JP2008503844A - リアルタイム情報の欠陥管理 - Google Patents

Abstract

本発明は、対応する物理アドレスで記録キャリアの論理アドレスの情報のレコードブロックを記録する装置に関する。論理アドレスは、物理アドレスの欠陥状態に関する欠陥情報と初期の物理アドレスに最初にマッピングされる論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することに関するリマッピング情報を含む欠陥管理情報に依存して物理アドレスに変換される。装置は、欠陥状態に関わらず、それぞれ初期の物理アドレスにリアルタイム情報ブロック７７を書き込むためのリアルタイムストレージユニットを有する。欠陥の状態の色７６で記録するとき、リアルタイム情報ブロックメモリ８０に一時的に記憶される。リアルタイム情報ブロックの書き込みが停止された個別の期間で、前記一時的に記憶されたリアルタイムの情報ブロックは、代替の物理アドレス８１に更に書き込まれる。欠陥管理情報７３は、リアルタイム情報ブロックが両方のロケーションに存在することを示すために更新される。

Description

本発明は、記録キャリアの論理アドレスを有するブロックに情報を記録する装置に関し、当該装置は、情報を表す記録キャリアのトラックにマークを記録する記録手段を有する。

また、本発明は、記録キャリアの論理アドレスを有するブロックに情報を記録する装置に関し、当該装置は、情報を表す記録キャリアのトラックにおけるマークを読取る読取手段を有する。

本発明は、情報記録で使用するためのリアルタイム情報の欠陥の管理の方法に関する。
また、本発明は、情報記録で使用するためのリアルタイム情報の欠陥の管理のためのコンピュータプログラムに関する。
さらに、本発明は、情報記憶の分野に関し、この情報記憶分野でのリアルタイム情報の欠陥の管理に関する。

記録キャリアで情報を記録する装置及び方法、並びにリアルタイム情報の欠陥の管理は、ＷＯ０１／０６５１２から知られている。この文献は、ＣＤ又はＤＶＤのような光記録媒体に関する。光記録装置は、対応する割り当てられた物理アドレスでディスクの論理アドレスを有する情報ブロックに情報を記録する記録手段を有する。文献は、管理領域、スペア領域及びユーザ領域を有する光ディスクにビデオ信号のようなリアルタイム情報を書き込むことを記載している。通常の記録は、ユーザ領域の第一のフリーな部分におけるリアルタイム情報ブロックで行われる。記録プロセスの間、欠陥のブロックに遭遇した場合、ユーザ領域の前もって確保された領域で複数のブロックのサイズを有するリプレースメント記録が行われ、その後、通常の記録が第一のフリーな部分で継続される。かわるがわるのロケーションでのデータブロックを書き込むプロセスは、欠陥の管理と一般に呼ばれる。欠陥のある物理的なアドレス及び行われるリプレースメントを示す欠陥の管理情報が作られ、維持される。

リアルタイム情報を記録する問題は、記録装置の速度及び性能の要件が高い場合があることである。続いて、公知の欠陥の管理方法は、かわるがわるの物理アドレスでのリプレースメントレコーディングの必要のためにパフォーマンスを低下する。

本発明の目的は、高いリアルタイムの性能を維持しつつ、リアルタイム情報の記憶を容易にするリアルタイム情報の欠陥の管理のシステムを提供することにある。

上記目的を達成するため、開始節で記載された記録装置は、トラックにおける物理アドレスでそれぞれのブロックを配置することで記録を制御する制御手段を有し、この制御手段は、欠陥の管理情報に依存して、論理アドレスから物理アドレスに、物理アドレスから論理アドレスに変換するアドレッシング手段、欠陥の管理情報を管理する欠陥の管理手段であって、欠陥の管理情報が、物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替的な物理アドレスに変換する事に関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理手段、及び、欠陥の状態に関わらず、それぞれの初期の物理アドレスにリアルタイムの情報ブロックを書き込み、メモリに、欠陥の状態を有する物理アドレスに書き込まれた少なくとも１つのリアルタイム情報ブロックを一時的に記憶し、リアルタイム情報ブロックの書き込みが停止された個別の期間において、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを代替の物理アドレスに更に書き込み、リアルタイム情報ブロックが欠陥の状態を有する初期の物理アドレス及び代替の物理アドレスに存在することを示すために欠陥の管理情報を更新するリアルタイムストレージ手段を有する。

上記目的を達成するため、開始節で記載された読取り装置は、トラックにおける物理アドレスでそれぞれのブロックを配置することで読取りを制御する制御手段を有し、この制御手段は、物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することに関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理情報に依存して、論理アドレスから物理アドレスに、物理アドレスから論理アドレスに変換するアドレッシング手段、及び、リアルタイムの制約がリアルタイム情報の読取りを停止するのを可能にしないとき、欠陥管理情報に関らず、それぞれの初期の物理アドレスからリアルタイムの情報ブロックを読取り、リアルタイム制約がリアルタイム情報の読取りを停止するのを可能にする個別の期間で、リアルタイム情報ブロックが欠陥の状態を有する初期の物理アドレス及び代替の物理アドレスに存在することを示す欠陥の管理情報に従って、代替的なアドレスから少なくとも１つの代替的なリアルタイム情報ブロックを読取り、欠陥の状態を有する初期の物理アドレスからの情報の代わりに代替のリアルタイム情報ブロックを出力するリアルタイム検索手段を有する。

