JP2007528086A - ユニバーサル記憶装置のためのフレキシブルなフォーマット設定 - Google Patents

Abstract

本発明は、記録担体上で用いられる論理フォーマットとアプリケーションフォーマットとの少なくとも一方を指定する、少なくとも１つの予め決められたパラメータを記憶する予め決められたナビゲーション領域（ＤＮ）が、記録担体上に設けられているような、記録担体、ドライブ装置、および記録担体からの読出しまたは記録担体への書込みを行う方法に関するものである。これにより、単一の記録担体が、多くの異なる装置からの多くのフォーマットのコンテンツを含むことができ、それらすべてのコンテンツタイプが同時に存在できるような、ユニバーサルなポータブルディスクフォーマットを提供することができる。したがって、ドライブ装置が物理レベル構造、論理レベル構造およびアプリケーションレベル構造を維持しようとする機能と、自由度とを何ら失うことなく、物理レベル構造と論理レベル構造とアプリケーションレベル構造との明確な区別が可能とされる。

Description

本発明は、記録担体、ドライブ装置、および光ディスク等の記録担体からの読出しまたは同記録担体への書込みを行う方法に関するものである。本発明は特に、光ディスク用の標準的な論理フォーマットに関するものである。

本願出願人は、最近、高精細ディスクベースの次世代ビデオレコーダ用に開発されているのと同じ精度を有する青色レーザーを用いて、データを記録、再生および消去する、小型光ディスクを開発した。この小型光ディスクのシステムは、ＳＦＦＯ（Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ）またはＰＢ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｂｌｕｅ）として知られており、３ｃｍのディスク上に４ギガバイトのデータの記憶が可能であること、およびそのディスクを高い信頼性で読み出せるディスクドライブを、メモリカード程度の小ささにすることが可能であることが示されている。このＰＢディスクは、たとえばＯｐｔｉｃａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＯＳＴＡ）によるＵＤＦ規格書の、改訂バージョン２．０１（１９９８年４月３日）またはそれより新しいバージョンに規定されたＵＤＦ（ユニバーサル・ディスク・フォーマット）のような、標準的なファイルシステムを含む論理フォーマットを有することとなるであろう。

現行の光ディスクのフォーマットは、正式には、物理層と論理層とアプリケーション層との間に、厳格な境界がある。しかしながら、いままで新たな光ディスクフォーマットの規格化は、アプリケーション側から始まっていた。そのため、フォーマットの最初のいくつかのバージョンは、物理レベルにおいても、特定のアプリケーション用（たとえば、ＣＤにおけるオーディオ再生用、ＤＶＤにおけるビデオ再生用、およびＢＤにおけるビデオ記録用）に最適化された。その結果、各層の正式な境界設定は果たされず、規格の複雑な追加や変更が行われてきた。

１つの例は、パーティショニング（ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）である。物理層は、セッションの形態の大きなサブ区画、またはパケットの形態の小さなサブ区画を提供し得るが、論理レベルでは、現行の光ディスクのフォーマットは、統合されたアドレススペースを提供している。このことは、一般には問題ないが、１つより多くの論理パーティションを有する可能性を排除することは必要ないことであった。

別の１つの例は、物理的なハードリンクの存在である。特に、民生電子機器（ｃｏｎｓｕｍｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；ＣＥ）の場合は、物理的なハードリンクの利用は、機器を単純化するので有用であり得る。しかしながら、かかるハードリンクの物理アドレスを規格に組み込むと、発表後の読出専用フォーマットを、追加書込用フォーマットに発展させることが、不必要に困難とされてしまう。

加えて、割当方式（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ）のサポートは、物理レベルからはサポートされていない。そのため、ドライブは、特定のドライブのタイプに最適な割当方式を、直接的なやり方で実装することができない。

これらの事情から、ＣＤやＤＶＤのフォーマットは、当初オーディオ／ビジュアルのアプリケーション用の読出専用フォーマットとして始まったため、ＣＤやＤＶＤへのデータ記憶および記録を可能とするのには、かなりの努力を要した。新たな特徴が追加されるたびに、当初のフォーマットへのこじつけがなされ、このことが準最適な解決をもたらしてきた。最初にただちに１つのアプリケーションに特化することによって、多くの自由度が不必要に失われてきた。

