以下、この発明の実施の形態について説明する。先ず、この発明の実施の形態の説明に先立って、この発明に適用可能なディスクシステムについて、下記の10のセクションに従い説明する。
1.記録方式の概要
2.ディスクについて
3.信号フォーマット
4.記録再生装置の構成
5.次世代MD1および次世代MD2によるディスクの初期化処理について
6.音楽データの第1の管理方式について
7.音楽データの管理方式の第2の例
8.パーソナルコンピュータとの接続時の動作について
9.メモリ制御方法について
1.記録方式の概要
この発明による記録再生装置では、記録媒体として光磁気ディスクが使用される。フォームファクタのような、ディスクの物理的属性は、いわゆるMD(Mini-Disc)システムによって使用されるディスクと実質的に同じである。しかし、ディスク上に記録されたデータと、そのデータがどのようにディスク上に配置されているかについては、従来のMDと異なる。
より具体的には、この発明による装置は、オーディオデータのようなコンテンツデータを記録再生するために、ファイル管理システムとしてFAT(File Allocation Table)システムを使用している。これによって、当該装置は、現行のパーソナルコンピュータに対して互換性を保証することができる。
ここでは、「FAT」又は「FATシステム」という用語は、前述したように、種々のPCベースのファイルシステムを指すのに総称的に用いられ、DOS(Disk Operating System)で用いられる特定のFATベースのファイルシステム、Windows95/98(それぞれ登録商標)で使用されるVFAT(Virtual FAT)、Windows98/ME/2000(それぞれ登録商標)で用いられるFAT32、及びNTFS(NT File System(New Technology File System とも呼ばれる))のどれかを示すことを意図したものではない。NTFSは、WindowsNT(登録商標)オペレーティングシステム、又は(オプションにより)Windows2000で使用されるファイルシステムであり、ディスクに対する読み出し/書き込みの際に、ファイルの記録及び取り出しを行う。
また、この発明では、現行のMDシステムに対して、エラー訂正方式や変調方式を改善することにより、データの記録容量の増大を図るとともに、データの信頼性を高めるようにしている。更に、この発明では、コンテンツデータを暗号化するとともに、不正コピーを防止して、コンテンツデータの著作権の保護が図れるようにしている。
記録再生のフォーマットとしては、現行のMDシステムで用いられているディスクと全く同様のディスク(すなわち、物理媒体)を用いるようにした次世代MD1の仕様と、現行のMDシステムで用いられているディスクとフォームファクター及び外形は同様であるが、磁気超解像度(MSR)技術を使うことにより、線記録方向の記録密度を上げて、記録容量をより増大した次世代MD2の仕様とがあり、これらが本願発明者により開発されている。
現行のMDシステムでは、カートリッジに収納された直径64mmの光磁気ディスクが記録媒体として用いられている。ディスクの厚みは1.2mmであり、その中央に11mmの径のセンターホールが設けられている。カートリッジの形状は、長さ68mm、幅72mm、厚さ5mmである。
次世代MD1の仕様でも次世代MD2の仕様でも、これらディスクの形状やカートリッジの形状は、全て同じである。リードイン領域の開始位置についても、次世代MD1の仕様および次世代MD2の仕様のディスクも、29mmから始まり、現行のMDシステムで使用されているディスクと同様である。
トラックピッチについては、次世代MD2では、1.2μmから1.3μm(例えば1.25μm)とすることが検討されている。これに対して、現行のMDシステムのディスクを流用する次世代MD1では、トラックピッチは1.6μmとされている。ビット長は、次世代MD1が0.44μm/ビットとされ、次世代MD2が0.16μm/ビットとされる。冗長度は、次世代MD1および次世代MD2ともに、20.50%である。
次世代MD2の仕様のディスクでは、磁気超解像技術を使うことにより、線密度方向の記録容量を向上するようにしている。磁気超解像技術は、所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、再生層に転写されていた磁壁が移動することで、微少なマークがビームスポットの中で大きく見えるようになることを利用したものである。
すなわち、次世代MD2の仕様のディスクでは、透明基板上に、少なくとも情報を記録する記録層となる磁性層と、切断層と、情報再生用の磁性層とが積層される。切断層は、交換結合力調整用層となる。所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層に転写されていた磁壁が再生用の磁性層に転写される。これにより、微少なマークがビームスポットの中に見えるようになる。なお、記録時には、レーザパルス磁界変調技術を使うことで、微少なマークを生成することができる。
また、次世代MD2の仕様のディスクでは、デトラックマージン、ランドからのクロストーク、ウォブル信号のクロストーク、フォーカスの漏れを改善するために、グルーブを従来のMDディスクより深くし、グルーブの傾斜を鋭くしている。次世代MD2の仕様のディスクでは、グルーブの深さは例えば160nmから180nmであり、グルーブの傾斜は例えば60度から70度であり、グルーブの幅は例えば600nmから700nmである。
また、光学的の仕様については、次世代MD1の仕様では、レーザ波長λが780nmとされ、光学ヘッドの対物レンズの開口率NAが0.45とされている。次世代MD2の仕様も同様に、レーザ波長λが780nmとされ、光学ヘッドの開口率NAが0.45とされている。
記録方式としては、次世代MD1の仕様も次世代MD2の仕様も、グルーブ記録方式が採用されている。つまり、グルーブ(ディスクの盤面上の溝)をトラックとして記録再生に用いるようにしている。
エラー訂正符号化方式としては、現行のMDシステムでは、ACIRC(Advanced Cross Interleave Reed-Solomon Code) による畳み込み符号が用いられていたが、次世代MD1および次世代MD2の仕様では、RS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)とBIS(Burst Indicator Subcode)とを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられている。ブロック完結型のエラー訂正符号を採用することにより、リンキングセクタが不要になる。LDCとBISとを組み合わせたエラー訂正方式では、バーストエラーが発生したときに、BISによりエラーロケーションが検出できる。このエラーロケーションを使って、LDCコードにより、イレージャ訂正を行うことができる。
アドレス方式としては、シングルスパイラルによるグルーブを形成したうえで、このグルーブの両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグルーブ方式が採用されている。このようなアドレス方式は、ADIP(Address in Pregroove)と呼ばれている。現行のMDシステムと、次世代MD1および次世代MD2の仕様では、線密度が異なると共に、現行のMDシステムでは、エラー訂正符号として、ACIRCと呼ばれる畳み込み符号が用いられているのに対して、次世代MD1および次世代MD2の仕様では、LDCとBISとを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられているため、冗長度が異なり、ADIPとデータとの相対的な位置関係が変わっている。そこで、現行のMDシステムと同じ物理構造のディスクを流用する次世代MD1の仕様では、ADIP信号の扱いを、現行のMDシステムのときとは異なるようにしている。また、次世代MD2の仕様では、次世代MD2の仕様により合致するように、ADIP信号の仕様に変更を加えている。
変調方式については、現行のMDシステムでは、EFM(8 to 14 Modulation)が用いられているのに対して、次世代MD1および次世代MD2の仕様では、RLL(1,7)PP(RLL;Run Length Limited ,PP;Parity Preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))(以下、1−7pp変調と称する)が採用されている。また、データの検出方式は、次世代MD1ではパーシャルレスポンスPR(1,2,1)MLを用い、次世代MD2ではパーシャルレスポンスPR(1,−1)MLを用いたビタビ復号方式とされている。
また、ディスク駆動方式はCLV(Constant Linear Verocity)またはZCAV(Zone Constant Angular Verocity)で、その標準線速度は、次世代MD1の仕様では、2.4m/秒とされ、次世代MD2の仕様では、1.98m/秒とされる。なお、現行のMDシステムの仕様では、60分ディスクで1.2m/秒、74分ディスクで1.4m/秒とされている。
現行のMDシステムで用いられるディスクをそのまま流用する次世代MD1の仕様では、ディスク1枚当たりのデータ総記録容量は約300Mバイト(80分ディスクを用いた場合)になる。変調方式がEFMから1−7pp変調とされることで、ウィンドウマージンが0.5から0.666となり、この点で、1.33倍の高密度化が実現できる。また、エラー訂正方式として、ACIRC方式からBISとLDCを組み合わせたものとしたことで、データ効率が上がり、この点で、1.48倍の高密度化が実現できる。総合的には、全く同様のディスクを使って、現行のMDシステムに比べて、約2倍のデータ容量が実現されたことになる。
磁気超解像度を利用した次世代MD2の仕様のディスクでは、更に線密度方向の高密度化が図られ、データ総記録容量は、約1Gバイトになる。
データレートは標準線速度にて、次世代MD1では4.4Mビット/秒であり、次世代MD2では、9.8Mビット/秒である。
2.ディスクについて
図1は、次世代MD1のディスクの構成を示すものである。次世代MD1のディスクは、現行のMDシステムのディスクをそのまま流用したものである。すなわち、ディスクは、透明のポリカーボネート基板上に、誘電体膜と、磁性膜と、誘電体膜と、反射膜とを積層して構成される。更に、その上に、保護膜が積層される。
次世代MD1のディスクでは、図1に示すように、ディスクの内周(ディスクのレコーダブル領域の最も内側の周(「最も内側」は、ディスクの中心から放射状に延びる方向において最も内側を示す)のリードイン領域に、P−TOC(プリマスタードTOC(Table Of Contents))領域が設けられる。ここは、物理的な構造としては、プリマスタード領域となる。すなわち、エンボスピットにより、コントロール情報等が、例えば、P−TOC情報として記録されている。
P−TOC領域が設けられるリードイン領域の外周(ディスクの中心から放射状に延びる方向において外側の周)は、レコーダブル領域(光磁気記録可能な領域)とされ、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域の内周には、U−TOC(ユーザTOC)が設けられる。
U−TOCは、現行のMDシステムでディスクの管理情報を記録するために用いられているU−TOCと同様の構成のものである。U−TOCは、現行のMDシステムにおいて、トラック(オーディオトラック/データトラック)の曲順、記録、消去などに応じて書き換えられる管理情報であり、各トラック(トラックを構成するパーツ)について、開始位置、終了位置や、モードを管理するものである。
U−TOCの外周には、アラートトラックが設けられる。このトラックには、ディスクが現行のMDシステムにロードされた場合に、MDプレーヤによって起動(出力)される警告音が記録される。この警告音は、そのディスクが次世代MD1方式で使用され、現行のシステムでは再生できないことを示すものである。レコーダブル領域の残りの部分(詳しくは、図2に示されている)は、リードアウト領域まで、放射状に延びる方向に広がっている。
図2は、図1に示す次世代MD1の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図2に示すように、レコーダブル領域の先頭(内周側)には、U−TOCおよびアラートトラックが設けられる。U−TOCおよびアラートトラックが含まれる領域は、現行のMDシステムのプレーヤでも再生できるように、EFMでデータが変調されて記録される。EFM変調でデータが変調されて記録される領域の外周に、次世代MD1方式の1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域が設けられる。EFMでデータが変調されて記録される領域と、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域との間は所定の距離の間だけ離間されており、「ガードバンド」が設けられている。このようなガードバンドが設けられるため、現行のMDプレーヤに次世代MD1の仕様のディスクが装着されて、不具合が発生されることが防止される。
1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域の先頭(内周側)には、DDT(Disc Description Table)領域と、リザーブトラックが設けられる。DDT領域には、物理的に欠陥のある領域に対する交替処理をするために設けられる。DDT領域には、さらに、ディスク毎に固有の識別コードが記録される。以下、このディスク毎に固有の識別コードをUID(ユニークID)と称する。次世代MD1の場合、UIDは、例えば所定に発生された乱数に基づき生成され、例えばディスクの初期化の際に記録される(詳細は後述する)。UIDを用いることで、ディスクの記録内容に対するセキュリティ管理を行うことができる。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。
更に、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域には、FAT(File Allocation Table)領域が設けられる。FAT領域は、FATシステムでデータを管理するための領域である。FATシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているFATシステムに準拠したデータ管理を行うものである。FATシステムは、ルートにあるファイルやディレクトリのエントリポイントを示すディレクトリと、FATクラスタの連結情報が記述されたFATテーブルとを用いて、FATチェーンによりファイル管理を行うものである。なお、FATの用語は、前述したように、PCオペレーティングシステムで利用される、様々な異なるファイル管理方法を示すように総括的に用いられている。
次世代MD1の仕様のディスクにおいては、U−TOC領域には、アラートトラックの開始位置の情報と、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域の開始位置の情報が記録される。
現行のMDシステムのプレーヤに、次世代MD1のディスクが装着されると、U−TOC領域が読み取られ、U−TOCの情報から、アラートトラックの位置が分かり、アラートトラックがアクセスされ、アラートトラックの再生が開始される。アラートトラックには、このディスクが次世代MD1方式で使用され、現行のMDシステムのプレーヤでは再生できないことを示す警告音が記録されている。この警告音から、このディスクが現行のMDシステムのプレーヤでは使用できないことが知らされる。
なお、警告音としては、「このプレーヤでは使用できません」というような言語による警告とすることができる。勿論、単純なビープ音、トーン、又はその他の警告信号とするようにしても良い。