上記目的のために、開始節で記載されたリアルタイム情報の欠陥の管理の方法は、論理アドレスを有するブロックへの情報の記録用であり、この記録は、欠陥の管理情報に依存して、論理アドレスから物理アドレスに、物理アドレスから論理アドレスに変換し、物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替的な物理アドレスに変換する事に関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理情報を管理し、当該方法は、欠陥の状態に関わらず、それぞれの初期の物理アドレスにリアルタイムの情報ブロックを書き込み、欠陥の状態を有する物理アドレスに書き込まれた少なくとも１つのリアルタイム情報ブロックを一時的に記憶し、リアルタイム情報ブロックの書き込みが停止された個別の期間において、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを代替の物理アドレスに更に書き込み、リアルタイム情報ブロックが欠陥の状態を有する初期の物理アドレス及び代替の物理アドレスに存在することを示すために欠陥の管理情報を更新することを含む。

この手段は、リアルタイム情報ブロックが論理アドレスから物理アドレスへの最初の割り当てに従って物理アドレスに連続的に記憶されるという作用を有する。これは、リプレースメントブロックを書き込むための割り込みのため、装置のオリジナルの高い性能が低下されないという利点を有する。さらに、リアルタイム情報ブロックの書込みが停止された後の時間で、たとえばバッファにおける利用可能な十分リアルタイムデータスペースによるか、ペンディングにしている書き込み要求がないかといったため、欠陥の状態が記録されたロケーションで記録されているリアルタイム情報ブロックは、スペアの代替のロケーションにある。なお、これは、ある欠陥が最後の書き込みアクションの間に実際に検出されているロケーションを含むこと、最初にスペア領域へのリマッピングを必要とする場合があることに留意されたい。欠陥の管理情報は、かかるブロックがオリジナル及び代替のロケーションの両者で存在することを示す特定の状態に更新される。これは、リアルタイムの制約による時間的な圧迫がある場合に、読取装置がオリジナルロケーションのみを読取るのを有利にも可能にし、したがって高速のリアルタイムのパフォーマンスを維持する。時間の圧迫が存在しない場合、たとえば、リアルタイムファイルをコピーするとき、リアルタイム情報ブロックは、代替的なロケーションから読取られ、有利にもその後のエラーレベルが低い。

また、本発明は以下の認識に基づいている。本発明者は、リアルタイムの情報記録について、何れかの欠陥の管理を無効にし、まさにオリジナルのロケーションにデータを記録することが考慮される場合があることを理解している。しかし、かかるポリシーは、記録が読取られるときは何時でも高いエラーレベルとなる。さらに、欠陥のある物理アドレスからデータブロックをリマッピングすることでエラーが生じるのを実質的に防止するか、又は、書き込みの間に欠陥が検出されたときに、欠陥のある物理アドレスから代替のロケーションにデータブロックをリマッピングすることでエラーが生じるのを実質的に防止する欠陥管理システムが知られている。しかし、かかるポリシーは、データが常にリマッピングされたロケーションから検索される必要があるので、リアルタイム情報記録のためのシステムのパフォーマンスを大幅に低減し、特に読取りの間にパフォーマンスを大幅に低減する。特に、本発明者は、欠陥の状態を常に有するオリジナルの物理アドレスでデータを書き込むことを理解しており、すなわち、欠陥を明示的にマークした物理アドレスを記録することは、おそらく増加されたエラーレベルをもつが、多くのケースでデータがそこからなお検索可能であるという利点を有する。したがって、時間が許容するとき、かかるデータブロックを代替的なロケーションに更に書き込み、特定の二重に記録された状態を示すために欠陥の管理情報を更新することで、データは高速の読取装置により低いエラーレベルで常に検索される場合があり、若しくはたとえばコピー又はスローモーションリプレイの間にリアルタイムの制約が存在しないとき、データは検索される場合がある。

記録装置の実施の形態では、リアルタイムストレージ手段は、受信された書込みコマンドからリアルタイム情報を検出するために構成される。装置は、たとえば、連続するアドレスレンジについて高速で規則的に生じる書き込みコマンドで、書込みコマンド又は系列のタイプから記録されるべき情報のタイプを検出する。これは、ホストがリアルタイムの情報記録を開始したときリアルタイムの情報検出管理を記録装置が自発的に適用するといった利点を有する。

記録装置の実施の形態では、リアルタイムストレージ手段は、リアルタイム情報ブロックを更に記憶するためにメモリスペースが実質的に利用可能ではないとき、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを更に書き込むために構成される。これは、実質的に全ての利用可能なメモリスペースが使用されている場合にのみ、リアルタイム情報の書込みが装置により割り込まれるという利点を有する。なお、ホストがリアルタイム情報記録に割り込みしたとき、更なる書込みが開始される場合もある。

本発明に係る装置及び方法の更なる好適な実施の形態は、特許請求の範囲で与えられ、その開示は引用により本明細書に盛り込まれる。
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の説明における例を通して記載される実施の形態を参照し、添付図面を参照することで更に明らかとなるであろう。異なる図面における対応するエレメントは同一の参照符号を有する。

図１ａは、トラック９及びセントラルホール１０を有するディスク状の記録キャリア１１を示す。トラック９は、情報を表す一連の記録されたマーク（又は記録されることとなるマーク）の位置であり、情報レイヤで実質的に平行のトラックを構成する螺旋の回転パターンに従って構成される。記録キャリアは、光ディスクと呼ばれ、光学的に読取り可能な場合があり、記録可能なタイプの情報レイヤを有する。記録可能なディスクの例は、ＣＤ−ＲＷであり、ＤＶＤ＋ＲＷのような書換え可能なバージョンのＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）と呼ばれる青色レーザを使用した高密度の書き込み可能な光ディスクである。ＤＶＤディスクの更なる詳細は、引例：ECMA-267:120mm DVD-Read-Only Disc-1997で発見することができる。この情報は、たとえば相変化材料における結晶質又は非晶質のマークといった、トラックに沿った光学的に検出可能なマークを記録することで情報レイヤにおいて表現される。記録キャリアの記録可能なタイプのトラック９は、ブランク記録キャリアの製造の間に設けられる前もって型押しされたトラック構造により示される。トラック構造は、たとえば図１ｂにおける案内溝１４により構成され、この溝は、リード／ライトヘッドがスキャニングの間にトラックに追従するのを可能にする。トラック構造は、通常情報ブロックと呼ばれる、情報のユニットのロケーションを示すため、いわゆる物理アドレスと呼ばれる位置情報を含む。位置情報は、係る情報ブロックの開始を位置決めするための特定の同期マークを含む。

