JP2007519136A

JP2007519136A - 欠陥管理情報を再構成を伴う情報記録装置及び方法

Info

Publication number: JP2007519136A
Application number: JP2006520079A
Authority: JP
Inventors: エフエルブラキエーレ，ヨハニス; エイツマ，ポーペ; ハメリンク，ディルク
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2007-07-12
Also published as: CN100476979C; WO2005008661A1; EP1649463A1; CN1823384A; US20060181994A1; US7957236B2; KR20060056325A; TW200511225A; CA2532297A1

Abstract

情報記録装置は、記録担体の対応する物理アドレスに連続した論理アドレスを有するブロックを記録する。論理アドレスは、欠陥管理情報に応じて物理アドレスに変換される。欠陥管理情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスを欠陥管理領域中の代替物理アドレスに変換する。本装置は、論理的に連続したデータを検出する連続データ検出部（３３）と、欠陥管理再構成部（３４）とを有する。再マップされた論理的に連続したデータ中の論理アドレスの物理アドレスが決定され、再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを異なる欠陥管理領域に再マップすることにより、欠陥管理情報が再構成される（６１、６３、６４、６５、６６）。読み出しの際に、再マップされた論理的に連続したアドレス範囲の論理アドレスは単一の欠陥管理領域から読み出される。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、記録担体上の論理アドレスを有するブロック中の情報を記録する装置に関する。

本発明は、さらにブロック中の情報読み出し装置にも関する。

本発明は、さらにブロック中の情報記録に使用する欠陥管理方法にも関する。

本発明は、さらに情報記録の欠陥を管理するコンピュータプログラム製品にも関する。

本発明は、記録システムの欠陥管理の分野に関し、特に、ビデオ等のリアルタイム情報記録時の欠陥管理に関する。

記録担体に情報を記録する装置及び方法は、米国特許第5,956,309号で知ることができる。該装置は、物理アドレスが割り当てられたトラックに、論理アドレスを有する情報ブロックとして情報を記録する記録手段を有する。論理アドレスは連続的記録空間を構成する。実際には、記録担体のトラックには欠陥部分があり、特に、一物理アドレスのブロックへの記録を妨げるような欠陥があるものもある。これらの欠陥は、キズ、ほこり、指紋等により生じる。最初、ユーザデータを記録する前に、欠陥を検出し、欠陥セクターの物理アドレスを欠陥テーブルに載せて使用しないようにする。このプロセスは一般にスリッピングと呼ばれる。記録担体を使用している間に欠陥が検出された場合、欠陥物理アドレスに割り当てられた論理アドレスを欠陥管理領域中の異なる物理アドレスに割り当てる。このプロセスは一般に再マップまたはリニアリプレースメントと呼ばれる。再マップは、（例えば、光ピックアップ部、OPU）読出または記録ヘッドの動き、媒体の回転速度の調整、及び回転遅れが起きるので、性能上のペナルティがある。よって、ジャンプ距離を短くするために、欠陥管理領域を全記録領域にわたって分散して配置する。大きな連続した論理アドレス範囲を有する一連のブロックを記録するが、対応する物理アドレスの範囲の複数の物理アドレスに欠陥が発見された場合、論理アドレスはいろいろな欠陥管理領域に再マップされる。

既存システムの問題は、連続論理アドレス範囲を読み出す時に、ヘッドがいろいろな欠陥管理領域にジャンプしなければならず、連続データの読出性能が落ちることである。

本発明の目的は、連続データの読出性能が高い欠陥管理システムを提供することである。

この目的のため、冒頭のパラグラフに記載した記録装置は、記録担体上のトラックに前記情報を表すマークを記録する記録手段と、各ブロックを前記トラック中の物理アドレスに位置づけることにより前記記録を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、欠陥管理情報に応じて前記論理アドレスを前記物理アドレスに、またはその逆に変換するアドレス手段と、欠陥管理領域に前記欠陥管理情報を保持する欠陥管理手段とを有し、前記欠陥管理情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスの欠陥管理領域中の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を含み、前記制御手段は、情報ブロックの論理的連続アドレス範囲を検出する連続データ検出手段をさらに有し、前記論理的連続アドレス範囲は、具体的にはデジタル符号化されたビデオ等のリアルタイムデータであり、前記制御手段は、欠陥管理再構成手段をさらに有し、前記欠陥管理再構成手段は、前記論理的に連続なアドレス範囲の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報により決定し、前記再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを異なる物理アドレスに再マップすることにより前記欠陥管理情報を再構成し、前記論理的に連続したアドレス範囲中の前記再マップされた論理アドレスを単一の欠陥管理領域から読み出しやすくする。

