに代入することによって演算を行う。ｃｉはｉ番目の演算結果であり、スクランブル後の値である。マイコン１４０６は、ｃｉの値をＲＡＭに書込む。マイコンによって生成された１ｂｙｔｅのシードは数2を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。
【０１０６】
マイコン１４０６によるスクランブルが終了したら、エラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【０１０７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号する。図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データはＲＡＭ１４０２に一時格納される。エラー検出／訂正回路３０８において、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【０１０８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行う。次にマイコン１４０６は、ＢＩＳ領域に書かれているシードを読み出し、数3の演算をＲＡＭ上に格納されたユーザデータに対して行う。
【０１０９】
【数３】

【０１１０】
１ｂｙｔｅのシードは数３を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。ｂｉはスクランブル後のｉビット目の値、ｃｉは読み出されたシーケンスの先頭からｉビット目の値である。
【０１１１】
スクランブル終了後、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除する。その後、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第７の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１を変更することなくソフトウエアのみの処理にてランダムシードスクランブルを適用することができる。そのため、既存の光ディスク制御ＬＳＩが搭載されているシステムにおいても、少ない変更を行うことにより、ランダムシードスクランブルを適用できる。
【０１１２】
次に第８の実施形態について説明する。一般に、コンピュータ用記録媒体として光ディスクを用いる場合には、オーディオ用として光ディスクを用いる場合よりも多くの書き換え回数に耐えられることが必要であるといわれている。それは、コンピュータがディスク内に書き込まれているＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）を頻繁に書き換えながらディスク管理を行うためであり、ＦＡＴが書き込まれている領域には、一般のデータが書きこまれる領域よりも10倍以上の書き換えが発生するといわれている。ところで本実施形態における光ディスクドライブ３９０４は、ファイル管理を光ディスクドライブ３９０４内で行うオブジェクトコマンド対応インターフェイスを持った光ディスクドライブであるとし、ホストコンピュータ３９０５からは、具体的な物理アドレスではなく、ファイル名で書き込み、読み出しを行うものとする。図３７は、本実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。本光ディスク媒体３０１は、ランダムシードスクランブルを行って書き込まれる領域３７０２、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込まれる領域３７０１および３７０３に分けられている。３７０２と３７０３にはそれぞれ、ＦＡＴがスクランブルされた形と、スクランブルされない形で、それぞれ書き込まれる。
【０１１３】
図３９は、本第8の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行い、ファイル名と物理アドレスの変換を行う。１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、インターフェイス３１１に接続され、インターフェイス311を制御する。またマイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。３９０２はデータをランダム化するスクランブル器である。このスクランブル器は、図４５に示すスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４５０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４５０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７によって制御される。３９０１は、スクランブル器３９０２内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。
【０１１４】
３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３９０３はスクランブル器３９０２にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻すデスクランブル回路であり、このデスクランブル器は、図４６に示すデスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器４６０１およびランダムシードデスクランブル器４６０３を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードデスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４６０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４６０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４６０７によって制御される。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【０１１５】
図４０は、本第８の実施形態のシード生成器３９０１を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値８ビットシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路３９０２に出力される。
【０１１６】
以下、図３９に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図３７に示す光ディスクおよび図４１に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【０１１７】
まず、インターフェイス３１１から書き込みを行うファイル名およびファイルの大きさが入力されると（ステップ４１０１）、マイコン１４０６は、領域３７０３に格納されているＦＡＴを読み出し（ステップ４１０２）、書き込みを行うファイルの大きさから書き込みを行う物理アドレスを算出する（ステップ４１０３）。次にインターフェイス３１１から書き込みを行うデータを取り込み（ステップ４１０４）、ステップ４１０３で算出した物理アドレスにより示される領域３７０１内の場所にランダムシードスクランブルなしで書き込みを行う（ステップ４１０５）。
【０１１８】
次にＦＡＴを更新し、ランダムシードスクランブルなしでＦＡＴを領域３７０３に書き込む（ステップ４１０６）。次に同じＦＡＴをランダムシードスクランブルして領域３７０２に書き込む（ステップ４１０７）。次に領域３７０３に書き込んだＦＡＴを読み出し、エラーなく書き込めているかをチェックする（ステップ４１０７）。領域３７０３はスクランブルすることなく書き込んでいるので、領域３７０２よりも媒体劣化が早く、早くエラーが発生するようになる。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲内でおさまっている場合には、書き込み処理を終了する。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲より多くなっている場合には、領域３７０２に格納されているＦＡＴを読み出しデスクランブルして領域３７０４に格納する。以後ＦＡＴ領域として領域３７０４を使用する（ステップ４１０９）。次に書き込み処理を終了する。
【０１１９】
本第８の実施形態に示したように、ＦＡＴをスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。また書き換えが頻繁に起こらないデータ領域やＦＡＴの１つをスクランブルしない形で光ディスク媒体上に書き込んでおくことで、スクランブルに対応していない既存の光ディスク装置でデータの読み出しを行うことができる。
【０１２０】
次に第９の実施形態について、図３９、図４２、図４４を用いて説明する。第９の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第９の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２１】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、図４２に示すように書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０２をスクランブルを行って書き込む領域、書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０３をスクランブルを行わないで書き込む領域、として扱い、どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報をトラック４２０１に格納している。
【０１２２】
本情報は、実施形態２で示したスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同様に、複数箇所書き込み、強力なＥＣＣなどを用いて信頼性を高めることができる。本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４４に示すようにスクランブル対応領域を示すメッセージ（どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報）を、ホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。ホストコンピュータは書き換えの特に多いＦＡＴデータ、またはアプリケーションの性質上書き換え回数の特に多いデータをスクランブルを行って書き込む領域に書き込む。ホストコンピュータはステップ４３０１で得たスクランブル対応領域を示すメッセージを用いて、スクランブル対応の論理セクタナンバまたは物理セクタナンバを算出し、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータを当該スクランブルを行って書き込む領域のセクタに割り振り、書き込みコマンドを発行して書き込みを行う。本第９の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。
【０１２３】
次に第１０の実施形態について、図３９、図４３を用いて説明する。第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、第９の実施形態におけるＤＶＤ装置同様、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２４】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、本実施形態の光ディスク媒体は、第２の実施例同様、スクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４３に示すように、ＤＶＤ装置３９０４は、光ディスク媒体からスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５を読み出し、スクランブル対応光ディスクであることを示すメッセージをホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。
【０１２５】
ホストコンピュータは、今書き込んでいる光ディスクがスクランブル対応光ディスクであるとき、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータや、アプリケーションで特に書き換えが多くなることがわかっているデータを書き込むとき、データをランダムシードスクランブルして書き込むようにＤＶＤ装置に対して指示を出す。
【０１２６】
具体的には、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対して出すコマンドバイト中の決められた１ビットにより、ランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをすることを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＮに制御し、データをスクランブルして指定されたアドレスに書き込みを行う。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをしないことを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＦＦに制御し、データをランダムシードスクランブルしないで指定されたアドレスに書き込みを行う。本第１０の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。なお、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対してランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する方法は、前記コマンドバイト中の1ビットを使う方法のほかに、メッセージバイトとして他に送信する方法や、ホストがＤＶＤ装置内のインターフェイス部にある前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などがある。コマンドバイト中に空きビットがない場合には、これらの方法が有効である。特にＳＣＳＩなどのインターフェイスでは、前記メッセージバイト中の1ビットとして他に送信する方法が、ＡＴＡインターフェイスでは前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などが有効であると考えられる。
【０１２７】
次に第１１の実施形態について図３８を参照して説明する。本実施形態のＤＶＤ装置も図３９で示される。図３８は本第１１の実施形態の光ディスク媒体３０１を示す図であり、光ディスク媒体３０１の一部をカットして、断面を見せた図である。光ディスク３０１はｎ層の記録層を持っており、表面から３８０１、３８０２となり、最も表面から遠い層が３８０３である。一般に表面から最も遠い層３８０３は、それより奥に光を透過させる必要がないので、光を反射させる反射層として金属を使うことができるが、それよりも表面に近い層３８０１、３８０２は、それより奥に光を透過させる必要があるので、反射層として金属を使うことができず、流動現象が起こりやすくオーバーライトによる媒体劣化が起こりやすいという特徴がある。したがって、本実施形態においては、表面から１層目の記録層３８０１、２層目の記録層３８０２、・・・、表面からｎ−１層目の記録層は媒体劣化を防ぐためのランダムシードスクランブルを行って媒体上にデータを記録し、表面から１番奥のｎ層目の記録層３８０３はランダムシードスクランブルを行わずに記録するものである。各層の最内周のトラック３８０４には、第２の実施例同様、各層がランダムシードスクランブルに対応しているかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。
【０１２８】
光ディスクドライブは、電源ＯＮ時、または、光ディスク媒体の交換時、または、アクセスしている層の移動時に、最内周にかかれている各層のスクランブルモード情報を読み出して、その値をマイコン内に保持し、書き込み時にランダムシードスクランブルを行ってから書き込むか、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込むかを制御する。このようにすることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては第ｎ層目３８０３だけの1層の光ディスクとして取り扱うことが可能となり、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、ｎ層の記録層を備え、すべての層の書き換え回数を一定以上保証できる光ディスクとして取り扱うことができ、1層のみの光ディスク倍に比べ、ｎ倍の記録容量を持った光ディスクとして取り扱われる。このような光ディスクは、たとえば、記録層３８０３に画像、音声などの基礎データ、記録層３８０１、３８０２に補間データなどを入れることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては、画質、音質のあまりよくないデータのみが再生でき、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、高品質の画質、音質を再生できる光ディスク媒体として使用することもできる。
【０１２９】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、適用分野に関わらず、要旨を逸脱しない範囲で変更し実施し得ることは述べるまでもない。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスク上に記録すべき元データに、任意のシードデータを付加し、データのスクランブルを行うことにより、媒体劣化を防ぐことができるランダムシードスクランブルを次世代光ディスクに適用することができる。さらに、ランダムシードスクランブルが適用されているセクタとそうでないセクタが1枚の光ディスク上で混在している場合でも再生できる。またランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、ランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、同じ光ディスクに読み書きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクランブル回路を示す図である。
【図２】本発明のデスクランブル回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＭ系列生成器の詳細回路図である。
【図６】本発明の第1の実施形態の２次スクランブル回路の詳細回路図である。
【図７】本発明の第1の実施形態のデスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図８】本発明の第1の実施形態の２次デスクランブル回路の詳細回路図である。
【図９】本発明の第1の実施形態の概念図である。
【図１０】次世代光ディスクの記録フォーマット図である。
【図１１】本発明の第2の実施形態のデータセクタフォーマット図である。
【図１２】本発明の第2の実施形態の記録フォーマット図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の記録フォーマットである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のシステムブロック図である。
【図１５】本発明の第2の実施形態の記録時の処理フローチャートである。
【図１６】本発明の第2の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態の概略ブロック図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のスクランブル回路のブロック図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態のデスクランブル回路のブロック図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態の記録フォーマットを示す図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態の書き換え回数記録メモリのブロック図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図２５】本発明の第３の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図２６】本発明の第５の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２７】本発明の第６の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２９】本発明の第２の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３０】本発明の第３の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３１】本発明の第２の実施形態の一部書き換え時の処理フローチャートである。
【図３２】本発明の第３の実施形態の電源ＯＮ時および光ディスク挿入時の処理フローチャートである。
【図３３】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３５】本発明の第7の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図３６】本発明の第３の実施形態の電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の処理フローチャートの一部である。
【図３７】本発明の第８の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３９】本発明の第8から第１１の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図４０】本発明の第8から第１１の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図４１】本発明の第8の実施形態の記録時の処理を示すフローチャートである。
【図４２】本発明の第９の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図４３】本発明の第１０の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４４】本発明の第９の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４５】本発明の第8から第１１の実施形態のスクランブル器の詳細ブロック図である。
【図４６】本発明の第8から第１１の実施形態のデスクランブル器の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
101〜104：1ビットレジスタ
105〜109：排他的論理和回路
201〜204：1ビットレジスタ
205〜209：排他的論理和回路
301：光ディスク
302：光ヘッド
303：記録再生アンプ
304：データ再生回路
305：ラン長制限符号化回路
306：ラン長制限符号復号回路
307：エラー訂正符号化回路
308：エラー訂正回路
309：スクランブル回路
310：デスクランブル回路
311：ホストI／F
401：M系列生成器
402：排他的論理和回路
403：ランダムシードスクランブル器
404：ランダムデータ付加回路
405：2次スクランブル回路
501：排他的論理和回路
502〜５１６：1ビットレジスタ
601〜604：排他的論理和回路
605〜612：1ビットレジスタ
701：M系列生成器
702：排他的論理和回路
703：ランダムシードデスクランブル器
704：2次デスクランブル回路
705：ランダムデータ削除回路
801〜808：1ビットレジスタ
809〜812：排他的論理和回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disc apparatus such as a DVD, and more particularly to a data scrambling method when data is recorded on a medium in the optical disc apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, in a rewritable optical disc such as a DVD-RAM, data is written by generating a recording mark on the track of the disc by the power of light. In addition, data is read using the difference in reflectance of light between the recording mark and other locations. In DVD-RAM, grooves called grooves are formed on a disk, and the density is increased by writing data in both grooves (lands) and non-groove portions (grooves).
