JP2005182887A - 記録再生装置及び情報記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
無効セクタがあったとしても、交替セクタを有する記録媒体に対するデータ記録再生速度の低下を抑えることができるデータ記録再生技術を提供すること。
【解決手段】
データが記録されるセクタ及び前記セクタが記録したデータが再生できない無効セクタであった場合に前記無効セクタの代わりにデータが記録される交替セクタを有する記録媒体にデータを記録する際、前記記録媒体へのデータの記録位置を制御し、前記記録媒体に前記データを記録し、前記交替セクタを使用せずに前記データの記録を行うこととする。具体的には、前記無効セクタに記録したデータを前記無効セクタに続く正常なセクタに記録することとする。また、前記無効セクタに記録したデータを他のセクタに記録しないように制御することとする。
【選択図】 図１

Description

データの記録再生技術に関し、特に、映像、音声等のＡＶデータを磁気記録媒体に対して記録再生する記録再生技術に関する。

磁気記録再生装置（たとえば、ハードディスクドライブ等）を使用して、データの記録再生を行った場合、物理的欠陥等によりデータを正常に再生できないセクタが発生する場合がある。これらのセクタは無効セクタと呼ばれる。無効セクタを生産工程で検出した場合は、その情報を装置内部の管理データに保存しておく。従って、データを記録再生する際には、装置の内部処理にてその無効セクタを使用しないように制御することができる。つまり、物理アドレスと論理アドレスのマッピング処理により、データの記録の際、生産工程で検出された無効セクタに対して論理アドレスが割り当てられることがないので、装置の動作速度に影響することはない。（例えば、特許文献１参照。）一方、無効セクタがデータの記録動作中に検出された場合には、その無効セクタの代わりとなるセクタを使用してデータを記録するように制御する。この代わりとなるセクタは交替セクタと呼ばれる。

特開平７−２１９７１６号公報（第２０頁、図３）

交替セクタは、一般的に対応する無効セクタとは物理的に隔たった位置に配置されているので、交替セクタを使ってデータを記録した場合、論理アドレスに対する物理アドレスが無効セクタの物理アドレスから交替セクタの物理アドレスに変更されることになる。従って、連続するセクタのデータ中に無効セクタがある場合、磁気ヘッド、光ピックアップなどのデータ記録再生手段を無効セクタから交替セクタに移動させる時間が必要となり、データの記録、あるいは再生に要する時間は増加する。この結果として、生産工程で検出された無効セクタとは異なる無効セクタがある場合は、データ記録再生速度が低下する問題がある。

本発明の目的は、無効セクタがあったとしても、交替セクタを有する記録媒体に対するデータ記録再生速度の低下を抑えることができるデータ記録再生技術を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明では、データが記録されるセクタ及び前記セクタが記録したデータが再生できない無効セクタであった場合に前記無効セクタの代わりにデータが記録される交替セクタを有する記録媒体にデータを記録する際、前記記録媒体へのデータの記録位置を制御し、前記記録媒体に前記データを記録し、前記交替セクタを使用せずに前記データの記録を行うこととする。

具体的には、前記無効セクタに記録したデータを前記無効セクタに続く正常なセクタに記録することとする。また、前記無効セクタに記録したデータを他のセクタに記録しないように制御することとする。

本発明によれば、無効セクタがあったとしても、交替セクタを有する記録媒体に対するデータ記録再生速度、特にＡＶデータの記録再生速度の低下を抑えることができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

本発明を適用した第１の実施例である記録再生装置として、図２にハードディスクレコーダ２００の構成を示す。

ハードディスクレコーダ２００によるデータ記録、再生は、コントローラ２０５がワークメモリ２０６を用いながら圧縮伸長部２０２、ハードディスクドライブ２０３及びネットワークインターファース部（Ｉ／Ｆ）２０４を制御することにより行われる。また、ハードディスクドライブ２０３による記憶メディア２１２へのデータの記録、再生は、制御回路２０８が記録ユニット２１１を制御することにより行われる。

まず、データの記録について説明する。ＡＶ入出力部２０１から入力されるＡＶデータは、圧縮伸長部２０２で圧縮されてハードディスクドライブ２０３のＩ／Ｆ２０７を介して制御回路２０８内のメモリ２０９に一時的に蓄えられる。一方、インターネット等のネットワーク上で得られるネットワークデータはネットワークＩ／Ｆ２０４から入力され、ハードディスクドライブ２０３のＩ／Ｆ２０７を介して制御回路２０８内の第１メモリ２０９に一時的に蓄えられる。なお、ＡＶ入出力部２０１は、デジタルＡＶデータを圧縮伸長部２０２に出力する構成であっても良いし、アナログＡＶデータをデジタルＡＶデータに変換して圧縮伸長部２０２に出力する構成であっても良い。

