KR20050093655A

KR20050093655A - 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20050093655A
Application number: KR1020040039141A
Authority: KR
Inventors: 박용철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-09-23
Also published as: RU2385506C2; RU2006136782A

Abstract

본 발명은 고밀도 광디스크에 관한 것으로, 특히 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)와 같은 고밀도 광디스크에서 PAC을 기록하고 이를 이용하여 데이터를 기록 재생하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크내 PAC 영역을 할당하고, 상기 PAC 영역내 하나의 유효한 PAC을 이용하여 상기 디스크에 대한 데이터의 기록/재생을 관리함으로써, 고밀도 광디스크에서 효율적으로 PAC을 관리하며, 데이터를 기록 재생하는 효과가 있다.

Description

고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치{Method of recording / reproducing in High density optical disc and Apparatus of the same}

본 발명은 고밀도 광디스크에 관한 것으로, 특히 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)와 같은 고밀도 광디스크에서 PAC을 기록하고 이를 이용하여 데이터를 기록 재생하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

광 기록매체로서 대용량의 데이터를 기록할 수 있는 광 디스크가 널리 사용되고 있다. 그 중에서도 최근에는 고화질의 비디오 데이터와 고음질의 오디오 데이터를 장시간 동안 기록하여 저장할 수 있는 새로운 고밀도 광기록 매체(HD-DVD), 예를들어 블루레이 디스크(Blu-ray Disc, 이하 "BD"라고 한다)가 개발되고 있다.

차세대 HD-DVD 기술인 블루레이 디스크(BD)는 기존의 DVD를 현저하게 능가하는 데이터를 구비할 수 있는 차세대 광기록 솔루션으로 근래에 다른 디지털기기와 함께 이에 대한 세계 표준의 기술사양이 정립되고 있다.

관련하여, 상기 블루레이 디스크(BD)에 관련된 각종 표준안이 마련되고 있으며, 재기록 가능한 블루레이 디스크(BD-RE)에 이어 1회 기록 가능한 블루레이 디스크(BD-WO) 및 기록 완료된 재생 전용의 블루레이 디스크(BD-ROM)에 대한 각종 표준안이 마련되고 있다.

이러한 표준화 단계의 진행중에 최근에는 상기 블루레이 디스크(BD-RE/R/ROM)의 기록 재생 방법으로서, 상기 블루레이 디스크의 새로운 기능을 새로운 버전(version)에 도입하고자 하는 경우, 기존 버전을 지원하는 드라이브(drive)에서 이를 지원하지 못하여 발생하는 문제를 해결하고자 PAC(Physical Access Control) 방법이 논의되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 고밀도 광디스크에서 PAC 방법과 이를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법을 제안하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 PAC의 효율적인 관리 방법을 제안하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 PAC을 이용하여 데이터를 기록 관리하는 광기록 재생 장치를 제안하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법은, 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크내 PAC 영역을 할당하고, 상기 PAC 영역내 하나의 유효한 PAC을 이용하여 상기 디스크에 대한 데이터의 기록/재생을 관리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른, 호스트의 명령에 따라 광디스크에 데이터의 기록을 수행하는 방법에 있어서, 상기 기록이 종래 버전의 기록 재생 장치에 없는 새로운 기능인 경우 또는 사용자의 요구에 따라 디스크상의 특정 영역에 대한 기록/재생을 제한하고자 하는 경우, 상기 영역에 관한 제어 정보를 디스크상의 PAC 영역에 Unknown PAC rule로써 기록하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 PAC을 이용한 데이터 기록 재생 방법은, DDS 정보를 통해 하나의 유효한 PAC의 위치를 확인하는 단계와, 상기 유효한 PAC의 PAC_ID를 확인하는 단계와, 상기 확인된 PAC_ID가 인식 불가한 경우 상기 유효한 PAC_ID에 기록된 Unknown PAC Rule에 따라 데이터의 기록 재생을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 PAC을 이용한 데이터 기록 재생 장치는, 디스크상 유효한 PAC의 위치 정보가 독출되어 저장되는 메모리와, 상기 유효한 PAC의 PAC_ID를 확인하여, 확인된 PAC_ID가 인식 불가한 경우 상기 유효한 PAC_ID에 기록된 Unknown PAC Rule에 따라 데이터의 기록 재생을 수행하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 새로운 기술의 출현에 따라 본 발명에서 출원인이 가장 적합하다고 판단한 용어도 임의로 사용하였으며, 이에 대해서는 해당 설명부에서 용어의 의미를 명확히 설명하기로 한다. 따라서, 본 발명을 이해함에 있어 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀 두고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 영역을 나타낸 도면이다.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 고밀도 광디스크는 크게, 디스크의 내주에서 외주 방향으로 리드-인 영역(Lead-in Zone), 데이터 영역(Data Zone), 리드-아웃 영역(Lead-out Zone)이 구분 할당된다.

