JP4218662B2

JP4218662B2 - 記録装置及び記録媒体

Info

Publication number: JP4218662B2
Application number: JP2005158800A
Authority: JP
Inventors: 俊夫黒岩; 勝義西谷
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: JP2006338711A; US20060280084A1; US7558159B2

Description

本発明は、デジタルデータの記録再生をファイルとして管理するためのファイル記録管理テーブルを記録媒体上に記録する記録装置及びそのファイル記録管理テーブルが記録された記録媒体に関し、特にファイル記録管理テーブルの入出力の高速化が図れる記録装置及びそのファイル記録管理テーブルが記録された記録媒体に関する。

現在広く用いられている光ディスクは大別して３つの種類に分類される。１つ目はデータの読み出しのみが可能なROM型ディスクである。音楽や映像の配給媒体として用いられ、代表的なものにCD（Compact Disc）やDVD-ROM（Digital Versatile Disc ロム）が挙げられる。２つ目は繰り返し記録再生が可能なRW型ディスクである。主に個人が放送等を記録して楽しむために用いられ、代表的なものにDVD-RAM（DVDラム）やDVD-RW（DVDリライタブル）がある。３つ目はデータの追記のみが可能であるR型ディスクがある。R型ディスクはWrite Once Read Manyを省略し、WORM型ディスクと呼ばれることもある。RW型と比較して安価なことから、映像情報の保存用途に広く用いられており、代表的なものとしてCD-R（CDレコーダブル）やDVD-R（DVDレコーダブル）がある。

いずれの媒体も、ディスクドライブ装置に内蔵される光ピックアップからレーザー光を盤面に照射し、その反射光によって記録されたデータを読み取っている。またR型、RW型の記録可能なディスクに対しては、レーザーの照射強度を制御することによってデータ記録を行っている。

一般的な光ディスク記録再生システムの構成を図４に示す。光ディスクドライブ１は記録再生の対象である光ディスク２、レーザー光を照射するための光ピックアップ３、光ピックアップの位置を記録再生にために最適とするための制御を行うサーボ回路４、記録再生を行うデータに対し、訂正符号化やデジタル変調処理を行うデータ処理回路５、記録再生するデータをホスト８が解釈可能であるようにデータ変換を行うインターフェイス６、及び全体の制御を行うドライブ制御回路７から構成される。

ホスト８は通常パーソナルコンピュータであり、光ディスクドライブ１のほかにもハードディスクドライブ等の記憶装置が光ディスクドライブと共通のインターフェイス規約で接続されているのが一般的である。

記録型ディスクが装着されている光ディスクドライブは、ホストから見ると、書き込み及び読み出しが可能な記録ブロックの列と捉えることができる。各記録ブロックは論理アドレスと呼ばれる数値で指定することが可能である。先に述べたインターフェイス規約では、ホストが読み出し命令、書き込み命令等のコマンドを読み書き開始論理アドレスと転送ブロック数を伴って光ディスクドライブに対し発行することと、記録再生データの転送プロトコルとが定められている。

従って、ホスト８が発生したデータを記録型ディスク２に記録する場合、まずホスト８は書き込み開始論理アドレスと書き込みブロック数とを決定し、書き込みコマンドを光ディスクドライブ１に対して発行した後に、記録データを光ディスクドライブ１に送信する。

光ディスクドライブ１は、インターフェイス部６を通じて記録データを受信し、データ処理回路５により記録データに対して訂正符号化、変調処理を行い、光ピックアップ３を駆動して記録データを書き込む。

ディスク２には、やはり記録の位置決めを行うためのアドレスが記録面全体に渡りあらかじめ記録されており、これを一般に物理アドレスと読んでいる。ドライブ制御回路７は、ホスト８が指定した記録開始論理アドレスを適切な物理アドレスへ変換し、光ピックアップ３の位置決めと記録開始タイミングの制御を行う。このアドレス変換は通常一定のオフセット値を加算するなどの簡易な方法を採用している。

