JP4544260B2 - 記録媒体、記録装置、再生装置、記録方法、再生方法 - Google Patents
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Description
光ディスクには、例えばCD、CD−ROM、DVD−ROMなどとして知られているように再生専用タイプのものと、MD、CD−R、CD−RW、DVD−R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAMなどで知られているようにユーザーデータが記録可能なタイプがある。記録可能タイプのものは、光磁気記録方式、相変化記録方式、色素膜変化記録方式などが利用されることで、データが記録可能とされる。色素膜変化記録方式はライトワンス記録方式とも呼ばれ、一度だけデータ記録が可能で書換不能であるため、データ保存用途などに好適とされる。一方、光磁気記録方式や相変化記録方式は、データの書換が可能であり音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等の各種コンテンツデータの記録を始めとして各種用途に利用される。
例えばこの高密度ディスクでは、波長405nmのレーザ(いわゆる青色レーザ)とNAが0.85の対物レンズの組み合わせという条件下でデータ記録再生を行うとし、トラックピッチ0.32μm、線密度0.12μm/bitで、64KB(キロバイト)のデータブロックを1つの記録再生単位として、フォーマット効率約82%としたとき、直系12cmのディスクに23.3GB(ギガバイト)程度の容量を記録再生できる。
このような高密度ディスクにおいても、ライトワンス型や書換可能型が開発されている。
またデータトラック上の所定の位置にデータを記録することができるようにアドレス情報を記録する必要もあるが、このアドレス情報は、グルーブをウォブリング(蛇行)させることで記録される場合がある。
このようにすると、記録時や再生時に、反射光情報として得られるウォブリング情報からアドレスを読み取ることができ、例えばアドレスを示すピットデータ等を予めトラック上に形成しておかなくても、所望の位置にデータを記録再生することができる。
このようにウォブリンググルーブとしてアドレス情報を付加することで、例えばトラック上に離散的にアドレスエリアを設けて例えばピットデータとしてアドレスを記録することが不要となり、そのアドレスエリアが不要となる分、実データの記録容量を増大させることができる。
なお、このようなウォブリングされたグルーブにより表現される絶対時間(アドレス)情報は、ATIP(Absolute Time In Pregroove)又はADIP(Adress In Pregroove)と呼ばれる。
例えば次の文献に欠陥管理技術が開示されている。
このことがライトワンス光記録媒体用のファイルシステムが広く普及していない原因となっている。例えば情報処理装置の各種OSに対応できるFATファイルシステムなどを、そのままライトワンスメディアに適用できない。
ところがFATのように広く使われているファイルシステム、RAM用またはハードディスク用のファイルシステムをそのまま適用するためには、同一アドレスに対する書き込み機能、即ちデータ書換ができることが必要になる。もちろんライトワンスメディアはデータ書換ができないことがその特徴の1つであり、従って、そもそも上記のように書換可能な記録媒体に用いられているファイルシステムをそのまま利用することはできない。
またディスクドライブ装置(記録再生装置)側にとっては、ライトワンス型光ディスクに対して、ホストコンピュータから指定されたアドレスに対するデータの記録や読み込みは負荷の大きい処理である。
そして、1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交代管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される。
本発明によれば、ライトワンス型の記録媒体を、実質的にデータ書換可能な記録媒体として用いることができる。そして従って、書換可能記録媒体に対応するFAT等のファイルシステムをライトワンス型の記録媒体に用いることができるようになり、ライトワンス型の記録媒体の有用性を著しく向上させることができるという効果がある。例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で標準的なファイルシステムであるFATファイルシステムは、各種OS(オペレーティングシステム)から書換可能記録媒体の記録再生ができるファイルシステムであるが、本発明によればライトワンス型の記録媒体に対してもFATファイルシステムをそのまま適用することができ、かつOSの違いを意識することなしにデータのやり取りをすることができるようになる。またこれは互換性維持の点でも好適である。
また読出要求の際に、書込有無提示情報から、指定されたアドレスが未記録とわかっていれば、記録媒体に対してアクセスすることなくエラーを返すことができる。
つまり、記録媒体に対するランダムアクセス記録再生を実現する際の記録装置、再生装置に対する処理負担を軽減できる。
さらにリードイン/リードアウト等の管理/制御情報領域も書込有無提示情報で管理できる。このため、例えばレーザパワーを調整する為のOPCの使用済み範囲の把握などにも好適である。つまり、OPC内でレーザーパワー調整のための試し書き領域を探索する際に、記録媒体へアクセスする必要が無くなると共に、記録済か否かの誤検出も防止できる。
また書込時に欠陥があった領域、およびその周辺を書込有無提示情報で記録済みとすることで、時間がかかる傷など欠陥のあるアドレスに対する記録処理を省くことが可能となる。また、これと書換き機能を組み合わせることで、ホストに対して見かけ上、書き込みエラーなしに書き込み処理を行うことが可能となる。
これは、各記録層の第2の交替管理情報領域を合わせて1つの大きな第2の交替管理情報領域として使用することを意味する。このため、複数の第2の交替管理情報領域を効率的に活用できる。
また、データ書込に応じた書込有無提示情報の更新のための書込、又は交替処理に応じた交替管理情報の更新のための書込の際には、その書込を行う書込有無提示情報もしくは交替管理情報内に、その時点で有効とされる書込有無提示情報及び交替管理情報を示す情報を含ませることで、各時点で第2の交替管理情報領域での有効な交替管理情報及び書込有無提示情報を判別できる。つまり記録装置、再生装置は交替管理情報や書込有無提示情報の更新状態を適切に把握できる。記録装置や再生装置はこれによって、上記のような書込有無提示情報や交替管理情報を使用した効率的な処理を実現できる。
2.DMA
3.TDMA方式
3−1 TDMA
3−2 ISA及びOSA
3−3 TDMAの使用方式
4.ディスクドライブ装置
5.本例のTDMA方式に対応する動作
5−1 データ書込
5−2 データ読出
5−3 TDFL/スペースビットマップ更新
5−4 互換ディスクへの変換
6.本例のTDMA方式による効果
まず実施の形態の光ディスクについて説明する。この光ディスクは、いわゆるブルーレイディスクと呼ばれる高密度光ディスク方式の範疇におけるライトワンス型ディスクとして実施可能である。
本例の光ディスクは、ディスクサイズとしては、直径が120mm、ディスク厚は1.2mmとなる。即ちこれらの点では外形的に見ればCD(Compact Disc)方式のディスクや、DVD(Digital Versatile Disc)方式のディスクと同様となる。
そして記録/再生のためのレーザとして、いわゆる青色レーザが用いられ、また光学系が高NA(例えばNA=0.85)とされること、さらには狭トラックピッチ(例えばトラックピッチ=0.32μm)、高線密度(例えば記録線密度0.12μm)を実現することなどで、直径12cmのディスクにおいて、ユーザーデータ容量として23G〜25Gバイト程度を実現している。
また、記録層が2層とされたいわゆる2層ディスクも開発されており、2層ディスクの場合、ユーザーデータ容量は50Gバイト程度となる。
ディスク上の領域としては、内周側からリードインゾーン、データゾーン、リードアウトゾーンが配される。
また、記録・再生に関する領域構成としてみれば。リードインゾーンのうちの最内周側のプリレコーデッド情報領域PICが再生専用領域とされ、リードインゾーンの管理領域からリードアウトゾーンまでが、1回記録可能なライトワンス領域とされる。
なお本例では、グルーブにデータ記録が行われる光ディスクを想定しているが、本発明はこのようなグルーブ記録の光ディスクに限らず、グルーブとグルーブの間のランドにデータを記録するランド記録方式の光ディスクに適用してもよいし、また、グルーブ及びランドにデータを記録するランドグルーブ記録方式の光ディスクにも適用することも可能である。
そしてリードインゾーン内における半径22.2〜23.1mmがプリレコーデッド情報領域PICとされる。