次世代MD1に準拠したプレーヤに、次世代MD1のディスクが装着されると、U−TOC領域が読み取られ、U−TOCの情報から、1−7pp変調でデータが記録された領域の開始位置が分かり、DDT、リザーブトラック、FAT領域が読み取られる。1−7pp変調のデータの領域では、U−TOCを使わずに、FATシステムを使ってデータの管理が行われる。
図3は、次世代MD2のディスクを示すものである。ディスクは、透明のポリカーボネート基板上に、誘電体膜と、磁性膜と、誘電体膜と、反射膜とを積層して構成される。更に、その上に、保護膜が積層される。
次世代MD2のディスクでは、図3Aに示すように、ディスクの内周(ディスクの中心から放射状に延びる方向において内側の周)のリードイン領域には、ADIP信号により、コントロール情報が記録されている。次世代MD2のディスクには、リードイン領域にはエンボスピットによるP−TOCは設けられておらず、その代わりに、ADIP信号によるコントロール情報が用いられる。リードイン領域の外周からレコーダブル領域が開始され、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域には、1−7pp変調で、データが変調されて記録される。
次世代MD2の仕様のディスクでは、図3Bに示すように、磁性膜として、情報を記録する記録層となる磁性層101と、切断層102と、情報再生用の磁性層103とが積層されたものが用いられる。切断層102は、交換結合力調整用層となる。所定の温度になると、切断層102が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層101に転写されていた磁壁が再生用の磁性層103に転写される。これにより、記録層101では微少なマークが再生用の磁性層103のビームスポットの中に拡大されて見えるようになる。
図示しないが、次世代MD2の使用のディスクでは、記録可能領域の内周側の、コンシューマ向けの記録再生装置で再生可能であるが記録不可であるような領域に、上述したUIDが予め記録される。次世代MD2のディスクの場合、UIDは、例えばDVD(Digital Versatile Disc)で用いられているBCA(Burst Ctting Area)の技術と同様の技術により、ディスクの製造時に予め記録される。ディスクの製造時にUIDが生成され記録されるため、UIDの管理が可能となり、上述の次世代MD1による、ディスクの初期化時などに乱数に基づきUIDを生成する場合に比べ、セキュリティを向上できる。UIDのフォーマットなど詳細については、後述する。
なお、繁雑さを避けるために、次世代MD2においてUIDが予め記録されるこの領域を、以降、BCAと呼ぶことにする。
次世代MD1であるか次世代MD2であるかは、例えば、リードインの情報から判断できる。すなわち、リードインにエンボスピットによるP−TOCが検出されれば、現行のMDまたは次世代MD1のディスクであると判断できる。リードインにADIP信号によるコントロール情報が検出され、エンボスピットによるP−TOCが検出されなければ、次世代MD2であると判断できる。上述したBCAにUIDが記録されているか否かで判断することも可能である。なお、次世代MD1と次世代MD2との判別は、このような方法に限定されるものではない。オントラックのときとオフトラックのときとのトラッキングエラー信号の位相から判別することも可能である。勿論、ディスク識別用の検出孔等を設けるようにしても良い。
図4は、次世代MD2の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図4に示すように、レコーダブル領域では全て1−7pp変調でデータが変調されて記録され、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域の先頭(内周側)には、DDT領域と、リザーブトラックが設けられる。DDT領域は、物理的に欠陥のある領域に対する交替領域を管理するための交替領域管理データを記録するために設けられる。
具体的には、DDT領域は、物理的に欠陥のある上記領域に替わるレコーダブル領域を含む置き換え領域を管理する管理テーブルを記録する。この管理テーブルは、欠陥があると判定された論理クラスタを記録し、その欠陥のある論理クラスタに替わるものとして割り当てられた置き換え領域内の論理クラスタ(1つ又は複数)も記録する。さらに、DDT領域には、上述したUIDが記録される。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。
更に、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域には、FAT領域が設けられる。FAT領域は、FATシステムでデータを管理するための領域である。FATシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているFATシステムに準拠したデータ管理を行うものである。
次世代MD2のディスクにおいては、U−TOC領域は設けられていない。次世代MD2に準拠したプレーヤに、次世代MD2のディスクが装着されると、所定の位置にあるDDT、リザーブトラック、FAT領域が読み取られ、FATシステムを使ってデータの管理が行われる。
次世代MD1および次世代MD2のディスクでは、時間のかかる初期化作業は不要とされる。すなわち、次世代MD1および次世代MD2の仕様のディスクでは、DDTやリザーブトラック、FATテーブル等の最低限のテーブルの作成以外に、初期化作業は不要で、未使用のディスクからレコーダブル領域の記録再生を直接行うことが可能である。
なお、次世代MD2のディスクは、上述のように、ディスクの製造時にUIDが生成され記録されるため、より強力にセキュリティ管理を行うことが可能である一方、現行のMDシステムで用いられるディスクに比べて膜の積層数が多く、より高価である。そこで、ディスクの記録可能領域およびリードイン、リードアウト領域は、次世代MD1と共通とし、UIDのみ、DVDと同様のBCAを用いて次世代MD2と同様にしてディスクの製造時に記録するようにしたディスクシステム(次世代MD1.5と称する)が提案されている。
なお、以下では、次世代MD1.5に関して、特に必要となる場合を除き、説明を省略する。すなわち、次世代MD1.5は、UIDに関しては次世代MD2に準じ、オーディオデータの記録再生などに関しては次世代MD1に準ずるものとする。
UIDについて、より詳細に説明する。上述したように、次世代MD2のディスクにおいて、UIDは、DVDで用いられているBCAと称される技術と同様の技術により、ディスクの製造時に予め記録される。図5は、このUIDの一例のフォーマットを概略的に示す。UIDの全体をUIDレコードブロックと称する。
UIDブロックにおいて、先頭から2バイト分がUIDコードのフィールドとされる。UIDコードは、2バイトすなわち16ビットのうち上位4ビットがディスク判別用とされる。例えば、この4ビットが〔0000〕で当該ディスクが次世代MD2のディスクであることが示され、〔0001〕で当該ディスクが次世代MD1.5のディスクであることが示される。UIDコードの上位4ビットの他の値は、例えば将来の拡張のために予約される。UIDコードの下位12ビットは、アプリケーションIDとされ、4096種類のサービスに対応することができる。
UIDコードの次に1バイトのバージョンナンバのフィールドが配され、その次に、1バイトでデータ長のフィールドが配される。このデータ長により、データ長の次に配されるUIDレコードデータのフィールドのデータ長が示される。UIDレコードデータのフィールドは、UID全体のデータ長が188バイトを超えない範囲で、4m(m=0、1、2、・・・)バイト分、配される。UIDレコードデータのフィールドに、所定の方法で生成したユニークなIDを格納することができ、これにより、ディスク個体が識別可能とされる。
なお、次世代MD1のディスクでは、このUIDレコードデータのフィールドに、乱数に基づき生成されたIDが記録される。
UIDレコードブロックは、最大188バイトまでのデータ長で、複数個、作ることができる。
3.信号フォーマット
次に、次世代MD1および次世代MD2のシステムの信号フォーマットについて説明する。現行のMDシステムでは、エラー訂正方式として、畳み込み符号であるACIRCが用いられており、サブコードブロックのデータ量に対応する2352バイトからなるセクタを記録再生のアクセス単位としている。畳み込み符号の場合には、エラー訂正符号化系列が複数のセクタに跨るため、データを書き換える際には、隣接するセクタ間に、リンキングセクタを用意する必要がある。アドレス方式としては、シングルスパイラルによるグルーブを形成したうえで、このグルーブの両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグルーブ方式であるADIPが使われている。現行のMDシステムでは、2352バイトからなるセクタをアクセスするのに最適なように、ADIP信号が配列されている。
これに対して、次世代MD1および次世代MD2のシステムの仕様では、LDCとBISとを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられ、64Kバイトを記録再生のアクセス単位としている。ブロック完結型の符号では、リンキングセクタは不要である。そこで、現行のMDシステムのディスクを流用する次世代MD1のシステムの仕様では、ADIP信号の扱いを、新たな記録方式に対応するように、変更するようにしている。また、次世代MD2のシステムの仕様では、次世代MD2の仕様により合致するように、ADIP信号の仕様に変更を加えている。
図6、図7、および図8は、次世代MD1および次世代MD2のシステムで使用されるエラー訂正方式を説明するためのものである。次世代MD1および次世代MD2のシステムでは、図6に示すようなLDCによるエラー訂正符号化方式と、図7および図8に示すようなBIS方式とが組み合わされている。
図6は、LDCによるエラー訂正符号化の符号化ブロックの構成を示すものである。図6に示すように、各エラー訂正符号化セクタのデータに対して、4バイトのエラー検出コードEDCが付加され、水平方向に304バイト、垂直方向に216バイトのエラー訂正符号化ブロックに、データが二次元配列される。各エラー訂正符号化セクタは、2Kバイトのデータからなる。図6に示すように、水平方向に304バイト、垂直方向に216バイトからなるエラー訂正符号化ブロックには、2Kバイトからなるエラー訂正符号化セクタが32セクタ分配置される。このように、水平方向に304バイト、垂直方向に216バイトに二次元配列された32個のエラー訂正符号化セクタのエラー訂正符号化ブロックのデータに対して、垂直方向に、32ビットのエラー訂正用のリード・ソロモンコードのパリティが付加される。
図7および図8は、BISの構成を示すものである。図7に示すように、38バイトのデータ毎に、1バイトのBISが挿入され、(38×4=152バイト)のデータと、3バイトのBISデータと、2.5バイトのフレームシンクとの合計157.5バイトが1フレームとされる。
図8に示すように、このように構成されるフレームを496フレーム集めて、BISのブロックが構成される。BISデータ(3×496=1488バイト)には、576バイトのユーザコントロールデータと、144バイトのアドレスユニットナンバと、768バイトのエラー訂正コードが含められる。
このように、BISデータには、1488バイトのデータに対して768バイトのエラー訂正コードが付加されているので、強力にエラー訂正を行うことができる。このBISコードを38バイト毎に埋め込んでおくことにより、バーストエラーが発生したときに、エラーロケーションが検出できる。このエラーロケーションを使って、LDCコードにより、イレージャ訂正を行うことができる。
ADIP信号は、図9に示すように、シングルスパイラルのグルーブの両側に対してウォブルを形成することで記録される。すなわち、ADIP信号は、FM変調されたアドレスデータを有し、ディスク素材にグルーブのウォブルとして形成されることにより記録される。
図10は、次世代MD1の場合のADIP信号のセクタフォーマットを示すものである。
図10に示すように、ADIP信号の1セクタ(ADIPセクタ)は、4ビットのシンクと、8ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのADIPクラスタナンバの下位ビットと、8ビットのADIPセクタナンバと、14ビットのエラー検出コードCRCとからなる。
シンクは、ADIPセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。従来のMDシステムでは、畳み込み符号を使っているため、リンキングセクタが必要になる。リンキング用のセクタナンバは、負の値を持ったセクタナンバで、「FCh」、「FDh」、「FEh」、「FFh」(hは16進数を示す)のセクタナンバのものである。次世代MD1では、現行のMDシステムのディスクを流用するため、このADIPセクタのフォーマットは、現行のMDシステムのものと同様である。
次世代MD1のシステムでは、図11に示すように、ADIPセクタナンバ「FCh」から「FFh」および「0Fh」から「1Fh」までの36セクタで、ADIPクラスタが構成される。そして、図10に示すように、1つのADIPクラスタに、2つのレコーディングブロック(64Kバイト)のデータを配置するようにしている。
図12は、次世代MD2の場合のADIPセクタの構成を示すものである。次世代MD2の仕様では、ADIPセクタが16セクタで、ADIPセクタが構成される。したがって、ADIPのセクタナンバは、4ビットで表現できる。また、次世代MDでは、ブロック完結のエラー訂正符号が用いられているため、リンキングセクタは不要である。
次世代MD2のADIPセクタは、図12に示すように、4ビットのシンクと、4ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのADIPクラスタナンバの中位ビットと、4ビットのADIPクラスタナンバの下位ビットと、4ビットのADIPセクタナンバと、18ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。
シンクは、ADIPセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。ADIPクラスタナンバとしては、上位4ビット、中位8ビット、下位4ビットの16ビット分が記述される。16個のADIPセクタでADIPクラスタが構成されるため、ADIPセクタのセクタナンバは4ビットとされている。現行のMDシステムでは14ビットのエラー検出コードであるが、18ビットのエラー訂正用のパリティとなっている。そして、次世代MD2の仕様では、図13に示すように、1つのADIPクラスタに、1レコーディングブロック(64Kバイト)のデータが配置される。
図14は、次世代MD1の場合のADIPクラスタとBISのフレームとの関係を示すものである。
図11に示したように、次世代MD1の仕様では、ADIPセクタ「FC」〜「FF」およびADIPセクタ「00」〜「1F」の36セクタで、1つのADIPクラスタが構成される。記録再生の単位となる1レコーディングブロック(64Kバイト)のデータは、1つのADIPクラスタに、2つ分配置される。
図14に示すように、1つのADIPセクタは、前半の18セクタと、後半の18セクタとに分けられる。
