KR20060004489A - 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치 - Google Patents

고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치 Download PDF

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KR20060004489A
KR20060004489A KR1020040053621A KR20040053621A KR20060004489A KR 20060004489 A KR20060004489 A KR 20060004489A KR 1020040053621 A KR1020040053621 A KR 1020040053621A KR 20040053621 A KR20040053621 A KR 20040053621A KR 20060004489 A KR20060004489 A KR 20060004489A
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박용철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 고밀도 광 디스크에 관한 것으로, 특히 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)와 같은 고밀도 광디스크에서 PAC을 기록하고 이를 이용하여 데이터를 기록 재생하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 기록 재생 방법은 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 광 디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크의 관리영역내에 PAC 영역의 상태를 표시하는 PAC 헤더(header) 필드를 기초로 유효 PAC 정보를 독출하고, 독출된 정보로부터 디스크에 대한 기록/재생을 수행한다.
고밀도 광디스크, PAC, PAC 헤더(header), 세그먼트

Description

고밀도 광디스크의 기록 재생 방법 및 장치{Method of recording/ reproducing in High density optical disc and Apparatus of the same}
도 1은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 구조를 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 광디스크에서 DDS의 구조를 나타낸 도면
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 상태를 나타내 상태 비트를 나타낸 도면
도 10은 본 발명에 따른 고밀도 광 디스크(BD-R)의 구조를 나타낸 도면
도 11은 본 발명에 다른 광 디스크 기록 재생 장치를 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 기록 재생부 11 : 픽업
12 : 인터페이스 13 : 데이터-프로세서
14 : 서보 15 : 메모리
16 : 마이컴 20 : 호스트 또는 제어부
본 발명은 고밀도 광디스크에 관한 것으로, 특히 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)와 같은 고밀도 광 디스크에서 PAC을 기록하고 이를 이용하여 데이터를 기록 재생하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 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), 예를 들어 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.
이와 관련하여, 상기 블루레이 디스크(BD)에 대한 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 표준안 단계의 진행중에 최근에는 상기 블루레이 디스크의 새로운 기능을 새로운 버전(version)에 도입하고자 하는 경우, 기존 버전을 지원하는 드라이브(drive)에서 이를 지원하지 못하여 발생하는 문제를 해결하고자 하는 목적으로 PAC(Physical Access Control) 방법이 제안되었으며, 이러한 PAC을 이용하여 디스크 전체 또는 특정 영역에 대한 데이터의 기록 재생(read / write) 제어를 디스크의 물리적 영역(physical area)에서 이루어지도록 하는 다양한 방법이 논의되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 고밀도 광디스크에서 PAC 방법과 이를 이용한 데이터 기록 재생 방법 및 장치를 제안하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 PAC의 효율적인 관리 방법을 제안하는데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 광 디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크의 관리영역내에 PAC 영역의 상태를 표시하는 PAC 헤더(header) 필드를 기초로 유효 PAC 정보를 독출하고, 독출된 정보로부터 디스크에 대한 기록/재생을 수행한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 다른 특징에 따르면, 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서, 상기 고밀도 광디스크내 PAC 영역에 PAC 헤더 필드를 기초로 유효 PAC 정보를 독출하고, 독출된 정보로부터 기록 재생을 수행한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 고밀도 광디스크내의 유효한 PAC 갯수와 세그먼트 수를 포함한 PAC 헤더 필드의 정보가 독출되어 저장되는 메모리와, 상기 PAC 헤더 정보에 따라 광 디스크를 액세스하여 기록 재생 제어를 수행하는 마이컴을 포함하여 구성된다.
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.
관련하여, 본 발명에서 사용되는 "PAC(Physical Access Control)"의 의미는, 디스크의 물리적 영역에서 디스크 전체(Entire disc) 또는 특정 영역(Segment)에 대한 데이터의 기록 재생 제어를 목적으로 디스크상에 기록되는 부가적인 정보(Additional Information)를 의미하는 것으로, 본 명세서에서는 편의상 "PAC", "PAC 정보" 내지는 "PAC 제어 정보"로 명명하였으며 모두 같은 뜻으로 사용됨을 밝 혀둔다.
