JP2007501482A - データブロックを記録するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ディスク状の記録キャリア１１に少なくとも１つのデータブロックを記録するための方法に関する。上記方法は、少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される第一のロケーションＭを含む予め決定されたトラックに向かって書き込みヘッドを移動させるステップを有する。また、上記方法は、トラックの書込みヘッドの現在の位置Ｉを決定するステップを含んでいる。さらに、上記方法は、記録キャリアの回転の意味で書き込みヘッドの現在のロケーションのトラックで最も近くで利用可能なロケーションである第二のロケーションＪを決定するステップ、及び、第二のロケーションに前記少なくとも１つのデータブロックを書き込むステップを含んでいる。

Description

本発明は、記録キャリアのストレージスペースに論理アドレスを有するデータブロックを記憶するための方法に関する。
また、本発明は、かかる記録方法を実現する、データブロックを記録するための装置に関する。
さらに、本発明は、データブロックを記録するためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。

本発明は、たとえば、記録システムにおいて物理的に編成された記録されたデータの分野に関し、特に、ビデオのようなリアルタイム情報を記録するときの欠陥の管理に関する。

光ドライブは、ハードディスクドライブに比較して比較的低い性能を有する。大きな違いの１つは、アクセスパフォーマンスであって、ハードディスクドライブのアクセスパフォーマンスよりもかなり低い。光ドライブのアクセスパフォーマンスは、光ピックアップユニットの動き、ディスクの回転速度の調整及び回転の遅延のような機械的なファクタにより主に決定される。

回転の遅延は、レーザスポットがその特定のトラックに到達した後にレーザスポットがトラックの所望の位置の開始に到達するのに要する時間である。これは、回転の遅延がゼロと１つのディスクの回転の最大時間との間の値を有することを意味する。平均的に、この回転の遅延は、全体の回転の時間の半分に等しい。

従来の光記録装置は、光ディスクの所定の物理的な位置に書き込むための様々なステップを実現する。このため、かかる記録装置は、ホストシステムによりインタフェースを介して制御される。

第一のステップの間、ホストシステムは、予め決定された論理アドレスについて書込みコマンドを与える。この論理アドレスは、光記録装置における物理アドレスに変換される。第二のステップは、たとえばMount Rainer規格又はいずれか等価な規格に基づいて、ある種の欠陥の管理を有する光記録装置で行われる。かかる欠陥の管理システムを実現する光記録キャリアは、かかる記録キャリアの欠陥のテーブルを含む少なくとも１つのテーブルエリア、ファイル管理システム、すなわちユーザにより使用することができる記録キャリアのエリアであるユーザデータエリア、及び、ユーザデータエリアの部分が欠陥であるときにリプレースメントエリアであり少なくとも１つの欠陥の管理エリアを含んでいる。

第二のステップは、論理アドレスＸは物理アドレスＹに変換される。物理アドレスＹが欠陥である場合、ディスクの欠陥管理エリアのうちの１つに属する物理アドレスＭにより置き換えられる。これは、ホストシステムが論理アドレスＸからのデータを読み取るのを望む場合、物理アドレスＭからのデータがリターンされることを効果的に意味する。

この動作モードは、アクセスパフォーマンスの観点で常に有効ではない。図１は、実際のレイアウト、すなわち光ディスクの螺旋トラックの形状を示すことでこのポイントを例示している。データブロックが物理アドレスＭに書き込まれる必要があること、光ピックアップユニットの半径方向の動きが終了したとき、及び対応するレーザスポットが所望のトラックにあるとき、レーザスポットが物理アドレスＬにあるように、光ディスクが回転されるとする。記録装置が物理アドレスＭに書き込もうとした場合、かかる装置は、かかる物理アドレスに到達する前に全体の回転を大部分待つ必要がある。さらに、光ピックアップユニットは、この回転の間に１つのトラックの後方への小さなジャンプをも実行する必要がある。

本発明の目的は、回転遅延により生じる遅延を最小にすることで、従来技術に比べてアクセスパフォーマンスを増加することができる、ディスク状の記録キャリアに少なくとも１つのデータブロックを記録するための装置及び方法を提供する。