記録再生の単位となる1レコーディングブロックのデータは、496フレームからなるBISのブロックに配置される。このBISのブロックに相当する496フレーム分のデータのフレーム(フレーム「10」からフレーム「505」)の前に、10フレーム分のプリアンブル(フレーム「0」からフレーム「9」)が付加され、また、このデータのフレームの後に、6フレーム分のポストアンブルのフレーム(フレーム506からフレーム511)が付加され、合計、512フレーム分のデータが、ADIPセクタ「FCh」からADIPセクタ「0Dh」のADIPクラスタの前半に配置されるとともに、ADIPセクタ「0Eh」からADIPセクタ「1Fh」のADIPクラスタの後半に配置される。データフレームの前のプリアンブルのフレームと、データの後ろのポストアンブルのフレームは、隣接するレコーディングブロックとのリンキング時にデータを保護するのに用いられる。プリアンブルは、データ用PLLの引き込み、信号振幅制御、信号オフセット制御などにも用いられる。
レコーディングブロックのデータを記録再生する際の物理アドレスは、ADIPクラスタと、そのクラスタの前半か後半かにより指定される。記録再生時に物理アドレスが指定されると、ADIP信号からADIPセクタが読み取られ、ADIPセクタの再生信号から、ADIPクラスタナンバとADIPセクタナンバが読み取られ、ADIPクラスタの前半と後半とが判別される。
図15は、次世代MD2の仕様の場合のADIPクラスタとBISのフレームとの関係を示すものである。図13に示したように、次世代MD2の仕様では、ADIPセクタが16セクタで、1つのADIPクラスタが構成される。1つのADIPクラスタに、1レコーディングブロック(64Kバイト)のデータが配置される。
図15に示すように、記録再生の単位となる1レコーディングブロック(64Kバイト)のデータは、496フレームからなるBISのブロックに配置される。このBISのブロックに相当する496フレーム分のデータのフレーム(フレーム「10」からフレーム「505」)の前に、10フレーム分のプリアンブル(フレーム「0」からフレーム「9」)が付加され、また、このデータのフレームの後に、6フレーム分のポストアンブルのフレーム(フレーム506からフレーム511)が付加され、合計、512フレーム分のデータが、ADIPセクタ「0h」からADIPセクタ「Fh」からなるADIPクラスタに配置される。
データフレームの前のプリアンブルのフレームと、データの後ろのポストアンブルのフレームは、隣接するレコーディングブロックとのリンキング時にデータを保護するのに用いられる。プリアンブルは、データ用PLLの引き込み、信号振幅制御、信号オフセット制御などにも用いられる。
レコーディングブロックのデータを記録再生する際の物理アドレスは、ADIPクラスタで指定される。記録再生時に物理アドレスが指定されると、ADIP信号からADIPセクタが読み取られ、ADIPセクタの再生信号から、ADIPクラスタナンバが読み取られる。
ところで、このようなディスクでは、記録再生を開始するときに、レーザパワーの制御等を行うために、各種のコントロール情報が必要である。次世代MD1の仕様のディスクでは、図1に示したように、リードイン領域にP−TOCが設けられており、このP−TOCから、各種のコントロール情報が取得される。
次世代MD2の仕様のディスクには、エンボスピットによるP−TOCは設けられず、コントロール情報がリードイン領域のADIP信号により記録される。また、次世代MD2の仕様のディスクでは、磁気超解像度の技術が使われるため、レーザのパワーコントロールが重要である。次世代MD2の仕様のディスクでは、リードイン領域とリードアウト領域には、パワーコントロール調整用のキャリブレーション領域が設けられる。
すなわち、図16は、次世代MD2の仕様のディスクのリードインおよびリードアウトの構成を示すものである。図16に示すように、ディスクのリードインおよびリードアウト領域には、レーザビームのパワーコントロール領域として、パワーキャリブレーション領域が設けられる。
また、リードイン領域には、ADIPによるコントロール情報を記録したコントロール領域が設けられる。ADIPによるコントロール情報の記録とは、ADIPクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている領域を使って、ディスクのコントロール情報を記述するものである。
すなわち、ADIPクラスタナンバは、レコーダブル領域の開始位置から始まっており、リードイン領域では負の値になっている。図16に示すように、次世代MD2のADIPセクタは、4ビットのシンクと、8ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのコントロールデータ(ADIPクラスタナンバの下位ビット)と、4ビットのADIPセクタナンバと、18ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。ADIPクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている8ビットに、図16に示すように、ディスクタイプや、磁気位相、強度、読み出しパワー等のコントロール情報が記述される。
なお、ADIPクラスタの上位ビットは、そのまま残されているので、現在位置は、ある程度の精度で知ることができる。また、ADIPセクタ「0」と、ADIPセクタ「8」は、ADIPクラスタナンバの下位8ビットを残しておくことにより、所定間隔で、ADIPクラスタを正確に知ることができる。
ADIP信号によるコントロール情報の記録については、本願出願人が先に提案した特願2001−123535号の明細書中に詳細に記載してある。
4.記録再生装置の構成
次に、図17、図18により、次世代MD1および次世代MD2システムで記録/再生に用いられるディスクに対応するディスクドライブ装置(記録再生装置)の構成を説明する。
図17には、ディスクドライブ装置1が、例えばパーソナルコンピュータ100と接続可能なものとして示している。
ディスクドライブ装置1は、メディアドライブ部2、メモリ転送コントローラ3、クラスタバッファメモリ4、補助メモリ5、USB(Universal Serial Bus)インターフェース6,8、USBハブ7、システムコントローラ9、オーディオ処理部10を備えている。
メディアドライブ部2は、装填されたディスク90に対する記録/再生を行う。ディスク90は、次世代MD1のディスク、次世代MD2のディスク、または現行のMDのディスクである。メディアドライブ部2の内部構成は図18で後述する。
メモリ転送コントローラ3は、メディアドライブ部2からの再生データやメディアドライブ部2に供給する記録データについての受け渡しの制御を行う。
クラスタバッファメモリ4は、メモリ転送コントローラ3の制御に基づいて、メディアドライブ部2によってディスク90のデータトラックからレコーディングブロック単位で読み出されたデータのバッファリングを行う。
補助メモリ5は、メモリ転送コントローラ3の制御に基づいて、メディアドライブ部2によってディスク90から読み出された各種管理情報や特殊情報を記憶する。
システムコントローラ9は、CPU(Central Processing Unit)、CPUのワークメモリとして用いられるRAM(Random Access Memory)9A、予めプログラムやデータが記憶されるROM(Read Only Memory)、これらCPU、RAM9A、ROMを接続するための内部バスなどを有し、ROMに記憶されたプログラムなどに基づき、ディスクドライブ装置1内の全体の制御を行うと共に、接続されたパーソナルコンピュータ100との間の通信制御を行う。
すなわち、システムコントローラ9は、USBインターフェース8、USBハブ7を介して接続されたパーソナルコンピュータ100との間で通信可能とされ、書込要求、読出要求等のコマンドの受信やステイタス情報その他の必要情報の送信などを行う。
システムコントローラ9は、例えばディスク90がメディアドライブ部2に装填されることに応じて、ディスク90からの管理情報等の読出をメディアドライブ部2に指示し、メモリ転送コントローラ3によって読み出した管理情報等を補助メモリ5に格納させる。
パーソナルコンピュータ100からのあるFATセクタの読出要求があった場合は、システムコントローラ9はメディアドライブ部2に、そのFATセクタを含むレコーディングブロックの読み出しを実行させる。読み出されたレコーディングブロックのデータはメモリ転送コントローラ3によってクラスタバッファメモリ4に書き込まれる。
システムコントローラ9はクラスタバッファメモリ4に書き込まれているレコーディングブロックのデータから、要求されたFATセクタのデータを読み出させ、USBインターフェース6、USBハブ7を介してパーソナルコンピュータ100に送信させる制御を行う。
パーソナルコンピュータ100からのあるFATセクタの書き込み要求があった場合は、システムコントローラ9はメディアドライブ部2に、まずそのFATセクタを含むレコーディングブロックの読み出しを実行させる。読み出されたレコーディングブロックはメモリ転送コントローラ3によってクラスタバッファメモリ4に書き込まれる。
システムコントローラ9は、パーソナルコンピュータ100からのFATセクタのデータ(記録データ)をUSBインターフェース6を介してメモリ転送コントローラ3に供給させ、クラスタバッファメモリ4上で、該当するFATセクタのデータの書き換えを実行させる。
システムコントローラ9は、メモリ転送コントローラ3に指示して、必要なFATセクタが書き換えられた状態でクラスタバッファメモリ4に記憶されているレコーディングブロックのデータを、記録データとしてメディアドライブ部2に転送させる。メディアドライブ部2では、そのレコーディングブロックの記録データを変調してディスク90に書き込む。
システムコントローラ9に対して、スイッチ50が接続される。このスイッチ50は、ディスクドライブ装置1の動作モードを次世代MD1システムおよび現行MDシステムの何れかに設定する。すなわち、ディスクドライブ装置1では、現行のMDシステムによるディスク90に対して、現行のMDシステムのフォーマットと、次世代MD1システムのフォーマットの両方で、オーディオデータの記録を行うことができる。このスイッチ50により、ユーザに対してディスクドライブ装置1本体の動作モードを明示的に示すことができる。機械的構造のスイッチが示されているが、電気または磁気を利用したスイッチ、あるいはハイブリッド型のスイッチを使用することもできる。
ディスクドライブ装置1に対して、例えばLCD(Liquid Crystal Display)からなるディスプレイ51が設けられる。ディスプレイ51は、テキストデータや簡単なアイコンなどの表示が可能とされ、システムコントローラ9から供給される表示制御信号に基づき、このディスクドライブ装置1の状態に関する情報や、ユーザに対するメッセージなどを表示する。
オーディオ処理部10は、入力系として、例えばライン入力回路/マイクロホン入力回路等のアナログ音声信号入力部、A/D変換器や、ディジタルオーディオデータ入力部を備える。また、オーディオ処理部10はATRAC圧縮エンコーダ/デコーダや、圧縮データのバッファメモリを備える。更に、オーディオ処理部10は、出力系として、ディジタルオーディオデータ出力部や、D/A変換器およびライン出力回路/ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力部を備える。
ディスク90が現行のMDのディスクの場合には、ディスク90に対してオーディオトラックが記録されるときに、オーディオ処理部10にディジタルオーディオデータ(またはアナログ音声信号)が入力される。入力されたリニアPCMディジタルオーディオデータ、あるいはアナログ音声信号で入力されA/D変換器で変換されて得られたリニアPCMオーディオデータは、ATRAC圧縮エンコードされ、バッファメモリに蓄積される。そして所定タイミング(ADIPクラスタ相当のデータ単位)でバッファメモリから読み出されてメディアドライブ部2に転送される。メディアドライブ部2では、転送されてくる圧縮データを、EFMで変調してディスク90にオーディオトラックとして書き込みを行う。
ディスク90が現行のMDシステムのディスクの場合には、ディスク90のオーディオトラックが再生されるときには、メディアドライブ部2は再生データをATRAC圧縮データ状態に復調して、メモリ転送コントローラ3を介してオーディオ処理部10に転送する。オーディオ処理部10は、ATRAC圧縮デコードを行ってリニアPCMオーディオデータとし、ディジタルオーディオデータ出力部から出力する。あるいはD/A変換器によりアナログ音声信号としてライン出力/ヘッドホン出力を行う。
なお、パーソナルコンピュータ100との接続はUSBでなく、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)1394等の他の外部インターフェースが用いられても良い。
記録再生データ管理は、FATシステムを使って行われ、レコーディングブロックとFATセクタとの変換については、本願出願人が先に提案した特願2001−289380号の明細書中に詳細に記載してある。
続いて、データトラックおよびオーディオトラックの両方について記録再生を行う機能を有するものとしてのメディアドライブ部2の構成を図18を参照して説明する。
図18は、メディアドライブ部2の構成を示すものである。メディアドライブ部2は、現行のMDシステムのディスクと、次世代MD1のディスクと、次世代MD2のディスクとが装填されるターンテーブルを有しており、メディアドライブ部2では、ターンテーブルに装填されたディスク90をスピンドルモータ29によってCLV方式で回転駆動させる。このディスク90に対しては記録/再生時に光学ヘッド19によってレーザ光が照射される。
光学ヘッド19は、記録時には記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ出力を行い、また再生時には磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド19には、ここでは詳しい図示は省略するがレーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系、および反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド19に備えられる対物レンズとしては、例えば2軸機構によってディスク半径方向およびディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。
また、ディスク90を挟んで光学ヘッド19と対向する位置には磁気ヘッド18が配置されている。磁気ヘッド18は記録データによって変調された磁界をディスク90に印加する動作を行う。また、図示しないが光学ヘッド19全体および磁気ヘッド18をディスク半径方向に移動させためスレッドモータおよびスレッド機構が備えられている。
光学ヘッド19および磁気ヘッド18は、次世代MD2のディスクの場合には、パルス駆動磁界変調を行うことで、微少なマークを形成することができる。現行MDのディスクや、次世代MD1のディスクの場合には、DC発光の磁界変調方式とされる。
このメディアドライブ部2では、光学ヘッド19、磁気ヘッド18による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ29によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。
なお、ディスク90としては、現行のMD仕様のディスクと、次世代MD1の仕様のディスクと、次世代MD2の仕様のディスクとが装着される可能性がある。これらのディスクにより、線速度が異なっている。スピンドルモータ29は、これら線速度の異なる複数種類のディスクに対応する回転速度で回転させることが可能である。ターンテーブルに装填されたディスク90は、現行のMD仕様のディスクの線速度と、次世代MD1の仕様のディスクの線速度と、次世代MD2の仕様のディスクの線速度とに対応して回転される。
記録処理系では、現行のMDシステムのディスクの場合に、オーディオトラックの記録時に、ACIRCでエラー訂正符号化を行い、EFMで変調してデータを記録する部位と、次世代MD1または次世代MD2の場合に、BISとLDCを組み合わせた方式でエラー訂正符号化を行い、1−7pp変調で変調して記録する部位が設けられる。
