JP2005196882A - ディスク状記録媒体、データ記録装置及びデータ記録方法、並びにデータ再生装置及びデータ再生方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】編集性を重視したフォーマットでデータが記録されたディスク記録媒体へのアクセス速度を向上する。
【解決手段】データ記録再生装置1は、1回のディスクアクセスによってディスク管理情報が読み出せるように、記録されたコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をミニディスクを初期化する際にディスク最内周位置に予め確保する。データ記録再生装置1は、図5に示すように、ディスク初期化時にミニディスクの最内周位置に、全ての記録ファイルのためのアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域を用意する。更にトラック情報に続いてサブディレクトリ及びトラック情報バックアップの予約領域を用意する。
【選択図】図5
【解決手段】データ記録再生装置1は、1回のディスクアクセスによってディスク管理情報が読み出せるように、記録されたコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をミニディスクを初期化する際にディスク最内周位置に予め確保する。データ記録再生装置1は、図5に示すように、ディスク初期化時にミニディスクの最内周位置に、全ての記録ファイルのためのアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域を用意する。更にトラック情報に続いてサブディレクトリ及びトラック情報バックアップの予約領域を用意する。
【選択図】図5
Description
本発明は、ディスク状記録媒体、データ記録装置及びデータ記録方法、並びにデータ再生装置及びデータ再生方法に関し、特に、編集性を重視したフォーマットでデータが記録されたディスク状記録媒体、及びこのディスク状記録媒体に対して記録再生する方法及び装置に関する。
近年、ディスク等の記録媒体は、大容量化のための技術が各種開発されている。また、1つのメディアについて多様なデータ、例えば、オーディオデータ、コンピュータ用途のデータ等を自在に記録再生できるようにすることも求められている。しかし、汎用的なメディアの開発に関しては、旧来の記録再生装置等の互換性、整合性も重要とされる。また、物理的にみても、旧来の資産を有効利用できることが好ましい。
現在広く普及しているミニディスク(Mini Disc;MD(登録商標))を例にあげる。ミニディスクは、公知のとおり、直径64mmの光磁気ディスクであって、音楽等のオーディオデータを記録再生できる。ミニディスクでは、オーディオデータは、ATRAC方式によってデータ量が1/5〜1/10に圧縮されて記録される。オーディオデータを例にとると、80〜160分程度の記録が可能となっている。また、ミニディスクは、記録データに対して、分割(ディバイド)、連結(コンバイン)、消去(イレーズ)、移動(トラックナンバムーブ)等、高い編集性を実現するファイルシステムになっている。
CD−DA(Compact Disc Digital Audio)、DVD(Digital Versatile Disc)等のパッケージメディアに記録された音楽、映像等のコンテンツデータをパーソナルコンピュータ(PC)にて再生し、PCのHDD(Hard Disc Drive)を1次記録媒体として、2次記録媒体であるミニディスクに複製(コピー)又は移動(ムーブ)する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1では、PCと端末間におけるデータ転送時に転送用データを暗号化し、更にコンテンツデータ(トラックとも呼ばれる楽曲等の単位となるデータ)を編集してもコンテンツの権利管理を行うこと、及びSDMI(Secure Digital Music Initiative)方式におけるいわゆるチェックイン(権利譲渡)/チェックアウト(権利返却)の整合性をとることを実現している。
オーディオ用のミニディスクは、ユーザが容易に入手可能であることから、このミニディスクをコンピュータ用のデータストレージメディア等、音楽用途以外に幅広く利用できるようになると都合がよいのであるが、記録容量が160MB程度と小さいうえ、メディア固有のID等の著作権保護情報を記録する領域が用意されていない。そのため、広範囲なデータストレージとして音楽映像配信等に利用することを想定した場合、配信したコンテンツの著作権保護等の要請に対応できないといった問題点がある。また、オーディオデータ記録領域以外の固有の管理領域による管理方式(PTOC(Premastered Table Of Contents)、UTOC(User Table Of Contents))を採用しているため、例えば、FATシステム等の汎用のファイルシステム用途への対応が困難である。更に、UTOC管理下のトラックにオーディオ以外のデータを記録した場合、多くのオーディオ機器(MDプレーヤ)で再生時に異音が発生する等の不具合が生じてしまう。つまり、オーディオ用ミニディスクを汎用的なストレージメディアとして利用することを想定した場合、記録容量、管理システム、著作権保護関係等の特殊情報、旧来機種での不具合等が問題になっていた。
ミニディスクシステムにおいてオーディオデータ以外のデータ記録を目的とした規格として、“MD−DATA”、又は“MD−CLIP”と呼ばれるディスク規格が既に開発されているが、MD−DATAは、オーディオ用MDとは異なる専用ディスクである点、また、MD−DATA対応の専用の記録再生装置でないと利用できない点、記録容量が140MB程度である点等、上記要望を満たすものではない。また、MD−CLIPは、オーディオ用MDが使用でき、またUTOC管理対象外であった内周部分を利用することから、従来のオーディオ機器において不都合はないが、汎用データ記録領域が2MB程度しかないために自ずと用途が限定されてしまっていた。
そこで、トラックピッチを狭くし、線速度及び変調方式を変更する等の改良を加えることで記録データの高密度化を実現し、更に、通常の記録領域と認証によって使用可能となる秘匿領域(セキュア領域)とを設けることによって、上述の不具合を解決した次世代ミニディスクが提案されている。これら次世代ミニディスクは、UTOCとは異なる新たな管理データ構成を採用し、平文にて記録されていた従来ミニディスクと異なり、特定のデータは暗号化されて記録されるようになっている。次世代ミニディスクでは、著作権が発生する音楽コンテンツ、映像コンテンツ等のデータは、所定フォーマットでセキュア領域に記録され、セキュア領域を参照可能な装置によってのみ再生できるようになっている。
このような次世代ミニディスクでは、例えば、音楽データ用のオーディオトラック等のコンテンツファイルと一般のPCデータ等のファイルとを混在記録することができる。この場合、データエリアに少なくとも1つのオーディオトラックが記録されたオーディオ記録領域と、少なくとも1つのデータトラックが記録されたPC用データ記録領域とがそれぞれ任意の位置に形成されることになる。
ところが、コンテンツファイル以外のファイル(PCデータのファイル)等を記録した後に、例えば音楽データとこのデータの記録再生に必要な管理ファイルとを記録しようとした場合、音楽データの管理ファイルがPCデータのファイルより外周に記録されてしまう。そのため、ファイルの記録と移動とが繰り返される、いわゆるチェックイン/チェックアウトを繰り返すと管理ファイルが点在してしまう。ディスク状記録媒体の場合、記録位置によってシークタイムラグが発生するため、音楽データにアクセスするための管理ファイルの読込又は書込時間が変動してしまう問題があった。
本発明は、編集性を重視したフォーマットでデータが記録されたディスク記録媒体へのアクセス速度を向上すること、及び編集性を重視したフォーマットでデータが記録されたディスク記録媒体に対するアクセス速度が改善されたデータ記録装置及びデータ再生装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明に係るディスク状記録媒体は、記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域が当該ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保されている。
ファイル情報は、コンテンツ管理情報よりも更に内周に記録されることが好ましい。また、最内周の所定領域には、ファイル情報のバックアップデータを記録する領域、及び/又はコンテンツ管理情報のバックアップデータを記録する領域が確保されていることを特徴とする。また、当該ディスク状記録媒体は、認証によって使用可能となる秘匿領域と通常の記録領域とを有し、上記コンテンツデータが秘匿領域に記録されるものであってもよい。
また、上述した目的を達成するために、本発明に係るデータ記録装置は、記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をディスク初期化時にディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保する記録制御手段を備えることにより、最初にアクセスされる最内周領域にデータを再生するためのファイル情報及びコンテンツ管理情報を記録する。ここで、記録制御手段は、コンテンツ管理情報よりも更に内周にファイル情報を記録する制御を行う。また、記録制御手段は、最内周の所定領域にファイル情報のバックアップデータを記録する領域、及び/又はコンテンツ管理情報のバックアップデータを記録する領域を確保することを特徴とする。
更に、本発明に係るデータ記録方法は、記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をディスク初期化時にディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保する記録制御工程を有する。
