JP2007328865A - 光ディスク記録再生装置及び交替記録処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】セクタ単位で交替記録処理を行う場合に、分散したデータを交替ブロックに効率良く格納して記録/再生処理時間を短縮すること。
【解決手段】光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、記録するセクタの属するブロックAを再生して正常に再生できるかどうかを判定する。再生に失敗した場合には、再生したブロックAは欠陥領域と判定して、交替領域12にセクタ単位で交替記録を行う。交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックD,Eに分散されて記録されることがある。その場合、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、分散されている他のセクタからデータを取得し、取得した他のセクタのデータを新しいデータに併合して、同一ブロックEにまとめて再記録する。
【選択図】図5
【解決手段】光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、記録するセクタの属するブロックAを再生して正常に再生できるかどうかを判定する。再生に失敗した場合には、再生したブロックAは欠陥領域と判定して、交替領域12にセクタ単位で交替記録を行う。交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックD,Eに分散されて記録されることがある。その場合、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、分散されている他のセクタからデータを取得し、取得した他のセクタのデータを新しいデータに併合して、同一ブロックEにまとめて再記録する。
【選択図】図5
Description
本発明は、光ディスクにデータを記録する際、ディスク上の欠陥領域に対して交替記録を行う光ディスク記録再生装置及び交替記録処理方法に関するものである。
DVDなどの光ディスクにデータを記録する際、データ領域に欠陥領域が発生したとき交替領域を用いて欠陥ブロック単位で交替記録処理を行い、記録するデータの信頼性を高める記録方式が採用されている。また、ディスク上ではブロック単位で記録を行うものの、セクタ単位での記録要求を受けた場合、Read Modify Write(以下、RMW)と呼ばれる処理を行う。これは、要求されたセクタを含むブロックのデータをディスクから一旦読出し(read)、これに要求された記録データを上書きしてブロック単位でデータを書き戻す(write)ものである。このRMW処理によれば、実効的にセクタ単位での記録および交替記録処理が可能となる。光ディスク装置の交替処理の改良に関し、以下の関連する技術が提案されている。
特許文献1では、DVD+RWディスクにおいて、欠陥領域が含まれるECCブロックNを交替領域の交替ブロック(ECCブロックM)に交替させる際に、交替ブロックを複数のサブブロックに分割し、データが交替された交替サブブロックとデータが交替されていない未交替サブブロックとを識別する識別情報を欠陥管理情報に設定する工程を含む欠陥管理方法を開示している。
特許文献2では、DVD−RAMディスクにおいて、リアルタイム記録における交替処理による記録中断を課題として、連続再生時は欠陥ブロックのアドレスのみメモリに格納して連続再生終了後に交替処理を纏めて行う制御を開示している。
特許文献3では、交替領域での交替ブロックの物理的な並びがユーザ領域の欠陥ブロックのアドレス順に記録されていない場合の交替処理のシーク時間増大を課題として、交替セクタの並べ替えを行う記憶手段を備え、並び替えたデータを交替領域に書き込むことを開示している。
前記特許文献1の技術によれば、欠陥管理がブロック単位で行われる場合であっても、ブロックより小さい領域(サブブロック)でのデータの交替が可能となる。そして、再生時には、交替サブブロックと未交替サブブロックとを識別する識別情報により、交替ブロックが再生対象ブロックであるか否かを判断することができる。