[0003]
In a recording / reproducing apparatus using a disk-type recording medium, control for accurately positioning the head on a track is called tracking. In a DVD-RAM, lands and grooves are formed with minute vibrations called wobbles, and tracking is performed using this. However, if the same data is written in adjacent tracks, the tracking signal becomes weak, and there is a problem that tracking is easily lost. In a DVD that handles images, sounds, and the like, it often happens that the same data such as a silent part is written in large quantities. In order to solve this problem, various measures have been taken so that even if a large amount of the same data is written by the user, the write data of adjacent tracks is not the same.
[0004]
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-274485, there is a method of changing the start of a sector from a mark or a non-mark for each track. Further, as described in STANDARD-ECMA-272, in DVD-RAM, an M series (random series) is generated using ID information of each frame as an initial value (seed), and added to user data. Then, the method of writing on the disk was taken. Such randomization of data is generally called scrambling.
[0005]
On the other hand, in the field of optical communication, a method called guided scrambling has been used for the purpose of creating a run length limited code having a flat frequency characteristic suitable for optical communication. This is close to the desired characteristics from the data created by randomizing the data by adding data with a sufficiently large space at the beginning of the data for which the run length limit code is to be created. One thing to choose. Such a technique is described in detail, for example, in “CODES FOR MASS DATA STORAGE SYSTEMS” KAS IMMINK, SHANNON FOUNDATION PUBLISHER, 1999. In the paper, “POLYNOMIALS FOR GUIDED SCRAMBLING LINE CODE”, IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, Vol. 13, NO. 3, APRIL, 1995, etc.
[0006]
In recent years, a high-density optical disk using a blue-violet laser has been proposed. For example, “OPTICAL DISC SYSTEM FOR DIGITAL VIDEO RECORDING”, TATSUYA NARAHARA JPN. J. APPL. PHYS. VOL. 39 (2000) PP. 912-919 PART 1, NO. 2B, FEBRUARY 2000, etc.
[0007]
FIG. 10 shows an optical disk formatting method described in the paper. User data is error correction encoded in units of 64 Kbytes and written on a disk medium. An optical disk is read and written in units of 2048 bytes even in a current DVD-RAM, and this is called a logical sector. The input user data is added with a 4-byte error check code EDC to become 2052 bytes. The logical sectors to which the EDC is added are grouped into 8 sectors and divided into 76 by 216 bytes. Each is encoded into a [248, 216, 33] Lead Solomon code, and 8 sectors are grouped together and arranged in the area (A) 1001 (38 bytes × 496 bytes) indicated by shading in FIG. This 38-byte × 496-byte area is called LDC. Similarly, the areas of (B) 1002, (C) 1003, and (D) 1004 are filled together by 8 sectors. Hereinafter, the ReedSolomon code is referred to as an RS code.
[0008]
Next, the address of 8 × 4 = 32 sectors, copy protection information, alternative sector information, etc. are divided into 30 bytes and encoded into 24 [62, 30, 33] RS codes. This is written eight by eight in the three BIS areas 1005 to 1007 in FIG. As indicated by an arrow 1009, data obtained by adding a synchronization signal 1008 is taken out in the horizontal direction and written onto the optical disk medium. At the time of data reproduction, the data read from the optical disk medium is arranged in the order indicated by the arrow 1009 and arranged in the format shown in FIG.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the optical disk using the next-generation high-density format introduced in the prior art, if the same data is written many times in the same physical location (sector) on the optical disk medium, the medium changes in quality and new data is written. There was a problem that the previous data remained and it appeared as noise. Further, since an optical disk is a replaceable medium, compatibility is important, and when a new technology is introduced, it is necessary to be able to easily read and write even when using an optical disc medium that does not introduce a conventional new technology.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the scramble method according to the present invention, data is scrambled using an arbitrary seed on the next-generation high-density optical disk introduced in the prior art to solve the above problem. Preferably, arbitrary seed data for randomization is added to the original data to be recorded on the disc. More preferably, additional information such as a sector number and copy protection is further added to the original data to be recorded on the disc, and the address is scrambled together. The randomized data, additional information, and seed data are encoded into an error correction code. Data is stored in the LDC area, and additional information and seed are stored in the BIS area. According to the scramble method of the present invention, 1-bit randomized data is determined by an operation using 1-bit original data or seed data and a plurality of bits of randomized data in the past. According to another aspect of the present invention, a descrambling method that does not require seed data is provided. Specifically, at the time of data reproduction, 1-bit randomization cancellation data is determined by calculation using a plurality of bits of randomized data. Further, according to another aspect of the present invention, even when a randomized area and a non-randomized area coexist on a single disk, a disk that supports randomization or a disk that does not Read and write on the same device without problems. Specifically, with respect to reading, an error detection code or position information of data is detected, and when there is an error, descrambling is performed assuming that the data is scrambled. As for writing,
An area for storing discrimination information is provided in the disc. In addition, an area to be written without being scrambled and an area to be scrambled and written for accessing an optical disk medium by an apparatus that does not support scrambling are provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the optical disc apparatus of the present embodiment. The embodiment described below does not limit the present invention, and the optical disk apparatus of the present invention is not limited to a storage device used in a computer system as in this embodiment, but also a stationary image and sound connected to a television. It may be used as a recording / reproducing apparatus such as a recording / reproducing apparatus, a portable video camera, or a portable audio reproducing apparatus.
[0012]
In FIG. 3, a host interface (host I / F) 311 controls data transfer between an optical disk device and a host computer such as a personal computer (not shown). The scramble circuit 309 randomizes the data. The error correction encoding circuit 307 adds an error correction code to the randomized data. The run length limit encoding circuit 305 modulates the data to which the error correction code is added according to a predetermined rule, and converts the data into data that can be recorded on the optical disc 301 as a recording medium. The recording / reproducing amplifier 303 receives the encoded data from the run length limited encoding circuit 305 and converts it into a voltage waveform suitable for the recording / reproducing head 302. The recording / reproducing head 302 converts the received voltage waveform into an optical laser, and writes a mark on the optical disc 301 by the optical power. At the time of reading data, the recording / reproducing head 302 irradiates the optical disc 301 with laser light, reads the data with reflected light using the difference in reflection intensity between mark and non-mark light, and converts the read information into an electrical signal. .
[0013]
The electric signal is appropriately amplified by the recording / reproducing amplifier 303 and then output to the data reproducing circuit 304. The data reproduction circuit 304 converts the read analog signal into 0 and 1 digital information strings. The obtained data string is demodulated in the run length limited code decoding circuit 306 in reverse to the run length limited coding circuit 305. The error correction circuit 308 obtains an error position and an error value based on the error correction code added by the error correction coding circuit 307 and corrects the error. The data on which the error has been corrected is restored to the original data by the descrambling circuit 310. In the optical disc apparatus, data is recorded / reproduced by the above procedure.
[0014]
The scramble circuit 309 will be described in detail. FIG. 4 is a detailed block diagram of the scramble circuit 309. User data sent from the host I / F 311 is input to the random seed scrambler 403 after the fixed random sequence created by the M sequence generator 401 is added by the EOR circuit 402. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the M-sequence generator 401. Reference numerals 502 to 516 denote registers that store data in 1-bit units, and perform a shift operation in synchronization with input user data. Reference numeral 501 denotes an exclusive OR circuit. In the initial state, only register 516 is set to 1 and registers 502 to 514 are set to 0. In the present embodiment, an M-sequence generator based on a 15th-order polynomial shown in Equation 1 is assumed. Hereinafter, all the polynomials used in this embodiment are polynomials on the Galois field (GF (2)), and “+” indicates exclusive OR.
[0015]
[Expression 1]

[0016]
The sequence generated by the M sequence generator 401 is a pseudo-random sequence having a period of 2 ^ 15-1 = 32767. Here, a ^ b is defined as a to the bth power. Hereinafter, a to the bth power is written as a ^ b. In the present embodiment, the M-sequence generator 401 is not always necessary, and only the random seed scrambler 403 may be used. However, in order to improve the random performance, the M-sequence generator 401 is also used in this embodiment.
[0017]
In the random seed scrambler 403, first, as shown in FIG. 9, 8-bit data is added to the head of the data. This is arbitrary 8-bit data, which may be data based on the writing time or the like, or may be a value incremented by 1 each time writing is performed by the 8-bit increment counter. . These 8 additional bits serve as seeds for randomization. In this embodiment, since 8-bit data is added, 2２8 = 256 randomizations from “00000000” to “11111111” can be performed. That is, when the same user data is physically recorded at the same location, the probability that the data to be actually written is the same is 1/256. The same applies when the same user data is written in the adjacent track. By performing randomization in this way, it becomes possible to avoid alteration of the optical disc 301 and to reduce tracking errors. The data to be added does not need to be 8 bits, and may be more or less. Further, the additional bit (initial value) does not need to be added to the head of the user data, and may be put anywhere in the user data. After the data (initial value) is added, the subsequent data is generated as a different series for each initial value. In the present embodiment, the additional data is placed at the head that can be randomized most efficiently.
[0018]
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the secondary scramble circuit 405. Reference numerals 601 to 604 denote exclusive OR circuits, and reference numerals 605 to 612 denote registers that store data in 1-bit units. Registers 605 to 612 are set to 0 in the initial state. The secondary scramble circuit 405 performs a shift operation in synchronization with input data. The scrambling shown in Equation 2 is performed by this circuit.
[0019]
[Expression 2]

[0020]
Here, bi is i-th bit data before entering the secondary scramble circuit, and Ci-j is j-bit data before the i-th data outputted from the secondary scramble circuit. As can be seen from this equation, Ci is generated from 1-bit pre-scrambled data and multi-bit past-scrambled data. Thus, the data is scrambled and then sent to the error correction coding circuit 307.
[0021]
Next, the descrambling circuit 310 will be described in detail. FIG. 7 is a detailed block diagram of the descrambling circuit 310. FIG. 8 is a detailed circuit diagram of the secondary descrambling circuit 704 of FIG. 801 to 808 are registers for storing data in 1-bit units. Reference numerals 809 to 812 denote exclusive OR circuits. Similarly to the secondary scramble circuit 405, the secondary scramble circuit 704 performs a shift operation in synchronization with the input data.
[0022]
Next, the operation of the descrambling circuit 310 will be described. The data whose error is corrected by the error correction circuit 308 is input to the secondary descrambling circuit 704 of the random seed descrambler 703. The descrambling shown in Equation 3 is performed by the secondary descrambling circuit 704.
[0023]
[Equation 3]

[0024]
Here, bi is descrambled i-th user data, and ci-j is i-bit j-bit data input from the error correction circuit 308. As can be seen from this equation, when descrambling is performed, descrambling can be performed even if the initial value of scrambling is not known. When an error that cannot be corrected occurs in the error correction circuit 308, the error is spread by 8 bits in the descrambled user data. However, error propagation is only 8 bits and does not spread further.
[0025]
Next, as shown in FIG. 9, the random data deletion circuit 705 deletes the 8 additional bits added by the random data addition circuit 404.
[0026]
The M-sequence generator 701 is the same as the M-sequence generator 401 and is shown in FIG. By adding the same thing with exclusive OR 702, the user data is decrypted.