また、上述した目的を達成するために、本発明に係るデータ再生装置は、ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に記録されたコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を読み出す読出手段と、読み出されたファイル情報及びコンテンツ管理情報を一時的に記憶する一時記憶手段とを備え、読出手段において、ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に記録されたファイル情報及びコンテンツ管理情報を一括して読み出す。
更に、本発明に係るデータ再生方法は、ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に記録されたコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を読み出す読出工程と、読み出されたファイル情報及びコンテンツ管理情報を一時記憶手段に記憶する一時記憶工程とを有する。
本発明に係るディスク状記録媒体によれば、最内周領域に管理情報を纏めて記録する領域が予め確保されることによって、ディレクトリ情報、ファイル情報、トラック情報等、データを使用する前に必ずアクセスしなければならない管理情報の情報量が多くある場合であっても、また通常のデータとコンテンツデータとが混在して記録される記録媒体でデータファイルの追加変更が頻繁に行われた場合であっても管理情報がディスク上にて点在することなく、ディスク状記録媒体の最内周領域に管理情報を纏めて記録する領域を確保することによって管理情報の読込時間が短縮できる。
また、本発明に係るデータ記録装置及びデータ記録方法によれば、ディスク初期化時にディスク状記録媒体の最内周領域に管理情報を纏めて記録する領域を確保することによって、ディレクトリ情報、ファイル情報、トラック情報等、データを使用する前に必ずアクセスしなければならない管理情報の情報量が多くある場合であっても、また通常のデータとコンテンツデータとが混在して記録される記録媒体でデータファイルの追加変更が頻繁に行われた場合であっても管理情報が点在することなく、管理情報の読込時間を短縮できるようなディスク状記録媒体を用意することができる。
また、本発明に係るデータ再生装置及びデータ再生方法によれば、通常のデータとコンテンツデータとが混在して記録される記録媒体に対して、最内周領域に纏めて記録されたディレクトリ情報、ファイル情報、トラック情報等の管理情報を一括して読み込むことができる。
本発明の具体例として示すデータ記録再生装置は、例えば、オーディオデータ、PCデータ等のように異なるフォーマットで作成された異なるデータを扱うことができる記録媒体の記録再生装置である。記録媒体は、特に大容量記録が可能であることを特徴とした記ディスク状記録媒体であり、本具体例ではディスク状の光磁気記録媒体であるミニディスク(登録商標)を用いる。特に、本具体例として示すデータ記録再生装置は、従来のミニディスクのほか、トラックピッチを狭くし線速度及び変調方式を変更する等の改良を加えることで記録データの高密度化を実現し、更に、通常の記録領域と認証によって使用可能となる秘匿領域(セキュア領域)とを設けた次世代ミニディスクにも対応している。
この次世代ミニディスクは、ディスク記録時には平文にて記録されていた従来ミニディスクと異なり、データは暗号化されてディスク上に記録される。また、このミニディスクでは、著作権が発生する音楽コンテンツ、映像コンテンツ等のデータは、所定フォーマットで秘匿領域に記録され、この秘匿領域を参照可能な装置によってのみ再生できるようになっている。本具体例では、コンテンツとして音楽コンテンツを取り上げ、ATRAC(登録商標)形式のオーディオデータがこの秘匿領域に記録可能な特定データとして扱われるものとする。MP3(MPEG1 Audio Layer-3)形式、WMA(Windows Media Audio)形式等、ATRAC以外のオーディオデータ、画像データ、テキストデータ等のデータは、通常記録領域に記録される。秘匿領域と通常記録領域とを有する次世代ミニディスクの詳細については後述する。
新たな変調方式を採用したこのミニディスクでは、高音質の音楽データを長時間記録再生することを可能にしたことから、1枚のディスクで管理される楽曲数が膨大になっている。また、このミニディスクは、FATシステムを使って管理することによりコンピュータとの親和性が図られている。しかし、これは、使い勝手の向上が図れるというメリットがある反面、コンピュータ等のHDDに音楽データを取込むことでほかの記録媒体に際限なく違法に複製され、著作権者の保護が図られなくなる可能性がある。そこで、この次世代ミニディスクは、いわゆるマルチメディアディスクとしての使用に耐えうるデータ管理方式を採用している。このミニディスクにおけるデータ管理方式の具体例については後段にて詳細に説明する。
この次世代ミニディスクを用いたデータ記録再生装置によるディスクシステムでは、上述したディスク管理構造を有する各ミニディスクに対して、コンテンツデータは所定の暗号化が施されているため、一般的に図1に示すようなディスク管理が行われる。但し、本具体例では、記録されるコンテンツファイルは、音楽コンテンツファイルであるとする。コンテンツデータのコンテンツ単位は、楽曲単位、すなわちトラックを表し、コンテンツ管理情報はトラック情報に相当する。
すなわち、ミニディスクには、ディスク内周側から順番に、ファイルアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリが記述されている。例えばコンテンツデータが音楽データファイルの場合には、更にサブディレクトリに示されたトラック情報が参照されるようになっている。そのためミニディスクには、図2に示すように、ディスク内周側から順番に、ファイルアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ、トラック情報が管理情報として記述されている。トラック情報には、音楽コンテンツを再生するのに参照が必要なトラックインデックスファイル(TIF)、コンテンツの改竄チェック情報としてのMACが纏められたMACファイル、セット毎の再生許可情報としてのEKB(Enabling Key Block)を纏めたEKBファイル等の音楽コンテンツを暗号化するための暗号化情報が含まれる。
ディスクに記録されたデータを再生可能とするためには、図3及び図4の矢印方向に示す順番に、全記録ファイルのためのアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、トラック情報を連続的に読み出す必要がある。ここで更にバックアップ情報が記録される場合には、図3のように、アロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、及びトラック情報に続いて、サブディレクトリバックアップ、トラック情報バックアップを連続的に読み出すか、図4に示すように、アロケーション情報、ルートディレクトリに続いて、サブディレクトリバックアップ及びトラック情報バックアップを読み出し、サブディレクトリ、トラック情報の順番にて読み出すというように、できる限りファイルの管理情報に連続して読み取れるのがよい。
そこで、本発明の具体例として示すデータ記録再生装置1は、1回のディスクアクセスによって上述した順序でディスク管理情報が読み出せるように、記録されたコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をミニディスクを初期化する際にディスク最内周位置に予め確保するようにした。すなわち、データ記録再生装置1は、図5に示すように、ディスク初期化時にミニディスクの最内周位置に、全ての記録ファイルのためのアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域を用意する。更にトラック情報に続いてサブディレクトリ及びトラック情報バックアップの予約領域を用意する。
続いて、このようにディスク最内周位置にディスク管理情報及びバックアップ情報の予約領域を確保するための初期化処理について図6を用いて説明する。
初期化時には、データ記録再生装置1は、ステップS1において、挿入されたディスクがブランクディスクか否か判別する。ブランクディスクの場合、ステップS2において、内周領域に記録データを管理するための管理データを書き込む領域を作成する。そして、記録処理が実行されれば、ステップS3において、内周領域に管理データを作成しつつディスクにデータを記録していく。
また、ディスクから管理情報を読み込む処理について図7を用いて説明する。電源投入後のディスク読込時には、ステップS11として、ディスクに対するアクセス時間を短縮するために、図5のように用意された管理データをアロケーションテーブルから連続的に一括してデータ記録再生装置内のメモリに展開する。メモリ上にてルートディレクトリ、サブディレクトリ、トラック情報ファイル、音楽ファイルの順番でトレースし、ステップS12において、全記録データのファイル情報及びトラック情報が得られているか否かを判別する。メモリ上に全ファイル情報及びトラック情報が揃ったときには読込処理を完了し、ステップS13の記録又は再生処理を実行する。揃わない場合、ステップS14として、ディレクトリを辿ることで不足分の管理データを読み込む。
このように、データ記録再生装置1は、初期化時にディスク管理情報をディスク最内周領域に読込順に設けることによって、データ読取りの際、最内周の管理データ記録領域を一回アクセスすれば、記録データの管理情報が一括して読み込めるため、データ読込時間を短縮することができる。これにより、データ記録再生装置1にて初期化されたミニディスクは、最内周側のある程度の領域が使用済みになるものの、記録処理又は編集処理を繰り返し行うことによって記録データの管理情報が点在することを防ぐことができる。