データをセクタ単位で記録を行う際、RMW処理の読出しに失敗した場合、交替記録処理として記録指示されたデータを交替領域(第1)にセクタ単位で交替記録を実行する。さらに新しいデータをセクタ単位で記録する際、RMW処理として交替領域からの読出しを行うが、その読み出しに失敗した場合、別の交替領域(第2)を用いて交替記録を繰り返して実行することになる。その結果、本来1つのブロックに含まれるデータが、複数の交替ブロックに分散して記録されることになる。このような場合、このブロックに対し再度記録指示が発行された際には、RMW処理において複数ブロックからの読出し処理が必要になることから、記録/再生処理に要する時間が増加し、高速記録の障害になる。
前記した各特許文献では、記録されるセクタ単位のデータが複数の交替ブロックに分散されることによる記録/再生処理時間の増加に対しては、何ら考慮されていない。
本発明の目的は、セクタ単位で交替記録処理を行う場合に、分散したデータを交替ブロックに効率良く格納して記録/再生処理時間を短縮することにある。
本発明は、光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、光ディスクの記録領域に欠陥を検出した場合に光ディスク上の交替領域を用いて交替記録を行う光ディスク記録再生装置であって、光ディスクを回転させるスピンドルモータと、光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録及び再生するピックアップと、ピックアップに対する記録及び再生信号を処理する記録再生回路と、スピンドルモータの回転とピックアップの移動を制御するサーボ回路と、記録再生回路とサーボ回路を介してセクタ単位でデータの記録再生処理と交替記録処理を制御するマイクロプロセッサとを備える。マイクロプロセッサは、記録するセクタの属するブロックを再生して正常に再生できるかどうかを判定し、再生に失敗した場合には、再生したブロックは欠陥領域と判定して、交替領域にセクタ単位で交替記録を行う。交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックに分散されて記録されている場合に、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、分散されている他のセクタからデータを取得し、取得した他のセクタのデータを新しいデータに併合して、同一ブロックにまとめて再記録する。
ここにマイクロプロセッサは、分散されている他のセクタが複数個存在する場合、最新の交替記録によって生成されたセクタのみからデータを取得して併合する。
また本発明は、光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、光ディスクの記録領域に欠陥を検出した場合に光ディスク上の交替領域を用いて交替記録を行う交替記録処理方法であって、記録するセクタの属するブロックを再生して正常に再生できるかどうかを判定し、再生に失敗した場合には、再生したブロックは欠陥領域と判定して、交替領域にセクタ単位で交替記録を行う。交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックに分散されて記録されている場合に、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、分散されている他のセクタからデータを取得し、取得した他のセクタのデータを新しいデータに併合して、同一ブロックにまとめて再記録する。
本発明によれば、交替記録処理における記録/再生処理時間を短縮し、記録の高速化を図ることができる。
図1は、本発明による光ディスク記録再生装置の一実施例のブロック構成を示す図である。光ディスク1は、スピンドルモータ2により所定の回転速度で回転する。ピックアップ3はレーザ光源やフォトディテクタ、及び光学レンズ系を含み、光ディスク1にレーザ光を照射し、データの記録及び再生を行う。サーボ回路4はスピンドルモータ2の回転と、ピックアップ3のディスク半径方向の位置を制御し、トラッキング方向及びフォーカス方向の制御を行う。記録・再生回路5は、ピックアップ3に供給する記録信号の変調、補償などの記録処理と、ピックアップ3の読み出した信号に対して2値化、復調、デコード、誤り訂正等の再生処理を行う。記録再生用のデータは、バッファメモリ8に一時保存され、インタフェース制御回路9を介して、外部に接続されたパーソナルコンピュータなどの上位装置(ホスト)10との間で転送される。上位装置10からのコマンドを受け、マイクロプロセッサ6は、サーボ回路4、記録・再生回路5、インタフェース制御回路9を制御して、通常の記録・再生や欠陥領域に対する交替記録などの各種処理を制御する。制御メモリ7は、制御に必要なプログラムやデータを保存する。