상기 리드-인 영역 내에는 디스크의 각종 관리 정보가 기록되는 인포 2(INFO 2) 영역과 인포 1(INFO 1) 영역이 구분 할당되며, 상기 인포 2 영역과 인포 1 영역에 본 발명에 따른 PAC(Physical Access Control) 영역(Zone)이 각각 존재한다.

이때, 상기 인포 2 영역에 할당된 PAC 영역을 편의상 PAC 2 영역이라 하며, 상기 인포 1 영역에 할당된 PAC 영역을 PAC 1 영역이라 한다. 이때, 상기 PAC 2 영역 및 PAC 1 영역 중 하나에는 원본(original) PAC이 기록되며, 다른 하나에는 상기 원본 PAC의 복사본이 기록되는 백업(back up) 영역으로 활용되는바, 디스크의 내주로부터 외주로의 기록 방향을 고려해볼때 원본 PAC이 기록되는 영역으로는 PAC 2 영역이, 백업 PAC가 기록되는 영역으로는 PAC 1 영역이 바람직하다 할 것이다.

상기 PAC 영역은 새로운 버전의 드라이브에서 추가되는 기능을 종래 버전의 드라이브에서 인식하지 못하여 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위한 영역으로, 이를 위해 종래 버전의 드라이브를 위한 "unknown rule"을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 "unknown rule"에는 디스크 상의 예측 가능한 동작, 즉 읽기, 쓰기 등의 기본적인 제어에서부터 결함 영역의 선형적 대체(Linear Replacement), 논리적 중첩 기록(Logical Overwrite)등의 제어를 위한 규칙(rule)이 정의된다. 이를 위해, 상기 "unknown rule"이 적용되는 디스크상의 영역을 두게 되는데, 상기 영역에는 디스크 전체 또는 디스크상의 일정 부분이 정의되는 세그먼트(Segment)가 있다.(이에 관한 좀 더 자세한 사항은 후술하기로 한다.)

따라서, 새로운 버전의 광디스크 드라이브(drive)는 상기 "unknown rule"을 통해, 종래 버전의 드라이브가 엑세스(access) 가능한 디스크상의 영역을 정의해줌으로써, 종래 버전의 드라이브의 불필요한 엑세스 동작을 줄이게 된다.

또한, 이러한 PAC을 통해 종래 버전의 드라이브를 위한 디스크상의 엑세스 가능한 영역을 디스크상의 물리적 영역에서 정의하게 됨으로, 사용자 데이터가 기록된 데이터 영역을 좀 더 견고(robust)하게 보호하며, 헤킹(hacking)과 같은 외부로부터의 불법적인 접근을 차단할 수 있게 된다.

한편, 상기 PAC 2,1 영역이 존재하는 리드-인 영역내의 인포 2 영역과 인포 1 영역을 고밀도 광디스크의 기록 가능한 특성에 따라 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 인포 2 영역과 인포 1 영역의 구성을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 2와 같이, 고밀도 광디스크 중 재기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-RE)의 경우, 인포 2 영역은 본 발명에 따른 32 클러스터의 PAC 2 영역과, 결함 관리를 위한 32 클러스터의 DMA(Defect Management Area)2 영역과, 제어 정보가 기록되는 32 클러스터의 CD(Control Data)2 영역과, 버퍼 영역인 32 클러스터의 BZ(Buffer Zone)3 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성된다.

또한, 인포 1 영역은 버퍼 영역인 32 클러스터의 BZ2 영역과, 드라이브 고유의 특별한 정보를 저장하기 위한 드라이브 영역인 32 클러스터의 Drive Area와, 결함 관리 영역인 32 클러스터의 DMA 1 영역과, 제어 정보가 기록되는 32 클러스터의 CD 1 영역과, 버퍼 영역이면서 본 발명에 따른 PAC 영역으로 활용되는 32 클러스터의 BZ1-PAC1 영역으로 구성된다.

또한, 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-R)의 경우에는, 인포 2 영역에 32클러스터씩의 PAC 2 영역, DMA 2 영역, CD 2 영역, BZ 3 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성되며, 인포 1 영역은 32 클러스터씩의 BZ 2 영역, DMA 1 영역, CD 1 영역, BZ1-PAC1 영역과 128 클러스터의 드라이브 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성된다.

또한, 재생 전용의 고밀도 광디스크(BD-ROM)의 경우에는, 인포 2 영역에 32 클러스터씩의 PAC 2 영역, CD 2 영역, BZ 3 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성되며, 인포 1 영역은 32 클러스터씩의 CD 1 영역, BZ1-PAC1 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성된다.

이처럼, 본 발명에 따른 PAC 영역은 고밀도 광디스크의 기록 가능한 특성에 따라 리드-인 영역내 인포 2 영역과 인포 1 영역에 각각 32 클러스터의 크기를 갖도록 할당된다.

상기 32 클러스터의 크기를 갖는 PAC 영역에는 하나의 PAC이 1클러스터의 크기를 갖도록 기록된다. 상기 하나의 PAC이 1클러스터의 크기로 기록되는 형태를 첨부한 도 3을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC이 디스크상에 기록되는 구조를 나타낸 도면이다.