現在は、たとえばフラッシュやマイクロドライブ等、多くの記憶装置が解決法として存在し、それらはすべて標準的なインターフェースを用いている。そのため、各記憶装置の特性は本質的に異なるが、同一の機器において各記憶装置が交換可能に用いられ得る。標準的なインターフェースは、アプリケーションへのブロックインターフェースを提供し、アプリケーションは、ディスク上への記録用のフォーマットを選択する。このやり方は、同一の記憶装置を複数のホスト装置で用いることを可能とするので、極めて有利である。問題は、何らかの特別な措置を講じない限り、着脱可能なドライブに関しては、異なるホスト装置で作成されたディスク同士は交換可能でない点である。

ＰＤについては、たとえばコンパクトフラッシュといった、既存のドライブインターフェースに準拠するドライブを提供することが考慮され得る。これにより、たとえばスチルカメラといったような多くの既存の製品で、ＰＢを用いることが可能となるであろう。かかる既にインストールされている既存の顧客の基盤にアクセスすることは、ＰＤの当初の受入れに弾みをつけると予想される。しかしながら、このやり方の欠点は、ディスク上に何が書き込まれるかについて、何ら制御の手段が与えられていない点である。特に、アプリケーションは任意のファイルシステムを用いることができるので、一般的には、装置間でのディスク交換はサポートされない。

ここで、このことがユーザーにとって何を意味するのかを認識しておくことが重要である。ＰＤドライブが、スチルカメラに取り付けられ、たとえばＪＰＥＧフォーマットを用いて、何枚かの画像が記録される。その後、そのＰＤディスクが、ＪＰＥＧフォーマットを理解する別の装置に挿入されるが、この装置は、そのディスクからファイルシステムをマウントすることができない。専門家でない一般ユーザーにとっては、このことはコンテンツが失われたかに見えるので、非常に混乱を生じさせる。ある規格を利用する他の機器においても、それが広く使われている機器であれば、同様の問題が起こり得る。

このことに鑑み、ドライブのインターフェースがエラーのないブロック装置を提供することができるようなやり方で、ディスクフォーマットの規格化を可能とするための施策が必要である。このことは特に、欠陥管理（ｄｅｆｅｃｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）の規格化と、可能性のあるホットスポット（アプリケーションが同一の個所をあまりに何度も上書きした個所）の問題の処理とを必要とする。

本発明の１つの目的は、アプリケーションファイルのフォーマットに依存しないレベルに規格化され得る、ユニバーサルなディスクフォーマットを与える記録担体、方法およびドライブ装置を提供することである。

上記の目的は、請求項１記載のドライブ装置、請求項２１記載の記録担体、および請求項２６記載の読出または書込方法により達成される。これらによれば、ドライブにより読出可能な領域が設けられ、この領域が、論理レベル構造とアプリケーションレベル構造との少なくとも一方のためのスペースを提供する。このスペースは、論理フォーマットおよびアプリケーションフォーマットの具体的な定義を記憶するための、汎用的な手法を提供するのに利用することができる。

このやり方によれば、アプリケーションファイルのフォーマットによらないレベルまで、ディスクフォーマットを標準化することができる。ここでの最終目的は、記録担体がドライブ装置内に入れられた際に、システムが、ファイルの実際の内容までは理解しないかもしれないにしても、ディスク上のファイルを認識することができるように保障することである。このことは、複数のフォーマット（たとえば、複数の装置内で記録されたＭＰ３オーディオやＪＰＥＧ画像）で記録担体にファイルを書き込むことができ、かつ各々すべてのアプリケーションがすべてのファイルを認識することができることを意味する。そのため、オーディオプレーヤーは、ＪＰＥＧファイルを認識した上で無視することができる一方、不慮の削除は防止することができる。したがって、単一の記録担体が、多くの異なる装置からの多くのフォーマットのコンテンツを含むことができ、それらすべてのコンテンツが同時に存在できる一方、特定のアプリケーションのための特定の下層レベルの最適化が依然として可能であるような、ユニバーサルなポータブルディスクフォーマットを実装することができる。

しかしながら、選択されたフォーマットでディスクへの書込みを行うアプリケーションを接続装置が含んでいる限り、あるいはドライブ装置自体がその機能を提供している限り、標準的なインターフェース（たとえばコンパクトフラッシュ）を有するドライブ装置を実現することも依然として可能である。

