JP2011108360A - 光記録情報保存媒体、記録／再生方法、記録／再生装置、及びその方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 光記録情報保存媒体、記録／再生方法、記録／再生装置及びその方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【解決手段】 媒体の一部または全部についてのディスク検定のためにディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子とを含む記録／再生単位ブロックを記録媒体に記録する段階を含むデータ記録／再生方法。そのような構成によれば、ドライブシステムの不要な再試行過程を減らしてドライブシステムの性能を向上させ、エラー訂正能力を向上させうる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ディスク分野に係り、更に具体的には、光記録情報保存媒体、記録／再生方法、記録／再生装置、及びその方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

ＨＤ（ハードディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイル）などの情報保存媒体についてのデータの記録／再生は一定の単位からなる。その単位を記録単位ブロックまたは再生単位ブロックと言う。記録単位ブロックまたは再生単位ブロックの一例としては、記録または再生時に発生するエラーを訂正するためのエラー訂正ブロックがある。

エラー訂正ブロックのサイズが６４Ｋバイトであるとすれば、エラー訂正ブロック全体ではない、その一部に該当するサイズのデータ４Ｋバイトのみを記録しようとする場合、残りの部分、すなわち６０Ｋバイトは００ｈのような無意味な値で満たされて記録される。

ディスクドライブが、その一部のみが有意味なデータを有するエラー訂正ブロックを再生するために、そのエラー訂正ブロックを読み取った後にエラー訂正を行えば、有意味なデータ４Ｋバイトを含むコードワードは、エラー訂正が可能であるにも拘らず、残りの無意味に満たされたデータ６０Ｋバイトを含むコードワードがエラー訂正ができなくて、エラー訂正ブロックの全体が訂正不能であると判断される。ディスクドライブは、エラー訂正ブロック内にどの部分が有意味なデータであり、どの部分が無意味に満たされたデータであるかを識別できないため、再びエラー訂正または再生を試みるか、または一部の有意味なデータが入っているにもかかわらず、そのエラー訂正ブロックを最終的にエラー処理してしまう問題点がある。そのような状況は、データの再生動作でだけでなく、データの更新動作及びデータの追加動作においても同様に発生する。

一方、特許文献１（以下、“インターリービングエンコーディング”）には、インターリービング方式でデータをエンコーディングする技術を開示している。“インターリービングエンコーディング”は、“ＬＤＳブロック”と呼ばれるユーザーデータを含むブロックと、“ＢＩＳブロック”と呼ばれるアドレスデータを含むブロックとを一つの物理クラスタにインターリービングされるように配列して記録し、再生時にはアドレスデータを含むブロックをエラー訂正してからユーザーデータを含むブロックをエラー訂正する。図１を参照して前記“インターリービングエンコーディング”を簡略に紹介する。

図１は、従来技術に係りインターリービング方式によりデータをエンコーディングする概念を説明するための参考図である。ホストまたはアプリケーションなどのソースから受信されたユーザーデータ１１は、２０４８＋４バイトよりそれぞれ構成されたデータフレームに分けられる。そのようなユーザーデータは、３０４カラムと２１６ローで配列されたデータブロック１２を形成する。次いで、データブロック１２に３２ローパリティを付加することでＬＤＳ（ロングディスタンス）ブロック１３が形成される。そして、そのようなＬＤＳブロック１３は、１５２カラムと４９６ローで配列されてＥＣＣクラスタ１４を構成する。そのようなＥＣＣクラスタ１４は、物理クラスタブロック２０のＥＣＣ部分に分散されて満たされる。

記録システムにより合わせられた論理アドレスと制御データ１５とは３２＊１８バイトで配列される。媒体上の物理的な位置と関連した物理アドレス１６は１６＊９バイトに配列される。論理アドレス＋制御データ１５と物理アドレス１６とが結合して２４カラム＊３０ローのアクセスブロック１７を形成する。次いで、アクセスブロック１７に３２ローのパリティが付加されてＢＩＳブロック１８を形成する。そのようなＢＩＳ（バーストインジケータサブコード）ブロック１８が、３カラムと４９６ローのＢＩＳクラスタ１９で配列される。そのようなＢＩＳクラスタ１９が物理クラスタブロック２０のＢＩＳカラムに分散されて満たされる。そして、そのような物理クラスタブロック２０に１カラムの同期化ビットグループが付加されて１５５カラム＊４９６ローの物理クラスタが形成される。そのように、インターリービング方式によりデータを配列することでエラー訂正能力を向上させる。

一方、記録可能情報保存媒体においてディスク上にデータを記録しようとする場合、ドライブシステムは、記録単位であるクラスタ単位で記録する。例えば、クラスタが３２個のセクタより構成されていると仮定する場合に、もし、記録されるべきセクタのサイズが３２の倍数でなければ、ドライブシステムは、クラスタ単位を合わせるために無意味な一部のセクタをパディングして、クラスタの倍数単位にして記録する。