図１ｂは、記録可能なタイプの記録キャリア１１のラインｂ−ｂに沿って取られる断面図であり、透明な基板１５には、記録レイヤ１６及び保護レイヤ１７が設けられる。保護レイヤ１７は、たとえば記録層が０．６ｍｍの基板にあり、０．６ｍｍの更なる基板がその背面に接着されるＤＶＤにおけるように、更なる基板層を有する場合がある。案内溝１４は、基板１５の材料のぎざぎざ又は上昇として、又はその周辺から偏る材料特性として実現される場合がある。

記録キャリア１１は、ファイル管理システムの制御下でデジタル情報をブロックで搬送することが意図される。情報は、特に、ＭＰＥＧ２のような規格化フォーマットに従ってデジタル符号化されたビデオを表す情報は、記録され、連続的に再生されるリアルタイム情報を含む場合がある。

図２は、リアルタイム情報の欠陥管理機能を有する記録装置を示す。装置は、たとえばＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤといった、書き込み可能又は再書き込み可能なタイプの記録キャリア１１に情報を書き込むためのものである。装置には、記録キャリアのトラックをスキャニングする記録手段が設けられており、この手段は、記録キャリア１１を回転する駆動ユニット２１、ヘッド２２、トラックの半径方向でヘッド２２を粗く位置合わせするポジショニングユニット２５、及び制御ユニット２０を含む。ヘッド２２は、記録キャリアの情報レイヤのトラックの放射線スポット２３に焦点合わせされる光エレメントを通してガイドされる放射線ビーム２４を生成する公知のタイプの光学系を有する。放射線ビーム２４は、たとえばレーザダイオードといった放射線源により発生される。ヘッドは、前記ビームの光軸に沿って放射線ビーム２４の焦点を移動させるためにフォーカスアクチュエータ、及びトラックの中心で半径方向においてスポットを精密に移動させるためのトラッキングアクチュエータを更に有する。トラッキングアクチュエータは、光エレメントを半径方向に移動するためのコイルを有するか、又は、代替的に、反射エレメントの角度を変えるために構成される場合がある。情報を書き込むため、記録レイヤで光学的に検出可能なマークを作成するために放射線が制御される。たとえば、ダイ、合金又は相変化材料のような材料に記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる反射係数をもつエリアの形式で、又は、光−磁気材料に記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる磁化の方向をもつエリアの形式で、マークは、光学的に読取り可能な形式である場合がある。読み取りのため、情報レイヤにより反射された放射線は、前記トラッキング及びフォーカシングアクチュエータを制御するため、トラッキングエラー及びフォーカシングエラー信号を含む更なる検出器信号と読取り信号を生成するヘッド２２において、たとえば４象現ダイオードといった通常のタイプの検出器により検出される。読取り信号は、情報を検索するため、復調器、デフォーマッタ及び出力ユニットを含む通常のタイプの読取り処理ユニット３０により処理される。したがって、情報を読取るための検索手段は、駆動ユニット２１、ヘッド２２、ポジショニングユニット２５及び読取り処理ユニット３０を含む。装置は、入力情報を処理して、ヘッド２２を駆動するために書き込み信号を発生する書き込み処理手段を有し、この手段は、（任意の）入力ユニット２７、及びフォーマッタ２８並びに変調器２９を有する。書き込み動作の間、情報を表現するマークは、記録キャリアで形成される。マークは、通常はレーザダイオードからである電磁放射のビーム２４を介して記録レイヤで生成されるスポット２３により形成される。デジタルデータは、予め定義されたデータフォーマットに従って記録キャリアに記憶される。光ディスクへの記録のための情報の書き込み及び読取り、フォーマット化、エラー訂正及びチャネル符号化ルールは、たとえばＣＤ及びＤＶＤシステムから当該技術分野で知られている。

制御ユニット２０は、たとえばシステムバスといった制御ライン２６を介して、前記入力ユニット２７、フォーマッタ２８及び変調器２９、並び読み取り処理ユニット３０及び駆動ユニット２１及びポジショニングユニット２５に接続される。制御ユニット２０は、以下に記載されるような本発明に係る手順及び機能を実行するため、たと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といった制御回路を有する。制御ユニット２０は、ロジック回路でステートマシンとして実現される場合もある。

フォーマッタ２８は、たとえば誤り訂正コード（ＥＣＣ）を追加し、インタリーブ及びチャネル符号化によるといった、制御データを追加し、記録フォーマットに従いデータをフォーマット化及び符号化する。さらに、フォーマッタ２８は、変調された信号に同期パターンを含むために同期手段を含む。フォーマットされたユニットは、アドレス情報を有し、制御ユニット２０の制御下で記録キャリアの対応するアドレス指定可能なロケーションに書き込まれる。フォーマッタ２８の出力からのフォーマットされたデータは、変調器２９に送出され、変調器は、光ヘッドにおける放射線源を駆動するレーザパワーコントロール信号を発生する。変調ユニット２９の入力に提供されるフォーマットされたユニットは、アドレス情報を有し、制御ユニット２０の制御下で記録キャリアの対応するアドレス指定可能なロケーションに書き込まれる。

制御ユニット２０は、トラックにおける物理アドレスでのそれぞれのブロックを位置決めすることで記録を制御し、以下に記載されるような欠陥の管理のために構成される。制御ユニットは、以下の協働するユニットを含む。アドレッシングニット３１、欠陥管理ユニット３２、リアルタイムストレージユニット３３、及びリアルタイム検索ユニット３４。これらのユニットは、たとえばファームウェアで実現される。