プリレコーデッド情報領域PICには、あらかじめ、記録再生パワー条件等のディスク情報や、ディスク上の領域情報、コピープロテクションにつかう情報等を、グルーブのウォブリングによって再生専用情報として記録してある。なお、エンボスピット等によりこれらの情報を記録してもよい。
管理/制御情報領域にはコントロールデータエリア、DMA(Defect Management Area )、TDMA(Temporary Defect Management Area)、テストライトエリア(OPC)、バッファエリアなどを有する所定の領域フォーマットが設定される。
すなわち、ディスクタイプ、ディスクサイズ、ディスクバージョン、層構造、チャンネルビット長、BCA情報、転送レート、データゾーン位置情報、記録線速度、記録/再生レーザパワー情報などが記録される。
また、交替処理を利用してデータ書換を可能にするためには、データ書換に応じてDMAの内容も更新されていかなければならない。このためTDMAが設けられる。
交替管理情報はTDMAに追加記録されて更新されていく。DMAには、最終的にTDMAに記録された最後(最新)の交替管理情報が記録される。
DMA及びTDMAについては後に詳述する。
ISAはデータゾーンの開始位置から所定数のクラスタサイズ(1クラスタ=65536バイト)で形成される。
OSAはデータゾーンの終了位置から内周側へ所定数のクラスタサイズで形成される。ISA、OSAのサイズは上記DMAに記述される。
ユーザーデータ領域の位置、即ち開始アドレスADus、終了アドレスADueは、上記DMAに記述される。
図示するようにリードインゾーンには、未定義区間(リザーブ)を除いて、DMA2,OPC(テストライトエリア)、TDMA、DMA1の各エリアが形成される。またリードアウトゾーンには、未定義区間(リザーブ)を除いて、DMA3,DMA4の各エリアが形成される。
なお、上述したコントロールデータエリアは示していないが、例えば実際にはコントロールデータエリアの一部がDMAとなること、及びDMAに関する構造が本発明の要点となることから、図示を省略した。
但し、TDMAが設けられており、当初はTDMAを用いて交替管理情報が記録され、またデータ書換や欠陥による交替処理が発生することに応じて、交替管理情報がTDMAに追加記録されていく形で更新されていく。
従って、例えばディスクをファイナライズするまでは、DMAは使用されず、TDMAにおいて交替管理が行われる。ディスクをファイナライズすると、その時点においてTDMAに記録されている最新の交替管理情報が、DMAに記録され、DMAによる交替管理が可能となる。
レイヤ0では、記録再生はディスク内周側から外周側に向かって行われる。つまり1層ディスクと同様である。
レイヤ1では、記録再生はディスク外周側から内周側に向かって行われる。
物理アドレスの値の進行も、この方向のとおりとなる。つまりレイヤ0では内周→外周にアドレス値が増加し、レイヤ1では外周→内周にアドレス値が増加する。
レイヤ1の最外周は、アウターゾーン1となる。このアウターゾーン1にもDMA3,DMA4が形成される。レイヤ1の最内周はリードアウトゾーンとされる。このリードアウトゾーンには、DMA2,OPC(テストライトエリア)、TDMA、DMA1の各エリアが形成される。
このようにリードインゾーン、アウターゾーン0、1、リードアウトゾーンにおいて8つのDMAが設けられる。またTDMAは各記録層にそれぞれ設けられる。
レイヤ0のリードインゾーン、及びレイヤ1のリードアウトゾーンのサイズは、1層ディスクのリードインゾーンと同じとされる。
またアウターゾーン0、アウターゾーン1のサイズは、1層ディスクのリードアウトゾーンと同じとされる。
リードインゾーン、リードアウトゾーン(及び2層ディスクの場合はアウターゾーン0,1)に記録されるDMAの構造を説明する。
図4にDMAの構造を示す。
ここではDMAのサイズは32クラスタ(32×65536バイト)とする例を示す。なお、クラスタとはデータ記録の最小単位である。
もちろんDMAサイズが32クラスタに限定されるものではない。図4では、32クラスタの各クラスタを、クラスタ番号1〜32としてDMAにおける各内容のデータ位置を示している。また各内容のサイズをクラスタ数として示している。
このDDSの内容は図5で述べるが、DDSは1クラスタのサイズとされ、当該4クラスタの区間において4回繰り返し記録される。
クラスタナンバ9〜12の4クラスタの区間は、ディフェクトリストDFLの2番目の記録領域(DFL#2)となる。
さらに、4クラスタづつ3番目以降のディフェクトリストDFL#3〜DFL#6の記録領域が用意され、クラスタナンバ29〜32の4クラスタの区間は、ディフェクトリストDFLの7番目の記録領域(DFL#7)となる。
つまり、32クラスタのDMAには、ディフェクトリストDFL#1〜DFL#7の7個の記録領域が用意される。
本例のように1回書き込み可能なライトワンス型光ディスクの場合、このDMAの内容を記録するためには、ファイナライズという処理を行う必要がある。その場合、DMAに書き込む7つのディフェクトリストDFL#1〜DFL#7は全て同じ内容とされる。
上記のようにDDSは1クラスタ(=65536バイト)のサイズとされる。
図5においてバイト位置は、65536バイトであるDDSの先頭バイトをバイト0として示している。バイト数は各データ内容のバイト数を示す。
バイト位置2の1バイトに、DDS型式番号(フォーマットのバージョン)が示される。
バイト位置24〜27の4バイトには、DMA内のドディフェクトリストDFLの先頭物理セクタアドレス(AD DFL)が記録される。
バイト位置32〜35の4バイトは、データゾーンにおけるユーザーデータ領域の先頭位置、つまりLSN(logical sector number:論理セクタアドレス)”0”の位置を、PSN(phisical sector number:物理セクタアドレス)によって示している。
バイト位置36〜39の4バイトは、データゾーンにおけるユーザーデータエリアの終了位置をLSN(論理セクターアドレス)によって示している。
バイト位置40〜43の4バイトには、データゾーンにおけるISA(1層ディのISA又は2層ディスクのレイヤ0のISA)のサイズが示される。
バイト位置44〜47の4バイトには、データゾーンにおけるOSAのサイズが示される。
バイト位置48〜51の4バイトには、データゾーンにおけるISA(2層ディスクのレイヤ1のISA)のサイズが示される。
バイト位置52の1バイトには、ISA、OSAを使用してデータ書換が可能であるか否かを示す交替領域使用可能フラグが示される。交替領域使用可能フラグは、ISA又はOSAが全て使用された際に、それを示すものとされる。
これら以外のバイト位置はリザーブ(未定義)とされ、全て00hとされる。
図4で説明したように、ディフェクトリストDFLは4クラスタの記録領域に記録される。
図6においては、バイト位置として、4クラスタのディフェクトリストDFLにおける各データ内容のデータ位置を示している。なお1クラスタ=32セクタ=65536バイトであり、1セクター=2048バイトである。
バイト数は各データ内容のサイズとしてのバイト数を示す。
このディフェクトリスト管理情報には、ディフェクトリストのクラスタであることを認識する情報、バージョン、ディフェクトリスト更新回数、ディフェクトリストのエントリー数などの情報が記録される。
またバイト位置64以降は、ディフェクトリストのエントリー内容として、各8バイトの交替アドレス情報atiが記録される。
そして有効な最後の交替アドレス情報ati#Nの直後には、交替アドレス情報終端としてのターミネータ情報が8バイト記録される。
このDFLでは、交替アドレス情報終端以降、そのクラスタの最後までが00hで埋められる。
バイト位置0から2バイトには、ディフェクトリストDFLの識別子として文字列「DF」が記録される。
バイト位置2の1バイトはディフェクトリストDFLの形式番号を示す。
バイト位置4からの4バイトは ディフェクトリストDFLを更新した回数を示す。なお、これは後述するテンポラリディフェクトリストTDFLの更新回数を引き継いだ値とされる。
バイト位置12からの4バイトは、ディフェクトリストDFLにおけるエントリー数、即ち交替アドレス情報atiの数を示す。
バイト位置24からの4バイトは、交替領域ISA0、ISA1、OSA0、OSA1のそれぞれの空き領域の大きさをクラスタ数で示す。
これら以外のバイト位置はリザーブとされ、すべて00hとされる。
交替アドレス情報atiの総数は1層ディスクの場合、最大32759個である。
1つの交替アドレス情報atiは、8バイト(64ビット)で構成される。各ビットをビットb63〜b0として示す。
ビットb63〜b60には、エントリーのステータス情報(status 1)が記録される。
DFLにおいては、ステータス情報は「0000」とされ、通常の交替処理エントリーを示すものとなる。
他のステータス情報値については、後にTDMAにおけるTDFLの交替アドレス情報atiの説明の際に述べる。