第１メモリ２０９に蓄えられたＡＶデータあるいはネットワークデータは、制御回路２０８により、記憶メディア２１２（本実施例では複数枚の円盤状の磁気ディスクである）に対する記録ユニット２１１内の記録再生手段（本実施例では磁気ヘッド）の位置が制御されながら記録される。記憶メディア２１２は、データが記録されるセクタとセクタに記録したデータが再生できない無効セクタであった場合に無効セクタの代わりにデータが記録される交替セクタとを有している。

ハードディスクドライブ２０３では、制御回路２０８の制御により、記録したデータの信頼性を確保するため、データを記憶メディア２１２に記録した後、記録したデータが実際に再生できるかどうか確認するベリファイと呼ばれる動作を行う。ベリファイを行ってデータを再生できないセクタがあった場合には、そのセクタを無効セクタとして取り扱い、無効セクタに記録したデータを交替セクタに記録する。データの記録が終わると、制御回路２０８は、論理アドレスと物理アドレスとの対応関係を管理するアドレス管理情報を更新し、第２メモリ２１０に記録する。なお、無効セクタの検出は記憶メディア２１２のフォーマット時に予め行っておいてもよい。また、アドレス管理情報は、第２メモリ２１０ではなく記憶メディア２１２に記録しても良い。

次に、ＡＶデータの再生について説明する。制御回路２０８が第２メモリ２１０に記録されているアドレス管理情報を参照しながら記録再生手段の位置を制御することで記憶メディア２１２に記録されているデータを再生し、制御回路２０８内の第１メモリ２０９に一時的に蓄える。そして、蓄えられたデータは、制御回路２０８の制御により圧縮伸長部２０２に出力される。圧縮伸長部２０２で伸長されたＡＶデータは、ＡＶ入出力部２０１から装置外部へ出力される。図示していないが、圧縮伸長部２０２で伸長されたＡＶデータをハードディスクレコーダ２００が持つ表示装置上に表示する構成としても良い。

ネットワーク上にデータを出力したい場合には、記憶メディア２１２に記録されているデータをメモリ２０９に一時的に蓄え、ハードディスクドライブ２０３からネットワークＩ／Ｆ２０４を介して出力する。

Ｉ／Ｆ２０７はＡＴＡ規格あるいはＡＴＡＰＩ規格等の標準インターフェースに準拠して実装するのが好ましい。また、メモリ２１０は記憶メディア２１２のセクタアドレス管理情報を記憶する不揮発性のメモリである。また、圧縮伸長部２０２は、ハードウエアとして回路で構成しても良いし、ワークメモリ２０６内にプログラムとして記憶させておき、コントローラ２０５がそのプログラムを実行するようなソフトウエアとして構成しても良い。

第１メモリ２０９、第２メモリ２１０はそれぞれ別個のメモリであっても良いし、１個のメモリ内でメモリ領域を分割した構成であっても良い。

図１は、記憶メディア２１２の記録領域を示した図である。図１の（ａ）に示すとおり、記録領域はセクタ１０１が連続してつながっている構成となっている。１０２はセクタ１０１のうち物理的欠陥等によりデータを正常に再生できない無効セクタ、１０３はセクタ１０１に記録されるセクタデータ、１０４はセクタ１０１の論理アドレス、１０５はセクタ１０１の物理アドレスを示している。図１では、左から右に向けて物理アドレスが連続している例を示している。論理アドレスＩに対応するセクタデータはＤＩで示す。図１で、物理アドレスＰＸのセクタは無効セクタであり、物理的欠陥等により物理アドレスＰＸのセクタに記録したデータが再生できない場合を示している。

図１（ｂ）および（ｃ）は、本実施例の記録方法を示す図であり、図１（ａ）の無効セクタの前後１セクタを拡大して示した図である。

図１（ｂ）に示した記録方法では、物理アドレスＰＸのセクタが無効セクタであることを検出した場合、物理アドレスＰＸのセクタに記録したデータＤＸを次の物理アドレスＰＸ＋１のセクタに記録するように制御する。この場合、データＤＸは一つ分スリップしたセクタに記録される。そして、論理アドレスＬＸに対応する物理アドレスをＰＸからＰＸ＋１に変更してアドレス管理情報を更新する。従って、データＤＸは、そのデータ内容が失われることなく記録再生できる。以後、本実施例において、この記録方式をスリップ方式と呼ぶ。

