JP5269117B2 - 記録／再生方法及び記録／再生装置 - Google Patents

Description

本発明はディスク分野に係り、さらに具体的には、論理的オーバーライト（ＬＯＷ；Ｌｏｇｉｃａｌ ＯｖｅｒＷｒｉｔｅ）による読み取り−変更−書き込み（Ｒｅａｄ−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ；ＲＭＷ）を効率的に管理するための記録／再生装置、記録／再生方法及びその情報記録媒体に関する。

書換え型情報記録媒体の場合、一般的に欠陥管理のためにデータ領域の一部にスペア領域を用意する。すなわち、ユーザデータ領域（データ領域でスペア領域を除外した領域）に／からユーザデータを記録／再生する途中で欠陥を見つければ、その欠陥データを代替するための代替データをスペア領域に記録する。

また、追記型情報記録媒体の場合には、このような欠陥管理方法がＬＯＷに利用される。“ＬＯＷ”とは、追記型情報記録媒体に再記録されることと類似して使用可能にするための方法である。すなわち、ユーザデータ領域に既に記録されたデータを更新するために、まるでこの記録されたデータが欠陥データであるような取り扱いをし、これにより、この記録されたデータを代替するためのデータをスペア領域に記録しておくことである。このようにすることで、ユーザデータ領域に記録されたデータの論理的なアドレスを固定させつつ、この論理的なアドレスに対応する物理的なアドレスをスペア領域に記録されたデータのアドレスとすることによって、まるでホストの立場では、ユーザデータ領域にあるデータがその同じ位置で再記録だけ行われたかのように感じさせることができて、管理を容易にする。これは、ホストが論理的なアドレスのみに関与するためである。

しかし、ディスクの容量を最大限活用するために、欠陥管理によるＬＯＷ具現時にそのアップデートされるデータの記録をスペア領域に限定せず、ディスクのユーザデータ領域の未記録領域に記録し、それによる代替情報（代替エントリー）を用意する方法が提案された。

なお、ＬＯＷによる代替と欠陥による代替とを、図面を参照して簡略に紹介する。

図１Ａは、従来技術によるＬＯＷによる代替を説明するための参考図である。図１Ａを参照するに、媒体上の物理的空間Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３には、既にデータブロックＡ１、Ａ２、Ａ３が記録されている状態で、ホストがＡ１、Ａ２、Ａ３をＢ１、Ｂ２、Ｂ３にＬＯＷによりアップデートしようとしてオリジナル位置（original location）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に記録命令を下せば、ドライブシステムは、ＬＯＷによる代替により媒体上のユーザデータ領域内にあるＰ４、Ｐ５、Ｐ６にＢ１、Ｂ２、Ｂ３をアップデートし、その代替された状態を表すためにＰ１、Ｐ２、Ｐ３がＰ４、Ｐ５、Ｐ６に代替された状態を表すＤＦＬエントリーを生成する。

今後、ホストがデータＢ１、Ｂ２、Ｂ３を読み取るために、オリジナル位置に該当する論理アドレスに再生命令を下せば、ドライブシステムは、前記ＤＦＬエントリーから媒体上のＰ４、Ｐ５、Ｐ６に記録されたデータを再生してホストに伝送する。もし、この時Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６を再生できなければ、代替位置であるＰ４、Ｐ５、Ｐ６がユーザデータ領域にあるので、オリジナル位置のデータと同一であると見なせないので、ドライブシステムはＰ４、Ｐ５、Ｐ６を再生しようと再試図し続けるか、それでも再生できなければ再生できないとホストに報告する。

図１Ｂは、従来技術による欠陥による代替を説明するための参考図である。図１Ｂを参照するに、ホストが媒体上のオリジナル位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に該当する論理アドレスにデータＡ１、Ａ２、Ａ３を記録しようと記録命令を下した時、ドライブシステムがその論理アドレスに該当する媒体上の物理アドレスＰ１、Ｐ２、Ｐ３に前記データＡ１、Ａ２、Ａ３を記録する途中で物理ブロックＰ２が欠陥と見つけられて、Ａ２をスペア領域のＰ５に代替して記録し、その代替された状態を表すためにＤＦＬエントリーにＰ２がＰ５に代替できた状態を表すＤＦＬエントリーを生成する。

今後、ホストがＡ２を再生しようとオリジナル位置Ｐ２に該当する論理アドレスに再生命令を下せば、ドライブシステムは、前記ＤＦＬエントリーからその論理アドレスに該当する媒体上の物理アドレスＰ２がスペア領域のＰ５に代替されていることが分かり、Ｐ５を再生してデータＡ２をホストに伝送する。もし、Ｐ５を再生する途中で欠陥のような理由によってそのデータを再生できない場合、ドライブシステムは、前記Ｐ５がスペア領域内にある代替ブロックであることによって、オリジナルブロックにあるデータもＡ２であるということが分かるために、たとえＰ５位置のデータブロックＡ２を再生できないとしても、前記ＤＦＬエントリーからオリジナルブロックに該当するＰ２位置のデータブロックＡ２の再生のためにさらに試みることができるという長所を持つ。この時、もし、Ｐ２位置のデータブロックＡ２がエラー訂正できるならば、そのデータをホストに伝送できるという利点を持つ。

一方、ディスクの容量を最大限活用してＬＯＷによる代替と欠陥による代替とを区分して管理するために、ＬＯＷによる代替領域と欠陥発生による代替領域とを区分して使用する方法が脚光を浴びている。すなわち、欠陥による代替は、既存の欠陥代替のために割り当てたスペア領域に限定し、ＬＯＷによる代替は、スペア領域ではないデータ領域のユーザデータ領域、またはユーザデータ領域内の特定領域に代替する方法である。これにより、代替ブロックが欠陥による代替であるか、ＬＯＷによる代替であるかを代替エントリー（ＤＦＬ ｅｎｔｒｙ、“欠陥エントリー”または“欠陥／代替エントリー”とも呼ばれる）内の代替ブロックが記録された領域を判別することによって分かる。

