KR20080025843A - 기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치 - Google Patents

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KR20080025843A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기록매체에 데이터를 효율적으로 기록 및/또는 기록매체 데이터를 효율적으로 재생하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 기록층을 구비한 기록매체에 있어서, 기록매체는 스페어영역(spare area), 관리영역을 구비하되, 스페어영역은 동일 기록층의 결함영역을 대체하는 제1스페어영역과 모든 기록층의 결함영역을 대체하는 제2스페어영역을 구비하고, 관리영역은 제1스페어영역과 제2스페어영역의 상태를 나타내는 관리정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체를 제공한다.
Figure P1020060090509
기록매체, 결함영역, 스페어영역

Description

기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치{Recording medium, Method and Apparatus for recording/reproducing information on/from the recording medium}
도 1은 본 발명에 따른 기록매체 구조의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 결함리스트의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS)의 제1실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS)의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 스페어영역의 상태를 나타내는 정보의 제1실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 스페어영역의 상태를 나타내는 정보의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS) 의 제3실시예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생장치의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20:기록재생부 11:픽업부
12:제어부 13:신호처리부
14:서보부 15:메모리
16:마이컴 17:AV디코더
18:AV인코더
본 발명은 기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기록매체에 데이터를 효율적으로 기록 및/또는 기록매체 데이터를 효율적으로 재생하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
기록매체로서 대용량의 데이터를 기록할 수 있는 디스크가 널리 사용되고 있 다. 그 중에서도 최근에는 고화질의 비디오 데이터와 고음질의 오디오 데이터를 장시간 동안 기록하여 저장할 수 있는 새로운 고밀도 기록매체(예를 들어, 블루레이 디스크(Blu-ray Disc: BD))가 개발되고 있다.
차세대 기록매체 기술인 블루레이 디스크(BD)는 기존의 DVD를 현저하게 능가하는 데이터를 기록할 수 있는 차세대 광기록 솔루션으로 근래에 다른 디지털기기와 함께 이에 대한 세계 표준의 기술사양이 정립되고 있다.
한편, 블루레이 디스크(BD)와 같은 차세대 고밀도 기록매체를 이용한 기록재생방법 중 적어도 하나 이상의 기록층을 구비한 기록매체에 결함이 발생하는 경우에 대한 바람직한 관리방법이 제시되지 않아, 본격적인 블루레이 디스크(BD) 기반의 기록재생장치를 개발하는 데 많은 제약이 따르고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 결함이 발생한 경우에 효과적으로 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체의 데이터를 재생하기 위한 기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적어도 하나 이상의 기록층을 구비한 기록매체에 있어서, 상기 기록매체는 스페어영역(spare area), 관리영역을 구비하되, 상기 스페어영역은 동일 기록층의 결함영역을 대체하는 제1스페어영역과 모든 기록층의 결함영역을 대체하는 제2스페어영역을 구비하고, 상기 관리영 역은 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 상태를 나타내는 관리정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 결함영역이 존재하면, 동일 기록층의 제1스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하거나 또는 상기 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용 불가능하면, 상기 동일 기록층 또는 다른 기록층의 제2스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하는 단계; 및 결함관리정보를 관리영역에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 관리영역으로부터 사용가능한 스페어영역의 위치정보를 독출하고, 결함영역이 존재하면, 상기 결함영역의 데이터를 상기 스페어영역에 대체기록하되, 상기 결함영역과 동일 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제1스페어영역이 제2스페어영역보다 우선하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 관리영역으로부터 사용가능한 스페어영역의 위치정보를 독출하는 픽업부와, 결함영역이 존재하면, 상기 결함영역의 데이터를 상기 스페어영역에 대체기록하도록 상기 픽업부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 결함영역과 동일 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제1스페어영역이 제2스페어영역보다 우선하게 제어하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 기록매체 및 기록매체 기록재생방법 등에 대한 바람직 한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야됨을 밝혀두고자 한다.
본 발명에서 "기록매체"는 데이터가 기록되어 있거나, 기록가능한 모든 매체를 의미하며, 예를 들어, 디스크, 자기테이프 등 기록방식에 상관없이 모든 매체를 포괄하는 의미이다. 이하 본 발명은 설명의 편의를 위해 기록매체로서 디스크(disc) 특히 "블루레이 디스크(BD)"를 예로 하여 설명하고자 하나, 본 발명의 기술사상은 다른 기록매체에도 동일하게 적용가능함은 자명하다 할 것이다.
