JP5011326B2

JP5011326B2 - 情報記録媒体、アドレス生成及び検出方法、再生及び記録装置

Info

Publication number: JP5011326B2
Application number: JP2009040139A
Authority: JP
Inventors: 秋夫福島; 政和池田; 幸一廣瀬; 孝一郎西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: EP2221813B1; US20130044578A1; JP2010198665A; CN101814297B; EP2221813A1; MY151250A; BRPI1003674A2; US8488437B2; US8331214B2; CN101814297A; US20100214898A1; MX2010001994A; CN102394073A

Description

本発明は、光ディスクなどのアドレスが記録されている情報記録媒体、該情報記録媒体のアドレス生成方法及び検出方法、該情報記録媒体へのデータの記録を行う記録装置、該情報記録媒体からのデータの再生を行う再生装置、に関する。

特許文献1の図6において、Blu-ray Discのアドレス情報の相関を示しており、段落[0010]の記載「アドレスユニット番号（AUN）は、図6で示したように、物理的セクタ番号と連携し、かつ物理的ADIP（Address In Pre-groove）アドレスと連携するので、記録位置を探索するための参照情報として有用に使われる。」が示されている。図によれば、セクタ単位のデータに1アドレス割り付けられている物理的セクタ番号（Physical Sector Number、PSN）とウォブルに埋め込まれる物理的ADIPアドレス（Physical ADIP Address、PAA）との関係において、32*PSN＝3*PAAという関係であるが、PSNのビット31からビット27の5ビットはPAAに対応するビットを割り付けられていない。

特開2008-41243号公報

特許文献1のようなビット割り付けにおいて、PSNが従来の27ビットで表現されるデータ量では不足するような記録容量の拡大を行う場合、ウォブルに埋め込むべきPAAのビット数が足りなくなってしまう。また、通常の方法で記録容量の拡大に対応するためにPAAのビット数を拡張する場合には、ウォブルアドレス構造の大幅な改造が必要となってしまう。

本発明の第1の目的は、大幅なウォブル構造改造を実施しないで、等価的にウォブルアドレスビット数の拡張が可能な記録媒体、アドレス生成及び検出方法、再生及び記録装置を提供することである。

また、本発明の第２の目的は、ウォブルアドレスビット数の拡張が不要である従来の記録媒体と、ウォブルアドレスビット数の拡張が必要であり本発明で提示する新規の記録媒体との互換性を有する、再生及び記録装置を提供することである。

本発明は上記、第1、第2の目的を実現することを課題とする。

上記第1の目的を実現するための課題を解決するために、従来、ウォブルアドレスのうちPSN以外の情報を埋め込んでいた領域の一部にPSNを新規に記録するようにして、PSN記録領域の拡大を図る。また、従来は当該領域に記録していたが、前記PSN記録領域の拡大により、前記領域に記録できなくなったPSN以外の情報については、記録時にエンコード処理により当該情報に相当する情報を埋め込むようにし、再生時にはデコード処理により当該情報を復元して当該情報を使用する。

また、上記第2の目的を実現するための課題を解決するために、上記、従来の記録媒体と新規の記録媒体を識別し、その結果に応じて、ウォブルアドレスビットのエンコード処理とデコード処理を適合する記録媒体のものに切り替えて、情報の記録もしくは再生のためのアドレス生成もしくは検出の処理を行う。

本発明により、従来のウォブルアドレス構造のビット構成を大きく変更することなくウォブルアドレスビット数の拡張、すなわちPSN記録領域の拡大が可能となる。

本発明の第1の実施例である光ディスクのアドレスの相関図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのエンコード方法の一例を示す相関図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのエンコード時の値の一例を示す図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのデコード方法の一例を示す相関図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのデコード時の値の一例を示す図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのデコード処理の入出力データを示す図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのデコード処理の入出力データの値の一例を示す図である。本発明の第1の実施例における光ディスクのアドレスのデコード処理の状態遷移を示す図である。従来の光ディスクのアドレスのエンコード時の相関図である。従来の光ディスクのアドレスのデコード時の相関図である。本発明の第２の実施例における光ディスクのアドレスのエンコード方法と従来の光ディスクのアドレスのエンコード方法を選択的に切り替える場合のアドレスの相関図である。本発明の第２の実施例における光ディスクのアドレスのデコード方法と従来の光ディスクのアドレスのデコード方法を選択的に切り替える場合のアドレスの相関図である。本発明の第３の実施例における記録再生装置のブロック図である。本発明の第３の実施例における記録再生装置のアドレス検出のための処理フローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