さて、このような光ディスクでは記録データをファイルとして管理することが一般的に行われている。すなわち一連の記録データ（一つのファイル）を他の記録データ（他のファイル）と識別するために、一連の記録データに対する識別情報とディスク上での記録位置に関する情報とを、前記記録データとは別にファイルシステムデータとして記録するのである。ファイルに対する付帯情報としてファイルのデータサイズ、ファイルの記録日付、時刻等があるが、ファイルを表す最も基本的な情報は、ファイルの識別情報としてのファイル名と、ファイルのディスク上での記録位置に関する情報であるエクステント情報であると考えられる。

図５に従来利用されているファイルシステムデータの例を示す。図５は「非特許文献1」に示される規定によるファイルシステムデータの構成である。このファイルシステムデータは12ビット、もしくは16ビットで構成されたFAT項目の集合であるFAT（File Allocation Table）と、ディレクトリ項目（ディレクトリレコードDR（Directory Record））によって構成されている。

記録データの領域は、ディスク上の連続する論理ブロックを複数個集めた、クラスタと呼ばれる単位で管理されている。FAT項目の1つ1つはFAT内の出現順に番号付けされ、1つのFAT項目がディスク上の1クラスタに対応している。ｎ番目のFAT項目が保持する値が0であればディスク上のｎ番目のクラスタは書き込み可能であることを示す。ｎ番目のFAT項目が保持する値が非0であれば、ディスク上のｎ番目のクラスタは既にファイルデータが書き込まれていることを示す。FAT項目が非0で保持している値は、続きのファイルデータを保持しているクラスタ番号を示すか、あるいは、特殊な値を用いて、本クラスタがファイルデータのための最終クラスタであることを示している。

一方、ディレクトリレコードDRにおいては、特定のファイルに関する情報が記録されており、ファイルを識別するための情報としてのファイル名と、そのファイルの先頭部分のデータを保持しているクラスタの番号とが記述されている。このクラスタの番号はFAT項目へのリンクとして用いられる。

従って、図５の例においては、記録再生装置はディレクトリレコードDRを読み取り、ファイル名を認識すると共に、そのファイルの先頭クラスタはクラスタ98であることを認識する。この後に記録再生装置は、98番目のFAT項目を読み取り、続きのファイルデータが記録されている次のクラスタがクラスタ100であることを認識する。次に、100番目のFAT項目を読み取り、そこに記述される特殊な値（ここでは4095）によってクラスタ100がファイルの最終クラスタであることを認識する。以上のようにして、記録再生装置はファイルシステムデータを読み取り、ディスクに記録されているファイルを識別することができるのである。
特許第２９２８１６９号公報 JIS X 0605 情報交換用ディスクカートリッジのボリューム及びファイル構成

前記背景技術に示すファイルシステムデータの記録方法によれば、記録媒体に記録されているファイルのファイル名とその記録領域とを、記録再生装置に認識させるという目的は達せられる。しかし、ファイル名とその記録領域との情報であるファイル情報を得るためにFAT項目とディレクトリレコードDRとの両方が必要である。

通常FAT項目とディレクトリレコードDRとは、ディスク上の異なる位置に記録されており、記録再生装置がこれらの情報を読み取るためには、光ピックアップをディスク上で移動させることが必要になる。このシークと呼ばれる光ピックアップの移動動作は、比較的時間を消費する動作であり、記録再生装置がファイルシステムデータの読み取りを完了するまでに時間がかかるという問題が発生していた。

さらに、ファイルの追加、もしくは変更処理に伴ってファイルシステムデータを更新する必要がある場合においても、やはりFAT項目とディレクトリレコードDRとの両方の情報を更新するため、書き込み動作においてシーク動作が発生し、ファイルシステムデータの更新に時間がかかっていた。

そこで本発明は、データの記録再生をファイルとして管理するためのファイルシステムデータ（ファイル記録管理テーブル）の読み出し、書き込み動作のより一層の高速化が図れる記録装置及び記録媒体を提供することを目的とする。