再生処理系では、現行のMDシステムのディスクの再生時に、EFMの復調とACIRCによるエラー訂正処理と、次世代MD1または次世代MD2システムのディスクの再生時に、パーシャルレスポンスおよびビタビ復号を用いたデータ検出に基づく1−7復調と、BISとLDCによるエラー訂正処理とを行う部位が設けられる。
また、現行のMDシステムや次世代MD1のADIP信号よるアドレスをデコードする部位と、次世代MD2のADIP信号をデコードする部位とが設けられる。
光学ヘッド19のディスク90に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報(フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流)は、RFアンプ21に供給される。
RFアンプ21では入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生RF信号、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、グルーブ情報(ディスク90にトラックのウォブリングにより記録されているADIP情報)等を抽出する。
現行のMDシステムのディスクを再生するときには、RFアンプで得られた再生RF信号は、EFM復調部24およびACIRCデコーダ25で処理される。すなわち再生RF信号は、EFM復調部24で2値化されてEFM信号列とされた後、EFM復調され、更にACIRCデコーダ25で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。すなわちこの時点でATRAC圧縮データの状態となる。
そして現行のMDシステムのディスクの再生時には、セレクタ26はB接点側が選択されており、その復調されたATRAC圧縮データがディスク90からの再生データとして出力される。
一方、次世代MD1または次世代MD2のディスクを再生するときには、RFアンプで得られた再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部22およびRS−LDCデコーダ23で処理される。すなわち再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部22において、PR(1,2,1)MLまたはPR(1,−1)MLおよびビタビ復号を用いたデータ検出によりRLL(1−7)符号列としての再生データを得、このRLL(1−7)符号列に対してRLL(1−7)復調処理が行われる。そして更にRS−LDCデコーダ23で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。
そして次世代MD1または次世代MD2のディスクの再生時には、セレクタ26はA接点側が選択されており、その復調されたデータがディスク90からの再生データとして出力される。
RFアンプ21から出力されるトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEはサーボ回路27に供給され、グルーブ情報はADIP復調部30に供給される。
ADIP復調部30は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、FM復調、バイフェーズ復調を行ってADIP信号を復調する。復調されたADIP信号は、アドレスデコーダ32およびアドレスデコーダ33に供給される。
現行のMDシステムのディスクまたは次世代MD1のシステムのディスクでは、図10に示したように、ADIPセクタナンバが8ビットになっている。これに対して、次世代MD2のシステムのディスクでは、図12に示したように、ADIPセクタナンバが4ビットになっている。アドレスデコーダ32は、現行のMDまたは次世代MD1のADIPアドレスをデコードする。アドレスデコーダ33は、次世代MD2のアドレスをデコードする。
アドレスデコーダ32および33でデコードされたADIPアドレスは、ドライブコントローラ31に供給される。ドライブコントローラ31ではADIPアドレスに基づいて、所要の制御処理を実行する。またグルーブ情報はスピンドルサーボ制御のためにサーボ回路27に供給される。
サーボ回路27は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック(デコード時のPLL系クロック)との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、CLVまたはCAVサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。
またサーボ回路27は、スピンドルエラー信号や、RFアンプ21から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、あるいはドライブコントローラ31からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号(トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等)を生成し、モータドライバ28に対して出力する。すなわち上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。
モータドライバ28では、サーボ回路27から供給されたサーボ制御信号に基づいて所要のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、二軸機構を駆動する二軸ドライブ信号(フォーカス方向、トラッキング方向の2種)、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ29を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。このようなサーボドライブ信号により、ディスク90に対するフォーカス制御、トラッキング制御、およびスピンドルモータ29に対するCLVまたはCAV制御が行われることになる。
現行のMDシステムのディスクでオーディオデータを記録するときには、セレクタ16がB接点に接続され、したがってACIRCエンコーダ14およびEFM変調部15が機能することになる。この場合、オーディオ処理部10からの圧縮データはACIRCエンコーダ14でインターリーブおよびエラー訂正コード付加が行われた後、EFM変調部15でEFM変調が行われる。
そしてEFM変調データがセレクタ16を介して磁気ヘッドドライバ17に供給され、磁気ヘッド18がディスク90に対してEFM変調データに基づいた磁界印加を行うことでオーディオトラックの記録が行われる。
次世代MD1または次世代MD2のディスクにデータを記録するときには、セレクタ16がA接点に接続され、したがってRS−LDCエンコーダ12およびRLL(1−7)PP変調部13が機能することになる。この場合、メモリ転送コントローラ3からの高密度データはRS−LDCエンコーダ12でインターリーブおよびRS−LDC方式のエラー訂正コード付加が行われた後、RLL(1−7)PP変調部13でRLL(1−7)変調が行われる。
そしてRLL(1−7)符号列としての記録データがセレクタ16を介して磁気ヘッドドライバ17に供給され、磁気ヘッド18がディスク90に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータトラックの記録が行われる。
レーザドライバ/APC20は、上記のような再生時および記録時においてレーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるAPC(Automatic Lazer Power Control)動作も行う。
すなわち、図示していないが、光学ヘッド19内にはレーザパワーモニタ用のディテクタが設けられ、そのモニタ信号がレーザドライバ/APC20にフィードバックされる。レーザドライバ/APC20は、モニタ信号として得られる現在のレーザパワーを、設定されているレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることで、レーザダイオードから出力されるレーザパワーが、設定値で安定するように制御している。
なお、レーザパワーとしては、再生レーザパワー、記録レーザパワーとしての値がドライブコントローラ31によって、レーザドライバ/APC20内部のレジスタにセットされる。
ドライブコントローラ31は、システムコントローラ9からの指示に基づいて、以上の各動作(アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作)が実行されるように制御を行う。
なお、図18において一点鎖線で囲ったA部、B部は、例えば1チップの回路部として構成できる。
5.次世代MD1および次世代MD2によるディスクの初期化処理について
次世代MD1および次世代MD2によるディスクには、上述したように、FAT外にUID(ユニークID)が記録され、この記録されたUIDを用いてセキュリティ管理がなされる。次世代MD1および次世代MD2に対応したディスクは、原則的には、ディスク上の所定位置にUIDが予め記録されて出荷される。次世代MD1に対応したディスクでは、UIDが例えばリードイン領域に予め記録される。この場合、UIDが予め記録される位置は、リードイン領域に限られず、例えば、ディスクの初期化後にUIDが書き込まれる位置が固定的であれば、その位置に予め記録しておくこともできる。次世代MD2および次世代MD1.5に対応したディスクでは、上述したBCAにUIDが予め記録される。
一方、次世代MD1によるディスクは、現行のMDシステムによるディスクを用いることが可能とされている。そのため、UIDが記録されずに既に出回っている、多数の現行のMDシステムによるディスクが次世代MD1のディスクとして使用されることになる。
そこで、このような、UIDが記録されずに出回ってしまった現行のMDシステムによるディスクに対しては、規格にて守られたエリアを設け、当該ディスクの初期化時にそのエリアにディスクドライブ装置1において乱数信号を記録し、これを当該ディスクのUIDとして用いる。また、ユーザがこのUIDが記録されたエリアにアクセスすることは、規格により禁止する。なお、UIDは、乱数信号に限定されない。例えば、メーカーコード、機器コード、機器シリアル番号および乱数を組み合わせて、UIDとして用いることができる。さらに、メーカーコード、機器コードおよび機器シリアル番号の何れかまたは複数と、乱数とを組み合わせて、UIDとして用いることもできる。
図19は、次世代MD1によるディスクの一例の初期化処理を示すフローチャートである。最初のステップS100で、ディスク上の所定位置がアクセスされ、UIDが記録されているかどうかが確認される。UIDが記録されていると判断されれば、そのUIDが読み出され、例えば補助メモリ5に一時的に記憶される。
ステップS100でアクセスされる位置は、例えばリードイン領域のような、次世代MD1システムによるフォーマットのFAT領域外である。当該ディスク90が、例えば過去に初期化されたことがあるディスクのように、既にDDTが設けられていれば、その領域をアクセスするようにしてもよい。なお、このステップS100の処理は、省略することが可能である。
次に、ステップS101で、U−TOCがEFM変調により記録される。このとき、U−TOCに対して、アラートトラックと、上述の図2におけるDDT以降のトラック、すなわち1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域とを確保する情報が書き込まれる。次のステップS102で、ステップS101でU−TOCにより確保された領域に対して、アラートトラックがEFM変調により記録される。そして、ステップS103で、DDTが1−7pp変調により記録される。
ステップS104では、UIDがFAT外の領域、例えばDDT内に記録される。上述のステップS100で、UIDがディスク上の所定位置から読み出され補助メモリ5に記憶されている場合、そのUIDが記録される。また、上述のステップS100で、ディスク上の所定位置にUIDが記録されていないと判断されていた場合、または、上述のステップS100が省略された場合には、乱数信号に基づきUIDが生成され、この生成されたUIDが記録される。UIDの生成は、例えばシステムコントローラ9によりなされ、生成されたUIDがメモリ転送コントローラ3を介してメディアドライブ2に供給され、ディスク90に記録される。
次に、ステップS105で、FATなどのデータが、1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域に対して記録される。すなわち、UIDの記録される領域は、FAT外の領域になる。また、上述したように、次世代MD1においては、FATで管理されるべきレコーダブル領域の初期化は、必ずしも必要ではない。
図20は、次世代MD2および次世代MD1.5によるディスクの一例の初期化処理を示すフローチャートである。最初のステップS110でディスク上のBCAに相当する領域がアクセスされ、UIDが記録されているかどうかが確認される。UIDが記録されていると判断されれば、そのUIDが読み出され、例えば補助メモリ5に一時的に記憶される。なお、UIDの記録位置は、フォーマット上で固定的に決められているので、ディスク上の他の管理情報を参照することなく、直接的にアクセス可能とされる。これは、上述の図19を用いて説明した処理にも適用することができる。
次のステップS111で、DDTが1−7pp変調で記録される。次に、ステップS112で、UIDがFAT外の領域、例えばDDTに記録される。このとき記録されるUIDは、上述のステップS110でディスク上の所定位置から読み出され補助メモリ5に記憶されたUIDが用いられる。ここで、上述のステップS110で、ディスク上の所定位置にUIDが記録されていないと判断されていた場合には、乱数信号に基づきUIDが生成され、この生成されたUIDが記録される。UIDの生成は、例えばシステムコントローラ9によりなされ、生成されたUIDがメモリ転送コントローラ3を介してメディアドライブ2に供給され、ディスク90に記録される。
そして、ステップS113で、FATなどが記録される。すなわち、UIDの記録される領域は、FAT外の領域になる。また、上述したように、次世代MD2においては、FATで管理されるべきレコーダブル領域の初期化は、行われない。
6.音楽データの第1の管理方式について
前述したように、この発明が適用された次世代MD1および次世代MD2のシステムでは、FATシステムでデータが管理される。また、記録されるオーディオデータは、所望の圧縮方式で圧縮され、著作者の権利の保護のために、暗号化される。オーディオデータの圧縮方式としては、例えば、ATRAC3、ATRAC5等を用いることが考えられている。勿論、MP3(MPEG1 Audio Layer-3 )やAAC(MPEG2 Advanced Audio Coding )等、それ以外の圧縮方式を用いることも可能である。また、オーディオデータばかりでなく、静止画データや動画データを扱うことも可能である。勿論、FATシステムを使っているので、汎用のデータの記録再生を行うこともできる。更に、コンピュータが読み取り可能でかつ実行可能な命令をディスク上に符号化することもでき、従って、次世代MD1または次世代MD2は、実行可能ファイルを含むこともできることになる。
このような次世代MD1および次世代MD2の仕様のディスクにオーディオデータを記録再生するときの管理方式について説明する。
次世代MD1のシステムや次世代MD2のシステムでは、長時間で高音質の音楽データが再生できるようにしたことから、1枚のディスクで管理される楽曲の数も、膨大になっている。また、FATシステムを使って管理することで、コンピュータとの親和性が図られている。このことは、本願発明者の認識によれば、使い勝手の向上が図れるというメリットがある反面、音楽データが違法にコピーされてしまい、著作権者の保護が図られなくなる可能性がある。この発明が適用された管理システムでは、このような点に配慮が配られている。