또한, 상기 PAC이 기록되는 디스크상 영역을 편의상 "PAC 영역(PAC zone)"이라 명명하였으며, 상기 PAC은 디스크상 PAC 영역에 클러스터(cluster) 단위로 기록되는 바 상기 PAC이 기록된 클러스터를 "PAC 클러스터"라 명명하기로 한다.
이러한 PAC이 PAC 영역에 기록되는 형태 및 이를 이용한 데이터의 기록 재생 방법 및 장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크 구조를 나타낸 도면이다.
먼저, 고밀도 광디스크는 하나의 기록층을 갖는 싱글 레이어(single layer) 디스크와 다수개의 기록층을 갖는 멀티 레이어(multi layer) 디스크로 나뉘는데 본 발명의 도 1에서는 싱글 레이어(single layere)디스크에 관한 설명만 하겠다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고밀도 광디스크는 크게 디스크의 내주에서 외주 방향으로 리드-인 영역(Lead-in Zone), 데이터 영역(Data Zone), 리드-아웃 영역(Lead-out Zone)으로 구분 할당된다.
상기 리드-인 영역 내에는 디스크의 각종 관리 정보가 기록되는 인포 2(INFO 2) 영역과 인포 1(INFO 1)이 구분 할당되며, 상기 인포 2 영역과 인포 1 영역에 본 발명에 따른 PAC(Physical Access Control) 영역(Zone)과 DMA(Defect Management Area) 영역이 각각 존재하며 상기 DMA 영역에는 DDS(Disc Definition Structure) 가 존재한다.
이때, 상기 인포 2 영역에 할당된 PAC 영역을 편의상 PAC 2 영역이라 하고, 상기 인포 1 영역에 할당된 PAC 영역을 PAC 1 영역이라 한다. 상기 PAC 1 영역 및 PAC 2 영역에 기록되는 PAC은 갑작스런 전압 다운(power-down)과 같은 경우를 대비하여 같은 정보가 기록되는바, 상기 인포 1의 PAC 1 영역에 기록되는 PAC이 먼저 업데이트(update)되며, 그 복사본이 인포 2의 PAC 2 영역에 기록된다.
상기 PAC 영역은 앞서 언급한 바와 같이, 디스크 전체 또는 특정 영역에 대한 데이터의 기록 재생(Read / Write) 제어를 위한 영역으로, 이를 위해 드라이브(drive)의 기록 재생을 제한하는 "unknown rule"을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 "unknown rule"에 의해 관리되는 디스크상 영역에는, DMA(Disc Management Area)영역, 스페어 영역(Spare Area), 사용자 데이터 영역(User Data Area) 등이 있으며, 특히 상기 사용자 데이터 영역에 대해서는 상기 "unknown rule"이 적용되는 디스크상 소정 영역인 세그먼트(Segment) 영역을 구분 할당할 수 있다.(상기 세그먼트에 관한 좀 더 자세한 사항은 후술하기로 한다.)
즉, "unknown rule"을 이용하여 상기 열거한 영역들에 대한 예측 가능한 동작, 예를 들면, 기록, 재생 등의 기본적인 동작에서부터, 결함 영역의 선형적 대체(Linear Replacement), 1회 기록 가능한 광디스크(BD-WO)의 논리적 중첩 기록(Logical Overwrite)등의 제어를 위한 규칙(rule) 등을 정의하는 것이다.
따라서, 상기 PAC 영역에 기록되는 PAC의 "unknown rule"을 통해 새로운 버전의 드라이브에서 추가되는 기능을 종래 버전의 드라이브에서 인식하지 못하여 발생 가능한 문제점(ex, 불필요한 엑세스 등)이 해결 가능하게 되며, 디스크상의 엑세스 가능한 영역을 디스크상의 물리적 영역에서 정의하게 됨으로 데이터가 기록된 영역을 좀 더 견고(robust)하게 보호하고, 헤킹(hacking)과 같은 외부로부터의 불 법적인 접근을 차단하게 된다.(이러한 PAC의 좀 더 자세한 기능은 후술하기로 한다.)
