JP2007529850A - 記録媒体に記録されるデータ構造、データ記録方法及びデータ記録装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、データがブルーレイディスクなどの高密度記録媒体に記録される場合の、記録媒体に記録されるデータ構造、データ記録方法及び記録装置を提供する。記録媒体内にクラスタ毎にデータを記録する場合、記録媒体に記録されるデータ構造は、データが、対応するクラスタに含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールド及び記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドを記録するアドレスユニットを含む場合と、制御情報フィールドを構成する各情報が、バイト単位により識別される場合とにおいて特徴付けられる。

Description

本発明は、一般には、記録媒体に関し、より詳細には、記録媒体に記録されるデータ構造、データ記録方法及びデータ記録装置に関する。

一般に、大容量のデータを記録することができる光ディスクは、光記録媒体として広く用いられている。最近、多くの努力がなされ、高密度光記録媒体（ＨＤ−ＤＶＤ）が開発されている。ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ、以下、本明細書において簡潔に、ＢＤ）などのＨＤ−ＤＶＤによって、高解像度のビデオデータと高品質のオーディオデータとを、記録かつ格納することができる。

次世代ＨＤ−ＤＶＤ技術としてのブルーレイディスク（ＢＤ）は、先行するＤＶＤを著しく越えるデータの保管を可能にする次世代光記録ソリューションであり、及びＢＤについての世界標準の技術仕様が、他のデジタル機器とともに、最近、確立されている。

さらに、多くの努力がなされ、ＢＤ仕様を採用する光記録再生機が開発されているが、ＢＤ仕様をまだ完全に確立することができないので、完全な光記録再生機を開発するのには多くの困難がある。

特に、ＢＤにおいて記録されたデータを効率良く再生するために、記録されたデータのファイルを管理するファイルシステムが、本質的に必要とされ、体系化されるべきであり、及び特徴付けられたシステムにより提供される必要がある。

しかしながら、現在のＢＤ仕様がメニュー情報についての統一された仕様を装備しないことによる制限が、フルスケールのブルーレイディスク（ＢＤ）を基にした光記録再生機の開発を大いに妨げる。

従って、本発明は、従来技術の制限及び不都合による１つ又は複数の問題を大いに除去する、記録媒体に記録されるデータ構造、データ記録方法及びデータ記録装置に向けられる。

本発明の目的は、データがブルーレイディスクなどの高密度記録媒体に記録される場合の、記録媒体に記録されるデータ構造、データ記録方法及びデータ記録装置を提供することである。

本発明についての追加の利点、目的及び特徴を、１つには、後述する説明において説明するであろうし、及び１つには、後述の調査により本技術分野において通常の技能を有する者に対して明らかにするであろうし、又は本発明の実施から学ぶことができる。

本発明の目標及び他の利点を、本明細書に記述された説明及び特許請求の範囲において、添付図面も同様に、特に指摘される構造により理解かつ達成することができる。

上述の目的と他の利点とを達成するために、及び本発明の目的に合わせて、本明細書において例示かつ広く説明されるように、記録媒体内のクラスタ（ｃｌｕｓｔｅｒ）毎にデータを記録する場合に、本発明に係る、記録媒体に記録されるデータ構造は、データが、対応するクラスタ及び記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドにおいて含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドを記録するアドレスユニットを含む場合に、及び制御情報フィールドを構成する各情報が、バイト単位に識別される場合に、特徴付けられる。

本発明の別の側面において、記録媒体内のクラスタ毎にデータを記録する場合に、記録媒体にデータを記録する方法は、データが、対応するクラスタ及び記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドにおいて含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドを記録するアドレスユニットを含み、及び制御情報フィールドを構成する各情報が、バイト単位に識別される、最後に記録されるデータ構造を生成するステップと、設計されたクラスタにおいて生成されたデータ構造を記録するステップとを含む。

本発明のさらなる側面において、記録媒体内のクラスタ毎にデータを記録する場合に、記録媒体にデータを記録する装置は、データが、対応するクラスタ及び記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドにおいて含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドを記録するアドレスユニットを含み、及び制御情報フィールドを構成する各情報が、バイト単位に識別される、最後に記録されるデータ構造を生成する信号処理装置と、信号処理装置により生成されたデータ構造を記録媒体に記録するピックアップの装置と、信号処理装置の動作を制御することにより記録されるデータ構造を生成し及びピックアップの装置の記録動作を制御するマイクロコンピュータとを含む。