この目的のため、冒頭のパラグラフに記載した読み出し装置は、前記情報を表す、記録担体上のトラックにあるマークを読み出す読み出し手段と、前記トラック中の物理アドレスにある各ブロックを位置特定することにより読み出しを制御する制御手段と、欠陥管理情報に応じて前記物理アドレスを前記論理アドレスに、またはその逆に変換するアドレス手段と、を有し、前記欠陥管理情報は、欠陥のある物理アドレスに最初にマップされた論理アドレスの欠陥管理領域の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を少なくとも含み、前記読み出し装置は、欠陥管理再構成手段をさらに有し、前記欠陥管理再構成手段は、前記論理的に連続なアドレス範囲の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報により決定し、単一の欠陥管理領域から、前記論理的に連続したアドレス範囲のアドレス範囲にある再マップされた論理アドレスに対応するブロックを物理アドレスから読み出し、読み出された前記ブロックをバッファし、再マップされた論理アドレスを読み出すべき時、前記読み出されたブロックのうち少なくとも１つを供給することにより、前記欠陥管理情報を再構成する。

この目的のため、冒頭のパラグラフに記載した欠陥管理方法は、論理アドレスを有するブロック情報の記録に使用され、前記記録は、記録担体上のトラックの物理アドレスに各ブロックを位置づけるステップと、欠陥管理情報に応じて前記論理アドレスを前記物理アドレスに、またはその逆に変換するステップと、欠陥管理領域において前記欠陥管理情報を保持するステップとを有し、前記欠陥管理情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスの欠陥管理領域中の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を含み、前記方法は、情報、特に、デジタル符号化ビデオ等のリアルタイムデータのブロックの論理的に連続した範囲を検出するステップと、前記論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの前記物理アドレスを前記欠陥管理情報から検出するステップと、前記論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報から検出するステップと、単一の欠陥管理領域から前記論理的に連続したアドレス中の前記再マップされた論理アドレスの読み出しを容易にするため、前記再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを異なる物理アドレスに再マップすることにより前記欠陥管理情報を再構成するステップと、を有する。

上記手段は、連続した情報を表す論理的に連続した一連のブロックを読み出す時に、論理的に連続したアドレス範囲中の一アドレス範囲から再マップされた論理アドレスを単一の欠陥管理領域から読み出すことができる。これには、ヘッド（例えば、光ピックアップユニット(OPU)）によるトラックの異なる部分へのジャンプする回数が限定され、データの連続読み出しの際の装置の性能を改善することができるという利点がある。

本発明は以下の認識にも基づく。光媒体は、一般にデータレートは高いが、アクセス性能（ディスク上でのジャンプ）は限られている。よって、できるだけ高速に媒体にファイルを書き込み及び／またはファイルを読み出すために、媒体の物理的に連続した領域からそのファイルを読み出すことが好ましい。欠陥は、必ず欠陥管理システムにより対応しなければならない。通常、そのような領域中の欠陥ブロックは、記録時、または物理アドレスに欠陥が検出された時点で、欠陥管理領域に再マップされる。本願発明者は、例えばいろいろな時に再マップがされるので、再マップにより、異なる欠陥管理領域中の再マップされた論理アドレスの位置がばらばらになってしまうことに気づいた。再マップされた論理アドレスを互いにより近い位置にある新しい位置に再構成することにより、ビデオデータ等のデータのストリーミング読み出しの性能を高めることができる。

記録装置の一実施形態において、前記欠陥管理再構成手段は、前記再マップされた論理アドレスの前記少なくとも１つを再マップして、前記論理的に連続したアドレス範囲中の第１の論理アドレス範囲中の再マップされた各論理アドレスを第１の欠陥管理領域に再マップし、前記論理的に連続したアドレス範囲中の第２の論理アドレス範囲中の再マップされた各論理アドレスを第２の欠陥管理領域に再マップし、前記第１と第２のアドレス範囲は重なり合わない。これには、第１の論理アドレス範囲を読み出す際に、その第１の欠陥管理領域のみにアクセスすればよく、その領域に一回だけジャンプして再マップされたブロックを読み出し、バッファすればよい。次の論理アドレス範囲を読み出すには、第１の欠陥管理領域にもう一回だけジャンプすればよい。

記録装置の一実施形態において、前記欠陥管理再構成手段は、前記再マップされた論理アドレスの前記少なくとも１つを再マップし、前記論理的に連続したアドレス範囲中の論理アドレス範囲中の再マップされたすべての論理アドレスについて、前記再マップされた論理アドレスの番号順に対応する単一の欠陥管理領域に対応する物理アドレスの番号順とする。これには、連続データの読み出しの際に、再マップされたブロックの読み出しの際に前の物理アドレスに対して同じ（前）向きに、再マップされた論理アドレスを物理アドレスから読み出すことができるという利点がある。再マップされたブロックは、欠陥管理領域の物理アドレスの順序と同じ順序で容易にバッファすることができる。記憶管理において、エラーが発生する順序で代替領域に配置しておくことは有利である。