[0027]
In this embodiment, the scramble circuit is configured using a shift register that performs bit shift, but this may be realized by an equivalent circuit that operates in units of bytes.
In this embodiment, an 8-bit primitive polynomial is used.
[0028]
[Expression 4]

[0029]
Random seed scramble was performed using, but any polynomial can be used here.
[0030]
[Equation 5]

[0031]
On the other hand, the scramble circuit can be realized in FIG. 1, and the descramble circuit in FIG. If a primitive polynomial is used as a polynomial, a longer period can be obtained, so that a more random sequence can be obtained. Where a _k Is 1 or 0. When 1, the signal line is connected, and when 0, the signal line is not connected. In this embodiment, an 8-bit primitive polynomial is used.
[0032]
[Formula 6]

[0033]
It can also be expressed as In this case, the general form of the polynomial
[0034]
[Expression 7]

[0035]
On the other hand, the scramble circuit can be realized in FIG. 1, and the descramble circuit in FIG. Here, ai is 1 or 0. When it is 1, the signal line is connected, and when it is 0, the signal line is not connected. The relationship between Equations 5 and 7 is generally called a reciprocal polynomial, but since the reciprocal polynomial of the primitive polynomial is a primitive polynomial, there is no particular problem in terms of using the primitive polynomial. When the definition of Expression 7 is used, it means that the output data is a quotient obtained by dividing the input data by a polynomial (here, Expression 7) that defines a scramble circuit. However, either the expression 5 or the expression 7 may be used.
[0036]
In the present embodiment, the scramble circuit 309 / descrambling circuit 310 in FIG. 3 is described between the error correction coding circuit 307 / error correction circuit 308 and the host I / F. It may be provided between the circuit 305 / decoding circuit 306 and the error correction coding circuit 307 / decoding circuit 308. 4 and 7, in this embodiment, the M-sequence generator 401/701 is arranged on the host I / F 311 side from the random seed scramble circuit 403 / descramble circuit 703, but the M-sequence generator 401/701 is arranged. May be arranged closer to the optical disc 301 than the random seed scramble 403 / descramble 703. The arrangement of the scramble circuit 310 or the M-sequence generator 401/701 is one embodiment, and the present invention is not limited to this. That is, the scramble circuit 310 or the M-sequence generator 401/701 can be arranged at any position where the effects of the present invention can be obtained. In FIG. 3, all or part of the scramble circuit 309, error correction encoding circuit 307, run length limited encoding circuit 305, descrambling circuit 310, error correction circuit 308, run length limited code decoding circuit 306, etc. are integrated into one chip. It is also possible to configure.
[0037]
Next, as a second embodiment, the case where the random seed scramble described in the first embodiment is applied to the next-generation DVD format will be described in more detail. FIG. 14 is a schematic block diagram of a DVD device according to the second embodiment. Reference numeral 311 denotes an interface for performing data input / output control with a host device, and 1406 denotes a microcomputer that controls the system. The microcomputer 1406 is connected to a control circuit 1411 in the system, and the control circuit 1411 controls the seed generator 2603, the error correction coding circuit 307, the scramble 2601 and the like via a control line (not shown). Reference numeral 1401 denotes an ID adder for adding additional information necessary for recording, such as an ID, to user data given by the interface 311. Reference numeral 1402 denotes a memory (RAM) for temporarily storing data. Reference numeral 2601 denotes a scrambler that randomizes data.
[0038]
This scrambler is the scrambler shown in FIG. 20, and includes the random seed scrambler 403 described in the first embodiment. Reference numeral 2603 denotes a seed generator that gives a different seed to the random seed scrambler in the scrambler 2601 every time data is written. Reference numeral 307 denotes an error correction encoding circuit for adding an error correction code to scrambled user data. Reference numeral 305 denotes an encoding for converting the user data to which the error correction code is added into a run length limited code suitable for recording on the optical disc 301. A circuit 302 is a pickup for recording / reproducing data on the optical disc 301, and 1403 is a spindle motor for rotating the disc. Reference numeral 1404 denotes a servo for controlling the optical pickup 302 and the like. A read channel 304 performs waveform equalization processing, binarization, and synchronization clock generation of the analog reproduction signal read from the optical disc 301. 306 is a decoder that decodes the read run length limited code, 308 is an error detection and correction circuit that detects an error based on the error correction code added by the error correction encoding circuit 307 and corrects the error, Reference numeral 2602 denotes a descrambling circuit shown in FIG. 21 which cancels the randomization performed by the scrambler 2601 and restores the original user data. The random seed descrambler 703 described in the first embodiment is Including. Reference numeral 1407 denotes an ID deleting device that deletes additional information necessary for recording such as an ID added by the ID adding device 1401 to make only user data.
[0039]
FIG. 19 is a diagram illustrating a seed generator 2603 according to the second embodiment. 1301 and 1302 are 1-bit shift registers, and 1303 is an exclusive OR circuit. The 1-bit shift register 1301 contains an appropriate value other than all zeros in the initial state. When a seed is requested at the time of data writing, clock (1305) is input, and the values of the 1-bit shift registers 1301 and 1302 are shifted to the left. The output value of the exclusive OR circuit 1303 is input to the 1-bit shift register 1302. Thereafter, the seed value 6 bits contained in the 1-bit shift registers 1301 and 1302 and the sector IDs (sector numbers b7 and b8) (1901) given by the ID adder 1401 are passed through the seed output line 1307 and scrambled as seeds. 2601 is output. Here, sector IDs b7 and b8 correspond to the 8th and 9th bits from the lower order of the sector ID, and bits that do not have the same value in adjacent tracks are selected.
[0040]
The operation of the DVD device shown in FIG. 14 will be described below. First, the recording operation will be described with reference to the optical disc shown in FIG. 29, the format shown in FIG. 11, and the processing procedure shown in FIG. In the optical disc shown in FIG. 29, scramble mode information indicating whether or not the present optical disc supports random seed scramble is written in the innermost track 2901. In order to provide the scramble mode information with reliability, the same information as 2902, 2903, 2904, and 2905 is written in four places. Further, as shown in the present embodiment, by writing in the innermost circumference, the innermost circumference is hardly damaged, so that the data reliability can be kept high. This scramble mode information is read into the optical disk apparatus when the optical disk apparatus is powered on or inserted, and stored in the mode bit 2001 in the scramble circuit 2601. When different information is obtained from the four locations, a value read more by majority vote is written in the mode bit 2001. In the present embodiment, the writing position of the scramble mode information is limited to the inner circumference only. However, when the track around the outer circumference or the middle is less likely to be scratched than the inner circumference, the scramble mode information is provided on the outer circumference or the middle track. May be.
[0041]
Also, it may be divided into a plurality of tracks such as the innermost circumference and the middle circumference. In this case, it takes time to read out the scramble mode information, but the scramble mode information can be stored more reliably. In this embodiment, the number of scramble mode information writing positions is four, but it may be more. Even in this case, the scramble mode information can be stored with higher reliability. Furthermore, in order to write the scramble mode information with high reliability, it can be written with a strong error correction code. Further, when the scramble mode information is written at an odd number, it is always determined by majority decision, so that there is an advantage that the processing becomes easy. According to the present invention, it is possible to provide a disk having the above characteristics and an apparatus for recording on the disk.
[0042]
First, user data 1101 of 2048 bytes (one logical sector) is input from the interface 311 (step 1501). The ID adder 1401 adds a 4-byte error detection code (EDC) 1107 to the user data 1101 input from the interface 311 (step 1502), and writes it in the RAM 1402 area A1408 (step 1503). Whether the end of the file is confirmed (step 1504), and if it is completed, the remaining sectors composed of dummy data are added so that the total number of sectors is 32 (step 1517). If it is not the end of the file, it is confirmed whether 32 sectors are aligned (step 1505), and steps 1501-1505 are repeated until 32 sectors are aligned. When 32 sectors are prepared, the ID adding circuit 1401 further provides identification address information of data such as ID, copy protection information, reserve information, etc. for 32 logical sectors 1101 to 1106 and EDC 1107 to 1112 as shown in FIG. Additional information 719 bytes 1115 are added (step 1506). Next, the mode bit 2001 is inspected, and it is determined whether or not the disc to be written is compatible with random seed scrambling (step 1507).
[0043]
If not, the selector 2002 transfers unscrambled user data to the error correction detection circuit. If it is compatible, the scramble circuit 2601 scrambles. The scramble circuit 2601 adds a 1-byte seed 1114 given by the seed generator 2603 to the head of the additional information 719 bytes (step 1508), and performs the random seed scramble described in the first embodiment (step 1509). As indicated by an arrow 1116 in FIG. 11, the seed 1114, additional information 1115, and user data 1101 are scrambled in order from the upper left, and transferred to the error correction coding circuit 307.
[0044]
Next, the error correction coding circuit 307 scrambles 1 byte of random seed scrambled seed 1114 and 719 bytes of additional information 1115 stored in the area A 1408 in the RAM 1402 in units of 30 bytes [62, 30, 33] RS. Encode and divide into 24. In the error correction encoding circuit 307, the 30-byte data is [62, 30, 33] RS-encoded, and each of the three BIS areas 1005, 1006, 1007 in the area B (1409) on the RAM 1402 shown in FIG. 8 code words are stored. Next, the logical sectors to which EDC is added are grouped by 8 sectors and divided into 76 by 216 bytes. Each is encoded into a [248, 216, 33] RS code, and 8 sectors are collectively arranged in the LDC area 1001 (38 bytes × 496 bytes) shown in FIG. Similarly, 8 sectors are grouped together and the LDC areas of (B) 1002, (C) 1003, and (D) 1004 are also filled (step 1510). Further, a synchronization signal (SYNC code) 1008 is added to the left end (step 1511).
[0045]
Next, the encoding circuit 305 reads data from the area B (1409) on the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 indicating the recording / reproducing order shown in FIG. 12, and stores 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction). 4 kbytes of “physical sector” is read continuously (step 1512), and run length limited encoding is performed (step 1513).
[0046]
The run-length limited code sequence is written to the optical disc 301 via the LD driver 1405 and the optical pickup 302 (step 1514). Thereafter, whether the data has been normally written on the optical disk, or the written data is read and compared with the data on the RAM (step 1515). When data for one ECC block is normally recorded on the optical disc 301, the processing ends. However, if recording fails for some reason during the recording of data, the same data is written to the same location, and the medium deteriorates. Therefore, if the disc supports random seed scramble, the seed is changed and re-scramble is performed to rewrite data. In other words, the processing is repeated from step 1507. In that case, the data stored in the area A 1408 of the RAM 1402 is scrambled by the scramble 2602. The scrambled data is stored again in the RAM 1402, and the error correction code is added again by the error correction encoding circuit 307. The data to which the error correction code is added is converted into a physical sector, subjected to run length limited encoding, and then written to the optical disc 301 again.
[0047]
In the case of an AV system in which speed is more important than reliability, step 1515 and the rewriting step by re-scramble can be omitted. By performing the writing process as in the present embodiment, the seed 1 byte of the random seed scramble is written in the BIS area as indicated by 1201 in FIG. In addition, by using different bits between adjacent tracks as part of the seed of random seed scramble as in this embodiment, the adjacent tracks can be separated from the adjacent tracks without performing M-sequence addition using ID as a seed. The same data can be prevented from being written and the correlation with the adjacent track can be reduced, so that noise from the data area for the servo or the like can be reduced. In the second embodiment, the sector IDs b7 and b8 are used. However, any values can be used as long as different values are guaranteed between adjacent tracks, and the track number and the like are present in the ID. For example, a track number may be used. A part of the ID may be used as a part of the seed as a value for giving track information like the M-series seed used in the current DVD-RAM scramble.
[0048]
Next, a processing procedure during reproduction will be described with reference to FIG. During reproduction, data is read by the optical pickup 302, and binarization and synchronization clock generation are performed in the read channel 304 (step 1601). The decoding circuit 306 decodes the run length limited code (step 1602), and temporarily stores the reproduction data in the area B1409 of the RAM 1402 (step 1603) according to the arrow 1009 shown in FIG. Physical sectors corresponding to 4 kbytes are collectively read for 16 sectors and temporarily stored in the area B1409 of the RAM 1402. The error detection / correction circuit 308 first performs error correction processing of the seed 1114 stored in the BIS area shown in FIG. 12 and the additional information 719 bytes 1115 such as ID (step 1604). Next, it is confirmed whether the ID written in the BIS area where the error correction processing has been performed is the ID of the ECC block to be reproduced (step 1605). If the ID is the ID of the ECC block or sector desired to be read, error correction processing of the LDC area is performed (step 1614), and the ID deletion circuit 1407 deletes the additional information 719 bytes 1115 such as the ID ( Step 1615) and jump to Step 1611. If the ID written in the BIS area that has been subjected to error correction processing is not the ID of the ECC block that is to be reproduced, the data in the BIS area that has been subjected to error correction processing is transferred to the descrambling circuit 2602 and descrambled. Is temporarily stored in the area A 1408 of the RAM 1402. (Step 1606).
