CN1768383A - 具有管理记录媒体的至少一个数据区域的数据结构的记录媒体以及记录和重现的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

记录媒体上的数据结构包括存储数据块的临时缺陷管理区域。该数据块包括空间位图和临时定义结构。该空间位图指示了数据区域的记录状态，而该临时定义结构提供指向空间位图的指针。

Description

具有管理记录媒体的至少一个数据区域的数据结构的记录媒体以及记录和重现 的方法和装置
技术领域
本发明涉及具有用于管理记录媒体的至少一个数据区域的数据结构的记录媒体，以及用来重现和记录的方法和装置。
背景技术
能够记录大量数据的新的高密度的只读和可重写光盘的标准化进展迅速，并且，在不久的将来与新的光盘相关的产品有望可以购买。例如，属于下一代HD-DVD技术的蓝射线(Blu-ray)盘(BD)是能够显著地超越现有DVD的数据记录能力的下一代光学记录媒体。
记录在BD上并从中读取使用了具有波长为405纳米的青色激光，它的密度比常规DVD使用的红色射线要大得多。因此可在BD上存储比现有DVD上大得多的数据量。
尽管已经开发了与BD(Blu-ray盘)(诸如BD-RE(BD可重写盘))相关的至少一种标准，但诸如BD-WO(BD只写一次盘)的许多其它标准仍然在开发之中。诸如BR-RE的标准提供了一种用于管理记录媒体的数据区域中的缺陷的数据结构。然而，由于BD-WO的只写一次特性，BD-WO呈现了诸如BD-RE的现有BD标准不曾面临的挑战，且用于BD-WO标准的有效的数据结构和管理缺陷的方法仍然在开发之中。
发明内容
根据本发明记录媒体包括用于管理记录媒体的至少一个数据区域的数据结构。
在一示例性实施例中，记录媒体的临时缺陷管理区域存储第一数据块，包括空间位图(space bit map)和临时定义结构。该空间位图指示了数据区域的记录状态，而该临时定义结构提供了指向空间位图的第一指针。
例如，空间位图按记录单元基础来表示在记录单元上数据区域的记录状态。在此，记录单元可以是簇。
在另一示例性实施例中，临时定义结构还可提供指向存储在临时管理区域的第二数据块中的临时缺陷列表的第二指针。该临时缺陷列表至少指出数据区域的缺陷部分。
在上述实施例中，临时定义结构的第一指针可指示空间位图的第一物理扇区号，而第二指针可指示临时缺陷列表的第一物理扇区号。然而更具体地，第一和第二指针标识记录临时定义结构时最新的空间位图和最新的临时缺陷列表。
本发明还提供根据本发明用于记录和重现数据结构的装置和方法。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述特征以及其他优点将得到更清晰地理解，其中：
图1示出根据本发明一示例实施例的单层的只写一次光盘；
图2示出根据本发明一实施例记录并更新TDFL(临时缺陷列表)的方法；
图3示意性地示出记录光盘不同区域的方向；
图4A示出SBM(空间位图)记录在簇内31个引导扇区，而TDDS(临时盘定义结构)记录在剩余扇区的情形；
图4B示出SBM的数据结构的一个示例；
图5示出根据本发明单层的只写一次光盘的另一示例实施例；
图6示出根据本发明的记录和重现装置的实施例。
具体实施方式
为了更全面地理解本发明，现参照附图对示例性实施例予以描述。
图1示出根据本发明一示例实施例的单层只写一次光盘。尽管本发明的这个和其它实施例将参照光盘进行详细描述，可以理解，记录媒体并不限于光盘。
如图1所示，光盘包括用于记录数据的主要数据区域，称为用户区域。然而，该用户区域可包括妨碍正常记录和/或呈现的缺陷。因此，提供内部和外部备用区域ISA0和OSA0来用作用户区域的缺陷区域的替换记录区域。
提供这种替换区域还需要提供一种用于管理缺陷替换的数据结构。如图1所示，提供了一个或多个缺陷管理区域(DMA)，用于存储管理记录媒体的缺陷替换等的信息。在一般可重写光盘的情形中，即使DMA(缺陷管理区域)尺寸有限，数据仍可重复写入DMA并从中删除，因而不需要尺寸较大的DMA。然而，在只写一次光盘的情形中，一次记录的区域不能重新用于数据记录，则需要尺寸较大的管理区域。因此，图1中光盘的实施例包括用于管理缺陷区域的信息的一个或多个TDMA(临时缺陷管理区域)。当在光盘上不能再记录时，最后的TDMA信息可传送到DMA并在其中记录。