図21は、オーディオデータの管理方式の第1の例である。図21に示すように、第1の例における管理方式では、ディスク上には、トラックインデックスファイルと、オーディオデータファイルとが生成される。トラックインデックスファイルおよびオーディオデータファイルは、FATシステムで管理されるファイルである。
オーディオデータファイルは、図22に示すように、複数の音楽データが1つのファイルとして納められたものであり、FATシステムでオーディオデータファイルを見ると、巨大なファイルに見える。オーディオデータファイルは、その内部がパーツとして区切られ、オーディオデータは、パーツの集合として扱われる。
トラックインデックスファイルは、オーディオデータファイルに納められた音楽データを管理するための各種の情報が記述されたファイルである。トラックインデックスファイルは、図23に示すように、プレイオーダテーブルと、プログラムドプレイオーダテーブルと、グループインフォメーションテーブルと、トラックインフォメーションテーブルと、パーツインフォメーションテーブルと、ネームテーブルとからなる。
プレイオーダテーブルは、デフォルトで定義された再生順序を示すテーブルである。プレイオーダテーブルは、図24に示すように、各トラックナンバ(曲番)についてのトラックインフォメーションテーブルのトラックデスクリプタ(図27)へのリンク先を示す情報TINF1、TINF2、…が格納されている。トラックナンバは、例えば「1」から始まる連続したナンバである。
プログラムドプレイオーダテーブルは、再生手順を各ユーザが定義したテーブルである。プログラムドプレイオーダテーブルには、図25に示すように、各トラックナンバについてのトラックデスクリプタへのリンク先の情報トラック情報PINF1、PINF2、…が記述されている。
グループインフォメーションテーブルには、図26に示すように、グループに関する情報が記述されている。グループは、連続したトラックナンバを持つ1つ以上のトラックの集合、または連続したプログラムドトラックナンバを持つ1つ以上のトラックの集合である。グループインフォメーションテーブルは、図26Aに示すように、各グループのグループデスクリプタで記述されている。グループデスクリプタには、図26Bに示すように、そのグループが開始されるトラックナンバと、終了トラックのナンバと、グループネームと、フラグが記述される。
トラックインフォメーションテーブルは、図27に示すように、各曲に関する情報が記述される。トラックインフォメーションテーブルは、図27Aに示すように、各トラック毎(各曲毎)のトラックデスクリプタからなる。各トラックデスクリプタには、図27Bに示すように、符号化方式、著作権管理情報、コンテンツの復号鍵情報、その楽曲が開始するエントリとなるパーツナンバへのポインタ情報、アーチストネーム、タイトルネーム、元曲順情報、録音時間情報等が記述されている。アーチストネーム、タイトルネームは、ネームそのものではなく、ネームテーブルへのポインタ情報が記述されている。符号化方式は、コーデックの方式を示すもので、復号情報となる。
パーツインフォメーションテーブルは、図28に示すように、パーツナンバから実際の楽曲の位置をアクセスするポインタが記述されている。パーツインフォメーションテーブルは、図28Aに示すように、各パーツ毎のパーツデスクリプタからなる。パーツとは、1トラック(楽曲)の全部、または1トラックを分割した各パーツである。図28Bは、パーツインフォメーションテーブル内のパーツデスクリプタのエントリを示している。各パーツデスクリプタは、図28Bに示すように、オーディオデータファイル上のそのパーツの先頭のアドレスと、そのパーツの終了のアドレスと、そのパーツに続くパーツへのリンク先とが記述される。
なお、パーツナンバのポインタ情報、ネームテーブルのポインタ情報、オーディオファイルの位置を示すポインタ情報として用いるアドレスとしては、ファイルのバイトオフセット、パーツデスクリプタナンバ、FATのクラスタナンバ、記録媒体として用いられるディスクの物理アドレス等を用いることができる。ファイルのバイトオフセットは、この発明において実施されうるオフセット方法のうちの特定の実施態様である。ここで、パーツポインタ情報は、オーディオファイルの開始からのオフセット値であり、その値は所定の単位(例えば、バイト、ビット、nビットのブロック)で表される。
ネームテーブルは、ネームの実体となる文字を表すためのテーブルである。ネームテーブルは、図29Aに示すように、複数のネームスロットからなる。各ネームスロットは、ネームを示す各ポインタからリンクされて呼び出される。ネームを呼び出すポインタは、トラックインフォメーションテーブルのアーチストネームやタイトルネーム、グループインフォメーションテーブルのグループネーム等がある。また、各ネームスロットは、複数から呼び出されることが可能である。各ネームスロットは、図29Bに示すように、文字情報であるネームデータと、この文字情報の属性であるネームタイプと、リンク先とからなる。1つのネームスロットで収まらないような長いネームは、複数のネームスロットに分割して記述することが可能である。そして、1つのネームスロットで収まらない場合には、それに続くネームが記述されたネームスロットへのリンク先が記述される。
この発明が適用されたシステムにおけるオーディオデータの管理方式の第1の例では、図30に示すように、プレイオーダテーブル(図24)により、再生するトラックナンバが指定されると、トラックインフォメーションテーブルのリンク先のトラックデスクリプタ(図27)が読み出され、このトラックデスクリプタから、符号化方式、著作権管理情報、コンテンツの復号鍵情報、その楽曲が開始するパーツナンバへのポインタ情報、アーチストネームおよびタイトルネームのポインタ、元曲順情報、録音時間情報等が読み出される。
トラックインフォメーションテーブルから読み出されたパーツナンバの情報から、パーツインフォメーションテーブル(図28)にリンクされ、このパーツインフォメーションテーブルから、そのトラック(楽曲)の開始位置に対応するパーツの位置のオーディオデータファイルがアクセスされる。オーディオデータファイルのパーツインフォメーションテーブルで指定される位置のパーツのデータがアクセスされたら、その位置から、オーディオデータの再生が開始される。このとき、トラックインフォメーションテーブルのトラックデスクリプタから読み出された符号化方式に基づいて復号化が行われる。オーディオデータが暗号化されている場合には、トラックデスクリプタから読み出された鍵情報が使われる。
そのパーツに続くパーツがある場合には、そのパーツのリンク先がパーツデスクリプタが記述されており、このリンク先にしたがって、パーツデスクリプタが順に読み出される。このパーツデスクリプタのリンク先を辿っていき、オーディオディデータファイル上で、そのパーツデスクリプタで指定される位置にあるパーツのオーディオデータを再生していくことで、所望のトラック(楽曲)のオーディオディオデータが再生できる。
また、トラックインフォメーションテーブルから読み出されたアーチストネームやタイトルネームのポインタにより指し示される位置(ネームポインタ情報)にあるネームテーブルのネームスロット(図29)が呼び出され、その位置にあるネームスロットから、ネームデータが読み出される。ネームポインタ情報は、例えば、ネームスロットナンバ、FATシステムにおけるクラスタナンバ、または記録媒体の物理アドレスであってもよい。
なお、前述したように、ネームテーブルのネームスロットは、複数参照が可能である。例えば、同一のアーチストの楽曲を複数記録するような場合がある。この場合、図31に示すように、複数のトラックインフォメーションテーブルからアーチストネームとして同一のネームテーブルが参照される。図31の例では、トラックデスクリプタ「1」とトラックデスクリプタ「2」とトラックデスクリプタ「4」は、全て同一のアーチスト「DEF BAND」の楽曲であり、アーチストネームとして同一のネームスロットを参照している。また、トラックデスクリプタ「3」とトラックデスクリプタ「5」とトラックデスクリプタ「6」は、全て同位置のアーチスト「GHQ GIRLS」の楽曲であり、アーチストネームとして同一のネームスロットを参照している。このように、ネームテーブルのネームスロットを、複数のポインタから参照可能にしておくと、ネームテーブルの容量を節約できる。
これとともに、例えば、同一のアーチストネームの情報を表示するのに、こののネームテーブルへのリンクが利用できる。例えば、アーチスト名が「DEF BAND」の楽曲の一覧を表示したいような場合には、「DEF BAND」のネームスロットのアドレスを参照しているトラックデスクリプタが辿られる。この例では、「DEF BAND」のネームスロットのアドレスを参照しているトラックデスクリプタを辿ることにより、トラックデスクリプタ「1」とトラックデスクリプタ「2」とトラックデスクリプタ「4」の情報が得られる。これにより、このディスクに納められている楽曲の中で、アーチスト名が「DEF BAND」の楽曲の一覧が表示できる。なお、ネームテーブルは複数参照が可能とされるため、ネームテーブルからトラックインフォメーションテーブルを逆に辿るリンクは設けられていない。
新たにオーディオデータを記録する場合には、FATテーブルにより、所望の数のレコーディングブロック以上、例えば、4つのレコーディングブロック以上連続した未使用領域が用意される。所望のレコーディングブロック以上連続した領域を確保するのは、なるべく連続した領域にオーディオデータを記録した方がアクセスに無駄がないためである。
オーディオデータを記録するための領域が用意されたら、新しいトラックデスクリプターがトラックインフォメーションテーブル上に1つ割り当てられ、このオーディオディデータを暗号化するためのコンテンツの鍵が生成される。そして、入力されたオーディオデータが暗号化され、用意された未使用領域に、暗号化されたオーディオデータが記録される。このオーディオデータが記録された領域がFATのファイルシステム上でオーディオデータファイルの最後尾に連結される。
新たなオーディオデータがオーディオデータファイルに連結されたのに伴い、この連結された位置の情報が作成され、新たに確保されたパーツデスクリプションに、新たに作成されたオーディオデータの位置情報が記録される。そして、新たに確保されたトラックデスクリプターに、鍵情報やパーツナンバが記述される。更に、必要に応じて、ネームスロットにアーチストネームやタイトルネーム等が記述され、トラックデスクリプターに、そのネームスロットにアーチストネームやタイトルネームにリンクするポインタが記述される。そして、プレイオーダーテーブルに、そのトラックデスクリプターのナンバが登録される。また著作権管理情報の更新がなされる。
オーディオデータを再生する場合には、プレイオーダーテーブルから、指定されたトラックナンバに対応する情報が求められ、再生すべきトラックのトラックデスクリプタが取得される。
トラックインフォメーションテーブルのそのトラックデスクリプタから、鍵情報が取得され、また、エントリのデータが格納されている領域を示すパーツデスクリプションが取得される。そのパーツデスクリプションから、所望のオーディオデータが格納されているパーツの先頭のオーディオデータファイル上の位置が取得され、その位置に格納されているデータが取り出される。そして、その位置から再生されるデータに対して、取得された鍵情報を用いて暗号が解読され、オーディオデータの再生がなされる。パーツデスクリプションにリンクがある場合には、指定されてパーツにリンクされて、同様の手順が繰り返される。
プレイオーダテーブル上で、トラックナンバ「n」であった楽曲を、トラックナンバ「n+m」に変更する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnから、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプターDnが得られる。トラック情報TINFn+1からTINFn+mの値(トラックデスクリプターナンバ)が全て1つ前に移動される。そして、トラック情報TINFn+mに、トラックデスクリプターDnのナンバが格納される。
プレイオーダテーブルで、トラックナンバ「n」であった楽曲を削除する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnから、そのトラック の情報が記述されているトラックデスクリプタDnが取得される。プレイオーダテーブル内のトラック情報のエントリ、TINFn+1から後の有効なトラックデスクリプタナンバが全て1つ前に移動される。更に、トラック「n」は、消されるべきものなので、トラック「n」の後の全てのトラック情報のエントリが、プレイオーダテーブル内で1つ前に移動される。前記トラックの消去に伴って取得されたトラックデスクリプタDnから、トラックインフォメーションテーブルで、そのトラックに対応する符号化方式、復号鍵が取得れるとともに、先頭の音楽データが格納されている領域を示すパーツデスクリプタPnのナンバが取得される。パーツデスクリプタPnによって指定された範囲のオーディオブロックが、FATのファイルシステム上で、オーディオデータファイルから切り離される。更に、このトラックインフォメーションテーブルのそのトラックのトラックデスクリプタDnが消去される。そして、パーツデスクリプタがパーツインフォメーションテーブルから消去され、ファイルシステムでそのパーツデスクリプションが解放される。
例えば、図32Aにおいて、パーツA、パーツB、パーツCはそれまで連結しており、その中から、パーツBを削除するものとする。パーツAパーツBは同じオーディオブロックを(かつ同じFATクラスタを)共有しており、FATチェーンが連続しているとする。パーツCは、オーディオデータファイルの中ではパーツBの直後に位置しているが、FATテーブルを調べると、実際には離れた位置にあるとする。
この例の場合には、図32Bに示すように、パーツBを削除したときに、実際にFATチェーンから外す(空き領域に戻す)ことができるのは、現行のパーツとクラスタを共有していない、2つのFATクラスタである。すなわち、オーディオデータファイルとしては4オーディオブロックに短縮される。パーツCおよびそれ以降にあるパーツに記録されているオーディオブロックのナンバは、これに伴い全て4だけ小さくなる。
なお、削除は、1トラック全てではなく、そのトラックの一部に対して行うことができる。トラックの一部が削除された場合には、残りのトラックの情報は、トラックインフォメーションテーブルでそのパーツデスクリプタPnから取得されたそのトラックに対応する符号化方式、復号鍵を使って復号することが可能である。
プレイオーダテーブル上のトラックnとトラックn+1とを連結する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnから、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。また、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1から、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDmが取得される。プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なTINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が全て1つ前のTINFに移動される。プログラムドプレイオーダテーブルを検索して、トラックデスクリプタDmを参照しているトラックが全て削除される。新たな暗号化鍵を発生させ、トラックデスクリプタDnから、パーツデスクリプタのリストが取り出され、そのパーツデスクリプタのリストの最後尾に、トラックデスクリプタDmから取り出したパーツデスクリプタのリストが連結される。