ビットb31〜b28は、リザーブとされる。なおエントリーにおけるもう一つのステータス情報(status 2)が記録されるようにしてもよい。
即ち、欠陥或いは書換によりクラスタが交替される場合に、その交替先のクラスタを、その先頭セクターの物理セクターアドレスPSNによって示すものである。
そして、このようなエントリーが、図6の構造のディフェクトリストDFLに登録されていく。
欠陥管理やデータ書換のための交替処理及びそれに応じた交替管理情報の更新は、次に説明するTDMAにおいて行われることになる。
3−1 TDMA
続いて、図2,図3に示したように管理/制御情報領域に設けられるTDMAについて説明する。TDMA(テンポラリDMA)は、DMAと同じく交替管理情報を記録する領域とされるが、データ書換や欠陥の検出に応じた交替処理が発生することに応じて交替管理情報が追加記録されることで更新されていく。
TDMAのサイズは、例えば2048クラスタとされる。
図示するようにクラスタ番号1の最初のクラスタには、レイヤ0のためのスペースビットマップが記録される。
スペースビットマップとは、主データ領域であるデータゾーン、及び管理/制御領域であるリードインゾーン、リードアウトゾーン(アウターゾーン)の各クラスタについて、それぞれ1ビットが割り当てられ、1ビットの値により各クラスタが書込済か否かを示すようにされた書込有無提示情報である。スペースビットマップでは、リードインゾーンからリードアウトゾーン(アウターゾーン)までの全てのクラスタが1ビットに割り当てられるが、このスペースビットマップは1クラスタのサイズで構成できる。
クラスタ番号2のクラスタには、レイヤ1のためのスペースビットマップとされる。なお、もちろん1層ディスクの場合は、レイヤ1(第2層)のためのスペースビットマップは必要ない。
TDFLのサイズは、1クラスタから最大4クラスタまでとされる。
つまり、TDMA内では、スペースビットマップもしくはTDFLが、随時追記されていくことになる。
上述のようにスペースビットマップは、ディスク上の1クラスタの記録/未記録状態を1ビットで表し、クラスタが未記録状態の場合に対応したビットに例えば「1」をセットするビットマップである。なお、2層ディスクの場合は、各層ごとに独立した情報を保持するビットマップの例とする。
1セクタ=2048バイトの場合、1つの記録層の25GBの容量は25セクタの大きさのビットマップで構成することができる。つまり1クラスタ(=32セクタ)のサイズでスペースビットマップを構成できる。
先頭のセクタ0には、スペースビットマップの管理情報が記録される。
セクタ0のバイト位置0からの2バイトには、スペースビットマップID(Un-allocated Space Bitmap Identifier)として“UB” が記録される。
バイト位置2の1バイトには、フォーマットバージョン(形式番号)が記録され、例えば「00h」とされる。
バイト位置4からの4バイトには、レイヤナンバが記録される。即ちこのスペースビットマップがレイヤ0に対応するのか、レイヤ1に対応するのかが示される。
ビットマップインフォメーションは、インナーゾーン、データゾーン、アウターゾーンの3つの各ゾーンに対応するゾーンインフォメーションから構成される(Zone Information for Inner Zone)(Zone Information for Data Zone)(Zone Information for Outer Zone)。
各ゾーンインフォメーションは、ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)、ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)、ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)、及びリザーブが、それぞれ4バイトとされた16バイトで構成される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)は、そのゾーンに関するビットマップデータの開始位置を、スペースビットマップの先頭のUn-allocated Space Bitmap Identifier からの相対位置としてのバイト数で示したものである。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、そのゾーンのビットマップデータの大きさをビット数で表したものである。
最後のビットマップデータ以降の領域は最終セクタ(セクタ31)の手前までがリザーブとされ「00h」とされる。
そしてスペースビットマップの最終セクタ(セクタ31)には、TDDSが記録される。
まず、バイト位置4のレイヤナンバとしてレイヤ0が示されたスペースビットマップ、つまり1層ディスク、又は2層ディスクのレイヤ0に対するスペースビットマップの場合を述べる。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにリードインゾーンの開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのリードインゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ1のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、リードインゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにデータゾーンの開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのデータゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ2のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、データゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、実線矢印で示すようにリードアウトゾーン(又はアウターゾーン0)の開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのリードアウトゾーン(又はアウターゾーン0)に対応するビットマップデータの位置(セクタNのバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、リードアウトゾーン用(又はアウターゾーン0用)のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、一点鎖線矢印で示すようにリードアウトゾーンの開始位置のPSNが示される(レイヤ1ではアドレス方向は外周→内周であるため、一点鎖線矢印で示す位置が開始位置となる)。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのリードアウトゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ1のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、リードアウトゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、一点鎖線矢印で示すようにデータゾーンの開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのデータゾーンに対応するビットマップデータの位置(セクタ2のバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、データゾーン用のビットマップデータのサイズが示される。
ゾーンの開始位置(Start Cluster First PSN)では、一点鎖線矢印で示すようにアウターゾーン1の開始位置のPSNが示される。
ビットマップデータの開始位置(Start Byte Position of Bitmap data)では、破線で示すように、当該スペースビットマップ内でのアウターゾーン1に対応するビットマップデータの位置(セクタNのバイト位置0を示す情報)が示される。
ビットマップデータの大きさ(Validate Bit Length in Bitmap data)は、アウターゾーン1用のビットマップデータのサイズが示される。
図11にTDFLの構成を示す。
TDFLは1〜4クラスタで構成される。その内容は図6のDFLと比べてわかるように、先頭の64バイトがディフェクトリスト管理情報とされ、バイト位置64以降に各8バイトの交替アドレス情報atiが記録されていく点、及び最後の交替アドレス情報ati#Nの次の8バイトが交替アドレス情報終端とされることは同様である。
但し、1〜4クラスタのTDFLにおいては、その最後のセクターとなる2048バイトにテンポラリDDS(TDDS)が記録される点がDFLと異なる。