在图1的实施例中，TDMA包括第一和第二TDMA-TDMA1和TDMA2。TDMA1被安排在光盘的导入区域中并具有固定尺寸。TDMA2被安排在外部备用区域OSA0，并具有与外部备用区域OSA0的尺寸相关联的尺寸。例如，如果外部备用区域OSA0具有尺寸为N×256个簇，则TDMA2具有尺寸为P＝(N*256)/4。在BD-WO的本示例中，记录单元被定义为一个簇，而一个簇由32个扇区组成。
相应的TDMA可用来存储TDFL(临时缺陷列表)、TDDS(临时盘定义结构)、以及SBM(空间位图)，作为数据区域管理信息。如以下更详细描述的，TDFL提供用备用区域ISA0和OSA0来替换数据区域的缺陷区域的信息，并根据缺陷区域列表的大小具有1～4个簇的尺寸。
SBM(空间位图)提供了指示盘的使用或记录状态的信息，并可应用于盘的用户区域和/或整个区域。SBM将一个比特分配到作为最小记录单元的每个簇，以指示相关联簇的记录状态。例如，‘1b’指示相应簇为记录区域，而‘0b’指示相应簇为未记录区域。因此，通过读取SBM信息，盘的记录/未记录区域可简单识别。因为即使盘未顺序记录(例如随机记录)SBM仍能指示盘的使用状态，所以如果要以随机记录模式来记录只写一次光盘，则使用并管理SBM。
如以下更详细描述地，TDDS提供指示在记录TDDS时TDFL和SBM的最新版本的位置信息。可以理解，当数据被写入光盘并使用备用区域ISA0和OSA0来替换缺陷区域时，更新TDFL、SBM和TDDS(例如在TDMA中再写)。
如图1中所示，TDFL和TDDS(TDFL+TDDS)被记录为TDMA中的一个数据块(在BD-WO情形中至少为一个簇)，而SBM和TDDS(SBM+TDDS)被记录为TDMA中的另一个数据块。图1示出一示例，其中TDFL+TDDS和SBM+TDDS以簇为单位被记录在TDMA中，用于相应的更新定时。即，在包括32个扇区的一个簇中，TDFL和SBM被记录在前31个导入扇区(扇区0～扇区30)中，而TDDS信息被记录在剩下的扇区(扇区31)中。然而，可以理解，可能需要一个以上簇来存储相应数据块。即使这样，TDDS仍被存储为数据块中的最后信息。TDDS信息一般包括盘的一般管理信息，并因为TDDS信息被记录为TDMA中记录区域的最后部分，TDDS信息可方便地访问。或者，系统设计者可将TDDS置入为数据块的第一个信息以实现相同的优点。
在本发明这个实施例中，由TDDS提供的TDFL和SBM的位置信息是最近TDFL的第一PSN(物理扇区号)以及最近SBM的第一PSN。因此，访问TDDS提供了最近TDFL和SBM的位置，从而可简单并有效地确定盘的当前缺陷替换信息和记录状态。第一物理扇区号是相应簇的第一导入扇区的地址。
图2示出根据本发明一实施例记录并更新TDFL的方法。图2示出在TDFL+TDDS数据块的第一记录期间记录的两个缺陷条目—缺陷条目#1、#2。如果在第二更新期间要添加一新的缺陷条目#3，则记录新的TDFL+TDDS数据块，其中TDFL包括第一、第二和第三缺陷条目#1、#2、#3。类似地，如果在第三更新期间要添加一新的缺陷条目#4，则记录新的TDFL+TDDS数据块，其中TDFL包括第一到第四缺陷条目#1～#4。通过如上所述累积记录缺陷条目，整个盘的缺陷条目可通过访问最近的TDFL来访问，从而向用户提供方便。
可以理解，随着TDFL的每次更新TDDS被更新；特别地，来指示TDFL的新位置。
图3示意地示出光盘的不同区域被记录的方向。该解释将有助于理解参照图4A和4B如下详细描述的SBM的数据结构。
尽管图1示出了单层光盘的示例，但BD-WO可具有多个记录层。这样根据本发明单层光盘的各方面都可应用于这些层。为了作出解释，图3示意地示出在诸如BR-WO的只写一次光盘中相应区域的多个层。