追記型情報記録媒体において、その欠陥による代替ブロック内のユーザデータは、代替前ブロック内のユーザデータと同一である。しかし、ＬＯＷによる代替は、主にデータをアップデートするための用途であるために、代替ブロックのユーザデータと代替前ブロックのユーザデータとが同じであると保証できない。もし、代替エントリーの代替ブロックがスペア領域にあるならば、これは、欠陥により発生した代替エントリーということが分かり、それにより、オリジナルブロック内のユーザデータと代替ブロック内のユーザデータとが同一であるということが分かる。これにより、代替ブロックを再生時の欠陥などによってエラー訂正できなければ、前記代替エントリーのオリジナルブロックを再生してユーザデータが得られる。もちろん、オリジナルブロックが欠陥により代替されたためにエラー訂正が不可能であることもあるが、場合によっては、媒体の記録面についているホコリのようなエラー要素を除去することによりエラー訂正されることもあるからである。

このような背景でのように、欠陥による代替とＬＯＷによる代替とを区分する理由は、代替ブロック内のユーザデータがオリジナル位置のユーザデータと同一か否かを区分するためであるが、前記背景では、その二つの代替エントリー内の代替ブロックが記録された領域を区分することによってこれを区分しようとした。

一方、論理的なオーバーライトが具現される前の一般的な追記型媒体及び装置では、データの記録時にその記録時点を記録／再生単位の開始に限定した。これは、追記型情報記録媒体のオーバーライトできない特徴と、またホストはセクター（２０４８ｂｙｔｅｓ）単位でデータを管理し、情報保存装置は複数個のセクターで構成されたブロック単位で記録を行うことに起因する。

しかし、追記型情報記録媒体にその論理的なオーバーライトを具現することによって、その記録時点を敢えて記録／再生単位に制約する必要がなく、ホストで管理するセクター単位の記録が可能になる。これにより、追記型情報記録媒体及び装置においても、１ブロックの一部データに対するアップデートを行うためにＲＭＷが必要になる。この時、問題が発生しうる。すなわち、追記型情報記録媒体の既に記録されたブロックの一部のセクターにデータを論理的に上書きしようとする場合、ドライブシステムは、前記一部のセクターを含む一つのブロックを読み取った（Ｒｅａｄ）後、前記一部のセクターを前記ブロックにアップデートした（Ｍｏｄｉｆｙ）後、情報記録媒体の未記録領域に代替して記録を行う（Ｗｒｉｔｅ）。この時、もし既に記録されたブロックを再生する過程でそのブロックを再生できなければ、すなわち、ＥＣＣエラーが発生すれば、概念的にそのブロックは欠陥ブロックになるので、欠陥による代替を行わねばならない。このような状況で、情報記録媒体は欠陥による代替領域とＬＯＷによる代替領域とを区分して使用するために、この２つの状況が同時に発生したブロックに対する代替をどこに行うかという問題が引き起こされる。

本発明は、前記のような問題点を解決して、ＬＯＷによる代替のための代替領域と欠陥により代替のための代替領域とが区分されるシステムでＬＯＷによるＲＭＷを効率的に管理するための記録／再生装置、記録／再生方法及びその情報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、情報記録媒体において、前記媒体には、前記媒体に記録されたデータをアップデートするためのＬＯＷによる代替のための領域と、前記媒体に発生した欠陥の代替のための領域とが設けられ、前記媒体の所定領域に記録されたオリジナルブロックの少なくとも一部データに対するＬＯＷのためのＲＭＷ動作で、前記オリジナルブロックに対して欠陥が発生した場合、前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックは前記ＬＯＷによる代替のための領域に記録され、前記代替状態を表すための代替エントリーは、前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とを含んでいる。

前記代替ブロックは、記録または再生単位ブロックであり、ユーザデータを含んでいるデータ部分と前記オリジナルブロックの位置情報を含んでいる付加情報部分とを含むことが望ましい。

前記データ部分は、オーバーライトされた有効なデータ部分とパッディングデータが記録された有効でないデータ部分とを含むことが望ましい。

前記付加情報部分は、前記データ部分に前記有効なデータ部分と前記有効でないデータ部分とが含まれていることを表す状態情報をさらに含むことが望ましい。かかる状態情報は、セクター単位でデータが有効か否かを表すことが望ましい。

また、前記付加情報部分は、前記データ部分より優れたエラー訂正能力でもって記録されることが望ましい。

前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とは、前記媒体の物理的空間上のアドレスで表されることが望ましい。

本発明の他の特徴は、記録／再生装置において、情報記録媒体に／からデータを記録／再生する記録／再生部と、前記媒体に記録されたデータをアップデートするための代替データを、ＬＯＷによる代替のための領域に記録し、前記媒体に発生した欠陥を代替するための代替データを欠陥による代替のための領域に記録し、前記媒体の所定領域に記録されたオリジナルブロックの少なくとも一部データに対するＬＯＷのためのＲＭＷ動作で、前記オリジナルブロックに対して欠陥が発生した場合、前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックを前記ＬＯＷによる代替のための領域に記録するように前記記録／再生部を制御し、前記代替状態を表すための代替エントリーは、前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とを含んでいる代替エントリーを生成する制御部と、を備える。