도 3과 같이, 1 클러스터(32섹터)의 크기를 갖는 하나의 PAC은 크게 헤더(Header) 영역과 광디스크 드라이브 고유의 특정 정보(Specific Information) 영역으로 구성된다.

이때, 상기 PAC의 헤더 영역에는 PAC의 처음 1 섹터에 384바이트가 할당되어 "unknown PAC rule" 및 세그먼트에 관한 정보 등의 각종 PAC 정보가 기록되며, 나머지 영역에 이른바 "known rule"인 상기 광디스크 드라이브 고유의 특정 정보(Specific Information)들이 기록되도록 구성된다.

이와 같은 형태로 기록되는 상기 PAC의 좀 더 자세한 구조를 첨부한 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해, 상기 PAC의 좀 더 자세한 설명이 필요한 특정 필드에 대해서는 해당 필드를 나타내는 도면을 참조하여 설명함을 밝혀둔다.

도 4는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC의 구조를 나타낸 도면이다.

도 4와 같이, 본 발명에 따른 PAC은 앞서 언급한 바와 같이, 크게 모든 PAC에 공통적으로 적용되는 헤더(Header) 부분과, 드라이브 고유의 특정 정보(Specific Information)가 기록되는 영역으로 구분된다.

상기 헤더 부분은 다시 4바이트의 "PAC_ID", 4바이트의 "Unknown PAC Rules", 1바이트의 "Entire Disc Flag", 1바이트의 "Number of Segments", 그리고 각각 8바이트씩의 총 32개의 "세그먼트(Segment_0 ∼ Segment_31)"를 포함하여 구성된다.

상기 "PAC_ID"는 현재 PAC의 상태 및 식별 코드를 제공하는 필드로써, 예를 들면, '00 00 00 00' 비트인 경우 현재 PAC은 사용되지 않았음을 알려주며, 'FF FF FF FE' 비트인 경우 현재의 PAC 영역은 결함등의 이유로 사용 불가능함을 알려주고, 'FF FF FF FF' 비트인 경우 현재의 PAC 영역은 과거에 사용되었으나 다시 사용가능함을 알려주는 코드로서 활용된다.

또한, '54 53 54 00' 비트 등의 미리 약속된 비트로 기록됨으로써, 현재의 드라이브가 자유롭게 엑세스 가능한 디스크인지를 확인하는 코드로써 활용한다. 즉, 상기와 같이 입력된 "PAC_ID"를 현재의 드라이브가 모르면 이는 버전이 다르다거나 하는 등의 이유로 현재의 PAC을 이해하지 못하는 경우로 판단하여 "Unknown PAC Rules" 필드에 기록된 정보를 참조하도록 하는 코드로써 활용되는 것이다.

상기 "Unknown PAC Rules" 필드는 앞서 언급한 바와 같이, 현재의 PAC을 이해하지 못하는 드라이브의 동작 범위를 지정해주는 필드로써 활용되는데 이를 첨부한 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 "Unknown PAC Rules" 필드의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5와 같이, "Unknown PAC Rules" 필드를 통해 디스크내 여러 영역들의 제어 가능 여부를 정의할 수 있게 된다. 이때, 테이블 상의 "Area"는 디스크내 제어 가능 영역을 나타내며, "Control" 영역은 읽기/쓰기 등의 제어 형태를, "Number of bits"는 제어에 필요한 비트수를 나타내었다. 상기 "Number of bits"에서 부가된 비트는 기록/재생면이 두개인 듀얼 레이어(dual layer) 디스크의 경우를 나타낸 것이다.

이를, 예를 들어 설명하면, "PAC zones 1,2" 필드를 통해 PAC 영역 자체의 읽기(Read) 및 쓰기(Write) 제어가 가능함을 나타낼 수 있으며, "DMA Zone 1,2" 필드를 통해서는 결함 관리 영역의 쓰기 제어가 가능함을 나타낼 수 있다. 또한, "Replacement Clusters" 필드를 통해서는 결함 영역의 대체 영역에 대한 쓰기 제어가 가능함을 나타낼 수 있으며, "Data Zone" 필드를 통해서는 데이터 영역의 읽기 및 쓰기 제어가, "Logical Overwrite" 필드를 통해서는 논리적 중첩 기록 제어가 가능함을 나타낼 수 있는 것이다.

물론, 이때 상기 쓰기 제어의 경우, 고밀도 광디스크가 물리적으로 기록 가능한 디스크(BD-RE, BD-R)인 경우에 적용 가능할 것이며, 결함 영역의 대체 영역에 대한 쓰기 제어의 경우도 마찬가지로 기록 가능한 디스크(BD-RE, BD-R)에 적용 가능할 것이다. 또한, 상기 논리적 중첩 기록의 경우는 이러한 중첩 기록 특성을 갖는 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-R)에서 적용 가능하다. 이에 따라, 본 발명의 내용을 고밀도 광디스크의 기록 특성에 따라 이해하여야 함을 밝혀두고자 한다.