また、既に記録されたクラスタにデータを追加またはアップデートしようとする場合において、クラスタの単位ではない（すなわち、３２セクタではない）一部のセクタ、例えば、１６セクタを記録する場合にも、ドライブシステムは追加またはアップデートする１６セクタを含む３２セクタより構成されたクラスタをディスク２１から読み取って内部メモリに保存する。そして、そのクラスタをエラー訂正した後に追加またはアップデートしようとする１６セクタを内部メモリで該当する位置に修正した後、残りの１６セクタと共に一つのＥＣＣクラスタにエンコーディングして記録する。そのような過程を“Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ”という。そのような過程が図２に示されている。もちろん、記録可能情報保存媒体において、前記クラスタの再生過程で前記クラスタが欠陥でなければ、同じ物理アドレスにクラスタを記録し、欠陥であれば、具現された欠陥管理方法により代替クラスタに記録される。追記型情報記録媒体においては、１回のみを記録できるという特性から欠陥処理により代替クラスタに記録される。

前記した“インターリービングエンコーディング”技術でのようなデータ構造下で、１６セクタを既に記録されたクラスタに追加またはアップデートする動作を更に具体的に説明する。前記１６セクタを追加またはアップデートするためにＲｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ過程でＲｅａｄする間に、ディスクから記録／再生単位クラスタのデータを読み取って内部メモリに保存する。そして、先ずＢＩＳクラスタをエラー訂正した後、３２セクタのデータのためのＬＤＳクラスタをエラー訂正する。その時、ＬＤＳクラスタのエラー訂正が成功しなかった場合、追加またはアップデートしようとする１６セクタを除外した残りの記録されている１６セクタを再生できないため、追加またはアップデートしようとするデータを記録するのに問題が発生する。それは、追加またはアップデートしようとする１６セクタを除外した残りの１６セクタに有効なデータが入っていることもあり、完全にエラー訂正せねばならないためである。したがって、そのような場合に、前記１６セクタについてのデータの有効性如何を知らないならば、ドライブシステムは前記ディスク上のクラスタに再び接近して再生のために再試行するか、そのような再試行にもかかわらず前記クラスタを再生できないならば、エラーメッセージをホストに報告せねばならない。したがって、そのような状況で無用なドライブシステムの動作が不回避に発生するしかない。

また、そのような場合に、もし、ドライブシステムが追加またはアップデートしようとする１６セクタを除外した残りの１６セクタについてのデータの有効性如何が分かれば、そして、前記残りの１６セクタについてのデータが有効ではないということが分かれば、ドライブシステムは不要に再生を再試行するか、またはホストにエラーメッセージを報告する必要なしに、追加またはアップデートしようとする１６セクタに新たなデータを追加または更新できる。しかし、前記残りの１６セクタの有効性如何を知らないため、ドライブシステムはそれをエラー処理する確率が高くなり、したがって、エラー訂正能力は結果的に落ちると言える。

一方、ドライブシステムは、ディスクの欠陥有無を確認するためにディスク検定を行う。ディスク検定とは、ディスク使用のための初期化時点で全体ディスクの欠陥状態を把握するために、またはディスクの使用中にディスクを初めから再び使用するための再初期化時点で全体ディスクの欠陥状態を再び把握するために、またはディスク使用中、必要時に特定領域についての欠陥状態を把握するために、ドライブシステムが、ドライブシステムが知っている所定の値（００ｈまたはＦＦｈ）でクラスタ全体をパディングして、検定しようとするクラスタ位置に記録した後に再生してクラスタの欠陥有無を確認する過程をいう。そして、ドライブシステムは、そのような検定実行の結果を反映してクラスタについての欠陥情報をアップデートする。

図３は、従来技術に係りディスク検定を説明するための参考図である。リ―ドイン領域３１と、データ領域３２と、リ―ドアウト領域３３からなるディスク３０全体を検定した場合に、ディスクのデータ領域が、例えば何れも“０”で満たされていることが図示されている。

そのように、ディスクの一部または全体の欠陥状態を把握するために検定を行ってからは、少なくとも検定を行った領域は既に記録された領域であるため、以後その領域にデータを記録しようとする場合、ドライブシステムはその領域が既に記録された領域であるということをＲＦ信号から分かる。したがって、３２セクタからなるクラスタの一部である１６セクタを、既に記録されたクラスタに追加またはアップデートしようとする場合に“Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ”過程を必要とする。“Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ”過程でＲｅａｄする間にドライブシステムは、ディスクから記録／再生単位クラスタ内にあるデータを読み取って内部メモリに保存し、まずＢＩＳクラスタをエラー訂正した後に３２セクタのデータのためのＬＤＳクラスタをエラー訂正する。その時、ＬＤＳクラスタをエラー訂正できない場合、追加またはアップデートしようとする１６セクタを除外した残りの記録されている１６セクタを再生できないため、追加またはアップデートしようとするデータを記録するのに難しさが発生する。したがって、ドライブシステムは、前記ディスク上のクラスタに再び接近して再生のために再試行することもあり、そのような再試行にもかかわらず前記クラスタを再生できなければ、エラーメッセージをホストに報告することもある。

米国特許第６,３６７,０４９号明細書

本発明は、前記問題点を解決してディスク検定により記録された記録単位ブロックに入っているデータの無意味性如何を確認することで、データ記録時に無用なドライブシステムの動作を防止し、エラー訂正能力を向上させうる光記録情報保存媒体、記録／再生方法、記録／再生装置、及びその方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。

前記のような課題を解決するための本発明の一つの特徴は、光記録情報保存媒体において、前記媒体の一部または全部についてのディスク検定のためにディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子を含む記録／再生単位ブロックが記録されることである。