또한, 본 발명에서 "관리영역"은 기록매체의 관리정보를 기록하는 영역을 의미한다. 본 발명에서 관리영역으로 디스크 관리영역(Disc Management Area: DMA)을 기준으로 설명하나, 임시 디스크 관리영역(temporary DMA: TDMA)에서도 적용가능함을 밝혀둔다. 관리영역에는 결함을 관리하기 위한 결함리스트(Defect List: DFL)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서, DMA는 이너영역 및 아우터영역에 각각 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에서 "결함관리정보"는 디스크의 기록재생시 발생하는 결함에 대한 정보를 의미한다. 상기 관리영역에 결함관리정보를 기록할 수 있는데, 특히, 관리영역 중 결함리스트에 결함관리정보를 기록할 수 있다. 예를 들어, 결함관리정 보는 디스크 내에 발생한 결함영역의 일 예인 결함 클러스터(defective cluster) 위치정보 및 상기 결함 클러스터를 대체한 대체 클러스터(replacement cluster)의 위치정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 "결함타입"은 결함이 나타내는 타입을 의미한다. 예를 들어, BD-RE에서 결함타입은 결함 클러스터를 위한 재할당 어드레스(reallocation address)가 할당되는 RAD(re-allocatable defect)타입, 결함 클러스터를 위한 재할당 어드레스(reallocation address)가 할당되지 않는 NRD(non-re-allocatable defect)타입, 및 결함 가능영역인 결함 가능성이 있는 클러스터들로 구성되는 PBA(possibly bad area)타입 등이 가능하다. RAD타입은 스페어 위치(spare location) 및/또는 대체 위치(alternative location)에 데이터가 기록되고, 결함 클러스터에 대한 정보는 결함리스트에 기록하는 제1RAD타입과 원래 위치(original location)에 데이터를 기록하고 스페어 영역에 결함 클러스터의 위치만 할당해 두는 제2RAD타입이 가능하다. 또한, BD-R에서 결함타입은 싱글 클러스터 결함(single cluster defects)으로서 하나의 재할당 어드레스(reallocation address)가 할당되고, 오리지널 데이터가 스페어 위치(spare location)에 기록되는 RAD(re-allocated defect)타입, 싱글 클러스터 결함(single cluster defects)으로서 결함을 나타내고, 재할당 어드레스(reallocation address)가 할당되지 않는 NRD(non-re-allocated defect)타입, 연속적인 복수의 클러스터 결함(contiguous multiple cluster defects)으로서 재할당 어드레스들(reallocation addresses)의 연속적인 범위가 할당되고, 오리지널 데이터가 스페어 위치(spare location)에 기록되는 CRD(contiguous re-allocated defect)타입이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 기록매체 구조의 일 실시예를 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해 기록매체는 재기록가능한 블루레이 디스크(BD-RE)를 예로 하여 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다른 기록매체에도 적용가능함은 자명한 사실이다. 또한, 기록매체의 기록층이 하나인 싱글 레이어(single layer)를 기준으로 설명하나, 본 발명은 복수의 기록층을 가지는 기록매체에도 적용가능함을 밝혀둔다.
본 발명이 적용가능한 디스크(BD-RE)는, 디스크 내주로부터 이너영역(inner zone), 데이터영역(data zone) 및 아우터영역(outer zone)으로 구성된다. 상기 데이터영역 내에는, 사용자 데이터를 기록하는 유저데이터영역(user data area)과, 디스크 결함관리를 위한 스페어영역(spare area)을 구비한다. 또한, 스페어영역은 데이터영역의 내주에 위치하는 내주 스페어영역(ISA)과 데이터영역의 외주에 위치하는 외주 스페어영역(OSA)으로 구비되어 진다. 단, 스페어영역은 필요에 따라 할당되지 않을 수도 있다.
이때, 스페어영역은 예비 스페어영역(reserved spare area)과 비예비 스페어영역(unreserved spare area)으로 구비되는데, 본 발명에서 예비 스페어영역을 제1스페어영역, 비예비 스페어영역을 제2스페어영역으로 명명하고 예비 스페어영역과 제1스페어영역, 비예비 스페어영역과 제2스페어영역은 동일한 개념으로 사용됨을 밝혀둔다. 또한, 내주 스페어영역에서의 예비 스페어영역을 제1내주 스페어영역, 내주 스페어영역에서의 비예비 스페어영역을 제2내주 스페어영역이라 명명하고, 외주 스페어영역에서의 예비 스페어영역을 제1외주 스페어영역, 외주 스페어영역에서 의 비예비 스페어영역을 제2외주 스페어영역이라 명명한다.