まず、第1の目的を実現するための実施例について説明する。

図1は本発明の第1の実施例である多層光ディスクのアドレスの相関図である。101はセクタの物理的なセクタ番号であるPhysical Sector Number（以降、PSN）、102はクラスタ単位のデータに埋め込まれるアドレスであるAddress Unit Number（以降、AUN）、103はウォブルによる物理的なADIPアドレスであるPhysical ADIP Addressの実際のアドレス（以降、PAA）、104はPhysical ADIP Addressのうち、実際にウォブルに埋め込むアドレス（以降、PAAW）、105はエンコード処理、106はデコード処理を示す。
PAA 103の上位3bit（AA24〜AA22）に層番号ビットを割り付け、従来の 24ビット構成のPAA（AA23〜AA0）に対してAA24の1bitのアドレス拡張をした場合の例を示す。なお、本図を含め以降の図においては、各信号のビット番号の記載のない部分があるが、それらについては隣接する既知の番号から順を追うことで番号を確定することができるため、記載を省略したものである。
従来の構成と本発明の構成とを対比させて説明する。
従来の24ビット構成のPAA（AA23〜AA0）においては、3ビットの層番号はAA23〜AA21、19ビットのクラスタ番号はAA20〜AA2、2ビットのクラスタ内カウント値はAA1〜AA0に割り付けられており、この場合、3ビットの層番号により層番号7から層番号0までの最大8層ディスクまで対応可能な層情報と、19ビットのクラスタ番号により１層あたり32ギガバイト（64キロバイト×2¹⁹）のデータ容量のデータに対してアドレスを割り当てることが出来る。
ここで、１層あたり32ギガバイトを越え64ギガバイト未満の大容量光ディスクに適用することを想定する。この場合、19ビットではクラスタ番号が不足するため、従来、19ビットであったクラスタを20ビットに拡張すれば、１層あたり64ギガバイト（64キロバイト×2²⁰）のデータ容量のデータに対してアドレスを割り付けることが出来る。
しかし、その場合、従来の24ビット構成のPAA（AA23〜AA0）のままではクラスタビットを1ビット増やした分、他のビットを1ビット減らす必要が生じる。しかし、層番号のビット数を3ビットから2ビットに減らすと5層以上のアドレスを指定することができなくなる。そこで、層番号のビット数は、従来通り3ビットとし、その代わりに従来、2ビット（AA1〜AA0）であったクラスタ内カウントに対応するビット数を1ビットに減らしてAA0だけにする。