在图3的BD-WO中，可存在第一和第二记录层(层0和层1，此后称为‘L0’和‘L1’)。记录层分别包括内部区域、内部备用区域、用户区域、外部备用区域、以及外部区域。在双层盘的情形中，第一记录层L0的内部区域变成导入区域，而第二记录层L1的内部区域变成导出区域。然而，在单层盘的情形中，外部区域将是读取区域。
图3示出第一记录层L0从内部圆周到外部圆周地使用，且只有其外部备用区域OSA0从外部圆周到内部圆周地使用。第二记录层L1从外部圆周到内部圆周地使用，且只有其内部备用区域ISA1从内部圆周到外部圆周地使用。因此，相应区域的起始位置根据区域的使用方向来确定。然而，这仅对应于盘的使用效率，并且如果相应区域的使用方向改变，该区域的起始方向也改变。
在盘的相应区域的使用方向和起始位置如上定义的状态中，现在将详细解释指示SBM的方法，该SBM根据盘的使用状态而改变。
图4A示出SBM记录在簇中31个导入扇区，且TDDS记录在剩余扇区(扇区31)的情形。图4B示出SBM数据结构的一个示例。如图所示，SBM包括三个部分：使能SBM的识别的标头、直接表示SBM的SBM信息、以及通知SBM结束的SBM终止符。
除了将该信息字段标识为SBM之外，标头包括记录层信息字段和格式版本字段。该记录层信息字段表示SBM与哪个记录层(例如层号0或1)相关联。格式版本字段表示SBM所遵从的是哪个格式版本。
SBM信息为盘的每个独立区域准备，如图4B所示，并且是否更新SBM可按需由用户、盘制造商、或主机(此后统称为宿主)确定。具体地，SBM信息包括每个区域的起始位置信息(起始簇第一PSN)、相应区域的长度信息、以及每个区域的位图数据。在一示例实施例中，位图信息仅在设置起始位置信息和长度信息时更新。该方法称为SBM开/关功能，并用于主动地处理宿主的不同要求。此外，在BD-WO的情形中，如果使用环境对应于实时记录，则不可执行缺陷管理。在此情形中，不分配备用区域，并且无需更新相应区域的SBM。
此外，在一特定情形中，只有是记录用户数据的区域的用户区域由SBM管理，且SBM对其它区域的改变将不作更新。根据该实施例操作是有利的，因为如果在管理信息改变的任何时候都更新SBM，则可能需要对SBM频繁更新。该实施例可防止快速地用完盘中可用的TDMA区域。因此，如果需要执行仅使用SBM开/关功能对用户数据区域的SBM更新且不更新剩余区域，则其它区域的起始位置信息和长度信息被设置成指定值，例如‘零’值。
可以理解，随着SBM的每次更新，新的SBM+TDDS数据块被记录在TDMA中，其中SBM提供对盘的记录状态的累积指示。这样，随着SBM的每次更新，TDDS被更新；具体地，来指示SBM的新位置。
图5示出根据本发明的单层只写一次光盘的另一示例实施例。然而，像图1-4B的实施例一样，该实施例也可应用于单层记录媒体。在本发明这个实施例中，用于记录表示盘的使用状态信息的SBM的区域在盘的指定区域中分开提供。
如图所示，用于记录TDFL+TDDS数据块的TDMA区域在盘的管理区域(导入或导出区域)中提供。对于固定大小的管理区域，诸如导入区域，TDMA(例如TDMA1)具有固定尺寸。TDMA(例如TDMA2)还可在具有可变大小的外部备用区域OSA0中提供，因而该TDMA具有可变尺寸。此外，用于记录SBM的区域在盘的指定区域中提供，例如在外部备用区域OSA0。在该示例中，外部备用区域OSA0中的SBM区域具有固定尺寸(即Q个簇)。然而，该SBM区域可在不同于外部备用区域OSA0的区域中提供。
在本发明的这个实施例中，TDFL+TDDA数据块以参照图1-4B的实施例详细描述的相同方式来记录并更新；因此，其详细描述将不再重复。此外，该实施例的SBM具有如上参照图4B详细所述的相同结构；因此，将略去其详细解释。
图5示出SBM+TDDS在SBM区域中的记录，但设计者可自由选择记录信息从而SBM的记录将落于本发明的范围内。