本発明のさらに他の特徴は、記録／再生方法において、情報記録媒体に記録されたデータをアップデートするための代替データを、ＬＯＷによる代替のための領域に記録し、前記媒体に発生した欠陥を代替するための代替データを欠陥による代替のための領域に記録するステップと、前記媒体の所定領域に記録されたオリジナルブロックの少なくとも一部データに対するＬＯＷのためのＲＭＷ動作で、前記オリジナルブロックに対して欠陥が発生した場合、前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックを前記ＬＯＷによる代替のための領域に記録するステップと、前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とを含んでいる代替エントリーを生成するステップとを含む。

本発明によれば、欠陥による代替のための領域とＬＯＷによる代替のための領域とが区分されているシステムで、既に記録されたブロックの一部データをアップデートするためのＬＯＷのために、ＲＭＷの途中で欠陥が発生した場合にもこの欠陥ブロックを代替する代替ブロックをＬＯＷによる代替のための領域に記録することによって、ＬＯＷによるＲＭＷを効果的に管理してデータ再生の効率を高めることができる。

従来技術によるＬＯＷによる代替を説明するための参考図である。 従来技術による欠陥による代替を説明するための参考図である。 本発明による記録／再生装置の概略図である。 図２に図示された記録／再生装置の細部的なブロック図である。 本発明による情報記録媒体の構造図である。 図４に図示されたＤＦＬエントリーの構造を示す図である。 本発明による記録単位ブロックの構造を示す図である。 図６に図示された記録単位ブロックの具現例を示す図である。 本発明によってＲＭＷによるＬＯＷ時、オリジナルブロックの再生が成功する時のブロック処理方法を説明するための参考図である。 図８Ａに図示された方法によるＤＦＬエントリーを示す図である。 本発明によってＲＭＷによるＬＯＷ時、オリジナルブロックの再生が失敗した時のブロック処理方法を説明するための参考図である。 図９Ａに図示された方法によるＤＦＬエントリーを示す図である。 本発明によってＲＭＷによるＬＯＷ時、代替ブロックの再生が失敗した時のブロック処理方法を説明するための参考図である。 図１０Ａに図示された方法によるＤＦＬエントリーを示す図である。 本発明によってＲＭＷによるＬＯＷ時、ブロック処理方法を示すフローチャートである。

以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図２は、本発明による記録／再生装置の概略図である。図２を参照するに、本発明による記録／再生装置２００は、記録または再生が可能な装置であり、記録／再生部２２０及び制御部２１０を備える。記録／再生部２２０は、制御部２１０の制御によって、本発明による情報記録媒体であるディスク４００に／からデータを記録／再生する。制御部２１０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／再生部２２０を制御するか、記録／再生部２２０により再生されたデータを処理して有効なデータを得る。ディスク４００には、後述されるが、ＬＯＷが具現され、ＬＯＷによる代替領域と欠陥による代替領域とが区分されて設けられる。

記録時、制御部２１０は、ホストの命令によって、またはドライブシステム自体の制御によってＬＯＷを具現してデータを記録するように記録／再生部２２０を制御する。ＬＯＷは、追記型媒体のユーザデータ領域に記録されたデータをアップデートするために、そのアップデートされた、すなわち代替データをユーザデータ領域の未記録領域に記録し、ホスト側面から見る論理的アドレスは変わりなく元来のデータ及び代替データのアドレス情報を管理すること（これは、代替エントリーに作成してディスクに記録することにより行われる）をいう。本発明による制御部２１０は、１ブロックの一部のデータに対してＬＯＷしようとする場合にＲＭＷを行うが、ＲＭＷ動作中に代替しようとするオリジナルブロックに欠陥が発生した場合、このオリジナルブロックを代替する代替ブロックをＬＯＷによる代替のための領域の未記録領域に記録するように記録／再生部２２０を制御する。

図３は、図２に図示された記録／再生装置構成の細部的なブロック図である。図３を参照するに、ディスクドライブは、記録／再生部２２０としてピックアップを備える。ディスク４００は、ピックアップに装着されている。また、ディスクドライブは、制御部２１０としてホストＩ／Ｆ（イーンターフェース）２１１、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２１２、ＲＦ ＡＭＰ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２１３、サーボ２１４及びシステム制御器２１５を備える。

記録時、ホストＩ／Ｆ２１１は、ホスト２４０から既にディスクに記録されたブロックの一部のセクターをアップデートするためのデータと、前記アップデートされるデータの論理的アドレス情報と共に記録命令とを受信し、これをシステム制御器２１５に伝送する。

システム制御器２１５は、前記ホストＩ／Ｆ２１１から記録命令を受信して、記録に必要な初期化を行う。

システム制御器２１５は、既に記録されたブロックの一部のセクターを論理的にオーバーライト（上書き）するためにＲＭＷを行う。ＲＭＷの読み取り動作中にＥＣＣエラーのような、またはこれと類似した要因により既に記録されたブロックを再生できなくて欠陥ブロックと判断された場合、システム制御器２１５は、そのＬＯＷによるＲＭＷ中に見つけられた前記欠陥ブロックを代替するための代替ブロックを、ＬＯＷによる代替のための領域に記録する。この時、システム制御器は代替ブロックに、代替直前ブロックの位置情報と、このような代替ブロックにアップデートされた一部のセクターを除外した残りのセクターは有効でないデータを持っているということを表すための状態情報とを、付加情報として記録する。また、システム制御器は、オリジナルブロックが代替ブロックに代替されたことを表す代替状態を表すためのＤＦＬエントリーを生成して記録する。