前記記録／再生単位ブロックは、前記無意味なデータを含むデータブロックと、前記データをアクセスするためのアクセスブロックとからなり、前記アクセスブロックは、前記データブロック内のデータのアドレス情報と前記パディング識別子とを含むことが好ましい。

前記記録／再生単位ブロックは、ＬＤＳクラスタとＢＩＳクラスタとからなる物理クラスタであり、前記ＢＩＳクラスタは、前記ＬＤＳクラスタ内のデータのアドレス情報と、前記パディング識別子を含むダミーバイトとを含むことが好ましい。

前記パディング識別子は、２セクタについてのパディング情報を示すか、または前記パディング識別子は、１クラスタについてのパディング情報を示しうる。

本発明の他の特徴は、データ記録／再生方法において、記録媒体の一部または全部についてのディスク検定のためにディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子とを含む記録／再生単位ブロックを記録媒体に記録する段階を含むことである。

前記記録／再生方法は、前記記録媒体に記録された前記記録／再生単位ブロックを再生して検定を行う段階と、検定実行の結果、前記記録／再生単位ブロックについての欠陥情報を前記記録媒体に記録する段階とを含む。

前記記録／再生方法は、前記記録／再生単位ブロックに前記無意味なデータが含んでいることを知らせる前記パディング識別子に基づいて、前記記録／再生単位ブロックのデータのエラー訂正に関係なく前記記録／再生単位ブロックにデータを記録する段階を更に含む。

前記記録／再生方法は、前記検定実行の結果、欠陥ブロックに登録された記録／再生単位ブロックについてデータ記録命令を受信した場合には、Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ動作なしに直ちに前記記録／再生単位ブロックにデータを記録する段階を更に含むことが好ましい。

本発明の更に他の特徴は、記録／再生方法において、記録媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタを生成する段階と、前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成する段階と、前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録する段階と、前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行う段階と、前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録する段階とを含むことである。

本発明の更に他の特徴は、記録／再生装置において、記録媒体にデータを書き込むか、または前記記録媒体からデータを読み取る書き込み／読み取リ部と、前記媒体の一部または全部についてのディスク検定のためにディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子を含む記録／再生単位ブロックを前記記録媒体に記録するように前記記録／読み取り部を制御する制御部とを含むことである。

本発明の更に他の特徴は、記録／再生装置において、記録媒体にデータを書き込むか、または前記記録媒体からデータを読み取る書き込み／読み取リ部と、前記媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタ、及び前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成し、前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録するように前記記録／読み取り部を制御し、前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行い、前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録するように前記記録／読み取り部を制御する制御部とを含むことである。

本発明の更に他の特徴は、データ記録／再生方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記記録／再生方法は、前記媒体の一部または全部についてのディスク検定のために、ディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子とを含む記録／再生単位ブロックを記録媒体に記録する段階を含むことである。

本発明の更に他の特徴は、記録／再生方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記記録／再生方法は、前記媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタを生成する段階と、前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成する段階と、前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録する段階と、前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行う段階と、前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録する段階とを含むことである。

本発明によれば、ディスクの検定により記録された記録単位ブロック内に含まれた無意味なデータに関する情報をあらかじめ確認してデータの記録動作を行うことで、ドライブシステムの不要な再試行過程を減らしてドライブシステムの性能向上を図り得る。また、実際的に処理できるデータ記録動作をエラーとして報告しないことによって、結果的にエラー訂正能力を向上させうる。

従来技術に係りインターリービング方式によってデータをエンコーディングする概念を説明するための参考図である。 従来技術に係り“Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ”を説明するための参考図である。 従来技術に係りディスク検定を説明するための参考図である。 本発明に係りディスクの検定時にパディング識別子が挿入される記録単位ブロックを示す図である。 本発明に係りディスクの検定時にパディング識別子が挿入される再生単位ブロックを示す図である。 本発明に係りパディング情報が挿入されたＢＩＳクラスタの構造の一例を説明するための参考図である。 図６に示された各物理的セクタが２セクタについてのパディング情報を含んでいることを示す細部的な構造図の一例である。 図６に示された物理的セクタが１クラスタについてのパディング情報を含んでいることを示す細部的な構造図の他の例である。 本発明に係る記録／再生装置の概略的な構成図である。 図９に示された記録／再生装置の細部的な構成図である。 本発明に係りディスク検定を行う過程を示すフローチャートである。 本発明に係りディスク検定後に記録単位ブロックのデータ記録過程を示すフローチャートである。 ＬＤＳクラスタとＢＩＳクラスタとのエラー訂正能力を比較したグラフである。

以下で、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。

本発明が前記のような問題点を解決するために鑑みたことは、ディスク検定のための記録単位ブロックをディスクに記録する時、その記録単位ブロックに無意味なデータが入っているということを示すパディング識別子をその記録単位ブロックに含めて記録しようとすることである。そのように、パディング識別子を記録単位ブロックに入れることで、以後にその記録単位ブロックにデータを記録する場合、その記録単位ブロックのエラー訂正が成功しなくても、その記録単位ブロックに入っているパディング識別子を確認して、その記録単位ブロックには無意味なデータがあることを判別することで、ｒｅａｄ−ｍｏｄｉｆｙ−ｗｒｉｔｅによりデータを記録できるようになる。以下の説明では主に記録単位ブロックで説明されるが、再生単位ブロックにも同じく適用されうる。