본 발명에서 예비 스페어영역은 각 기록층에서 발견되는 결함영역의 데이터를 대체기록하기 위한 스페어영역으로, 기본적으로 예비 스페어영역과 다른 기록층에서 발견되는 결함영역의 데이터를 대체하기 위해서는 사용될 수 없다. 다만, 다른 기록층에서 발견되는 결함영역의 데이터를 대체하기 위한 비예비 스페어영역이 존재하지 않는 경우에는 예비 스페어영역을 사용할 수 있다. 비예비 스페어영역은 모든 기록층에서 발견되는 결함영역의 데이터를 대체기록하기 위한 스페어영역이다. 즉, 비예비 스페어영역은 비예비 스페어영역과 동일한 기록층에서 발견된 결함영역의 데이터를 대체기록하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 비예비 스페어영역과 다른 기록층에서 발견된 결함영역의 데이터를 대체기록하기 위해 사용될 수 있다.
관리영역인 DMA는 이너영역에서 DMA2, DMA1이 구비되고, 아우터영역에서 DMA3, DMA4가 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 결함리스트의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 결함리스트는 관리영역에 기록되는 결함관리정보로서, 결함리스트 엔트리는 엔트리의 제1상태정보를 나타내는 'Status 1'필드, 대체되거나 지시되는 클러스터의 첫번째 물리 섹터의 PSN을 나타내는 'Defective Cluster first PSN'필드, 엔트리의 제2상태정보를 나타내는 'Status 2'필드, 대체될 클러스터(replaced Cluster) 또는 PBA의 길이를 나타내는 클러스터의 첫번째 물리 섹터의 PSN을 나타내는 'Replacement Cluster first PSN'필드를 포함한다.
예를 들어, 'Status 1'필드에 따른 결함 클러스터 타입을 설명하면, 'Status 1'필드가 '0000'인 경우(Status 1 = 0000)는 제1RAD타입을 나타내고, 'Status 1'필드가 '1000'인 경우(Status 1 = 1000)는 제2RAD타입을 나타내고, 'Status 1'필드가 '0001'인 경우(Status 1 = 0001)는 NRD타입을 나타내고, 'Status 1'필드가 '0010'인 경우(Status 1 = 0010)는 SPR타입을 나타내고, 'Status 1'필드가 '0100'인 경우(Status 1 = 0100)는 PBA타입을 나타내고, 'Status 1'필드가 '0111'인 경우(Status 1 = 0111)는 Unusable타입을 나타낼 수 있다.
또한, 'Status 2'필드가 나타내는 의미를 설명하면, 'Status 2'필드가 '0000'인 경우(Status 2 = 0000)는 만약 뒤따르는 세팅이 유효한 경우가 없는 경우의 세팅을 나타낸다. 'Status 2'필드가 '1000'인 경우(Status 2 = 0000)는 대체 어드레스(replacement address)가 할당되고, 대체 어드레스에 기록된 콘텐트(content)를 가진 RAD를 나타내는데, 이는 단지 Status 1 = 0000와 결합하는 경우에 의미가 있다. 'Status 2'필드가 '0100'인 경우(Status 2 = 0100)는 엔트리가 PBA를 나타낸다면, 클러스터들(Clusters)을 어떤 관련된 유저 데이터를 포함하지 않음을 나타내는데, 이는 단지 Status 1 = 0100, Status 1 = 0010와 결합하는 경우에 의미가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 일 실시예를 도시한 것이다. 특히, 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체로부터 데이터를 재생시에 결함영역이 존재하여 발견되는 경우 결함영역의 데이터를 스페어영역에 대체기록하는 방법을 예를 들어 도시한 것이다. 이때, 스페어영역은 특정 기록층(예를 들어, 기록층 X)내에 존재하는 경우임을 가정한다.
도 3의 (a)는 특정 기록층의 스페어영역이 비예비 스페어영역과 예비 스페어영역을 구비함을 도시한 것이다. 비예비 스페어영역과 예비 스페어영역의 경계에 대한 정보는 스페어영역 경계의 PSN(physical sector number)로 관리영역에 기록되어 진다. 특히, 스페어영역에서 비예비 스페어영역과 예비 스페어영역의 크기는 설정가능하다. 예를 들어, 각 기록층마다 스페어영역에서 비예비 스페어영역과 예비 스페어영역의 경계는 디스크 초기 포맷시에 결정될 수 있다. 또한, 비예비 스페어영역과 예비 스페어영역의 경계에 대한 정보는 관리영역 중 디스크 정의 구조(disc definition structure)에 기록될 수 있다.