実施の形態では、記録装置は、コンピュータでの使用のために、たとえば光ディスクドライブといったストレージ装置である。制御ユニット２０は、標準化されたインタフェースを介してホストコンピュータシステムにおける処理ユニットとの通信のために構成される。デジタルデータは、フォーマッタ２８及び読取り処理ユニット３０にダイレクトにインタフェースされる。

実施の形態では、装置は、たとえばコンシューマユースのためにビデオ記録装置といった、スタンドアロンユニットとして構成される。制御ユニット２０、又は装置に含まれる更なるホスト制御ユニットは、ユーザにより直接的に制御され、ファイル管理システムの機能を実行するために構成される。装置は、たとえばオーディオ及び／又はビデオ処理回路といったアプリケーションデータ処理を含む。ユーザ情報は、入力ユニット２７に提供され、この入力ユニットは、アナログオーディオ及び／又はビデオ、若しくはデジタルの圧縮されていないオーディオ／ビデオのような入力信号の圧縮手段を有する。適切な圧縮手段は、たとえばＷＯ９８／１６０１４−Ａ１においてオーディオについて記載され、ＭＰＥＧ２規格においてビデオについて記載されている。入力ユニット２７は、オーディオ及び／又はビデオを情報のユニットに処理し、この情報のユニットは、フォーマッタ２８に送出される。読取り処理ユニット３０は、適切なオーディオ及び／ビデオ復号化ユニットを有する場合がある。

読取装置は、特定の記録エレメントを除いて、記録装置と同じエレメントを有し、たとえば、読取装置は、入力ユニット２７、フォーマッタ２８及び変調器２９、並びに欠陥管理ユニット３２及びリアルタイムストレージユニット３３を有していない。

アドレッシングユニット３１は、リマッピング情報に依存して、物理アドレスを論理アドレスに変換し、論理アドレスを物理アドレスに変換する、論理アドレスは、たとえばＵＤＦといったファイルマネージメントシステムの制御下でのファイルのような、情報ブロックの系列を記憶するために使用されるべき隣接するユーザデータストレージスペースを構成する。リマッピングユニット３２は、たとえば、リマッピング情報の適切なテーブルの作成、更新及び記憶といった、少なくとも１つのリマッピングエリアに関連するリマッピング情報を管理する。リマッピング情報は、ユーザデータエリアにおける物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することを示し、代替的な物理アドレスは、専用かつ個別のスペアエリアに位置されるか、又は高い論理アドレスのマッピングを適合することでローカルに提供される場合がある。

図３は、欠陥の位置のリマッピングを示す。物理的なアドレススペース４０は、水平方向のラインにより概念的に表される。一連のブロック４２は、割り当てられた物理的なアドレスレンジ３９に記憶される。しかし、欠陥４１は、割り当てられた物理アドレスのレンジに割り込む。リマッピング４５は、欠陥である物理アドレス４１に対応する論理アドレスを有するブロック４４が欠陥の管理エリア（ＤＭＡ）４３における代替的な物理アドレスに記憶されるプロセスである。リマッピング情報は、たとえば、リマッピングされたブロックの論理アドレス及びその対応する物理アドレスを含む第二の欠陥リストにおけるエントリといった、欠陥を示す物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを欠陥管理エリアにおける代替の物理アドレスに変換するためのデータを提供する。代替的に、リマッピング情報は、欠陥の物理アドレスを欠陥管理エリアにおける異なる物理アドレスに変換するためのデータを含む。

欠陥の管理エリアは、記録エリアのレイアウトに従って記録キャリアに位置されるか、又は、システムユースに割り当てられるシステムエリアの一部である場合がある。レイアウトにおいて、物理アドレスには、ユーザデータエリアの特定の論理アドレスが割り当てられるか、欠陥管理エリア又はシステムエリアの特定の論理アドレスが割り当てられる。
レイアウトは予め定義されるか、又はシステムエリアに含まれるパラメータに従って定義される場合がある。欠陥管理情報は、トラックの第一の部分における物理アドレスを少なくとも１つのユーザエリアに割り当てること、トラックの第二の部分における物理アドレスを欠陥管理エリアに割り当てること、及び欠陥管理情報を欠陥管理エリアに割り当てることを示す割り当て情報を含む場合がある。欠陥管理情報の欠陥管理エリアへの割り当ては、たとえば一次の欠陥リスト及び二次の欠陥リストといった欠陥管理エリアの使用を示すか、又は、特定のタイプの欠陥についてリプレースメントエリアの使用を示す。

図４は、リアルタイム情報ステージのプロセスを示す。リアルタイムストレージユニット３３は、以下のようなプロセスを実行する。第一のステップＲＴＲＥＣ５１では、リアルタイム情報は、欠陥の状態に関わらずそれぞれの最初の物理アドレスに書き込まれる。ステップＤＥＦ５２では、物理アドレスが欠陥であることを欠陥の管理情報が示すかが検出される。なお、書き込みは、それにもかかわらず、その欠陥のある物理アドレスで実行される。しかし、ステップＳＴＯＲ ＢＵＦ５３では、指示された欠陥のある物理アドレスでのかかる書き込みが生じたとき、欠陥のある状態を有する物理アドレスで書き込まれたそれぞれのリアルタイムの情報ブロックは、たとえば専用のバッファ又はシステムメモリの一部といったメモリに一時的に記憶される。ステップＳＵＳＰＥＮＤ５４では、後の時間で、リアルタイム情報ブロックの書込みが停止された個別の期間が検出されるか、実際に強制される。ステップＷＲＩＴＥ ＢＵＦ５５では、メモリからの前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックは、欠陥管理ユニット３２を介して欠陥管理エリアで割り当てられた代替の物理アドレスを更に書き込まれる。その後、メモリスペースは、更なる使用のために再びリリースされる。最後に、ステップＵＰＤＡＴＥ５６では、欠陥管理情報は、リアルタイム情報ブロックが欠陥の状態を有する最初の物理アドレス及び代替の物理アドレスに存在することを示す特定の状態に更新される。プロセスは、より多くのリアルタイム情報が記録される必要がある場合に、ステップＲＴＲＥＣ５１で継続され、さもなければＲＥＡＤＹ５７で終了される。