以下、図1に示されるアドレスの生成方法について説明する。PSNのうち上位4ビット（PS31〜PS28）はアドレスの生成には使用せず、下位 28ビット（PS27〜PS0）のアドレス範囲について、ウォブル上のアドレス範囲としてPAA 25ビット（AA24〜AA0）を割り当てる。
また、1クラスタに対応するPAA数は3であるため、従来は、PAAの下位2ビット（AA1〜AA0）で１クラスタ内でのPAAの数を示すよう、（AA1,AA0）＝（0,0）→（0,1）→（1,0）→（0,0）→（0,1）→（1,0）の順（数値では0→1→2→0→1→2の順）に進行するパターンとしていた。
しかし、本発明では前述の通りPAAビット数を1ビット増やすために、従来、2ビット（AA1〜AA0）であったクラスタ内カウントに対応するビット数を1ビットに減らしてAA0だけとした。そこでAA0の情報だけで従来のように１クラスタ内でのPAAの数を知ることができるように、記録時にエンコード処理105によりAA1およびAA0に相当する情報をPAAW（AW0）に埋め込み、再生時にはデコード処理106によりAA1およびAA0に相当する情報を復元する。
次に、エンコード処理105、デコード処理106について図を用いて説明する。
図2はエンコードの一例を示す。これは入力AA2,AA1,AA0から出力AW1,AW0を生成する際、AW1=AA2、AW0=AA0とし、AA1の値はAW1、AW0とは無関係とする。
図3は図2のエンコード処理105についてPAAとPAAWとの関係の一例を示したものである。
図4は図2のエンコードに対応したデコードを示す。
図5は図4のデコード処理106についてPAAとPAAWとの関係の一例を示したものである。
ここでデコード処理106について詳しく説明する。
図6はデコード処理106に直接関係するデコード処理部分を抜き出したものである。図6で示した入出力信号について、エンコード時、デコード時の値の一例を図7に示す。なお、（AA2,AA1,AA0）= (0,1,1),(1,1,1)の2つの場合については、上述の理由で存在しないため、エンコーダが取りうる状態は(1)から(6)の6状態である。
エンコード時のデータのうちAA1についてはPAAWから欠落しているため、デコード時にAW1（=AA2）とAW0（=AA0）からAA1と等価なAA1’を復元する。
図8はエンコーダが取りうる各状態間の状態遷移を示す。
ウォブルアドレスの検出方法として、誤検出や未検出を考慮して、アドレスを連続的に検出することで保護してアドレスの生成を行う。そこで、PAAW ビット1-0の下位アドレスの連続性をチェックすれば良い。方法としては例えば、まず、状態(1)から状態(6)のうちユニークな状態である状態(2)または状態(5)を検出し、次に状態(2)または状態(5)のいずれかの状態から正常な遷移順で状態遷移していることを適切な条件で確認する。これにより正常遷移が確認された後は、状態(1),(2),(3)ではAA1=0、状態(4),(5),(6)ではAA1=1とデコードすることで実現できる。なおここで正常な遷移順で状態遷移していることを確認するための適切な条件としては、例えば正常な遷移順で所定回数、本状態遷移を行うことなどが良い。
次に、本発明の第2の目的を実現するための実施例について説明する。
情報記録媒体として光ディスクを想定する。一般的に新規規格の光ディスクが市場に現れても、光ディスクのコスト、入手性、従来の記録再生機器との互換性などの点から、新規の光ディスクの需要が従来規格の光ディスクから新規規格の光ディスクに切り替わるわけではない。また、従来規格の光ディスクに記録した情報の再生や書き換えなどの用途も継続的にある。そのため、光ディスクの記録装置あるいは再生装置では、従来規格の光ディスクとの互換性を維持しつつ、更に新規規格の光ディスクへの適用を図ることが一般的である。
そのため、第1の実施例で述べた本発明の新規のアドレスシステムに対応する装置においても、従来のアドレスシステムとの互換性を維持することが望ましい。そこで、本実施例では、本発明の１層あたり32ギガバイトを越え64ギガバイト未満の大容量光ディスクに適用可能な新規のアドレスシステムと、１層あたり32ギガバイトまでの大容量光ディスクに適用可能な従来のアドレスシステムの両方に対応し、両者を切り替えられるようにする。
図9は、前記第1の実施例の説明においてアドレス拡張する前の状態として説明した19ビットのクラスタ番号により１層あたり32ギガバイト（64キロバイト×2¹⁹）のデータ容量のデータに対してアドレスを割り当てるときのPAAW Address生成をする場合について示す。この24ビット構成のPAA（AA23〜AA0）においては、3ビットの層番号はAA23〜AA21、19ビットのクラスタ番号はAA20〜AA2、2ビットのクラスタ内カウント値はAA1〜AA0に割り付けられており、3ビットの層番号により層番号7から層番号0までの最大8層ディスクまで対応可能な層情報と、19ビットのクラスタ番号により１層あたり32ギガバイト（64キロバイト×2¹⁹）のデータ容量のデータに対してアドレスを割り当てることが出来る。
また、図10は、前記第1の実施例の説明においてアドレス拡張する前の状態として説明した、19ビットのクラスタ番号により１層あたり32ギガバイト（64キロバイト×2¹⁹）のデータ容量のデータに対してアドレスを割り当てるときのPAA Address復調をする場合について示す。
第1の実施例で説明したように本発明のアドレスシステムは、PAAW Address生成をする場合は図1、PAA Address復調をする場合には図４となる。そこで、本実施例では図9、図10に示す従来のアドレスシステムと、図1、図4に示す本発明のアドレスシステムとを切り替えて、いずれか片方のアドレスシステムを選択して使用できるようにするための制御信号と、制御信号によって制御されるセレクタを配する。
図11はPAAW Address生成時、図12はPAA Address復調時における本実施例の切り替え可能なアドレスシステムを示す。両方とも従来と新規の2種のアドレスシステムを切り替えるための制御信号704と、制御信号704によって制御されるエンコード方法またはデコード方法を切り替えるセレクタ703を持つ。
制御信号704は2種の異なる規格およびアドレスシステムに対応した記録媒体を識別して適切なアドレスシステムを選択するための信号であり、通常、記録媒体にあらかじめ記録された対応規格識別情報（以降、識別情報と称する）をもとに生成する。2種の異なる規格に対応する記録媒体を識別するために識別情報になりうる情報には、さまざまな情報があるが、例えば、当該光ディスクが準拠する規格のVersion情報、Class情報、Disc Information、などがあげられる。またこれらの情報を直接用いるのではなく、これらと関係を持つ情報から間接的に得た情報を用いても良く、要は当該記録媒体に適用されているアドレスシステムを確定させることができる情報であれば良い。従って例えば従来のアドレスシステムは1層と2層の光ディスクに適用され、新規のアドレスシステムは3層以上の光ディスクに適用される場合には、識別情報として光ディスクの層数を示す情報を用いても良い。
次に、本発明の第3の実施例について説明する。