少なくとも１つの予め決められたパラメータは、記録担体の識別子と、記録担体のタイプと、記録担体全体に適用されるパラメータとのうちの少なくとも１つを指定する、ディスク記述子情報を含んでいてもよい。

さらに、少なくとも１つの予め決められたパラメータは、記録担体上の各パーティションの特性と、記録担体上の各パーティションのタイプと、記録担体上の各パーティションに関連付けられたスペースと、記録担体上の各パーティションに対するフラグメントの割当てと、記録担体上の各パーティションに記録を行う際の具体的な規則とのうちの少なくとも１つを指定する、パーティション記述子情報を含んでいてもよい。

上記に加え、ドライブ装置の物理層と論理層とアプリケーション層とのうちの少なくとも１つに対して利用可能とされるアプリケーション固有の情報を記憶するために、ナビゲーション領域内にアプリケーション使用領域が設けられてもよい。

すなわち、上記のような領域を設けることにより、以前の規格からは知られていなかった高い自由度で記録担体上への記憶を設計するための、無比の機会が与えられる。このことは、論理レベルの追加、および規格内の最下層レベルへのアプリケーション固有の構造の追加のための、簡単な手法を提供する。このことは、たとえば、論理層のドライブレベルの最適化、論理層内における一般的なアプリケーションの最適化、および物理層内におけるアプリケーション固有の最適化を可能とする。その結果、ディスクフォーマットおよび任意の将来の拡張を採用するに際して、前例のない自由度が実現され、論理的なパーティション、インターリービング、フラグメンテーション、埋込みならびに動的なサイズ設定をされたパーティション、プログラミング可能な物理ハードリンク、割当方式のサポート、アプリケーションのコンフィグレーションならびに最適化、論理層内における一般的なアプリケーションのサポート、たとえば電力最適化のために利用のトラッキングを記録する、ドライブ用スクラッチ領域、およびたとえばディスクのマウントをより速くするためのポインタまたはアンカーのプールが提供される。

上記のナビゲーション領域の少なくとも１つのパラメータは、予め決められたアクセスコマンドを用いることによって、ドライブ装置の論理層とアプリケーション層との少なくとも一方によりアクセス可能とされてもよい。

さらに、アクセス手段は、ナビゲーション領域上に付与されている情報の少なくとも一部をキャッシュする、キャッシュ機能を提供するように、かつ／または記録担体を複数の別個の領域にパーティショニングするため、ナビゲーション領域内に記憶されたポインタを使用するように、かつ／または記録担体全体のためもしくは特定のアプリケーションのための論理アドレススペース内の、開始アドレス番号の位置を特定するために、ナビゲーション領域を用いるように、かつ／または特定のファイルシステム用、割当クラス用もしくはアプリケーション用に記録担体のプログラム領域内のスペース（特性または属性の割当てが可能なスペース）を確保するために、ナビゲーション領域を用いるように、かつ／またはアプリケーション固有のデータ用の場所ならびに確保されたスペースへのポインタを付与するために、ナビゲーション領域を用いるように構成されてもよい。

加えて、アクセス手段は、予め決められた数よりも高いレートでアクセスされるデータの位置情報、または連続データ取出しのためのアクセスパターン情報を、ナビゲーション領域に書き込むように構成されてもよい。ナビゲーション領域内の複数の領域を規定するために、動的なパーティショニングが用いられてもよい。

また、アクセス手段は、記録担体の情報領域のセッションに対し、ボリュームベースの著作権管理を適用するように構成されてもよい。さらに、記録担体の情報領域のセッションに対し、ボリュームベース、パーティションベース、またはフラグメントベースの欠陥管理が適用されてもよい。

また、ナビゲーション領域内に記憶されたポインタが、探索機能を適用するために用いられてもよい。このことは、電力消費量を制限するような探索の最適化の機会を提供する。

さらに、ナビゲーション領域は、アプリケーション用のアプリケーションクラスを選択するために用いられてもよい。

とりわけ、上記のナビゲーション領域は、記録担体の情報領域のリードイン領域内に配されてもよい。その場合、情報領域内に付与されたセッションは、別個のリードイン領域とリードアウト領域とを伴わずに書き込まれてもよい。さらに、それらのセッションは、１フラグメント分の粒度を有していてもよく、かつ／または可変のサイズと可変の物理的位置との少なくとも一方を有していてもよい。