上述の全体的な説明と本発明の以下の詳細な説明との両方は、例であり説明のためであり、および主張する本発明のさらなる説明を提供することを意図することを理解されるべきである。

本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、及び本出願に組入れられ、本出願の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示し、及び記述とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。

本発明の望ましい実施形態に対して、ただちに詳細に参照される例は、添付図面において例示される。可能であるときはいつでも、同一の参照符号を、 同一または類似な部分を引用する図面全体を通じて用いるであろう。さらに、本発明において用いられる用語を、現在よく知られている用語からできる限り選択するが、いくつかの用語は、用語の意味が以下の説明において詳細に説明されるような場合には、出願人により任意に選択される。従って、本発明は、用語の単純な名称の代わりに出願人により選択される、対応する用語の意味によって理解されるべきである。

本発明において用いられる「記録媒体」は、全てのデータ記録可能な媒体を意味する。例えば、「記録媒体」は、光ディスク、磁気テープなど、及び記録媒体の記録システムに関係なく、全ての種類の媒体を包む。説明の都合に合わせて、光ディスク、及びより詳細には「ブルーレイディスク（ＢＤ）」を、本発明を説明する記録媒体として選ぶ。本発明の背景技術は、他の記録媒体に同様に適用可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る、書込み可能なＢＤの記録領域構造を示す場合における光ディスクについての記録領域構造の図である。

図１を参照すると、光ディスクは、リードイン領域、データ領域及びリードアウト領域に分けられる３つの部分を含む。特に、データ領域は、光ディスクに実際のユーザデータを記録するユーザデータ領域と、ユーザデータ領域内の欠陥領域に取って代わるための予備領域とを含む。予備領域は、データ領域の内周に与えられる内側予備領域（ＩＳＡ；Ｉｎｎｅｒ Ｓｐａｒｅ Ａｒｅａ）と、データ領域の外周に与えられる外側予備領域（ＯＳＡ；Ｏｕｔｅｒ Ｓｐａｒｅ Ａｒｅａ）とを含む。

図１に示され、上述のように構成された光ディスク構造において、記録が、クラスタ単位によって、データ領域内の全ての領域上に実行される。特に、各クラスタは、複数の記録単位に細分される。例えば、本発明は、記録単位を「セクタ」と呼ぶ。全３２セクタが、各クラスタ内に与えられる。すると、１つのＡＵＮ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｕｎｉｔ Ｎｕｍｂｅｒ）が、２つのセクタの各々に与えられる。従って、全１６ＡＵＮアドレスが各々のクラスタ内に記録されることによって、各々のセクタのアドレス位置を、記録されたＡＵＮから確認することができる。確認されたセクタアドレスは、「ＰＳＮ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ）」と呼ばれる。

本発明は、クラスタにデータを記録する方法及び記録されるデータを構成するデータ構造に関し、以下の通りに詳細に説明される。

図２は、本発明に係る記録媒体にデータを記録する方法についての概念的な理解のための図である。

図２を参照すると、クラスタ内に記録されるデータ構造としてＥＣＣクラスタ２００を構成する方法が順次示される。

第一に、記録されるデータ１０は、記録されるユーザデータ１０ａ及びユーザ制御データ１０ｂを含む。特に、ユーザデータ１０ａは、図５において示される制御装置又はホスト１２から提供される。すると、ユーザ制御データ１０ｂは、予め決定される制御情報を含む。

４バイトのＥＤＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）をユーザデータ１０ａに追加して、データフレーム２０を構成する。データフレーム２０は、ＡＵＮ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｕｎｉｔ Ｎｕｍｂｅｒ）を利用して、３２列により構築されるスクランブル・データ・フレーム３０を構成する。

スクランブル・データ・フレーム３０の列の各々を再配置して、３０４列^＊２１６行により構築される１つのデータブロック４０を構成する。

誤り訂正能力を与えるために、ＲＳ（Ｒｅｅｄ‐Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号をデータブロック４０に加えて、ＬＤＣ（Ｌｏｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｃｏｄｅ）ブロック５０を構成する。誤りの集中発生を防ぐために、ＬＤＣブロック５０にインタリーブを行うことにより、１５２列^＊４９６行により構築されるＬＤＣクラスタ６０を構成する。