以下、本発明の具体例として示すデータ記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。本具体例にて適用するミニディスクにおいて秘匿領域に記録されるデータは、オーディオファイルであって、ここでは、ATRAC(Adaptive TRansform Acoustic Coding)方式、ATRAC3方式、ATRAC3plus方式に基づくデータである。データ記録再生装置1は、図8に示すように、メディアドライブ部11と、メモリ転送コントローラ12と、クラスタバッファメモリ13と、補助メモリ14と、USBインタフェース15、16と、USBハブ17と、システムコントローラ18と、音声データ処理部19とを備えている。データ記録再生装置1は、パーソナルコンピュータ(以下、PCと記す。)100と接続でき、ミニディスクをオーディオデータ記録メディアとして使用できるほか、PC等の外部ストレージとしても使用できる。
データ記録再生装置1におけるメディアドライブ部11は、装填されたミニディスク90に対する記録及び/又は再生を行う。メディアドライブ部11の内部構成は、後段にて説明する。
メモリ転送コントローラ12は、メディアドライブ部11からの再生データ又はメディアドライブ部11に供給する記録データの送受制御を行う。クラスタバッファメモリ13は、メディアドライブ部11によってミニディスク90のデータトラックから高密度データクラスタ単位で読み出されたデータをメモリ転送コントローラ12の制御に基づいてバッファリングする。補助メモリ14は、メディアドライブ部11によってミニディスク90から読み出されたUTOCデータ等の各種管理情報、秘匿領域に記録される著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、限定的にアクセスを許可する外部機器情報等をメモリ転送コントローラ12の制御に基づいて記憶する。
システムコントローラ18は、USBインタフェース16、USBハブ17を介して接続されたPC100との間で通信可能であり、このPC100との間の通信制御を行って、書込要求、読出要求等のコマンドの受信、ステイタス情報、その他の必要情報の送信等を行うとともにデータ記録再生装置1全体を統括制御している。システムコントローラ18は、例えば、ミニディスク90がメディアドライブ部11に装填されると、ミニディスク90から管理情報等を読み出すようメディアドライブ部11に指示し、メモリ転送コントローラ12によって読み出されたPTOC、UTOC等の管理情報等を補助メモリ14に格納させる。システムコントローラ18は、これらの管理情報を読み込むことによってミニディスク90のトラック記録状態を把握している。また、記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をディスク初期化時にミニディスクの最内周の所定領域に確保する。
そして、システムコントローラ18は、PC100からあるFATセクタの読出要求があった場合、メディアドライブ部11に対して、このFATセクタを含むデータクラスタの読出を実行する旨の信号を与える。読み出されたデータクラスタは、メモリ転送コントローラ12によってクラスタバッファメモリ13に書き込まれる。但し、既にFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ13に格納されていた場合、メディアドライブ部11による読出は必要ない。このとき、システムコントローラ18は、クラスタバッファメモリ13に書き込まれている高密度データクラスタのデータから、要求されたFATセクタのデータを読み出す信号を与え、USBインタフェース15、USBハブ17を介して、PC100に送信する、又はオーディオ再生処理するための制御を行う。
また、システムコントローラ18は、PC100から、あるFATセクタへの書込要求があった場合、メディアドライブ部11に対して、補助メモリ14に基づいてこのFATセクタを含むデータクラスタの読出を実行させる。読み出されたデータクラスタは、メモリ転送コントローラ12によってクラスタバッファメモリ13に書き込まれる。但し、既にこのFATセクタのデータがクラスタバッファメモリ13に格納されていた場合は、メディアドライブ部11による読出は必要ない。システムコントローラ18は、PC100から送信されたFATセクタのデータ(記録データ)をUSBインタフェース15を介してメモリ転送コントローラ12に供給し、クラスタバッファメモリ13上で該当するFATセクタのデータの書き換えを実行させる。
更にシステムコントローラ18は、メモリ転送コントローラ12に指示して、必要なFATセクタが書き換えられた状態でクラスタバッファメモリ13に記憶されているデータクラスタのデータを記録データとしてメディアドライブ部11に転送させる。このとき、メディアドライブ部11は、装着されているミニディスクが対応している変調方式でデータクラスタの記録データを変調して書き込む。
ところで本具体例のように、ミニディスク90が秘匿領域と通常記録領域とを有し、各領域に記録されるデータが予め決められている場合には、システムコントローラ18は、記録再生するデータがオーディオトラックかデータトラックかに応じて指定された記録領域に基づいたアクセスをメディアドライブ部に指示することになる。データ記録再生装置1では、装着されたミニディスク90に対して、PC用のデータ又はオーディオデータの何れか一方のみを記録許可し、これ以外のデータの記録を禁止する制御を行うようにもできる。すなわち、PC用のデータとオーディオデータとを混在しないように制御することもできる。
なお、本具体例として示すデータ記録再生装置1において、上述した記録再生制御は、データトラックを記録再生する際の制御であり、MDオーディオデータ(オーディオトラック)を記録再生する際のデータ転送は、音声データ処理部19を介して行われる。
音声データ処理部19は、入力系として、例えば、ライン入力回路/マイクロフォン入力回路等のアナログ音声信号入力部、A/D変換器、及びデジタルオーディオデータ入力部を備える。また、音声データ処理部19は、ATRAC圧縮エンコーダ/デコーダ、圧縮データのバッファメモリを備える。更に、音声データ処理部19は、出力系として、デジタルオーディオデータ出力部、D/A変換器及びライン出力回路/ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力部を備えている。
ミニディスク90に対してオーディオトラックが記録されるのは、音声データ処理部19にデジタルオーディオデータ(又は、アナログ音声信号)が入力される場合である。入力されたリニアPCMデジタルオーディオデータ、或いはアナログ音声信号で入力された後、A/D変換器で変換されて得られたリニアPCMオーディオデータは、ATRAC圧縮エンコードされ、バッファメモリに蓄積される。その後、所定タイミング(ADIPクラスタ相当のデータ単位)でバッファメモリから読み出され、メディアドライブ部11に転送される。メディアドライブ部11では、転送された圧縮データをEFM変調方式又はRLL(1−7)PP変調方式で変調してミニディスク90の秘匿領域にオーディオトラックとして書き込む。ATRAC以外の圧縮方式で圧縮されたデータは、通常記録領域に一般データとして書き込まれる。
メディアドライブ部11は、ミニディスク90からオーディオトラックを再生する場合、再生データをATRAC圧縮データ状態に復調して音声データ処理部19に転送する。音声データ処理部19は、ATRAC圧縮デコードを行ってリニアPCMオーディオデータとし、デジタルオーディオデータ出力部から出力する。或いは、D/A変換器によりアナログ音声信号としてライン出力/ヘッドホン出力を行う。
なお、図8に示す構成は一例であって、例えば、データ記録再生装置1をPC100に接続してデータトラックのみ記録再生する外部ストレージ機器として使用する場合、音声データ処理部19は不要になる。一方、オーディオ信号を記録再生することを主たる目的とする場合、音声データ処理部19を備え、更にユーザインタフェースとして操作部及び表示部を備えることが好適である。また、PC100との接続は、USBに限らず、例えば、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.:アメリカ電気・電子技術者協会)の定める規格に準拠した、いわゆるIEEE1394インタフェースのほか、汎用の接続インタフェースが適用できる。
次に、本具体例にて用いるミニディスク90の仕様例について説明する。従来ミニディスク(及びMD−DATA)の物理フォーマットは、以下のように定められている。トラックピッチは、1.6μm、ビット長は、0.59μm/bitとなる。また、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45としている。記録方式としては、グルーブ(ディスク盤面上の溝)をトラックとして記録再生に用いるグルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式としては、ディスク盤面上にシングルスパイラルのグルーブを形成し、このグルーブの両側に対して所定の周波数(22.05KHz)で蛇行したウォブル(Wobble)を形成し、絶対アドレスを上記周波数を基準にFM変調してウォブルドグルーブトラックに記録する方式を採っている。なお、本明細書では、ウォブルとして記録される絶対アドレスをADIP(Address in Pre-groove)ともいう。
従来のMDでは、メインデータ部である32セクタにリンクセクタである4セクタを付加して合計36セクタを1クラスタ単位として記録を行っている。上記ADIP信号はクラスタアドレス、セクタアドレスから構成される。上記クラスタアドレスは、8ビットのクラスタHと8ビットのクラスタLとから構成され、セクタアドレスは、4ビットのセクタから構成される。また、従来のミニディスクでは、記録データの変調方式としてEFM(8−14変換)変調方式が採用されている。また、誤り訂正方式としては、ACIRC(Advanced Cross Interleave Reed-Solomon Code)を用いている。データインタリーブには、畳み込み型を採用している。これにより、データの冗長度は、46.3%となっている。
また、従来のミニディスクにおけるデータの検出方式は、ビットバイビット方式であって、ディスク駆動方式としては、CLV(Constant Linear Velocity)が採用されている。CLVの線速度は、1.2m/sである。記録再生時の標準のデータレートは、133kB/s、記録容量は、164MB(MD−DATAでは、140MB)である。また、データの最小書換単位(単位クラスタ)は、上述のように32個のメインセクタと4個のリンクセクタによる36セクタで構成されている。