さらに別の実施形態を従属項に記載した。

本発明の上記その他の態様は、添付した図面を参照して以下に説明した実施形態を参照すれば明らかである。

図１ａは、トラック９と中心穴１０を有するディスク形状の記録担体１１を示す。トラック９は、情報を表す一連の記録（される）マークが位置し、情報層上のほぼ平行なトラックを形成するらせんパターンとして構成されている。記録担体は、光学的に読み取り可能であり、光ディスクと呼ばれ、記録可能タイプの情報層を有する。記録可能ディスクの例としては、CD-RW、書込可能DVD（例えば、DVD+RW）があり、また青色レーザを用いた高密度書込可能光ディスク（ブルーレイディスク（BD））がある。さらに、DVDディスクの詳細は、参照資料ECMA-267: 120 mm DVD-Read-Only Disc (1997)に記載されている。トラックに沿って光学的に検知可能なマーク（例えば、相変化材料に結晶またはアモルファスのマーク）を記録することにより、情報層上に情報を表す。記録可能型の記録担体上のトラック９は、ブランクの記録担体の製造の際に、トラック構造をエンボス処理することによりつけられる。トラック構造は、例えば、読出／書込ヘッドをスキャン中にトラック可能とする図１ｂに示したプリグルーブ１４により構成される。トラック構造は、情報ブロックと通常呼ばれる情報単位の位置を示すいわゆる物理アドレスを含む位置情報を有する。位置情報は上記の情報ブロックの開始位置を表す同期マークを含む。

図１ｂは、記録可能型の記録担体１１の直線ｂ−ｂに沿って切った断面図であり、透明基板１５に記録層１６と保護層１７が設けられている。保護層１７はさらに別の基板層を有していてもよく、例えば、DVDの場合、記録層は0.6mmの基板上にあり、その裏側に、さらに別の0.6mm基板が接着されている。プリグルーブ１４は、基板１５の材料の凹凸として実施してもよく、周囲とは違った材料特性として実施してもよい。

記録担体１１は、ファイル管理システムの制御の下にブロック中にデジタル情報を格納する。その情報は、連続的に記録及び再生されるリアルタイム情報を含み、特に、MPEG2等の規格化されたフォーマットによりデジタル符号化されたビデオを表す情報を含む。

図２は、例えば、CD-R、CD-RW、DVD+RW、またはBDである書込可能または再書込可能タイプの記録担体１１に情報を書き込む記録装置を示す。この装置は記録担体上のトラックをスキャンする記録手段を備えており、その記録手段は、記録担体１１を回転するドライブ部２１と、ヘッド２２と、トラック上の半径方向にヘッド２２を粗く位置決めする位置決め部２５と、及び制御部２０と、を有する。ヘッド２２は、記録担体の情報層のトラック上の放射スポット２３にフォーカスされた、光学エレメントを通して導波された放射ビーム２４を生成する既知のタイプの光学システムを有する。放射ビーム２４は放射ソース、例えばレーザダイオードにより生成される。そのヘッドは、図示はしないが、さらに、前記ビームの光軸に沿って放射ビーム２４の焦点を動かすフォーカスアクチュエータと、トラックの中心に半径方向にスポット２３を微細に位置決めするトラックアクチュエータと、を有する。トラックアクチュエータは、光学エレメントを半径方向に動かすコイルを有し、または反射エレメントの角度を変えるように構成されている。情報を書き込む場合、記録層に光学的に検知可能なマークを作るように放射光を制御する。マークは光学的に読み取り可能であればいかなるものでもよく、例えば、色素、合金、相変化物質等の材料に記録したときにできる、反射係数が周囲と異なる領域であってもよく、または、光磁気材料に記録されたときにできる、磁化方向が周囲と異なる領域であってもよい。読み出しの場合、情報層により反射された放射は、ヘッド２２中の通常タイプの検出器（例えば、４分割ダイオード）により検出され、読み出し信号、及びさらに別の検出器信号が生成される。検出器信号には、トラックアクチュエータとフォーカスアクチュエータとを制御するトラックエラー信号及びフォーカスエラー信号が含まれる。読み出し信号は、復調器、デフォーマット器、及び出力部を含む通常タイプの読み出し処理部３０により処理され、情報が読み出される。このように、情報を読み出す読み出し手段は、ドライブ部２１、ヘッド２２、位置決め部２５、及び読出処理部３０を含む。この装置は、入力情報を処理してヘッド２２を駆動する書き込み信号を生成する書き込み処理手段を有する。その書き込み処理手段は入力部２７、フォーマット器２８、変調器２９を有する。書き込み動作の際、情報を表すマークが記録担体上に形成される。マークは、通常、レーザダイオードからの電磁的輻射のビーム２４により記録層上に生成されたスポット２３により形成される。デジタルデータは、所定のデータフォーマットに従って記録担体上に記録される。光ディスク上に記録する情報の書き込み及び読み出し、及びフォーマット、エラー訂正、チャネル符号化等のルールは、例えばCDやDVDシステムの分野で周知である。