도 3의 (b)는 특정 기록층의 유저 데이터영역에 데이터를 기록하거나, 기록된 데이터를 재생시 RAD 결함타입의 결함영역이 존재하는 경우에는 관리영역으로부터 스페어영역의 위치정보를 독출하여 결함영역의 데이터를 예비 스페어영역에 대체기록한다. 이때, 결함영역에 대한 결함관리정보를 관리영역에 기록한다. 또한, 특정 기록층을 제외한 다른 기록층의 유저 데이터영역에 데이터 기록하거나, 기록된 데이터를 재생시 RAD 결함타입의 결함영역이 존재하는 경우에는 관리영역으로부터 스페어영역의 위치정보를 독출하여 결함영역의 데이터를 비예비 스페어영역에 대체기록한다. 비예비 스페어영역에서 사용 불가능한 영역인 "Unusable"영역 외에 사용가능한 영역에 대체기록하는 것이 가능하다. 여기서, 특정 기록층에 결함영역이 발견되는 경우에 비예비 스페어영역에 결함영역 데이터를 대체기록하는 것도 가능함을 밝혀둔다. 따라서, 특정 기록층에 결함영역이 발견되는 경우, 결함영역의 데이터를 예비 스페어영역에 대체기록할지 또는 비예비 스페어영역에 대체기록할지 는 사용자의 선택이나 시스템을 설정에 따라서 달라질 수 있다.
도 3의 (c)는 상기 도 3의 (b)과정 후에 특정 기록층에 두 번의 RAD 결함타입의 결함영역이 발견되는 경우에 결함영역의 데이터를 예비 스페어영역에 대체기록하는 경우를 나타낸 것이다. 이때, 예비 스페어영역에서 사용 불가능한 영역인 "Unusable"영역 외에 사용가능한 영역에 대체기록하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 다른 실시예를 도시한 것이다. 특히, 기록매체의 기록층이 4개(L0, L1, L2, L3)인 경우에 결함영역의 데이터를 스페어영역에 대체기록하는 예를 기준으로 설명하나, 본 발명은 적어도 하나 이상의 기록층을 구비한 기록매체에 모두 적용가능하다.
도 4를 참조하면, 4개의 기록층을 구비한 기록매체는 각 기록층마다 4개의 스페어영역을 구비하여, 기록매체 전체에 총 16개의 스페어영역을 구비할 수 있다. 여기서, 4개 기록층 이너 스페어영역에서의 예비 스페어영역들의 크기가 동일하고, 비예비 스페어영역의 크기가 동일한 경우를 설명하나, 본 발명은 각 기록층에 존재하는 4개의 스페어영역 각각의 크기를 다르게 설정된 경우에도 적용가능하다.
LO에 데이터를 기록하거나 L0에 기록된 데이터를 재생시 결함영역이 존재하여, 스페어영역에 대체기록을 수행하는 경우는 먼저 L0의 이너 스페어영역과 아우터 스페어영역의 예비 스페어영역에 먼저 대체기록하고, 비예비 스페어영역에 대체기록을 수행할 수 있다. 이때, L0의 스페어영역을 모두 사용하여 더 이상 L0에 스페어영역이 존재하지 않는 경우에 다른 기록층의 스페어영역을 사용할 수 있는바, 먼저 다른 기록층의 비예비 스페어영역에 대체기록을 수행한다. 도 4의 실시예에서 는 L1와 L2의 이너 스페어영역의 비예비 스페어영역을 L0 결함 대체영역으로 사용한 경우를 나타낸 것이다. 여기서, LX(L0, L1, L2, L3) 결함 대체영역이란 LX(L0, L1, L2, L3)의 유저 데이터영역에 데이터 기록/재생시 발생하는 결함을 대체기록한 스페어영역을 의미한다.
L1에 데이터를 기록하거나 L1에 기록된 데이터를 재생시 결함영역이 존재하여, 스페어영역에 대체기록을 수행하는 경우는 먼저 L1의 이너 스페어영역과 아우터 스페어영역의 예비 스페어영역에 먼저 대체기록하고, 비예비 스페어영역에 대체기록을 수행할 수 있다. 다만, L1 이너 스페어영역의 비예비 스페어영역은 L0 결함 대체영역으로 사용되었으므로, L1 결함 대체영역으로 사용할 수 없다. 따라서, L1의 스페어영역을 모두 사용한 후에, L1 유저 데이터영역에 데이터 기록/재생시 발생하는 결함은 L2 아우터 스페어영역의 비예비 스페어영역에 대체기록할 수 있다.
L2에 데이터를 기록하거나 L2에 기록된 데이터를 재생시 결함영역이 존재하여, 스페어영역에 대체기록을 수행하는 경우는 먼저 L2의 이너 스페어영역과 아우터 스페어영역의 예비 스페어영역에 먼저 대체기록할 수 있다. 도 4의 실시예에서는 L2의 이너 스페어영역과 아우터 스페어영역의 예비 스페어영역을 L2 결함 대체영역으로 사용하고도 사용가능한 예비 스페어영역이 존재한다. L2 이너 스페어영역의 비예비 스페어영역은 L0 결함 대체영역으로 사용되었으며, L2 아우터 스페어영역의 비예비 스페어영역은 L1 결함 대체영역으로 사용되었다.