上記目的のため、本発明に係る記録方法は、少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるために計画される第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向かって書き込みヘッドを移動するステップ、トラックの書込みヘッドの現在の回転を決定するステップ、記録キャリアの回転の意味（rotational sense）で書込みヘッドの現在の位置の予め決定されたトラックに最も近くで利用可能な位置である第二のロケーションを決定するステップ、かかる第二のロケーションにかかる少なくとも１つのデータブロックを書き込むステップを含むことを特徴とする。

また、本発明は、かかる記録キャリアに少なくとも１つのデータブロックを書き込むためのヘッド、少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向かって書き込みヘッドを移動する手段、予め決定されたトラックに位置されるとき、書込みヘッドの現在の位置を決定するための手段、及び、記録キャリアの回転の意味で書込みヘッドの現在の回転の予め決定されたトラックで最も近くで利用可能なロケーションである、第二のロケーションに少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるやり方で書き込みヘッドを制御する手段を有することを特徴とする。

結果として、少なくとも１つのデータブロックは、そのオリジナルに計画された物理アドレスＭに書き込まれる代わりに物理アドレスＪに書き込まれる。かかる記録メカニズムの利点は、回転時間の約半分を節約することができ、回転時間は、光記録のケースにおける２５〜６０ミリ秒のオーダである。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施の形態から明らかとなるであろう。本発明は、添付図面を参照して例を通してより詳細に記載される。

図１は、トラック９及びセントラルホール１０を有するディスク状の記録キャリア１１を示している。トラック９は、情報を表すマークが記録される一連の位置である。かかるトラックは、情報レイヤで実質的に平行なトラックをなす螺旋の回転パターンに従って配列される。記録キャリアは、光ディスクと呼ばれ、光学的に読取り可能な場合があり、記録可能なタイプの情報レイヤを有する。記録可能なディスクの例は、ＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＷ、並びに、ＤＶＤ＋Ｒ又はＤＶＤ＋ＲＷのような書込み可能なバージョンのＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクＢＤと呼ばれる青色レーザを使用した高密度書換え可能な光ディスクである。情報は、たとえば、相変化材料における結晶性又は非晶質のマークといった、トラックに沿って光学的に検出可能なマークを記録することで情報レイヤに表される。記録キャリアの記録可能なタイプのトラック９は、ブランクの記録キャリアの製造の間に供給される予めエンボスされたトラック構造により示される。トラック構造は、スキャニングの間にリード／ライトヘッドがトラックに従うのを可能にする、たとえば案内溝により構成される。トラック構造は、通常データブロックと呼ばれる、情報のユニットの位置を示すため、いわゆる物理アドレスを含む位置情報を含む。

本発明は光記録装置に限定されず、たとえば螺旋又は異なる半径をもつ円での回転方式に従って情報が記憶されることに基づく、磁気記録装置のような他のタイプの記録装置にも適用される場合がある。

記録キャリアは、ファイル管理システムの制御下でデジタル情報をブロックで搬送することが意図される。情報は、連続的に記録及び再生されるリアルタイム情報を含んでおり、特に、情報は、たとえばＭＰＥＧ２のような標準化されたフォーマットに従ってデジタル形式で符号化されたビデオ情報を表している。

図２は、本発明に係る記録方法の第一の実施の形態を示すブロック図である。かかる記録方法は、欠陥の管理のケースで記載されており、データブロックを記憶するためのユーザエリア、ユーザエリアにおける欠陥の位置に対応するデータブロックを記憶するための欠陥の管理エリア、及び、データブロックの論理アドレスと欠陥の管理テーブルにおける欠陥の管理エリアにおけるそれらの位置との間の対応関係を記憶するためのテーブルエリアを含んでいる。たとえば、かかる記録キャリアは、Ｍｏｕｎｔ Ｒａｉｎｅｒ規格、又はＢｌｕｅ ｒａｙ規格のような等価な規格に基づいている。