本発明のドライブ装置は、光ディスク用の着脱可能なドライブ装置であってもよい。さらに、本発明のドライブ装置は、記憶装置用の標準的なインターフェースを備えていてもよく、たとえば、ＰＣＭＣＩＡ用、コンパクトフラッシュ用、ニューカード（Ｎｅｗｃａｒｄ）用、またはＭＭＣＡ用のインターフェースを備えていてもよい。

本発明のさらなる有利な変更形態は、各従属請求項で規定されている。

以下、図面を参照しながら、好ましい実施形態に基づいて本発明を説明する。

ここでは、デジタルカメラやＰＤＡ等といった従来型（ｌｅｇａｃｙ）ホストに対するＦＡＴベースのＣＦ−ＩＩインターフェースを呈する、着脱可能なＰＢドライブ装置に関連して、本発明の好ましい実施形態を説明する。

本発明に関しては、「従来型（ｌｅｇａｃｙ）」との用語は、現行の技術よりも初期の言語、プラットホームおよび技術から引き継がれた、フォーマット、アプリケーション、データまたは装置であることを示すために用いられるものとする。典型的には、新たな技術を利用したより新しく効率のよい特徴または装置へと移行しながら、同時に従来型の特徴もしくはアプリケーションを有効なものとして維持する努力、または従来型の装置のサポートを維持する努力がなされる。

データをファイルの形態で記憶し取り出すことができるよう、記憶装置は、ファイルシステムを必要とする。ＣＤ−ＲＯＭ用の最も一般的なファイルシステムは、ＩＳＯ９６６０である。このＩＳＯ９６６０は、パソコン用に設計されたハイシエラグループ（Ｈｉｇｈ Ｓｉｅｒｒａ Ｇｒｏｕｐ）ファイルシステムの国際標準版である。

デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）の登場により、ＵＤＦファイルシステムがリストに追加された。このファイルシステムは、読出専用ディスク、書換可能型（ＲＷ）ディスク、および記録可能すなわち追記型（Ｒ）ディスクに適しており、たとえばＩＳＯ９６６０のジュリエット拡張のような、長いファイル名を許容する。ＣＤ媒体は、その特性のため、特別な配慮を必要とする。ＣＤは元来、読出専用のアプリケーション用に設計されており、そのことが、ＣＤへの書込手法に影響を与えている。ＲＷのフォーマットは、リードイン領域、ユーザーデータ領域、およびリードアウト領域の書込みからなる。これらの領域には、いかなる順序で書込みがなされてもよい。

最近まで、光ディスクは、真のランダムアクセス装置としては徹底して利用されていなかった。透明性のある欠陥管理の導入、および光ディスクの読出ならびに書込サイクルの加速に伴い、この種の利用の強化が予想される。多くのタイプのポータブル機器（たとえばビデオカメラや携帯電話）が、主要記憶媒体としてＰＢドライブ装置を有するようになることが予想される。

以下の好ましい実施形態では、ＰＢファイルシステムとしてＵＤＦが使用される。

図１は、たとえばコンパクトフラッシュの形態の要素に合うように適合化された、着脱可能なドライブ装置３０を示している。したがって、ドライブ装置３０は、固体メモリを代替するものとして用いることができる。この使用形態を実現するために、対応の接続端子３２を伴う、標準的なＣＦ−ＩＩインターフェースユニット２０が設けられている。ＣＦインターフェースユニット２０はＦＡＴファイルシステムと共に一般的に用いられることから、ＣＦインターフェースユニット２０は、着脱可能なドライブ装置３０のディスク１０に書込みを行う際にはＦＡＴからＵＤＦへとマッピングを行い、ディスク１０から読出しを行う際にはＵＤＦからＦＡＴへとマッピングを行うように設計されているはずである。

ＦＡＴは、今日のほとんどのオペレーティングシステムによりサポートされている、ＭＳ−ＤＯＳファイルシステムである。ＦＡＴとしては、３つの異なるタイプ、すなわちＦＡＴ１２、ＦＡＴ１６およびＦＡＴ３２が流通している。これらのタイプ名は、ファイルシステムにその名を与えたファイル割当表内の項目により使用される、ビット数を示している。実際には、ファイル割当表は、ディスク上で見ると、ＦＡＴファイルシステム内の構造の１つである。この表の目的は、ディスク上のどの領域が使用可能であり、どの領域が使用中の状態にあるかをトラッキングすることである。ファイル割当表は、単独リンクされたリストと捉えることができる。ファイル割当表内の各チェーンは、ディスクのどの部分が所与のファイルまたはディレクトリに属しているかを規定する。ユーザーデータ領域は、ファイルおよびディレクトリのコンテンツが記憶される領域である。