トラックを連結する場合には、双方のトラックデスクリプタを比較して、著作権管理上問題のないことを確認し、トラックデスクリプタからパーツデスクリプタを得て、双方のトラックを連結した場合にフラグメントに関する規定が満たされるかどうか、FATテーブルで確認する必要がある。また、必要に応じて、ネームテーブルへのポインタの更新を行う必要がある。
トラックnを、トラックnとトラックn+1に分割する場合には、プレイオーダテーブル内のTINFnから、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1から、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDm取得される。そして、プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なトラック情報TINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が、全て1つ後に移動される。トラックデスクリプタDnについて、新しい鍵が生成される。トラックデスクリプタDnから、パーツデスクリプタのリストが取り出される。新たなパーツデスクリプタが割り当てられ、分割前のパーツデスクリプタの内容がそこにコピーされる。分割点の含まれるパーツデスクリプタが、分割点の直前までに短縮される。また分割点以降のパーツデスクリプタのリンクが打ち切られる。新たなパーツデスクリプタが分割点の直後に設定される。
7.音楽データの管理方式の第2の例
次に、オーディオデータの管理方式の第2の例について説明する。図33は、オーディオデータの管理方式の第2の例である。図33に示すように、第2の例における管理方式では、ディスク上には、トラックインデックスファイルと、複数のオーディオデータファイルとが生成される。トラックインデックスファイルおよび複数のオーディオデータファイルは、FATシステムで管理されるファイルである。
オーディオデータファイルは、図34に示すように、原則的には1曲が1ファイルの音楽データが納められたものである。このオーディオデータファイルには、ヘッダが設けられている。ヘッダには、タイトルと、復号鍵情報と、著作権管理情報とが記録されるとともに、インデックス情報が設けられる。インデックスは、1つのトラックの楽曲を複数に分割するものである。ヘッダには、インデックスにより分割された各トラックの位置がインデックスナンバに対応して記録される。インデックスは、例えば、255箇設定できる。
トラックインデックスファイルは、オーディオデータファイルに納められた音楽データを管理するための各種の情報が記述されたファイルである。トラックインデックスファイルは、図35に示すように、プレイオーダテーブルと、プログラムドプレイオーダテーブルと、グループインフォメーションテーブルと、トラックインフォメーションテーブルと、ネームテーブルとからなる。
プレイオーダテーブルは、デフォルトで定義された再生順序を示すテーブルである。プレイオーダテーブルは、図36に示すように、各トラックナンバ(曲番)についてのトラックインフォメーションテーブルのトラックデスクリプタ(図39)へのリンク先を示す情報TINF1、TINF2、…が格納されている。トラックナンバは、例えば「1」から始まる連続したナンバである。
プログラムドプレイオーダテーブルは、再生手順を各ユーザが定義したテーブルである。プログラムドプレイオーダテーブルには、図37に示すように、各トラックナンバについてのトラックデスクリプタへのリンク先の情報トラック情報PINF1、PINF2、…が記述されている。
グループインフォメーションテーブルには、図38に示すように、グループに関する情報が記述されている。グループは、連続したトラックナンバを持つ1つ以上のトラックの集合、または連続したプログラムドトラックナンバを持つ1つ以上のトラックの集合である。グループインフォメーションテーブルは、図38Aに示すように、各グループのグループデスクリプタで記述されている。グループデスクリプタには、図38Bに示すように、そのグループが開始されるトラックナンバと、終了トラックのナンバと、グループネームと、フラグが記述される。
トラックインフォメーションテーブルは、図39に示すように、各曲に関する情報が記述される。トラックインフォメーションテーブルは、図39Aに示すように、各トラック毎(各曲毎)のトラックデスクリプタからなる。各トラックデスクリプタには、図39Bに示すように、その楽曲が納められているオーディオデータファイルのファイルのポインタ、インデックスナンバ、アーチストネーム、タイトルネーム、元曲順情報、録音時間情報等が記述されている。アーチストネーム、タイトルネームは、ネームそのものではなく、ネームテーブルへのポインタが記述されている。
ネームテーブルは、ネームの実体となる文字を表すためのテーブルである。ネームテーブルは、図40Aに示すように、複数のネームスロットからなる。各ネームスロットは、ネームを示す各ポインタからリンクされて呼び出される。ネームを呼び出すポインタは、トラックインフォメーションテーブルのアーチストネームやタイトルネーム、グループインフォメーションテーブルのグループネーム等がある。また、各ネームスロットは、複数から呼び出されることが可能である。各ネームスロットは、図40Bに示すように、ネームデータと、ネームタイプと、リンク先とからなる。1つのネームスロットで収まらないような長いネームは、複数のネームスロットに分割して記述することが可能である。そして、1つのネームスロットで収まらない場合には、それに続くネームが記述されたネームスロットへのリンク先が記述される。
オーディオデータの管理方式の第2の例では、図41に示すように、プレイオーダテーブル(図36)により、再生するトラックナンバが指定されると、トラックインフォメーションテーブルのリンク先のトラックデスクリプタ(図39)が読み出され、このトラックデスクリプタから、その楽曲のファイルポインタおよびインデックスナンバ、アーチストネームおよびタイトルネームのポインタ、元曲順情報、録音時間情報等が読み出される。
その楽曲のファイルのポインタから、そのオーディオデータファイルがアクセスされ、そのオーディオデータファイルのヘッダの情報が読み取られる。オーディオデータが暗号化されている場合には、ヘッダから読み出された鍵情報が使われる。そして、そのオーディオデータファイルが再生される。このとき、もし、インデックスナンバが指定されている場合には、ヘッダの情報から、指定されたインデックスナンバの位置が検出され、そのインデックスナンバの位置から、再生が開始される。
また、トラックインフォメーションテーブルから読み出されたアーチストネームやタイトルネームのポインタにより指し示される位置にあるネームテーブルのネームスロットが呼び出され、その位置にあるネームスロットから、ネームデータが読み出される。
新たにオーディオデータを記録する場合には、FATテーブルにより、所望の数のレコーディングブロック以上、例えば、4つのレコーディングブロック以上連続した未使用領域が用意される。
オーディオデータを記録するための領域が用意されたら、トラックインフォメーションテーブルに新しいトラックデスクリプタが1つ割り当てられ、このオーディオディデータを暗号化するためのコンテンツ鍵が生成される。そして、入力されたオーディオデータが暗号化され、オーディオデータファイルが生成される。
新たに確保されたトラックデスクリプタに、新たに生成されたオーディオデータファイルのファイルポインタや、鍵情報が記述される。更に、必要に応じて、ネームスロットにアーチストネームやタイトルネーム等が記述され、トラックデスクリプターに、そのネームスロットにアーチストネームやタイトルネームにリンクするポインタが記述される。そして、プレイオーダーテーブルに、そのトラックデスクリプターのナンバが登録される。また著作権管理情報の更新がなされる。
オーディオデータを再生する場合には、プレイオーダーテーブルから、指定されたトラックナンバに対応する情報が求められ、トラックインフォメーションテーブルの再生すべきトラックのトラックデスクリプタが取得される。
そのトラックデスクリプタから、またその音楽データが格納されているオーディオデータのファイルポインタおよびインデックスナンバが取得される。そして、そのオーディオデータファイルがアクセスされ、ファイルのヘッダから、鍵情報が取得される。そして、そのオーディオデータファイルのデータに対して、取得された鍵情報を用いて暗号が解読され、オーディオデータの再生がなされる。インデックスナンバが指定されている場合には、指定されたインデックスナンバの位置から、再生が開始される。
トラックnを、トラックnとトラックn+1に分割する場合には、プレイオーダテーブル内のTINFnから、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1から、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDmが取得される。そして、プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なトラック情報TINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が、全て1つ後に移動される。
図42に示すように、インデックスを使うことにより、1つのファイルのデータは、複数のインデックス領域に分けられる。このインデックスナンバとインデックス領域の位置がそのオーディオトラックファイルのヘッダに記録される。トラックデスクリプタDnに、オーディオデータのファイルポインタと、インデックスナンバが記述される。トラックデスクリプタDmに、オーディオデータのファイルポインタと、インデックスナンバが記述される。これにより、オーディオファイルの1つのトラックの楽曲M1は、見かけ上、2つのトラックの楽曲M11とM12とに分割される。
プレイオーダテーブル上のトラックnとトラックn+1とを連結する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnから、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。また、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1から、そのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDmが取得される。プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なTINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が全て1つ前に移動される。
ここで、トラックnとトラックn+1とが同一のオーディオデータファイル内にあり、インデックスで分割されている場合には、図43に示すように、ヘッダのインデックス情報を削除することで、連結が可能である。これにより、2つのトラックの楽曲M21とM22は、1つのトラックの楽曲M23に連結される。
トラックnが1つのオーディオデータファイルをインデックスで分割した後半であり、トラックn+1が別のオーディオデータファイルの先頭にある場合には、図44に示すように、インデックスで分割されていたトラックnのデータにヘッダが付加され、楽曲M32のオーディオデータファイルが生成される。これに、トラックn+1のオーディオデータファイルのヘッダが取り除かれ、この楽曲M41のトラックn+1のオーディオデータが連結される。これにより、2つのトラックの楽曲M32とM41は、1つのトラックの楽曲M51として連結される。
以上の処理を実現するために、インデックスで分割されていたトラックに対して、ヘッダを付加し、別の暗号鍵で暗号化して、インデックスによるオーディオディデータを1つのオーディオデータファイルに変換する機能と、オーディオデータファイルのヘッダを除いて、他のオーディオデータファイルに連結する機能が持たされている。
8.パーソナルコンピュータとの接続時の動作について
次世代MD1および次世代MD2では、パーソナルコンピュータとの親和性を持たせるために、データの管理システムとしてFATシステムが採用されている。したがって、次世代MD1および次世代MD2によるディスクは、オーディオデータのみならず、パーソナルコンピュータで一般的に扱われるデータの読み書きにも対応している。
ここで、ディスクドライブ装置1において、オーディオデータは、ディスク90上から読み出されつつ、再生される。そのため、特に携帯型のディスクドライブ装置1のアクセス性を考慮に入れると、一連のオーディオデータは、ディスク上に連続的に記録されることが好ましい。一方、パーソナルコンピュータによる一般的なデータ書き込みは、このような連続性を考慮せず、ディスク上の空き領域を適宜、割り当てて行われる。
そこで、この発明が適用された記録再生装置では、パーソナルコンピュータ100とディスクドライブ装置1とをUSBハブ7によって接続し、パーソナルコンピュータ100からディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に対する書き込みを行う場合において、一般的なデータの書き込みは、パーソナルコンピュータ側のファイルシステムの管理下で行われ、オーディオデータの書き込みは、ディスクドライブ装置1側のファイルシステムの管理下で行われるようにしている。
図45は、このように、パーソナルコンピュータ100とディスクドライブ装置1とが図示されないUSBハブ7で接続された状態で、書き込むデータの種類により管理権限を移動させることを説明するための図である。図45Aは、パーソナルコンピュータ100からディスクドライブ装置1に一般的なデータを転送し、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に記録する例を示す。この場合には、パーソナルコンピュータ100側のファイルシステムにより、ディスク90上のFAT管理がなされる。
なお、ディスク90は、次世代MD1および次世代MD2の何れかのシステムでフォーマットされたディスクであるとする。
すなわち、パーソナルコンピュータ100側では、接続されたディスクドライブ装置1がパーソナルコンピュータ100により管理される一つのリムーバブルディスクのように見える。したがって、例えばパーソナルコンピュータ100においてフレキシブルディスクに対するデータの読み書きを行うように、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に対するデータの読み書きを行うことができる。
なお、このようなパーソナルコンピュータ100側のファイルシステムは、パーソナルコンピュータ100に搭載される基本ソフトウェアであるOS(Operating System)の機能として提供することができる。OSは、周知のように、所定のプログラムファイルとして、例えばパーソナルコンピュータ100が有するハードディスクドライブに記録される。このプログラムファイルがパーソナルコンピュータ100の起動時に読み出され所定に実行されることで、OSとしての各機能を提供可能な状態とされる。
図45Bは、パーソナルコンピュータ100からディスクドライブ装置1に対してオーディオデータを転送し、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に記録する例を示す。例えば、パーソナルコンピュータ100において、パーソナルコンピュータ100が有する例えばハードディスクドライブ(以下、HDD)といった記録媒体にオーディオデータが記録されている。