記録方法は、本方法を例示するために与えられるだけである以下の仮定に基づいて示される。記録装置は、ホストシステムから、１６データブロックを論理アドレス１０１から１１６にまで書き込むためにコマンドを得る。欠陥の管理エリアは、物理アドレス１００１から１１００までである。論理アドレス１１０に通常対応するディスクの物理アドレスは欠陥がある。

これらの条件では、この第一の実施の形態に係る記録方法は、データブロックが書き込まれる必要がある欠陥のあるロケーション１１０を記録キャリアで検出するステップＤＥＴ２１をはじめに含んでいる。欠陥の位置に関する情報は、あるロケーションが欠陥であるのが既に知られているケースで欠陥の管理テーブルで発見される。代替的に、この情報は、いわゆる「欠陥リスト」に記憶される。記録キャリアでの新たなエラーは、たとえばトラッキングエラー信号又は他の制御信号を分析することで、そのロケーションへの情報の書込みの間に検出することができる。欠陥のあるロケーションを決定するための別のオプションは、書込み及び連続的な読取りが成功したかを知るため、ライトベリファイシーケンス、すなわちディスクにデータを書き込み、それを読み取ることによる。

第二のステップＭＯＶ（２２）では、記録方法は、記録装置の光ピックアップユニット、すなわち書き込みヘッドを、少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される欠陥の管理エリアにおける、第一のロケーションＭ＝１０１０を含む予め決定されたトラックに向かって移動するために調整される。

第三のステップＷＯＢ（２３）は、記録方法は、たとえばトラックのライトヘッドの現在のロケーションＬ＝１００３を決定することが可能である。このために、光学的に書換え可能なディスクにあるウォブルで符号化されるアドレス情報がある。記録装置が所定のアドレスからのデータを読み取る必要があるとき、光ピックアップユニットを対応するトラックに移動し、そこで読取りを開始する。ウォブル情報から、読取りしている正確な情報、すなわち物理アドレスを決定することができる。

第四のステップＷ２（２４）では、記録方法は、記録キャリアの回転の意味でライトヘッドの現在のロケーションのトラックで利用可能なロケーションである（すなわち、データを含まないロケーション、上書きされるデータを含むロケーション）、第二のロケーションＪ＝１００４を決定するために調整される。次いで、記録方法は、当業者にとって公知の原理に従って第二のロケーションにデータブロックを書き込むことができる。

本方法は、最後に、テーブルエリアを更新するステップＵＰＤ（２５）を含んでいる。このため、記録装置は、論理アドレス１１０が記録キャリアのテーブルエリアにおける物理アドレス１００４で発見することを示すエントリを作成するために調整される。

必要である場合、すなわち、Ｊ＝１００４がユーザエリアの一部である場合、記録方法は、第二のロケーションは前記欠陥の管理エリアの一部であるやり方で、欠陥の管理エリアを変更するステップを含んでいる。このことは、書き込まれているユーザエリアの一部で欠陥管理エリアの自由な部分を交換することで行われる。代替として、記録方法は、データブロックを決定して第二のロケーションに書き込むために調整される。この第二のロケーションは、記録キャリアの回転の感知で書き込みヘッドの現在の位置のトラックで最も近い利用可能なロケーションであって、欠陥の管理エリアの一部である。このケースでは、記録方法は、小さな回転の遅延を許容することができる。

かかる記録方法のおかげで、記録装置は、光ピックアップユニットの下で、欠陥の管理エリアで何かを書き込む必要があるのを偶然発見する、第一の自由なロケーションを取り上げる。このことは、全体の回転の大部分を要する、従来技術で記載されたような、光ピックアップユニットに属する予め決定された物理アドレスＭを待つことに対立する。

なお、本発明の適切な機能について、多数の条件が達成される必要があることを述べておく。第一の条件は、データをロケーションＪに書き込むことが可能であるべき点、ロケーションＪが失われることができないデータを既に含むべきではない点である。これは、欠陥の管理テーブルから知ることができる。第二の条件は、アドレスＭに書き込まれることが意図されるデータがアドレスＭでではないことを明らかにすべき点である。このことは、テーブルエリアの更新のおかげで行われる。