まず、本発明に係りディスクの検定時にディスクに記録されるパディング識別子が挿入された記録単位ブロックについて説明する。

図４は、本発明に係りディスクの検定時にパディング識別子が挿入される記録単位ブロックを示す。本発明に係りディスクの検定時に記録される記録単位ブロック４０は、無意味なデータが入っているデータブロック４１と、そのデータブロック４１のデータをアクセスするためのアクセスブロック４２とを含む。図４に示された例では、無意味なデータブロック４１に入っている無意味なデータを“００ｈ”として示したが、それに限定されるものではなく、“ＦＦｈ”またはその他の値になってもよい。

アクセスブロック４２は、データブロック４１のデータのアドレス情報４３と、そのデータブロック４１に入っているデータが無意味なデータであることを表示するためのパディング識別子４４とを含む。ドライブシステムがその記録単位ブロック４０をアクセスする場合に、ドライブシステムはまずアクセスブロック４２を読み取ってパディング識別子４４を確認することで、その記録単位ブロックに入っているデータが無意味なデータであることが分かる。

図５は、本発明に係りディスクの検定時にパディング識別子が挿入される再生単位ブロックを示す。本発明に係りディスクの検定時に記録される再生単位ブロック５０は、無意味なデータが入っているデータブロック５１と、そのデータブロック５１のデータをアクセスするためのアクセスブロック５２とを含む。図５に示された例では、無意味なデータブロック５１に入っている無意味なデータを“ＦＦｈ”として示している。しかし、そのような無意味なデータの値としては“００ｈ”になってもよく、その他の値になってもよい。

アクセスブロック５２は、データブロック５１のデータのアドレス情報５３と、そのデータブロック５１に入っているデータが無意味なデータであることを表示するためのパディング識別子５４とを含む。ドライブシステムがその再生単位ブロック５０をアクセスする場合に、ドライブシステムは、まずアクセスブロック５２を読み取ってパディング識別子５４を確認することで、その記録単位ブロックに入っているデータが無意味なデータであることが分かる。

以下では、本発明に係るパディング識別子がＬＤＳクラスタとＢＩＳクラスタとからなる物理クラスタに適用された例を説明する。

図６は、本発明に係りパディング情報が挿入されたＢＩＳクラスタの構造の一例を説明するための参考図である。図６に示されたデータ構造は、本発明に係るパディング識別子が“インターリービングエンコーディング”技術で開示されたようなデータ構造に適用された場合の一例を示す。しかし、本発明に係る“パディング識別子”が適用されうるデータ構造及びシステムは、記録単位ブロックに入っているユーザーデータとパディング識別子とが別途にＥＣＣエンコーディングされ、ユーザーデータがエラー訂正される前にパディング情報が先にエラー訂正されるデータ構造及びシステムであれば充分であり、図６に例示されたような“インターリービングのコーディング”技術によるシステム及び構造は、説明の便宜のために例示したものであり、その一例に該当されるということを明らかにする。

図示されていないが、ＥＣＣクラスタを形成するユーザーデータの一部または全部にディスク検定のための無意味なデータがパディングされる。そして、そのような無意味なデータに関する情報であるパディング情報が、ＢＩＳクラスタ６０を形成する物理的アドレス６２の一部に挿入される。

すなわち、図６を参照するに、物理的アドレス６２は、物理的セクタ０から物理的セクタ１５まで総１６個の物理的セクタについてのアドレス情報を有している。各物理的セクタについての情報は９バイトからなる。すなわち、９バイトからなる各物理的セクタについての情報は、４バイトのアドレス情報６３と、１バイトのパディング情報６４と、４バイトのパリティ６５とを含む。すなわち、ＢＩＳクラスタ内には、ディスク上に記録されたクラスタ内に同じ間隔を有する１６個の物理的セクタ番号（Ｐｈｙｓｉｃｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ：以下、ＰＳＮ）が保存されているが、そのようなそれぞれのＰＳＮはアドレスのための４バイトとダミー１バイトより構成されており、記録時に（９，５，５）コードにエンコーディングされてＢＩＳクラスタ内に保存される。

アドレス情報６３は、該当物理的セクタについてのアドレスを表し、パディング情報６４は、その該当物理的セクタに入っているデータが無意味なデータであることを表示するための情報であり、パリティ６５は、アドレス情報６３やパディング情報６４をエラー訂正するためのパリティ値を示す。

図７及び図８を参照してパディング情報を更に具体的に説明する。

図７は、図６に示された各物理的セクタが、２セクタについてのパディング情報を含んでいることを示す細部的な構造図の一例である。１バイトより構成されたパディング情報６４はダミーバイトであって、８ビットのうち、下位２ビット（ｂ０、ｂ１）を利用して２セクタについてのパディング情報を示すパディング識別子として利用できる。

ＢＩＳクラスタ内には、ディスク上に記録されたクラスタ内に同じ間隔を有する１６個のＰＳＮが保存されているが、そのようなそれぞれのＰＳＮは、アドレスのための４バイトとダミー１ｂｙｔｅより構成されており、記録時に（９，５，５）コードにエンコーディングされてＢＩＳクラスタ内に保存される。

もし、検定による物理クラスタ内のＬＤＳクラスタのそれぞれのセクタについてのパディング情報のためには、一つのクラスタが６４Ｋバイト＝３２セクタであるため、１クラスタ当り３２ビットのパディング情報が要求される。その場合、１クラスタに１６個のＰＳＮがあるため、それぞれのＰＳＮ内のダミーバイト内に２ビットずつ割り当てれば、全体６４Ｋバイト＝３２セクタＬＤＳクラスタのそれぞれのセクタにパディング情報を示しうる。すなわち、一つのＰＳＮ内のダミーバイト内の２ビットが、２セクタについてのパディング情報を示す。