制御部２０は、制御ライン２６（例えば、システムバス）を介して、入力部２７、フォーマット器２８、変調器２９、読み出し処理部３０、ドライブ部２１、及び位置決め部２５に接続されている。制御部２０は、後で説明する本発明による方法と機能を実行する制御回路（例えば、マイクロプロセッサ）、プログラムメモリ、及び制御ゲートを有する。制御部２０は、論理回路中のステートマシンとしても実施される。

一実施形態において、本記録装置は、記憶システムであり、例えばコンピュータ内で使用する光ディスクドライブである。制御部２０は、標準インターフェイスを介してホストコンピュータシステムの処理部と通信するように構成されている。デジタルデータは、フォーマット器２８と読出処理部３０に直接入力される。

一実施形態において、本装置は、スタンドアローンの装置として構成され、例えばコンシューマが使用するビデオ記録装置である。制御部２０、または本装置に含まれる追加的ホスト制御部は、ユーザにより直接制御され、ファイル管理システムの機能を実行するように構成されている。本装置は、アプリケーションデータ処理部である例えばオーディオ及び／またはビデオ処理回路を含む。ユーザ情報は入力部２７に入力される。その入力部２７は、アナログオーディオ及び／またはビデオ、または非圧縮オーディオ／ビデオ等の入力信号の圧縮手段を有する。好適な圧縮手段は、例えばオーディオの場合についてWO98/16014-A1（PHN16452）に記載され、ビデオの場合についてMPEG2標準規格に記載されている。入力部２７はオーディオ及び／またはビデオを処理して情報単位にし、フォーマット器２８に送る。読み取り処理部３０は、好適なオーディオ及び／またはビデオ復号部を有する。

フォーマット器２８は、記録フォーマットに従って、データに制御データを付加し、フォーマットし、符号化する。例えば、エラー訂正符号（ECC）を付加し、インターリーブし、チャネル符号化する。フォーマット器２８は、さらに、変調信号に同期パターンを含める同期手段を有する。フォーマットされた情報単位は、アドレス情報を有し、制御部２０の制御の下に記録担体上の対応するアドレス可能位置に書き込まれる。フォーマット器２８から出力されるフォーマット済みデータは変調器２９に送られる。その変調部２９は、光学ヘッドの放射源を駆動するレーザパワー制御信号を生成する。変調部２９にされたフォーマット済みデータは、アドレス情報を有し、制御部２０の制御の下、記録担体上の対応するアドレス可能位置に書き込まれる。

制御部２０は、トラック上の物理アドレスに各ブロックを位置づけることにより記録を制御し、以下に説明するように欠陥管理を実行する。制御部は、互いに協働するアドレス部３１、欠陥管理部３２、連続データ検出部３３、欠陥管理再構成部３４を含み、これらの部位は例えばファームウェアにより実施される。

アドレス部３１は、欠陥管理情報に応じて、物理アドレスと論理アドレス間の変換をする。論理アドレスは連続した記憶空間を構成し、例えばファイル管理システム（例えばUDF）の制御下のファイルである情報ブロックのシーケンスを記憶するために用いられる。欠陥管理部３２は、例えば、記録及び／または読み出し中にヘッド２２からの読み出し信号の信号品質を監視することにより、欠陥を検出する。欠陥は、読み出した情報ブロックのエラーレートを調べることによっても検出することができる。欠陥管理部は、さらに、記録担体上の欠陥管理領域に欠陥管理情報を保持する。その欠陥管理領域とは、例えば、DVD+RW等のDVD記録可能システムについて規定された欠陥リスト等である。欠陥管理情報には、少なくとも再マップ情報が含まれる。

図３は、欠陥位置の再マップを示す図である。水平ラインは、物理アドレス空間４０を模式的に表している。一連のブロック４２が割り当てられた物理アドレス範囲３９に記録されるとする。しかし、割り当てられた物理アドレス範囲は欠陥４１により中断されている。再マップ４５は、欠陥を有する物理アドレス４１に対応する論理アドレスを有するブロック４４を欠陥管理領域（DMA）４３の代替物理アドレスに格納するプロセスである。再マップ情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスを欠陥管理領域の代替物理アドレスに変換するためのデータを提供する。そのデータは、例えば、再マップされたブロックの論理アドレスをそれに対応する物理アドレスを含む補助欠陥リスト中のエントリーである。あるいは、再マップ情報は、欠陥を有する物理アドレスを欠陥管理領域中の別の物理アドレスに変換するデータであってもよい。