한편, 상기 PAC 2 영역과 PAC 1 영역이 존재하는 리드-인 영역내의 인포 2 영역과 인포 1 영역을 고밀도 광 디스크의 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 2에 도시된 바와 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 BZ(Buffer Zone)2 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, 본 발명에 따른 PAC 1 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, PAC 1 영역과 128 클러스터의 드라이브 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성 된다.
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, PAC 1 영역을 포함하여 256 클러스터로 구성된다.
이처럼, 본 발명에 따른 PAC 영역은 고밀도 광 디스크의 기록 가능한 특성에 따라 리드-인 영역내 인포 2 영역과 인포 1 영역에 각각 32 클러스터의 크기를 갖도록 할당된다.
더불어, 두 개의 기록층을 갖는 듀얼 레이어 디스크의 경우, PAC 영역이 리드-인 영역 뿐 아니라, 리드-아웃 영역에도 할당되는바, 하나의 PAC 영역은 64 클러스터의 크기를 갖는다 할 것이다.
상기 32 클러스터(또는 64 클러스터)의 크기를 갖는 PAC 영역에는 하나의 PAC이 1 클러스터의 크기를 갖도록 할당되며, 상기 1 클러스터의 크기를 갖는 PAC은 필요에 따라 다수개 존재할 수 있다. 상기 하나의 PAC이 1 클러스터의 크기로 기록되는 형태를 첨부한 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC이 디스크상에 기록되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3과 같이, 1 클러스터(32 프레임(frame), 섹터(sector)와 같은 개념)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 프레임에 384 바이트가 할당되어 "unknow PAC rule" 세그먼트에 관한 정보 등의 각종 PAC 정보가 기록되며, 나머지 영역에 이른바 "know 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 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PAC은 앞서 언급한 바와 같이 크게 헤더(Header) 부분(첫번째 프레임의 384 바이트까지)과, 드라이브 고유의 특정 정보(Specific Information)가 기록되는 영역으로 구분된다.
상기 헤더 부분은 다시 4바이트의 "PAC_ID", 4바이트의 "PAC Update count", 4바이트의 "Unknow PAC Rules", 1바이트의 "Entire Disc Flag", 1바이트의 "Number of Segments", 그리고 각각 8바이트씩의 총 32개의 "세그먼트(Segement_0~Segment_31)를 포함하여 구성된다.
상기 "PAC_ID"는 현재 PAC의 상태 및 식별 코드를 제공하는 필드로써, 예를 들면, '00 00 00 00h' 로 기록된 경우 현재 PAC은 사용되지 않았음을 알려주며, 'FF FF FF FFh' 로 기록된 경우 현재의 PAC 영역은 과거에 사용되었으나 다시 사용 가능함을 알려주는 코드로서 활용된다.
또한, '54 53 54 00h' 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 Rule" 필드에 기록된 정보를 참조하도록 하는 코드로써 활용되는 것이다.
상기 "Unknown PAC Rule" 필드는 앞서 언급한 바와 같이, 상기 "PAC_ID"로써 구분되어 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, 4바이트(32비트)로 표현되는 "Unknown PAC Rules" 필드를 통해 디스크내 여러 영역들의 제어 가능 여부를 정의할 수 있게 된다. 이때, 테이블 상의 "Area"는 디스크의 제어 가능한 영역들을 나타내며, "Bits"는 제어 비트를, "Control type"은 기록/재생 등의 제어 형태를 나타내었다.
이를 통해, 상기 "Unknown PAC Rules" 필드의 제어 가능한 영역들을 살펴보면, 먼저, 인포 1,2,3,4 영역에 존재하는 "DMA 영역(DMA Zones, DDS(Disc Definition Structure)는 포함하지 않는다)"에 관한 기록 제어가 가능함을 나타낼 수 있으며, 데이터 영역(Data Zones)내 "스페어 영역(Spare Areas)"에 대해서는 기록 제어가 가능함을, 인포 1,2,3,4, 영역에 존재하는 "제어 데이터 영역(CD, Control Data Zones)"에 대해서는 기록 및 재생 제어가 가능함을, 데이터 영역의 " 사용자 데이터 영역(User Data Area)"에 대해서는 기록 및 재생 제어가 가능함을, 인포 1,2 영역의 "PAC 클러스터(cluster)"에 대해서는 기록 및 재생 제어가 가능함을 나타낼 수 있는 것이다.