[0049]
The descrambling circuit 2602 includes a random seed descrambling circuit 703 as shown in FIG. Before inputting data in the BIS area, all the 1-bit shift registers 801 to 808 in the secondary descrambling circuit 704 are cleared to “0”. The values of the 1-bit shift registers 801 to 808 in the secondary descrambling circuit 704 are maintained from the end of descrambling in the BIS area until the start of descrambling in the LDC area. Next, it is confirmed whether the ID included in the descrambled BIS data is the ID of the sector desired to be read (step 1607). If the read ID is different from the ID of the desired sector, the process returns to step 1601 to read data from the medium. If the read ID is the ID of the desired sector, the error detection / correction circuit 308 performs an error correction process on the user data stored in the LDC area (step 1608). When the error correction processing is completed, the data in the LDC area is transferred from the area B 1409 of the RAM 1402 to the descrambling circuit 2602, descrambled, and temporarily stored in the area A 1408 of the RAM 1402 (step 1609). Since the values of the 1-bit shift registers 801 to 808 in the descrambling circuit 310 remain as they are, descrambling processing can be performed continuously. After the descrambling is completed, the ID deletion circuit 1407 deletes the scramble seed 1114 and the additional information 1115 such as an ID from the data stored in the area A 1408 of the RAM 1402 (step 1610).
[0050]
Thereafter, it is confirmed that there is no error in the user data 1101 to 1106 using the EDCs 1107 to 1112 (step 1611), the EDCs 1107 to 1112 are deleted (step 1612), and the user data is output to the interface 311 (step 1613). ). By adopting the configuration of the second embodiment as described above, since the scramble is released after the error correction process is completed, the error correction capability is not deteriorated due to the error propagation of the random seed scramble. In the second embodiment, a 1-byte seed is added to one ECC block 64 Kbytes. However, a seed can be added every 2 Kbytes of logical sectors, and random seed scrambling can be performed for each logical sector. Even when scrambling is performed for each logical sector, a method of performing random seed scrambling using the same seed for each logical sector in one ECC block can be considered.
[0051]
In addition, since random seed scramble causes error propagation, it is desirable to perform scramble processing on the user side rather than error correction coding in consideration of relieving data even if error correction is impossible. Further, as shown in the present embodiment, it is desirable that the additional information such as an ID corresponding to the user data is descrambled before the user data. By doing in this way, since ID can be confirmed early, re-reading when ID is incorrect can be performed quickly. Also, as shown in this embodiment, the ID is confirmed before data scrambling, and if the desired ID is obtained there, the data is reproduced without descrambling, and the desired ID is not obtained. The ID is confirmed after descrambling, and when the desired ID is obtained, the data is also descrambled and reproduced so that the disc recorded using random seed scramble is also recorded without using it. You can play the disc without worrying. In addition, when this method is used, even if a scrambled ECC block and a non-scrambled ECC block are mixed in one disk, not a disk unit, playback can be performed without concern. According to the present invention, it is possible to provide the disk and an apparatus for reproducing the disk.
[0052]
Further, in this embodiment, the determination is made only with the EDC check result of one logical sector. However, when all the EDC check results for a plurality of logical sectors or one ECC block are OK, the data is not scrambled. You may judge. In this case, the probability of a determination error due to erroneous detection of EDC can be reduced.
[0053]
Next, a processing procedure when only a part of the sectors in the ECC block 64 KB is rewritten will be described with reference to FIG. First, user data 1101 of 2048 bytes (one logical sector) to be rewritten is input from the interface 311 (step 3101). The ID addition circuit 1401 adds a 4-byte error detection code (EDC) 1107 to the user data 1101 input from the interface 311 (step 3102) and writes it in the area A1408 of the RAM 1402 (step 3103). It is confirmed whether the file is finished (step 3104). If not finished, the process returns to step 3101 to read the data to the end of the file. In the case of the end of the file, the ECC block data to be written is read from the optical disc 301 (step 3105). The decoding circuit 306 decodes the run length limited code (step 3106), and temporarily stores the reproduction data in the area B1409 of the RAM 1402 according to the arrow 1009 shown in FIG. 12 (step 3107). Physical sectors corresponding to 4 kbytes are collectively read for 16 sectors and temporarily stored in the area B1409 of the RAM 1402. The error detection / correction circuit 308 first performs error correction processing on the seed 1114 and additional information 719 bytes 1115 such as ID stored in the BIS area shown in FIG. 12 (step 3108). It is confirmed whether the ID for which error correction processing has been completed is the ID of the ECC block to be written (step 3109). If the IDs match, error correction processing for the LDC area is performed (step 3123), and processing proceeds to step 3114. If the IDs do not match, the data in the BIS area for which the error correction processing has been completed is transferred to the descrambling circuit 2602, descrambled, and temporarily stored in the area A 1408 of the RAM 1402. (Step 3110). Before inputting data in the BIS area, all the 1-bit shift registers 801 to 808 in the secondary descrambling circuit 704 are cleared to “0”.
[0054]
The values of the 1-bit shift registers 801 to 808 in the secondary descrambling circuit 704 are maintained from the end of descrambling in the BIS area until the start of descrambling in the LDC area. Next, it is confirmed whether the ID included in the descrambled BIS data is the ID of the sector desired to be written (step 3111). If the read ID is different from the desired sector ID, the process returns to step 3105 to read data from the medium. If the read ID is the ID of the desired sector, the error detection / correction circuit 308 performs error correction processing on the user data stored in the LDC area (step 3112). When the error correction processing is completed, the data in the LDC area is transferred from the area B 1409 of the RAM 1402 to the descrambling circuit 310, descrambling is performed (step 3113), and only the sector that has not been written in step 3103 is the area of the RAM 1402 A1408 is temporarily stored (step 3114).
[0055]
This completes the data for one ECC block to be written. Next, the scramble circuit 2601 first checks whether the inserted disk is a scramble compatible disk (step 3115). If it is not a scramble compatible disk, the process proceeds to step 3118. If the disc is scramble-compatible, random seed scramble is performed. A 1-byte random seed scramble seed 1114 provided by the seed generator 2603 is added (step 3116) and scrambled (step 3117). As indicated by an arrow 1116 in FIG. 11, the seed 1114, additional information 1115, and user data 1101 are scrambled in order from the upper left, and transferred to the error correction coding circuit 307.
[0056]
Next, the error correction coding circuit 307 scrambles 1 byte of random seed scrambled seed 1114 and 719 bytes of additional information 1115 stored in the area A 1408 in the RAM 1402 in units of 30 bytes [62, 30, 33] RS. Encode and divide into 24. The error correction encoding circuit 307 performs [62, 30, 33] RS encoding of the data of 30 bytes, and each of the 8 codes is added to the three BIS areas 1005, 1006, 1007 in the area B 1409 on the RAM 1402 shown in FIG. Store word by word. Next, the logical sectors to which EDC is added are grouped by 8 sectors and divided into 76 by 216 bytes. Each is encoded into a [248, 216, 33] RS code, and 8 sectors are collectively arranged in the LDC area 1001 (38 bytes × 496 bytes) shown in FIG. Similarly, the LDC areas of (B) 1002, (C) 1003, and (D) 1004 are filled together by 8 sectors (step 3118).
[0057]
Next, the encoding circuit 305 reads the data from the area B on the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 indicating the recording / reproducing order shown in FIG. 12, and stores 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction) for 4 kbytes. Read continuously as “physical sector” (step 3119) and run length limited encoding (step 3120). The data for 4 kbytes subjected to the run length limit coding is written to the optical disc 301 through the LD driver 1405 and the optical pickup 302 (step 3121). Similarly, the remaining error correction encoded data is processed for each “physical sector” in units of 4 kbytes and written on the optical disc. Thereafter, whether the data has been normally written on the optical disk or the written data is read out and compared with the data on the RAM (step 3122). When data for one ECC block is normally recorded on the optical disc 301, the processing ends. However, if recording fails for some reason during the recording of data, the same data is written to the same location, and the medium deteriorates. Therefore, if the disc supports random seed scramble, the seed is changed and re-scramble is performed to rewrite data.
[0058]
In other words, the processing is repeated from step 3115. In that case, the data stored in the area A of the RAM 1402 is scrambled by the scramble 2602. The error correction code is added again to the scrambled data by the error correction encoding circuit 307. The data to which the error correction code is added is converted into a physical sector, subjected to run length limited encoding, and then written to the optical disc 301 again. In the case of an AV system in which speed is more important than reliability, step 3122 and the rewriting step by re-scramble can be omitted.
[0059]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 30 shows an optical disk medium 301 used in the third embodiment. Reference numeral 3001 denotes an innermost track of the optical disc 301, and 3001 to 3002 record the number of rewrites of each ECC block. The optical disc 301 of the third embodiment is written according to the format shown in FIG. 22, and the innermost track 3001 to track 3002 are also written according to the format shown in FIG. Also in this embodiment, the reliability of the rewrite count recording area is improved by providing the rewrite count recording area on the innermost periphery. In the format shown in FIG. 22, data for 32 logical sectors (32 * 2048 bytes) can be stored as shown in FIG. This 32 * 2048 byte is divided into 17-bit sizes and used as a rewrite count recording area. This 17-bit rewrite count recording area is associated one by one with the data recording ECC block of the entire disk, and is preferably capable of counting up to about 130,000 rewrites. When the optical disc is shipped from the factory, 1 is written as the number of rewrites. One ECC block can manage data of 30,840 ECC blocks. In order to manage a 22.5 Gbyte optical disc, a rewrite count recording area for 12 ECC blocks is required. Tracks for 12 ECC blocks (up to track 3002) from the innermost track 3001 are prepared as the rewrite count recording area.
[0060]
FIG. 28 is a schematic block diagram of a DVD device according to the third embodiment. Reference numeral 311 denotes an interface for performing data input / output control with a host device, and 1406 denotes a microcomputer that controls the system. The microcomputer 1406 is connected to a control circuit 1411 in the system, and the control circuit 1411 controls the error correction coding circuit 307, the scramble 2601 and the like via a control line (not shown). In the microcomputer 1406, there is an information bit 2805 indicating whether or not the currently inserted optical disc is compatible with random seed scrambling with the number of rewrites as part of the seed. Reference numeral 1401 denotes an ID adder for adding additional information necessary for recording, such as an ID, to user data given by the interface 311. Reference numeral 1402 denotes a memory (RAM) for temporarily storing data. Reference numeral 2601 denotes a scrambler for randomizing data. This scrambler is the same as that described in the first embodiment, and includes a fixed seed M-sequence generator and a random seed scrambler. Reference numeral 307 denotes an error correction encoding circuit for adding an error correction code to scrambled user data. Reference numeral 305 denotes an encoding for converting the user data to which the error correction code is added into a run length limited code suitable for recording on the optical disc 301. A circuit 302 is a pickup for recording / reproducing data on the optical disc 301, and 1403 is a spindle motor for rotating the disc. Reference numeral 1404 denotes a servo for controlling the optical pickup 302 and the like. A read channel 304 performs waveform equalization processing, binarization, and synchronization clock generation of the analog reproduction signal read from the optical disc 301. 306 is a decoder that decodes the read run length limited code, 308 is an error detection and correction circuit that detects an error based on the error correction code added by the error correction encoding circuit 307 and corrects the error, Reference numeral 310 denotes a descrambling circuit which is also shown in the first embodiment for canceling randomization performed by the scrambler 309 and restoring the original user data. The fixed seed M-sequence generator and random seed descrambling Including a bowl. Reference numeral 1407 denotes an ID deleting device that deletes additional information necessary for recording such as an ID added by the ID adding device 1401 to make only user data.