欠陥管理領域は、記録領域レイアウトに応じて記録担体上に位置づけられる。そのレイアウトにおいて、物理アドレスは、ユーザデータ領域の論理アドレスが割り当てられているか、または欠陥管理領域またはシステム領域等に割り当てられている。そのレイアウトは、事前に規定されていてもよいし、システム領域に含まれたパラメータに応じて規定されてもよい。欠陥管理情報は、トラックの第１の部分にある物理アドレスの少なくとも１つのユーザデータエリアへの割り当てと、トラックの第２の部分にある物理アドレスの欠陥管理領域への割り当てと、欠陥管理情報の欠陥管理領域への割り当てとを示す割り当て情報を含む。欠陥管理情報の欠陥管理領域への割り当ては、欠陥管理領域（例えば、主欠陥リスト及び補助欠陥リスト）または特定種類の欠陥用の置換領域の使用を示す。

図４は、欠陥管理領域が分散した欠陥管理レイアウトを示す図である。水平ラインは物理アドレス空間４０を模式的に表す。物理アドレス空間の第１の部分は、ユーザデータ領域４７、４８に割り当てられている。すなわち、ユーザデータを格納できる論理アドレスに割り当てられている。物理アドレス空間の第２の部分は、欠陥管理領域４３、４６に割り当てられている。すなわち、論理アドレスとは結合していない。欠陥管理レイアウトの例としては、CD-MRW用のマウントレイナー（Mount Rainier）欠陥管理方式がある。マウントレイナー及びCD-MRWに関する説明は、ウェブサイトhttp://www.licensing.philips.com/information/mtr/にある。媒体の論理空間においては、DMAを見ることはできない。このことは、大きなファイルをディスクに書き込んだ場合、ファイル全体が連続の論理アドレスを有していても、そのファイルに割り当てられる物理アドレスにはDMAが含まれていることを意味する。

欠陥管理領域の機能は、記録フォーマットと記録領域のレイアウトにより決まる。欠陥管理領域の使用については一般的な規定がなされているが、欠陥領域の再マップをするための物理アドレスの実際の場所については規定されていない。連続データについては特に再マップすることは非効率である場合がある。欠陥管理再構成部３４は欠陥管理情報を再構成してより効率的にするためのものであり、その再構成については以下に詳細に説明する。特に連続データの場合に再構成が問題となるが、それは連続データは高速に再生しなければならないからである。この再生はストリーミングと呼ばれる。

図２に示した連続データ検出部３３は、情報、特にデジタル符号化ビデオ等のリアルタイムデータ等のブロックの論理的に連続したアドレス範囲を検知するために以下の機能を有する。記録情報のデータタイプを検知する。具体的には、ストリーミングされる、デジタル符号化ビデオ等のリアルタイムデータや、ストリーミングされない、コンピュータデータファイル等のランダムデータ等のタイプを検知する。ランダムアクセスデータであるかストリーミングタイプのデータであるかの検知はいろいろな方法でできる。例えば、情報記録または読み出しのコマンドを監視したり、データタイプを示す記録担体情報を読み出したり、記録情報のデータ構造からデータタイプを検知したりすることによりデータタイプを検知することができる。例えば、連続した論理アドレス範囲を有する一連のブロックを対応する割り当てられた物理アドレス範囲に記録すべきか検知する。一般に、ビデオ情報等のリアルタイム情報は、データレートが比較的高く、連続的に記録する必要がある。データのタイプは、制御部が受け取る書き込みコマンドに含まれている。その書き込みコマンドは、例えば、リアルタイムビットを含むホストコンピュータからの書き込みコマンドである。連続記録の検知は、書き込みコマンドに含まれるデータブロック量に基づいてなされてもよいし、前に書き込まれたブロックに連続した論理アドレスを有する新しいブロックが定期的に到着することなどに基づいて検知してもよい。

一般的にドライブはファイルに関する情報（例えば、ファイルの始めと終わりなど）を有していない。ファイルシステム情報を有していないドライブは、読出／書込コマンド情報（ストリーミング読出及び書込コマンド）に基づくホストの動作の結果としてストリーミング書込及び読み出し動作を検知することができ、またはファイルエントリ（UDFの場合、ファイル識別子記述子）に含まれる「連続」ビット等のストリーミングインジケータがディスクに格納されている時、またはストリーミングビットがディスクのセクターヘッダ、ゾーン記述子、またはストリーミングロケーションビットマップに含まれている時、ストリーミング書込及び読み出し動作を検知することができる。さらにまた、例えば、ホストによる特定の記憶場所における最後の動作の性質（ストリーミングか非ストリーミングか）を保存することにより、前の読み出しまたは書き込みセッションにおける情報の使用を検知して、後で使用するために格納することもできる。