そこで、上記課題を解決するために本発明は、以下の記録装置及び記録媒体を提供するものである。
（１）データをファイルとして管理するためのファイル管理データと前記ファイルとを記録媒体上に記録する記録装置において、
前記ファイルのファイル名に関する情報であるファイル名情報が記述された第１のレコードと、前記ファイルが記録される記録領域の位置に関する情報である記録領域情報が記述された第２のレコードとを作成するレコード生成手段と、
レコード生成手段により生成された前記第１、第２のレコードを記憶するメモリ手段と、
前記メモリ手段から前記第１、第２のレコードを順次読み出し、前記第１、第２のレコードが配置された単一のファイル記録管理テーブルをファイル管理データとして、前記記録媒体上の位置的に連続する所定の記録領域に記録する記録手段と、
を設け、
前記レコード生成手段は、
前記第１、第２の各レコードを、第１〜第３の３つのフィールドをそれぞれ有したレコードとして生成し、前記第１のレコードとして、前記ファイル名情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記ファイル名情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第１のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報を記述した第３のフィールドとを有したレコードを生成し、
前記第２のレコードとして、前記記録領域情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記記録領域情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第２のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報、または、当該第２のレコードが同一ファイルに関する情報として終端のレコードであることを示す情報を記述した第３のフィールドとを有したレコードを生成し、
同一ファイルの記録領域が位置的に非連続の複数の分割記録領域で構成される場合には、各分割記録領域に対応した記録領域情報がそれぞれ記述された複数の前記第２のレコードを生成するレコード生成手段であり、
前記記録手段は、
前記第１、第２の各レコードの第３のフィールドに記述された情報に基づき、前記第１、第２の各レコードの配置を行う記録手段である、
ことを特徴とする記録装置。
（２）データをファイルとして管理するためのファイル管理データと前記ファイルとが記録された記録媒体において、
前記ファイルのファイル名に関する情報であるファイル名情報が記述された第１のレコードと、前記ファイルが記録された記録領域の位置に関する情報である記録領域情報が記述された第２のレコードとが配置された単一のファイル記録管理テーブルが、ファイル管理データとして、位置的に連続する所定の記録領域に形成されており、
前記第１、第２の各レコードは、第１〜第３の３つのフィールドをそれぞれ有しており、前記第１のレコードは、前記ファイル名情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記ファイル名情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第１のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報を記述した第３のフィールドとを有し、
前記第２のレコードは、前記記録領域情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記記録領域情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第２のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報、または、当該第２のレコードが同一ファイルに関する情報として終端のレコードであることを示す情報を記述した第３のフィールドとを有し、
同一ファイルの記録領域が位置的に非連続の複数の分割記録領域で構成されている場合には、各分割記録領域に対応した記録領域情報がそれぞれ記述された複数の前記第２のレコードが前記ファイル記録管理テーブルに配置されており、
前記ファイル記録管理テーブルは、前記第１、第２の各レコードの第３のフィールドに記述された情報が示す配置順に従って、前記第１、第２の各レコードが配置されて記録されていることを特徴とする記録媒体。

本発明の記録装置は、データの記録再生をファイルとして管理するための複数のレコードを連結し、単一のファイル記録管理テーブルとして記録媒体に記録するようにしたので、ファイル記録管理テーブルの書き込み動作に対し、ピックアップのシーク動作を不要とでき、ファイル記録管理テーブルの書き込み動作を高速に行える。また、本発明の記録装置により記録されたファイル記録管理テーブルは、読み出し時のピックアップのシーク動作をも不要とできるため、再生装置側のファイル記録管理テーブル読み出し動作の高速化が図れる。

本発明の記録媒体は、データの記録再生をファイルとして管理するための複数のレコードを連結した単一のファイル記録管理テーブルが記録されているので、ファイル記録管理テーブル読み出し時のピックアップのシーク動作を不要とでき、再生装置側の読み出し動作の高速化が図れる。