図５は、リアルタイム情報検索のプロセスを示す。特に、読取装置では（通常は記録装置においても）、制御ユニットは、以下の検索プロセスを実行するリアルタイム検索ユニット３４を含む。ステップＲＴＲＥＡＤ６１では、リアルタイムの制約がリアルタイム情報の読み取りを停止するのを可能にしないとき、リアルタイム情報ブロックは、欠陥管理情報に関らず、それぞれ最初の物理アドレスから読取られる。しかし、ステップＤＥＦＤＵＡＬ６２では、欠陥管理情報が二重の状態を示すこと、すなわち、リアルタイム情報ブロックを含む物理アドレスが欠陥であるが、リアルタイム情報ブロックで記録されることが検出され、また、欠陥管理情報が、欠陥の状態を有する最初の物理アドレスに存在するリアルタイム情報ブロックが代替の物理アドレスで利用可能であることを示すことが検出される。その場合、そこに前もって記憶されている場合、ステップＲＥＡＤＢＵＦ６３において、リアルタイム情報ブロックは、たとえば読取りバッファであるメモリから検索される。したがって、欠陥の状態を有する最初の物理アドレスからの情報の代わりに、代替のリアルタイム情報ブロックが出力される。

メモリは以下のようにファイルされる。ステップＳＵＳＰＥＮＤ６４では、たとえば読取りコマンドのペンディングがないか、又はリアルタイムの制約がリアルタイム情報の読み取りを停止するのを可能にするときといった、リアルタイム情報の読取りプロセスが停止されたか、停止されるかもしれないことが検出される。その場合、ステップＦＩＬＬＢＵＦ６５では、代替のリアルタイム情報ブロックは、欠陥管理情報に従って代替のアドレスから読取られる。なお、ステップＦＩＬＬＢＵＦ６５は、リアルタイム情報それ自身を開始する前に実行される場合もある。少なくともＦＩＬＬＢＵＦステップが現在の読取りコマンドの領域で欠陥の物理アドレスの代替的なロケーションを読取ることを含むが、リアルタイムの制約がリアルタイム情報の読取りプロセスを割り込むか又は延期するのを可能にする限り、現在の読取り領域を超えて読取ること、すなわち将来の読取りコマンドを予測することを含む。最後に、ステップＲＥＡＤＹ６６では、リアルタイム情報の読取りプロセスが完了したか、又はステップＲＴＲＥＡＤ６１で継続される必要があるかが検出される。

実際の実施の形態では、リアルタイム情報の欠陥管理を適用しつつ、リアルタイムの書き込み及び読取りのシステムは以下のようなものである。（ＣＤ及びＤＶＤ向けのＭｏｕｔｎｔ Ｒａｉｎｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍのような）一般的な欠陥管理システムは、絶対にセキュアなメディアを提供するために設計される。ディスクのあるロケーションが（たとえばフィンガープリント又はスクラッチのために）完全に信頼されていないケースで、スペアエリアに対して置き換えることができる。全てのデータがエラーなしで検索することができることが最も重要であるので、ＰＣデータアプリケーションについて、これは重要な問題である。ストリーミングビデオ（ＤＶＤビデオ等）のようなリアルタイムコンテンツについて、時間ファクタが更に重要である。リアルタイム情報が予め定義された速度要件で再生される必要がある事実は、データが高速でそれぞれのデコーダに伝送されることを必要とし、これは一般にリアルタイム制約と呼ばれる。たとえば、かかる制約は、ランダムな瞬間でのリアルタイム情報ストリームの割込みを可能にしない。リアルタイム情報の欠陥管理が利点を提供することは、かかるリアルタイム情報を再生することである。

はじめに、そのオリジナルの（恐らく誤った）位置にリプレースメントも存在することを示すための方法を提供する、欠陥の状態が定義される。それらのオリジナルの位置に存在する欠陥テーブルにおけるリプレースメントエントリは、たとえば予め定義された値に設定された状態フィールドといった特定の二重の状態を有する。これは、データが本発明に従って２つの位置に記録されたことを示すために使用される状態である。

なお、ドライブが、たとえば特定のユーザコマンドにより、又はホストとやり取りされるデータ及びコマンドの流れを分析することに基づいて、記憶されるべきデータのリアルタイムの特性に気付いていることが想定される。このドライブの能力の詳細は、後に説明される。はじめに、記録キャリアに対してリアルタイム（ＲＴ）コンテンツの書き込みがどのように処理されるかを見る。書換え可能なディスクに対してＲＴコンテンツを書き込む間、ドライブは以下を行うべきである。はじめに、ドライブは、オリジナルで割り当てられたロケーションに対して全てのデータを書き込むことを試みる。第二に、書き込むプロセスにおいてエラーが検出された場合、ドライブはリトライを実行することを決定する。この決定は、かかるリトライを実行するための利用可能であるとドライブが想定する時間量に基づくことができる。第三に、ドライブは、そのメモリに誤った（又は殆ど誤った）位置に書き込まれるブロックを保持し、最後に、（たとえばドライブが長時間についてアイドル状態にあるといった）ドライブが時間を有するとき、ドライブは、それが保持する全てのブロックをスペアエリアに対してメモリに書き込む。なお、欠陥の管理情報は、記録の最終状態を反映するために更新される。