与第一个实施例相比，该第二个实施例在TDDS中提供了附加信息。如图所示，SBM区域的起始位置和尺寸信息被另外包括在TDDS中，以便于管理独立提供的SBM区域。该位置和尺寸信息被示为‘SBM的第一PSN’和‘SBM的尺寸’字段。以与第一实施例相同的方式，该第二实施例包括最近的TDFL和SBM位置信息。图5使用箭头来说明最近的TDDS如何指向(例如提供其位置信息)最近的TDFL和SBM信息，从而可有效并方便地获取便于盘的管理的信息。
图6示出根据本发明的光盘记录和呈现装置的实施例的示意图。如图所示，编码器9接收并编码数据(例如，静态图片数据、音频数据、视频数据等)。该编码器9将已编码的数据连同译码信息和流的属性信息一起输出。多路复用器8基于译码信息和流的特性信息来多路传输已编码信息，以创建例如MPEG-2传输流。源封装器7根据光盘的音频/视频格式将来自多路复用器8的传输信息包封装成源信息包。如图6所示，对编码器9、多路复用器8、以及源封装器7的操作均由控制器10控制。控制器10接收在记录操作上的用户输入，然后向编码器9、多路复用器8、以及源封装器7提供控制信息。例如，控制器10指令编码器9有关要执行的编码类型，指令多路复用器8有关要创建的传输流，指令源封装器7有关源信息包格式。控制器10还控制驱动器3将源封装器7的输出记录在光盘上。
控制器10还创建用来管理记录在光盘中的数据的重现的导航和管理信息。例如，控制器10控制驱动器3将如图1-6所示的一个或多个的数据结构记录在光盘中。
在重现或进一步记录操作期间，控制器10可控制驱动器3重现该数据结构。基于所包含的信息，以及通过用户界面(例如，记录和重现装置上的控制按钮或与该重现装置相关联的遥控器)接收的用户输入，控制器10控制驱动器3重现来自光盘的数据。
重现的源信息包通过源解封器4被接收并且被转换成一个数据流(例如，一个MPEG-2传输信息包流)。多路分离器5将数据流分离为编码数据。解码器6将编码数据解码成输入到编码器9的原始数据。在重现过程中，控制器10控制源解封装器4、多路分离器5、解码器6的操作。控制器10在重现操作中接收用户输入并向解码器6、多路分离器5和源解封装器4提供控制信息。例如，控制器10指令解码器9有关的执行的解码类型，指令多路分离器5有关要分离的传输流，指令源解封装器4有关的源信息包格式。
尽管在图6中描述了记录和重现装置，可以理解，使用图6所示的提供记录或重现功能的那些部分，可仅提供记录装置或者重现装置。
根据本发明各实施例用于管理高密度记录媒体的至少一个数据区域的数据结构和方法，使能诸如BD-WO的只写一次记录媒体的有效和进步使用。
工业可应用性
从上述描述中显而易见，本发明提供用于在高密度记录媒体中记录数据结构的装置和方法，该数据结构用来管理记录媒体的至少一个数据区域。
尽管本发明参照有限数量的实施例进行了揭示，但是本领域技术人员得益于本揭示将理解对其的诸多修改和变化。例如，尽管在若干实例中参照Blu-ray只写一次光盘进行了描述，本发明并不限于该光盘的标准。旨在使所有这种修改和变化落于本发明的精神和范围之内。

Claims (24)

1.一种记录媒体，具有用于管理记录媒体的数据区域的数据结构，包括：
存储第一数据块的临时缺陷管理区域，所述第一数据块包括空间位图和临时定义结构，所述空间位图指示了所述数据区域的记录状态，而所述临时定义结构提供指向所述空间位图的第一指针。
2.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述空间位图按记录单元基础指示记录单元上数据区域的记录状态。
3.如权利要求2所述的记录媒体，其特征在于，所述记录单元是一个簇。
4.如权利要求3所述的记录媒体，其特征在于，所述第一数据块包括至少一个簇。
5.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述临时定义结构还提供指向存储在所述临时缺陷管理区域内的第二数据块中的临时缺陷列表的第二指针，所述临时缺陷列表指示所述数据区域的缺陷部分。
6.如权利要求5所述的记录媒体，其特征在于，所述第一指针指示所述空间位图的第一物理扇区号，而所述第二指针指示所述临时缺陷列表的第一物理扇区号。