［実施例］
図１は本発明の記録装置の一実施例を適用した光ディスク記録再生装置の構成図である。光ディスク記録再生装置は、光ディスクドライブ１１とホスト１８とを備えている。ホスト１８内部にレコード作成更新手段２１と、メモリ手段２２と、インターフェイス２３とを有すると共に、光ディスクドライブ１１に光ピックアップ１３、サーボ回路１４、データ処理回路１５、ドライブ制御回路１７、及びインターフェイス１６を有する。光ディスクドライブ１１の光ピックアップ１３、サーボ回路１４、データ処理回路１５、ドライブ制御回路１７、インターフェイス１６、及びホスト１８のインターフェイス２３を合わせて、光ディスク１２に対するファイル記録管理テーブルの書き込み・読み出し手段３１として機能するように構成されている。なお、光ディスクドライブ１１の光ピックアップ１３、サーボ回路１４、データ処理回路１５、ドライブ制御回路１７、インターフェイス１６は、図４に示す従来例と基本的には同様の動作をするものであり、ここでは説明を省略する。また、ホスト１８内部のインターフェイス２３も従来の一般的なインターフェイスと基本的には同様の動作をするものであり、ここでは説明を省略する。

図１に示す光ディスク記録再生装置による、新たなファイル情報（少なくともファイル名とその記録領域との情報）を追加する処理について述べる。図２は本実施例による、ファイルデータとファイル記録管理テーブル（ファイルシステムデータ）との構成及び配置を示す図である。ここでは光ディスク上の3つの論理ブロックに渡って１ファイルのファイルデータが記録されており、その論理ブロックアドレスは100、101、及び103となっている。

ファイルデータを記録した後に、ファイルシステムデータとして、ファイル記録管理テーブルを光ディスクに記録するが、まずファイル記録管理テーブルの形態について説明する。

具体的なファイル記録管理テーブルの形態を図３に示す。この例では、ファイル記録管理テーブルは所定の固定サイズの３つのレコードを備えたものとする（レコード番号１〜３の３つのレコードを備えたものとする）。各レコードは、フィールドとして「種目」「内容」「次レコード番号」の３つのフィールドを有している。

「種目」フィールドは、「内容」フィールドに記述されるデータの種類を示す、即ち、そのレコードの記述内容を識別する（レコードの種別を示す）ためのフィールドである。この「種目」フィールドにより、そのレコードがファイル名情報を「内容」フィールドに有する「ファイル名レコード」か、あるいはファイルデータの連続的な記録領域の位置情報（位置的に連続している記録領域の位置情報）を「内容」フィールドに有する「連続記録領域レコード」かを区別するものである。

「種目」フィールドが「ファイル名レコード」を示す場合、「内容」フィールドとしては、本ファイル（このレコードが管理する対象のファイル）と他のファイルとを識別することを目的としてファイル名が記述されることになり、図３に示される例のように”FIRST.TXT”等、文字コードを用いて、本ファイルのファイル名が記述される。

「種目」フィールドが「連続記録領域レコード」を示す場合、「内容」フィールドとしては、本ファイルのファイルデータが存在する光ディスク上の連続記録領域（位置的に連続している記録領域の位置情報）の位置情報を記述する。連続記録領域の位置は、開始論理ブロック番号と連続するブロック数とによって表すことができる。図２に示した本ファイルの先頭部分のファイルデータは番号100と101の論理ブロックを占有している。これを表す「内容」フィールドには、（開始論理ブロック番号，連続するブロック数）として、（100, 2）が記述される。

さらに、図２に示す例のように、論理ブロック100，101部分以外の記録領域（論理ブロック103の部分）に、本ファイルのファイルデータの続き部分が記録されている場合、図３に示すように、２番目のレコードに続けて３番目のレコードである「連続記録領域レコード」をもう一つ追加することになる。即ち、論理ブロック100，101に記録されたファイルデータの続き部分のファイルデータが記録されている番号103の論理ブロックに対応して、「内容」フィールドに、（開始論理ブロック番号，連続するブロック数）として、（103, 1）が記述された連続記録領域レコードを設ける。