実施の形態では、ドライブは、これらのブロックの多くを記憶するためにメモリが残されていない（又は殆ど残されていない）場合に、メモリに一時的に記憶されたブロックをスペアエリアに書き込むことを決定する。その瞬間、ドライブのＲＴパフォーマンスが低減される。更なる実施の形態では、ドライブは、そのメモリに欠陥の位置のリアルタイム情報ブロックを記憶するのを停止するのを決定する。別のオプションは、どのブロックがメモリに保持されるべきか、及びどのブロックがメモリから除くことができるかを決定するための幾つかのアルゴリズムを使用することである。このアルゴリズムは、たとえばエラーの期待される「深刻さ」に基づいている。

装置の実施の形態では、リアルタイムストレージユニット３３は、そのような状況が必要とされる場合、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを廃棄するために構成される。たとえば、更なるリアルタイム情報ブロックを記憶するためにメモリスペースが実質的にないとき、リアルタイム情報ストリームの割り込みが許容される場合がある。特に、最初の物理アドレスで正しく記憶されている可能性が高い、それら記憶されたリアルタイム情報ブロックが選択的に廃棄される場合がある。

実際の実施の形態では、先に記載されたように、記憶されたリアルタイム情報の読取りは以下のように実行される。読取り（及び／又は記録）装置は、記録キャリアからＲＴコンテンツを読取ることである。基本的に、ドライブは、オリジナルに割り当てられたロケーションから全てのデータを読取ることを常に試みる。さらに、読取られた（又は読取られるべき）エリアに関する欠陥の管理情報が分析される。読取られたアドレスレンジに何れかのリプレースメントが存在する場合、ドライブは、リプレースメントのタイプを分析する。二重のストレージ状態を有する全てのリプレースメントについて、ドライブは、オリジナル（リプレースされていない）ロケーションからデータを読取ることを試みる。別の状態でのリプレースメントについて、ドライブは、スペアエリアにおけるリプレースメントを読取るため、又は（リプレースメントの読取りを読取ってはいけない、たとえば関与する物理アドレスをスキップする）そのままにするために利用可能であるとドライブが想定する時間量に基づいて判定を行い、リプレースメント後に継続する。なお、リアルタイムの制約が可能である場合、代替の物理アドレスが前もって読取られるか、バッファメモリに記憶されるべき読取りプロセスの割り込みの間に読取られる場合があり、オリジナルロケーションから読取られた（信頼性のない）データと置き換えられる。実施の形態では、リアルタイム検索ユニット３４は、リアルタイム情報ブロック読取る前に、代替のリアルタイム情報ブロックを読取り、バッファメモリに代替のリアルタイム情報ブロックを記憶するために構成される。

実施の形態では、ドライブは、所定のデータ量を読み取るためのコマンドを取得し、はじめに、ドライブは、どのリプレースメントが二重の状態を有するかを見るため、リプレースメントを示す欠陥管理のリマッピングテーブルを分析する。特定の二重の状態を有さない全てのリプレースメントについて、ドライブは、前もって（又は読取りアクセスの間）必要とされるリプレースメントを（読取られるべきデータのエリアで）読取り、ドライブメモリにそれらを記憶する。回避できないリプレースメントがバッファメモリにあるとき、ドライブは、これらリプレースメントのそれぞれ単一の１つについてスペアエリアにジャンプし戻る必要なしに、二重の状態を有さない何れかのリプレースメントに満たす機会を有する。リアルタイム制約及びバッファスペースが許容される場合、二重の状態を有する更なるリプレースメントが読取られ、バッファに記憶される場合がある。

実施の形態では、リアルタイムストレージユニットは、受信された書き込みコマンドからリアルタイム情報を検出するために構成される。ドライブは、到来するストリームを分析する。連続するアドレスから検索されたか、連続するアドレスに書き込まれた時間的に規則的なインターバルで多かれ少なかれ類似のデータ量をもつ読取り又は書き込みコマンドを受信した場合、ドライブは、ＲＴファイルが読取り又は書き込まれたことを結論付けする。インターバル及びデータ量並びに利用可能なバッファスペース（及び他のドライブ特性）に基づいて、ドライブは、更なるタスクを実行すること、すなわち将来のリプレースメントでバッファを満たすために読取りを停止すること、又はバッファからのデータを記憶するために記録を停止するための可能性に関する仮定を行うことができる。

たとえば、前記リアルタイム情報の検出は、連続するアドレスレンジを書き込むために繰り返す書き込みコマンドを検出することで実行される場合がある。代替的に、前記リアルタイム情報の検出は、受信されたストリーミング書き込みコマンドから推測される場合があり、特定のケースでは、ストリーミング書き込みコマンドが欠陥の管理が実行されないことを示す。

実用的な実施の形態では、書き込みコマンドは以下のようである。再書換え可能な光ディスクのＭｏｕｎｔＲａｉｎｉｅｒ規格について、関心のある２つの読取りコマンド及び２つの書き込みコマンドが存在する。これらは、いわゆるＲｅａｄ１０及びＲｅａｄ１２コマンド及びＷｒｉｔｅ１０及びＷｒｉｔｅ１２コマンドである。Ｒｅａｄ１０及びＷｒｉｔｅ１０は、ノーマルな読取り及び書き込みコマンドとして見ることができる。ＭｏｕｎｔＲａｉｎｉｅｒドライブは、これらコマンドで与えられるアドレスを分析し、適用可能な場合にリプレースメントの欠陥管理を適用する。（ストリーミングフラグセットによる）Ｒｅａｄ１２及びＷｒｉｔｅ１２は、ストリーミング−読取り及びストリーミング−書き込みコマンドと呼ばれる。これらは、「物理的な読取り」及び「物理的な書込み」と見ることができる。ＭｏｕｎｔＲａｉｎｉｅｒドライブは、何れかの欠陥の管理を適用せず、欠陥がディスクで遭遇したときに欠陥のフラグをリターンすることなしに、コマンドで与えられるアドレスレンジからドライブが読取る全てのデータをリターンする。