[0061]
As shown in FIG. 23, the memory 2604 includes a memory 2301 that records the number of rewrites read from the tracks 3001 to 3002 of the optical disc 301, a 1-bit register 2302, and an inverter 2303. When a seed for random seed scramble is requested at the time of data writing, CLOCK 2304 is input and the value of 1-bit register 2302 is inverted. Eight bits, which are the total of the lower 7 bits of the number of times of rewriting of the ECC block to be written and recorded in the rewrite count recording memory 2301, and the value of the 1-bit register 2302 are output to the scramble circuit 2601 as a seed of random seed scramble.
[0062]
Next, in the third embodiment, re-scramble is performed using the second seed in order to obtain a preferable sequence of run length limit codes. When a re-scramble seed is requested, CLOCK 2304 is input again, and the value of the 1-bit register 2302 is inverted. Eight bits, which are the total of the lower 7 bits of the number of times of rewriting of the ECC block to be written and recorded in the rewrite count recording memory 2301, and the value of the 1-bit register 2302 are output to the scramble circuit 2601 as a seed of random seed scramble. In the first seed and the second seed given first, only the lower one bit is inverted. This seed generator is an example, and the shift register 2302 may be set to 2 bits or more so that four or more seeds can be selected for one writing.
[0063]
The operation in the optical disk apparatus shown in FIG. 28 will be described below. First, the operation when the power is turned on or when the optical disk is inserted will be described with reference to FIG. First, when the optical disk device is powered on (step 3201), the optical disk device 2801 checks whether the optical disk 301 is in the apparatus (step 3202). If not, step 3202 is repeated to wait for the optical disc 301 to be inserted. When the optical disc is inserted (step 3203), the ECC block rewrite count information of the entire disc written in the rewrite count recording area (track 3001 to track 3002) is read (step 3204). First, run length limited code decoding is performed (step 3205) and stored in the RAM 1402 (step 3206). Error correction of the BIS area is performed (step 3207), and the ID written in the BIS area is confirmed (step 3208). In the third embodiment, since the BIS area is not scrambled, the descrambling process is not performed.
[0064]
If the ID is in the rewrite count recording area, error correction in the LDC area is performed (step 3209), and error detection by EDC is performed (step 3210). If no error is detected by EDC, the inserted optical disk does not support random seed scrambling with the number of rewrites as part of the seed, so information bit 2805 is reset (step 3217) and the process ends. If an error is detected by EDC, the data is descrambled (step 3211), and error detection by EDC is performed again (step 3212). If an error is detected by EDC, the process is repeated from step 3204. If no error is detected by EDC, the added seed, ID information, etc. are deleted (step 3213), EDC is deleted (step 3214), information bit 2805 is set (step 3215), Data of the number of rewrites is stored in the memory 2604 (step 3216). The operation when the power is turned on or the disk is inserted is terminated, and a command is given from the host interface.
[0065]
Next, the operation during recording will be described with reference to the format shown in FIG. 22 and the processing procedures during recording shown in FIGS. 33, 34, and 24. FIG.
[0066]
First, as shown in FIG. 33, when information about a sector to be written is given from the interface 311, the ID addition circuit 1401 receives additional information such as identification address information of data such as ID, copy protection information, and reserve information. It is generated and input to the error correction coding circuit 307 and stored in the storage location in the BIS area of the area A 2802 and the area B 2803 on the RAM 1402 (step 3301). Area A 2802 and area B 2803 are divided to store data as shown in FIG. 22, and additional information is stored in BIS areas 1005, 1006, and 1007. In the BIS area, a seed storage area 2201 for storing seeds of random seed scramble is provided, and is created so that 1-byte seed can be stored in two physical blocks. Next, referring to the information bit 2805 (step 3302), if the optical disk to be written does not support random seed scramble, the process proceeds to step 2401 in FIG. After reading, primary scrambling with a fixed seed is performed (step 2402), error correction coding is performed (step 2403), writing into the RAM 1402 (step 2404), a synchronization signal is added (step 2405), and the run length The encoding is limited (step 2406), and is written to the optical disc 301 via the LD driver 1405 and the optical pickup 302 (step 2407).
[0067]
Thereafter, whether the data has been normally written on the optical disk, or the written data is read and compared with the data on the RAM (step 2408). When data for one ECC block is normally recorded on the optical disc 301, the processing ends. However, if the recording fails for some reason during the data recording, the process is repeated from step 2406. That is, the process starts from the point where the data on the RAM 1402 is converted into the run length limit code.
[0068]
When the information bit 2805 is set and the optical disc 301 currently being written supports random seed scramble, first, the number of rewrites corresponding to the ECC block to be written is read from the memory 2604 (step 3303). “1” is added to the number of rewrites and stored in the memory 2604 (step 3304). At this time, when the number of rewrites exceeds a certain value, for example, 80,000 times, the replacement process with a different physical sector is performed in anticipation that the reliability is lowered due to the deterioration of the medium. Therefore, the alternative sector process (step 3308) is performed, and the process returns to step 3301 again, and the recording process is performed again with the IDs added. If the number of rewrites is less than a certain value, user data for 32 logical sectors is read from the interface 311 (step 3306), and is first sent to the scramble circuit 2601, where M series is added by a fixed seed using a part of the ID or the like. The primary scrambling is performed by (step 3307). The processing after step 3309 is performed every two physical blocks. One physical block indicates 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction) on FIG.
[0069]
First, the case where the first two physical blocks are processed will be described. The first seed consisting of the lower 7 bits of the number of rewrites added by “1” and the output of the 1-bit register 2302 is now processed as one of the seeds 2201 shown in FIG. 22 in the area A2802 on the RAM 1402. Store in the seed (top seed) in the physical block (step 3309). Next, data in the BIS area in the first two physical blocks currently processed is [62, 30, 33] RS-encoded by the error correction encoding circuit 307 (step 3310). Next, the shift register of the random seed scramble circuit is set with the first seed (step 3311). Random seed scrambles user data for the first two physical blocks. At this time, random seed scramble is performed in the order of arrows 1009 in the order of recording and reproduction shown in FIG. 22 (step 3312). If the physical block being processed is the seventh, eighth or fifteenth, sixteenth sector (step 3313), the user data is only partway, so it is encoded into [248, 216, 33] RS code (step 3314). ), It writes in the area A2802 on the RAM 1402 (step 3315). A synchronization signal is added (step 3316), and run length limited encoding is performed (step 3317).
[0070]
Next, the second seed in which only the lower 1 bit is inverted with respect to the first seed is selected as one of the seeds 2201 shown in FIG. 22 in the area B2803 on the RAM 1402, the seed in the physical block currently being processed ( (Step 3318). Next, data in the BIS area in the first two physical blocks currently processed is [62, 30, 33] RS-encoded by the error correction encoding circuit 307 (step 3319). Next, the shift register of the random seed scramble circuit is set with the second seed (step 3320). Random seed scrambles user data for the first two physical blocks. At this time, random seed scrambling is performed in the order of arrows 1009 in the recording / reproducing order shown in FIG. 22 (step 3321). If the physical block being processed is the seventh, eighth or fifteenth or sixteenth sector (step 3322), since the user data is only partway, it is encoded into [248, 216, 33] RS code (step 3323). ), It writes in the area B2803 on the RAM 1402 (step 3324). A synchronization signal is added (step 3325), and run length limited encoding is performed (step 3326). Of the two sequences on the run length restriction code created in step 3317 and step 3326, a sequence having a good property is selected (step 3327), and written to the optical disc 301 through the LD driver 1405 and the optical pickup 302 (step 3328).
[0071]
Here, as a method of selecting a sequence with good characteristics, (1) a sequence having a maximum mark and a small maximum space is selected. (2) Select a low-frequency component of the code. (3) Various methods can be considered, such as selecting the smallest mark and the smallest space with a low occurrence frequency.
[0072]
Next, when the selected sequence is generated from the second seed, the seed and the random seed scrambled sequence are moved from the area B2803 on the RAM 1402 to the area A2802. If the selected sequence is generated from the first seed, the seed and the random seed scrambled sequence are moved from the area A 2802 on the RAM 1402 to the area B 2803. (Step 3329). Repeat until one ECC block is completed (step 3330). When one ECC block is completed, whether the data has been normally written on the optical disk, or the written data is read and compared with the data on the RAM (step 3331). When data for one ECC block is normally recorded on the optical disc 301, the processing ends.
[0073]
However, if recording fails for some reason during the recording of data, the same data is written to the same location, and the medium deteriorates. Therefore, in this case, the seed is changed and re-scrambled to rewrite the data. That is, the process shown in FIG. 34 is performed. First, the number of rewrites of the corresponding ECC block stored in the memory 2604 is read (step 3401), and “1” is added to the number of rewrites and stored in the memory 2604 (step 3402). The first seed consisting of the lower 7 bits of the number of rewrites and the output of the 1-bit register 2302 is used as one of the seeds 2201 shown in FIG. 22 in the area A2802 on the RAM 1402 and the seed (one in the physical block currently being processed). (Step 3403). At this time, since the number of rewrites is incremented by 1, the seed is always a different seed from the first time. Next, data in the BIS area in the first two physical blocks currently processed is [62, 30, 33] RS-encoded by the error correction encoding circuit 307 (step 3404). Next, the first two physical blocks of random seed scrambled data stored in the area A2802 on the RAM 1402 are descrambled (step 3405).
[0074]
Next, the shift register of the random seed scramble circuit is set with the first seed (step 3406). Next, the descrambled user data is randomly seed scrambled. At this time, the random seed scramble is performed in the order of the arrow 1009 of the recording / reproducing order shown in FIG. 22 (step 3407). If the physical block being processed is the seventh, eighth sector, or the fifteenth or sixteenth sector (step 3408), since the user data is only partway, it is encoded into [248, 216, 33] RS code (step 3409). ), It writes in the area A2802 on the RAM 1402 (step 3410). A synchronization signal is added (step 3411), and run length limited encoding is performed (step 3412). Next, the second seed in which only the lower 1 bit is inverted with respect to the first seed is selected as one of the seeds 2201 shown in FIG. 22 in the area B2803 on the RAM 1402, the seed in the physical block currently being processed ( (Step 3413).
[0075]
Next, the data in the BIS area in the first two physical blocks currently processed is [62, 30, 33] RS encoded by the error correction encoding circuit 307 (step 3414). Next, the shift register of the random seed scramble circuit is set with the second seed (step 3415). The user data obtained in step 3405 is randomly seed scrambled. At this time, random seed scramble is performed in the order of arrows in the recording / playback order shown in FIG. 22 (step 3416). If the physical block being processed is the seventh, eighth or fifteenth, sixteenth sector (step 3417), the user data is only partway, so it is encoded into [248, 216, 33] RS code (step 3418). ), It writes in the area B2803 on the RAM 1402 (step 3419). A synchronization signal is added (step 3420), and run length limited encoding is performed (step 3421). Of the two sequences on the run length restriction code created in steps 3412 and 3421, a sequence having a good property is selected (step 3422), and written to the optical disc 301 through the LD driver 1405 and the optical pickup 302 (step 3423).
[0076]
Next, when the selected sequence is generated from the second seed, the seed and the random seed scrambled sequence are moved from the area B2803 on the RAM 1402 to the area A2802. If the selected sequence is generated from the first seed, the seed and the random seed scrambled sequence are moved from the area A2802 to the area B2803 on the RAM 1402 (step 3424). Repeat until one ECC block is completed (step 3425). When one ECC block is completed, whether the data has been normally written on the optical disk or not, the written data is read and compared with the data on the RAM (step 3426). When data for one ECC block is normally recorded on the optical disc 301, the processing ends.
[0077]
Next, the operation during reproduction will be described with reference to the processing procedure of FIG. First, the optical disk device 2801 reads data from the optical disk (step 2501). First, run length limited code decoding is performed (step 2502) and stored in the RAM 1402 (step 2503). Error correction of the BIS area is performed (step 2504), and the ID written in the BIS area is confirmed (step 2505). In the third embodiment, since the BIS area is not scrambled, the descrambling process is not performed. If the ID is the ECC block that is in the read request, error correction of the LDC area is performed (step 2506), and error detection by EDC is performed (step 2507). If no error is detected by EDC, the process proceeds to step 2510. If an error is detected by EDC, the data is descrambled (step 2508), and error detection by EDC is performed again (step 2509). If an error is detected by EDC, the process is repeated from step 2501. If no error is detected by EDC, the added seed, ID information, etc. are deleted (step 2510), EDC is deleted (step 2511), and the decoded user data is output from interface 311 (step 2511). 2512). By controlling in this way, even when a random seed scrambled area and a non-random area are mixed on a single disc, it is possible to easily read out without providing special bits on the format to indicate that area. It can be carried out.