一実施形態において、本装置はファイルシステム情報及び／または記録されたコンテントに関する情報を備えている。それゆえ、データタイプはその情報から直接読み出すことができる。あるいは、ファイルシステム及びコンテントの情報は、ドライブとのコマンドインターフェイスを介してホストシステムに要求してもよい。

欠陥管理再構成部３４は、欠陥管理情報により、連続データの論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを決定する。その連続アドレス範囲中の再マップされた論理アドレスについて、物理アドレスの場所を分析して、その物理アドレスがいろいろな欠陥管理領域に位置している場合、再構成機能を実行する。欠陥管理情報の再構成は、再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを、その再マップされた論理アドレスの他の物理アドレスに近いところにある異なる物理アドレスに再マップすることにより行う。好ましくは、論理アドレスの範囲について再マップされた論理アドレスのすべての物理アドレスが単一欠陥管理領域にあるように再マップの仕方を変更する。再マップには、新しい物理アドレスへのコンテントの書き込み、及び物理アドレスの論理アドレスへの新しい割り当てを示す欠陥テーブルの更新が含まれる。再構成のため、連続データの読み出し中に、論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスを単一の欠陥管理領域から読み出すことができる。

留意すべきことは、連続データ検出部３３と欠陥管理再構成部３４の機能は、情報記録とは独立した別の欠陥管理プロセスとして、例えば、ディスクドライブを制御しているホストコンピュータのコンピュータプログラムにおいて実行することができることである。トラック中の物理アドレスにある各ブロックを位置特定し、欠陥管理情報に応じて論理アドレスを物理アドレスに、またはその逆に変換を行い、上述のように欠陥を検出して欠陥管理情報を保持することにより、ドライブは記録担体上に論理アドレスを有するブロックの情報記録をすることができる。欠陥管理プロセスは、記録情報のデータタイプの検知と、欠陥管理情報の変更を有する。データタイプには、特に、デジタル符号化ビデオ等のリアルタイムデータのストリーミングタイプやコンピュータデータファイル等のランダムデータの非ストリーミングタイプがある。

図５は、欠陥管理再マップを示す図である。ファイルに複数の再マップされたブロックが含まれている場合、このファイルを読み出すためにドライブはいろいろなDMAにジャンプしてすべてのブロックを取得しなければならない場合がある。図５Ａは、記録ファイルと、最適状態ではない再マップされた論理アドレスを示す図である。水平ラインにより物理アドレス空間４０を模式的に表した。論理的に連続したアドレス範囲（物理アドレス範囲６０に対応する）にファイル５３が記録されている。記録領域レイアウトは、分散した欠陥管理領域５１、５２を定めている。その物理アドレス範囲において、３つのエラー５４、５５、５６が検出されている。第１のエラー５４は、矢印５７で示したように、第1の欠陥管理領域５１に再マップされている。第２のエラー５５は、矢印５８で示したように、第２の欠陥管理領域５２に再マップされている。第３のエラー５６は、矢印５９で示したように、第１の欠陥管理領域５１に再マップされている。

この例のデータの読み出しにより、２つのDMA５１、５２の間で３回のジャンプが発生する。これらの余計なジャンプにより、ストリーミング動作を維持しようとするホストの観点からすると、大きな性能ペナルティが発生する。解決策は、単一のファイルの一部である再マップされたデータをできるだけ１つのDMAに移動させることである。それができるかどうかは、明らかに、ファイルの大きさ、欠陥の数、DMAの大きさにより決まる。

図５Ｂは、再マップデータを単一の欠陥管理領域に再構成したところを示す図である。図５Ａの記録データが再構成されている。第１のエラー５４は、矢印６１で示したように、第１の欠陥管理領域５１から第２の欠陥管理領域５２に再マップされる。第２のエラー５５の再マップには変更はない。第３のエラー５６は、矢印６３で示したように、第１の欠陥管理領域５１から第２の欠陥管理領域５２に再マップされる。

一実施形態において、大きなファイルの場合、ファイルの一部がDMAに再構成される。それゆえ、連続データファイル内の第１の論理アドレス範囲は第１の欠陥管理エリアに再マップされ、一方、連続データファイル内の（重なり合わず、例えば連続している）第２の論理アドレス範囲が第２の欠陥管理エリアに再マップされる。DMAは、それぞれの連続的論理アドレス範囲を再生する間に連続的に読み出すことができる。一実施形態において、第１の欠陥管理領域と第２の欠陥管理領域は、物理的に連続であり、すなわち、大きな欠陥管理領域の一部である。