図８は、図６に示された物理的セクタが、１クラスタについてのパディング情報を含んでいることを示す細部的な構造図の他の例である。１バイトより構成されたパディング情報６４はダミーバイトであって、８ビットのうち、下位から３番目のビットｂ２を利用して１クラスタについてのパディング情報を示すパディング識別子として利用できる。

もし、検定によるクラスタ内のＬＤＳクラスタ全体がドライブシステムによりパディングされたということを示すには、クラスタ当り１ビットのパディング情報のみでも充分である。したがって、図８に示されたように、ダミーバイト内のある１ビット６７を利用してクラスタ全体についてのパディング情報を示しうる。

パディング情報は、ＥＣＣクラスタ内に入っている各セクタまたは全体クラスタについて無意味な情報が入っていることを表示する。そのように、ＢＩＳクラスタに入っているセクタ単位のパディング情報を利用して、ドライブシステムは、Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ動作のＲｅａｄ過程中に追加またはアップデートしようとするセクタについてのデータの無意味性を把握することで、たとえ前記ＥＣＣクラスタのＬＤＳクラスタがエラー訂正され得ないとしても、クラスタについての追加またはアップデート動作を行いうる。

図９は、本発明に係る記録／再生装置の概略的な構成図である。本実施例に係る装置は、記録または再生が可能な装置であって、記録／読み取り部１及び制御部２を含む。記録／読み取り部１は、制御部２の制御によって、本実施例に係る情報保存媒体のディスク１００にデータを書き込み、書き込まれたデータを再生するためにデータを読み取る。制御部２は、本発明によってデータを所定記録単位ブロックで記録するように記録／読み取り部１を制御するか、または記録／読み取り部１により読み取られたデータを処理して有効なデータを得る。再生は、読み取ったデータをエラー訂正して有効なデータを得ることを意味し、所定単位で行われる。再生が実行される単位を、記録単位ブロックに対応して再生単位ブロックという。再生単位ブロックは、少なくとも一つの記録単位ブロックに対応する。

記録時に、制御部２は、記録単位ブロックを全部満たせない量のデータをディスク１００に記録する場合、一部には有効なデータが含まれており、残りには有効ではないデータをパディングして、一定のサイズを有する記録単位ブロックに作った後にそれを記録する。特に、本発明に係る制御部２は、ディスク検定のために記録単位ブロックをディスク１００に記録する時に、その記録単位ブロック内に含まれているデータが無意味なデータであることを示すパディング識別子をその記録単位ブロックに含めてディスク１００に記録する。本発明に係るそのようなパディング識別子は、セクタ別に無意味なデータが入っていることを示すこともあり、１クラスタ別に無意味なデータが入っていることを示すこともある。詳細な説明は後述する。

再生時に、記録／読み取り部１は、ディスク１００からパディング識別子が含まれている記録単位ブロックを読み取り、制御部２は、記録単位ブロック内に含まれているパディング識別子に基づいて、その記録単位ブロックに無意味なデータが含まれていることが分かる。

図１０は、図９に示された記録／再生装置がディスクドライブシステムで具現された細部的な構成図である。ディスクドライブは、記録／読み取り部１としてピックアップ１０を備える。ディスク１００はピックアップ１０に装着されている。また、ディスクドライブは、制御部２としてホストＩ／Ｆ １０１、ＤＳＰ １０２、ＲＦ ＡＭＰ １０３、サーボ１０４、システム制御器１０５及びメモリ１０６を備える。

記録時に、ホストＩ／Ｆ １０１は、ホスト（図示せず）から記録するデータと共に記録命令を受ける。システム制御器１０５は、記録に必要な初期化を行う。ＤＳＰ １０２は、ホストＩ／Ｆ １０１から受けた記録するデータをエラー訂正のためにパリティなどの付加データを添加してＥＣＣエンコーディングを行い、エラー訂正ブロックであるＥＣＣブロックを生成した後に、それをあらかじめ決められた方式に変調する。ここで、ディスク検定を行う場合には、記録単位ブロックに入るデータを無意味なデータで満たし、無意味なデータが含まれていることを示すパディング識別子を添加してＥＣＣブロックを作る。ＲＦ ＡＭＰ １０３は、ＤＳＰ １０２から出力されたデータをＲＦ信号に変える。ピックアップ１０は、ＲＦ ＡＭＰ １０３から出力されたＲＦ信号をディスク１００に記録する。サーボ１０４は、システム制御器１０５からサーボ制御に必要な命令を入力されてピックアップ１０をサーボ制御する。

特に、本発明に係るシステム制御器１０５は、ディスク検定のためにディスクに無意味な記録単位ブロックを記録する時、その記録単位ブロックに無意味なデータを満たすだけでなく、その記録単位ブロックに無意味なデータが満たされていることを示すパディング識別子を含めて生成し、それをディスクに記録するように制御する。