マイクロプロセッサ6は交替記録処理を行うために、以下の機能を有する。交替ブロック管理部61は、交替ブロックを管理し交替記録処理のシーケンスを制御する。交替先有効フラグ記憶部62は、交替先有効フラグ(交替ブロックの各セクタのデータが有効であるかどうかを示す情報)を記憶する。交替元ブロックアドレス記憶部63は、交替記録を行った場合の交替元ブロックのアドレスを記憶する。再生エラー検出部64は、記録指示されたブロックを再生して、エラーが検出されればそのブロックは欠陥有と判定する。なお交替記録を実行した場合の交替アドレス等の情報は、光ディスク1の管理領域に記録されており、これを読み出して交替記録処理の制御を行う。
本実施例では、ホスト10からセクタ単位のデータの記録指示を受けると、マイクロプロセッサ6は、ピックアップ2をセクタの属するディスク上のブロックにアクセスさせ、そのブロックを再生して正常に再生できるかどうかをチェックする。正常に再生できれば、そのブロックにセクタデータを記録するが、もし再生に失敗した場合(エラーを検出した場合)には、そのブロックは欠陥領域と判断して、ディスク上に設けられている交替領域(交替ブロック)にセクタ単位で交替記録処理を行う(RMW処理)。交替記録を繰り返し行うと、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックに分散されて記録される場合がある。このような場合本実施例では、新たにセクタのデータを記録するとき、本来同一ブロックに属する他のセクタのデータを併合(マージ)して、同一ブロックにまとめて再記録することに特徴がある。
このように本実施例の装置は、同一のブロックに属するセクタのデータを同一ブロックにまとめて格納することで、それ以降の記録再生処理の時間を短縮することができる。
本実施例の説明を行う前に、欠陥領域の交替記録処理をセクタ単位で行う場合について、図2〜図4を用いて説明する。
図2は、本実施例で対象とする光ディスク媒体の領域構成の一例を示す図である。データ領域11は、ユーザデータを記録する領域である。交替領域12は、データ領域11に再生エラーなどの欠陥が発生した場合に、交替記録のために用いる領域であり、データ領域11の内周側及び外周側に設けられる。交替ブロック管理領域13は、交替記録した際の、交替元ブロックアドレスと交替先ブロックアドレスの対応関係を登録する領域である。
記録/再生データは、ディスク上では物理的記録再生単位であるブロック単位で扱うが、ホストとの間では論理的記録/再生単位であるセクタ単位で扱う。そして、交替領域12にはセクタ単位で交替処理を行うことができる。交替領域12には、各セクタのデータが有効であるか無効であるかを示す交替先有効フラグ14と、交替元ブロックアドレス15を記述する。
図3は、ホストからセクタ単位の記録の指示を受け、当該セクタの属するブロックの再生に失敗した場合の1回目の交替記録処理を示す図である。
(1)ホストから、記録位置としてデータ領域11のセクタ111(アドレス「A+1」)が指示されると、RMW処理の手順に従い、当該セクタの属するブロック(アドレス「A」)を再生する。再生が正常に行えれば、当該ブロックにホストからのデータを記録する(当該セクタを新しいデータで書き換える)。
(2)もし再生時に異常を検出した場合(再生失敗の場合)には、当該ブロックは欠陥有と判断して、(3)ホストからのセクタデータを交替領域12の交替セクタ121(ここではアドレス「D」)に交替記録する。この際、交替記録はアドレス「D」のブロック全体に渡るが、意味のあるのは当該セクタ121のデータのみである。よって交替先有効フラグ14として、セクタ121に対して「有効“1”」を、他のセクタに対しては「無効“0”」を与える。また交替元ブロックアドレス15には、再生に失敗したブロックアドレスである「A」を与える。そして、交替ブロック管理領域13には、交替元と交替先のアドレス情報を「A→D」のように登録する。
図4は、前記図3の状態(既に1回目の交替記録済み)において、ホストから上記ブロックの他のセクタに対して記録の指示を受け、交替先ブロックの再生に失敗した場合の2回目の交替記録処理を示す図である。