이때, 상기 사용자 데이터 영역(User Data Area)의 경우, 후술할 디스크상 특정 영역인 세그먼트 영역이 정의되면 사용자 데이터 영역 전체가 아닌 상기 세그먼트 영역에 대해 기록 및 재생 제어 가능 여부를 나타내는 필드로써 활용된다.
한편, 상기 기록 제어의 경우, 고밀도 광디스크가 물리적으로 기록 가능한 디스크(BD-RE, BD-R)인 경우에 적용 가능할 것인바, 이에 따라 본 발명의 내용을 고밀도 광디스크의 기록 특성에 따라 이해하여야 함을 밝혀두고자 한다.
이와 같은 방법을 통해, 상기 "Unknown PAC Rules" 필드를 활용하여 PAC_ID를 모르는 드라이브를 위한 디스크상의 제어 가능한 영역을 지정해주는 것이 가능해지므로, 버전이 맞지 않는 드라이브 또는 사용자의 선택에 의해 디스크상의 물리적 영역에서 디스크 전체 또는 특정 영역의 엑세스를 제어하는 등의 목적으로 사용 가능하게 된다.
한편, 첨부한 도 4의 "PAC Update Count" 필드는, PAC의 업데이트 횟수를 나타내는 필드로써, 최초에는 0이 기록되었다가, PAC이 재기록(re-written)될 때마다 하나씩 증가하게 된다.
또한, 도 4의 "Entire Disc Flag" 필드는, 전술한 "Unknown PAC Rules"이 디스크 전체 영역에 적용됨을 나타내는 필드이며, "number of Segments" 필드는 PAC이 적용되는 세그먼트 영역의 수를 나타내는 필드이다.
상기 세그먼트는 하나의 PAC 안에서 최대 32개까지 할당될 수 있는바, 상기 할당된 세그먼트의 위치에 관한 정보는 각각 8바이트의 "Segment_0"에서 "Segment_31"까지의 필드에 기록된다. 상기 "Segment_0∼31" 필드에는 각각 처음의 4바이트에 세그먼트 영역의 첫번째 클러스터의 첫번째 물리적 섹터 넘버(PSN : Physical Sector Number)가 기록되며, 다음의 4바이트에 세그먼트 영역의 마지막 클러스터의 마지막 물리적 섹터 넘버가 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 까지 할당 가능하다. 즉, 하나의 PAC에 의해 관리되는 세그먼트는 "segment 0"부터 오름차순으로 최대 32개까지 할당가능하며, 다수개의 PAC이 존재하는 경우에 있어서도 각각의 PAC에 의해 관리되는 세그먼트 영역의 전체 개수는 32개를 넘지 않는다.(하나의 광디스크는 최대 32개의 세그먼트 영역을 갖는다.)
이때, 상기 할당된 세그먼트 영역의 시작 위치는 첫번째 클러스터의 첫번째 물리적 섹터 넘버(The first PSN of the first Cluster)로, 마지막 위치는 마지막 클러스터의 마지막 물리적 섹터 넘버(The last PSN of the last Cluster)로 "Segment" 필드에 기록됨으로써 광디스크 드라이브가 세그먼트 영역의 위치를 파악 할 수 있도록 한다.
이때, 하나의 PAC에 의해 할당되어 관리되는 세그먼트 영역은 서로 중첩(overlap)되지 않으며, 시작과 마지막 위치는 클러스터(Cluster)간의 경계 영역에 할당된다.