[0078]
Next, operations when the power is turned off and when the optical disk is taken out will be described with reference to the processing procedure shown in FIG. When a power OFF command or an optical disk eject command is generated, the optical disk device 2801 first refers to the information bit 2805 (step 3603), and proceeds to step 3606 if the information bit 2805 is cleared. If the information bit 2805 is set, the data in the memory 2604 is read (step 3604), and the rewrite count corresponding to the rewrite count recording area is incremented by 1 (step 3605). Thereafter, the number of rewrites stored in the memory 2604 is written in the tracks 3001 to 3002 of the disk 301 in accordance with the write sequence after step 3307 of the write sequence in FIG. 33 (step 3606), and then the optical disk is taken out and the power is turned off (step 3606). Step 3606).
[0079]
As shown in the third embodiment, after a plurality of RLL sequences are generated, a technique for producing a disk having a sequence having a good characteristic by selecting one having a good sequence characteristic is particularly a ROM disk. It is effective in the creation device. The ROM disk creation device can also be configured in the same manner as in the third embodiment.
[0080]
Further, according to the third embodiment, a run length code sequence with better properties can be obtained by selecting from a plurality of sequences.
[0081]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a schematic block diagram of an optical disc apparatus 2801 shown in the fourth embodiment. Reference numeral 311 denotes an interface for performing data input / output control with a host device, and 1406 denotes a microcomputer that controls the system. The microcomputer 1406 is connected to a control circuit 1411 in the system, and the control circuit 1411 controls the seed generator 2603, the error correction coding circuit 307, the scramble 2601 and the like via a control line (not shown). Reference numeral 1401 denotes an ID adder for adding additional information necessary for recording, such as an ID, to the user data given by the interface 311. Reference numeral 307 denotes an error correction coding circuit for adding an error correction code to the user data. 1402 Is a memory (RAM) for temporarily storing data. Reference numeral 2601 denotes a scrambler for randomizing data. This scrambler is the same as that described in the first embodiment, and includes a fixed seed M-sequence generator and a random seed scrambler. Reference numeral 305 denotes an encoding circuit for converting scrambled user data into a run length limit code suitable for recording on the optical disc 301, 302 a pickup for recording / reproducing data on the optical disc 301, and 1403 a spindle for rotating the disc. It is a motor.
[0082]
Reference numeral 1404 denotes a servo for controlling the optical pickup 302 and the like. A read channel 304 performs waveform equalization processing, binarization, and synchronization clock generation of the analog reproduction signal read from the optical disc 301. Reference numeral 306 denotes a decoder that decodes the read run-length limited code, and reference numeral 310 denotes the decoder shown in the first embodiment that cancels randomization performed by the scrambler 309 and restores the original user data. The scramble circuit includes a fixed seed M-sequence generator and a random seed descrambler. An error detection and correction circuit 308 detects an error based on the error correction code added by the error correction encoding circuit 307 and corrects the error. 1407 is necessary for recording the ID added by the ID adder 1401. This is an ID deletion device that deletes additional information and makes only user data. Reference numeral 2603 denotes a seed generator that generates and gives a new seed to the scrambler 309 every time a writing process is performed.
[0083]
Hereinafter, the operation of the optical disc apparatus shown in FIG. 18 will be described with reference to FIG. First, at the time of recording, additional information necessary for recording, such as an ID, is added to the user data input from the host interface 311 by the ID adder 1401. After that, the error correction coding circuit 307 performs error correction coding, stores it in the RAM 1402 in accordance with the format shown in FIG. 12, reads it in units of physical sectors, performs scrambling with a fixed seed, and then is given from the seed generator 2603. The seed is added to the head of the data read from the RAM, random seed scrambling is performed, the run length limited encoding circuit 305 performs the run length limited encoding, and the optical disk 301 is written. Thereafter, it is read and confirmed whether or not the data can be normally written on the optical disk. If the data has not been written normally, the data stored in the RAM 1402 is scrambled using a fixed seed again, and the seed is changed to perform random seed scramble. Then, run length limited encoding is performed, and writing is performed on the optical disc 301. When writing to the optical disc, it is written according to the format shown in FIG. That is, for sector generation, Gap 3704 and Guard 3705 for absorbing a deviation in write start timing following Header 3702 and Mirror 3703 formed on the optical disc, VFO area 3706 for generating a reproduction clock, and byte synchronization Subsequent to PS 3707, a scrambled seed 1 byte 3708 is written.
[0084]
Thereafter, user data is written according to the format of FIG. Further, the seed storage location may be embedded in an unused area among the BIS areas 1005, 1006, and 1007 shown in FIG. Next, the operation during reproduction will be described. At the time of reproduction, the data read from the optical disk is first decoded by the run length limited code decoding circuit 306, the seed is taken out from the head position 3708 of the data or the BIS areas 1005, 1006, 1007, and the random seed is generated by the descrambling circuit 310. Descrambling of descrambling and fixed seed scrambling is performed and stored in the RAM 1402 (step 3206). The error correction circuit 308 performs error correction processing, deletes the added ID information and the like, and outputs it to the host interface.
[0085]
By placing random seed scrambling on the medium side of the error correction circuit as shown in the present embodiment, the error correction encoding process can be omitted in the rewriting process, and therefore the rewriting process can be executed at high speed.
[0086]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth, sixth, and seventh embodiments, a method of applying random seed scrambling to an optical disc apparatus controlled by an existing optical disc control LSI incorporating an error correction encoding circuit and the like will be described. First, in the fifth embodiment, a scramble LSI 2605 that performs random seed scramble processing is placed closer to the host interface than the optical disk control LSI 2611. The scramble LSI 2605 outputs data similar to the interface circuit of the host computer 2610 that performs data input / output control with the host computer, the scramble circuit 2607, the descramble circuit 2609, and the host computer, and the data with the interface circuit 311 on the optical disk control LSI 2611. An interface circuit 2608 for performing input / output control is included. The seed generator 2613, the scramble circuit 2607, and the descramble circuit 2609 are the same as those described in the second embodiment. The microcomputer 1406 is connected to a control circuit 2614 in the scramble LSI 2605, and the control circuit 2614 controls the seed generator 2613, the scramble 2607, etc. via a control line (not shown).
[0087]
Next, the operation during recording will be described. First, when information such as the data size and recording location ID of the sector to be written is given from the interface 311, the information given to the optical disc control LSI 2611 is transmitted as it is through the interface 2608. Next, when user data for the first logical sector (2048 bytes) is received from the interface 2610, the seed generator 2613 generates a new seed and passes it to the scramble circuit 2607. A scramble circuit 2607 scrambles by adding a seed to the head of user data for one logical sector. The first 1 byte of the scrambled sequence is read by the microcomputer 1406, and the subsequent 2048-byte scrambled sequence is transferred to the optical disc control LSI 2611 through the interface 2608. Next, when user data for the second logical sector (2048 bytes) is received, if the logical sector is data to be written in the same ECC block as the first logical sector, the seed generator 2613 generates a new seed. do not do.
[0088]
If the logical sector is data to be written in a different ECC block than the first logical sector, the seed generator 2613 generates a new seed. In this way, user data for one ECC block is read. In the optical disc control LSI 2611, the ID addition circuit 1401 generates additional information 720 bytes such as identification address information of data such as ID and copy protection information and reserve information from the previous sector information, and writes it in the RAM 1402 in the format shown in FIG. Data is written in the three BIS areas 1005, 1006, and 1007 shown in FIG. The microcomputer 1406 writes the first 1 byte of the scrambled sequence read out earlier in the reserved area written with a fixed value in the additional information 720 bytes in the BIS areas 1005, 1006, and 1007 on the RAM 1402. Additional information 720 bytes including 1 byte written by the microcomputer 1406 is divided into 24 pieces of 30 bytes each. The error correction encoding circuit 307 performs [62, 30, 33] RS encoding on the data of 30 bytes, and stores each of 8 code words in the three BIS areas 1005, 1006, 1007 on the RAM 1402 shown in FIG. .
[0089]
Next, 2048 bytes (one logical sector) of user data 1101 is read from the interface 311. The ID adder 1401 adds a 4-byte error detection code (EDC) to the user data input from the interface 311 and stores it in the RAM 1402. Next, it is transferred to the error correction encoding circuit 307, which encodes it into [248, 216, 33] RS (Lead Solomon) code by 216 bytes, and four LDC areas 1001, 1002, 1003 on the RAM 1402 shown in FIG. Stored in 1004. When user data for one ECC block is read and error correction coding is performed, a synchronization signal (SYNC code) 1008 is further added to the left end. Next, the encoding circuit 305 reads data from the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 indicating the recording / reproducing order shown in FIG. 12, and 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction) are “physical sectors” for 4 kbytes. Are continuously read out and run length limited encoding is performed. Data of 4 kbytes subjected to run length restriction coding is written to the optical disc 301 via the LD driver 1405 and the optical pickup 302.
[0090]
Next, a processing procedure during reproduction will be described. During reproduction, data is read by the optical pickup 302, and binarization and synchronization clock generation are performed in the read channel 304. The decoding circuit 306 decodes the run length limited code, and temporarily stores the reproduction data in the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 shown in FIG. The error detection / correction circuit 308 first performs error correction processing of additional information 720 bytes such as ID including the first 1 byte of the scrambled sequence stored in the BIS area shown in FIG. Next, it is confirmed whether the ID written in the BIS area where the error correction processing has been performed is the ID of the ECC block to be reproduced. Here, if the ID is the ID of the ECC block or sector desired to be read, the microcomputer 1406 first reads the first 1 byte of the scrambled sequence stored in the BIS area, and the RAM in which the 1 byte is stored. Return the above data to a fixed value in the reserved area. Then, error correction processing of the LDC area is performed, additional information 720 bytes such as ID is deleted by the ID deletion circuit 1407, error check is performed using EDC, and user data 2048 bytes are descrambled via the interfaces 311 and 2608. Transfer to circuit 2609. The microcomputer 1406 adds the first 1 byte of the scrambled sequence read from the BIS area to the head of the user data 2048 bytes and performs descrambling. The descrambled sequence is transferred from the interface 2610 to the host computer.
[0091]
By adopting the configuration of the fifth embodiment as described above, since the scramble is released after the error correction process is completed, the error correction capability does not deteriorate due to the error propagation of the random seed scramble. In the fifth embodiment, in each ECC block, each logical sector is subjected to random seed scramble processing using the same seed. However, a method of continuously scrambling one ECC block 64 Kbytes is also conceivable. A method of performing random seed scramble processing using different seeds for each logical sector is conceivable. In this case, it is necessary to secure a 32-byte area as an area for storing the first scrambled byte in the BIS area.
[0092]
In addition, since random seed scramble causes error propagation, it is desirable to perform scramble processing on the user side rather than error correction coding in consideration of relieving data even if error correction is impossible.
[0093]
Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, a scramble LSI 2701 that performs random seed scramble processing is placed closer to the optical disc medium than the optical disc control LSI 2611. The scramble LSI 2701 includes decoding circuits 2704 and 2706 for run length limited codes, encoding circuits 2702 and 2705, a scramble circuit 2703, a descrambling circuit 2707, and a seed generator 2708. The scramble circuit 2703 and the descramble circuit 2707 are the same as those described in the third embodiment. The seed generator is the same as that described in the second embodiment.
[0094]
Next, the operation during recording will be described. First, when information about a sector to be written is given from the interface 311, the optical disc control LSI 2611 uses the ID addition circuit 1401 to determine the identification address information of data such as ID, copy protection information, and reserve information from the information about the previous sector. Additional information 720 bytes is generated and written in the RAM 1402 in the format shown in FIG. Data is written in the three BIS areas 1005, 1006, and 1007 shown in FIG. The additional information 720 bytes generated by the ID adding circuit 1401 is [62, 30, 33] RS-coded by 30 bytes and divided into 24 pieces. The error correction encoding circuit 307 performs [62, 30, 33] RS encoding on the data of 30 bytes, and stores each of 8 code words in the three BIS areas 1005, 1006, 1007 on the RAM 1402 shown in FIG. .