本具体例に用いるデータ記録再生装置1は、従来のミニディスクのほか、トラックピッチを狭くし線速度及び変調方式を変更する等の改良を加えることで記録データの高密度化を実現し、更に、通常の記録領域と認証によって使用可能となる秘匿領域(セキュア領域)とを設けた次世代ミニディスクにも対応している。次世代ミニディスクには、2つのタイプが提案されている。
次世代MD1は、上述した従来のミニディスクと記録媒体の物理的仕様は、同一である。そのため、トラックピッチは、1.6μm、レーザ波長λは、λ=780nmであり、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45である。記録方式としては、グルーブ記録方式を採用している。また、アドレス方式は、ADIPを利用する。このように、ディスクドライブ装置における光学系の構成やADIPアドレス読出方式、サーボ処理は、従来のミニディスクと同様であるため、従来ディスクとの互換性が達成されている。次世代MD1は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。以上のデータ構造において、データインタリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。また、データの検出方式として、PR(1,2,1)MLによるビタビ復号方式を用いる。
ディスク駆動方式には、CLV方式を用い、その線速度は、2.4m/sとする。記録再生時の標準データレートは、4.4MB/sである。この方式を採用することにより、総記録容量を300MBにすることができる。変調方式をEFMからRLL(1−7)PP変調方式とすることによって、ウインドウマージンが0.5から0.666となるため、1.33倍の高密度化が実現できる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成される。このように記録変調方式をCIRC方式からBIS付きのRS−LDC方式及びセクタ構造の差異とビタビ復号を用いる方式にすることで、データ効率が53.7%から79.5%となるため、1.48倍の高密度化が実現できる。これらを総合すると、次世代MD1は、記録容量を従来ミニディスクの約2倍である300MBにすることができる。
一方、次世代MD2は、例えば、磁壁移動検出方式(DWDD:Domain Wall Displacement Detection)等の高密度化記録技術を適用した記録媒体であって、上述した従来ミニディスク及び次世代MD1とは、物理フォーマットが異なっている。次世代MD2は、トラックピッチが1.25μm、ビット長が0.16μm/bitであり、線方向に高密度化されている。また、従来ミニディスク及び次世代MD1との互換を採るため、光学系、読出方式、サーボ処理等は、従来の規格に準じて、レーザ波長λは、λ=780nm、光学ヘッドの開口率は、NA=0.45とする。記録方式は、グルーブ記録方式、アドレス方式は、ADIPを利用した方式とする。また、筐体外形も従来ミニディスク及び次世代MD1と同一規格とする。
但し、従来ミニディスク及び次世代MD1と同等の光学系を用いて、上述のように従来より狭いトラックピッチ及び線密度(ビット長)を読み取る際には、デトラックマージン、ランド及びグルーブからのクロストーク、ウォブルのクロストーク、フォーカス漏れ、CT信号等における制約条件を解消する必要がある。そのため、次世代MD2では、グルーブの溝深さ、傾斜、幅等を変更した点が特徴的である。具体的には、グルーブの溝深さを160nm〜180nm、傾斜を60°〜70°、幅を600nm〜800nmの範囲と定める。
また、次世代MD2は、記録データの変調方式として、高密度記録に適合したRLL(1−7)PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))を採用している。また、誤り訂正方式としては、より訂正能力の高いBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed Solomon−Long Distance Code)方式を用いている。データインタリーブは、ブロック完結型とする。これによりデータの冗長度は、20.50%になる。またデータの検出方式は、PR(1,−1)MLによるビタビ復号方式を用いる。また、データの最小書換単位であるクラスタは、16セクタ、64kBで構成されている。
ディスク駆動方式には、ZCAV(Zone Constant Angular Velocity)方式を用い、その線速度は、2.0m/sとする。記録再生時の標準データレートは、9.8MB/sである。したがって、次世代MD2では、DWDD方式及びこの駆動方式を採用することにより、総記録容量を1GBにできる。
本具体例に示す次世代MD1の盤面上のエリア構造例を図9、図10に模式的に示す。次世代MD1は、従来ミニディスクと同じ媒体であって、ディスクの最内周側は、プリマスタードエリアとして、PTOC(Premastered Table Of Contents)が設けられている。ここには、ディスク管理情報が物理的な構造変形によるエンボスピットとして記録されている。プリマスタードエリアより外周は、光磁気記録可能なレコーダブルエリアとされ、記録トラックの案内溝としてのグルーブが形成された記録再生可能領域である。このレコーダブルエリアの最内周側は、UTOC(User Table Of Contents)領域であって、このUTOC領域には、UTOC情報が記述されるとともに、プリマスタードエリアとの緩衝エリアや、レーザ光の出力パワー調整等のために用いられるパワーキャリブレーションエリアが設けられている。
次世代MD2は、図10に示すように、高密度化を図るためにプリピットを用いない。したがって、次世代MD2には、PTOC領域がない。次世代MD2には、レコーダブルエリアのさらに内周領域に、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が設けられている。このUIDエリアは、次世代MD2に適用されるDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
なお、ここで説明した各ディスクには、音楽データ用のオーディオトラックとデータトラックとを混在記録することもできる。この場合、例えば、図11に示すように、データエリアに少なくとも1つのオーディオトラックが記録されたオーディオ記録領域AAと、少なくとも1つのデータトラックが記録されたPC用データ記録領域DAとがそれぞれ任意の位置に形成されることになる。一連のオーディオトラックやデータトラックは、ディスク上で必ずしも物理的に連続して記録される必要はなく、複数のパーツに分割して記録されていてもよい。パーツとは、物理的に連続して記録される区間を示す。すなわち、ディスク上で物理的に離れた2つのPCデータ記録領域が存在する場合でも、データトラックの数としては1つの場合もあり、複数の場合もある。
続いて、図12及び図13に基づいて、本具体例のディスクの管理構造を説明する。図12は、次世代MD1のデータ管理構造を示したものであり、図13は、次世代MD2のデータ管理構造を示したものである。
次世代MD1では、上述したように、従来のミニディスクと同一の媒体であるため、次世代MD1では、従来ミニディスクで採用されているように書換不可能なエンボスピットによりPTOCが記録されている。このPTOCには、ディスクの総容量、UTOC領域におけるUTOC位置、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等が管理情報として記録されている。
次世代MD1では、ADIPアドレス0000〜0002には、レーザの書込出力を調整するためのパワーキャリブレーションエリア(Rec Power Calibration Area)が設けられている。続く0003〜0005には、UTOCが記録される。UTOCには、トラック(オーディオトラック/データトラック)の記録・消去等に応じて書き換えられる管理情報が含まれ、各トラック及びトラックを構成するパーツの開始位置、終了位置等を管理している。また、データエリアにおいて未だトラックが記録されていないフリーエリア、すなわち書込可能領域のパーツも管理している。UTOC上では、PC用データ全体をMDオーディオデータによらない1つのトラックとして管理している。そのため、仮にオーディオトラックとデータトラックとを混在記録したとしても、複数のパーツに分割されたPC用データの記録位置を管理できる。
また、UTOCデータは、このUTOC領域における特定のADIPクラスタに記録され、UTOCデータは、このADIPクラスタ内のセクタ毎に、その内容が定義されている。具体的には、UTOCセクタ0(このADIPクラスタ内の先頭のADIPセクタ)は、トラック又はフリーエリアにあたるパーツを管理しており、UTOCセクタ1及びセクタ4は、トラックに対応した文字情報を管理している。また、UTOCセクタ2には、トラックに対応した記録日時を管理する情報が書き込まれる。
UTOCセクタ0は、記録されたデータや記録可能な未記録領域、さらにデータの管理情報等が記録されているデータ領域である。例えば、ディスクにデータを記録する際、ディスクドライブ装置は、UTOCセクタ0からディスク上の未記録領域を探し出し、ここにデータを記録する。また、再生時には、再生すべきデータトラックが記録されているエリアをUTOCセクタ0から判別し、そのエリアにアクセスして再生動作を行う。
なお、次世代MD1では、PTOC及びUTOCは、従来のミニディスクシステムに準拠する方式、ここではEFM変調方式により変調されたデータとして記録されている。したがって、次世代MD1は、EFM変調方式により変調されたデータとして記録された領域と、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録された領域とを有することになる。