이와 같은 방법을 통해, 상기 "Unknown PAC Rules" 필드를 활용하여 버전이 맞지 않는 드라이브를 위한 디스크상의 제어 가능한 영역을 지정해주는 것이 가능해진다. 또한, 이러한 방법은 상기 버전이 맞지 않는 드라이브를 위해서뿐 아니라, 사용자의 선택에 의해 디스크상의 물리적 영역에서 특정 영역의 엑세스를 제어하는 등의 목적으로도 사용 가능할 것이다.

한편, 도 4의 "Entire Disc Flag" 필드는 PAC이 디스크 전체 영역에 적용됨을 알려주는 필드로 사용되며, "Number of Segments" 필드는 PAC이 적용되는 세그먼트 영역의 수를 나타내는 필드이다.

또한, 상기 세그먼트는 하나의 PAC 안에서 최대 32개까지 할당될 수 있는바, 상기 할당된 세그먼트에 관한 정보는 각각 8바이트의 "Segment_0"에서 "Segment_31"까지의 필드에 기록된다. 상기 "Segment_0∼31" 필드에는 각각 할당된 세그먼트 영역의 첫번째 물리적 섹터 넘버(The first PSN)와 마지막 물리적 섹터 넘버(The last PSN)가 기록된다.

상기 세그먼트에 관한 좀 더 자세한 사항을 첨부한 도면을 통해 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 세그먼트 영역을 나타낸 도면이다.

도 6과 같이, 고밀도 광디스크에서 PAC이 적용되는 세그먼트 영역은 "segment 0" 영역부터 순차적으로 필요에 따라 최대 32개까지 할당될 수 있다.

이때, 상기 할당된 세그먼트 영역의 시작 위치를 알리는 첫번째 물리적 섹터 넘버(The first PSN) 및 마지막 위치를 알리는 마지막 물리적 섹터 넘버(The last PSN)가 PAC 2 및 PAC 1 영역의 "Segment" 필드에 기록됨으로써 광디스크 드라이브가 세그먼트 영역의 위치를 파악할 수 있도록 한다.

상기 할당된 다수의 세그먼트는 서로 중첩(overlap)되지 않으며 시작과 마지막 위치는 클러스터(Cluster)간의 경계 영역에 할당된다.

본 발명에 따르면, 이와 같은 특징을 갖는 PAC에 대해 유효한 하나의 PAC을 두고, 상기 PAC으로 하여금 디스크 전체 또는 최대 32개까지 할당 가능한 세그먼트 영역을 관리하도록 하는 방법을 사용하게 되는데 이를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 영역의 구조를 나타낸 도면이다.

도 7과 같이, 하나의 PAC 영역(PAC Zone)에서, 1클러스터의 크기를 갖는 하나의 유효한 PAC(Valid PAC)을 기록하게 된다.

이때, 하나의 PAC 영역(PAC Zone)에서 PAC 이 기록될 영역에 결함(damaged)이 발생하게 되면, 상기 결함 영역의 다음 영역에 상기 PAC을 기록하는 방법을 사용한다. 상기 결함은 디스크 표면의 손상 또는 오염등의 요인으로 인해 발생 가능하며, 이러한 결함이 PAC이 기록될 영역에 발생하는 경우 발생된 결함 영역의 다음 영역에 PAC 정보를 기록하는 방법을 사용하게 되는 것이다.

또한, 도 7과 같이, 상기 PAC 정보가 기록된 영역 및 결함 영역을 제외한 나머지 영역들은 스페어 PAC(spare PAC) 영역으로 채워지는 바, 상기 스페어 PAC 영역의 PAC_ID 필드에는 바람직하게 현재 PAC이 사용되지 않았음을 알리는 '00 00 00 00' 비트가 기록 될 것이다.

이러한 구조를 갖는 PAC 영역(PAC Zone)에서, 상기 하나의 유효한 PAC 영역은 앞서 언급한 각종의 PAC 정보가 실제 포함되어 있는 영역이므로, "유효한 PAC(Valid PAC)"이라 명명하였으며, 따라서, 광디스크가 드라이브에 로딩되는 경우, 상기 유효한 PAC이 기록된 디스크 상의 위치를 신속히 찾는 것은 중요한 문제가 아닐 수 없다.

이를 위해, 본 발명에 따르면, 상기 하나의 유효한 PAC의 위치를 DDS(Disc Definition Structure)에 기록해 놓는 방법을 사용한다. 상기 DDS는 결함 리스트의 첫번째 물리적 섹터 넘버, 사용자 데이터 영역의 위치, 스페어 영역들의 크기 등의 정보를 포함하며, 결함 리스트(DFL, Defect List)와 함께 DMS(Defect Management Structure) 정보로 디스크상의 DMA(Defect Management Area) 영역에 기록되는 정보이다.