ただしバイト位置4からの4バイトのディフェクトリスト更新回数としては、のディフェクトリストの通し番号が記録される。これによって最新のTDFLにおけるディフェクトリスト管理情報の通し番号が、ディフェクトリスト更新回数を示すものとなる。
また、バイト位置12からの4バイトの、ディフェクトリストDFLにおけるエントリー数、即ち交替アドレス情報atiの数や、バイト位置24からの4バイトの交替領域ISA0、ISA1、OSA0、OSA1のそれぞれの空き領域の大きさ(クラスタ数)は、そのTDFL更新時点の値が記録されることになる。
ステータス1が「0101」「1010」となるのは、物理的に連続する複数クラスタをまとめて交替処理した際に、その複数クラスタをまとめて交替管理(バースト転送管理)する場合である。
即ちステータス1が「0101」の場合、その交替アドレス情報atiの交替元クラスタの先頭物理セクタアドレスと交替先クラスタの先頭物理セクタアドレスは、物理的に連続する複数のクラスタの先頭のクラスタについての交替元、交替先を示すものとなる。
またステータス1が「1010」の場合、その交替アドレス情報atiの交替元クラスタの先頭物理セクタアドレスと交替先クラスタの先頭物理セクタアドレスは、物理的に連続する複数のクラスタの最後のクラスタについての交替元、交替先を示すものとなる。
従って、物理的に連続する複数のクラスタをまとめて交替管理する場合は、その複数個の全てのクラスタ1つづつ交替アドレス情報atiをエントリする必要はなく、先頭クラスタと終端クラスタとについての2つの交替アドレス情報atiをエントリすればよいものとなる。
このTDDSの構造を図12に示す。
TDDSは1セクタ(2048バイト)で構成される。そして上述したDMAにおけるDDSと同様の内容を含む。なお、DDSは1クラスタ(65536バイト)であるが、図5で説明したようにDDSにおける実質的内容定義が行われているのはバイト位置52までである。つまり1クラスタの先頭セクタ内に実質的内容が記録されている。このためTDDSが1セクタであっても、DDS内容を包含できる。
図12と図5を比較してわかるように、TDDSは、バイト位置0〜53まではDDSと同様の内容となる。ただし、バイト位置4からはTDDS通し番号、バイト位置16からはTDMA内のドライブエリア開始物理アドレス、バイト位置24からはTDMA内のTDFLの開始物理アドレス(AD DFL)となる。
バイト位置1024からの4バイトには、ユーザーデータ領域でのデータ記録されている最外周の物理セクタアドレスPSNが記録される。
バイト位置1028からの4バイトには、TDMA内の最新のレイヤ0用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP0)が記録される。
バイト位置1032からの4バイトには、TDMA内の最新のレイヤ1用のスペースビットマップの開始物理セクタアドレス(AD BP1)が記録される。
バイト位置1036の1バイトは、上書き機能の使用を制御する為のフラグが記録される。
これらのバイト位置以外のバイトはリザーブとされ、その内容は全て00hである。
そしてさらに、有効な最新のスペースビットマップの位置を示す情報(AD BP0、AD BP1)を有し、さらに有効な最新のテンポラリDFL(TDFL)の位置を示す情報(AD DFL)を有するものとされる。
このTDDSは、スペースビットマップ及びTDFLの最終セクタに記録されるため、スペースビットマップ又はTDFLが追加されるたびに、新たなTDDSが記録されることになる。従って図9のTDMA内では、最後に追加されたスペースビットマップ又はTDFL内のTDDSが最新のTDDSとなり、その中で最新のスペースビットマップ及びTDFLが示されることになる。
図13にISAとOSAの位置を示す。
ISA(インナースペアエリア:内周側交替領域)およびOSA(アウタースペアエリア:外周側交替領域)は欠陥クラスタの交替処理のための交替領域としてデータゾーン内に確保される領域である。
またISAとOSAは、記録済みアドレスに対する書き込み、つまりデータ書換の要求があった場合に、対象アドレスに書き込むデータを実際に記録するための交替領域としても使用する。
2層ディスクにおいて、ISA0とISA1の大きさは異なる場合もある。OSA0とOSA1の大きさは同一である。
ISAの大きさ(サイズ)は初期化時に決定され、その後の大きさも固定であるが、OSAの大きさはデータを記録した後でも、変更することが可能である。つまりTDDSの更新の際に、TDDS内に記録するOSAのサイズの値を変更することで、OSAサイズを拡大することなどが可能とされる。
この交替処理が上記の交替アドレス情報atiのエントリとして管理される。つまり元々データ記録が行われれていたクラスタアドレスが交替元、ISA又OSA内に書換データを書き込んだクラスタアドレスが交替先として、1つの交替アドレス情報atiがエントリされる。
つまり、データ書換の場合は、書換データをISA又はOSAに記録し、かつ当該書換によるデータ位置の交替をTDMA内のTDFLにおける交替アドレス情報atiで管理するようにすることで、ライトワンス型のディスクでありながら、実質的に(例えばホストシステムのOS、ファイルシステム等から見て)データ書換を実現するものである。
上述のようにTDMAにおいては、データ書込や交替処理に応じて、スペースビットマップやTDFLが随時更新されていく。
図14に、TDMAにおける更新の様子を示す。
図14(a)には、TDMA内にスペースビットマップ(レイヤ0用)、スペースビットマップ(レイヤ1)用、TDFLが記録された状態を示している。
上述のごとく、これらの各情報の最終セクタには、テンポラリDDS(TDDS)が記録されている。これらをTDDS1,TDDS2,TDDS3として示している。
図12で説明したように、このTDDSには、有効な最新のスペースビットマップの位置を示す情報(AD BP0、AD BP1)、有効な最新のTDFLの位置を示す情報(AD DFL)を有するが、TDDS3においては、それぞれ実線(AD BP0)、破線(AD BP1)、一点鎖線(AD DFL)で示すように、有効な情報を示すことになる。つまりこの場合、TDDS3では、アドレス(AD DFL)により自身を含むTDFLを有効なTDFLと指定する。またスペースビットマップ(レイヤ0用)、スペースビットマップ(レイヤ1)用を、それぞれ有効なスペースビットマップとして、アドレス(AD BP0、AD BP1)で指定する。
この場合TDDS4では、アドレス(AD BP0)により自身を含むスペースビットマップ(レイヤ0用)を有効な情報と指定する。またアドレス(AD BP1、AD DFL)により図14(a)と同じスペースビットマップ(レイヤ1)用と、TDFLを有効な情報として指定する。
この場合TDDS4では、アドレス(AD BP0)により自身を含むスペースビットマップ(レイヤ0用)を有効な情報と指定する。またアドレス(AD BP1、AD DFL)により図14(a)(b)と同じスペースビットマップ(レイヤ1)用と、TDFLを有効な情報として指定する。
従ってディスクドライブ装置側は、TDMA内では、記録された最後のTDFL又はスペースビットマップにおけるTDDSを参照して、有効なTDFL/スペースビットマップを把握できる。
この2つのスペースビットマップ及びTDFLは、最初はレイヤ0のTDMA内に記録される。つまり、レイヤ0のTDMAのみが使用されて、図14のようにTDFL/スペースビットマップが更新の度に追加記録されていく。
第2層目であるレイヤ1におけるTDMAが使用されるのは、レイヤ0のTDMAが消尽された後となる。
そして、レイヤ1のTDMAでも、TDFL/スペースビットマップが先頭から順番に使用されて記録が行われる。
この図15では、レイヤ0のTDMAが消尽された後、2回のスペースビットマップ(レイヤ1用)の記録が、さらにレイヤ1のTDMAに行われた状態を示している。このとき、最新のスペースビットマップ(レイヤ1用)の最終セクタのTDDSN+2が最新のTDDSである。
この最新のTDDSによって、上記図14の場合と同様、実線(AD BP0)、破線(AD BP1)、一点鎖線(AD DFL)で示すように、有効な情報を示すことになる。つまりこの場合、TDDSN+2では、アドレス(AD BP1)により自身を含むスペースビットマップ(レイヤ1用)を有効な情報と指定する。またアドレス(AD BP0、AD DFL)により図14(c)と同じスペースビットマップ(レイヤ0用)と、TDFLを有効な情報(更新された最新の情報)として指定する。
またレイヤ0,1のTDMAに関わらず、単に記録された最後のTDDSを探すことで、有効なTDFL/スペースビットマップが把握できる。
その場合も各層のTDMAは、上記同様に順番に消尽されながら使用されていくようにすればよい。
次に、上記のようなライトワンス型のディスクに対応するディスクドライブ装置(記録再生装置)を説明していく。