例えば、ユーザデータ領域内にあるオリジナルブロックＡの一部のセクターを論理的にオーバーライトしようとする場合、オリジナルブロックＡを再生できなくて欠陥と判断された場合であっても、ユーザデータ領域内にある未記録領域ＢにオリジナルブロックＡを代替する代替ブロックＢを記録し、代替ブロックＢの付加情報には代替ブロックＢの位置情報と、代替ブロックＢで一部のセクターを除外した残りのセクターは有効でないデータを持っていることを表す状態情報と入れて記録する。この時、前記状態情報は、セクター単位で有効性如何を表す。

このようにＬＯＷによるＲＭＷの読み取り（Ｒｅａｄ）過程でアップデートしようとするオリジナルブロックを再生できなくても、このオリジナルブロック（すなわち、欠陥が発生したので欠陥ブロックである）を代替する代替ブロックをＬＯＷによる代替のための領域に記録する理由は、前記欠陥ブロックはＲＭＷ過程で検出され、ＲＭＷは追記型媒体及び装置にＬＯＷを具現して初めて発生させうるためである。言い換えれば、前記オリジナルブロックに欠陥がなくても前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックは、ＲＭＷを経てＬＯＷによる代替のための領域の未記録領域に記録されるので、前記オリジナルブロックに欠陥があっても前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックは、ＬＯＷによる代替のための領域の未記録領域に記録されることが望ましい。

これにより、今後のスペア領域内の最終代替ブロックＢを再生しようとする時、付加情報の状態情報を見て有効なデータであるか否かを判断し、有効なデータならば再生してホストに伝送すればよい。そして、もし前記最終代替ブロックが欠陥で再生できなければ、ＬＯＷのための代替領域にある代替ブロックであるためにオリジナルブロックにあるデータと異なって、再生のために再び試みるか、エラーをホストに報告すればよい。また、今後欠陥／代替エントリーを復旧しようとする場合は、付加情報に保存されている代替前ブロックの位置情報を追跡して復旧すればよい。またこれにより、欠陥による代替領域とＬＯＷによる代替領域の前記背景のようにそのまま維持して媒体使用の効率をそのまま維持できる。

ＤＳＰ２１２は、ホストＩ／Ｆ２１１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、これを既定の方式に変調する。ＲＦ ＡＭＰ２１３は、ＤＳＰ２１２から出力されたデータをＲＦ信号に変える。ピックアップ２５０は、ＲＦ ＡＭＰ２１３から出力されたＲＦ信号をディスク２３０に記録する。サーボ２１４は、システム制御器２１５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２５０をサーボ制御する。

再生時、ホストＩ／Ｆ２１１は、ホスト２４０から再生命令を受ける。システム制御器２１５は、再生に必要な初期化を行う。

本発明によってシステム制御器２１５は、前記のような状況での代替ブロックＢのパッディングデータが入っている位置を再生しようとする場合に、付加情報からこのパッディングデータが有効でないデータであるということを確認し、以前代替ブロックの位置情報から以前代替ブロックの再生を試みる。以前代替ブロックに欠陥があると見つけられたので、その再生を再び試みても正しく再生されないこともあるが、場合によってはホコリの除去などにより、以前には欠陥があったとしても以後に再びこの部分に対する再生が成功して有効なデータを得ることもある。

ピックアップは、ディスク４００にレーザービームを照射してディスク４００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 ＡＭＰ２１３は、ピックアップから出力された光信号をＲＦ信号に変え、ＲＦ信号から得られた変調されたデータをＤＳＰ２１２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２１４に提供する。ＤＳＰ２１２は、変調されたデータを復調してＥＣＣエラー訂正を経て得られたデータを出力する。

一方、サーボ２１４は、ＲＦ ＡＭＰ２１３から受けたサーボ信号とシステム制御器２１５から受けたサーボ制御に必要な命令とを受けて、ピックアップに対するサーボ制御を行う。ホストＩ／Ｆ２１１は、ＤＳＰ２１２から受けたデータをホスト２４０に送る。

図４は、本発明による情報記録媒体の構造図である。図４を参照するに、追記型情報記録媒体４００に記録されるデータ構造４００はリードイン領域４１０と、データ領域４２０と、リードアウト領域４３０とを備える。

リードイン領域４１０は、ディスク管理領域２ ４１１と、臨時ディスク管理領域（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｄｉｓｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ａｒｅａ：ＴＤＭＡ）４１２、ディスク管理領域１ ４１３などを備える。

ＴＤＭＡ４１２は、追記型情報記録媒体の管理のための臨時欠陥管理と臨時ディスク管理とのための情報を記録するための領域をいう。

このようなＴＤＭＡ４１２は、臨時欠陥情報（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｄｅｆｅｃｔ Ｌｉｓｔ：ＴＤＦＬ）４１４、臨時欠陥管理情報（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｄｉｓｃ Ｄｉｆｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ＴＤＤＳ）４１５、記録管理データ（Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄａｔａ：ＲＭＤ）４１６を含む。

前記ＴＤＦＬ４１４は、臨時欠陥に関する情報を表し、欠陥データの位置情報とこの欠陥データを代替する代替データの位置情報とを含む。特に、本発明によってＴＤＦＬ４１４は、欠陥発生による代替状態またはＬＯＷによる代替状態を表すための代替エントリー（ＤＦＬ ｅｎｔｒｙ）４１７を含む。

ＴＤＤＳ４１５は、前記ＴＤＦＬ、ドライブ領域の位置ポインタを持っており、また初期化時に割り当てられるスペア領域の位置及び大きさ情報、記録防止情報、データ領域に割り当てられた臨時欠陥管理領域の位置及び大きさ情報、ユーザデータ領域についての情報、それぞれのスペア領域で代替可能な位置情報、ユーザデータ領域の最後の記録アドレス情報などが記録される。