7.如权利要求5所述的记录媒体，其特征在于，所述第一和第二指针标识记录所述临时定义结构时的最新空间位图和最新临时缺陷列表。
8.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述临时缺陷管理区域存储第二数据块，所述第二数据块包括一临时缺陷列表和一临时定义结构，所述第二数据块的临时缺陷列表指示所述数据区域的缺陷部分，所述第二数据块的临时定义结构提供指向所述第一数据块的空间位图的第一指针，以及指向所述临时缺陷列表的第二指针。
9.如权利要求8所述的记录媒体，其特征在于，所述第二数据块内的临时定义结构的第一指针指示所述第一数据块中空间位图的第一物理扇区号，而所述第二数据块内的临时定义结构的第二指针指示所述第二数据块中临时缺陷列表的第一物理扇区号。
10.如权利要求8所述的记录媒体，其特征在于，所述第二数据块内的临时缺陷列表指示所述数据区域的缺陷簇。
11.如权利要求8所述的记录媒体，其特征在于，所述第二数据块的临时定义结构中的第一和第二指针标识在记录所述第二数据块的临时定义结构时的最新空间位图和最新临时缺陷列表。
12.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述临时缺陷管理区域存储第二数据块，所述第二数据块包括临时缺陷列表和临时定义结构，所述第二数据块的临时缺陷列表表示所述数据区域的缺陷部分，所述第二数据块的临时定义结构提供指向与所述第一数据块不同的数据块中驻留的空间位图的第一指针，以及指向所述第二数据块中的临时缺陷列表的第二指针。
13.如权利要求12所述的记录媒体，其特征在于，所述第二数据块中的临时定义结构的第一指针指示所述其它数据块中空间位图的第一物理扇区号，而所述第二数据块中的临时定义结构的第二指针指示所述第二数据块中临时缺陷列表的第一物理扇区号。
14.如权利要求13所述的记录媒体，其特征在于，所述第一数据块的临时定义结构包括指向所述第二数据块中的临时缺陷列表的第二指针。
15.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述空间位图包括空间位图数据、指向所述空间位图数据的数据指针、以及表示所述空间位图数据的长度的长度指示符。
16.如权利要求15所述的记录媒体，其特征在于，所述数据指针指示所述空间位图数据的第一物理扇区号。
17.如权利要求15所述的记录媒体，其特征在于，所述空间位图数据包括与所述数据区域的每个记录单元相关联的状态指示符，所述状态指示符指示数据是否记录在所述相关联记录单元中。
18.如权利要求17所述的记录媒体，其特征在于，所述记录单元是一个簇。
19.如权利要求15所述的记录媒体，其特征在于，所述空间位图还包括指示所述空间位图的格式的格式指示符。
20.如权利要求15所述的记录媒体，其特征在于
所述记录媒体是双层光盘；
所述空间位图还包括指示所述空间位图相对应的层的层指示符。
21.如权利要求1所述的记录媒体，其特征在于，所述记录媒体是一光盘。
22.一种将管理数据记录在记录媒体上的方法，包括：
将第一数据块记录在临时缺陷管理区域中，所述第一数据块包括空间位图和临时定义结构，所述空间位图指示了所述数据区域的记录状态，而所述临时定义结构提供指向所述空间位图的第一指针。
23.一种重现来自记录媒体的数据的方法，包括：
基于记录在所述记录媒体的临时缺陷管理区域中的第一数据块，重现记录在所述记录媒体上的至少一部分数据，所述第一数据块包括空间位图和临时定义结构，所述空间位图指示所述数据区域的记录状态，而所述临时定义结构提供指向所述空间位图的第一指针。
24.一种用于将管理数据记录在记录媒体上的装置，包括：
驱动器，用于驱动光学记录装置以将数据记录在所述记录媒体上；以及
控制器，用于控制所述驱动器以将第一数据块记录在临时缺陷管理区域中，所述第一数据块包括空间位图和临时定义结构，所述空间位图指示了所述数据区域的记录状态，而所述临时定义结构提供指向所述空间位图的第一指针。
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