상기 DMA에 기록된 정보는 디스크가 드라이브에 로딩될때 미리 스캔되어 프리-로딩(pre-loading)되는 정보이다. 따라서, 상기 유효한 PAC의 위치를 가르키는 포인터(pointer)로서 위치 정보를 DDS에 기록해두게 되면, 광디스크 드라이브는 상기 PAC 영역(PAC Zone)을 전부 스캔할 필요없이 손쉽게 유효한 PAC의 위치를 찾을 수 있게 된다. 이러한 PAC의 포인터 정보를 포함하는 DDS의 구조를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 DDS 구조를 나타낸 도면이다.

도 8과 같이, 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 DDS(Disc Definition Structure) 구조는 "DDS identifier" 필드, "DDS format" 필드, 드라이브 영역의 첫번째 물리적 섹터 넘버(PSN : Physical Sector Number)를 가르키는 "First PSN of Drive Area(P_DA)" 필드, 결함 리스트의 첫번째 물리적 섹터 넘버를 가르키는 "First PSN of Defect List(P_DFL)" 필드, 사용자 데이터 영역의 논리적 섹터 넘버(LSN : Logical Sector Number) 0의 위치를 나타내는 "Location of LSN 0 of User Data Area" 필드, 이너 스페어 영역 0의 크기를 나타내는 "Inner Spare Area 0 size(ISA0_size)" 필드, 아우터 스페어 영역의 크기를 나타내는 "Outer Spare Area size(OSA_size)" 필드, 이너 스페어 영역 1의 크기를 나타내는 "Inner Spare Area 1_size(ISA1_size)" 필드 및 본 발명에 따른 PAC 영역의 첫번째 물리적 섹터 넘버를 가르키는 "First PSN of PAC(P_PAC)" 필드를 포함하여 구성된다.

따라서, 이와 같이 구성된 DDS의 구조를 통해 상기 "First PSN of PAC(P_PAC)" 필드를 이용하여, PAC 영역(PAC Zone)의 유효한 PAC(Valid PAC)의 위치를 나타내줌으로써, 드라이브로 하여금 손쉽게 상기 유효한 PAC이 저장된 위치를 찾을 수 있도록 하는 것이다.

한편, 이처럼 DDS를 사용하여 유효한 PAC의 위치를 나타내는 정보는 계속된 기록으로 인해 기록 관련 정보가 업데이트되는 기록 가능한 디스크(BD-RE, R)에서 유용하다 할것이다.

이는, 물리적으로 반복적인 중첩 기록(Overwrite)이 가능한, 재기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-RE)라 하더라도, 유효한 PAC 영역에의 기록시 상기 영역에 결함이 발생하거나 기록 실패가 되는 경우 그 다음의 영역에 적어야 하는 경우가 발생 가능하기 때문이다.

특히, 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-R)의 경우에는 단지 1회만 기록 가능한 물리적 특성에 따라, 이젝트(eject) 이후의 기록이 반복될때마다 상기 유효한 PAC의 위치가 변경될 것인바, 상기 위치 정보는 임시 디스크 관리 영역(TDMA : Temporary Disc Management Area)에 TDDS(Temporary Disc Definition Structure) 정보로서 기록되었다가 디스크의 기록이 완료되었거나 사용자의 선택에 따라 더 이상의 기록을 수행하지 않는 디스크 클로징(Disc closing)시에 DDS 정보로 기록되는 것이 바람직할 것이다.

이때, 재기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-RE)의 경우에는 물리적으로 반복적인 중첩 기록(Overwrite)이 가능하므로, 32 클러스터에 유효한 PAC 및 그 복사본(Copy PAC)을 기록하여도 PAC의 기록 횟수가 문제되지 않을 것이나, 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크의 경우에는 PAC 영역(PAC Zone)에서 유효한 PAC의 위치는 필요에 따라 계속 업데이트 되어야 함으로, 상기 PAC 영역(PAC Zone)의 크기를 고려하여 복사본(Copy PAC)을 만들지 않는 것이 바람직하다.

따라서, 이와 같은, 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크의 경우를 고려하여 상기 재기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-RE) 및 재생 전용의 고밀도 광디스크(BD-ROM)의 경우도 복사본(Copy PAC)을 만들지 않고, 하나의 유효한 PAC만을 기록한다.

한편, 본 발명에 따르면, PAC 영역(PAC Zone)은 인포 2(INFO 2) 영역의 원 PAC(Original PAC, PAC 2)과, 백업(Back up)용인 복사본(Copy PAC, PAC 1)이 인포 1(INFO 1) 영역에 존재한다. 때문에, 상기 인포 2 영역의 PAC 2 또는 인포 1 영역의 PAC 1에서 유효한 PAC(Valid PAC)의 기록시 기록 실패 또는 결함 영역이 발생하는 경우, 상기 PAC 2와 PAC 1간의 유효한 PAC의 위치가 문제될 수 있다. 이를 첨부한 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 9는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 2, PAC 1 및 DDS의 기록 방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.

도 9와 같이, 인포 2(INFO 2) 영역의 PAC 2 영역에서 결함 영역이 발생하는 경우 또는 PAC 기록시 기록 실패 되는 경우에는 상기 영역의 다음 영역에 PAC을 기록하게 된다.