ＲＭＤ４１６は、ユーザデータ領域のそれぞれのクラスターに対する記録如何をビット値で表したユーザデータ領域の記録如何を表す情報をいう。

ディスク管理領域１ ４１３とディスク管理領域２ ４１１、ディスク管理領域３ ４３１、ディスク管理領域４ ４３２は、このような追記型媒体が最終化される場合に最終的な臨時ディスク管理情報を記録しておくための領域である。

データ領域４２０は、スペア領域４２１と、ユーザデータ領域４２２と、スペア領域４２３とが連続的に設けられている。

スペア領域４２１とスペア領域４２３とは、ユーザデータ領域４２２に記録されたデータを代替する代替データを記録するための領域である。本発明によってこのようなスペア領域には欠陥による代替データが記録される。

ユーザデータ領域４２２は、ユーザデータを記録するための領域であり、特に本発明によってＬＯＷによりユーザデータを代替する代替データはユーザデータ領域に記録される。このようなユーザデータ領域（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａ Ａｒｅａ）は、一つまたは複数の小領域に分けられて使われるが、ユーザデータの追加及びＬＯＷが可能であり、ＬＯＷによる代替はユーザデータ領域に制限するので、欠陥による代替領域とＬＯＷによる代替領域とが互いに区分される。言い換えれば、代替ブロックがユーザデータ領域内にあればＬＯＷによる代替ブロックであり、代替ブロックがスペア領域内にあれば欠陥による代替ブロックであるということが分かる。

図５は、図４に図示されたＤＦＬエントリーの構造を示す。図５を参照するに、代替エントリー４１７は、オリジナルアドレス５１０と代替アドレス５２０とを含む。

オリジナルアドレス５１０は、オリジナルブロックの物理的空間上でのアドレスを表し、代替アドレス５２０は、代替ブロックの物理的空間上でのアドレスを表す。すなわち、前記オリジナルアドレスは、ホストの記録命令時に論理アドレスに該当する物理アドレスであることが望ましく、前記代替アドレスは、最終的に代替された代替ブロックの物理アドレスであることが望ましい。ここで、“最終的に代替された代替ブロックの物理アドレス”の意味は次の通りである。オリジナルブロックに対してＬＯＷによる代替が１回行われて第１代替ブロックが生成された場合には、もちろん前記“最終的に代替された代替ブロックの物理アドレス”は、前記“第１代替ブロックの物理アドレス”を意味する。そして、オリジナルブロックに対してＬＯＷによる代替が複数回行われて複数個の代替ブロックが生成された場合には、前記“最終的に代替された代替ブロックの物理アドレス”は、複数個の代替ブロックのうち“一番最後に代替された代替ブロックの物理アドレス”を意味する。

図６は、本発明による記録単位ブロックの構造である。図６を参照するに、記録単位ブロック６００は、データ部分６１０と付加情報部分６２０とで形成される。

データ部分６１０は、ユーザデータを含んでいる部分である。本発明によってオリジナルブロックがＲＭＷによりＬＯＷされた場合、オリジナルブロックの再生が正常になって欠陥がない場合には、データ部分６１０はいずれも有効なデータを含んでおり、オリジナルブロックの再生が正常にならずに欠陥が発生した場合に、データ部分６１０は少なくとも一部がオーバーライトされたデータとパッディングされたデータを含んでいる。ここで、少なくとも一部がオーバーライトされたデータは有効なデータを表し、パッディングされたデータは有効でないデータを表す。

付加情報部分６２０は、ユーザデータに関する付加的な情報を含んでいる部分である。付加情報部分６２０は、以前代替ブロックの位置情報６２１と、データ部分６１０に入っているユーザデータに関するセクターの有効性情報６２２とを含むことが望ましい。

代替が１回行われた場合には、以前代替ブロックの位置情報６２１はオリジナルブロックの位置情報を表し、代替が２回以上行われた場合には、以前代替ブロックの位置情報６２１は直前の代替ブロックの位置情報を表す。したがって、各代替ブロックは前記オリジナルブロックを追跡できるように、さらに他の代替ブロックまたはオリジナルブロックを参照する。

有効性情報６２２はセクター単位でデータの有効性如何を表すが、データ部分に含まれているデータがいずれも有効であれば、有効性情報６２２はあらゆるデータセクターが有効であるということを表す状態情報を持ち、データ部分に含まれているデータが一部有効であれば、有効性情報６２２は一部データは有効であるということを表し、残りのデータは有効でないということを表す状態情報を持つ。

ここで、付加情報部分６２０は、データ部分６１０と別途のエラー訂正構造を持ち、付加情報部分のエラー訂正能力がデータ部分のエラー訂正能力よりさらに優秀であるように記録単位ブロックが記録されることが望ましい。

すなわち、本発明による記録／再生ブロックは、ユーザデータのためのエラー訂正ブロックと付加情報のためのエラー訂正ブロックとに区分されていて、ユーザデータのためのエラー訂正ブロックがエラー訂正不可であっても、付加情報のためのエラー訂正ブロックはエラー訂正可能な構造であることが望ましい。一例として、ブルーレイのＥＣＣフォーマットのユーザデータのためのＬＤＣクラスターと付加情報のためのＢＩＳクラスターのように、ＢＩＳクラスターのエラー訂正能力に優れた構造であることが望ましい。

図７は、図６に図示された記録単位ブロックの具現例であり、“インターリビングエンコーディング”によりエンコーディングされた形態である。

“インターリビングエンコーディング”は、“ＬＤＣブロック”と呼ばれるユーザ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ーにインターリビングに配列して記録し、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データを含むブロックをエラー訂正する。