装置の実施の形態では、リアルタイムストレージユニット３３は、以下のようにリアルタイム情報の欠陥管理を適用するために構成される。データがＷｒｉｔｅ１２コマンドを介してディスクに書き込まれた場合、ドライブは欠陥の管理を通常適用しない。ＲＴファイルが（先に記載されたように）書き込まれたとドライブが結論付けた場合、ドライブは、バックグランドで欠陥の管理を実行するのを決定する。これは、書き込みプロセスが欠陥のロケーションでデータを記憶するとき、書き込みプロセスをモニタし、ドライブメモリにデータを記憶することで行われる。「フリー」タイムにおいて、又は全体の書き込みプロセスの後、ドライブは、記憶されたデータをスペアエリアに書き込む。欠陥の管理状態は、オリジナルのロケーション及び代替のロケーションでリアルタイム情報ブロックのストレージを示す二重のステータスに最終的に設定される。スペアロケーションの不足が存在する場合、ドライブは、この種の欠陥の管理を実行しないことを決定するか、リアルタイム情報の欠陥管理プロセスを介して先に生成されたスペアロケーションを除くことを決定する。

実施の形態の装置では、リアルタイムストレージユニット３３は、ファイルシステム情報からのリアルタイム情報を検出するために構成される。ディスクのコンテンツに関する情報を得るための便利なやり方は、ディスクに存在するファイルシステム情報を介することである。典型的に、このファイルシステムの情報は、ドライブにおいて実現されず、これは、様々な判定に基づくための情報を取得するための他の方法をドライブが使用する必要があることを意味する。しかし、（制限された）ファイルシステムの情報量は、あるファイルがリアルタイム情報を含むかをドライブが判定するのを可能にするためにドライブに含まれる場合がある。

図６は、リアルタイム情報の欠陥管理を示す。記録エリア６９は、水平ラインにより概念的に示される。リードインエリア７０の後には、ユーザデータエリア７１が続き、リードアウトエリア７２で終了する。リードイン７０は、欠陥管理情報７３のために確保されたエリアを含み、リードアウト７２は、リマッピングのためにスペアエリア７４を含む場合がある。なお、実際に、スペアエリア７４のロケーションは異なる場合があるか、又は幾つかのスペアエリアが含まれる場合がある。たとえば、インナースペアエリア（ＩＳＡ）は、リードインエリアの直後の内側の半径方向の位置に配置され、アウタースペアエリア（ＯＳＡ）は、リードアウトエリアの直前の外側の半径方向の位置に配置される場合がある。さらに、マルチレイヤディスクでは、それぞれのレイヤは、１以上のスペアエリアを有する場合がある。なお、全体のスペアエリアの量は、たとえば５０％といった、記録キャリアの全体のデータストレージエリアの相当の部分であり、大量の欠陥又はオーバライトを管理するのを可能にし、本発明を介して、制御データ又は制御データのアップデートを管理するのを可能にする。

図６Ａは、リアルタイム情報を記録する前の最初の状況を示している。欠陥７６は、欠陥管理の状態情報７５に示されるように、ユーザデータエリアで知られている。図６Ｂは、リアルタイム情報７７を記録した後の第二の状況を示している。リアルタイム情報の記録プロセスは、リアルタイムの制約を有する。したがって、リアルタイム情報ブロックは、欠陥のロケーション７６で記録されているが、矢印７８により示されるようにメモリ８０に記憶されている。図６Ｃは、たとえばリアルタイム情報記録プロセスを停止した後、リアルタイム情報の記録がない期間の後の第三の状況を示す。メモリ８０からのリアルタイム情報ブロックは、矢印８３により示されるように、スペアエリア７４における代替のロケーション８１で記録される。欠陥管理の状態情報は、二重の矢印８２により示されるように、リアルタイム情報ブロックがオリジナルのロケーション７６及びリマッピングされたロケーション８１に存在することを示す、二重の状態に設定されている。

なお、ストレージユニット３３及び検索ユニット３４の機能は、たとえばディスクドライブを制御するホストコンピュータにおけるコンピュータプログラムとして、個別の装置におけるリアルタイム情報の欠陥管理のプロセスとして代替的に実行される場合がある。次いで、ドライブは、記録キャリアのブロックにおける情報の物理的な記録及び検索を含む。

本発明は、ＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤ欠陥管理システムを使用した実施の形態により主に説明されたが、他のタイプの記録キャリアのために使用される類似の欠陥管理システムは、本発明を適用するために適している。また、情報キャリアについて、光ディスクが記載されているが、磁気ハードカードのような他のメディアを使用することもできる。なお、本明細書では、単語「有する“comprising”」は、列挙された以外のエレメント又はステップの存在を排除するものではなく、エレメントに先行する単語“ａ”又は“ａｎ”は、複数のかかるエレメントの存在を排除するものではなく、参照符号は請求項の範囲を制限するものではなく、本発明はハードウェア及びソフトウェアの両者により実現される場合があり、幾つかの「手段」は、同じハードウェアのアイテムにより表される場合がある。さらに、本発明の範囲は、実施の形態に限定されず、本発明は、先に記載されたそれぞれの新たな特徴又は特徴の組み合わせにある。