이와 같은 방법으로 PAC 2 영역을 기록한 연후에는 그 백업본(Back up)을 PAC 1 영역에 기록하여야 되는데, 이때, 상기 PAC 2 영역에서 결함 영역이었던 부분의 대응하는 PAC 1의 영역을 사용하지 않는 방법을 사용할 수 있다.

즉, 도 9와 같이, PAC 2의 처음 두 클러스터가 결함이라면 대응하는 PAC 1의 처음 두 클러스터를 사용하지 않음으로써, 드라이브로 하여금 인포 2 영역의 PAC 2 영역을 읽어올때(read) 에러가 발생한 경우, 별도의 정보없이 인포 1 영역의 동일 위치를 엑세스(access)하여 읽도록 하는 것이다.

이와 같은 방법을 사용하면, 하나의 PAC 포인터(P_PAC) 정보만을 사용하여도 되는 이점이 있게된다. 즉, PAC 2 영역의 유효한 PAC(Valid PAC)의 위치만을 DDS에 기록함으로써 하나의 영역에 대한 기록 정보만을 표시하게 되어 상기 DDS 영역의 낭비를 줄이며 드라이브의 동작을 단순화할 수 있게 되는 것이다. 따라서, 도 8과 같이, DDS에 기록되는 상기 유효한 PAC의 위치를 나타내는 정보는 하나의 필드("First PSN of PAC(P_PAC)")만을 사용하여 표현 가능하게 된다.

이때, 물론, PAC 1 영역의 기록 중 기록 실패 또는 결함 영역이 발견되는 경우, 대응하는 PAC 2 영역도 사용하지 않아야 함은 자명한 일이다.

한편, 1회 기록 가능한 고밀도 광디스크(BD-R)의 경우에는 디스크가 클로징되기 전까지 TDDS에 상기와 같은 방법을 사용하여 기록될 것이다.

도 10은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 2, PAC 1 및 DDS의 기록 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 10과 같이, 인포 2 영역의 PAC 2 영역에 결함 영역이 발생한 경우, 상기 영역의 다음 영역에 기록하여야 됨은 전술한 바 있다. 이때, 상기 기록되는 정보의 백업 정보를 인포 1 영역의 PAC 1 영역에 기록하게 되는데, 상기 인포 1 영역에서는 상기 결함 영역의 대응 영역이 결함이 아닐 수 있다.

따라서, 이러한 경우, 인포 1 영역에 PAC 1 영역을 기록할때, PAC 2 영역의 결함 영역의 위치와 상관없이 PAC 2 영역의 유효한 PAC(Valid PAC)을 PAC 1 영역에 순차적으로 기록하는 방법을 사용할 수 있다.

이와 같은 방법을 사용하게 되면, 상기 PAC 2의 유효한 PAC의 위치를 가르키는 포인터 정보와, PAC 1의 유효한 PAC의 위치를 가르키는 포인터 정보가 다르게 될 수 있으므로, DDS에는 상기 두개의 유효한 PAC 위치가 각각 기록되어야 할 것이다.

이를 위해, 도 9와 같이, DDS에는 "First PSN of PAC 2 in INFO 2(P_PAC 2)" 필드와, "First PSN of PAC 1 in INFO 1(P_PAC 1)" 필드를 두어 각각의 위치를 표현하도록 하게 된다.

이러한 방법은, PAC 2 또는 PAC 1에서 발생한 결함 영역 또는 기록 실패의 경우라도 서로 독립적으로 사용 가능하므로, 광디스크 드라이브의 PAC 기록이 더욱 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.

한편, 첨부한 도 11은 본 발명에 따른 기술 사상이 구현되는 광기록 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 11과 같이, 본 발명에 따른 광기록 재생 장치는 광디스크에 기록 재생을 수행하는 기록 재생부(recording / reproducing device)(10)와, 이를 제어하는 호스트(Host or Controller)(20)를 포함하여 구성된다.(상기 기록 재생부(10)를 흔히 "광디스크 드라이브(drive)"라고도 하며, 본 명세서에서 혼용하여 사용하였음을 밝혀둔다.)

즉, 상기 호스트(20)는 기록 재생부(10)로 광디스크의 특정 영역에의 기록 또는 재생 명령을 내리고, 상기 기록 재생부(10)는 호스트(20)의 명령에 따라 특정 영역에의 기록 재생을 수행하도록 동작하게 되는 것이다.

이때, 상기 기록 재생부(10)는 구체적으로, 호스트(20)와 데이터 및 명령을 주고받는 등의 통신(communication)을 수행하는 인터페이스부(12)와, 광디스크에 데이터를 직접 기록하거나 독출하는 픽업부(11)와, 상기 픽업부(11)로부터 독출된 신호를 수신하여 원하는 신호값으로 복원해내거나, 기록될 신호를 광디스크에 기록되는 신호로 변조(modulation)하여 전달하는 데이터 프로세서(13)와, 광디스크로부터 정확히 신호를 독출해내거나, 광디스크에 신호를 정확히 기록하기 위해 상기 픽업부(11)를 제어하는 서보부(14)와, 관리 정보를 포함한 여러 정보 및 데이터가 일시 저장되는 메모리(15)와, 상기 기록 재생부(10)내의 구성 요소들의 제어를 담당하는 마이컴(16)으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 광기록 재생 장치를 이용하여 기록 가능한 고밀도 광디스크에 본 발명에 따른 PAC 기록 방법을 살펴보면 다음과 같다.