連続データを読み出すために、再構成部３４は、欠陥管理領域中の再マップされた論理アドレスを一緒に読み出すように構成されている。最初に、欠陥管理情報により、どれが論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの物理アドレスであるか判断する。次に、対応する数のブロックが、単一の欠陥管理領域のその物理アドレスから読み出される。読み出されたブロックは、それぞれのブロックに対応した論理アドレスが読み出されるまでバッファされる。そのブロックを出力し、バッファースペースを解放する。図５Ｂに示した実際的な例において、ドライブが第１の再マップブロックを読み出すためにDMAにジャンプした時に、同じファイルの他の２つの再マップブロックを読み出し、一時的にキャッシュに格納する。こうすることにより、ドライブはDMAに一回だけジャンプすれば、ファイル全体を読み出すことができる。

一実施形態において、ドライブは、ユーザデータ領域のファイルの部分（すなわち、再マップされていない部分）を読み始める前に、すでに再マップされたブロックを読み出すことを決めている。これは、欠陥管理情報の先読み（pre-reading）と呼ばれる。ドライブは、ストリーミング読み出しシーケンスの最適な長さを決定して、次の欠陥管理領域を先読みする前の読み出しを予想する必要がある。通常、ホストシステムは、ファイル全体よりも小さい単位でデータをリクエストする。それゆえ、ドライブは他の必要性によるバッファ必要量も考慮しつつ、欠陥管理領域の先読みにバッファスペースを割り当てる必要がある。

図５Ｃは、連続した順序での再マップデータの再構成を示す図である。本実施形態において、図５Ａの記録データが再構成され、再マップされたブロックはソートされる。第１のエラー５４は、矢印６４で示したように、第１の欠陥管理領域５１の終わりから第１の欠陥管理領域の始めに再マップされている。第２のエラー５５は、矢印６５で示したように、第１の欠陥管理領域５１の２番目の位置に再マップされている。第３のエラー５６は、矢印６６で示したように、第１の欠陥管理領域５１の３番目の位置に再マップされている。一般に、この再構成の規則は、論理的に連続したアドレスを有する再マップブロックは物理的にもDMA中でその順序になっているということである。特に、大きいDMAの場合、欠陥の物理アドレスの順序は、実際には、対応する論理アドレスの順序と一致する。順序付けにより、DMAの連続部分は、連続データファイルの連続部分を読み出す際に比較的小さなバッファに読み出すことができる。留意すべきことは、DMAの（バッファの大きさに対応する）部分内において、厳密な順序付けは必要ないことであるが、その理由は、バッファ中のデータはランダムにアクセスしたり容易にソートしたりできるからである。

本発明は、主にCD-RWまたはDVD+RWの欠陥管理システムを用いた実施形態により説明したが、他のタイプのDVD及びBDに使用される同様の欠陥管理システムにも好適に適用することができる。また、情報担体については、光ディスクについて説明したが、磁気ハードディスク等の他の媒体も使用することができる。留意すべきことは、この文書において、「有する」という言葉は記載されたもの以外の構成要素やステップがあることを排除するものではなく、構成要素の前の「１つの」という言葉はその構成要素が複数あることを排除するものではないことである。参照符号は請求項の範囲を限定するものではない。本発明はハードウェアとソフトウェアの両方の手段により実施してもよい。複数の「手段」は同一のハードウェアやソフトウェアを表していてもよい。さらに、本発明の範囲は実施形態によって限定されず、上で説明した新規な特徴や特徴の組み合わせのそれぞれが本発明である。

記録担体を示す上面図である。記録担体を示す断面図である。記録装置を示す図である。欠陥位置の再マップを示す図である。分散した欠陥管理領域を有する欠陥管理配置を示す図である。欠陥管理再マップの再構成を示す図である。最適状態でない記録ファイルと再マップ論理アドレスを示す図である。再マップデータの単一欠陥管理領域への再構成を示す図である。再マップデータの順次再構成を示す図である。