また、ADIPアドレス0032に記述されるアラートトラックには、従来ミニディスクのディスクドライバ装置に次世代MD1を挿入したとしても、この媒体が従来ミニディスクのディスクドライバ装置に対応していないことを知らせるための情報が格納されている。この情報は、「このディスクは、この再生装置に対応していないフォーマットです。」等の音声データ、或いは警告音データとしてもよい。また、表示部を備えるディスクドライバ装置であれば、この旨を表示するためのデータであってもよい。このアラートトラックは、従来ミニディスクに対応したディスクドライバ装置でも読取可能なように、EFM変調方式によって記録されている。
ADIPアドレス0034には、次世代MD1のディスク情報を表したディスクディスクリプションテーブル(Disc Description Table;DDT)が記録される。DDTには、フォーマット形式、ディスク内論理クラスタの総数、媒体固有のID、このDDTの更新情報、不良クラスタ情報等が記述される。
DDT領域からは、RS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データとして記録されるため、アラートトラックとDDTとの間には、ガードバンド領域が設けられている。
また、RLL(1−7)PP変調方式で変調された高密度データが記録される最も若いADIPアドレス、すなわち、DDTの先頭アドレスには、ここを0000とする論理クラスタ番号(Logical Cluster Number;LCN)が付される。1論理クラスタは、65,536バイトであり、この論理クラスタが読み書き最小単位となる。なお、ADIPアドレス0006〜0031は、リザーブされている。
続くADIPアドレス0036〜0038には、認証によって公開可能となるセキュアエリア(Secure Area)が設けられている。このセキュアエリアによって、データを構成する各クラスタの公開可・不可等の属性を管理している。特に、このセキュアエリアでは、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報等を記録する。また、このほかの各種の非公開情報を記録することができる。この公開不可領域は、特別に許可された特定外部機器のみが限定的にアクセスできるようになっており、このアクセス可能な外部機器を認証する情報も含まれる。
ADIPアドレス0038からは、書込及び読取自由なユーザエリア(User Area)(任意データ長)とスペアエリア(Spare Area)(データ長8)とが記述される。ユーザエリアに記録されたデータは、LCNの昇順に並べたとき、先頭から2048バイトを1単位としたユーザセクタ(User Sector)に区切られており、PC等の外部機器からは、先頭のユーザセクタを0000とするユーザセクタ番号(User Sector Number;USN)を付してFATファイルシステムにより管理されている。
続いて、次世代MD2のデータ管理構造について図13を用いて説明する。次世代MD2は、PTOCエリアを持たない。そのため、ディスクの総容量、パワーキャリブレーションエリアの位置、データエリアの開始位置、データエリアの終了位置(リードアウト位置)等のディスク管理情報は、PDPT(Preformat Disc Parameter Table)として全てADIP情報に含まれて記録されている。データは、BIS付きのRS−LDC及びRLL(1−7)PP変調方式で変調され、DWDD方式で記録されている。
また、リードインエリア及びリードアウトエリアには、レーザパワーキャリブレーションエリア(Power Calibration Area;PCA)が設けられる。次世代MD2では、PCAに続くADIPアドレスを0000としてLCNを付ける。
また、次世代MD2では、次世代MD1におけるUTOC領域に相当するコントロール領域が用意されている。図13には、著作権保護のための情報、データ改竄チェックのための情報、他の非公開情報等を記録するユニークIDエリア(Unique ID;UID)が示されているが、実際には、このUIDエリアは、リードイン領域のさらに内周位置に、通常のDWDD方式とは異なる記録方式で記録されている。
次世代MD1及び次世代MD2のファイルは、ともにFATファイルシステムに基づいて管理される。例えば、各データトラックは、それぞれ独自にFATファイルシステムを持つ。或いは、複数のデータトラックにわたって1つのFATファイルシステムを記録するようにもできる。
続いて、データ記録再生装置1におけるメディアドライブ部11及び音声データ処理部19の周辺構成について、図14を用いて詳細に説明する。
メディアドライブ部11は、ミニディスク90を記録再生するために、特に、記録処理系として、従来ミニディスクの記録のためのEFM変調・ACIRCエンコードを実行する構成と、次世代ミニディスクに対して記録するためのRLL(1−7)PP変調・RS−LDCエンコードを実行する構成とを備える点が特徴的である。また、再生処理系として、従来ミニディスクの再生のためのEFM復調・ACIRCデコードを実行する構成と、次世代ミニディスクの再生にPR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調・RS−LDCデコードを実行する構成を備えている点が特徴的である。
メディアドライブ部11は、装填されたミニディスク90をスピンドルモータ21によってCLV方式又はZCAV方式にて回転駆動する。記録再生時には、このミニディスク90に対して、光学ヘッド22からレーザ光が照射される。
光学ヘッド22は、記録時に記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ出力を行い、また再生時には、磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド22は、レーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系及び反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド22に備えられる対物レンズとしては、例えば2軸機構によってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。
また、本具体例では、媒体表面の物理的仕様が異なる従来ミニディスク及び次世代ミニディスクに対して最大限の再生特性を得るために、両ディスクに対してデータ読取時のビットエラーレートを最適化できる位相補償板を、光学ヘッド22の読取光光路中に設ける。
ミニディスク90を挟んで光学ヘッド22と対向する位置には、磁気ヘッド23が配置されている。磁気ヘッド23は、記録データによって変調された磁界をミニディスク90に印加する。また、図示しないが光学ヘッド22全体及び磁気ヘッド23をディスク半径方向に移動させためのスレッドモータ及びスレッド機構が備えられている。
このメディアドライブ部11では、光学ヘッド22、磁気ヘッド23による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ21によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。記録処理系としては、従来ミニディスクに対する記録時にEFM変調、ACIRCエンコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時にRLL(1−7)PP変調、RS−LDCエンコードを行う部位とが設けられる。
また、再生処理系としては、従来ミニディスクの再生時にEFM変調に対応する復調及びACIRCデコードを行う部位と、次世代MD1及び次世代MD2の再生時にRLL(1−7)PP変調に対応する復調(PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出に基づくRLL(1−7)復調)、RS−LDCデコードを行う部位とが設けられる。
光学ヘッド22のミニディスク90に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報(フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流)は、RFアンプ24に供給される。RFアンプ24では、入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生RF信号、トラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE、グルーブ情報(ミニディスク90にトラックのウォブリングにより記録されているADIP情報)等を抽出する。
従来ミニディスクの再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、コンパレータ25、PLL回路26を介して、EFM復調部27及びACIRCデコーダ28で処理される。再生RF信号は、EFM復調部27で2値化されてEFM信号列とされた後、EFM復調され、さらにACIRCデコーダ28で誤り訂正及びデインタリーブ処理される。オーディオデータであれば、この時点でATRAC圧縮データの状態となる。このとき、セレクタ29は、従来ミニディスク信号側が選択されており、復調されたATRAC圧縮データがミニディスク90からの再生データとしてデータバッファ30に出力される。この場合、図8のオーディオ処理部19に圧縮データが供給される。
一方、次世代MD1又は次世代MD2の再生時には、RFアンプで得られた再生RF信号は、A/D変換回路31、イコライザ32、PLL回路33、PRML回路34を介して、RLL(1−7)PP復調部35及びRS−LDCデコーダ36で信号処理される。再生RF信号は、RLL(1−7)PP復調部35において、PR(1,2,1)ML及びビタビ復号を用いたデータ検出によりRLL(1−7)符号列としての再生データを得て、このRLL(1−7)符号列に対してRLL(1−7)復調処理が行われる。さらに、RS−LDCデコーダ36にて誤り訂正及びデインタリーブ処理される。この場合、セレクタ29は、次世代MD1・次世代MD2側が選択され、復調されたデータがミニディスク90からの再生データとしてデータバッファ30に出力される。このとき、図8のメモリ転送コントローラ12に対して復調データが供給される。