최초, 광디스크가 광기록 재생 장치내로 삽입되면, 상기 광디스크내의 모든 관리 정보는 독출되어 상기 기록 재생부(10)내의 메모리에 저장되고, 이들 관리 정보는 광디스크의 기록 재생시 활용된다.

이러한 상태에서, 사용자가 상기 광디스크의 특정 영역에 기록을 원하는 경우, 상기 호스트(20)는 이를 기록 명령으로 하여 기록을 원하는 위치 정보를 기록할 데이터와 함께 상기 기록 재생부(10)로 전달한다.

상기 기록 재생부(10)내의 마이컴(16)은 상기 기록 명령을 수신하여, 상기 메모리(15)에 저장된 관리 정보들로부터 호스트(20)가 기록을 원하는 광디스크내의 영역이 결함 영역인지 여부 등을 확인하고, 결함 영역이 아닌 영역에 상기 호스트(20)의 기록 명령데로 데이터의 기록을 수행한다.

이때, 상기 기록 재생부(10)의 마이컴(16)은 디스크 전체 또는 상기 특정 영역에의 기록이 종래 버전(version)의 기록 재생 장치에 없는 새로운 기능(feature)을 포함하고 있어, 종래 버전의 기록 재생 장치가 인식하지 못한다고 판단되는 경우 또는 사용자의 요구에 따른 디스크상의 특정 영역의 기록 또는 재생 등의 기능을 제한하고자 하는 경우, 상기 영역에 관한 제어 정보를 디스크 상의 PAC 영역(PAC Zone)에 "Unknown PAC rule"로써 기록한다. 또한, 기록된 상태에 따른 PAC_ID 및 디스크 상의 특정 영역에 대한 제어 정보인 경우 상기 영역을 세그먼트 정보로 기록하는 등의 PAC 정보를 기록하게 된다.

상기 PAC 정보는 인포 2 영역의 PAC 2영역내에 하나의 유효한 PAC(Valid PAC)으로써 1클러스터의 크기로 기록되며, 인포 1 영역의 PAC 1 영역에는 백업용으로써 상기 유효한 PAC(Valid PAC)의 복사본을 기록한다. 이때, 상기 유효한 PAC의 위치 정보는 광디스크상의 DMA 영역내 DDS 정보로 기록될 것이다.

이를 위해, 상기 마이컴(16)은 상기 데이터가 기록되는 영역 또는 PAC 영역의 위치정보와 데이터를 서보(14)와 데이터-프로세서(13)로 전달하여, 픽업부(11)를 통해 광디스크내의 원하는 위치에서 기록이 완료될 수 있도록 한다.

한편, 이와 같은 방법으로 PAC 정보가 기록된 고밀도 광디스크를 기록 재생하는 방법을 첨부한 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 12는 본 발명에 따른 PAC이 기록된 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.

이때, 상기 메모리(10)에 저장되는 정보에는 디스크상의 PAC 영역을 포함한 각종 영역의 위치 정보가 포함된다. 특히, 상기 PAC 영역의 유효한 PAC(Valid PAC) 위치는 DDS 정보를 통해 확인 가능하다.(S10)

상기 유효한 PAC의 위치를 확인한 연후에는, 상기 PAC의 PAC_ID 필드를 확인하여 상기 PAC_ID가 인식 가능한 PAC_ID인지 확인한다.(S20,S30)

만약, 상기 기록된 PAC_ID가 인식 가능한 경우에는 상기 디스크에 데이터를 기록한 기록 재생 장치와 버전이 같거나 별도의 기록/재생 제한이 없는 경우라 판단하여 호스트(20)의 명령에 따라 기록/재생을 수행한다.(S40)

또한, 상기 PAC_ID에 기록된 코드를 인식하지 못하는 경우에는 버전이 다른 기록 재생 장치에서 기록되거나 하는 등의 이유로 기록/재생 제한이 있는 경우라 판단하고, 이때에는 "Unknown PAC Rule"에 기록된 디스크상의 기록/재생 제한 영역을 참조하여 호스트의 명령에 따라 기록/재생을 수행한다.(S50)

이를 위해, 상기 마이컴(16)은 상기 호스트의 명령에 따른 위치정보와 데이터를 서보(14)와 데이터-프로세서(13)로 전달하여, 픽업부(11)를 통해 광디스크내의 원하는 위치에서 기록/재생이 완료될 수 있도록 한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 PAC 방법과 이를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 종래 버전의 드라이브를 위한 디스크상의 엑세스 가능한 영역을 디스크상의 물리적 영역에서 정의하게 됨으로, 사용자 데이터가 기록된 데이터 영역을 좀 더 견고(robust)하게 보호하며, 헤킹(hacking)과 같은 외부로부터의 불법적인 접근을 차단하는 효과가 있다.