欠陥の管理のケースで図２に記載される原理は、如何なる種類のデータブロックの書込みに一般化することができる。このため、本発明の第二の実施の形態に係る記録方法は、以下のステップを含んでいる。

第一のステップでは、書込みヘッドは、少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される第一のロケーションＭを含む予め決定されたトラックに向かって移動される。
次いで、第二のステップでは、トラックの書込みヘッドの現在のロケーションＬが決定される。

第三のステップでは、記録キャリアの回転の感知における書込みヘッドの現在の位置のトラックで最も近い利用可能な位置が決定される。
最後に、かかる少なくとも１つのデータブロックは、かかる第二のロケーションに書き込まれる。

以下の例で本実施の形態を例示する。ホストシステムは、たとえば６４論理ブロックである所定量のデータを、物理アドレスＭで開始する物理アドレスレンジに書き込むためのコマンドを与える。記録装置は、次いで、対応するトラックに向かって光ピックアップユニットを移動し、ウォブル情報を読み取ることでトラックのその位置を決定し、物理アドレスＪ＝Ｍ＋１のほぼ直後に書込みを開始できること、及び物理アドレスＭに書き込みを開始するための回転の大部分を待つ必要があることを発見する。

本発明の第二の実施の形態のおかげで、物理アドレスＭからＭ＋６３までに書き込まれることが最初に意図されたデータは、物理アドレスＭ＋１からＭ＋６４に書き込まれることになる。このことは、勿論、物理アドレスＭ＋６４がデータを書き込むために利用可能、すなわちフリーである場合にのみ許容される（アドレスＭ＋１からＭ＋６３までは、勿論、これらのロケーションにデータを書き込むために既に計画されるので利用可能である）。

しかし、本発明の適切な機能を保守するため、データブロックが物理アドレスレンジＭからＭ＋６３で発見することができない何処かに記憶される必要があるが、物理アドレスＭ＋１からＭ＋６４で記憶される。このことは、２つの異なるやり方に従って行うことができる。

本実施の形態の第一の変形例に拠れば、記憶キャリアは、データブロックを記憶するユーザエリア、データブロックの論理アドレスとユーザエリアにおけるそれらのロケーションの間の対応関係を記憶するテーブルエリアを含んでおり、前記テーブルエリアは、第一の実施の形態で記載されるテーブルエリアに類似しているが、より大きなサイズを有する。次いで、記録方法は、第二のロケーションに基づいて前記テーブルエリア、すなわち論理アドレスと物理アドレスＭ＋１からＭ＋６４までとの間の対応関係又はマッピングを更新するステップを有する。

かかるソリューションは、かかるキャリアがリリースされる前に、物理アドレスへの論理アドレスのマッピングが記録キャリアに記憶されること、及び他の記録装置が更新されたテーブルエリアをも読取りかつ理解することを必要とする。

本実施の形態の第二の変形例によれば、記録方法は、ファイルマネージメントシステムを利用する。次いで、記録方法は、第二のロケーション、すなわち物理アドレスＭ＋１からＭ＋６４に基づいてファイルマネージメントシステムを更新するステップを含む。

かかる方法は、記録装置が記録キャリアで使用されるファイルマネージメントシステムを読取りかつ理解することができること、及び記録装置がファイルマネージメントシステムを更新することができること、といった仮定に基づいている。物理アドレスＭ＋６４がフリーであるかを判定するため、記録装置は、ファイルマネージメントシステムを読取り又は理解することができ、したがって、ファイルシステムを更新することのみが余分の要件である。ファイルマネージメントシステムを更新することで、データブロックの第二の位置に関する情報が適切に記憶され、記録装置における論理−物理マッピングは、シンプルなままである。