L3의 스페어영역도 L3의 결함영역을 위해 이너 스페어영역의 예비 스페어영역의 일부를 L3 결함 대체영역으로 사용되었음을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS)의 제1실시예를 도시한 것이다. 특히, 기록층을 4개 구비하는 기록매체를 위한 디스크 정의 구조를 나타낸 것으로, 스페어영역의 상태를 나타내는 정보를 포함하는 필드를 위주로 살펴보도록 한다.
도 5를 참조하면, "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)" 필드는 스페어영역의 상태를 나타내는 정보를 의미한다. 예를 들어, 4개의 기록층을 구비하는 기록매체는 16개의 스페어영역을 구비할 수 있는데, "스페어영역 풀 플래그"가 각 스페어영역의 상태를 나타낸다. 또한, "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)" 필드는 2바이트로 표현하여 16개의 스페어영역에 대한 상태정보를 나타낼 수 있는데, 각 비트가 '0'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재함을 의미하고, 각 비트가 '1'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재하지 않음을 의미할 수 있는데, 반대의 경우도 가능하다. 관련하여, 본 실시예에서는 기록층을 4개 구비한 기록매체의 경우로 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)" 필드는 2바이트로 표현가능한데, 예를 들어, 기록층을 8개 구비한 기록매체의 경우에는 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)" 필드 4바이트로 설정되어야 할 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS)의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 6은 도 5와 비교하여, 디스크 정의 구조에서 "퍼스트 스페어영역 풀 플래그(first spare area full flags)"와 "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"를 포함한다. 여기서, "퍼스트 스페어영역 풀 플래그(first spare area full flags)"는 각 기록층의 내주 스페어영역과 외주 스페어영역의 상태정보를 의미하고, "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"는 내주, 외주 스페어영역이 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역으로 구분되는 경우, 각 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역의 상태를 나타낸다.
예를 들어, "퍼스트 스페어영역 풀 플래그(first spare area full flags)"는 1바이트로 표현하여, "bit 0"는 ISA0의 상태, "bit 1"는 OSA0의 상태, "bit 2"는 ISA1의 상태, "bit 3"는 OSA1의 상태, "bit 4"는 ISA2의 상태, "bit 5"는 OSA2의 상태, "bit 6"는 ISA3의 상태, "bit 7"는 OSA0의 상태를 나타낼 수 있다. 이때, "퍼스트 스페어영역 풀 플래그(first spare area full flags)"의 각 비트가 '0'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재함을 의미하고, 각 비트가 '1'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재지 않음을 의미할 수 있는데, 반대의 경우도 가능하다. 그리고, "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"는 상기 도 5에서 설명한 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)"와 같은 방법으로 사용가능하므로 여기서는 설명을 생략하도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 스페어영역의 상태를 나타내는 정보의 제1실시예를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 기록층을 4개 구비하는 기록매체를 위한 디스크 정의 구조 중 2바이트로 표현되고, 도 5에서 설명한 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)"와 도 6에서 설명한 "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"를 상세히 나타낸 것이다. 이하에서 설명의 편의를 위해 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)"를 기준으로 설명하나, 본 발명은 "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"인 경우에도 동일하게 적용됨을 밝혀둔다.
2바이트의 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)"에서 특정 1바이트 중 "bit0" ~ "bit3"은 L0의 스페어영역 상태를 나타내기 위해 사용되며, "bit4" ~ "bit7"은 L1의 스페어영역 상태를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 또한, 다른 1바이트 중 "bit0" ~ "bit3"은 L2의 스페어영역 상태를 나타내기 위해 사용되며, "bit4" ~ "bit7"은 L3의 스페어영역 상태를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 여기서, L0의 경우에만 예를 들면, "bit0"은 ISA0 비예비 스페어영역의 상태, "bit1"은 ISA0 예비 스페어영역의 상태, "bit2"은 OSA0 비예비 스페어영역의 상태, "bit3"은 OSA0 예비 스페어영역의 상태를 나타낼 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 스페어영역의 상태를 나타내는 정보의 제2실시예를 도시한 것이다.
도 8은 도 7과 비교하여, 2바이트의 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)"에서 특정 1바이트는 기록매체에서 모든 스페어영역 중 비예비 스페어영역의 상태를 나타내기 위해 사용되고, 다른 1바이트는 기록매체에서 모든 스페어영역 중 예비 스페어영역의 상태를 나타내기 위해 사용된 것이 차이점이다.