(1)ホストから、記録位置としてデータ領域11のセクタ112(アドレス「A+2」)が指示されると、当該セクタの属するブロック(アドレス「A」)を再生しようとする。しかし、当該ブロックは既に欠陥有と判断され、交替領域としてアドレス「D」に交替記録されている(図3の交替ブロック管理領域13の情報を参照することで分かる)。よってこの場合には、交替記録したブロック(アドレス「D」)を再生する。
(2)もし再生時に異常を検出した場合(再生失敗の場合)には、当該交替ブロックは欠陥有と判断して、(3)ホストからのセクタデータを交替領域12の他の交替ブロック(アドレス「E」)の交替セクタ122に2回目の交替記録をする。そして交替先有効フラグ14として、セクタ122に対して「有効“1”」を、他のセクタに対しては「無効“0”」を与える。また交替元ブロックアドレス15には、再生に失敗したブロックアドレスである「D」を与える。そして、交替ブロック管理領域13には、初回の交替元と最新の交替先のアドレス情報を「A→E」のように登録する。
このように、交替ブロックの再生に失敗し交替記録を繰り返した場合、交替ブロックが複数個(図4ではアドレス「D」と「E」の2個)生成され、本来1つのブロック(アドレス「A」)に格納されるべき複数のセクタのデータが分散して記録されることになる。
一方、交替ブロックが少なくとも1個生成され、その交替ブロックの再生が可能である場合には、分散したデータを併合(マージ)して再度記録することで、その後の記録/再生処理の迅速化と効率向上を図ることができる。以下、そのための交替記録処理の例を示す。
図5は、本発明による交替記録処理の第1の実施例を示す図である。ここでは、図4のように既に交替ブロックが2個(アドレス「D」と「E」)生成され、ホストから上記ブロックの他のセクタ110に対して記録の指示を受け、交替先ブロック(アドレス「E」)の再生が可能である場合の交替記録処理を示す。
(1)ホストから上記ブロックの別のセクタ110(アドレス「A」)に対して記録の指示を受けると、交替ブロック管理領域13を参照し、最新の交替先ブロックがアドレス「E」に存在することを知る。(2)交替先ブロック(アドレス「E」)を再生し、交替先有効フラグ14Eを参照し、有効なデータとしてセクタ122のデータを取得する。
(3)さらに交替元ブロックアドレス15Eを参照し、直前の交替元ブロック(アドレス「D」)を再生する。ここでは有効なデータとしてセクタ121のデータを取得できたとする。(4)さらに交替元ブロックアドレス15Dを参照し、交替元ブロック(アドレス「A」)を再生する。そして有効なデータが残っていればそれを取得する。ここではセクタ113から有効なデータを取得できたとする。
(5)このようにして、当該ブロックに属するセクタの全ての有効なデータを取得した後、ホストからの記録指示データ(セクタ110)に併合して、交替ブロック(アドレス「E」)に再度記録する。
これにより、当該ブロックに属する4セクタのデータを同一ブロックにまとめて格納してあるので、以降の当該ブロックへのアクセスは、1つのブロック(アドレス「E」)だけで済み、以降の記録/再生処理の迅速化が図られる。ただし上記工程(3)と(4)においては、一度再生に失敗したブロック(アドレス「D」と「A」)からリトライ再生することになり、本実施例の処理は、ディスクのリペア要求等で交替処理時間に余裕がある場合に適している。
図6は、本発明による交替記録処理の第2の実施例を示す図である。上記実施例1の処理では、再生に失敗する可能性があり、交替記録処理のために無駄な時間を費やす恐れがある。そこで本実施例では、最新の交替先ブロックのみを再生し、取得できた有効セクタのデータを併合して再記録することで、交替記録処理の時間を短縮させるものである。
(1)ホストから当該ブロックの別のセクタ110(アドレス「A」)に対して記録の指示を受けると、交替ブロック管理領域13を参照し、最新の交替先ブロックがアドレス「E」に存在することを知る。(2)交替先ブロック(アドレス「E」)を再生し、交替先有効フラグ14Eを参照し、有効なデータとしてセクタ122のデータを取得する。(3)セクタデータの取得を終了し、当該ブロックに属するセクタ122のデータを、ホストからの記録指示データ(セクタ110)に併合して、最新の交替ブロック(アドレス「E」)に再度記録する。このように、交替ブロックからの再生を1回に制限することで、交替記録処理にかかる時間を短縮させることができる。
なお、記録処理にかける時間に若干の余裕がある場合には、最新の交替先ブロック(アドレス「E」)だけでなく、このブロックに近接する(すなわちアドレス「E」に近い)他の交替先ブロックについても再生対象に追加することで、当該ブロックに属するセクタデータの数を効率良く増加することができる。