なお、アドレス管理情報の更新は、制御回路２０８が行う。

スリップ方式によれば、無効セクタがあった場合であっても交替セクタを使用せず、無効セクタに続く正常なセクタにデータを記録するので、記録再生手段を交替セクタに移動させる時間が不要になり、データ記録再生速度の低下を抑えることができる効果がある。

図１（ｃ）に示した記録方法では、物理アドレスＰＸのセクタが無効セクタであることを検出した場合、物理アドレスＰＸのセクタに記録するデータＤＸを他のセクタには記録せず、次の物理アドレスＰＸ＋１のセクタには論理アドレスＬＸ＋１に対応するデータＤＸ＋１を記録するように制御する。この場合、論理アドレスＬＸに対応するデータＤＸは無効データであり、再生時に再生することができないので、そのセクタをスキップして再生する。すなわち、データＤＸ−１の次はデータＤＸではなくデータＤＸ＋１を再生する。以後、本実施例において、この記録方式をスキップ方式と呼ぶ。このスキップ方式においては、論理アドレスと物理アドレスの対応関係は更新しない。詳細については後述する。

スキップ方式では、制御回路２０８によるアドレス管理情報の更新は不要であり、より回路規模を小さくすることができる。論理アドレスＬＸに対しては、対応するデータＤＸが再生できなかった旨のエラー情報をＩ／Ｆ２０７から出力する構成とすればよい。

スキップ方式によれば、スリップ方式と同様の効果に加え、スリップ方式のように無効セクタがあってもデータを書き換えることがないので、データ記録速度の低下をスリップ方式よりも抑えることができる。

スキップ方式あるいはスリップ方式の書き込みを実行するために、従来のＷＲＩＴＥコマンドの他に、それとは異なるコマンドコードが追加されたコマンドセットを実装することも可能である。その場合、コマンド選択により、制御回路２０８は、従来のＷＲＩＴＥコマンドでは従来の交替セクタを使用した書き込み動作を実行し、新規のコマンドコードに対してはスキップ方式あるいはスリップ方式の書き込みを実行することができる。

ＡＶデータを再生する場合、個々のセクタに記録したデータ全てを正確に再生できなくても有効な映像や音声を得ることができる場合がある。すなわち、データの一部に誤ったデータが含まれても、再生時にユーザーが認知できない微少な違いである場合である。一方、ハードディスクレコーダ２００をビデオカメラのようにＡＶデータをリアルタイムに記録する用途で用いる場合、交替セクタを使ってＡＶデータを記録していたのでは、メモリ２０９のオーバーフローを引き起こしてしまう可能性がある。

従って、スリップ方式、スキップ方式は、ＡＶデータを記録再生する際に顕著な効果を有する。

なお、スリップ方式、スキップ方式ともに、磁気記録装置の生産工程で行う無効セクタ検出、アドレス管理情報生成の工程を省くことができ、装置の製造コストを低減することができる。

図３はスリップ方式の適用に好ましい記憶メディア２１２のセクタ配置を説明する図である。記憶メディア２１２のセクタ１０１を、Ｎ個を単位とした複数の領域に分ける。各領域は、セクタＮ個の正規領域とセクタＭ個の予備領域を有する。ここで、Ｎは第１メモリ２０９の記憶容量に対応した個数であっても良いし、ベリファイ１回分のデータ量に対応する個数であっても良いし、記録するデータ全部に対応する個数であっても良い。記録するデータ量にもよるが、一般的に、ベリファイは所定量のデータを記録する度に行われることが多いので、ベリファイ１回分のデータ量に対応する個数とするのが好ましい。

スリップ方式において、当該正規領域内で無効セクタが発生した場合は、予備領域に隣接する正規領域のセクタ（物理アドレスＤＮ）に記録するはずのデータＤＩは、無効セクタの個数分だけ右側にシフトし、予備領域内のセクタに記録されることになる。

予備領域のセクタ個数Ｍは、制御回路２０８が過去にデータを記録したときの無効セクタ発生率を測定して統計的に決定し、以後のデータ記録時に反映させる。ただし、無効セクタ発生率の大小に拘わらずセクタ個数Ｍを一定個数としてもよい。