그리고, 도 7과 도 8에서 상태를 표현하는 방법으로 도 6에서 설명한 바와같 이 각 비트가 '0'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재함을 의미하고, 각 비트가 '1'이면 결함영역의 대체를 위해 이용가능한 스페어영역이 존재지 않음을 의미할 수 있는데, 반대의 경우도 가능하다.
도 9는 본 발명에 따른 디스크 정의 구조(disc definition structure: DDS)의 제3실시예를 도시한 것이다. 특히, 기록층을 4개 구비하는 기록매체를 위한 디스크 정의 구조를 나타낸 것으로, 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역의 경계를 나타내는 정보를 포함하는 필드를 위주로 살펴보도록 한다.
각 기록층의 이너 스페어영역(ISA)과 아우터 스페어영역(OSA)에서 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역의 경계를 나타내는 정보를 디스크 정의 구조에 기록하되, 경계를 나타내는 정보는 이너 스페어영역(ISA)과 아우터 스페어영역(OSA) 각각에 대해서 4바이트로 표현할 수 있다.
예를 들어, L0에 구비되는 ISA0, OSA0의 경우, "PSN of ISA0 boundary" 필드는 ISA0에서 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역의 경계를 나타내는 정보를 포함하고, "PSN of OSA0 boundary" 필드는 OSA0에서 예비 스페어영역과 비예비 스페어영역의 경계를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또한, L1, L2, L3에 구비되는 ISA1, OSA1, ISA2, OSA2, ISA3, OSA3에 대해서도 L0와 동일하게 적용가능하다.
도 10은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생장치의 일 실시예를 도시한 것이다. 본 발명의 기록매체 기록재생장치는 디스크에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하는 기록재생부(20)와 이를 제어하는 제어기(controller: 12)를 포함한다.
기록재생부(20)는 디스크에 데이터를 직접적으로 기록하거나 디스크에 기록된 데이터를 독출하는 픽업부(11)와, 픽업부(11)로부터 독출된 신호를 수신하여 원하는 신호값으로 복원해내거나, 기록될 신호를 디스크에 기록되는 신호로 변조(modulation)하여 전달하는 신호처리부(13)와, 디스크로부터 정확히 신호를 독출해내거나, 디스크에 신호를 정확히 기록하기 위해 픽업부(11)를 제어하는 서보부(14)와, 결함관리정보를 포함한 관리정보 및 데이터를 일시 저장하는 메모리(15)와 상기 구성요소들의 제어를 담당하는 마이컴(16)을 포함한다. 관련하여, 기록재생부(20)로만 이루어진 기록재생장치를 "드라이브(drive)"라고도 하며, 이는 컴퓨터 주변기기로 활용될 수 있다.
또한, 본 발명에서 픽업부(11)는 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하는 경우 결함영역이 존재하면, 마이컴(16)의 제어에 따라 관리영역으로부터 사용가능한 스페어영역의 위치정보를 독출한다.
또한, 본 발명에서 마이컴(16)은 데이터 기록/재생시 결함영역이 발견되면,결함영역의 데이터를 사용가능한 스페어영역에 대체기록하도록 픽업부(11)를 제어한다. 그리고, 마이컴(16)은 기록매체내 스페어영역 중 어느 스페어영역을 사용할지를 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이컴(16)은 결함영역과 동일 기록층 내에 존재하는 복수의 스페어영역 중에서 사용순서를 제어할 수 있는바, 마이컴(16)은 스페어영역의 사용순서를 제1스페어영역이 제2스페어영역보다 우선하게 제어할 수 있다. 또한, 마이컴(16)은 결함영역과 다른 기록층 내의 스페어영역의 사용순서를 제어할 수 있는바, 마이컴(16)은 스페어영역의 사용순서를 제2스페어영역이 제1스페 어영역보다 우선하게 제어할 수 있다. 여기서, 제1스페어영역은 예비 스페어영역을 의미하고, 제2스페어영역은 비예비 스페어영역을 의미함을 다시 한번 밝혀둔다.
제어기(12)는 전체 구성요소의 제어를 담당하게 되며, 특히 본 발명과 관련하여서는 사용자와의 인터페이스(interface)를 통해 사용자 명령 등을 수신하고, 디스크에 데이터를 기록하거나 재생하기 위한 기록재생 명령을 기록재생부(20)로 전송하게 된다.
AV디코더(17)는 제어기(12)의 제어에 따라 디스크로부터 독출된 신호를 디코딩하여 원하는 정보로 복원하여 사용자에게 제공하게 된다.
AV인코더(18)는 디스크에 신호를 기록하는 기능의 수행을 위해 제어기(12)의 제어에 따라 입력신호를 특정포맷의 신호, 예를 들어 MPEG2 트랜스포트 스트림으로 변환하여 신호처리부(13)에 제공하게 된다.