このように、同一ファイルのファイルデータの記録領域が位置的に非連続の複数の分割記録領域（論理ブロック100，101部分でひとつの分割記録領域、論理ブロック103部分でもう一つの分割記録領域）で構成される場合には、各分割記録領域に対応した各記録領域レコード（各分割記録領域の位置情報が「内容」フィールドに記述された各記録領域レコード）を設ける。

レコード番号１，２の各レコードの「次レコード番号」フィールドには、次に連結されるレコードを特定するための情報（同一ファイルに関する情報として次に続くレコードを特定するための情報）として、連結されるレコードのレコード番号を記述する。図３に示すように、レコード番号１のファイル名レコードの「次レコード番号」フィールドには２を記述し、レコード番号２の連続記録領域レコードの「次レコード番号」フィールドには３を記述する。これによって、レコード番号１〜３の３つのレコードが連結されて１つのファイルに関する情報であることを示している。ここで、レコード番号３の連続記録領域レコードの「次レコード番号」フィールドには、例えば０のように特殊であることを示す値を記述することによって、そのレコードが同一ファイルに関する情報として終端のレコードであることを示すようにする。

次に、図１に示す光ディスク記録再生装置による、ファイル記録に伴ったファイル記録管理テーブルの記録動作を説明する。
ホスト１８は、指定されファイルのファイル名情報とそのファイルデータの記録領域の位置情報を図示しない記憶手段に保持している。ホスト１８内に設けられたレコード作成更新手段２１は、これらのファイル名情報と記録領域の位置情報を元に、図３に示される各レコードを作成しメモリ手段２２に出力する。ファイル記録管理テーブルの書き込み・読み出し手段３１は、メモリ手段からレコードを順次読み出し、単一のファイル記録管理テーブルとして、位置的に連続する記録領域に記録されるように、光ディスクの所定の領域に対して書き込みを行う。

以上のようにして、光ディスク上にファイル記録管理テーブルを構成するが、複数のファイルに関する記述がファイル記録管理テーブルに存在している状況下においても、新規に追加したファイルに関する情報を追加可能である。

即ち、既に光ディスク１２上に存在するファイル記録管理テーブルを、書き込み・読み出し手段３１を用いて光ディスク１２から読み取り、この読み取ったファイル記録管理テーブルの内容であるレコードを、ホスト１８内に設けられているメモリ手段２２に保持する。ホスト１８内に設けられているレコード作成更新手段２１は、新規に追加したファイルに関するレコードを新たに作成する。メモリ手段２２は、新たに作成された追加のレコードを、読み取ったファイル記録管理テーブルの内容であるレコードと共に保持する。書き込み・読み出し手段３１は、メモリ手段２２に保持されているレコードを順次読み出し、単一のファイル記録管理テーブルとして、位置的に連続する記録領域に記録されるように、光ディスク１２の所定の領域に対して書き込みを行う（既に記録されているファイル記録管理テーブルに上書きされる）。このとき、新規に追加したファイルに関する新たなレコードは、例えば更新前のファイル記録管理テーブルの末尾へ追加されるようにしてファイル記録管理テーブルが更新される。

このように、光ディスク記録再生装置は、データの記録再生をファイルとして管理するための複数のレコードを連結し、単一のファイル記録管理テーブルとして、記録媒体の位置的に連続する記録領域に記録するようにしたので、ファイル記録管理テーブルの書き込み動作に対し、ピックアップのシーク動作を不要とでき、ファイル記録管理テーブルの書き込み動作を高速に行える。また、このファイル記録管理テーブルは、読み出し時のピックアップのシーク動作をも不要とできるため、本光ディスク記録再生装置はファイル記録管理テーブルの読み出し動作の高速化も図れる。

さらに、光ディスク１２は、データの記録再生をファイルとして管理するための複数のレコードを連結した単一のファイル記録管理テーブルが位置的に連続する記録領域に記録されているので、ファイル記録管理テーブル読み出し時のピックアップのシーク動作を不要とでき、再生装置側の読み出し動作の高速化が図れる。