본 발명에 따르면, 이와 같은 특징을 갖는 PAC에 대해 다수개의 PAC을 두고, 상기 다수개의 PAC으로 하여금 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, 32클러스터의 크기를 갖는 하나의 PAC 영역(INFO2 혹은 INFO1의 PAC Zone)에서, 필요에 따라 각각 1클러스터의 크기를 갖는 다수개의 유효한 PAC(Valid PAC)을 기록하게 된다.
이때, 상기 유효한 PAC이란 앞서 언급한 각종의 PAC 정보가 실제 포함되어 있는 영역을 의미하므로, "유효한 PAC(Valid PAC)"이라 명명하였으며, 1클러스터의 크기를 갖는 유효한 PAC은 하나의 PAC 영역(PAC Zone)에서 최대 32개까지 할당될 수 있다.
상기 유효한 PAC은 앞서 언급한 바와 같이, 상기 PAC이 기록된 광디스크 드라이브의 버전에 따라 미리 약속된 PAC_ID(ex, PAC_ID = 54 53 54 00h 등)를 갖게 되고, 나머지 PAC 영역은 PAC_ID가 00 00 00 00h인 경우 또는 FF FF FF FFh 인 PAC 이 기록되어 있을 수 있으며, 기록되지 않은 PAC 영역은 미기록 PAC(unrecorded PAC) 영역으로 남게 된다.
또한, 미도시하였지만 하나의 PAC 영역(PAC Zone)에서 PAC이 기록될 영역에 결함(defect)이 발생하게 되면, 상기 결함 영역의 다음 영역에 PAC을 기록하는 방법을 사용한다. 상기 결함은 디스크 표면의 손상 또는 오염 등의 요인으로 인해 발생 가능하며, 이러한 결함이 PAC이 기록될 영역에 발생하는 경우, 발생된 결함 영역의 다음 영역에 PAC 정보를 기록하는 방법을 사용하게 되는 것이다.
이처럼, PAC 영역에서 다수개 할당 가능한 유효한 PAC은 각각 할당된 디스크 상의 세그먼트 영역을 제어하게 된다.
이러한 구조를 갖는 PAC 영역에서, 상기 유효한 PAC 영역의 위치를 찾거나, 기 기록되어 더 이상의 기록이 불필요한 영역 및 결함 영역(defect area)을 피해 다음의 기록 가능한 PAC 영역의 위치를 신속히 찾는 것은 디스크의 초기화 및 기록 속도 면에서 중요한 문제가 아닐 수 없다.
이를 위해 본 발명에서는 다수개 할당 가능한 유효한 PAC 정보를 전체 32클러스트 크기를 갖는 PAC 영역 중 1클러스트 크기를 할당하여 PAC 헤더(header) 정보를 기록한다.
상기 PAC 헤더 정보에는 상기에서 설명한 바와 같이, 디스크의 초기화 및 기록 속도 측면에서 불필요한 동작 수행을 억제하기 위하여 다수개의 유효한 PAC 정보와 각각의 유효한 PAC에서 사용되는 세그먼트 총 갯수 등을 기록한다.
예를 들면, PAC 영역에서 사용된 유효한 PAC의 갯수가 2개 일 경우, 이를 PAC 헤더에 기록하고, 세그먼트 수가 5개 일 경우 이 또한 PAC 헤더에 기록한다. 그리고, 본 발명에 따르면, 상기 다수개의 유효한 PAC의 위치 및 다음의 기록 가능한 PAC 위치 등의 PAC에 관한 각종 상태 정보를 DMA의 DDS(Disc Definition Structure)에 기록해 놓는 방법을 사용한다.
상기 DDS란 결함 리스트의 첫 번째 물리 섹터 넘버, 사용자 데이터 영역의 위치, 스페어 영역들의 크기 등의 정보를 포함하는 영역으로, 결함 리스트(DFL, Defect List)와 함께 DMS(Defect Management Structure) 정보로 디스크 상의 DMA(Defect Management Area) 영역에 기록되는 정보이다.