本例のディスクドライブ装置は、ライトワンス型のディスク、例えば図1のプリレコーデッド情報領域PICのみが形成されている状態であって、ライトワンス領域は何も記録されていない状態のディスクに対してフォーマット処理を行うことで、図1で説明した状態のディスクレイアウトを形成することができるものとし、また、そのようなフォーマット済のディスクに対してユーザーデータ領域にデータの記録再生を行なう。必要時において、TDMA、ISA、OSAへの記録/更新も行うものである。
ディスク1は上述したライトワンス型のディスクである。ディスク1は、図示しないターンテーブルに積載され、記録/再生動作時においてスピンドルモータ52によって一定線速度(CLV)で回転駆動される。
そして光学ピックアップ(光学ヘッド)51によってディスク1上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたADIPアドレスやプリレコーデッド情報としての管理/制御情報の読み出しがおこなわれる。
また初期化フォーマット時や、ユーザーデータ記録時には光学ピックアップによってライトワンス領域におけるトラックに、管理/制御情報やユーザーデータが記録され、再生時には光学ピックアップによって記録されたデータの読出が行われる。
またピックアップ51全体はスレッド機構53によりディスク半径方向に移動可能とされている。
またピックアップ51におけるレーザダイオードはレーザドライバ63からのドライブ信号(ドライブ電流)によってレーザ発光駆動される。
マトリクス回路54には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
例えば再生データに相当する高周波信号(再生データ信号)、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。
さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、即ちウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
なお、マトリクス回路54は、ピックアップ51内に一体的に構成される場合もある。
変復調回路56は、再生時のデコーダとしての機能部位と、記録時のエンコーダとしての機能部位を備える。
再生時にはデコード処理として、再生クロックに基づいてランレングスリミテッドコードの復調処理を行う。
またECCエンコーダ/デコーダ57は、記録時にエラー訂正コードを付加するECCエンコード処理と、再生時にエラー訂正を行うECCデコード処理を行う。
再生時には、変復調回路56で復調されたデータを内部メモリに取り込んで、エラー検出/訂正処理及びデインターリーブ等の処理を行い、再生データを得る。
ECCエンコーダ/デコーダ57で再生データにまでデコードされたデータは、システムコントローラ60の指示に基づいて、読み出され、接続された機器、例えばAV(Audio-Visual)システム120に転送される。
アドレスデコーダ59は、供給されるデータについてのデコードを行い、アドレス値を得て、システムコントローラ60に供給する。
またアドレスデコーダ59はウォブル回路58から供給されるウォブル信号を用いたPLL処理でクロックを生成し、例えば記録時のエンコードクロックとして各部に供給する。
システムコントローラ60は、読み出されたプリレコーデッド情報に基づいて、各種動作設定処理やコピープロテクト処理等を行うことができる。
この場合ECCエンコーダ/デコーダ57は、バファリングされた記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加やインターリーブ、サブコード等の付加を行う。
またECCエンコードされたデータは、変復調回路56において例えばRLL(1−7)PP方式の変調が施され、リーダ/ライタ回路55に供給される。
記録時においてこれらのエンコード処理のための基準クロックとなるエンコードクロックは上述したようにウォブル信号から生成したクロックを用いる。
レーザドライバ63では供給されたレーザドライブパルスをピックアップ51内のレーザダイオードに与え、レーザ発光駆動を行う。これによりディスク1に記録データに応じたピットが形成されることになる。
即ちフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、ピックアップ51内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによってピックアップ51、マトリクス回路54、サーボ回路61、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
スピンドルサーボ回路62は、ウォブル信号に対するPLL処理で生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ52の回転速度情報として得、これを所定のCLV基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。
またデータ再生時においては、リーダ/ライタ回路55内のPLLによって生成される再生クロック(デコード処理の基準となるクロック)が、現在のスピンドルモータ52の回転速度情報となるため、これを所定のCLV基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成することもできる。
そしてスピンドルサーボ回路62は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルモータ62のCLV回転を実行させる。
またスピンドルサーボ回路62は、システムコントローラ60からのスピンドルキック/ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ2の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。
システムコントローラ60は、AVシステム120からのコマンドに応じて各種処理を実行する。
その後、その指示されたデータ区間のデータをAVシステム120に転送するために必要な動作制御を行う。即ちディスク1からのデータ読出を行い、リーダ/ライタ回路55、変復調回路56、ECCエンコーダ/デコーダ57におけるデコード/バファリング等を実行させ、要求されたデータを転送する。
その場合、まずBCA、プリレコーデッドデータゾーンPRを目的としてシーク動作制御を行う。即ちサーボ回路61に指令を出し、ディスク最内周側へのピックアップ51のアクセス動作を実行させる。
その後、ピックアップ51による再生トレースを実行させ、反射光情報としてのプッシュプル信号を得、ウォブル回路58、リーダ/ライタ回路55、ECCエンコーダ/デコーダ57によるデコード処理を実行させ、BCA情報やプリレコーデッド情報としての再生データを得る。
システムコントローラ60はこのようにして読み出されたBCA情報やプリレコーデッド情報に基づいて、レーザパワー設定やコピープロテクト処理等を行う。
システムコントローラ60は、例えばディスク1が装填された際に各部を制御してTDMAに記録されたTDFL/スペースビットマップの読出を実行させ、読み出された情報をキャッシュメモリ60aに保持する。
その後、データ書換や欠陥による交替処理が行われた際には、キャッシュメモリ60a内のTDFL/スペースビットマップを更新していく。
例えばデータの書込や、データ書換等で交替処理が行われ、スペースビットマップ又はTDFLの更新を行う際に、その都度ディスク1のTDMAにおいて、TDFL又はスペースビットマップを追加記録しても良いのであるが、そのようにすると、ディスク1のTDMAの消費が早まってしまう。
そこで、例えばディスク1がディスクドライブ装置からイジェクト(排出)されるまでの間は、キャッシュメモリ60a内でTDFL/スペースビットマップの更新を行っておく。そしてイジェクト時などにおいて、キャッシュメモリ60a内の最終的な(最新の)TDFL/スペースビットマップを、ディスク1のTDMAに書き込むようにする。すると、多数回のTDFL/スペースビットマップの更新がまとめられてディスク1上で更新されることになり、ディスク1のTDMAの消費を低減できることになる。
後述する記録等の動作処理では、このようにキャッシュメモリ60aを利用してディスク1のTDMAの消費を低減させる方式に則して説明する。但しもちろん本発明としては、キャッシュメモリ60aを使用せずに、TDFL/スペースビットマップの更新を毎回ディスク1への書込として行うようにしてもよい。
さらには他の機器に接続されない形態もあり得る。その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図40とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。
もちろん構成例としては他にも多様に考えられ、例えば記録専用装置、再生専用装置としての例も考えられる。
5.本例のTDMA方式に対応する動作
5−1 データ書込