Claims

論理アドレスを有するブロック情報を記録する装置であって、
記録担体上のトラックに前記情報を表すマークを記録する記録手段と、
各ブロックを前記トラック中の物理アドレスに位置づけることにより前記記録を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
欠陥管理情報に応じて前記論理アドレスを前記物理アドレスに、またはその逆に変換するアドレス手段と、
欠陥管理領域に前記欠陥管理情報を保持する欠陥管理手段とを有し、
前記欠陥管理情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスの欠陥管理領域中の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を含み、
前記制御手段は、
情報ブロックの論理的連続アドレス範囲を検出する連続データ検出手段をさらに有し、
前記論理的連続アドレス範囲は、具体的にはデジタル符号化されたビデオ等のリアルタイムデータであり、
前記制御手段は、
欠陥管理再構成手段をさらに有し、
前記欠陥管理再構成手段は、
前記論理的に連続なアドレス範囲の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報により決定し、
前記再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを異なる物理アドレスに再マップすることにより前記欠陥管理情報を再構成し、前記論理的に連続したアドレス範囲中の前記再マップされた論理アドレスを単一の欠陥管理領域から読み出しやすくすることを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記欠陥管理再構成手段は、前記再マップされた論理アドレスの前記少なくとも１つを再マップして、
前記論理的に連続したアドレス範囲中の第１の論理アドレス範囲中の再マップされた各論理アドレスを第１の欠陥管理領域に再マップし、
前記論理的に連続したアドレス範囲中の第２の論理アドレス範囲中の再マップされた各論理アドレスを第２の欠陥管理領域に再マップし、
前記第１と第２のアドレス範囲は重なり合わないことを特徴とする装置。
請求項２に記載の装置であって、
前記第１の欠陥管理領域と前記第２の欠陥管理領域は物理的に連続であることを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記欠陥管理再構成手段は、前記再マップされた論理アドレスの前記少なくとも１つを再マップし、前記論理的に連続したアドレス範囲中の論理アドレス範囲中の再マップされたすべての論理アドレスについて、前記再マップされた論理アドレスの番号順に対応する単一の欠陥管理領域に対応する物理アドレスの番号順とすることを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記連続データ検出手段は、ストリーミング性能、特に、単一の読み出しコマンドの実行の際に異なる欠陥管理領域にジャンプした回数を監視することにより欠陥管理情報の再構成の状態を検知することを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記欠陥管理再構成手段はバックグラウンドプロセスとして再構成することを特徴とする装置。
請求項１に記載の装置であって、
前記連続データ検出手段は、
記録または読み出しコマンド中の連続データインジケータ、
ストリーミング動作をする読み出しまたは書き込みコマンドの監視、
前記記録担体上の前記情報中のストリーミングインジケータの検出、及び／または
ファイルシステム情報の分析、
により前記連続データを検出することを特徴とする装置。
論理アドレスを有するブロック情報の読出装置であって、
前記情報を表す、記録担体上のトラックにあるマークを読み出す読み出し手段と、
前記トラック中の物理アドレスにある各ブロックを位置特定することにより読み出しを制御する制御手段と、
欠陥管理情報に応じて前記物理アドレスを前記論理アドレスに、またはその逆に変換するアドレス手段と、を有し、
前記欠陥管理情報は、欠陥のある物理アドレスに最初にマップされた論理アドレスの欠陥管理領域の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を少なくとも含み、
前記読み出し装置は、欠陥管理再構成手段をさらに有し、
前記欠陥管理再構成手段は、
前記論理的に連続なアドレス範囲の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報により決定し、
単一の欠陥管理領域から、前記論理的に連続したアドレス範囲のアドレス範囲にある再マップされた論理アドレスに対応するブロックを物理アドレスから読み出し、読み出された前記ブロックをバッファし、再マップされた論理アドレスを読み出すべき時、前記読み出されたブロックのうち少なくとも１つを供給することにより、前記欠陥管理情報を再構成することを特徴とする装置。
請求項８に記載の装置であって、
前記欠陥管理再構成手段は、前記アドレス範囲中のブロックを読み出す前に、前記ブロックを読み出すことにより、前記欠陥管理情報を再構成することを特徴とする装置。
論理アドレスを有するブロック情報の記録に使用する欠陥管理方法であって、
前記記録は、
記録担体上のトラックの物理アドレスに各ブロックを位置づけるステップと、
欠陥管理情報に応じて前記論理アドレスを前記物理アドレスに、またはその逆に変換するステップと、
欠陥管理領域において前記欠陥管理情報を保持するステップとを有し、
前記欠陥管理情報は、欠陥を有する物理アドレスに最初マップされた論理アドレスの欠陥管理領域中の代替物理アドレスへの変換を示す再マップ情報を含み、
前記方法は、
情報、特に、デジタル符号化ビデオ等のリアルタイムデータのブロックの論理的に連続した範囲を検出するステップと、
前記論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの前記物理アドレスを前記欠陥管理情報から検出するステップと、
前記論理的に連続したアドレス範囲中の再マップされた論理アドレスの物理アドレスを前記欠陥管理情報から検出するステップと、
単一の欠陥管理領域から前記論理的に連続したアドレス中の前記再マップされた論理アドレスの読み出しを容易にするため、前記再マップされた論理アドレスの少なくとも１つを異なる物理アドレスに再マップすることにより前記欠陥管理情報を再構成するステップと、を有することを特徴とする方法。
プロセッサに請求項１０に記載の方法を実行させる、情報記録において使用する欠陥管理のためのコンピュータプログラム。