なお、パーソナルコンピュータ100には、オーディオデータをATRAC圧縮エンコードすると共に、ディスクドライブ装置1に対して、装着されたディスク90へのオーディオデータの書き込みおよびディスク90に記録されているオーディオデータの削除を要求するユーティリティソフトウェアが搭載されているものとする。このユーティリティソフトウェアは、さらに、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90のトラックインデックスファイルを参照し、ディスク90に記録されているトラック情報を閲覧する機能を有する。このユーティリティソフトウェアは、例えばパーソナルコンピュータ100のHDDにプログラムファイルとして記録される。
一例として、パーソナルコンピュータ100の記録媒体に記録されたオーディオデータを、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に記録する場合について説明する。上述のユーティリティソフトウェアは、予め起動されているものとする。
先ず、ユーザにより、パーソナルコンピュータ100に対して、HDDに記録された所定のオーディオデータ(オーディオデータAとする)をディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に記録するよう操作がなされる。この操作に基づき、オーディオデータAのディスク90に対する記録を要求する書込要求コマンドが当該ユーティリティソフトウェアにより出力される。書込要求コマンドは、パーソナルコンピュータ100からディスクドライブ装置1に送信される。
続けて、パーソナルコンピュータ100のHDDからオーディオデータAが読み出される。読み出されたオーディオデータAは、パーソナルコンピュータ100に搭載された上述のユーティリティソフトウェアによりATRAC圧縮エンコード処理が行われ、ATRAC圧縮データに変換される。このATRAC圧縮データに変換されたオーディオデータAは、パーソナルコンピュータ100からディスクドライブ装置1に対して転送される。
ディスクドライブ装置1側では、パーソナルコンピュータから送信された書込要求コマンドが受信されることで、ATRAC圧縮データに変換されたオーディオデータAがパーソナルコンピュータ100から転送され、且つ、転送されたデータをオーディオデータとしてディスク90に記録することが認識される。
ディスクドライブ装置1では、パーソナルコンピュータ100から送信されたオーディオデータAを、USBハブ7から受信し、USBインターフェイス6およびメモリ転送コントローラ3を介してメディアドライブ部2に送る。システムコントローラ9では、オーディオデータAをメディアドライブ部2に送る際に、オーディオデータAがこのディスクドライブ装置1のFAT管理方法に基づきディスク90に書き込まれるように制御する。すなわち、オーディオデータAは、ディスクドライブ装置1のFATシステムに基づき、4レコーディングブロック、すなわち64kバイト×4を最小の記録長として、レコーディングブロック単位で連続的に書き込まれる。
なお、ディスク90へのデータの書き込みが終了するまでの間、パーソナルコンピュータ100とディスクドライブ装置1との間では、所定のプロトコルでデータやステータス、コマンドのやりとりが行われる。これにより、例えばディスクドライブ装置1側でクラスタバッファ4のオーバーフローやアンダーフローが起こらないように、データ転送速度が制御される。
パーソナルコンピュータ100側で使用可能なコマンドの例としては、上述の書込要求コマンドの他に、削除要求コマンドがある。この削除要求コマンドは、ディスクドライブ装置1に装着されたディスク90に記録されたオーディオデータを削除するように、ディスクドライブ装置1に対して要求するコマンドである。
例えば、パーソナルコンピュータ100とディスクドライブ装置1とが接続され、ディスク90がディスクドライブ装置1に装着されると、上述のユーティリティソフトウェアによりディスク90上のトラックインデックスファイルが読み出され、読み出されたデータがディスクドライブ装置1からパーソナルコンピュータ100に送信される。パーソナルコンピュータでは、このデータに基づき、例えばディスク90に記録されているオーディオデータのタイトル一覧を表示することができる。
パーソナルコンピュータ100において、表示されたタイトル一覧に基づきあるオーディオデータ(オーディオデータBとする)を削除しようとした場合、削除しようとするオーディオデータBを示す情報が削除要求コマンドと共にディスクドライブ装置1に送信される。ディスクドライブ装置1では、この削除要求コマンドを受信すると、ディスクドライブ装置1自身の制御に基づき、要求されたオーディオデータBがディスク90上から削除される。
オーディオデータの削除がディスクドライブ装置1自身のFATシステムに基づく制御により行われるため、例えば図32Aおよび図32Bを用いて説明したような、複数のオーディオデータが1つのファイルとしてまとめられた巨大ファイル中のあるオーディオデータを削除するような処理も、可能である。
9.メモリ制御方法について
次に、この発明の実施の第1の形態によるメモリ制御方法について説明する。この実施の第1の形態では、ディスク90に対するデータの書き込み処理が、ディスクドライブ装置1自身のFATシステムにより行われる。図46は、上述した図17のうちディスク90において読み書きされるデータの転送経路を抜き出して示す。なお、図46において、上述の図17と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、パーソナルコンピュータ(PC)100を接続するためのUSBハブ7や、ディスク90の駆動などを行うメディアドライブ部2は、省略されている。
上述の「3.記録フォーマット」の項で既に説明したように、ディスク90は、1クラスタ、64kBが記録再生のアクセス単位とされている。したがって、ディスク90とメモリ転送コントローラ3との間では、64kB単位(=レコーディングブロック単位)でデータ転送がなされる。ここで、ディスク90のクラスタ単位のアドレスをLCN(Logical Cluster Number)と称し、セクタ単位のアドレスをLSN(Logical Sector Number)と称する。メモリ転送コントローラ3は、ディスク90に対してLCNを単位としてアクセスする。
一方、PC100とメモリ転送コントローラ3との間では、USB I/F6を介して、この実施の一形態によるFATシステムの1セクタである2kB単位でデータ転送がなされる。ここで、FATシステムのセクタ単位のアドレスをFSN(FAT Sector Number)と称する。
クラスタバッファメモリ4は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)から構成される。以下、クラスタバッファメモリ4を適宜、DRAM4と称する。DRAM4は、ディスク90に対するキャッシュメモリとしての役割も担う。DRAM4は、クラスタ単位のディスクイメージとして管理される。DRAM4において、メモリ空間が64kB毎に管理され、2kB毎にアドレスが割り当てられる。DRAM4は、このアドレスに基づき2kB毎に読み出しおよび書き込みが可能とされる。すなわち、DRAM4は、FATセクタ単位(FSN)での書き込みおよび読み出しが行えると共に、ディスク90に対しては、クラスタ単位(LCN)での読み出しおよび書き込みが行えるようになっている。また、DRAM4の2kB毎のアドレスは、ディスク90のLSNに対応する。
また、メモリ転送コントローラ3は、システムコントローラ9から与えられる命令(データマスク信号)により、DRAM4に転送されるデータの書き込み制御をDRAMセクタ単位で行うことができるようにされている。例えば、データマスク信号に基づき、DRAM4に転送されるデータをDRAMセクタ単位でブロックすることで、DRAM4に対するDRAMセクタ単位での書き込み制御を行う。システムコントローラ9において、DRAMアドレスと、書き込みをDRAMセクタ単位でブロックするセクタマスクとを設定し、データマスク信号を生成する。セクタマスクは、DRAM4の上述した64kBの管理領域に対して1または複数を設定することができる。
一例として、64kBの管理領域に対してDRAMアドレスが例えばアドレス1、2、・・・、m、・・・、32と割り当てられているものとする。システムコントローラ9は、アドレス1、4、5、10、13、14、15などと、DRAM4の1の管理領域に対して、DRAMセクタを単位として連続的および/または非連続的に、1または複数のセクタマスクを設定することができる。このセクタマスクの設定を命令するデータマスク信号に基づき、メモリ転送コントローラ3により、セクタマスクが設定されたDRAMセクタに対するデータ転送がブロックされる。したがって、例えば1クラスタ単位でDRAM4にデータが転送されても、セクタマスクが設定されたDRAMセクタに予め書かれているデータは、転送されたデータで上書きされない。
なお、メモリ転送コントローラ3は、例えば1個のIC(Integrated Circuit)によって構成することができる。
このようにセクタマスクを設定した後、例えばディスク90から読み出された1クラスタ分のデータをDRAM4に転送すると、セクタマスクが設定されたDRAMセクタに対するデータの転送がブロックされそのDRAMセクタにはデータが書き込まれず、セクタマスクが設定されていないDRAMセクタに対してのみ、データの書き込みが行われる。
なお、以下では便宜上、DRAM4におけるFATセクタ単位の領域をDRAMセクタと称する。また、64kB毎の管理領域を、適宜、管理領域と略称する。
また、上述のFSNとLCNとは、一対一のアドレス変換がなされる。例えばDRAM4に対してディスク90から読み出されたデータが書き込まれ、LCNがDRAM4に割り当てられたときに、DRAMアドレスとLCNとを対応付けることが可能な対応表が作成される。対応表は、例えばシステムコントローラ9が有するRAM9Aに記憶される。
図47は、この対応表の一例を示す。図47において、DRAMアドレスおよびLCNアドレスは、それぞれ16進表記とされ、DRAMアドレスは、DRAMセクタ毎に1ずつカウントアップされる値である。また、LCNは、クラスタ毎にカウントアップされる値である。32DRAMアドレスに対して1LCNおよび32ビットのセクタフィルビットが対応付けられる。
セクタフィルビットは、LCN内のどのDRAMセクタに有効なデータが書き込まれているか否かを示す。すなわち、ディスク90に書き込まれるデータは、一旦DRAM4にバッファリングされる。DRAM4は、上述したように、FATセクタ単位でのアクセスが可能なので、例えばPC100から非連続的なデータが供給されたような場合に、図48に一例が示されるように、LCNの64kBのうちPC100側で任意に割り振ったDRAMセクタにデータが書き込まれることが考えられる。そこで、有効なデータが書き込まれたDRAMセクタ(図48に斜線で示す)を例えば「1」、データが書き込まれていないDRAMセクタを「0」として、32ビットのセクタフィルビットとする。
PC100からFSNとデータ長(LENG)が指定されてディスク90がアクセスされる。(FSN、LENG)を所定の変換式により変換すると、LCNとセクタフィルビットが得られる。例えば、PC100からのアクセスにより指定された(FSN、LENG)が変換されて、LCN=104hおよびセクタフィルビット=7が得られたとする。この場合、ディスク90からLCN=104hのクラスタが再生されてDRAM4に書き込まれ、7番目のセクタフィルビットに対応するDRAMセクタのデータがDRAM4から取り出される。
図49は、PC100からディスク90に対してデータを書き込む際の基本的なシーケンスを示す一例のシーケンスチャートを示す。図中、USBタスクは、USB I/F6によるデータ転送処理である。キャッシュタスクは、メモリ転送コントローラ3によるDRAM4に対する書き込みおよび読み出しの制御である。また、ドライブタスクは、メディアドライブ部2によるディスク90の記録再生の制御である。
PC100からディスク90に対してFSNとLENGが指定され、データ記録を要求するライト要求が出される(SEQ100)。このライト要求は、USBタスクを介してキャッシュタスクに渡される(SEQ101)。キャッシュタスクは、受け取った(FSN、LENG)を所定の変換式で変換してLCNおよびセクタフィルビットを求め、DRAM4に対するアドレスを割り当てる(ステップS300)。DRAMアドレス、LCNおよびセクタフィルビットは、上述した対応表に登録される。
DRAM4に対するアドレス割り当てが行われると、割り当てられたDRAMアドレスがキャッシュタスクからUSBタスクに通知される(SEQ102)。この通知を受け取ったUSBタスクは、USB I/F6により、PC100に対して書き込み準備が整った旨を通知する(SEQ103)。この通知を受けて、PC100からUSB I/F6に対してデータが例えば64B(バイト)単位で転送される(SEQ104)。転送されたデータは、USB I/F6が有するバッファ(図示しない)に溜め込まれる。
USBタスクは、USB I/F6のバッファを監視し、バッファに溜め込まれたデータを2kバイト単位でDRAM4に転送する(SEQ105)。キャッシュタスクは、転送されたデータを対応表に基づきDRAM4にDRAMセクタ単位で書き込む(ステップS301)。PC100からのデータ転送が終了したら、USBタスクからキャッシュタスクに対して、ディスク90に対して書き込むべきデータの転送が終了した旨が通知される(SEQ106)。
次に、DRAM4の、PC100からUSBタスクを介して転送されたデータが書き込まれたDRAMセクタに対してセクタマスクが設定され、キャッシュタスクからドライブタスクに対してマスクリードが要求される(SEQ107)。セクタマスクは、例えば、上述のステップS300で求められたセクタフィルビットに基づき、セクタフィルビットの値が「1」のDRAMセクタに対して設定される。
このマスクリード要求に基づき、ドライブタスクによりディスク90がアクセスされ、DRAM4においてPC100から転送されたデータが書き込まれたDRAMセクタを含む管理領域に対応するLCNのデータが読み出される。読み出されたデータは、DRAM4に書き込まれる。このとき、セクタマスクが設定されたDRAMセクタに対する書き込みがブロックされるため、PC100から転送され上述のSEQ105によりDRAM4に書き込まれたデータは、保持される。ディスク90からのマスクリードが終了すると、その旨がドライブタスクからキャッシュタスクに対して通知される(SEQ108)。
この後、キャッシュタスクからドライブタスクに対してLCN、LSN(セクタフィルビット)およびLENGが指定され、DRAM4に書き込まれたデータをディスク90に書き込むようにライト要求が出される(SEQ109)。ドライブタスクは、受け取ったライト要求に基づき、DRAM4から64kバイト単位で転送されたデータをディスク90にLCN単位で書き込む(ステップS302)。ディスク90に対する書き込みが終了すると、ドライブタスクからキャッシュタスクに対してその旨が通知される(SEQ110)。
なお、PC100から64kB単位で、すなわち、LCN単位でディスク90に対する書き込みが要求された場合には、上述したSEQ107およびSEQ108のマスクリード要求およびマスクリード終了のシーケンスを省略することが可能である。
ここで、オーディオデータのような、供給が継続的になされる連続データを扱う場合について考える。連続データを扱う場合には、DRAM4を、アドレスを巡回的にアクセスするリングバッファとして用いると都合がよい。リングバッファでは、継続的すなわち途中で止めることができない状態で次々と供給されたデータを、アドレスを連続的に書き込み、書き込みが最大アドレスまで行われたら、恰もアドレスがリング状に連続しているかのように、そのまま最小アドレスから古いデータを上書きしながらデータ書き込みが続けられる。