続いて、ディスクドライブ装置によるディスク1に対するデータ記録時のシステムコントローラ60の処理を図17〜図20で説明する。
なお、以下説明するデータ書込処理が行われる時点では、ディスク1が装填され、かつ、その装填時のディスク1のTDMAに記録されていたTDFL/スペースビットマップがキャッシュメモリ60aに読み込まれている状態であるとする。
また、通常、AVシステム120等のホスト機器からの書込要求や読出要求の際には、その対象とするアドレスを論理セクタアドレスで指定してくる。ディスクドライブ装置は、これを物理セクタアドレスに変換して処理を行うが、その論理−物理アドレス変換については、逐次述べることを省略する。
なお、ホスト側から指定された論理セクタアドレスを、物理セクタアドレスに変換するには、論理セクタアドレスにTDDS内に記録された「ユーザデータ領域の開始物理セクタアドレス」を加えればよい。
この場合システムコントローラ60において図17の処理が開始される。まずステップF101では、キャッシュメモリ60aに取り込んである(或いはキャッシュメモリ60aで更新された最新の)スペースビットマップを参照して、指定されたアドレス(クラスタ)が記録済か未記録かを確認する。
もし未記録であればステップF102に進み、図18に示すユーザデータ書き込み処理へ進む。
一方、記録済みであれば、その指定されたアドレスに今回のデータ書込を行うことはできないため、ステップF103に進み、図19に示す上書き処理へ進む。
システムコントローラ60は、まずステップF111で、指定されたアドレスに対して、データ書込を行う制御を実行する。つまりピックアップ51を指定されたアドレスにアクセスさせて、書込が要求されたデータの記録を実行させる。
以上で書込要求に対する処理を終える。
なおステップF112で交替処理機能が有効となっているか否かは、ISA、OSAが定義されているか否かで判断する。ISA又はOSAの少なくとも一方が定義されていれば、交替処理が可能であるため、交替処理機能が有効であるとする。
ISA、OSAが定義されているとは、上記のTDMA内のTDDSでISA,OSAのサイズがゼロではない場合のことである。つまりディスク1のフォーマット時にISA、OSAの少なくとも一方が、実際に存在する(サイズがゼロではない)交替領域として定義されて、最初のTDMAが記録された場合である。又はTDMA内でTDDSが更新された際に、例えばOSAが再定義されてサイズ=ゼロではなくなっていた場合である。
結局、ISA、OSAの少なくとも一方が存在すれば、交替処理機能オンと判断してステップF114に進むことになる。
この場合、書込エラーであったにもかかわらず、スペースビットマップについては、正常終了時と同様に、書込済のフラグを立てる。これは、欠陥領域をスペースビットマップで書込済として管理させるものとなる。これによって、当該エラーが生じた欠陥領域に対する書込要求があったとしても、スペースビットマップを参照した処理により、効率的な処理が可能となる。
交替処理を行うためには、スペアエリア(ISAとOSAのいずれか)に、少なくとも今回のデータ書込を行う空きがあり、且つその交替処理を管理する交替アドレス情報atiのエントリを追加する(つまりTDFLを更新する)余裕がTDMAに存在することが必要となる。
OSA又はISAに空きが存在するか否かの判別は、図11に示したディフェクトリスト管理情報内の、図7に示したISA/OSAの未記録クラスタ数を確認することで可能である。
次にステップF116では、今回の交替処理を伴う書込に応じて、TDFLとスペースビットマップの更新をキャッシュメモリ60a内で実行する。
即ち、今回の交替処理を示す図8の交替アドレス情報atiを新たに追加するようにTDFLの内容を更新する。またこれに応じて、図7のディフェクトリスト管理情報内のディフェクトリスト 登録数の加算、及びISA/OSAの未記録クラスタ数の値の減算を行う。1クラスタの交替処理の場合、ディフェクトリスト登録数に1を加え、さらにISA/OSAの未記録クラスタ数の値を1減らすことになる。
なお、交替アドレス情報atiの生成処理については後述する。
また、スペースビットマップについては、書込要求されて書込エラーとなったアドレス(クラスタ)、及びISA又はOSA内で実際にデータを書き込んだアドレス(クラスタ)に該当するビットを記録済みにする。
そして、書込要求に対する処理を終える。この場合、書込要求に対して指定されたアドレスについては書込エラーとなったが、交替処理によりデータ書込が完了したことになる。ホスト機器から見れば、通常に書込が完了したものとなる。
その場合システムコントローラ60は、まずステップF121で上書、つまりデータ書換の機能が有効で有るか否かを判断する。この判断は、図12に示したTDDS内の上書き機能使用可否フラグを確認するものとなる。
上書機能使用可否フラグが「1」でなければ(有効でなければ)、ステップF122に進んで、アドレスの指定が間違えているとして、ホスト機器にエラーを返し、処理を終了する。
この場合、ステップF123に進み、まず実際にデータ書換のための交替処理が可能であるか否かを判断する。この場合も、交替処理を行うためには、スペアエリア(ISAとOSAのいずれか)に、少なくとも今回のデータ書込を行う空きがあり、且つその交替処理を管理する交替アドレス情報atiのエントリを追加する(つまりTDFLを更新する)余裕がTDMAに存在することが必要となる。
次にステップF125では、今回のデータ書換のために行った交替処理に応じて、TDFLとスペースビットマップの更新をキャッシュメモリ60a内で実行する。
即ち、今回の交替処理を示す図8の交替アドレス情報atiを新たに追加するようにTDFLの内容を更新する。
但し、同一アドレスに対して既にデータ書換が行われ、その交替処理に係る交替アドレス情報atiがエントリされている場合があるので、まずTDFL内に登録されている交替アドレス情報atiのうちで交替元アドレスが該当するエントリを検索する。もし交替元アドレスが該当する交替アドレス情報atiが既に登録されていれば、その交替アドレス情報atiにおける交替先アドレスを、今回記録したISAまたはOSAのアドレスに変更する。この時点では、更新はキャッシュメモリ60a内で行うものであるので、既にエントリされている交替アドレス情報atiの交替先アドレスを変更することは可能である。(なお、キャッシュメモリ60aを使用せず、毎回ディスク1上で更新する場合は、旧エントリを削除し、新規エントリを追加したTDFLを追記するかたちとなる)
スペースビットマップについては、データ書換のために交替処理によってISA又はOSA内で実際にデータを書き込んだアドレス(クラスタ)に該当するビットを記録済みにする。
そして、書込要求に対する処理を終える。このような処理により、既に記録済のアドレスに対する書込要求、即ちデータ書換要求があった場合も、システムコントローラ60は、ISA、OSAを利用して対応できるものとなる。
ステップF151では、交替処理を行う対象のクラスタが、複数の物理的に連続したクラスタであるか否かを判断する。
1つのクラスタ、又は物理的に連続しない複数のクラスタの交替処理の場合は、ステップF154に進んで、1又は複数のクラスタについてそれぞれ交替アドレス情報atiを生成する。この場合、通常の交替処理として、交替アドレス情報atiのステータス1=「0000」とされる(図8参照)。そしてステップF155で、生成した交替アドレス情報atiをTDFLに追加する。
一方、物理的に連続する複数クラスタの交替処理の場合(交替元、交替先で共に物理的に連続する場合)は、ステップF152に進んで、まず連続するクラスタの先頭クラスタについて、交替アドレス情報atiを生成する。ステータス1=「0101」とする。次にステップF153で、連続するクラスタの終端クラスタについて、交替アドレス情報atiを生成する。ステータス1=「1010」とする。そしてステップF155で、生成した2つの交替アドレス情報atiをTDFLに追加する。
このような処理を行うことで、物理的に連続したクラスタの交替処理の場合は、3以上のクラスタについても、2つの交替アドレス情報atiで管理できるものとなる。
続いて、ディスクドライブ装置によるディスク1に対するデータ再生時のシステムコントローラ60の処理を図21で説明する。
この場合システムコントローラ60の処理はステップF201でスペースビットマップを参照して、要求されたアドレスがデータ記録済であるか否かを確認する。
もし、要求されたアドレスがデータ未記録であったとしたら、ステップF202に進み、指定されたアドレスが誤っているとして、ホスト機器にエラーを返して処理を終了する。
指定されたアドレスが記録済みである場合、ステップF203に進んで、TDFL内に記録されている交替アドレス情報atiを検索し、交替元アドレスとして、今回指定されたアドレスが登録されているか否かを確認する。
これは、ユーザーデータ領域に対する通常の再生処理となる。
そしてシステムコントローラ60は、ステップF206で、交替先アドレスとして登録されているISA又はOSA内のアドレスからデータ読出を実行させ、再生データをAVシステム120等のホスト機器に転送して処理を終える。