RFアンプ24から出力されるトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FEは、サーボ回路37に供給され、グルーブ情報は、ADIPデコータ38に供給される。
ADIPデコータ38は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、FM復調、バイフェーズ復調を行ってADIPアドレスを抽出する。抽出された、ディスク上の絶対アドレス情報であるADIPアドレスは、従来ミニディスク及び次世代MD1の場合であれば、MDアドレスデコーダ39を介し、次世代MD2の場合であれば、次世代MD2アドレスデコーダ40を介してドライブコントローラ41に供給される。
ドライブコントローラ41では、各ADIPアドレスに基づいて、所定の制御処理を実行する。またグルーブ情報は、スピンドルサーボ制御のためにサーボ回路37に戻される。
サーボ回路37は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック(デコード時のPLL系クロック)との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、CLVサーボ制御及びZCAVサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。
またサーボ回路37は、スピンドルエラー信号や、上記のようにRFアンプ24から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、或いはドライブコントローラ41からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号(トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等)を生成し、モータドライバ42に対して出力する。すなわち、上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。
モータドライバ42では、サーボ回路37から供給されたサーボ制御信号に基づいて所定のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、2軸機構を駆動する2軸ドライブ信号(フォーカス方向、トラッキング方向の2種)、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ21を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。このようなサーボドライブ信号により、ミニディスク90に対するフォーカス制御、トラッキング制御、及びスピンドルモータ21に対するCLV制御又はZCAV制御が行われる。
ミニディスク90に対して記録動作が実行される際には、図8に示したメモリ転送コントローラ12から高密度データ、或いはオーディオ処理部19からの通常のATRAC圧縮データが供給される。
従来ミニディスクに対する記録時には、セレクタ43が従来ミニディスク側に接続され、ACIRCエンコーダ44及びEFM変調部45が機能する。この場合、オーディオ信号であれば、オーディオ処理部19からの圧縮データは、ACIRCエンコーダ44でインタリーブ及びエラー訂正コード付加が行われた後、EFM変調部45においてEFM変調される。EFM変調データがセレクタ43を介して磁気ヘッドドライバ46に供給され、磁気ヘッド23がミニディスク90に対してEFM変調データに基づいた磁界印加を行うことで変調されたデータが記録される。
次世代MD1及び次世代MD2に対する記録時には、セレクタ43が次世代MD1・次世代MD2側に接続され、RS−LCDエンコーダ47及びRLL(1−7)PP変調部48が機能する。この場合、メモリ転送コントローラ12から送られた高密度データは、RS−LCDエンコーダ47でインタリーブ及びRS−LDC方式のエラー訂正コード付加が行われた後、RLL(1−7)PP変調部48にてRLL(1−7)変調される。
RLL(1−7)符号列に変調された記録データは、セレクタ43を介して磁気ヘッドドライバ46に供給され、磁気ヘッド23がミニディスク90に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータが記録される。
レーザドライバ/APC49は、上記のような再生時及び記録時においてレーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるAPC(Automatic Laser Power Control)動作も行う。具体的には、図示しないが、光学ヘッド22内には、レーザパワーモニタ用のディテクタが設けられており、このモニタ信号がレーザドライバ/APC49にフィードバックされるようになっている。レーザドライバ/APC49は、モニタ信号として得られた現在のレーザパワーを予め設定されているレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることによって、レーザダイオードから出力されるレーザパワーが設定値で安定化されるように制御している。ここで、レーザパワーは、ドライブコントローラ41によって、再生レーザパワー及び記録レーザパワーとしての値がレーザドライバ/APC49内部のレジスタにセットされる。
ドライブコントローラ41は、システムコントローラ18からの指示に基づいて、以上の各動作(アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作)が実行されるように各構成を制御する。なお、図14において一点鎖線で囲った各部は、1チップの回路として構成することもできる。
ところで、ミニディスク90が図11のように、予めデータトラック記録領域とオーディオトラック記録領域とが分割して領域設定されている場合、システムコントローラ18は、記録再生するデータがオーディオトラックかデータトラックかに応じて、設定された記録領域に基づいたアクセスをメディアドライブ部11のドライブコントローラ41に指示することになる。また、装着されたミニディスク90に対して、PC用のデータ又はオーディオデータの何れか一方のみを記録許可し、これ以外のデータの記録を禁止する制御を行うようにもできる。すなわち、PC用のデータとオーディオデータとを混在しないように制御することもできる。
上述した仕様をもつミニディスク90に対してデータ記録再生装置1にてコンテンツデータを記録再生するときの管理方式の一例について、具体的に説明する。
図15は、オーディオデータの管理方式の一例を示したものである。図15に示すように、ディスク上には、トラックインフォメーションファイルと、オーディオデータファイルとが生成される。トラックインフォメーションファイル及びオーディオデータファイルは、FATシステムで管理されるファイルである。トラックインフォメーションファイルは、コンテンツデータに関する暗号化情報に相当する。なお、図15に示す管理構造には、次世代MD1及び次世代MD2に特徴的なセキュリティ情報及びコンテンツ世代管理情報のファイルも含まれている。セキュリティ情報及びコンテンツ世代管理情報としては、記録媒体の記録再生装置であるセット毎の再生許可情報としてのEKB(Enabling Key Block)、コンテンツの改竄チェック情報としてのトラックMAC等がある。
オーディオデータファイルは、図16に示すように、複数の音楽データが1つのファイルとして納められたものであり、FATシステムでオーディオデータファイルをみると、巨大なファイルに見える。オーディオデータファイルに含まれるオーディオブロックは、複数で1つのトラックを形成している。オーディオデータファイルは、その内部がパーツとして区切られ、オーディオデータはパーツの集合として扱われる。このパーツの区切りとトラックの区切りとは必ずしも一致しない。
図15に示すトラックインフォメーションファイルは、オーディオデータファイルに納められた音楽データを管理するための各種の情報が記述されたファイルである。トラックインフォメーションファイルは、図17に示すように、プレイオーダテーブルと、プログラムドプレイオーダテーブルと、グループインフォメーションテーブルと、トラックインフォメーションテーブルと、パーツインフォメーションテーブルと、ネームテーブルとからなる。
プレイオーダテーブルは、デフォルトで定義された再生順序を示すテーブルである。プレイオーダテーブルは、図18に示すように、各トラックナンバ(曲番)についてのトラックインフォメーションテーブルのトラックデスクリプタ(図22)へのリンク先を示す情報INF1、INF2、・・・が格納されている。トラックナンバは、例えば「1」から始まる連続したナンバである。
プログラムドプレイオーダテーブルは、再生手順を各ユーザが定義したテーブルである。プログラムドプレイオーダテーブルには、図19に示すように、各トラックナンバについてのトラックデスクリプタへのリンク先の情報トラック情報PINF1、PINF2、・・・が記述されている。グループインフォメーションテーブルには、図20、図21に示すように、グループに関する情報が記述されている。グループは、連続したトラックナンバをもつ1 つ以上のトラックの集合、又は連続したプログラムドトラックナンバをもつ1 つ以上のトラックの集合である。グループインフォメーションテーブルは、図20に示すように、各グループのグループデスクリプタで記述されている。グループデスクリプタには、図20に示すように、そのグループが開始されるトラックナンバと、終了トラックのナンバと、グループネームと、フラグが記述される。
トラックインフォメーションテーブルは、図22、図23に示すように、各曲に関する情報が記述される。トラックインフォメーションテーブルは、図22に示すように、各トラック毎(各曲毎)のトラックデスクリプタからなる。各トラックデスクリプタには、図23に示すように、符号化方式、著作権管理情報、コンテンツの復号鍵情報、その楽曲が開始するエントリとなるパーツナンバへのポインタ情報、アーチストネーム、タイトルネーム、元曲順情報、録音時間情報等が記述されている。アーチストネーム、タイトルネームは、ネームそのものではなく、ネームテーブルへのポインタ情報が記述されている。符号化方式は、コーデックの方式を示すもので、復号情報となる。