本実施例では、1ブロックに属するデータを全て1ブロックにまとめて記録するものではないので、再生処理時間が若干増加する。しかしながら、ホストからの再生時のアクセス単位は、記録時のアクセス単位と等しいケースが多いので、再生時の処理時間が問題になる可能性は少ない。
図7は、本発明による交替記録処理方法の手順を示すフローチャートである。
ホスト10からのセクタ単位のデータの記録指示を受けると、交替ブロック管理領域13を参照し、該当するブロックアドレスに対して交替先ブロックが登録されているかを判定する(S202)。登録されていなければ(S202でNO)、再生アドレスとしてデータ領域11にある記録指示されたブロックのアドレスを設定する(S203)。登録されていれば(S202でYES)、再生アドレスとして交替先ブロックのアドレスを設定する(S204)。
記録するブロックに属する各セクタのデータが全て取得できているかどうかを判定する(S205)。取得できていれば(S205でYES)、S216以降へ進み、記録処理を行う。取得できていなければ(S205でNO)、当該ブロックの再生を行い、データを取得する。再生では処理時間を考慮して規定回数(Nmax)以内のリトライを許すものとし、リトライ回数Nを初期化(N=0)する(S206)。再生アドレスのブロックを再生し(S207)、再生エラー検出部64により再生が成功したかどうかを判定する(S208)。もし再生が失敗し(S208でNO)、再生リトライ回数Nが規定回数Nmaxを超えていなければ(S209でNO)、再生リトライ回数Nに1を加算し(S210)、S207に進んで同じブロックを再度再生する。再生リトライ回数Nが規定回数Nmaxを超えたら(S209でYES)、再生を終了する。取得したデータがあれば(S215でYES)、S216へ進む。取得したデータがなければ、当該ブロックを交替領域管理領域13に登録する(S217)。
S208で再生に成功したら、取得した他のセクタのデータを記録指示されたセクタのデータにマージ(併合)する(S211)。交替記録情報として、マージしたセクタが有効であることを示す交替先有効フラグ14と、交替元アドレスを示す交替元ブロックアドレス15を設定する(S212)。次の再生アドレスとして今回再生したブロックの交替元ブロックのアドレスを設定する(S213)。
次にS214にて、交替記録処理法として、前記実施例1か実施例2のいずれかのケースを選択する。例えば、記録処理時間に余裕があれば(S214でYES)、実施例1のケースを選択し、S205に戻り残りのデータを取得する。取得したデータは、S211で追加マージする。これを繰り返して、記録ブロックに属する全てのデータをマージすることができる。一方、記録処理時間に余裕がなければ(S214でNO)、実施例2のケースを選択し、データの取得を打ち切りS219へ進む。この場合、最新の交替ブロックからのデータのみをマージするので、処理時間が短縮できる。
次に、取得したデータやマージしたデータを所定の記録ブロックへ記録する。当該ブロックは交替先ブロックかどうかを判定する(S216)。交替先ブロックでなければ、記録アドレスとしてデータ領域の記録ブロックアドレスを設定し(S218)、データを記録する(S220)。交替先ブロックであれば、記録アドレスとして交替先ブロックのアドレスを設定して(S219)、マージしたデータを交替記録する(S220)。
本実施例の工程では、交替処理の方式を選択する工程(S214)を設けたので、記録処理時間の優先度に合わせて処理を実行することができる。これ以外の選択肢としては、アクセス距離が近接して配置された交替ブロックからの再生を追加したり、再生する交替ブロックの数(セクタの数)を設定したり、あるいは処理時間を制限して制限時間内に可能な限り再生を許可することも可能である。
このように本実施例によれば、交替記録処理における記録/再生処理時間を短縮し、かつユーザの要求に合わせて処理方法を設定することができるので、使い勝手が向上する。本実施例は、セクタ単位(論理単位)で交替記録処理が可能な記録方式や記録媒体において、有効に適用できる。
1…光ディスク、2…スピンドルモータ、3…ピックアップ、4…サーボ回路、5…記録・再生回路、6…マイクロプロセッサ、7…制御メモリ、11…データ領域、12…交替領域、13…交替ブロック管理領域、14…交替先有効フラグ、15…交替元ブロックアドレス、61…交替ブロック管理部、62…交替先有効フラグ記憶部、63…交替元ブロックアドレス記憶部、64…再生エラー検出部。