상기 DMA에 기록된 정보는 디스크가 드라이브에 로딩될 때 미리 스캔되어 프리-로딩(pre-loading)되는 정보이다. 따라서, 상기 다수개의 유효한 PAC 의 위치 및 다음의 기록 가능한 PAC의 위치 등의 PAC에 관한 각종 상태(status) 정보를 포인터(pointer)로써 DDS에 기록해두게 되면, 광디스크 드라이브는 상기 PAC 영역(PAC Zone)을 전부 스캔할 필요 없이 손쉽게 PAC 영역에 관한 정보를 얻을 수 있게 된다.
이처럼 PAC 영역의 상태(Status)에 관한 각종 정보를 갖게 되는 DDS의 구조를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 DDS의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8과 같이 고밀도 광디스크의 DDS(Disc Definition Structure)는 PAC 영역의 상태를 나타내는 필드와 PAC 헤더 필드를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 PAC 헤더 필드는 DDS 영역에서, 상기 유효한 PAC 영역의 위치 를 찾거나, 기 기록되어 더 이상의 기록이 불필요한 영역 및 결함 영역(defect area)을 피해 다음의 기록 가능한 PAC 영역의 위치를 신속히 찾는 것은 디스크의 초기화 및 기록 속도 면에서 또한 중요한 문제가 아닐 수 없는데, 이를 위해 본 발명에서는 DDS 영역의 리저브드(reserved) 영역에 디스크의 초기화 및 기록 속도 측면에서 불필요한 동작 수행을 억제하기 위하여 다수개의 유효한 PAC 정보와 각각의 유효한 PAC에서 사용된 세그먼트 총 수 등을 기록하는 PAC 헤더 정보를 최소 바이트를 이용하여 기록한다.
예를 들면, PAC 영역에서 사용된 유효한 PAC의 개수가 2개 일 경우, 이를 PAC 헤더 필드에 기록하고, 세그먼트 수가 5개 일 경우 이 또한 PAC 헤더 필드에 기록한다.
한편 상기와 같은 PAC 헤더 정보는 DDS를 사용하여 다수개의 유효한 PAC의 위치 정보를 나타내는 정보는 계속된 기록으로 인해 기록 관련 정보가 업데이트 되는 기록 가능한 디스크(BD-RE, R)에서 유용하다 할 것이다.
관련하여, 상기 도8과 같이 DDS내에 PAC헤더 필드를 구비하는 경우에는, 도7과 같이 PAC 영역에 별도의 PAC 헤더 클러스터를 할당하지 않아도 무방하며, 반대로 PAC 영역에 별도의 PAC 헤더 클러스터를 할당한 경우라면, DDS내에 PAC헤더 필드를 별도 구비하지 않아도 됨은 무방함은 자명하다 할 것이다.
상기 PAC 영역의 상태를 나타내는 필드는 각각 8바이트로 구성되어 듀얼인 경우 1층(layer 0)의 인포 1 영역에 할당된 PAC 1 영역과, 1층의 인포 2 영역에 할당된 PAC 2 영역과, 2층(layer 1)의 인포 1 영역에 할당된 PAC 1 영역과, 2층의 인 포 2 영역에 할당된 PAC 2 에 존재하는 PAC의 상태를 나타내는 필드로써 활용된다. 이를 첨부한 도면을 통해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 고밀도 광디스크에서 PAC 상태를 나타내 상태 비트를 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9d와 같이 본 발명에 따른 DDS의 PAC의 상태 필드는 각각 64비트(8바이트)를 사용하여 1층(layer 0)의 인포 1 영역에 할당된 PAC 1 영역과, 1층의 인포 2 영역에 할당된 PAC 2 영역과, 2층(layer 1)의 인포 1 영역에 할당된 PAC 1 영역과, 2층의 인포 2 영역에 할당된 PAC 2 의 상태를 타나내도록 사용된다.
이를 위해, 하나의 PAC에 포함된 정보를 나타내기 위한 비트로서 2개의 비트를 사용하여 표현되는바, 예를 들어 도 9a의 1 클러스터의 PAC # 1, PAC #2, …, PAC #32의 상태를 2개의 비트로 표현된다.