본 발명에서 제어기(controller: 12)와 마이컴(16)의 기능들은 각각 제1제어부(first control unit)와 제2제어부(second control unit)으로 나누어서 동작할 수 있다. 또는, 제어기(controller: 12)와 마이컴(16)의 기능들은 하나의 제어부(single control unit)로 합쳐져서 동작할 수 있음은 자명한 사실이다.
도 11은 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
기록매체가 기록재생장치 내로 로딩되면(S10), 기록재생장치는 사용자의 설정 등에 따라 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체로부터 데이터를 재생한다(S11). 이때, 기록재생장치는 데이터 기록/재생시 결함영역이 존재하여 결함영역 이 발견되는지 확인한다(S12).
상기 S12단계 확인결과, 결함영역이 존재하지 않으면 기록재생장치는 기록매체에 데이터를 기록하는 중에는 계속해서 데이터를 기록하고, 기록매체로부터 데이터를 재생하는 중에는 계속해서 데이터를 재생하게 된다(S13).
상기 S12단계 확인결과, 결함영역이 존재하면 기록재생장치는 결함영역이 존재하는 기록층과 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용가능한지 확인한다(S14). 이때, 존재하는 결함은 결함타입 중 스페어영역으로 대체기록이 필요한 결함타입이 가능하다. 관련하여, 본 발명에서 "동일 기록층"은 데이터 기록/재생시 결함이 발견되거나, 결함영역이 존재하는 기록층과 같은 기록층을 의미한다.
상기 S14단계 확인결과, 결함영역이 존재하는 기록층과 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용가능하면, 기록재생장치는 동일 기록층의 제1스페어영역에 결함영역 데이터를 대체기록한다(S15).
상기 S14단계 확인결과, 결함영역이 존재하는 기록층과 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용 불가능하면, 기록재생장치는 제2스페어영역이 사용가능한지 확인한다(S16). 이때, 제2스페어영역은 동일 기록층의 제2스페어영역과 동일 기록층을 제외한 다른 기록층의 제2스페어영역을 포함한 모든 기록층의 제2스페어영역을 의미한다.
상기 S16단계 확인결과, 모든 기록층의 제2스페어영역이 사용 불가능하면, 기록재생장치는 동일 기록층을 제외한 다른 기록층의 제1스페어영역에 결함영역 데이터를 대체기록한다(S17).
상기 S16단계 확인결과, 모든 기록층의 제2스페어영역 중 특정 제2스페어영역이 사용 가능하면, 기록재생장치는 동일 기록층의 제2스페어영역이 사용가능한지 확인한다(S18).
상기 S18단계 확인결과, 동일 기록층의 제2스페어영역이 사용 가능하면, 기록재생장치는 동일 기록층의 제2스페어영역에 결함영역 데이터를 대체기록한다(S19). 상기 S18단계 확인결과, 동일 기록층의 제2스페어영역이 사용 불가능하면, 기록재생장치는 동일 기록층을 제외한 다른 기록층의 제2스페어영역에 결함영역 데이터를 대체기록한다(S20).
상기 S15, S17, S19, S20단계 후, 기록재생장치는 결함영역에 대한 결함관리정보를 관리영역에 기록한다(S21). 예를 들어, 관리영역의 결함리스트에 결함영역의 위치정보, 대체영역의 위치정보 등을 기록할 수 있다.
기록재생장치는 기록매체에 데이터를 기록하는 중에는 계속해서 데이터를 기록하고, 기록매체로부터 데이터를 재생하는 중에는 계속해서 데이터를 재생하게 된다(S22).
도 12는 본 발명에 따른 기록매체 기록재생방법의 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
기록매체가 기록재생장치 내로 로딩되면(S100), 기록재생장치는 사용자의 설정 등에 따라 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체로부터 데이터를 재생한다(S101). 이때, 기록재생장치는 데이터 기록/재생시 결함영역이 존재하여 결함영역이 발견되는지 확인한다(S102).
상기 S102단계 확인결과, 결함영역이 존재하지 않으면 기록재생장치는 기록매체에 데이터를 기록하는 중에는 계속해서 데이터를 기록하고, 기록매체로부터 데이터를 재생하는 중에는 계속해서 데이터를 재생하게 된다(S103).
상기 S102단계 확인결과, 결함영역이 존재하면 기록재생장치는 기록매체 내의 관리영역으로부터 사용 가능한 스페어영역의 위치정보를 독출한다(S104). 이때, 사용 가능한 스페어영역의 위치정보는 디스크 정의 구조의 정보로부터 알 수 있는데, 예를 들어, 도 5에서 설명한 "스페어영역 풀 플래그(spare area full flags)" 필드나 도 6에서 설명한 "퍼스트 스페어영역 풀 플래그(first spare area full flags)"와 "세컨드 스페어영역 풀 플래그(second spare area full flags)"로부터 알 수 있다.