[0095]
Next, 2048 bytes (one logical sector) of user data 1101 is read from the interface 311. The ID adder 1401 adds a 4-byte error detection code (EDC) to the user data input from the interface 311 and stores it in the RAM 1402. Next, the data is transferred to the error correction coding circuit 307, which is coded into [248, 216, 33] RS code by 216 bytes and stored in the four LDC areas 1001, 1002, 1003, 1004 on the RAM 1402 shown in FIG. . When user data for one ECC block is read and error correction coding is performed, a synchronization signal (SYNC code) 1008 is further added to the left end.
[0096]
Next, the encoding circuit 305 reads data from the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 indicating the recording / reproducing order shown in FIG. 12, and 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction) are “physical sectors” for 4 kbytes. Are continuously read out and run length limited encoding is performed. The data for 4 kbytes subjected to run length restriction coding is transferred to the scramble LSI 2701. In the scramble LSI 2701, the data for 4 kbytes subjected to the run length limit coding is returned to the user data by the decoding circuit 2704. The 1-byte seed generated by the seed generator 2708 is embedded in the reserve area of the BIS area and used as a preset value for the random seed scrambler. The decoded user data is scrambled by a scrambler 2703 and then subjected to run length limited encoding by an encoding circuit 2702 again. The data is written on the optical disc 301 through the LD driver 1405 and the optical pickup 302.
[0097]
Next, a processing procedure during reproduction will be described. During reproduction, data is read by the optical pickup 302, and binarization and synchronization clock generation are performed in the read channel 304. The decoding circuit 2706 decodes the run length limited code and extracts the seed embedded in the BIS area. The extracted seed is used as a preset value for a random seed descrambler in the descrambling circuit 2707. The descrambled sequence is again run-length limited encoded by the encoding circuit 2705 and sent to the optical disc control LSI 2611. The optical disc control LSI 2611 decodes the run length limit code again, and temporarily stores the reproduction data in the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 shown in FIG. The error detection / correction circuit 308 first performs error correction processing of additional information 720 bytes such as ID stored in the BIS area shown in FIG. Next, it is confirmed whether the ID written in the BIS area where the error correction processing has been performed is the ID of the ECC block to be reproduced.
[0098]
Here, if the ID is the ID of the ECC block or sector desired to be read, error correction processing of the LDC area is performed, the ID deletion circuit 1407 deletes additional information 719 bytes such as ID, and the EDC is used. An error check of user data 2048 bytes is performed. Thereafter, the user data 2048 bytes are transferred to the host computer via the interface 311. As described above, with the configuration of the sixth embodiment, random seed scramble can be applied by adding the scramble LSI 2701 to the existing optical disc control LSI 2611.
[0099]
Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, the random seed scramble process is processed by the microcomputer 1406 in a software manner.
[0100]
Next, the operation during recording will be described. First, when information about a sector to be written is given from the interface 311, the optical disc control LSI 2611 uses the ID addition circuit 1401 to determine the identification address information of data such as ID, copy protection information, and reserve information from the information about the previous sector. The additional information 720 bytes is generated. The microcomputer 1406 determines the seed by performing the calculation represented by Equation 8.
[0101]
[Equation 8]

[0102]
Here, k indicates the kth seed generation. n is an appropriate 256 and a sparse number. The 1-byte seed generated by the microcomputer 1406 is written to the reserved area in the 720-byte generated by the ID addition circuit 1401 through the control line 3801. 720 bytes are divided into 24 by 30 bytes. The error correction encoding circuit 307 performs [62, 30, 33] RS encoding on the data of 30 bytes, and stores each of 8 code words in the three BIS areas 1005, 1006, 1007 on the RAM 1402 shown in FIG. .
[0103]
Next, 2048 bytes (one logical sector) of user data 1101 is read from the interface 311. The ID adder 1401 adds a 4-byte error detection code (EDC) to the user data input from the interface 311 and stores it in the RAM 1402. Next, the microcomputer 1406 scrambles the control line 3802 by performing the calculation represented by Equation 2 on the data stored in the RAM.
[0104]
[Expression 2]

[0105]
In this calculation, bi is the i-th user data to be read. The calculation is performed by reading data bit by bit from the beginning of user data on the RAM 1402 and substituting it into bi. ci is the i-th operation result and is a scrambled value. The microcomputer 1406 writes the value of ci into the RAM. The 1-byte seed generated by the microcomputer is used as an initial value from c-7 to c0 in calculating the number 2.
[0106]
When the scramble by the microcomputer 1406 is completed, it is transferred to the error correction encoding circuit 307, which is encoded into [248, 216, 33] RS (Lead Solomon) code by 216 bytes, and four LDC areas on the RAM 1402 shown in FIG. Stored in 1001, 1002, 1003, and 1004. When user data for one ECC block is read and error correction coding is performed, a synchronization signal (SYNC code) 1008 is further added to the left end. Next, the encoding circuit 305 reads the data from the area B1409 on the RAM 1402 in accordance with the arrow 1009 indicating the recording / reproducing order shown in FIG. 12, and stores 31 stages (one stage is one byte in the vertical direction) for 4 kbytes. Read continuously as “physical sector” and run length limited encoding. Data of 4 kbytes subjected to run length restriction coding is written to the optical disc 301 via the LD driver 1405 and the optical pickup 302.
[0107]
Next, a processing procedure during reproduction will be described. During reproduction, data is read by the optical pickup 302, and binarization and synchronization clock generation are performed in the read channel 304. The decoding circuit 306 decodes the run length limited code. In accordance with the arrow 1009 shown in FIG. The error detection / correction circuit 308 performs error correction processing of additional information 720 bytes such as ID stored in the BIS area shown in FIG. Next, it is confirmed whether the ID written in the BIS area where the error correction processing has been performed is the ID of the ECC block to be reproduced.
[0108]
Here, if the ID is the ID of the ECC block or sector desired to be read, error correction processing in the LDC area is performed. Next, the microcomputer 1406 reads the seed written in the BIS area and performs the calculation of Equation 3 on the user data stored in the RAM.
[0109]
[Equation 3]

[0110]
The 1-byte seed is used as an initial value from c-7 to c0 in calculating Formula 3. bi is the value of the i-th bit after scrambling, and ci is the value of the i-th bit from the beginning of the read sequence.
[0111]
After completion of the scramble, the ID deletion circuit 1407 deletes additional information 720 bytes such as ID. Thereafter, an error check of user data 2048 bytes is performed using EDC. Thereafter, the user data 2048 bytes are transferred to the host computer via the interface 311. By adopting the configuration of the seventh embodiment as described above, random seed scrambling can be applied only by software processing without changing the existing optical disc control LSI 2611. Therefore, even in a system in which an existing optical disk control LSI is mounted, random seed scrambling can be applied by making a small change.
[0112]
Next, an eighth embodiment will be described. In general, when an optical disk is used as a computer recording medium, it is said that it is necessary to withstand a larger number of rewrites than when an optical disk is used for audio. This is because the computer performs disk management while frequently rewriting the FAT (File Allocation Table) written in the disk. The area in which the FAT is written is larger than the area in which general data is written. It is said that rewriting more than 10 times occurs. By the way, the optical disk drive 3904 in this embodiment is an optical disk drive having an object command compatible interface for performing file management in the optical disk drive 3904, and is written from the host computer 3905 with a file name instead of a specific physical address. , Reading is performed. FIG. 37 shows an optical disc medium 301 used in this embodiment. The optical disc medium 301 is divided into an area 3702 to be written by random seed scramble and areas 3701 and 3703 to be written without random seed scramble. In 3702 and 3703, the FAT is written in a scrambled form and an unscrambled form, respectively.
[0113]
FIG. 39 is a schematic block diagram of a DVD device according to the eighth embodiment. 311 performs data input / output control with the host device, and converts a file name and a physical address. Reference numeral 1406 denotes a microcomputer that controls the system. The microcomputer 1406 is connected to the interface 311 and controls the interface 311. The microcomputer 1406 is connected to a control circuit 1411 in the system, and the control circuit 1411 controls the seed generator 2603, the error correction coding circuit 307, the scramble 2601, and the like via a control line (not shown). Reference numeral 1401 denotes an ID adder for adding additional information necessary for recording, such as an ID, to user data given by the interface 311. Reference numeral 1402 denotes a memory (RAM) for temporarily storing data. Reference numeral 3902 denotes a scrambler for randomizing data. This scrambler is the scrambler shown in FIG. 45, and includes a fixed seed M-sequence generator and a random seed scrambler. This is almost the same as that described in the first embodiment, but differs from the first embodiment in that a switch 4506 is provided that can select whether or not to perform random seed scrambling. The switch 4506 is controlled by a signal line 4507 indicating random seed scramble ON / OFF controlled by a microcomputer. 3901 is a seed generator that gives a different seed to the random seed scrambler in the scrambler 3902 every time it is written. Reference numeral 307 denotes an error correction encoding circuit for adding an error correction code to scrambled user data. Reference numeral 305 denotes an encoding for converting the user data to which the error correction code is added into a run length limited code suitable for recording on the optical disc 301. A circuit 302 is a pickup for recording / reproducing data on the optical disc 301, and 1403 is a spindle motor for rotating the disc. Reference numeral 1404 denotes a servo for controlling the optical pickup 302 and the like.
[0114]
A read channel 304 performs waveform equalization processing, binarization, and synchronization clock generation of the analog reproduction signal read from the optical disc 301. 306 is a decoder that decodes the read run length limited code, 308 is an error detection and correction circuit that detects an error based on the error correction code added by the error correction encoding circuit 307 and corrects the error, Reference numeral 3903 denotes a descrambling circuit that cancels the randomization performed by the scrambler 3902 and restores the original user data. This descrambling device is the descrambling device shown in FIG. A generator 4601 and a random seed descrambler 4603 are included. This is almost the same as that described in the first embodiment, but differs from the first embodiment in that a switch 4606 is provided that can select whether or not to perform random seed descrambling. The switch 4606 is controlled by a signal line 4607 indicating ON / OFF of random seed scramble controlled by a microcomputer. Reference numeral 1407 denotes an ID deleting device that deletes additional information necessary for recording such as an ID added by the ID adding device 1401 to make only user data.
[0115]
FIG. 40 is a diagram illustrating a seed generator 3901 according to the eighth embodiment. 1301 and 1302 are 1-bit shift registers, and 1303 is an exclusive OR circuit. The 1-bit shift register 1301 contains an appropriate value other than all zeros in the initial state. When a seed is requested at the time of data writing, clock (1305) is input, and the values of the 1-bit shift registers 1301 and 1302 are shifted to the left. The output value of the exclusive OR circuit 1303 is input to the 1-bit shift register 1302. Thereafter, the value is output as a seed to the scramble circuit 3902 through the 8-bit seed output line 1307 of the seed stored in the 1-bit shift registers 1301 and 1302.
[0116]
Hereinafter, the operation of the DVD apparatus shown in FIG. 39 will be described. First, the recording operation will be described with reference to the optical disc shown in FIG. 37 and the recording processing procedure shown in FIG.
[0117]
First, when the file name and file size to be written are input from the interface 311 (step 4101), the microcomputer 1406 reads the FAT stored in the area 3703 (step 4102), and the size of the file to be written. Then, the physical address for writing is calculated (step 4103). Next, data to be written is fetched from the interface 311 (step 4104), and writing is performed without random seed scramble to the location in the area 3701 indicated by the physical address calculated in step 4103 (step 4105).
[0118]
Next, the FAT is updated, and the FAT is written in the area 3703 without random seed scrambling (step 4106). Next, the same FAT is randomly seed scrambled and written in the area 3702 (step 4107). Next, the FAT written in the area 3703 is read, and it is checked whether or not an error can be written (step 4107). Since the area 3703 is written without being scrambled, the medium deteriorates faster than the area 3702 and an error occurs earlier. If the error is within the error correctable range in step 4107, the writing process is terminated. If the error is larger than the error correctable range in step 4107, the FAT stored in the area 3702 is read and descrambled and stored in the area 3704. Thereafter, the area 3704 is used as the FAT area (step 4109). Next, the writing process is terminated.