また、そのようにディスク検定が行われた後に、ディスクで無意味なデータが記録されたアドレスについてデータを記録する場合には、前記記録単位ブロックに入っているパディング識別子から前記記録単位ブロックに無意味なデータが満たされていることを確認して、その記録単位ブロックに入っているデータのエラー訂正が失敗しても、データをｒｅａｄ−ｍｏｄｉｆｙ−ｗｒｉｔｅにより記録できる。また、データ記録時に、その記録に関するブロックがディスク検定の結果、欠陥ブロックとして登録された場合には、そのブロックをディスクからｒｅａｄする必要なしに直ちに記録動作を行う。詳細な説明は後述する。

再生時、ホストＩ／Ｆ １０１は、ホスト（図示せず）から再生命令を受ける。システム制御器１０５は、再生に必要な初期化を行う。ピックアップ１０は、ディスク１００にレーザービームを照射し、ディスク１００から反射されたレーザービームを受光して得られた光信号を出力する。ＲＦ ＡＭＰ １０３は、ピックアップ１０から出力された光信号をＲＦ信号に変えて、ＲＦ信号から得られた変調されたデータをＤＳＰ １０２に提供する一方、ＲＦ信号から得られた制御のためのサーボ信号をサーボ１０４に提供する。ＤＳＰ １０２は、変調されたデータを復調し、ＥＣＣエラー訂正を経て得られたデータを出力する。サーボ１０４は、ＲＦ ＡＭＰ １０３から受けたサーボ信号と、システム制御器１０５から受けたサーボ制御とに必要な命令を受けてピックアップ１０についてのサーボ制御を行う。ホストＩ／Ｆ １０１は、ＤＳＰ １０２から受けたデータをホストに送る。特に、本発明に係るシステム制御器１０５は、記録単位ブロックのエラー訂正により記録単位ブロックに入っているパディング識別子を検出した場合に、その該当記録単位ブロックには無意味なデータが入っていることを判別できる。

以下で、前記記録／再生装置により行なわれるディスク検定過程を説明する。

再記録可能なディスクがドライブシステムに挿入されて空ディスクであると判別されれば、ドライブシステムのシステム制御器１０５は、ホストの命令またはドライブ製作者の意図によってディスク使用のための初期化を進行する。初期化する過程で、ディスクのデータ領域を含む記録可能領域についてのそれぞれのクラスタについての欠陥状態を把握しようとすれば、システム制御器１０５は、ディスクのデータ領域を含む記録可能領域のそれぞれのクラスタに００ｈまたはＦＦｈのような特定値で記録した後に再生し、エラー訂正して、それぞれのクラスタについての欠陥有無を判断する検定過程を行いうる。また、システム制御器１０５は、使用中にある再記録可能なディスクをホストの命令により再初期化時に、ディスクのデータ領域を含む記録可能領域についてのそれぞれのクラスタについての欠陥状態を再把握しようとするか、または一部特定領域についてのそれぞれのクラスタについての欠陥状態を把握しようとする時に高速検定を行いうる。

図１１は、本発明によってディスク検定を行う過程を示すフローチャートである。

まず、ドライブシステムのシステム制御器は、ディスク検定のために００ｈまたはＦＦｈより構成された６４ＫバイトデータをＥＣＣエンコーディングしてＬＤＳクラスタを生成する（段階１１１）。

そして、システム制御器は、そのクラスタについてのＰＳＮと、他の付加情報を含めてＥＣＣエンコーディングしてＢＩＳクラスタを生成する（段階１１２）。その時、そのＢＩＳクラスタには、６４Ｋバイトより構成されたＬＤＳクラスタのそれぞれのセクタ（２Ｋバイト）または６４Ｋバイト全体について無意味なデータで満たされたことを示すパディング情報を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成する。

その後、システム制御器は、そのようなＬＤＳクラスタとＢＩＳクラスタとをインターリービングしてＥＣＣ物理クラスタを生成し（段階１１３）、また、記録のために必要な過程（シンクパターン挿入など）を経て、一つの記録単位ブロックを作って記録媒体の該当するクラスタに記録する（段階１１４）。

次いで、システム制御器は、記録媒体に記録されたクラスタを再生して検定を行う（段階１１５）。

そして、システム制御器は、検定実行の結果、欠陥のあるクラスタについての欠陥情報を記録媒体に記録する（段階１１６）。

そのように、ディスクの記録可能な一部領域または全体について検定を経た後、ホストが検定が行われたクラスタ上にデータを記録しようとすれば、ドライブシステムはホストの記録命令による論理的セクタ番号（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｔｏｒ Ｎｕｍｂｅｒ：ＬＳＮ）に該当するＰＳＮを探して記録を行う。もし、その時、ホストの記録命令による論理的セクタのサイズがクラスタ（６４Ｋバイト＝３２セクタ）の倍数でなければ、ホストの命令による開始または終了の一部セクタが記録されるディスク上のクラスタは既に記録された領域であるため（ドライブシステムは、ディスク上に記録されたクラスタ内の有効なデータが記録されているか否かを、ＢＩＳクラスタを再生してパディング情報を得る前には知らない）、ドライブシステムによって以下で説明するようなＲｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ過程が行われる。

図１２は、本発明によってディスク検定後に記録単位ブロックのデータ記録過程を示すフローチャートである。ドライブシステムは、ホストまたはアプリケーションからデータ記録命令を受信する（１２０１）。ホストまたはアプリケーションは、記録しようとするデータの論理アドレスと共にデータの記録命令を伝送する。