둘째, 디스크상에 하나의 유효한 PAC을 두고, 상기 PAC의 위치를 가르키는 포인터를 둠으로써, 고밀도 광디스크에서 효율적으로 PAC을 관리하는 효과가 있다.

셋째, PAC을 이용한 효율적인 데이터 기록 재생 장치 및 방법을 제안함으로써, 고밀도 광디스크에서 효과적으로 데이터를 기록 재생하는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 영역을 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 인포 2 영역과 인포 1 영역의 구성을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC이 디스크상에 기록되는 구조를 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC의 구조를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 "Unknown PAC Rules" 필드의 구성을 나타낸 도면

도 6은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 세그먼트 영역을 나타낸 도면

도 7은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 영역의 구조를 나타낸 도면

도 8은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크의 DDS 구조를 나타낸 도면

도 9는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 2, PAC 1 및 DDS의 기록 방법의 일실시예를 나타낸 도면

도 10은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 2, PAC 1 및 DDS의 기록 방법의 다른 실시예를 나타낸 도면

도 11은 본 발명에 따른 광기록 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도

도 12는 본 발명에 따른 PAC이 기록된 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법을 나타낸 플로우 챠트

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 기록 재생부 11 : 픽업

12 : 인터페이스 13 : 데이터-프로세서

14 : 서보 15 : 메모리

16 : 마이컴 20 : 호스트 or 제어부

Claims

리드-인 영역, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서,

상기 고밀도 광디스크내에 PAC 영역을 할당하고,

상기 PAC 영역내 하나의 유효한 PAC을 이용하여 상기 디스크에 대한 데이터의 기록 재생을 관리하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 PAC 영역은 상기 리드-인 영역 내 두 개가 존재하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 두 개의 PAC 영역 중 하나에는 원본 PAC이, 다른 하나에는 그 백업용인 복사본이 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 복사본에 기록되는 유효한 PAC은, 상기 원본 PAC에 기록된 유효한 PAC의 위치에 대응하는 영역에 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유효한 PAC은 1 클러스터의 크기를 갖고, 헤더 부분과 드라이브 고유의 정보 부분으로 구분되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 헤더 부분은 현재 PAC의 상태 및 식별 코드로써 "PAC_ID" 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 헤더 부분은 현재의 PAC을 이해하지 못하는 드라이브의 동작 범위를 지정해주는 필드로써 "Unknown PAC Rules" 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 "Unknown PAC Rules" 필드는 상기 광디스크내 영역들에 대한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 헤더 부분은 상기 PAC이 디스크 전체 영역에 적용됨을 나타내는 "Entire Disc Flag" 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 헤더 부분은 PAC이 적용되는 디스크상의 소정 영역인 세그먼트의 수를 나타내는 "Number of Segments" 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 헤더 부분은 상기 세그먼트 영역의 시작 위치와 마지막 위치에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 세그먼트 영역은 상기 고밀도 광디스크에 있어서, 최대 32개까지 할당되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나의 유효한 PAC의 위치 정보를 상기 PAC 영역과 별도의 영역에 기록 관리하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 하나의 유효한 PAC의 위치 정보는, 기록 가능한 고밀도 광디스크의 경우 DDS 정보로서 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 유효한 PAC의 위치 정보는 상기 유효한 PAC의 첫번째 물리적 섹터 넘버로써 상기 DDS에 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 PAC 영역은 상기 리드-인 영역내 인포 2 영역과 인포 1 영역에 각각 하나씩 존재하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
호스트의 명령에 따라 광디스크에 데이터의 기록을 수행하는 방법에 있어서,

상기 기록이 종래 버전의 기록 재생 장치에 없는 새로운 기능인 경우 또는 사용자의 요구에 따라 디스크상의 특정 영역에 대한 기록/재생을 제한하고자 하는 경우, 상기 영역에 관한 제어 정보를 디스크상의 PAC 영역에 Unknown PAC rule로써 기록하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
DDS 정보를 통해 하나의 유효한 PAC의 위치를 확인하는 단계와,

상기 유효한 PAC의 PAC_ID를 확인하는 단계와,

상기 확인된 PAC_ID가 인식 불가한 경우 상기 유효한 PAC_ID에 기록된 Unknown PAC Rule에 따라 데이터의 기록 재생을 수행하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
디스크상 유효한 PAC의 위치 정보가 독출되어 저장되는 메모리와,

상기 유효한 PAC의 PAC_ID를 확인하여, 확인된 PAC_ID가 인식 불가한 경우 상기 유효한 PAC에 기록된 Unknown PAC Rule에 따라 데이터의 기록 재생을 수행하는 마이컴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 장치.
리드-인 영역, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서,

상기 리드-인 영역내 하나의 유효한 PAC을 포함하는 PAC 영역이 구분 할당된 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크.