[0119]
As shown in the eighth embodiment, by storing the scrambled FAT, the FAT data frequently written can be protected. In addition, data can be read out by an existing optical disc apparatus that does not support scramble by writing one of the data area and FAT that does not frequently rewrite on the optical disc medium without being scrambled.
[0120]
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIGS. 39, 42, and 44. FIG. A block diagram of a DVD apparatus according to the ninth embodiment is shown in FIG. However, the DVD device 3904 according to the ninth embodiment is not an object command compatible optical disk, and the file management is performed by the host computer, and the logical block address or physical block address specified by the host computer by the write command is used. This is a DVD device that writes to an address.
[0121]
As shown in FIG. 42, the DVD apparatus 3904 according to the present embodiment scrambles a part 4202 of an optical disk medium to be written and writes it, an area to write a part 4203 of an optical disk medium to be written without scramble, The track 4201 stores information on which track from which track is to be written by scrambling, or information on which track is written from which track without being scrambled.
[0122]
Similar to the scramble mode information 2902, 2903, 2904, and 2905 shown in the second embodiment, the reliability of this information can be improved by using a plurality of places, strong ECC, and the like. When the power is turned on or the disk medium is replaced, the DVD device 3904 of the present embodiment displays a message indicating a scramble compatible area (information on which track is scrambled and written from which track, or which Information indicating which track is the area to be written without being scrambled) is transmitted to the host computer (step 4301). The host computer scrambles the FAT data that is particularly frequently rewritten or the data that is particularly frequently rewritten due to the nature of the application in the area to be written. The host computer calculates the scrambled logical sector number or physical sector number using the message indicating the scramble corresponding area obtained in step 4301, and allocates data that is particularly frequently rewritten such as FAT data to the sector of the area to be written by performing the scramble. Write by issuing a write command. As shown in the ninth embodiment, the FAT data frequently written can be protected by scrambled and storing the FAT and especially the frequently written area.
[0123]
Next, a tenth embodiment will be described with reference to FIGS. 39 and 43. FIG. A block diagram of a DVD device according to the tenth embodiment is shown in FIG. However, the DVD device 3904 in the tenth embodiment is not an optical disk corresponding to the object command, like the DVD device in the ninth embodiment. The file management is performed by the host computer, and the file command is designated by the host computer. This is a DVD device that writes to an address such as a logical block address or a physical block address.
[0124]
The DVD apparatus 3904 of this embodiment records scramble mode information 2902, 2903, 2904, and 2905 indicating whether or not the optical disk medium of this embodiment is scrambled as in the second example. When the power is turned on or the disk medium is replaced, as shown in FIG. 43, the DVD device 3904 reads scramble mode information 2902, 2903, 2904, 2905 from the optical disk medium, and sends a message indicating that the optical disk is a scramble compatible optical disk. (Step 4301).
[0125]
The host computer randomly scrambles the data when writing the optical disk that is currently being written to a scramble-compatible optical disk, such as FAT data, or data that is especially rewritten, or data that is known to be rewritten by the application. To instruct the DVD device to write.
[0126]
Specifically, whether or not to perform random seed scramble is specified by a predetermined bit in a command byte issued from the host computer to the DVD device. The DVD device 3904 controls the signal line 4507 indicating random seed scramble ON / OFF to be ON and scrambles and specifies the data if the determined 1 bit in the command byte indicates scramble. Write to the specified address. The DVD device 3904 controls the signal line 4507 indicating the random seed scramble ON / OFF to be OFF and does not randomly scramble the data if the predetermined one bit in the command byte indicates that the scramble is not performed. Write to the address specified by. As shown in the tenth embodiment, FAT data that frequently writes data can be protected by scrambled and stored the FAT and particularly frequently written areas. In addition to the method of using one bit in the command byte, the method of specifying whether or not the host computer performs random seed scramble to the DVD device is not limited to the method of transmitting to the other as a message byte, There is a method of writing a specific value to one bit of a predetermined specific register in the interface unit in the DVD device. These methods are effective when there are no empty bits in the command byte. In particular, in an interface such as SCSI, a method of transmitting as one bit in the message byte is considered to be effective, and in the ATA interface, a method of writing a specific value in one bit of a specific register determined in advance is considered effective. .
[0127]
Next, an eleventh embodiment will be described with reference to FIG. The DVD device of this embodiment is also shown in FIG. FIG. 38 is a diagram showing an optical disk medium 301 according to the eleventh embodiment, in which a part of the optical disk medium 301 is cut and a cross section is shown. The optical disc 301 has n recording layers, 3801 and 3802 from the surface, and 3803 the layer farthest from the surface. In general, since the layer 3803 farthest from the surface does not need to transmit light deeper than that, a metal can be used as a reflective layer for reflecting light. However, the layers 3801 and 3802 closer to the surface are Since it is necessary to transmit light deeper, it is not possible to use a metal as the reflective layer, and a flow phenomenon is likely to occur, and medium deterioration due to overwriting is likely to occur. Therefore, in this embodiment, the first recording layer 3801 from the surface, the first recording layer 3802,..., The n−1th recording layer from the surface are random seed scrambled to prevent medium deterioration. The data is recorded on the medium, and the nth recording layer 3803, which is the first layer from the surface, is recorded without performing random seed scramble. On the innermost track 3804 of each layer, scramble mode information 2902, 2903, 2904, 2905 indicating whether each layer supports random seed scramble is recorded as in the second embodiment.
[0128]
The optical disk drive reads the scramble mode information of each layer written on the innermost circumference when the power is turned on, the optical disk medium is changed, or the layer being accessed is moved, and the value is stored in the microcomputer. Then, it is controlled whether writing is performed after random seed scrambling at the time of writing or without performing random seed scrambling. By doing so, a DVD device that does not support random seed scramble can be handled as a single-layer optical disk having only the n-th layer 3803. In a DVD device that supports random seed scramble, It can be handled as an optical disc that has n recording layers and can guarantee the number of rewrites of all layers to a certain level or more, and is handled as an optical disc having a recording capacity of n times that of an optical disc of only one layer. Such an optical disc has, for example, image quality and sound quality in a DVD device that does not support random seed scramble by putting basic data such as images and sounds in the recording layer 3803 and interpolation data in the recording layers 3801 and 3802. In a DVD apparatus that can reproduce only poor data, and that supports random seed scrambling, it can also be used as an optical disc medium that can reproduce high-quality image quality and sound quality.
[0129]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be modified and implemented without departing from the gist, regardless of the application field.
[0130]
【The invention's effect】
According to the present invention, random seed scramble that can prevent medium deterioration by applying arbitrary seed data to original data to be recorded on a disk and performing data scrambling is applied to a next-generation optical disk. Can do. Furthermore, even if sectors to which random seed scramble is applied and sectors that are not so are mixed on one optical disc, it can be reproduced. Further, a device that does not employ random seed scramble or a device that does not employ random seed scramble can read and write data on the same optical disk.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a scramble circuit of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a descrambling circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed block diagram of a scramble circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed circuit diagram of an M-sequence generator according to the first embodiment of this invention.
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of a secondary scramble circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a detailed block diagram of a descrambling circuit according to the first embodiment of this invention.
FIG. 8 is a detailed circuit diagram of a secondary descrambling circuit according to the first embodiment of this invention.
FIG. 9 is a conceptual diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a recording format diagram of the next generation optical disc.
FIG. 11 is a data sector format diagram of the second embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a recording format diagram according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows a recording format according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a system block diagram according to a second embodiment of this invention.
FIG. 15 is a processing flowchart at the time of recording according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 16 is a processing flowchart at the time of reproduction according to the second embodiment of this invention;
FIG. 17 is a schematic block diagram of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram of an optical disc system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a detailed block diagram of a seed generator according to the second embodiment of this invention.
FIG. 20 is a block diagram of a scramble circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a block diagram of a descrambling circuit according to a second embodiment of this invention.
FIG. 22 is a diagram showing a recording format according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a block diagram of a rewrite count recording memory according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a part of a processing flowchart at the time of recording according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 25 is a processing flowchart during reproduction according to the third embodiment of this invention;
FIG. 26 is a block diagram of an optical disc system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a block diagram of an optical disc system according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram of an optical disc system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a schematic diagram of an optical disc medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a schematic diagram of an optical disc medium according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a processing flowchart for partial rewriting according to the second embodiment of this invention;
FIG. 32 is a processing flowchart at power-on and when an optical disc is inserted according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 33 is a part of a processing flowchart during recording according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a part of a processing flowchart at the time of recording according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 35 is a block diagram of an optical disc system according to a seventh embodiment of this invention.
FIG. 36 is a part of a processing flowchart when the power is turned off and the optical disk is ejected according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a schematic diagram of an optical disc medium according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a schematic diagram of an optical disc medium according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a block diagram of optical disc systems according to eighth to eleventh embodiments of the present invention.
FIG. 40 is a detailed block diagram of a seed generator according to eighth to eleventh embodiments of the present invention.
FIG. 41 is a flowchart showing processing during recording according to the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 42 is a schematic diagram of an optical disc medium according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 43 is a flowchart showing processing at power-on or disk replacement according to the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 44 is a flowchart showing processing at power-on or disk replacement according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 45 is a detailed block diagram of a scrambler according to the eighth to eleventh embodiments of the present invention.
FIG. 46 is a detailed block diagram of a descrambler according to the eighth to eleventh embodiments of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 to 104: 1-bit register
105 to 109: Exclusive OR circuit
201 to 204: 1-bit register
205 to 209: Exclusive OR circuit
301: Optical disc
302: Optical head
303: Recording / playback amplifier
304: Data recovery circuit
305: Run length limited encoding circuit
306: Run length limited code decoding circuit
307: Error correction coding circuit
308: Error correction circuit
309: Scramble circuit
310: Descramble circuit
311: Host I / F
401: M series generator
402: Exclusive OR circuit
403: Random seed scrambler
404: Random data addition circuit
405: Secondary scramble circuit
501: Exclusive OR circuit
502 to 516: 1-bit register
601 to 604: exclusive OR circuit
605 to 612: 1-bit register
701: M series generator
702: Exclusive OR circuit
703: Random seed descrambler
704: Secondary descrambling circuit
705: Random data deletion circuit
801 to 808: 1-bit register
809 to 812: Exclusive OR circuit

Claims (3)

Add seed data to randomize the data,
An arithmetic means for determining randomized data of at least one bit by an arithmetic operation using at least one bit of data obtained by adding seed data to the data and randomized multi-bit data; and the randomized Writing means for writing the recorded data to a recording medium,
Each time rewriting, the seed data uses a different value, and a part of the seed data includes a part of a sector number or a track number,
Further, file management information generating means for generating file management information to be written without being scrambled first and file management information to be written after being scrambled second, and
At the time of data writing, writing means for simultaneously updating the first and second file management information,
At the time of data reading, data is read using only the first file information,
When an error occurs in the first file information, reading means for reading the file management information from the second file management information,
A recording / reproducing apparatus comprising: file management information storage area generating means for creating a first file management information storage area in an area different from the area where the first file management information is stored. Add seed data to randomize the data,
Determine at least 1-bit randomized data by calculation using at least 1-bit data of data with seed data added to the data and randomized multiple-bit data,
Each time the rewriting is performed, the seed data is a reproducing device that reproduces the data from a recording medium recorded using a different value,
Computation means for obtaining 1-bit randomization cancellation data by computation using randomized data of a plurality of bits,
The data includes at least an ID and user data,
When the data is reproduced without using the calculation means, and a judgment means for judging whether the ID of the reproduced data is an ID desired to be read is provided, and the ID of the reproduced data is an ID desired to be read. Is reproduced as it is, and when the ID of the reproduced data is not the ID desired to be read, the reproducing device reproduces the data using the arithmetic means. Add seed data to randomize the data,
At least 1-bit random data is determined by calculation using at least 1-bit data of data obtained by adding seed data to data and past randomized multiple-bit data,
Each time the rewriting is performed, the seed data is a reproducing device that reproduces the data from a recording medium recorded using a different value,
Computation means for obtaining 1-bit randomization cancellation data by computation using randomized data of a plurality of bits,
The data includes at least user data and an error detection code,
When data is reproduced without using the calculation means, and error detection means for detecting an error in the reproduced data using an error detection code is provided. The reproduction apparatus is characterized in that data is reproduced using the arithmetic means.

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