無効セクタの個数が少なくて予備領域内のセクタを全て使い切らなかった場合は、使わなかった予備領域のセクタの物理アドレスに対して論理アドレスとの対応付けを与えないようにアドレス管理情報を更新すればよい。

以上説明したセクタ配置を用いることにより、フォーマット時に与えた論理アドレスに対応する物理アドレスと実際にデータを記録したときの物理アドレスのシフト量が無制限に増加することがなくなるため、アドレス管理を容易に行うことができるし、記録再生手段の無用な移動を防げるので、データ記録再生速度の低下を抑えることができる。

図４は、ハードディスクレコーダ２００が実行するデータの記録手順を示したフローチャートである。

データの記録を開始すると、上述のとおり、コントローラ２０５の制御によりＡＶデータあるいはインターネットデータをＩ／Ｆ２０７に出力する。制御回路２０８は、Ｉ／Ｆ２０７にデータが入力されたかどうか判断する（ステップＳ４０１）。Ｉ／Ｆ２０７にデータが入力されなければデータを記録することができないので、処理を終了する（ステップＳ４０２）。

Ｉ／Ｆ２０７にデータが入力された場合は、入力されたデータの種類がＡＶデータかインターネットかを制御回路２０８が判別する（ステップＳ４０３）。

入力されたデータがインターネットデータである場合には、従来どおりの交替セクタを用いたデータ記録を行う（ステップＳ４０４）。従来どおりの手法であるため、詳細な説明は省略する。

入力されたデータがＡＶデータである場合には、制御回路２０８の制御の元、一旦ＡＶデータを第１メモリ２０９に記録し（ステップＳ４０５）、所定の記録単位でＡＶデータを記憶メディア２１２に記録する（ステップＳ４０６）。ここで所定の記録単位とは、ベリファイを行う単位である。

次に制御回路２０８の制御の元、ベリファイを行い（ステップＳ４０７）、制御回路２０８は、無効セクタの有無を判断する（ステップＳ４０８）。無効セクタがあった場合には、制御回路２０８の制御の元、上述のスリップ方式あるいはスキップ方式を実行し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０１に戻る。

次に本発明を適用した第２の実施例について説明する。第１の実施例との違いは、記憶メディア２１２をエリア分割して使用することであり、その他は第１の実施例と同様である。図５に示すとおり、第２の実施例では、制御回路２０８の制御により、記憶メディア２１２の記録領域をエリアＡとエリアＢに分割して使用できるようにする。エリアＡは、無効セクタが発生した場合は交替セクタを使用して、データの記録再生を行う際に用いられるエリアである。一方、エリアＢは、無効セクタが発生した場合は上述のスリップ方式あるいはスキップ方式を実施する際に用いられるエリアである。インターネットデータを記録する際にはエリアＡを、ＡＶデータを使用する際にはエリアＢを使用するのが好ましい。また、アドレス管理情報を第２メモリ２１０ではなくエリアＡに記録しても良い。

図５では、エリアＡは論理アドレスＳＥＣ＿Ａから論理アドレス（ＳＥＣ＿Ｂ−１）までの（ＳＥＣ＿Ｂ−ＳＥＣ＿Ａ）個のセクタを有する領域である。エリアＡの位置およびサイズは記憶メディア２１２のフォーマット処理時に設定変更する。具体的には、図６に示すように、ＡＴＡＰＩコマンドＭＯＤＥ ＳＥＬＥＣＴに、新規パラメータを設定する。通常のＰＡＧＥパラメータと同様の形式をとり、Ｐａｇｅ ｃｏｄｅは現状定義済み以外のものを新たに定義することとする。この新規ＰＡＧＥパラメータとして、上記ＳＥＣ＿Ａおよびセクタ数（ＳＥＣ＿Ｂ−ＳＥＣ＿Ａ）をハードディスクドライブ２０３に与えるようにする。ホストからのＲＥＡＤあるいはＷＲＩＴＥコマンドに付随するＬＢＡ（ロジカルブロックアドレス）を、図６のＳｔａｒｔ Ｓｅｃｔｏｒ Ａｄｄｒｅｓｓパラメータおよびｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｅｃｔｏｒが示す範囲と比較し、エリアＡに含まれるか否かを判定する。