기록재생장치는 결함영역의 데이터를 사용 가능한 스페어영역에 대체기록한다(S105). 여기서, 사용 가능한 스페어영역 중에서 어떤 스페어영역을 먼저 사용할 지에 대한 사용순서는 사용자가 설정하거나 기설정된 임플멘테이션에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 결함영역이 발생한 경우, 동일 기록층을 제1스페어영역을 먼저 사용하고, 동일 기록층의 제1스페어영역이 결함 대체영역으로 사용되어 사용할 수 없는 경우 등에는 동일 기록층을 제2스페어영역을 사용할 수 있다. 동일 기록층의 스페어영역을 모두 사용한 경우에도 결함영역을 대체할 스페어영역이 필요한 경우에는 동일 기록층과 다른 기록층의 스페어영역을 사용해야하는데, 이때에는 다른 기록층의 제2스페어영역을 모두 사용하고 더 이상 사용할 제2스페어영역이 존재하지 않는 경우 다른 기록층을 제1스페어영역을 사용할 수 있다.
기록재생장치는 결함영역에 대한 결함관리정보를 관리영역에 기록한다(S106). 예를 들어, 관리영역의 결함리스트에 결함영역의 위치정보, 대체영역의 위치정보 등을 기록할 수 있다.
기록재생장치는 기록매체에 데이터를 기록하는 중에는 계속해서 데이터를 기록하고, 기록매체로부터 데이터를 재생하는 중에는 계속해서 데이터를 재생하게 된다(S107).
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 기록매체, 기록매체 기록재생방법 및 장치의 효과는 다음과 같다.
첫째, 기록매체에서 하나의 기록층에 많은 결함영역이 발생할 경우에 결함영역의 데이터를 스페어영역에 분배하여 기록함으로써 효과적으로 기록매체에 데이터를 기록하거나 기록매체의 데이터를 재생하는 것이 가능하다.
둘째, 기록매체의 각 기록층에 존재하는 스페어영역의 크기를 다양하게 함으로써 효과적인 스페어영역의 관리가 가능하다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나 이상의 기록층을 구비한 기록매체에 있어서,
    상기 기록매체는 스페어영역(spare area), 관리영역을 구비하되,
    상기 스페어영역은 동일 기록층의 결함영역을 대체하는 제1스페어영역과 모든 기록층의 결함영역을 대체하는 제2스페어영역을 구비하고,
    상기 관리영역은 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 상태를 나타내는 관리정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스페어영역에서 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 크기는 설정가능한 것을 특징으로 하는 기록매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역 각각의 상태는 1비트로 표현되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관리영역은 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 경계를 나타내는 관리정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 경계를 나타내는 관리정보는 4바이트로 표현되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  6. 결함영역이 존재하면, 동일 기록층의 제1스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하거나 또는 상기 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용 불가능하면, 상기 동일 기록층 또는 다른 기록층의 제2스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하는 단계; 및
    결함관리정보를 관리영역에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동일 기록층의 제1스페어영역이 사용 불가능하고,
    상기 동일 기록층의 제2스페어영역이 사용 가능하면, 상기 동일 기록층의 제2스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하고, 상기 동일 기록층의 제2스페어영역이 사용 불가능하면, 상기 다른 기록층의 제2스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2스페어영역이 사용 불가능하면, 상기 다른 기록층의 제1스페어영역에 결함영역의 데이터를 대체기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 관리영역은 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역에 대한 상태정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 관리영역의 관리정보로부터 상기 제1스페어영역과 상기 제2스페어영역의 사용 가능 여부와 사용 가능 위치정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  11. 관리영역으로부터 사용가능한 스페어영역의 위치정보를 독출하고,
    결함영역이 존재하면, 상기 결함영역의 데이터를 상기 스페어영역에 대체기록하되,
    상기 결함영역과 동일 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제1스페어영역이 제2스페어영역보다 우선하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결함영역과 다른 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제2스페어영역이 제1스페어영역보다 우선하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생방법.
  13. 관리영역으로부터 사용가능한 스페어영역의 위치정보를 독출하는 픽업부와,
    결함영역이 존재하면, 상기 결함영역의 데이터를 상기 스페어영역에 대체기록하도록 상기 픽업부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 결함영역과 동일 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제1스페어영역이 제2스페어영역보다 우선하게 제어하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 결함영역과 다른 기록층 내의 상기 스페어영역의 사용순서는 제2스페어영역이 제1스페어영역보다 우선하게 제어하는 것을 특징으로 하는 기록매체 기록재생장치.
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