一方では、ユーザ制御データ１０ｂに、１６個のＡＵＮの値及び制御情報を含むアドレスユニット１００を利用してアクセスブロック７０を構成することにより、図５における光記録再生装置が、対応するクラスタ内のデータにアクセスすることを容易にさせる。

誤り訂正能力を与えるために、ＲＳ（Ｒｅｅｄ‐Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号をアクセスブロック７０に加えて、ＢＩＳ（Ｂｕｒｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ Ｓｕｂｃｏｄｅ）ブロック８０を構成する。誤りの集中発生を防ぐために、ＢＩＳブロック８０にインタリーブを行うことによって、３列^＊４９６行により構築されるＢＩＳクラスタ９０を構成する。

１５２列^＊４９６行のＬＤＣクラスタ６０を、各々３８列^＊４９６行の４つのＬＤＣ２００ａに分割する。すると、３列^＊４９６行のＢＩＳクラスタ９０を、各々１列^＊４９６行の３つのＢＩＳ２００ｂに分割する。

最後に、ＬＤＣ２００ａ及びＢＩＳ２００ｂを、ＬＤＣ（２００ａ）→ＢＩＳ（２００ｂ）→ＬＤＣ（２００ａ）→ＢＩＳ（２００ｂ）→ＬＤＣ（２００ａ）→ＢＩＳ（２００ｂ）→ＬＤＣ（２００ａ）の順序に配置して、１５５列^＊４９６行のＥＣＣクラスタ２００を構成する。

後に、同期情報などをＥＣＣクラスタ２００に与えて、データ領域内の特定クラスタに記録する。

図３は、１６個のＡＵＮの値及び制御情報を含むアドレスユニット１００についてのデータ構造を示す。

図３を参照すると、アドレスユニット１００は、それぞれクラスタ内の１６個のＡＵＮの値を示す１６個のアドレスフィールド１００ａを含む。各々のアドレスフィールド１００ａは、４バイトのＡＵＮアドレス情報と、１バイトの記録単位毎の属性を示す制御情報フィールド（フラグビット）１００ｂと、誤り訂正のため４バイトのパリティーが記録される誤り訂正フィールド１００ｃとを含む全９バイトにより構築される。

説明の都合に合わせて、各々アドレスフィールドを構成するバイトを、「ＡＦ_ｘ，ｙ」により表す。ただし、ＡＦは、アドレスフィールドを意味する。例えば、１６個のアドレスフィールド１００ａ中のＳ番目のアドレスフィールドを構成する４バイトのＡＵＮアドレス情報を、「ＡＦ_０，Ｓ〜ＡＦ_３，Ｓ」により表す。１バイトの制御情報フィールド１００ｂを、「ＡＦ_４,Ｓ」により表す。すると、４バイトの誤り訂正フィールド１００ｃを、「ＡＦ_５，Ｓ〜ＡＦ_８，Ｓ」により表す。

図４は、各々のアドレスフィールド内の制御情報フィールド１００ｂを構成する１６バイトのデータ構造「ＡＦ_４，０〜ＡＦ_４，１５」のを示す。制御情報フィールド１００ｂを構成する各情報を、以下の通りに詳細に説明する。

第一に、連続８バイトの「ＡＦ_４，０〜ＡＦ_４，７」を、クラスタ内の記録単位として３２個のセクタ毎の属性を示す状態情報Ｓａ_ｉ（セクタｉについての状態フラグ）として利用する。例えば、本発明は、８バイト中の４バイト（「ＡＦ_４，０〜ＡＦ_４，３」）を利用して、各々のセクタ毎の属性情報として１ビットを示す。「Ｓａ_ｉ＝０ｂ」が、データについての強さ（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を確保する、誤りのないセクタを意味することを定義する。「Ｓａ_ｉ＝１ｂ」が、データについての強さを確保することができない、誤りのあるセクタを意味することを定義する。すると、残り４バイト（「ＡＦ_４，４〜ＡＦ_４，７」）は、後の利用のための予備領域として残される。

さらに、状態情報Ｓａ_ｉを利用して、別の意味を示すことができることは明らかである。状態情報として全８バイト（「ＡＦ_４，０〜ＡＦ_４，７」）を利用することによって、クラスタ内の３２セクタの各々に２ビットを割当ることにより細分化された状態情報を提供することができる。さらに、状態情報の定義において、ユーザデータ領域内に存在するクラスタと、予備領域内に存在するクラスタとにおいて定義上異なるよう、状態情報を記録することができる。