このような処理により、既にデータ書換が実行された後において、そのデータの再生が要求された場合も、適切に最新のデータを再生し、ホスト機器に転送できるものとなる。
上記処理例では、データ書込のために交替処理を行った場合のTDFLや、データ書込に対応するスペースビットマップの更新はキャッシュメモリ60a内で行うようにした。この場合、ある時点で、キャッシュメモリ60a内で更新された内容をディスク1のTDMAに記録する必要がある。つまりディスク1上で、記録済状況や、交替処理による管理状況を更新する必要がある。
このディスク1に対するTDMAの更新記録を実行する時点は特に限定されないが、例えばディスク1をイジェクトする際に行うことが最も好適となる。もちろんイジェクトに関わらず、ディスクドライブ装置が電源オフとされる際に行ったり、或いは定期的に行っても良い。
イジェクト等の場合には、システムコントローラ60は、TDMAの内容、つまりTDFLやスペースビットマップを更新する必要があるか否かを判別し、必要に応じてTDMA内の情報の更新処理を行う。
イジェクト時等には、システムコントローラ60は図22のステップF301から、TDFL/スペースビットマップの更新処理を実行する。
まずステップF302では、キャッシュメモリ60a内でTDFLが更新されたか否かを確認する。TDFLが更新されている場合、ステップF303に進んで、更新されたTDFLの最終セクタに、TDDS(図12参照)を追加する。
そしてステップF304で、ピックアップ51により、ディスク1のTDMA内で、空き領域の先頭から、TDFLを記録させる。
なお、このとき、TDMA内でデータ記録を行うことになるため、キャッシュメモリ60a内でスペースビットマップを更新する。
上記のようにTDFLが更新された場合は、少なくともその際にスペースビットマップが更新されている。また、それは交替処理があった場合であるので、交替処理に応じてスペースビットマップが更新されている。
さらに、スペースビットマップは交替処理が無くとも、データ書込に応じて更新される。
これらの状況で、キャッシュメモリ60a内のスペースビットマップが更新されているのであれば、ステップF306に進む。そしてキャッシュメモリ60a内のスペースビットマップの最終セクタに、TDDS(図12参照)を追加したうえで、ステップF307で、ピックアップ51により、ディスク1のTDMA内の空き領域の先頭からスペースビットマップを記録させる。そしてイジェクト時等のTDMAへの書込を終える。
なお、ディスク1が装填された以降、データ書込が1回もなかった場合は、図22の処理はステップF302→F305→終了としてTDMA書込は行われない。
また、1層ディスク、2層ディスクいずれの場合も、TDMA内で最後のTDFL又はスペースビットマップにおける最終セクタに追加されたTDDSが、有効なTDDSとなり、またそのTDDSによって、有効なTDFLとスペースビットマップが示される。
この処理例を図23に示す。これは、例えば図22のステップF303の直前に行われればよい。
ステップF351では、キャッシュメモリ60a内のTDFLで、各交替アドレス情報atiの内容をサーチし、物理的に連続するクラスタを示した交替アドレス情報atiが存在するか否かを確認する。
そして、交替先、交替元アドレスが共に物理的に連続している複数の交替アドレス情報atiが存在しなければ、ステップF352からそのまま上記図11のステップF303に進む。
ところが交替先、交替元アドレスが共に物理的に連続している複数の交替アドレス情報atiが存在した場合は、ステップF353に進み、その交替アドレス情報atiを合成する再編処理を行う。
ステップF352,F353で全ての連続する交替アドレス情報atiについて再編処理を行ったら、ステップF303に進むことになる。
例えば図24(a)のように、クラスタCL1、CL2,CL3,CL4について、それぞれ別々にデータ書込要求が発生し、これらが、それぞれOSAのクラスタCL11,CL12,CL13,CL14に交替処理されてデータ書換が行われたと仮定する。
この場合、別々の書込要求に係る4回の交替処理のため、交替アドレス情報atiとしては図24(b)に示すように、ステータス1=「0000」の4つのエントリが生成されていることになる。
ところが、交替アドレス情報atiとしては上述のステータス1=「0101」「1010」とする形式を利用でき、この例の場合、4つのクラスタは交替元、交替先共に物理的に連続したものである。
従って、4つのエントリを図24(c)のように、ステータス1=「0101」の形式で先頭クラスタの交替(CL1→CL11)を示し、ステータス1=「1010」の形式で終端クタスタの交替(CL4→CL14)を示すように再編する。
これによって、ディスク1に書き込む交替アドレス情報atiの数を削減できる。
更に、ステータス1=「0101」「1010」の一対の交替アドレス情報が示す複数のクラスタと、ステータス1=「0000」の交替アドレス情報が示す1つのクラスタが物理的に連続している場合も再編可能である。
ところで、書き換え可能型の光ディスクにおいては、交替管理情報をDMAにおいて実行している。つまり本例のディスクのようにTDMAは設けられず、DMA自体を書き換えることで、交替処理の発生に対応できる。もちろんこれは書換可能なディスクであるから可能となるものである。
そして書換可能ディスクのDMAは、上述した本例のディスク1のDMAの構成と同様である。
一方、本例のように追記型(ライトワンス)ディスクでは、1つの領域に1回しかデータ書込ができないことから、TDMAとして交替管理情報を追加しながら更新していく手法を採る。
従って、書換型ディスクに対応するディスクドライブ装置で、本例のディスク1を再生可能とするには、TDMAにおける最新の交替管理情報を、DMAに反映させる必要がある。
ところが本例のようにライトワンス型のディスク、つまりデータ書込よって記録容量が消費されていくディスクでは、有限なTDMAの領域を有効に利用することが特に重要となり、このため、連続した領域に対する交代処理時のTDFLの大きさを大きくしない方法が望まれる。このような事情から、TDMA内に記録する一時的な欠陥管理情報(TDFL)においては、交替処理したクラスタアドレスを全て交替アドレス情報atiとして登録せず、上述のステータス1=「0101」「1010」によるバースト転送の形式を利用することで、交替アドレス情報atiのエントリ数を削減できるようにしている。つまり3個以上連続したアドレスが交替処理の適用を受け、交替先も連続領域に記録される場合でも、TDFLへの交替アドレス情報の登録を2個のエントリで済ませることができる。
TDFLでは、交替処理が発生したときに初めてアドレス交代情報を登録するため、本例の追記型光ディスクはTDFL の大きさが可変となり、交替処理が適用されるクラスタが増加するに応じてTDFL が大きくなるが、上記のように複数の交替処理クラスタをまとめて交替管理できるようにすることで、TDFLの拡大を少なくできる。
具体的には、交替アドレス情報atiについては、全てステータス1=「0000」の形式にすることが好ましい。これによってディスクドライブ装置側も、書換型ディスクか追記型ディスクかで、DMAの情報に関する処理を切り換える必要はなくなり、ディスクドライブ装置の負荷を減らすことができる。
次にステップF403では、TDFL内の交替アドレス情報atiが1以上であるか否かを確認する。このためには、まずTDMA内に記録されている最新のTDFLを読み込む。図14等で説明したように有効なTDFLの記録位置は、TDDSから取得できる。そしてTDFLにおけるディフェクトリスト管理情報のディフェクトリスト登録数から、交替アドレス情報atiの登録数を取得する。
ここで、もし交替アドレス情報atiの登録数が0であれば、交替アドレス情報atiは無いことになる。このためステップF404に進み、TDFLからTDDSを削除したデータをDFL(図6参照)とする。これはTDFL(図11)の最終セクタにはTDDSが存在するためである。
そしてステップF408で、作成したDDSとDFLを、ディスク1上のDMA1,DMA2,DMA3,DMA4に記録して、処理を終了する。
まずステップF405では、エントリされている交替アドレス情報atiを順次読み込み、ステータス1を確認する。もしステータス1が「0101」の交替アドレス情報atiがあれば、連続領域に対する交替処理がおこなわれたことになる。
ところが全てのエントリのステータス1=「0000」であり、連続領域に対する交替処理がない場合、ステップF406に進んで、TDFLからTDDSを削除したデータをDFLとする。
次にステップF410で、ステータス1が「0101」の交替アドレス情報atiを取得し、これを開始アドレスSAとする。また、続いて書かれている交代アドレス情報atiを取得し、これを終了アドレスEAとする。