ホストシステムにおけるファイルマネージメントシステムが記録キャリア上のものと一直線にあることを確かめるため、記録装置は、これに応じてホストシステムにおける情報を更新することができる。これは、ドライブにより始動されるアンマウント（unmount）−マウント（mount）シーケンスにより行うことができ、記録装置は、アンマウントシーケンスの後及びマウントシーケンスの前に記録キャリアでファイルマネージメントシステムを更新する機会を有する。かかるプロセスは、たとえば、未公開の特許出願０３１０１８３８．５（代理人事件番号ＰＨＮＬ０３０７５７）に記載されており、引用により本実施の形態に盛り込まれる。代替的に、記録装置は、ホストが始動するまで全ての変化されたアドレスのトラックを保持する。

図３は、たとえばＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ又はＤＶＤ＋Ｒ又はＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤといった書換え可能又は再書換え可能なタイプの光ディスクに情報を書き込むための記録装置を示している。記録装置には、記録キャリアのトラックをスキャニングするための記録手段が設けられており、この手段は、記録キャリアを回転するための駆動ユニット、ヘッド、トラックの半径方向にヘッドを粗く位置合わせする位置合わせユニット、及び制御ユニットを含んでいる。

ホストシステムが１０データブロックを論理アドレスｋ〜ｋ＋９に書き込むコマンドを送出したとき、データ及びコマンドは、データパス３１のインタフェースハンドラ３１３及びコマンドハンドラ３１１を介して、インタフェース手段３５からビットエンジン３２に進む。ビットエンジン３２の機能は、レーザ３３を制御し、リード及びライトコマンドを許容することである（光ピックアップユニットの制御は明確さの目的で図３に示されていない）。次いで、コマンドは、ビットエンジン３２でコマンドハンドラ３２１により処理される。コマンドは、データハンドラ３２２を介してレーザドライバ３２３に前方に送出される。

記録装置は、データブロックを書き込むときにエラーが存在するかを検出する検出器３４を有する。たとえば、データブロックのディスクへの書き込みにおいてエラーが存在するかを仮定する。この欠陥の情報は、データパス３１に欠陥のマネージャ３１２にデータハンドラ３２２を介して前方に送出する。検出マネージャ３１２は、アドレスのレンジにおけるアドレスのうちの１つにデータブロック５を書き込むためのデータパスコマンドハンドラ３１１を介してビットエンジン３２に新たなコマンドを送出し、前記アドレスは、欠陥管理エリアにあり、なおフリーである。別のオプションは、欠陥の管理エリアにフリーなアドレスのリストを送出することである。ビットエンジン３２は、データブロック５が書き込まれる最も低いアドレスにジャンプするために光ピックアップユニットを制御する。次いで、ビットエンジンは、ディスクにおけるウォブルを介してそのロケーションを読み取る。ビットエンジンはディスクのそのロケーションを決定したので、受けたリストのレンジ外の第一のアドレスにデータブロック５を書き込む。データブロック５が書き込まれるアドレスは、次いで、テーブルエリアでその欠陥の管理テーブルを連続して更新するデータパス３１に送出される。

本発明に係る記録方法は、ハードウェア又はソフトウェア、若しくは両者のアイテムにより実現することができる。かかるハードウェア又はソフトウェアアイテムは、有線の電子回路によるか、適切にプログラムされた集積回路によるような、幾つかのやり方で実現することができる。集積回路は、命令のセットを含んでいる。したがって、たとえばメモリに含まれる命令のセットは、集積回路に異なるステップの記録方法を実行させる場合がある。命令のセットは、データキャリアを読み取ることでメモリにロードされる場合がある。また、サービスプロバイダは、たとえばインターネットのような通信ネットワークを介して利用可能な命令のセットをつくることができる。

特許請求の範囲における参照符号は、請求項を限定するとして解釈されるべきではない。動詞「有する“to comprise”」及びその派生は、特許請求の範囲で定義された以外のステップ又はエレメントの存在を排除するものではないことは明らかである。エレメント又はステップに先行する単語“ａ”又は“ａｎ”は、複数のかかるエレメント又はステップの存在を排除するものではない。

ディスク状の記録キャリアの螺旋トラック構造のデータブロックを示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る記録方法のブロック図である。 記録キャリアに情報を書き込むための記録装置のブロック図である。

Claims (10)