図７を参照するに、ユーザデータ７１１は、複数のデータフレームに分けられる。かかるユーザデータはデータブロック７１２を形成し、データブロック７１２に所定数のローパリティを付加することでＬＤＣブロック７１３が形成される。そして、このようなＬＤＣブロック７１３は、既定の配列によりＥＣＣクラスター７１４を構成する。このようなＥＣＣクラスター７１４は、物理クラスターブロック７３０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７１５、媒体上の物理的な位置と関連した物理アドレス７１６、本発明による付加情報７２０が結合してアクセスブロック７１７を形成する。次いで、アクセスブロック７１７に所定数のローのパリティが付加されてＢＩＳブロック７１８を形成する。このようなＢＩＳブロック７１８が所定の配列によりＢＩＳクラスター７１９に配列される。このようなＢＩＳクラスター７１９が物理クラスターブロック７３０のＢＩＳカラムに分散されて満たされる。そして、このような物理クラスターブロック７３０に１カラムの同期化ビットグループが付加されて物理クラスターが形成される。このようにインターリビング方式によりデータを配列することによってエラー訂正能力を向上させることができ、特に、ユーザデータ部分より付加情報部分のエラー訂正能力を向上させることができる。

なお、本発明によってオリジナルブロックの少なくとも一部データをアップデートするためのＬＯＷのために、ＲＭＷ時のブロック処理方法を図８Ａないし図１０Ｂを参照して詳細に説明する。

図８Ａは、本発明によってオリジナルブロックの少なくとも一部データをアップデートするためのＬＯＷのために、ＲＭＷ時のオリジナルブロックの再生が成功する時のブロック処理方法を説明するための参考図である。図８Ａを参照するに、オリジナルブロックＰａの一部のセクターに入っているＢをＢ’にアップデートしようとして、ＬＯＷによるＲＭＷ時のオリジナルブロックＰａを再生する過程で再生が成功して、成功的に代替ブロックＰｂに代替された場合を表す。

ホストがオリジナルブロックＰａのＢが記録された位置にＢ’をアップデートしようとして記録命令を下せば、ドライブシステムは、先ずオリジナルブロックＰａを読み取って（Ｒｅａｄ）Ｂ’に該当するセクターを変更（Ｍｏｄｉｆｙ）した後、ＬＯＷによる代替のための領域のうち未記録領域に書き込む（Ｗｒｉｔｅ）。

この時、代替ブロックＰｂ ８００は、データ部分８１０と付加情報部分８２０とを備え、付加情報部分８２０には、代替以前のブロック、すなわちオリジナルブロックＰａの位置情報８２１と、ＲＭＷ過程でエラーが発生していないためにブロックのあらゆるセクターが有効であるという状態情報８２２とが含まられる。

そして、このような代替状態を表すために、図８Ｂに示したように、オリジナル位置Ｐａにあったブロックが代替位置Ｐｂに代替されたということを表すＤＦＬエントリーを生成して欠陥情報をアップデートする。

図９Ａは、本発明によってオリジナルブロックの少なくとも一部データをアップデートするためのＬＯＷのために、ＲＭＷ時のオリジナルブロックの再生が失敗した場合のブロック処理方法を説明するための参考図である。図９Ａを参照するに、オリジナルブロックＰａの一部のセクターに保存されているＢをＢ’にアップデートしようとして、ＬＯＷによるＲＭＷ時のオリジナルブロックＰａを再生する過程で再生が失敗して、オリジナルブロックＰａを代替する代替ブロックＰｂがＬＯＷによる代替領域に代替された場合を表す。

ホストが、オリジナルブロックＰａのＢが記録された位置にＢ’をアップデートしようとして記録命令を下せば、ドライブシステムは、先ずオリジナルブロックＰａを読み取って（Ｒｅａｄ）Ｂ’に該当するセクターを変更した（Ｍｏｄｉｆｙ）後、ＬＯＷによる代替領域の未記録領域に代替する。しかし、オリジナルブロックＰａの再生が失敗したため、Ｂ’が記録されたセクターを除外した残りのセクターを００ｈのような値にパッディングしてＢ’と共に代替ブロックＰｂに書き込まれる（Ｗｒｉｔｅ）。

この時、代替ブロックＰｂ９００はデータ部分９１０と付加情報部分９２０とを備え、付加情報部分９２０には代替以前のブロック、すなわちオリジナルブロックＰａの位置情報９２１が含まれ、また、ＲＭＷ過程でエラーが発生したため、パッディングされた部分に該当するセクターの状態情報を有効でないと表し、Ｂ’に該当するセクターは有効であるという状態情報９２２が含まられる。

そして、このような代替状態を表すために、図９Ｂに示したように、オリジナル位置Ｐａにあったブロックが代替位置Ｐｂに代替されたということを表すＤＦＬエントリーを生成して欠陥情報をアップデートする。

図１０Ａは、本発明によってＲＭＷによるＬＯＷ時の第１代替ブロックの再生が失敗した時のブロック処理方法を説明するための参考図である。図１０Ａを参照するに、オリジナルブロックＰａに入っているデータＡとＢはＡ’とＢ’にアップデートされてＬＯＷにより第１代替ブロックＰｂに代替されており、第１代替ブロックＰｂの付加情報部分には、オリジナルブロックの位置情報Ｐａとあらゆるセクターが有効であるという状態情報とが含まれている。

この時、データＢが保存されている物理的な位置に対応する論理的な空間にはＢ’が記録されている。以後、ホストが再び論理空間のＢ’が保存されている位置にＢ”にデータをアップデートしようとして前記論理空間に該当する位置にＢ”の記録命令を下せば、ドライブシステムは、前記論理空間の位置に対応する物理空間の位置を計算する。もちろん、その物理空間の位置はオリジナルブロックＰａの一部のセクターになる。