システム制御器は、まず、記録命令と共に伝送された記録するデータの論理アドレスに対応する物理アドレスを探し、その物理アドレスが欠陥情報に含まれたアドレスであるかを判断する（段階１２０２）。

データを記録するアドレスが欠陥情報に含まれたアドレスである場合には、記録しようとするアドレスにデータを直ちに書き込む（段階１２０３）。すなわち、ディスク検定の結果、欠陥情報として登録されたということは、そのアドレスのクラスタが欠陥であるか、または欠陥である可能性が高いということであり、それは、有意味なデータが記録されていないことを示すため、Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅによって再生して、エラー訂正する必要なしに直ちにそのアドレスにデータを記録すればよい。そのアドレスのクラスタが欠陥であるか、または欠陥である可能性があって、以後再生時に問題が発生する可能性があっても、他のドライブシステムによって正しく再生される可能性もあるため、一旦、その記録しようとするアドレスにデータを記録する。

データを記録するアドレスが欠陥情報に含まれたアドレスではない場合には、ディスクの該当物理アドレスから記録単位ブロックを読み取ってメモリに保存する（段階１２０４）。その時、ドライブシステムは、記録するデータの分量が一つの記録単位ブロックにならない場合にも、そのデータを含む一つの記録単位ブロックを読み取る。例えば、一つの記録単位ブロックが３２セクタとすれば、記録するデータの量が１６セクタである場合にも、ドライブシステムは、記録する１６セクタのデータを含む３２セクタの記録単位ブロックをディスクから読み取る。

次いで、システム制御器は、メモリに保存した記録単位ブロックのＢＩＳクラスタをエラー訂正するように制御する（段階１２０５）。そのようなＢＩＳクラスタのエラー訂正によりシステム制御器は、ＢＩＳクラスタ内にあるＬＤＳクラスタのそれぞれのセクタまたはＬＤＳクラスタ全体についてのパディング情報が得られる。

ＢＩＳクラスタのエラー訂正が完了すれば、システム制御器は記録単位ブロックのＬＤＳクラスタをエラー訂正するように制御する（段階１２０６）。

次いで、システム制御器は、ＬＤＳクラスタのエラー訂正が成功的に行われたかを判断し（段階１２０７）、成功的にエラー訂正が行われた場合には、一般的な方法によってその記録単位ブロックを処理する。

すなわち、その記録単位ブロックに欠陥があるかを判断する（段階１２０９）。実際には、段階１２０５のエラー訂正からその記録単位ブロックを欠陥として処理するか否かについて決定されうる。欠陥有無判断の結果、欠陥のない場合には、メモリに保存された記録単位ブロックで記録しようとする位置にデータを更新し、そのデータが記録された記録単位ブロックをディスクに記録する（段階１２１０）。それは、一般的なＲｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ過程である。

段階１２０７の欠陥有無判断の結果、欠陥のある場合には、メモリに保存された記録単位ブロックで記録しようとする位置にデータを記録し、そのデータが記録された代替記録単位ブロックをディスクの代替位置に記録する（段階１２１１）。

段階１２０７でＬＤＳクラスタのエラー訂正が成功しなかった場合には、ＢＩＳクラスタのエラー訂正の結果、ＢＩＳクラスタ内のパディング情報に基づいて記録単位ブロックで記録しようとするアドレスにあるデータを除いたデータが無意味なデータであることを確認する（段階１２０８）。すなわち、本発明の一例により、記録単位ブロックの何れも有意味なデータで満たされることでなく、有意味なデータは、一部のみが満たされ、一つの記録単位ブロックを作るために残りのデータを無意味なパディングデータで満たした場合に、その記録単位ブロックにはそのようなパディングデータに関する情報であるパディング情報を更に記録する。そして、本発明の一例では、そのようなパディング情報をＢＩＳクラスタ内に含めることによって、ＢＩＳクラスタがエラー訂正されれば、システム制御器は、そのようなパディング情報から記録単位ブロックに入っている有意味なデータと無意味なデータとの位置を確認できるようになる。

そのような場合、もし、記録単位ブロックで記録しようとする位置のデータを除外したデータが無意味なパディングデータであることが確認されれば、たとえ、ＬＤＳクラスタのエラー訂正が失敗しても、システム制御器は、その記録単位ブロックにデータを記録できるようになる。それは、その記録単位ブロックで記録しようとする位置のデータはどうせ上書きされるため、エラー訂正されなくとも関係なく、また、記録しようとする位置のデータ以外のデータが無意味なデータであれば、それもまたエラー訂正される必要がないためである。

したがって、そのような場合に、システム制御器はメモリに保存された記録単位ブロックで記録しようとする位置にデータを記録し、記録しようとする位置以外の部分には、無意味なパディングデータをパディングして代替記録単位ブロックを作った後、その代替記録単位ブロックをディスクの代替位置に記録する（段階１２１１）。すなわち、ホストの記録命令によるデータと残りの部分とは、ドライブシステムがパディングして完全な６４Ｋバイトにして記録する。その時にも同様に、システム制御器によりパディングされたデータは、ＢＩＳクラスタ内にセクタ別にパディング情報を示す。