パーツインフォメーションテーブルは、図24、図25に示すように、パーツナンバから実際の楽曲の位置をアクセスするポインタが記述されている。パーツインフォメーションテーブルは、図24に示すように、各パーツ毎のパーツデスクリプタからなる。パーツとは、1トラック(楽曲)の全部、又は1トラックを分割した各パーツである。パーツデスクリプタのエントリは、トラックインフォメーションテーブル(図23)により指し示される。各パーツデスクリプタは、図25に示すように、オーディオデータファイル上のそのパーツの先頭のアドレスと、そのパーツの終了のアドレスと、そのパーツに続くパーツへのリンク先とが記述される。
なお、パーツナンバのポインタ情報、ネームテーブルのポインタ情報、オーディオファイルの位置を示すポインタ情報として用いるアドレスとしては、ファイルのバイトオフセット、FATのクラスタナンバ、記録媒体として用いられるディスクの物理アドレス等を用いることができる。
ネームテーブルは、ネームの実体となる文字を表すためのテーブルである。ネームテーブルは、図26に示すように、複数のネームスロットからなる。各ネームスロットは、ネームを示す各ポインタからリンクされて呼び出される。ネームを呼び出すポインタは、トラックインフォメーションテーブルのアーチストネーム、タイトルネーム、グループインフォメーションテーブルのグループネーム等がある。また、各ネームスロットは、複数から呼び出されることが可能である。各ネームスロットは、図27に示すように、文字情報であるネームデータと、この文字情報の属性であるネームタイプと、リンク先とからなる。1つのネームスロットで収まらないような長いネームは、複数のネームスロットに分割して記述することが可能である。そして、1つのネームスロットで収まらない場合には、それに続くネームが記述されたネームスロットへのリンク先が記述される。
この発明が適用されたシステムにおけるオーディオデータの管理方式の一例では、図28に示すように、プレイオーダテーブル(図18)により、再生するトラックナンバが指定されると、トラックインフォメーションテーブルのリンク先のトラックデスクリプタ(図22)が読み出され、このトラックデスクリプタから、符号化方式、著作権管理情報、コンテンツの復号鍵情報、その楽曲が開始するパーツナンバへのポインタ情報、アーチストネーム及びタイトルネームのポインタ、元曲順情報、録音時間情報等が読み出される。
トラックインフォメーションテーブルから読み出されたパーツナンバの情報から、パーツインフォメーションテーブル(図24及び図25)にリンクされ、このパーツインフォメーションテーブルから、そのトラック(楽曲)の開始位置に対応するパーツの位置のオーディオデータファイルがアクセスされる。オーディオデータファイルのパーツインフォメーションテーブルで指定される位置のパーツのデータがアクセスされたら、その位置から、オーディオデータの再生が開始される。このとき、トラックインフォメーションテーブルのトラックデスクリプタから読み出された符号化方式に基づいて復号化が行われる。オーディオデータが暗号化されている場合には、トラックデスクリプタから読み出された鍵情報が使われる。
そのパーツに続くパーツがある場合には、そのパーツのリンク先にはパーツデスクリプタが記述されており、このリンク先にしたがってパーツデスクリプタが順に読み出される。このパーツデスクリプタのリンク先を辿り、オーディオディデータファイル上で、そのパーツデスクリプタで指定される位置にあるパーツのオーディオデータを再生していくことにより所望のトラック(楽曲)のオーディオディオデータが再生できる。また、トラックインフォメーションテーブルから読み出されたアーチストネーム又はタイトルネームのポインタにより指し示される位置にあるネームテーブルのネームスロット(図26及び図27)が呼び出され、その位置にあるネームスロットからネームデータが読み出される。
なお、前述したように、ネームテーブルのネームスロットは、複数参照が可能である。例えば、同一のアーチストの楽曲を複数記録するような場合がある。この場合、図29に示すように、複数のトラックインフォメーションテーブルからアーチストネームとして同一のネームテーブルが参照される。図29の例では、トラックデスクリプタ「1」とトラックデスクリプタ「2」とトラックデスクリプタ「4」は、全て同一のアーチスト「DEF BAND」の楽曲であり、アーチストネームとして同一のネームスロットを参照している。また、トラックデスクリプタ「3」とトラックデスクリプタ「5」とトラックデスクリプタ「6」は、全て同位置のアーチスト「GHQ GIRLS」の楽曲であり、アーチストネームとして同一のネームスロットを参照している。このように、ネームテーブルのネームスロットを複数のポインタから参照可能にしておくと、ネームテーブルの容量を節約できる。
これとともに、例えば、同一のアーチストネームの情報を表示するのに、このネームテーブルへのリンクが利用できる。例えば、アーチスト名が「DEF BAND」の楽曲の一覧を表示したいような場合には、「DEF BAND」のネームスロットのアドレスを参照しているトラックデスクリプタが辿られる。この例では、「DEF BAND」のネームスロットのアドレスを参照しているトラックデスクリプタを辿ることにより、トラックデスクリプタ「1」とトラックデスクリプタ「2」とトラックデスクリプタ「4」の情報が得られる。これにより、このディスクに納められている楽曲の中で、アーチスト名が「DEF BAND」の楽曲の一覧が表示できる。なお、ネームテーブルは複数参照が可能とされるため、ネームテーブルからトラックインフォメーションテーブルを逆に辿るリンクは設けられていない。
新たにオーディオデータを記録する場合には、FATテーブルにより、所望の数のレコーディングブロック以上、例えば、4つのレコーディングブロック以上連続した未使用領域が用意される。所望のレコーディングブロック以上連続した領域を確保するのは、なるべく連続した領域にオーディオデータを記録した方がアクセスに無駄がないためである。
オーディオデータを記録するための領域が用意されたら、新しいトラックデスクリプションがトラックインフォメーションテーブル上に1つ割り当てられ、このオーディオデータを暗号化するためのコンテンツの鍵が生成される。そして、入力されたオーディオデータが暗号化され、用意された未使用領域に、暗号化されたオーディオデータが記録される。このオーディオデータが記録された領域がFATのファイルシステム上でオーディオデータファイルの最後尾に連結される。
新たなオーディオデータがオーディオデータファイルに連結されたのに伴い、この連結された位置の情報が作成され、新たに確保されたパーツデスクリプションに、新たに作成されたオーディオデータの位置情報が記録される。そして、新たに確保されたトラックデスクリプションに、鍵情報やパーツナンバが記述される。更に、必要に応じて、ネームスロットにアーチストネームやタイトルネーム等が記述され、トラックデスクリプションに、そのネームスロットにアーチストネームやタイトルネームにリンクするポインタが記述される。そして、プレイオーダーテーブルに、そのトラックデスクリプションのナンバが登録される。また著作権管理情報が更新される。
オーディオデータを再生する場合には、指定されたトラックナンバに対応する情報がプレイオーダーテーブルから求められ、再生すべきトラックのトラックデスクリプタが取得される。
トラックインフォメーションテーブルのそのトラックデスクリプタから、鍵情報が取得され、また、エントリのデータが格納されている領域を示すパーツデスクリプションが取得される。所望のオーディオデータが格納されているパーツの先頭のオーディオデータファイル上の位置がそのパーツデスクリプションから取得され、その位置に格納されているデータが取り出される。そして、その位置から再生されるデータに対して、取得された鍵情報を用いて暗号が解読され、オーディオデータの再生がなされる。パーツデスクリプションにリンクがある場合には、指定されてパーツにリンクされて、同様の手順が繰り返される。
プレイオーダテーブル上で、トラックナンバ「n」であった楽曲をトラックナンバ「n+m」に変更する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnからそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプションDnが得られる。トラック情報TINFn+1からTINFn+mの値(トラックデスクリプションナンバ)が全て1つ前に移動される。そして、トラック情報TINFn+mに、トラックデスクリプションDnのナンバが格納される。
プレイオーダテーブルで、トラックナンバ「n」であった楽曲を削除する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnからそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタDnが取得される。プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1から後の有効なトラックデスクリプタナンバが全て1つ前に移動される。取得されたトラックデスクリプタDnからトラックインフォメーションテーブルで、そのトラックに対応する符号化方式、復号鍵が取得されるとともに、先頭の音楽データが格納されている領域を示すパーツデスクリプタPnのナンバが取得される。パーツデスクリプタPnによって指定された範囲のオーディオブロックがFATのファイルシステム上で、オーディオデータファイルから切り離される。更に、このトラックインフォメーションテーブルのそのトラックのトラックデスクリプタDnが消去される。
例えば、図30において、パーツA、パーツB、パーツCはそれまで連結しており、その中からパーツBを削除するものとする。パーツA及びパーツBは、同じオーディオブロックを(且つ同じFATクラスタを)共有しており、FATチェーンが連続しているとする。パーツCは、オーディオデータファイルの中ではパーツBの直後に位置しているがFATテーブルを調べると、実際には離れた位置にあるとする。