상기 두 비트로 표현되는 해당 PAC 영역의 PAC 상태는, 상기 2개의 비트가 00인 경우 해당 PAC이 기록되지 않았음을, 01인 경우 해당 PAC이 기록 가능함을 알리는 00 00 00 00h 비트로 기록되었거나 전에 사용되었으나 다시 사용 가능함을 알리는 FF FF FF FFh 비트로 기록되었음을, 10인 경우는 해당 PAC이 무효 PAC(invalid PAC)임을, 11일 경우 해당 PAC이 유효한 PAC(Vaild PAC)임을 나타낸다.
따라서, 다음의 기록 가능한 PAC 영역은 상기 비트가 00인 경우나 01인 비트가 가르키는 영역이 될 것이며, 유효한 PAC의 위치는 상기 비트가 11인 비트가 가르키는 영역이 될 것이다.
즉, 광디스크 드라이브는 유효한 PAC의 위치를 찾고자 하는 경우 DDS의 PAC 상태 필드 정보 중 11 비트가 가르키는 PAC을 찾으면 되고, 다음의 기록 가능한 PAC 영역을 찾고자 하는 경우에는 PAC 상태 필드 정보 중 01 비트나 00 비트를 찾으면 될 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 1회 기록 가능한 고밀도 광 디스크(BD-R)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 10과 같이, 본 발명에 따른 1회 기록 가능한 고밀도 광 디스크는 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 영역이 존재하며 인포 2 영역과 인포 1 영역 사이에 임시 디스크 관리 영역(TDMA : Temporary Disc Management Area)이 할당되며 이 TDMS 영역내에서는 TDDS(Temporary Disc Definition Structure)가 존재한다.
특히, 1회 기록 가능한 고밀도 광 디스크(BD-R)의 경우에는 단지 1회만 기록 가능한 물리적 특성에 따라, 기록이 반복될 때마다 상기 다수개의 유효한 PAC의 위치가 변경되므로, 상기 위치 정보는 임시 디스크 관리 영역(TDMA : Temporary Disc Management Area)의 TDDS(Temporary Disc Definition Structure)에 유효한 PAC 갯수와 세그멘트 총 갯수 등의 PAC 헤더 정보가 업데이트(update)되어 기록된다.
그리고, 디스크에 더 이상 기록이 가능하지 않고, 재생만 가능한 디스크 클 로징(closing) 후에는 최신 업데이트 된 TDDS 정보가 DDS로 이전 기록된다.
첨부한 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기술 사상이 구현되는 광 기록 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11과 같이, 본 발명에 따른 광 기록 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)을 포함하여 구성된다.
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 영역에의 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 명령대로 데이터의 기록을 수행한다.
이때, 상기 기록 재생부(10)의 마이컴(16)은, 사용자의 요구에 따라 디스크 전체 또는 특정 영역에의 기록 또는 재생 등의 기능을 제한하고자 하는 경우 또는, 종래 버전(version)의 기록 재생 장치에 없는 새로운 기능(feature)을 포함하고 있어 종래 버전의 기록 재생 장치가 인식하지 못한다고 판단되는 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 1 영역의 PAC 1 영역내에 필요에 따라 다수개의 유효 한 PAC(Valid PAC)으로써 각각 1 클러스터의 크기로 기록되며, 인포 2 영역의 PAC 2 영역에는 백업(back-up)용으로써 상기 PAC 1 영역에 기록된 PAC의 복사본을 기록한다.
이를 위해, 상기 마이컴(16)은 상기 데이터가 기록되는 영역 또는 PAC 영역의 위치 정보와 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 PAC이 기록된 고밀도 광디스크를 기록 재생하는 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.
이때, 상기 메모리(10)에 저장되는 정보에는 디스크상의 PAC 영역을 포함한 각종 영역의 위치 정보가 포함된다. 이후, 상기 PAC 영역에 기록된 PAC 헤더 정보와 DDS에 기록된 PAC 헤더 정보를 토대로 PAC의 PAC_ID를 확인하여 상기 PAC_ID가 인식 가능한 PAC_ID 인지 확인한다.
상기 확인 결과 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.