一方、ディスク90は、クラスタ単位でしかアクセスできないので、DRAM4上のデータをDRAMセクタ単位でディスク90に書き込む場合、そのDRAMセクタに対応するLSNを含むクラスタ全体に対して書き込みを行う必要がある。このため、図50に一例が示されるように、DRAM4上のデータをディスク90に書き込む際に、書き込みたいデータと共に、DRAM4上の、クラスタに対して端数となったDRAMセクタがディスク90に対して上書きされてしまうおそれがある。
この発明の実施の第1の形態では、DRAM4にDRAMセクタが連続的に書き込まれた記録データをディスク90に転送する際に、DRAM4上に記録データが書き込まれている領域のうち先頭側(すなわち時間的に最初に書き込まれるデータを含む側)の、64kBの管理領域に対して端数となっている領域に対して上述のセクタマスクを設定する。そして、ディスク90から、DRAM4においてセクタマスクが設定された領域を含む1管理領域に対応する1クラスタを読み出してDRAM4に転送し、当該1管理領域に書き込む。その後、DRAM4の当該1管理領域のデータをディスク90に転送し、対応するクラスタに書き込む。これにより、上述の、クラスタに対して端数となったDRAMセクタのディスク90に対する上書きを回避しつつ、ディスク90に対するセクタ(LSN)単位でのデータ書き込みを実現している。
なお、詳細は後述するが、DRAM4上に記録データが書き込まれている領域のうち後端側(すなわち時間的に最後に書き込まれるデータを含む側)の、64kBの管理領域に対して端数となっている領域は、ワークRAMを用いて処理する。ワークRAMは、システムコントローラ9が有するRAM9Aを用いることができる。これに限らず、DRAM4上の64kB単位の管理領域とは異なる領域にワークRAMとして用いることができる領域を設けてもよいし、ワークRAMとして用いるメモリを別途用意し、メモリ転送コントローラ3に接続してもよい。
図51は、この発明の実施の第1の形態によるディスク90に対する書き込み処理の手順を示す。図51Aは、DRAM4およびディスク90のアドレスに対応し、ブロックnは、DRAM4における64kB単位の管理領域と、ディスク90におけるLCNに対応する。一方、図51Aと図51Fに示すワークRAMのアドレスとは、関連性がない。図51Cに示すように、図51Bに示すDRAM4上のデータ(2)を、ディスク90上の対応する領域に書き込む処理を例にとって説明する。
なお、図51Cにおいて、ディスク90上の、DRAM4上のデータ(2)に対応する領域の前後の領域Xおよび領域Yには、既に他のデータが書き込まれている可能性がある。したがって、ディスク90上の領域Xおよび領域Yは、データの上書きなどで破壊することが許されない。また、図51Bにおいて、DRAM4上のデータ(2)の前のデータ(1)は、既にディスク90の別の領域に書き込まれており、データ(1)は、破壊することが許される。さらに、図51Bにおいてデータ(3)は、これからDRAM4に書き込まれるデータであって、以下に説明する処理の最中でもDRAM4に連続的に書き込まれる可能性があるデータである。
このような状況は、一例として、ディスクドライブ装置1において、DRAM4に溜め込まれたデータがディスク90に書き込まれている間に、マイク入力やライン入力により記録のためにオーディオデータが連続的に入力されるような場合に発生する可能性がある。より具体的には、例えば、DRAM4から転送されたデータのディスク90に対する書き込みが終了しないうちに、ユーザによりディスクドライブ装置1に対して次の記録が指示されたような場合である。
さらに、この実施の第1の形態は、この処理がディスクドライブ装置1自身のFATシステムにより行われるものとし、ディスクドライブ装置1自身のFATシステムによるデータアクセス処理をファイルタスクと称する。
先ず、ファイルタスクによりFSN、LENGが指定されてキャッシュタスクに対してライト要求が出される。このライト要求に基づき上述の図49の説明と同様にしてFSNおよびLCNの変換処理や対応表の作成/登録、DRAM4に対するアドレス割り当て処理などが行われる。そして、キャッシュタスクからドライブタスクに対して、ディスク90から、ファイルタスクから書き込みを要求されたFSNに対応するLSNが含まれる先頭の1クラスタ(図51の例ではブロック2)をリードする要求が出される。
このときキャッシュタスクは、ファイルタスクから渡されたFSN、LENGに基づき対応表を参照し、DRAM4に書き込まれたデータ(2)の先頭側の、管理領域に対して端数になっているDRAMセクタに対してセクタマスク200を設定する。
セクタマスク200は、対応表のセクタフィルビットに基づき設定することができる。つまり、このとき対応表では、ライト要求の際に渡されたFSN、LENGに基づき、データ(2)のブロック2が含まれる管理領域(第1の領域)において、データ(2)の書き込みが指示されたDRAMセクタのセクタフィルビットが「1」とされている。このセクタフィルビットが「1」の値をとるDRAMセクタに対してセクタマスク200を設定する。
例えば、システムコントローラ9において対応表が参照され、データ(2)の先頭部分が含まれる管理領域(ブロック2)のアドレス情報と、この管理領域に対応するセクタフィルビット情報とに基づき、データマスク信号が生成される。このデータマスク信号がシステムコントローラ9からメモリ転送コントローラ3に送信され、メモリ転送コントローラ3により、DRAM4に対するセクタマスク200が設定される。
DRAM4にセクタマスク200が設定されると、ディスク90からブロック2に対応する1クラスタが読み出される。読み出された1クラスタのデータは、DRAM4に転送され、DRAM4の対応する管理領域に書き込まれる(SEQ200)。
この管理領域には、上述のようにして、データ(2)が書き込まれているDRAMセクタに対してセクタマスク200が設定されている。そのため、DRAM4に対してクラスタ単位でデータが転送されても、セクタマスク200が設定されているDRAMセクタに対応するLSNのデータのDRAM4への転送がメモリ転送コントローラ3によりブロックされ、当該管理領域に既に書き込まれているデータ(2)が保護される。
このようにしてマスク200をDRAM4に対して設定してディスク90のデータをクラスタ単位でDRAM4に書き込むと、DRAM4の当該管理領域は、図51Dに示されるように、ディスク90から読み出されたデータ(1)の後ろに、データ(2)のブロック2に含まれるDRAMセクタのデータが連続的に書き込まれた状態とされる。この管理領域のデータをDRAM4から管理領域単位で読み出して、ディスク90の対応するクラスタに書き込む(SEQ201)。ディスク90には、元から書かれていたデータ(1)に対してLSN単位で連続的にデータ(2)のブロック2に含まれる部分が配置されたクラスタが書き込まれることになる。
次に、対応表に基づき、DRAM4上のデータ(2)のうち、上述のSEQ201でディスク90に書き込まれた次のアドレスから、管理領域単位で端数が出ない分のデータが管理領域単位で読み出され、ディスク90の対応するクラスタに書き込まれる(SEQ202)。この例では、DRAM4のブロック3および4に対応する管理領域のデータが読み出され、ディスク90に書き込まれる。
なお、これらSEQ201およびSEQ202の処理は、DRAM4におけるブロック2、3および4のデータを、管理領域単位で転送し、ディスク90の対応するLCNに書き込む処理である。
次に、SEQ202で書き込まれたクラスタの次のクラスタ(ブロック5、第2の領域)がディスク90から読み出され、ワークRAMに書き込まれる(SEQ203)。その直後、キャッシュタスクは、ファイルタスクから渡されたFSN、LENGに基づき、DRAM4においてブロック5に対応する管理領域内のデータ(2)がDRAMセクタ単位で読み出され、ワークRAMの対応するアドレスに上書きで書き込まれる(SEQ204)。そして、ワークDRAMに書き込まれた1クラスタ分のデータがディスク90の対応するLCN(この例ではブロック5)に書き込まれる(SEQ205)。
このようにして、ディスク90に対し、他のデータが書き込まれている可能性がある領域Xに、LSN単位でアドレスを連続してデータ(2)が書き込まれる。換言すれば、連続的なデータを、ディスク90に対してLSN単位で書き込むことができる。
なお、データ(2)の先頭側では、セクタマスク200を用いてDRAM4に対する書き込みのブロックを行ったが、データ(2)の後端側では、ワークRAMを用いてDRAM間コピーを行っている。これは、上述したように、ディスクドライブ装置1自身のFATシステムによりオーディオデータを扱う場合、DRAM4がリングバッファとして用いられる。そのため、データ(2)に溜め込まれたデータをディスク90に書き込んでいる間にも、DRAM4に対してデータ(2)の直後からデータ(3)が書き込まれる可能性がある。したがって、SEQ200のようにセクタマスクを設定し、ディスク90のデータをクラスタ単位でDRAM4の対応する管理領域(図51の例ではブロック5)に書き込むと、DRAM4上に書き込まれている可能性があるデータ(3)がディスク90から転送されたデータによって上書きされてしまう。
一方、DRAM4のデータ(3)の位置に対応するディスク90上の領域Yには、既に他のデータが書き込まれている可能性がある。
以上のような理由により、DRAM4およびディスク90におけるデータ(3)に対応する領域に書き込まれているデータは、保護する必要がある。そのため、DRAM4上のデータ(2)における後端側の管理領域に対して端数となるDRAMセクタをディスク90に書き込む際には、ワークRAMを用い、ディスク90の対応するクラスタのデータをワークRAMに書き込むと共に、DRAM4におけるデータ(2)のブロック5の部分のデータを、DRAM4からワークRAMに対してコピーする必要がある。
次に、この発明の実施の第2の形態について説明する。この実施の第2の形態は、ディスク90に対するデータの書き込み処理が、PC100側のFATシステムに基づき行われる。なお、この実施の第2の形態の説明においては、PC100側のFATシステムによるデータアクセス処理をファイルタスクと称する。また、この実施の第2の形態におけるディスク90に対するデータ書き込みの基本的なシーケンスは、上述した実施の第1の形態で図49を用いて説明したものと略同様とし、対応表も同様にして形成される。
図52は、この発明の実施の第2の形態による、PC100からFSN単位でアドレス指定されて転送されたデータをディスク90に書き込む処理を概略的に示す。PC100では、ディスク90に対するデータの書き込みを、FSN単位すなわちディスク90におけるLSN単位で指定する。PC100から転送されたデータは、USB I/F6を介してメモリ転送コントローラ3に供給され、メモリ転送コントローラ3の制御の下にDRAM4に書き込まれる(SEQ300)。図52では、DRAM4の64kBの管理領域のうち1つが2kB毎のDRAMアドレス単位に区切られて示されている。
PC100は、FSN単位でアドレスを指定するため、PC100から転送された記録データは、図中に斜線を付して示すように、64kBのメモリ空間における2kB毎のDRAMアドレスに対して、非連続的に書き込まれることが想定される。
既に説明したように、PC100からディスク90に対するデータの書き込みを要求するライト要求が出される際に、FSNおよびLENGに基づき対応表が作成され、セクタフィルビットが設定される。この図52の例では、FSNおよびLENGに基づき、PC100から転送されるデータが書き込まれるように指定された、図中で斜線を付したDRAMセクタの値が「1」とされ、PC100から転送されるデータが書き込まれないDRAMセクタの値が「0」とされたセクタフィルビットが設定される。
一方、DRAM4からディスク90に対しては、上述したように、この64kBの管理領域単位でデータが転送され、ディスク90のクラスタに書き込まれる。すなわち、DRAM4上にデータが書き込まれていないDRAMセクタ(図52の例ではDRAM4の斜線が付されていない部分)も含めて、DRAM4上のデータがディスク90に書き込まれる。そのため、ディスク90において、DRAM4上にデータが書き込まれていないDRAMセクタに対応するアドレス(LSN)に必要なデータが書き込まれていた場合、そのデータが上書きされてしまうことになる。
この実施の第2の形態では、これを回避するために、対応表のセクタフィルビットに基づきセクタマスク200を設定する(SEQ301)。図52中に斜線が付されて示される、PC100から転送される記録データが書き込まれるDRAMセクタ、すなわち、セクタフィルビットの値が「1」とされたDRAMセクタに対してセクタマスク200が設定される。
セクタマスク200を設定するためのデータマスク信号がセクタフィルビットに基づきシステムコントローラ9により生成され、メモリ転送コントローラ3に渡される。メモリ転送コントローラ3は、データマスク信号に基づきDRAM4に対してセクタマスク200を設定する。なお、セクタマスク200の設定は、PC100からライト要求が出された時点で行ってもよい。
DRAM4に対してセクタマスク200が設定されると、次に、ディスク90から、PC100によりデータの書き込みが要求されたFSNに対応するLSNを含む1クラスタが読み出される。読み出された1クラスタのデータは、DRAM4に転送され(SEQ302)、DRAM4の対応する管理領域に対して書き込まれる。
上述したように、DRAM4には、PC100から転送されたデータが書き込まれるDRAMセクタに対して、セクタマスク200が設定されている。そのため、ディスク90からクラスタ単位で転送されたデータをDRAM4に書き込む際に、セクタマスク200が設定されているDRAMセクタに対するデータの転送がブロックされ、そのDRAMセクタにはデータが書き込まれず、以前のデータが保持される。一方、セクタマスク200が設定されていないDRAMセクタには、転送されたデータが書き込まれる。したがって、ディスク90からクラスタ単位で転送されたデータは、LSN単位でDRAM4に書き込まれることになり、DRAM4のこの管理領域は、PC100から転送された記録データと、ディスク90から転送されたデータとで埋められる。
ディスク90から転送されたデータが上述のようにセクタマスク200が設定されたDRAM4に書き込まれると、DRAM4の当該管理領域のデータが管理領域単位(64kB単位)で読み出され、ディスク90の対応するクラスタに書き込まれる(SEQ303)。
上述したような処理によれば、PC100からFSN単位で転送されたデータを、ディスク90に対して、ディスク90の他のデータを破壊せずにLSN単位で書き込むことができる。
なお、上述では、この発明がディスク状記録媒体にデータを記録する記録装置に適用されるように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、この発明は、バッファメモリのセクタより大きなデータ単位でアクセスを行う他の記録媒体または記憶媒体にデータを記録する記録装置にも適用可能なものである。例えば、フラッシュメモリなどのような半導体メモリを記録媒体または記憶媒体に用いた記録装置にこの発明を適用可能である。
ここで、特許請求の範囲との一例の対応関係を示すと、請求項1において、記録手段は、例えばメディアドライブ部2およびシステムコントローラ9に対応する。第1のメモリは、例えばクラスタバッファメモリ(DRAM)4に対応する。第2のメモリは、システムコントローラ9が有するRAM9Aやクラスタバッファメモリ4の第1のメモリとは別の領域、または、第2のメモリとして別途設けられたメモリなどに対応する。対応表は、図47に一例が示される表であって、例えばシステムコントローラ9が有するRAM9Aに記憶される。メモリ制御手段は、例えばメモリ転送コントローラ3およびシステムコントローラ9に対応する。フィル情報は、例えばセクタフィルビットに対応する。また、ブロック領域は、メモリ制御手段によりセクタマスクで以て設定される。なお、この対応関係は、これに限られるものではない。