この例の場合には、図31に示すように、パーツBを削除したときに、実際にFATチェーンから外す(空き領域に戻す)ことができるのは、現行のパーツとクラスタを共有していない、2つのFATクラスタである。すなわち、オーディオデータファイルとしては4オーディオブロックに短縮される。パーツC及びそれ以降にあるパーツに記録されているオーディオブロックのナンバは、これに伴い全て4だけ小さくなる。
なお、削除は、1トラック全てではなく、そのトラックの一部に対して行うことができる。トラックの一部が削除された場合には、残りのトラックの情報は、トラックインフォメーションテーブルでそのパーツデスクリプタPnから取得されたそのトラックに対応する符号化方式、復号鍵を使って復号することが可能である。
プレイオーダテーブル上のトラックnとトラックn+1とを連結する場合には、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFnからそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。また、プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1からそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDmが取得される。プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なTINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が全て1つ前のTINFに移動される。プログラムドプレイオーダテーブルを検索して、トラックデスクリプタDmを参照しているトラックが全て削除される。新たな暗号化鍵を発生させ、トラックデスクリプタDnからパーツデスクリプタのリストが取り出され、そのパーツデスクリプタのリストの最後尾に、トラックデスクリプタDmから取り出したパーツデスクリプタのリストが連結される。
トラックを連結する場合には、双方のトラックデスクリプタを比較して、著作権管理上問題のないことを確認し、トラックデスクリプタからパーツデスクリプタを得て、双方のトラックを連結した場合にフラグメントに関する規定が満たされるかどうか、FATテーブルで確認する必要がある。また、必要に応じて、ネームテーブルへのポインタの更新を行う必要がある。
トラックnをトラックnとトラックn+1に分割する場合には、プレイオーダテーブル内のTINFnからそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDnが取得される。プレイオーダテーブル内のトラック情報TINFn+1からそのトラックの情報が記述されているトラックデスクリプタナンバDm取得される。そして、プレイオーダテーブル内のTINFn+1から後の有効なトラック情報TINFの値(トラックデスクリプタナンバ)が全て1つ後に移動される。トラックデスクリプタDnについて、新しい鍵が生成される。トラックデスクリプタDnからパーツデスクリプタのリストが取り出される。新たなパーツデスクリプタが割り当てられ、分割前のパーツデスクリプタの内容がそこにコピーされる。分割点の含まれるパーツデスクリプタが分割点の直前までに短縮される。また分割点以降のパーツデスクリプタのリンクが打ち切られる。新たなパーツデスクリプタが分割点の直後に設定される。
したがって、以上説明したファイル管理構造に基づくミニディスク90を扱うデータ記録再生装置1は、全記録ファイルのためのアロケーション情報、ルートディレクトリ、サブディレクトリ等のファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域、更にトラック情報に続いてサブディレクトリ及びトラック情報バックアップの予約領域をミニディスクを初期化する際にディスク最内周位置に予め確保することによって、1回のディスクアクセスによってディスク管理情報が読み出せる。
これにより、データ記録再生装置1によれば、ミニディスク90の最内周領域に管理情報を纏めて記録する領域が予め確保されることによって、ディレクトリ情報、ファイル情報、トラック情報等、データを使用する前に必ずアクセスしなければならない管理情報の情報量が多くある場合であっても、また通常のデータとコンテンツデータとが混在して記録される記録媒体でデータファイルの追加変更が頻繁に行われた場合であっても管理情報がディスク上にて点在することなく、ディスク状記録媒体の最内周領域に管理情報を纏めて記録する領域を確保することによって管理情報の読込時間が短縮できる。ディスクに対するアクセス速度が改善される。
本発明は、ミニディスクに対してのみならず、大容量記録が可能であって暗号化記録等により複雑化した管理データを有するファイルフォーマットを有する記録媒体を扱うことのできるデータ記録再生装置であれば適用可能である。
1 データ記録再生装置, 11 メディアドライブ部, 12 メモリ転送コントローラ, 13 クラスタバッファメモリ, 14 補助メモリ, 15,16 USBインタフェース, 17 USBハブ, 18 システムコントローラ, 19 音声データ処理部
Claims (13)
- コンテンツデータ及び一般データが記録され、該所定データが暗号化記録されるディスク状記録媒体において、
記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域が当該ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保されていることを特徴とするディスク状記録媒体。 - 上記ファイル情報は、上記コンテンツ管理情報よりも更に内周に記録されることを特徴とする請求項1記載のディスク状記録媒体。
- 上記最内周の所定領域には、上記ファイル情報のバックアップデータを記録する領域が確保されていることを特徴とする請求項1記載のディスク状記録媒体。
- 上記最内周の所定領域には、上記コンテンツ管理情報のバックアップデータを記録する領域が確保されることを特徴とする請求項1記載のディスク状記録媒体。
- 認証によって使用可能となる秘匿領域と通常の記録領域とを有し、上記コンテンツデータは、秘匿領域に記録されることを特徴とする請求項1記載のディスク状記録媒体。
- ディスク状記録媒体に対してコンテンツデータ及び一般データのうち所定データを暗号化記録するデータ記録装置において、
記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をディスク初期化時に上記ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保する記録制御手段を備えることを特徴とするデータ記録装置。 - 上記記録制御手段は、上記コンテンツ管理情報よりも更に内周に上記ファイル情報を記録する制御を行うことを特徴とする請求項6記載のデータ記録装置。
- 上記記録制御手段は、上記最内周の所定領域に上記ファイル情報のバックアップデータを記録する領域を確保することを特徴とする請求項6記載のデータ記録装置。
- 上記記録制御手段は、上記最内周の所定領域に上記コンテンツ管理情報のバックアップデータを記録する領域を確保することを特徴とする請求項6記載のデータ記録装置。
- 上記ディスク状記録媒体は、認証によって使用可能となる秘匿領域と通常の記録領域とを有し、上記コンテンツデータは、秘匿領域に記録されることを特徴とする請求項6記載のデータ記録装置。
- ディスク状記録媒体に対してコンテンツデータ及び一般データのうち所定データを暗号化記録するデータ記録方法において、
記録されるコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を記録する領域をディスク初期化時に上記ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に確保する記録制御工程を有することを特徴とするデータ記録方法。 - ディスク状記録媒体からコンテンツデータ及び一般データを再生するデータ再生装置において、
上記ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に記録されたコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を読み出す読出手段と、
上記読み出されたファイル情報及びコンテンツ管理情報を一時的に記憶する一時記憶手段と
を備えることを特徴とするデータ再生装置。 - ディスク状記録媒体からコンテンツデータ及び一般データを再生するデータ再生方法において、
上記ディスク状記録媒体の最内周の所定領域に記録されたコンテンツデータのファイル情報、及び記録されるコンテンツデータのコンテンツ単位毎の暗号化情報を含むコンテンツ管理情報を読み出す読出工程と、
上記読み出されたファイル情報及びコンテンツ管理情報を一時記憶手段に記憶する一時記憶工程と
を有することを特徴とするデータ再生方法。
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JP2004002519A JP2005196882A (ja) | 2004-01-07 | 2004-01-07 | ディスク状記録媒体、データ記録装置及びデータ記録方法、並びにデータ再生装置及びデータ再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008171257A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Toshiba Corp | ホスト装置およびメモリシステム |
JP2009087255A (ja) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Canon Inc | データ記憶装置、データ記憶方法及びプログラム |
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2004
- 2004-01-07 JP JP2004002519A patent/JP2005196882A/ja not_active Withdrawn
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