또한, 상기 PAC_ID를 인식하지 못하는 경우에는 디스크 전체 또는 세그먼트 영역에 대한 기록 재생 제한이 있는 경우라 판단하고, "Unknown PAC Rules" 및 필 요한 경우 "Segment"에 기록된 디스크상의 기록 재생 제한 영역을 참조하여 호스트(20)의 명령에 따라 기록 재생을 수행한다.
이러한 광디스크의 기록 재생을 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 기록 재생 방법 및 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, PAC을 이용하여 디스크상의 엑세스 가능한 영역을 디스크상의 물리적 영역에서 정의하게 됨으로, 데이터 영역을 좀 더 견고하게 보호하며 헤킹과 같은 외부로부터의 불법적인 접근을 차단하는 효과가 있다.
둘째, 다수개의 유효한 PAC 헤더 정보를 이용하여 디스크상 영역을 효율적으로 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.

Claims (21)

  1. 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 광 디스크에 있어서,
    상기 고밀도 광디스크의 관리영역내에 PAC 영역의 상태를 표시하는 PAC 헤더(header) 필드를 기초로 유효 PAC 정보를 독출하고, 독출된 정보로부터 디스크에 대한 기록/재생을 수행하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PAC 헤더 필드에는 PAC 영역의 유효한 PAC 갯수가 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유효한 PAC은 각각 고유의 PAC_ID를 갖는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유효한 PAC은 상기 PAC_ID를 모르는 드라이브의 동작 범위를 제어하는 "Unknown PAC Rules"을 갖는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방 법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 "Unknown PAC Rules"는 상기 광디스크내 영역들에 대한 제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 PAC 헤더 필드에는 유효한 PAC의 세그먼트 영역 중 사용된 총 세그먼트 갯수가 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 세그먼트 영역은 각각의 PAC에 따라 세그먼트 0부터 오름차순으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 세그먼트 영역은 전체 디스크내에 최대 32개까지 할당되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
  9. 제 6 항에 있어서
    상기 세그먼트 영역을 제어하는 정보는 "Unknown PAC Rules"에 포함되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 디스크는 재기록 가능한 광디스크이고, 상기 PAC 헤더 필드가 기록되는 관리영역은 DDS인 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 DDS는 상기 고밀도 광 디스크내 DMA 영역에 할당되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 DMA 영역은 상기 고밀도 광 디스크내 인포 2 영역과 인포 1 영역에 각각 할당되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광디스크의 기록 재생 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 디스크는 1회 기록 가능한 광디스크이고 상기 PAC 헤더 필드가 기록되는 관리영역은 TDDS 인 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PAC 헤더 필드에는 PAC 영역의 유효한 PAC 갯수가 업데이트 되어 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  15. 제 13 항에 있어서
    상기 PAC 헤더 필드에는 유효한 PAC의 세그먼트들 중 사용된 총 세그먼트 갯수가 업데이트 되어 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 TDDS는 광 디스크의 TDMA 영역에 할당된 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  17. 리드-인, 데이터 영역, 리드-아웃 영역으로 구분 할당된 고밀도 광디스크에 있어서
    상기 고밀도 광디스크내 PAC 영역에 PAC 헤더 정보를 기초로 유효 PAC 정보를 독출하고, 독출된 정보로부터 기록 재생을 수행하는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 PAC 헤더 정보에는 PAC 영역의 유효한 PAC 갯수가 기록되는 것을 특 징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 PAC 헤더 정보에는 유효한 PAC의 세그먼트들 중 사용된 총 세그먼트 갯수가 기록되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  20. 제 15 항에 있어서
    상기 PAC 헤더 정보는 1클러스터의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 방법.
  21. 고밀도 광디스크내의 유효한 PAC 갯수와 세그먼트 수를 포함한 PAC 헤더 필드의 정보가 독출되어 저장되는 메모리와;
    상기 PAC 헤더 정보에 따라 광 디스크를 액세스하여 기록 재생 제어를 수행하는 마이컴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고밀도 광 디스크의 기록 재생 장치.
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