図13は第1の実施例で説明したアドレス生成により作成された光ディスクからデータを再生または光ディスクにデータを記録する記録再生装置のブロック図を示す。1201に光ディスク、1202にピックアップ、1203にスピンドルモータ、1204にアドレス復調回路、1205にデータ記録再生回路、1206にホストPC、1207にシステム全体を統括するマイコン、1208に識別情報検出回路、1209に光ディスク記録再生装置を示す。図1に示すアドレス生成方法を用いて作成された光ディスク1201から、ピックアップ1202を介して読み取られたウォブル信号は、識別情報検出回路1208によって検出された識別情報に基づいて生成された制御信号により適切なアドレス系が選択されたアドレス復調回路1204に入力されてアドレス情報の検出が行われる。これにより、データを記録再生するアドレス位置の検出が可能となり、ピックアップ1202及びデータ記録再生回路1205を介して得られるデータをホストPC1206とやり取りして、データの入出力すなわち、データの記録再生が可能となる。

図14は本実施例における処理の手順を示すフローチャートである。

まず、記録媒体の有無を検出する。…(1)
記録媒体が存在する場合は、次に記録媒体の種類を識別するための情報を検出する。…(2)
識別情報が当該装置がサポートしているものである場合は、次にアドレス検出システムの選択を行う。…(3)
次にアドレスの検出を行う。…(4)
次に所定のアドレスに対する情報の記録または再生を行う。…(5)
上述のステップに従い、適切なアドレス処理方法を選択して記録媒体が準拠する規格が規定するアドレス検出方法に基づいて、情報の記録、再生を行う。

以上、アドレス情報ビットを他のビットに情報として埋め込んでアドレスを生成し、検出時にアドレスを復元することで、ウォブルのアドレス構造を変えず、ウォブルに埋め込むアドレスのビット数を増やすことなく物理的位置を示すアドレスのビット数を拡張することが出来、これにより従来のアドレスシステムからの大きな変更を行うことなく、1層あたりの記録容量を拡大することが可能となす。

なお、これまでの実施例において、情報の埋め込み方法としてエンコード、デコードを用いて説明したが、本回路に限定されるものではなく、スクランブルの有無やスクランブル規則性の違いなどによるビット操作を用いて情報の埋め込み、情報の検出が可能であるような回路や方法であれば、同様に適用は可能である。

また、埋め込んだビットのビット数、埋め込んだビットのビットを配置する位置、スクランブル情報などの情報を埋め込むビット位置、アドレスのビット構成に関しても、本実施例に限定されるものではない。

また、本発明の実施例では記録される媒体として光ディスク、アドレスとしてウォブルに埋め込まれたアドレスを用いて説明したが、本実施例に限定されるものではなく、生成するアドレスに対してディスクから読み出されるアドレス情報のビット数が少なくなるようにビットを削減する考えが適用できれば、同様に適用は可能となる。