本実施例によっても、第１の実施例と同様の効果が得られる。

なお、上述の各実施例では、記録再生装置としてハードディスクレコーダを例に挙げて説明したが、光ディスクレコーダ、光磁気ディスクレコーダであっても本発明を適用できることは言うまでもない。光ディスクレコーダにおいては、記録再生手段を光ピックアップとし、光磁気ディスクレコーダにおいては、記録再生手段を磁気ヘッドおよび光ピックアップとすればよい。

本発明を適用した第１の実施例であるスリップ方式及びスキップ方式を説明する図 第一の実施例であるハードディスクレコーダの構成を示す図 スリップ方式に好ましいセクタ配置を示す図 第一の実施例であるハードディスクレコーダの記録手順を示すフローチャート 本発明を適用した第２の実施例で用いる記憶メディア２１２のエリア配置を示す図 第２の実施例で新たに設定するパラメータのフォーマットを示す図である。

符号の説明

２００ ハードディスクレコーダ
２０１ ＡＶデータ入力部
２０２ 圧縮伸長部
２０３ ハードディスクドライブ
２０４ ネットワークＩ／Ｆ
２０５ コントローラ
２０６ ワークメモリ
２０７ Ｉ／Ｆ
２０８ 制御回路
２０９ 第１メモリ
２１０ 第２メモリ
２１１ 記録ユニット
２１２ 記憶メディア

Claims (13)

1. データが記録されるセクタ及び前記セクタが記録したデータが再生できない無効セクタであった場合に前記無効セクタの代わりにデータが記録される交替セクタを有する記録媒体にデータを記録再生する記録再生装置において、
   前記記録媒体にデータを記録再生する記録再生手段と、
   前記記録手段の前記記録媒体に対する位置を制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、前記交替セクタを使用せずに前記データの記録を行うように前記記録再生手段の位置制御を行うことを特徴とする記録再生装置。
2. 請求項１記載の記録再生装置において、
   前記コントローラは、前記無効セクタに記録したデータを前記無効セクタに続く正常なセクタに記録するように前記記録再生手段の位置を制御することを特徴とする記録再生装置。
3. 請求項１記載の記録再生装置において、
   前記コントローラは、前記無効セクタに記録したデータを他のセクタに記録しないように制御することを特徴とする記録再生装置。
4. 請求項１乃至３記載の記録再生装置において、
   前記記録媒体が磁気記録媒体であり、該磁気記録媒体に前記データの記録を行うことを特徴とする記録再生装置。
5. 請求項１乃至４記載の記録再生装置において、
   前記記録媒体は前記交替セクタを有する領域と前記交替セクタを有さない領域とを有しており、前記コントローラは、前記データを前記交替セクタを有さない領域へ記録するように前記記録手段の位置を制御することを特徴とする記録再生装置。
6. 請求項１乃至５記載の記録再生装置において、
   前記データが映像、音声を含むＡＶデータであることを特徴とする記録再生装置。
7. データが記録されるセクタ及び前記セクタが記録したデータが再生できない無効セクタであった場合に前記無効セクタの代わりにデータが記録される交替セクタを有する記録媒体にデータを記録するデータ記録方法において、
   前記記録媒体へのＡＶデータの記録位置を制御し、
   前記記録媒体に前記ＡＶデータを記録し、
   前記交替セクタを使用せずに前記ＡＶデータの記録を行うことを特徴とするデータ記録方法。
8. 請求項７記載のデータ記録方法において、
   前記無効セクタに記録したＡＶデータを前記無効セクタに続く正常なセクタに記録することを特徴とするデータ記録方法。
9. 請求項７記載のデータ記録方法において、
   前記無効セクタに記録したＡＶデータを他のセクタに記録しないように制御することを特徴とするデータ記録方法。
10. 請求項７乃至９記載のデータ記録方法において、
    前記記録媒体が磁気記録媒体であり、該磁気記録媒体に前記ＡＶデータの記録を行うことを特徴とする記録再生装置。
11. 請求項７乃至１０記載のデータ記録方法において、
    前記記録媒体は前記交替セクタを有する領域と前記交替セクタを有さない領域とを有しており、前記ＡＶデータを前記交替セクタを有さない領域へ記録することを特徴とするデータ記録方法。
12. 請求項７乃至１１記載のデータ記録方法において、
    前記データが映像、音声を含むＡＶデータであることを特徴とするデータ記録方法。
13. 請求項１記載の記録再生装置において、
    前記交替セクタを使用せずに前記データの記録を行うコマンドセットを備えたことを特徴とする記録再生装置。
    

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