1. ディスク状の記録キャリアに少なくとも１つのデータブロックを記録する方法であって、
   少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向かい半径方向に書き込みヘッドを移動させるステップと、
   予め決定されたトラックに位置されるとき、書込みヘッドの現在のロケーションを決定するステップと、
   前記記録キャリアの回転の意味で書き込みヘッドの現在のロケーションのトラックに最も近い利用可能なロケーションである第二のロケーションを決定するステップと、
   前記第二のロケーションに少なくとも１つのデータブロックを書き込むステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記記録キャリアは、データブロックを記憶するユーザエリア、前記ユーザエリアにおける欠陥の位置に対応するデータブロックを記憶する欠陥の管理エリア、データブロックの論理アドレスと欠陥の管理エリアにおけるそれらのロケーションとの間に対応関係を記憶するテーブルエリアを含み、
   当該方法は、予め決定されたデータブロックが書き込まれる欠陥であるロケーションを記録キャリアで検出するステップ、予め決定されたデータブロックが書き込まれるように計画される欠陥の管理エリアにおいて第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向けて書き込みヘッドを移動するために調整するステップを含み、
   当該方法は、第二のロケーションに基づいてテーブルエリアを更新するステップを更に有する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記第二のロケーションが前記欠陥の管理エリアに属するやり方で前記欠陥の管理エリアを変更するステップを更に含む、
   請求項２記載の方法。
4. 前記記録キャリアはファイル管理システムを含み、
   当該方法は、前記第二のロケーションに基づいてファイル管理システムを更新するステップを更に含む、
   請求項１記載の方法。
5. 前記記録キャリアは、データブロックを記憶するユーザエリア、データブロックの論理アドレスと前記ユーザエリアにおけるそれらのロケーションとの間の対応関係を記憶するテーブルエリアを含み、
   当該方法は、前記第二のロケーションに基づいて前記テーブルエリアを更新するステップを含む、
   請求項１記載の方法。
6. ディスク状の記録キャリアにデータブロックを記録する装置であって、
   少なくとも１つのデータブロックを前記記録キャリアに書き込むためのヘッドと、
   少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるように計画される第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向けて半径方向に書き込みヘッドを移動させる手段と、
   予め決定されたトラックに位置されるとき、前記書き込みヘッドの現在の位置を決定する手段と、
   前記記録キャリアの回転の意味で書き込みヘッドの現在の位置のトラックに最も近い利用可能なロケーションである第二のロケーションに少なくとも１つのデータブロックが書き込まれるやり方で書き込みヘッドを制御する手段と、
   を有することを特徴とする装置。
7. 前記記録キャリアは、データブロックを記憶するユーザエリア、前記ユーザエリアにおける欠陥の位置に対応するデータブロックを記憶する欠陥の管理エリア、データブロックの論理アドレスと欠陥の管理エリアにおけるそれらのロケーションとの間の対応関係を記憶するテーブルエリアを含み、
   当該装置は、予め決定されたデータブロックが書き込まれる欠陥であるロケーションを記録キャリアで検出する手段、予め決定されたデータブロックが書き込まれるように計画される欠陥の管理エリアにおいて第一のロケーションを含む予め決定されたトラックに向けて書き込みヘッドを移動するために調整される移動手段を含み、
   当該装置は、第二のロケーションに基づいてテーブルエリアを更新する手段を更に有する、
   請求項６記載の装置。
8. 前記記録キャリアは、ファイル管理システムを含み、
   当該装置は、前記第二のロケーションに基づいてファイル管理システムを更新する手段を更に有する、
   請求項６記載の装置。
9. 前記記録キャリアは、データブロックを記憶するユーザエリア、データブロックの論理アドレスとユーザエリアにおけるそれらのロケーションとの間の対応関係を記憶するためのテーブルエリアとを含み、
   当該装置は、前記第二のロケーションに基づいてテーブルエリアを更新する手段を更に有する、
   請求項６記載の装置。
10. プロセッサにより実行されたときに、請求項１乃至５のいずれか記載の方法を実現するためのプログラム命令を含むコンピュータプログラムプロダクト。

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