ステップF411では、ステータス1を「0000」として、開始アドレスSAの交替アドレス情報atiをDFLへ記録する。次にステータス1を「0000」、アドレスSA+1の交替アドレス情報atiをDFLへ記録する。これを順次くりかえし、アドレスが終了アドレスEAになるまで繰り返す。
この処理によって、まとめて交替管理されていた、連続クラスタが、個々の交替アドレス情報atiのエントリで表現された形式になる。
その後、ステップF408で、作成したDDSとDFLを、ディスク1上のDMA1,DMA2,DMA3,DMA4に記録して、処理を終了する。
書換型ディスクに対するディスクドライブ装置では、DMAを読んで交替処理状態を確認するが、以上のようにDMAが記録された本例のディスク1についても、通常の書換型ディスクと同様に、DMAからの交替処理状態の確認及び対応処理ができることになる。
以上の実施の形態のディスク1及びディスクドライブ装置で、次のような効果が得られる。
またユーザーデータだけでなく、ユーザーデータ領域に記録されるFAT等のディレクトリ情報の書換も当然可能である。従ってFAT等のディレクトリ情報等の更新が随時行われていくファイルシステムの適用に都合がよい。
また、AVシステム120を想定すれば、映像データや音楽データを、ISA、OSAの未記録領域が残されている限り、更新可能なメディアとして利用できるものとなる。
スペースビットマップを用意することで、大容量の追記型光ディスク上で、ランダム記録をドライブに負荷をかけずに実現することが可能となる。
また交替領域の記録状況も管理できるので、欠陥交替処理や論理上書きをする際の交替先のアドレスをディスクへアクセスすることなしに取得できる。
さらにリードインゾーン、リードアウトゾーンといった、ディスクの管理/制御情報領域もスペースビットマップにより管理することで管理/制御情報の記録状況を管理することもできる。とくにレーザのパワーを調整する為の領域、テストエリア(OPC)に対する管理は効果的である。従来、OPC領域の書くべきアドレスを探すのに、実際にディスクへアクセスして探索していたが、低パワーで記録された領域が未記録と判断される可能性がある。OPC領域をスペースビットマップで管理することでこの誤検出を防げる。
また書き込み時に欠陥があった領域、およびその周辺をスペースビットマップ上で記録済みとすることで、時間がかかる傷など欠陥のあるアドレスに対する記録処理を省くことが可能となる。また、これと上書き機能を組み合わせることで、ホストに対して見かけ上、書き込みエラーなしに書き込み処理をおこなうことが可能となる。
また傷により書き込みができない場合、その周辺の領域もまた書き込みができない場合が多い。そのため書き込みができない領域より後ろの領域に対して、実際にアクセスすることなしに一定の領域を欠陥領域として処理することができる。もし既にドライブシステム内に該当領域のデータが送られているのであれば交替処理をする。この際、たとえ3個以上の連続したクラスタを交替処理した場合でも、交替アドレス情報は2個のエントリのみを登録することが可能となる為、書き込み領域の節約になる。
また、こうして処理された領域を書き込み済みとしてスペースビットマップ上で処理することで、不正なアクセスを防ぐことができる。
書き込みができない領域より後ろの領域に対するデータが、ドライブシステム内にない場合、一定の領域をTDFLに交替先が未割り当ての欠陥クラスタとして登録し、スペースビットマップ上、記録済みとして処理する。この後、該当領域に対する書き込み命令がホストから来た場合には、ディスクドライブ装置はスペースビットマップから書き込み済みであると判断して、上書き機能によりエラーなしにデータを記録することが可能となる。
例えば本発明の記録媒体としては、光ディスク媒体以外の記録媒体、例えば光磁気ディスク、磁気ディスク、半導体メモリによるメディアなどにも適用できる。
Claims (6)
- 2層以上の記録層を有し、1回のデータ書込が可能なライトワンス記録媒体において、
データの記録再生を行う通常記録再生領域と、
上記通常記録再生領域における欠陥に応じた交替処理による交替データを記録する交替領域と、
上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報のうち最後の交替管理情報を記録する第1の交替管理情報領域と、
上記交替管理情報を一時的に記録する第2の交替管理情報領域とがそれぞれの層の少なくともディスク内周側に設けられるとともに、
1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される
記録媒体。 - 上記交替管理情報は、上記2層以上の全ての記録層における交替管理情報である請求項1に記載の記録媒体。
- 2層以上の記録層を有し、1回のデータ書込が可能なライトワンス記録媒体において、データの記録再生を行う通常記録再生領域と、上記通常記録再生領域における欠陥に応じた交替処理による交替データを記録する交替領域と、上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報のうち最後の交替管理情報を記録する第1の交替管理情報領域と、上記交替管理情報を一時的に記録する第2の交替管理情報領域とがそれぞれの層の少なくともディスク内周側に設けられるとともに、1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される記録媒体に対する記録装置として、
データ書込を行う書込手段と、
1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始されるように順番に記録するように制御する制御手段と、
を備える記録装置。 - 2層以上の記録層を有し、1回のデータ書込が可能なライトワンス記録媒体において、データの記録再生を行う通常記録再生領域と、上記通常記録再生領域における欠陥に応じた交替処理による交替データを記録する交替領域と、上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報のうち最後の交替管理情報を記録する第1の交替管理情報領域と、上記交替管理情報を一時的に記録する第2の交替管理情報領域とがそれぞれの層の少なくともディスク内周側に設けられるとともに、1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される領域とが設けられる記録媒体に対する再生装置として、
データ読出を行う読出手段と、
1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始されるように順番に記録される上記交替管理情報のうち、有効な交替管理情報を判別し、データの読出要求の際に、有効な交替管理情報に基づいて、上記読出手段によるデータ読出動作を制御する制御手段と、
を備える再生装置。 - 2層以上の記録層を有し、1回のデータ書込が可能なライトワンス記録媒体において、データの記録再生を行う通常記録再生領域と、上記通常記録再生領域における欠陥に応じた交替処理による交替データを記録する交替領域と、上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報のうち最後の交替管理情報を記録する第1の交替管理情報領域と、上記交替管理情報を一時的に記録する第2の交替管理情報領域とがそれぞれの層の少なくともディスク内周側に設けられるとともに、1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される記録媒体に対する記録方法として、
1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始されるように順番に記録するように書込を行う
記録方法。 - 2層以上の記録層を有し、1回のデータ書込が可能なライトワンス記録媒体において、データの記録再生を行う通常記録再生領域と、上記通常記録再生領域における欠陥に応じた交替処理による交替データを記録する交替領域と、上記交替領域を用いた交替処理を管理する交替管理情報のうち最後の交替管理情報を記録する第1の交替管理情報領域と、上記交替管理情報を一時的に記録する第2の交替管理情報領域とがそれぞれの層の少なくともディスク内周側に設けられるとともに、1層目のディスクの内周側に存在するリードインにある上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始される記録媒体に対する再生方法として、
1層目のディスクの内周側にあるリードインに存在する上記第2の交替管理情報領域が、少なくとも全て記録済みとなった後に、2層目のディスクの内周側に存在するリードアウトにある上記第2の交替管理情報領域に上記交替管理情報の記録が開始されるように順番に記録される上記交替管理情報のうち、有効な交替管理情報を判別し、データの読出要求の際に、有効な交替管理情報に基づいてデータ読出動作を行う
再生方法。
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