この時、ドライブシステムは、欠陥リストからオリジナルブロックＰａが第１代替ブロックＰｂに代替されていることが分かり、第１代替ブロックＰｂをＲＭＷのために先ず読み取る。この時、第１代替ブロックＰｂの再生が失敗すれば、ドライブシステムは、ＬＯＷによる代替領域の未記録領域に第２代替ブロックＰｃを記録する。この時、第１代替ブロックＰｂの再生失敗のため、第２代替ブロックＰｃでＡ’のデータはそのまま記録されず“００ｈ”のような値にパッディングされ、Ｂ’はＢ”にアップデートされた。

この時、第２代替ブロックＰｃ１０００は、データ部分１０１０と付加情報部分１０２０とを備え、付加情報部分１０２０には、代替以前のブロック、すなわち、第１代替ブロックＰｂの位置情報１０２１が含まれ、また、ＲＭＷ過程でエラーが発生したため、パッディングされた部分に該当するセクターの状態情報を有効でないと表し、Ｂ”に該当するセクターは有効であるという状態情報１０２２が含まられる。

そして、このような代替状態を表すために、図１０Ｂに示したようにＢ”のアップデート前ＤＦＬエントリーを、オリジナル位置Ｐａにあったブロックが代替位置Ｐｃに代替されたということを表すＤＦＬエントリーに変更して欠陥情報をアップデートする。

図１１は、本発明によってドライブシステムがＲＭＷによるＬＯＷ時のブロック処理方法を示すフローチャートである。

ドライブシステムが、追記型媒体に記録されたブロックＰａの一部データＢをＢ’にアップデートせよという命令をホストから受信する（１１００）。このような追記型媒体には、ＬＯＷによる代替のための領域と欠陥による代替のための領域とが設けられる。

次いで、ドライブシステムは、ブロックＰａのＬＯＷをＲＭＷを通じて行うために媒体に記録されたブロックＰａの再生を試みる（１１１０）。

ドライブシステムはブロックＰａの再生が成功したかどうかを判断して、再生が成功した場合に、すなわちブロックＰａに欠陥がない場合には、ブロックＰａのＢをＢ’に変更（ｍｏｄｉｆｙ）してアップデートされたブロックＰｂのデータ部分を生成する（１１３０）。

そして、ドライブシステムは、ブロックＰｂの付加情報部分には代替以前の位置であるブロックＰａの位置情報と共にあらゆるセクターが有効であるという状態情報を含める（１１４０）。

そして、ドライブシステムは、このようにデータ部分と付加情報部分とが備えられたブロックＰｂを、ＬＯＷによる代替のための領域であるユーザデータ領域の未記録領域に記録する（１１７０）。

次いで、ドライブシステムは、ブロックＰａがブロックＰｂに代替されたことを表すＤＦＬエントリーを生成する（１１８０）。

ステップ１１２０でブロックＰａの再生が失敗した場合、すなわち、ブロックＰａに欠陥がある場合にドライブシステムはブロックＰａのＢをＢ’に変更し、残りの部分には意味のないパッディングデータを満たしてアップデートされたブロックＰｂのデータ部分を生成する（１１５０）。

次いで、ドライブシステムは、ブロックＰｂの付加情報部分には、代替以前の位置であるブロックＰａの位置情報、及びＢ’は有効なデータであり、ブロックＰｂの残りの部分は有効でないデータであることを表す状態情報を含める（１１６０）。

次いで、ステップ１１７０に進めて、この代替ブロックＰｂをＬＯＷによる代替のための領域であるユーザデータ領域の未記録領域に記録し（１１７０）、ブロックＰａがブロックＰｂに代替されたことを表すＤＦＬエントリーを生成する（１１８０）。

以上説明したような記録または再生方法はまた、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、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、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードが保存されて実行される。そして、前記記録または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ーにより容易に推論できる。

これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。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ことを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は詳細な説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。

２００ 記録再生装置
２１０ 制御部
２１１ ホストＩ／Ｆ
２１２ ＤＳＰ
２１３ ＲＦ ＡＭＰ
２１４ サーボ
２１５ システム制御部
２２０ 記録／再生部
２４０ ホスト
４００ ディスク
４１０ リードイン領域
４１１，４１３，４３１，４３２ ディスク管理領域
４１４ ＴＤＦＬ
４１５ ＴＤＤＳ
４１６ ＲＭＤ
４１７ ＤＦＬエントリー
４２０ データ領域
４２１，４２３ スペア領域
４２２ ユーザデータ領域
４３０ リードアウト領域
５１０ オリジナルアドレス
５２０ 代替アドレス
６００ 記録単位ブロック
６１０，８１０，９１０，１０１０ データ部分
６２０，８２０，９２０，１０２０ 付加情報部分
７１１ ユーザデータ
７１２ データブロック
７１３ ＬＤＣブロック
７１４ ＥＣＣクラスター
７１５ 論理アドレス及び制御アドレス
７１６ 物理アドレス
７１７ アクセスブロック
７１８ ＢＩＳブロック
７１９ ＢＩＳクラスター
７２０ 付加情報
８００，９００，１０００ 代替ブロック
Ａ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３ データブロック
Ｐ１〜Ｐ６ 物理的空間

Claims (13)