Claims (8)
- 光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、該光ディスクの記録領域に欠陥を検出した場合に該光ディスク上の交替領域を用いて交替記録を行う光ディスク記録再生装置において、
該光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
該光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録及び再生するピックアップと、
該ピックアップに対する記録及び再生信号を処理する記録再生回路と、
該スピンドルモータの回転と該ピックアップの移動を制御するサーボ回路と、
該記録再生回路と該サーボ回路を介してセクタ単位でデータの記録再生処理と交替記録処理を制御するマイクロプロセッサとを備え、
該マイクロプロセッサは、
記録するセクタの属するブロックを再生して正常に再生できるかどうかを判定し、
上記再生に失敗した場合には、上記再生したブロックは欠陥領域と判定して、上記交替領域にセクタ単位で交替記録を行い、
上記交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックに分散されて記録されている場合に、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、上記分散されている他のセクタからデータを取得し、
該取得した他のセクタのデータを上記新しいデータに併合して、同一ブロックにまとめて再記録することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項1記載の光ディスク記録再生装置において、
前記マイクロプロセッサは、前記分散されている他のセクタが複数個存在する場合、最新の交替記録によって生成されたセクタのみからデータを取得して併合することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項1記載の光ディスク記録再生装置において、
前記マイクロプロセッサは、前記分散されている他のセクタが複数個存在する場合、データを取得して併合するセクタの数を設定可能とすることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 請求項2記載の光ディスク記録再生装置において、
前記マイクロプロセッサは、さらに、前記最新の交替記録によって生成されたセクタと近接して配置された他のセクタからのデータを追加して取得し併合することを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 光ディスクにセクタ単位でデータを記録する際、該光ディスクの記録領域に欠陥を検出した場合に該光ディスク上の交替領域を用いて交替記録を行う交替記録処理方法において、
記録するセクタの属するブロックを再生して正常に再生できるかどうかを判定し、
上記再生に失敗した場合には、上記再生したブロックは欠陥領域と判定して、上記交替領域にセクタ単位で交替記録を行い、
上記交替記録の結果、同一ブロックに属する複数のセクタが異なるブロックに分散されて記録されている場合に、新たなセクタに対して新しいデータを記録するとき、上記分散されている他のセクタからデータを取得し、
該取得した他のセクタのデータを上記新しいデータに併合して、同一ブロックにまとめて再記録することを特徴とする交替記録処理方法。 - 請求項5記載の交替記録処理方法において、
前記分散されている他のセクタが複数個存在する場合、最新の交替記録によって生成されたセクタのみからデータを取得して併合することを特徴とする交替記録処理方法。 - 請求項5記載の交替記録処理方法において、
前記分散されている他のセクタが複数個存在する場合、データを取得して併合するセクタの数を設定可能とすることを特徴とする交替記録処理方法。 - 請求項6記載の交替記録処理方法において、
さらに、前記最新の交替記録によって生成されたセクタと近接して配置された他のセクタからのデータを追加して取得し併合することを特徴とする交替記録処理方法。
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