連続２バイトの「ＡＦ_４，８〜ＡＦ_４，９」において、対応するクラスタが記録される日付を示す日付情報Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ＿Ｄａｔｅを記録する。日付情報Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ＿Ｄａｔｅを、年月日の順序により設計されたビット位置に書き込む。

連続２バイトの「ＡＦ_４，１０〜ＡＦ_４，１１」において、対応するクラスタを書き込むレコーダに固有な識別情報（ＲＩＤ；Ｒｅｃｏｒｄｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を記録する。識別情報は、各々のレコーダに一意的に与えられる特定ビット行により構成される。

最後に、取替え前の最初のクラスタについての位置情報を、対応するクラスタが予備領域内の取替え可能クラスタである場合には、連続４バイトの「ＡＦ_４，１２〜ＡＦ_４，１５」に記録する。換言すると、対応するクラスタが予備領域内の取替え可能クラスタでない場合には、全てが零に設定される。図５における光記録再生装置は、位置情報（「ＡＦ_４，１２〜ＡＦ_４，１５」）から対応するクラスタによりコピーされる最初のクラスタの位置を正確に確認することができることによって、データ復元により効果的にコピーする。

図５は、本発明に係る光記録再生装置の全体構成を示す。

第一に、本発明における「光記録再生装置」を、光ディスクなどの記録媒体にデータを記録し又は記録媒体からデータを再生する全体システム及び装置に対する一般的な用語として用いる。本発明のような記録媒体にデータを記録する動作を可能にする場合には、装置は、「レコーダ」と呼ばれる。ＰＣ周辺機器として用いられる場合には、装置を、「ドライブ」と呼ぶことができる。

図５を参照すると、基本的に、本発明に係る光記録再生装置は、光ディスク内に記録されたデータと再生管理ファイルシステム情報を含む管理情報とを読み出すピックアップの装置１１と、ピックアップの装置１１の動作を制御するサーボ機構１４と、ピックアップの装置１１から受信された再生信号を特定の信号値に復元し又は記録される信号を光ディスクに記録される信号に変調してピックアップの装置１１に伝達する信号処理装置１３と、管理情報などを一時的に格納するメモリ１５と、ピックアップの装置１１、サーボ機構１４、信号処理装置１３及びメモリ１５の動作を制御するマイクロコンピュータ１６とを含む。ピックアップの装置１１、サーボ機構１４、信号処理装置１３、メモリ１５及びマイクロコンピュータ１６を含む構成を、「ドライブ」と呼ぶことができる。

デコーダ１７は、デコードされた信号を最終ユーザに提供する。デコードされた信号は、予め定義されたフォーマット（例えば、ＭＰＥＧデコーダ）に従って光ディスクから読み出される信号をデコードすることから生成される。すると、光ディスクに信号を記録する機能を実行するために、エンコーダ１８は、制御装置１２の制御に従って入力信号を具体的にフォーマットされた信号に、例えば、ＭＰＥＧ２転送ストリームに変換して、変換された信号を信号処理装置１３に提供する。

制御装置１２は、光記録再生装置の全体的な制御を管理している。制御装置１２は、ユーザとの双方向通信によってユーザコマンドを受信し、及びそれぞれの構成要素の動作を制御する場合にユーザコマンドを利用する。

本発明に係る上述のように構成された光記録再生装置を使用するデータ記録方法を、以下の通りに詳細に説明する。

第一に、制御装置１２は、記録される特定クラスタの位置と、対応するクラスタに記録されるユーザデータ（図２におけるユーザデータ１０ａ）とを、信号処理装置１３を介してマイクロコンピュータ１６に伝達する。

マイクロコンピュータ１６の制御に従って、信号処理装置１３は、図２において説明した通りに、制御装置１２から伝達されたユーザデータ１０ａを含む最終ＥＣＣクラスタを構成する。次に、ピックアップの装置１１は、マイクロコンピュータ１６の制御に従って、構成されたＥＣＣクラスタを、光ディスク内において予め決定されたクラスタに記録する。

特に、光ディスク内において特定クラスタに記録されるデータ構造を構成する場合には、信号処理装置１３は、記録されるデータ構造を生成する。この場合には、データ構造は、対応するクラスタにおいて含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールド及び記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドを記録するアドレスユニットを含む。すると、制御情報フィールドを構成する各情報は、バイト単位に識別され、及び対応するクラスタ内にスクランブルを行って、記録されるデータ構造を生成する。