本発明の好ましい実施形態によれば、リードイン領域内に、論理レベル構造およびアプリケーションレベル構造のためのスペースを提供する、ドライブによる読出しが可能な領域を設けることが提案される。この領域は、ドライブナビゲーション領域（ＤＮ）と呼ばれる。このスペースは、論理フォーマットおよびアプリケーションフォーマットの具体的な定義を記憶するための、汎用的な手法を提供するために用いられる。このディスクナビゲーション領域ＤＮは、アプリケーションファイルのフォーマットに依存しないレベルまで規格化された、ディスクフォーマットを提供するのに用いることができる。それにより、ファイルの実際の内容は理解しないにしても、システムがディスク１０上のファイルを認識できるよう保障することができる。このことは、様々な装置で記録される多様なフォーマット（たとえばＭＰ３オーディオまたはＪＰＥＧ画像）で、ディスク１０上にファイルを書き込むことができ、すべてのアプリケーションがすべてのファイルを認識できることを意味する。

アプリケーションにより使用されるファイルシステムは、インターフェースユニット２０により、ディスク１０上で用いられるファイルシステムにマッピングされ得る。この場合、ドライブ装置３０はブロックインターフェースを提供し、従来型のアプリケーションはこの装置を通常どおりに使用することができる。しかしながら、ドライブ装置３０内のソフトウェアは、アプリケーションが使用しようとしているファイルシステム（たとえばＦＡＴ）を検出し、そのファイルシステムとＰＢファイルシステム（ＵＤＦ）との間でマッピングを行う。この処理は、ドライブ装置３０内に、このマッピングを行うための多くの知能とメモリとを必要とする。基本的に、ドライブ装置３０のインターフェースユニット２０は、求められているファイルシステムをアプリケーションに提供し、そのアプリケーションが元々のファイルシステムに書き込んだあらゆる変更を、マッピングする。この手法は、最高レベルの互換性を保障するが、最も複雑な手法である。

上記に代えて、ファイルシステムは、ベーシックフォーマットのファイルシステム内に埋め込まれていてもよい。この場合、アプリケーションにより使用されるファイルシステムは、ベーシックファイルシステム内に埋め込まれ得る。アプリケーションファイルシステムは、ベーシックファイルフォーマットを有する１つのファイルとしての形式を呈する。この手法は、最初の提案手法よりも複雑さは低いが、互換性を低下させる。ベーシックファイルシステム内に記憶されたファイルは、埋め込まれたファイルシステムのうちの１つを用いる装置によっては認識することができず、その逆もいえる。複数の異なるアプリケーションファイルシステムがサポートされて、ベーシックファイルシステム内に別個に埋め込まれ得る。例として、従来型のファイルシステムが、ＰＢファイルシステム（ＵＤＦ）内に埋め込まれ得る。その場合、従来型のファイルシステムは、ＵＤＦ内の個々のファイルとしての形式を呈する。

さらなる代替形態として、アプリケーションは、論理アドレススペースを提供され、主ファイルシステム内に埋め込まれてもよい。この場合、ちょうどブロック装置と同じように、アプリケーションに論理アドレススペースが提供され、アプリケーションは、このアドレススペース内に任意のデータを書き込むことができる。ドライブ装置３０は、この論理アドレススペースに書き込まれたデータの解読を何ら試みない。ベーシックファイルシステムをマウントしていない装置は、この論理アドレススペースを提供され、その論理アドレススペースに書き込みを行うことができる。このことは、異なる種々の装置が、他のアプリケーションにより記憶されたコンテンツを上書きできることを意味する（たとえばそれらが異なるファイルシステムを用いるものであっても）。論理アドレススペースのサイズは、主ファイルシステム内のフリースペースにより制限される。一例として、ＰＢファイルシステム内にパーティションが埋め込まれてもよい。このパーティションは従来型の装置に与えられ、それら従来型の装置は、そのパーティション内に任意のデータを書き込むことができる。