101…Physical Sector Number（PSN）、
102…Address Unit Number（AUN）、
103…Physical ADIP Address（PAA）、
104…Physical ADIP Address（PAAW）、
105…エンコーダ、
106…デコーダ、
701…Physical ADIP Address（PAA）、
702…Physical ADIP Address（PAAW）、
703…セレクタ、
704…制御信号、
1201…光ディスク、
1202…光ピックアップ、
1203…ディスクモータ、
1204…アドレス復調回路、
1205…データ記録再生回路、
1206…ホストPC、
1207…マイコン

Claims

複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体であって、
前記記録媒体は、前記エリアに対応した記録位置を示す物理アドレス情報をさらに有し、
前記物理アドレス情報の一部のビットは前記記録媒体に記録されず、
前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録され、
前記記録媒体に記録され、かつ、該記録媒体から検出された物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性に基づいて、前記記録媒体に記録されない前記物理アドレス情報の一部のビットが復元される記録媒体。
複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体に対するアドレス検出方法において、
前記エリアに対応した記録位置を示す物理アドレス情報の一部のビットは、前記記録媒体には記録されず、
前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録され、
前記記録媒体に記録され、該記録媒体から検出された物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性に基づいて、前記記録媒体に記録されない前記物理アドレス情報の一部のビットが復元されるアドレス検出方法。
複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体に情報を記録する記録装置であって、
前記記録媒体の前記エリアに対応した記録位置は物理アドレス情報によって示され、前記物理アドレス情報の一部のビットは前記記録媒体に記録されず、前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録されており、
前記記録媒体に記録された前記物理ウォブルアドレス情報を読み取る光ピックアップと、
情報を記録する所定のアドレス位置を特定し、前記所定のアドレス位置に情報を記録する記録回路と、を備え、
前記記録回路は、前記読み取られた物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性から前記記録媒体に記録しない一部のビットを復元して得た前記物理アドレス情報に基づいて、前記所定のアドレス位置を特定する記録装置。
複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体から情報を再生する再生装置であって、
前記記録媒体の前記エリアに対応した記録位置は物理アドレス情報によって示され、前記物理アドレス情報の一部のビットは前記記録媒体に記録されず、前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録されており、
前記記録媒体に記録された前記物理ウォブルアドレス情報を読み取る光ピックアップと、
情報を再生する所定のアドレス位置を特定し、前記所定のアドレス位置から情報を再生する再生回路と、を備え、
前記再生回路は、前記読み取られた物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性から前記記録媒体に記録しない一部のビットを復元して得た前記物理アドレス情報に基づいて、前記所定のアドレス位置を特定する再生装置。
複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体に情報を記録する記録方法であって、
前記記録媒体の前記エリアに対応した記録位置は物理アドレス情報によって示され、前記物理アドレス情報の一部のビットは前記記録媒体に記録されず、前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録されており、
前記記録媒体に記録された前記物理ウォブルアドレス情報を読み取るステップと、
情報を記録する所定のアドレス位置を特定し、前記所定のアドレス位置に情報を記録するステップと、を含み、
前記情報を記録するステップは、前記読み取られた物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性から前記記録媒体に記録しない一部のビットを復元して得た前記物理アドレス情報に基づいて、前記所定のアドレス位置を特定する記録方法。
複数のデータを記録するエリアを有する記録媒体から情報を再生する再生方法であって、
前記記録媒体の前記エリアに対応した記録位置は物理アドレス情報によって示され、前記物理アドレス情報の一部のビットは前記記録媒体に記録されず、前記記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報は、前記記録媒体に記録されない一部のビットを復元して所定のアドレス情報を得ることができるよう、該記録媒体に記録されない一部のビット以外の物理アドレス情報のビットの値と、並び順と、を変えずに物理ウォブルアドレス情報として前記記録媒体に記録されており、
前記記録媒体に記録された前記物理ウォブルアドレス情報を読み取るステップと、
情報を再生する所定のアドレス位置を特定し、前記所定のアドレス位置から情報を再生するステップと、を含み、
前記情報を再生するステップは、前記読み取られた物理ウォブルアドレス情報の下位２ビットの連続性から前記記録媒体に記録しない一部のビットを復元して得た前記物理アドレス情報に基づいて、前記所定のアドレス位置を特定する再生方法。