図１ａは記録キャリア（上面図）であり、図１ｂは記録キャリア（断面図）である。 リアルタイム情報の欠陥管理機能を有する記録装置を示す図である。 欠陥のロケーションのリマッピングを示す図である。 リアルタイム情報の記憶のプロセスを示す図である。 リアルタイム情報の検索のプロセスを示す図である。 リアルタイム情報の欠陥管理を示す図であり、 リアルタイム情報を記録する前の第一の状況を示す図である。 リアルタイム情報を記録した後の第二の状況を示す図である。 リアルタイム情報の記録のない期間後の第三の状況を示す図である。

Claims (11)

1. 記録キャリアの論理アドレスを有するブロックに情報を記録する装置であって、
   当該装置は、
   情報を表す記録キャリアのトラックにマークを記録する記録手段と、
   前記トラックにおける物理アドレスでそれぞれのブロックを配置することで前記記録を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、
   欠陥の管理情報に依存して、論理アドレスを物理アドレスに変換し、物理アドレスを論理アドレスに変換するアドレッシング手段と、
   物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することに関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理情報を管理する欠陥の管理手段と、
   前記欠陥の状態に関わらず、それぞれの初期の物理アドレスにリアルタイムの情報ブロックを書き込み、メモリに、前記欠陥の状態を有する物理アドレスに書き込まれた少なくとも１つのリアルタイム情報ブロックを一時的に記憶し、リアルタイム情報ブロックの書き込みが停止された個別の期間において、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを代替の物理アドレスに更に書き込み、前記リアルタイム情報ブロックが前記欠陥の状態を有する前記初期の物理アドレス及び前記代替の物理アドレスに存在することを示すために前記欠陥の管理情報を更新するリアルタイムストレージ手段と、
   を有することを特徴とする装置。
2. 前記リアルタイムストレージ手段は、受信されたライトコマンドからのリアルタイム情報を検出するために構成される、
   請求項１記載の装置。
3. 前記リアルタイムストレージ手段は、連続するアドレスレンジを書き込むための繰り返す書き込みコマンドを検出することで前記リアルタイム情報を検出するために構成される、
   請求項２記載の装置。
4. 前記リアルタイムストレージ手段は、特に前記ストリーミングライトコマンドが欠陥の管理が実行されないことを示すケースで、受信されたストリーミングライトコマンドから前記リアルタイム情報を検出するために構成される、
   請求項２記載の装置。
5. 前記リアルタイムストレージ手段は、ファイルシステム情報からリアルタイム情報を検出するために構成される、
   請求項１記載の装置。
6. 前記リアルタイムストレージ手段は、更なるリアルタイム情報ブロックを記憶するために利用可能なメモリスペースが実質的にないとき、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを更に書き込むために構成される、
   請求項１記載の装置。
7. 前記リアルタイムストレージ手段は、更なるリアルタイム情報ブロックを記憶するために利用可能なメモリスペースが実質的にないケースで、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを廃棄するために構成されるか、又は、前記初期の物理アドレスで正しく記憶されている可能性の高い記憶されたリアルタイム情報ブロックを選択的に廃棄する、
   請求項１記載の装置。
8. 記録キャリアの論理アドレスを有するブロックで情報を読取る装置であって、
   情報を表す記録キャリアのトラックでマークを読取るための読取り手段と、
   当該装置は、
   前記トラックにおける物理アドレスでそれぞれのブロックを配置することで前記読取りを制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、
   物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することに関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理情報に依存して、前記論理アドレスを前記物理アドレスに変換し、前記物理アドレスを前記論理アドレスに変換するためのアドレッシング手段と、
   リアルタイムの制約がリアルタイム情報の読取りを停止するのを可能にしないとき、前記欠陥管理情報に関らず、それぞれの初期の物理アドレスからリアルタイムの情報ブロックを読取り、リアルタイム制約がリアルタイム情報の読取りを停止するのを可能にする個別の期間で、前記リアルタイム情報ブロックが欠陥の状態を有する初期の物理アドレス及び代替の物理アドレスに存在することを示す欠陥の管理情報に従って、代替のアドレスから少なくとも１つの代替のリアルタイム情報ブロックを読取り、前記欠陥の状態を有する初期の物理アドレスからの情報の代わりに代替のリアルタイム情報ブロックを出力するリアルタイム検索手段と、
   を有することを特徴とする装置。
9. 前記リアルタイム検索手段は、前記リアルタイム情報ブロックを読み出す前に前記代替のリアルタイム情報ブロックを読み出し、メモリに前記代替のリアルタイム情報ブロックを記憶するために構成される、
   請求項８記載の装置。
10. 論理アドレスを有するブロックに情報を記録するために使用するためのリアルタイム情報の欠陥管理方法であって、
    前記記録は、
    記録キャリアのトラックにおける物理アドレスでそれぞれのブロックを配置するステップと、
    欠陥の管理情報に依存して、前記論理アドレスを前記物理アドレスに変換し、前記物理アドレスを前記論理アドレスに変換するステップと、
    物理アドレスの欠陥の状態に関する欠陥情報と、初期の物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを代替の物理アドレスに変換することに関するリマッピング情報とを有する欠陥の管理情報を管理するステップと、
    当該方法は、
    前記欠陥の状態に関わらず、それぞれの初期の物理アドレスにリアルタイムの情報ブロックを書き込むステップと、
    前記欠陥の状態を有する物理アドレスに書き込まれた少なくとも１つのリアルタイム情報ブロックを一時的に記憶するステップと、
    リアルタイム情報ブロックの書き込みが停止された個別の期間において、前記一時的に記憶されたリアルタイム情報ブロックを代替の物理アドレスに更に書き込むステップと、
    前記リアルタイム情報ブロックが前記欠陥の状態を有する初期の物理アドレス及び前記代替の物理アドレスに存在することを示すために前記欠陥の管理情報を更新するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
11. 情報を記録することで使用するためのリアルタイム情報の欠陥管理のためのコンピュータプログラムであって、当該プログラムは、プロセッサに、請求項１０に記載の方法を実行させるために作用する、
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。

Images