本発明の記録装置の一実施例を適用した光ディスク記録再生装置の構成図である。一実施例を適用した光ディスク記録再生装置によるファイル記録管理テーブルの概略構成及び配置を示す図である。図２に示すファイル記録管理テーブルの詳細構成を示す図である。従来の光ディスク記録再生装置の構成を示す図である。従来のファイルシステムデータの構成及び配置を示す図である。

符号の説明

１１光ディスクドライブ
１２光ディスク
１３光ピックアップ
１４サーボ回路
１５データ処理回路
１６インターフェイス
１７ドライブ制御回路
１８ホスト
２１レコード作成更新手段
２２メモリ手段
２３インターフェイス
３１書き込み・読み出し手段

Claims

データをファイルとして管理するためのファイル管理データと前記ファイルとを記録媒体上に記録する記録装置において、
前記ファイルのファイル名に関する情報であるファイル名情報が記述された第１のレコードと、前記ファイルが記録される記録領域の位置に関する情報である記録領域情報が記述された第２のレコードとを作成するレコード生成手段と、
レコード生成手段により生成された前記第１、第２のレコードを記憶するメモリ手段と、
前記メモリ手段から前記第１、第２のレコードを順次読み出し、前記第１、第２のレコードが配置された単一のファイル記録管理テーブルをファイル管理データとして、前記記録媒体上の位置的に連続する所定の記録領域に記録する記録手段と、
を設け、
前記レコード生成手段は、
前記第１、第２の各レコードを、第１〜第３の３つのフィールドをそれぞれ有したレコードとして生成し、前記第１のレコードとして、前記ファイル名情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記ファイル名情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第１のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報を記述した第３のフィールドとを有したレコードを生成し、
前記第２のレコードとして、前記記録領域情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記記録領域情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第２のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報、または、当該第２のレコードが同一ファイルに関する情報として終端のレコードであることを示す情報を記述した第３のフィールドとを有したレコードを生成し、
同一ファイルの記録領域が位置的に非連続の複数の分割記録領域で構成される場合には、各分割記録領域に対応した記録領域情報がそれぞれ記述された複数の前記第２のレコードを生成するレコード生成手段であり、
前記記録手段は、
前記第１、第２の各レコードの第３のフィールドに記述された情報に基づき、前記第１、第２の各レコードの配置を行う記録手段である、
ことを特徴とする記録装置。
データをファイルとして管理するためのファイル管理データと前記ファイルとが記録された記録媒体において、
前記ファイルのファイル名に関する情報であるファイル名情報が記述された第１のレコードと、前記ファイルが記録された記録領域の位置に関する情報である記録領域情報が記述された第２のレコードとが配置された単一のファイル記録管理テーブルが、ファイル管理データとして、位置的に連続する所定の記録領域に形成されており、
前記第１、第２の各レコードは、第１〜第３の３つのフィールドをそれぞれ有しており、前記第１のレコードは、前記ファイル名情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記ファイル名情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第１のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報を記述した第３のフィールドとを有し、
前記第２のレコードは、前記記録領域情報を有するレコードであることを示す識別情報を記述した第１のフィールドと、前記記録領域情報を記述した第２のフィールドと、同一ファイルに関するファイル管理情報として当該第２のレコードに続く次のレコードを示すレコード指定情報、または、当該第２のレコードが同一ファイルに関する情報として終端のレコードであることを示す情報を記述した第３のフィールドとを有し、
同一ファイルの記録領域が位置的に非連続の複数の分割記録領域で構成されている場合には、各分割記録領域に対応した記録領域情報がそれぞれ記述された複数の前記第２のレコードが前記ファイル記録管理テーブルに配置されており、
前記ファイル記録管理テーブルは、前記第１、第２の各レコードの第３のフィールドに記述された情報が示す配置順に従って、前記第１、第２の各レコードが配置されて記録されていることを特徴とする記録媒体。