従って、本発明は、データ構造と、データ構造を使用するデータ記録方法及びデータ記録装置とについての実装を可能にすることによって、確かなデータ記録を可能にする。

本発明において、様々な修正及び変形を行うことできることは、当事業者に対して明らかであろう。従って、本発明は、添付された特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある、与えられる本発明の修正及び変形に及ぶことが、意図される。

本発明の一実施形態に係る光ディスクの記録領域構造についての図である。 本発明に係る記録媒体にデータを記録する方法についての概念的な理解のための図である。 本発明に係る光ディスクに記録されるデータに含まれるアドレスユニット番号（ＡＵＮ）についての構造の図である。 本発明に係る、図３におけるＡＵＮの構造において制御情報フィールドについての詳細な構造の図である。 本発明に係る光記録再生装置についてのブロック図である。

Claims (25)

1. 記録媒体内のクラスタ毎にデータを記録する場合、記録媒体に記録されるデータ構造あって、前記データが、対応するクラスタに含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドと、記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドとを記録するアドレスユニットを含み、及び前記制御情報フィールドを構成する各情報がバイト単位により識別されることを特徴とする記録媒体に記録されるデータ構造。
2. 前記制御情報フィールドが、前記クラスタに関して各々の物理セクタ毎の属性情報を含んでいる状態情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
3. 前記状態情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも４バイトにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
4. 前記制御情報フィールドが、以前の最初のクラスタについての位置情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
5. 前記位置情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも４バイトにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
6. 前記位置情報が、前記対応するクラスタが取替えにより記録される場合、前記以前の最初のクラスタについての第一物理セクタ番号を記録されることを特徴とする請求項４に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
7. 前記位置情報が、前記対応するクラスタが取替えにより記録されない場合、零に設定されることを特徴とする請求項４に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
8. 前記制御情報フィールドが、前記対応するクラスタが記録される時を示す記録データ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
9. 前記記録データ情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも２バイトにより構成されることを特徴とする請求項８に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
10. 前記制御情報フィールドが、前記対応するクラスタを記録しているレコーダについての一意的な識別情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
11. 前記レコーダについての一意的な識別情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも２バイトにより構成されることを特徴とする請求項１０に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
12. 前記アドレスユニットが、誤り訂正のためのパリティー情報をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体に記録されるデータ構造。
13. 記録媒体内のクラスタ毎にデータを記録する場合、記録媒体にデータを記録する方法であって、
    前記データが、対応するクラスタに含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドと、記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドとを記録するアドレスユニットを含み、及び前記制御情報フィールドを構成する各情報がバイト単位により識別される、最終的に記録されるデータ構造を生成するステップと、
    前記生成されたデータ構造を設計されたクラスタに記録するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
14. 前記制御情報フィールドが、前記クラスタに関して各々の物理セクタ毎の属性情報を含んでいる状態情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記状態情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも４バイトにより構成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記制御情報フィールドが、以前の最初のクラスタについての位置情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記位置情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも４バイトにより構成されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記位置情報が、前記対応するクラスタが取替えにより記録される場合、前記以前の最初のクラスタについての第一物理セクタ番号を記録されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 前記位置情報が、前記対応するクラスタが取替えにより記録されない場合、零に設定されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
20. 前記制御情報フィールドが、前記対応するクラスタが記録される時を示す記録データ情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
21. 前記記録データ情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも２バイトにより構成されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記制御情報フィールドが、前記対応するクラスタを記録しているレコーダについての一意的な識別情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
23. 前記レコーダについての一意的な識別情報が、前記制御情報フィールド内の連続する少なくとも２バイトにより構成されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記アドレスユニットが、誤り訂正のためのパリティー情報をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
25. 記録媒体内のクラスタ毎にデータを記録する場合、記録媒体にデータを記録する装置であって、
    前記データが、対応するクラスタに含まれる複数の記録単位毎のアドレスフィールドと、記録単位毎の属性を示す制御情報フィールドとを記録するアドレスユニットを含み、及び前記制御情報フィールドを構成する各情報がバイト単位により識別される、最終的に記録されるデータ構造を生成する信号処理装置と、
    前記信号処理装置から生成されたデータ構造を前記記録媒体に記録するピックアップの装置と、
    前記信号処理装置の動作を制御することにより前記記録されるデータ構造を生成し及び前記ピックアップの装置の記録動作を制御するマイクロコンピュータと
    を備えたことを特徴とする装置。

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