図１３は、ＬＤＳクラスタとＢＩＳクラスタとのエラー訂正能力を比較したグラフである。ランダムエラーによるＢＩＳクラスタとＬＤＳクラスタとのエラー訂正の比較を示す。ランダムエラーの場合に、ＬＤＳクラスタよりＢＩＳクラスタのエラー訂正能力がはるかに良いことがわかる。図１３に示されたように、ランダムエラーについてエラー訂正の差があることはＬＤＳクラスタ＝（２４８，２１６，３３）コードであり、ＢＩＳクラスタ＝（６２，３０，３３）コードであるためである。そのように、そのパリティバイト数は同じであるが、ＢＩＳクラスタのコードの長さがはるかに短いため、エラー訂正能力の差が図１３に示された通りである。

バストエラーについてのＢＩＳクラスタとＬＤＳクラスタとのエラー訂正の差は次の通りである。ＬＤＳクラスタのそれぞれのコードワードは、そのパリティバイト数が３２であるため、そのインターリービングされた方式とＢＩＳバイトとを利用したイレイザー訂正とで、それぞれのコードワードで最大３２バイトを訂正することが可能である。イレイザー訂正は、リードソロモンコードに関してエラー訂正性能を向上させるのに利用される。例えば、内部コードワードのエラー訂正が失敗すれば、そのコードワードにイレイザーフラッグが設定され、そのフラッグを利用して外部コードワードがエラー訂正される。エラー訂正は、位置と値とを知らないエラーに関して行われることを言い、イレイザー訂正は、位置は知っているが、値を知らないエラーに関して行われる。したがって、ＬＤＳクラスタは、記録単位ブロック内で最大６４記録フレームまで訂正が可能である。それに対し、ＢＩＳクラスタは、たとえそれぞれのコードワードについてのそのパリティバイト数はＬＤＳコードワードと同じであるが、イレイザー訂正をしないためそれぞれのＢＩＳコードワード内で最大１６個のエラーバイトを訂正せざるを得ないが、２４個のＢＩＳコードワードより構成されて全体ＢＩＳクラスタに均一にインターリービングされているため、記録単位ブロック内で最大１２８記録フレームまで訂正できる。例えば、ＬＤＳクラスタが最大長さ１ｃｍに該当するスクラッチのように、非常に長いエラーについてＬＤＳクラスタ内に発生したエラーを訂正することが可能であれば、ＢＩＳクラスタは、その２倍である最大２ｃｍに該当するスクラッチのように、非常に長いエラーについてＢＩＳクラスタ内に発生したエラーを訂正することが可能である。

すなわち、ＢＩＳクラスタはエラー訂正が可能であり、ＬＤＳクラスタはエラー訂正が不可能である場合が頻繁に発生するため、そのような状況で本発明のように、ＢＩＳクラスタ内にそれぞれのセクタについてのパディング情報を置き、Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅのうち、Ｒｅａｄ中にＬＤＳクラスタが欠陥であっても、前記のパディング情報をデータの追加またはアップデートを行えば、ドライブシステムの不要な再試行過程を減らしてドライブシステムの性能向上を図り得る。

以上、説明したような記録／再生方法は、また、コンピュータ可読記録媒体にコンピュータ可読コードとして具現できる。コンピュータ可読記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られ得るデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータ可読記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを介した伝送）の形態で具現されることも含む。また、コンピュータ可読記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータ可読コードが保存され且つ実行されうる。そして、前記記録／再生方法を具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマにより容易に推論されうる。

以上では、本発明についてその好ましい実施例を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されうるということが理解できる。したがって、開示された実施例は限定的な観点でなく、説明的な観点から考慮されねばならない。本発明の範囲は、前記した説明でなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる相違点は本発明に含まれたことと解釈されねばならない。

本発明は、光記録情報保存媒体、光記録媒体にデータを書き込むか、または前記媒体からデータを再生する記録／再生装置に利用可能である。

４０ 記録単位ブロック
４１ データブロック
４２ アクセスブロック
４３ アドレス情報
４４ パディング識別子

Claims (4)

1. 記録／再生方法において、
   記録媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタを生成する段階と、
   前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成する段階と、
   前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録する段階と、
   前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行う段階と、
   前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録する段階とを含むことを特徴とする記録／再生方法。
2. 記録／再生装置において、
   記録媒体にデータを書き込むか、または前記記録媒体からデータを読み取る書き込み／読み取リ部と、
   前記媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタ及び前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成し、
   前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録するように前記記録／読み取り部を制御し、
   前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行い、
   前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録するように前記記録／読み取り部を制御する制御部とを含むことを特徴とする記録／再生装置。
3. データ記録／再生方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記記録／再生方法は、
   前記媒体の一部または全部についてのディスク検定のためにディスク検定のための無意味なデータと、前記データが無意味なデータであることを知らせるパディング識別子とを含む記録／再生単位ブロックを記録媒体に記録する段階を含むことを特徴とする記録媒体。
4. 記録／再生方法を行うプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記記録／再生方法は、
   前記媒体のディスク検定のための無意味なデータを含むＬＤＳクラスタを生成する段階と、
   前記ＬＤＳクラスタが無意味なデータで満たされたことを示すパディング識別子を物理アドレスブロックに含めてＢＩＳクラスタを生成する段階と、
   前記ＬＤＳクラスタと前記ＢＩＳクラスタとを結合した物理クラスタを前記記録媒体に記録する段階と、
   前記記録媒体に記録された前記物理クラスタを再生して検定を行う段階と、
   前記検定実行の結果を欠陥情報として前記記録媒体に記録する段階とを含むことを特徴とする記録媒体。

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