1. 記録／再生方法において、
   情報記録媒体に記録されたデータをアップデートするための代替データを、論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録し、前記媒体に発生した欠陥を代替するための代替データを欠陥による代替のための領域に記録するステップと、
   前記媒体の所定領域に記録されたオリジナルブロックの少なくとも一部データに対する論理的オーバーライトのための読み取り−変更−書き込み動作で、前記オリジナルブロックに対して欠陥が発生した場合、前記オリジナルブロックを代替する代替ブロックを前記論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録するステップと、
   前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とを含んでいる欠陥エントリーを生成するステップと、を含み、
   前記代替ブロックを記録するステップは、
   前記代替ブロックをユーザデータを含んでいるデータ部分と、前記オリジナルブロックの位置情報を含んでいる付加情報部分とで構成するステップと、
   前記代替ブロックが前記オリジナルブロックの前記部分的なデータをアップデートするためのデータのみを含む場合、前記代替ブロックで前記部分的なデータを持つセクターではないセクターは無意味なデータを持っていることを表す付加情報を保存するステップと、を含み、
   前記付加情報部分は、前記代替ブロックのセクター単位で有効なデータが記録されているか、又はパッディングデータが記録されているかどうかを表す状態情報を更に含む、
   ことを特徴とする記録／再生方法。
2. 前記データ部分は、オーバーライトされた有効なデータ部分と、パッディングデータが記録された有効でないデータ部分とを含むことを特徴とする請求項１に記載の記録／再生方法。
3. 前記状態情報は、セクター単位でデータが有効か否かを表すことを特徴とする請求項２に記載の記録／再生方法。
4. 前記代替ブロックを記録するステップは、
   前記付加情報部分が、前記データ部分より優れたエラー訂正能力でもって記録されるように処理するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の記録／再生方法。
5. 前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とは、前記媒体の物理的空間上のアドレスで表されることを特徴とする請求項１に記載の記録／再生方法。
6. 記録／再生装置において、
   情報記録媒体に／からデータを記録／再生する記録／再生部と、
   前記媒体上に記録されたデータをアップデートするための代替データを、論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録し、前記媒体上に発生した欠陥を代替するための代替データを欠陥による代替のための領域に記録し、前記媒体の所定領域に記録された第１ブロックの少なくとも一部データに対して、ＬＯＷによる代替のために読み取り−変更−書き込みプロセス中に前記第１ブロックで欠陥が発生した場合、ＬＯＷによる代替のための領域に前記第１ブロックを代替する第２ブロックを記録するように前記記録／再生部を制御し、前記データの代替状態を表すために、前記第１ブロックの位置情報及び前記第２ブロックの位置情報を含む欠陥リストエントリーを生成する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第２ブロックに前記第１ブロックの位置情報を保存し、
   前記第２ブロックは、ユーザデータを含んでいるデータ部分と、前記第１ブロックの位置情報を含んでいる付加情報部分とで構成されるよう記録され、
   前記付加情報部分は、前記第２ブロックのセクター単位で有効なデータが記録されているか、又はパッディングデータが記録されているかどうかを表す状態情報を更に含み、
   前記第２ブロックが前記第１ブロックの前記部分的なデータをアップデートするためのデータのみを含む場合、前記制御部は、前記第２ブロックで前記部分的なデータを持つセクターではないセクターは無意味なデータを持っていることを表す付加情報を保存する、
   ことを特徴とする記録／再生装置。
7. 前記第１ブロックは、オリジナルブロックまたは以前に記録された代替ブロックであることを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
8. 前記制御部は、前記第１ブロックが前記第２ブロックに代替されたことを表すＤＦＬエントリーを生成することを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
9. 前記アップデートされたデータが連続的に再生される場合、前記制御部は、前記アップデートされたデータを再生するために前記付加情報を参照することを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
10. 前記付加情報は、前記第２ブロックが有効かどうかをセクター単位で表す状態情報をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
11. ＬＯＷによる代替のために、前記読み取り−変更−書き込みプロセス中に前記第１ブロックの再生が成功した場合、前記制御部は、前記第１ブロックに記録されたデータをアップデートデータに変更し、前記第２ブロックに前記変更されたデータを記録することを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
12. ＬＯＷによる代替のために、前記読み取り−変更−書き込みプロセス中に前記第１ブロックの再生が失敗した場合、前記制御部は、前記第２ブロックの一つ以上のセクターに代替データのみを記録し、前記第２ブロックの残りのセクターにパッディングデータを記録することを特徴とする請求項６に記載の記録／再生装置。
13. 論理的オーバーライトによる代替のための領域と、媒体に発生した欠陥を代替するための領域とを含む情報記録媒体からデータを再生する方法であって、
    オリジナルブロックの位置情報と代替ブロックの位置情報とを含む欠陥エントリーを再生するステップと、
    前記欠陥エントリーを利用して前記論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録された代替ブロックのデータ部分を再生するステップとを含み、
    前記代替ブロックは、前記オリジナルブロックの少なくとも一部のデータに対する論理的オーバーライトのための読み取り−変更−書き込み動作において前記オリジナルブロックに対して欠陥が発生した場合に、前記オリジナルブロックを代替して前記論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録されたブロックであり、
    前記代替ブロックは、ユーザデータを含んでいるデータ部分と、前記オリジナルブロックの位置情報を含んでいる付加情報部分とで構成され、前記付加情報部分は、前記代替ブロックのセクター単位で有効なデータが記録されているか、又はパッディングデータが記録されているかどうかを表す状態情報を更に含み、
    前記方法は、
    前記オリジナルブロックの位置情報と前記代替ブロックの位置情報とを含む欠陥エントリーを再生するステップと、
    前記欠陥エントリーに含まれる前記代替ブロックの位置情報に従って、前記論理的オーバーライトによる代替のための領域に記録された代替ブロックを特定するステップと、
    前記特定された代替ブロックの付加情報部分に含まれる状態情報が有効なデータが記録されていると示すセクターに記録されたデータ部分を再生することにより、前記ユーザデータを再生するステップと、
    を含む、ことを特徴とする情報記録媒体からデータを再生する方法。
    

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