ベーシックディスクフォーマットは、１つのパーティションをベーシックファイルシステムに割り当てることが可能であるが、第２のパーティションを従来型装置に提供することも可能であるようにする、パーティショニングを許容する。フリースペースは、ディスクのパーティショニングのため、２つのパーティションの間において動的に動かされ得る。１つのパーティションがＰＢフォーマット（ＵＤＦ）用に使用され、別の１つのパーティションが、従来型装置にブロック装置を提供するために使用されてもよい。フリースペースは、２つのパーティションの間において、動的に動かすことが可能である。

ディスクナビゲーション領域ＤＮ内で定義されたフレキシブルな論理フォーマットＰＢは、複数のコンテンツタイプが単一のディスク上に共存することを可能とし、かつ複数の装置のすべてが同一のディスクの読出しを行うことを可能とする。加えて、ＰＢフォーマットを知らないような従来型の装置も、ＰＢディスクを使用することができる。

図２から６は、本発明の好ましい実施形態に従う、光ディスク１０の螺旋状トラック上に配された情報領域ＩＡの、論理フォーマットの種々のボリューム構造すなわちレイアウトを示している。光ディスク１０上に付与された情報領域ＩＡは、リードイン領域ＬＩ、プログラム領域ＰＡ、およびリードアウト領域ＬＯからなる。

図２によれば、リードイン領域ＬＩは、ディスクナビゲーション領域ＤＮと、著作権管理領域ＲＭとを含んでいる。リードイン領域ＬＩはさらに、欠陥管理領域（図２には図示せず）を含んでいてもよい。ディスクナビゲーション領域ＤＮ内には、数タイプの一般的な構造があり、それらのタイプには、ディスク記述子（ＤＤ）、パーティション記述子（ＰＤ）、およびアプリケーション使用領域（ＡＵＡ）等が含まれる。ディスク記述子は、ディスク１０を識別する記述子であり、ディスクのタイプに関するデータと、そのディスク全体に適用される指定パラメータ（たとえばサイズ、フラグメントサイズ等）とを含んでいる。パーティション記述子は、ディスク１０上にある各パーティションのタイプならびに特性、およびそのパーティションに関連付けられたスペースを記述する。ディスク１０は、フラグメントにサブ分割される。どのフラグメントが（属するとすれば）どのパーティションに属するか、およびあるパーティションに特別な規則が当てはまるかは、パーティション記述子内に記録される。パーティションは、アプリケーションによって所有されてもよい。アプリケーション使用領域は、物理層、論理層またはアプリケーション層に対して利用可能とされている、そのアプリケーションに固有のデータ（たとえば物理ハードリンク）を記憶するために用いられる。

表１は、本発明の好ましい実施形態に従う、全体サイズ２０４８バイトのディスク記述子の構造例を示した表である。表中で、アステリスク（＊）はデフォルト値であることを示しており、それらのデフォルト値は、規格によって与えられた値であってもよい。

フラグメントサイズは、仮想的な格子の粒度を特定し、したがってパーティショニングの最小範囲サイズ（ｍｉｎｉｍｍｕｍ ｅｘｔｅｎｔ ｓｉｚｅ）を特定する。

表２は、本発明の好ましい実施形態に従う、全体サイズ２０４８バイトのパーティション記述子の構造例を示した表である。表３および４は、パーティション記述子内で用いられる割当クラスＩＤと欠陥管理タイプとのそれぞれについて、値の例を示した表である。

表５は、本発明の好ましい実施形態に従う、全体サイズ５１２バイトのアプリケーション使用記述子の構造例を示した表である。

一例として、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＿ＩＤ＝０というパラメータ値が、ドライブ装置３０用に確保されてもよい。読出専用フラグは、権限のないアプリケーションのみに関連する。さらに、アプリケーションまたはドライブ装置３０によって、暗号化が行われてもよい。アプリケーションにより暗号化が行われる場合には、パラメータＡＵＦ＿ｅｎｃｒｙｐｔｅｄは、ゼロに設定される。

ディスクナビゲーション領域ＤＮ内の全記述子は、原則として、ドライブ装置３０により保持され、対応のアクセスコマンド（たとえばｇｅｔ．．．（）やｗｒｉｔｅ＿．．．（）コマンド）を用いて論理層によりアクセス可能である。ただし、必ずしもすべてのフィールドがアクセス可能でなくてもよい。アプリケーション使用領域は、対応のアクセスコマンド（たとえばｇｅｔ．．．（）やｗｒｉｔｅ＿．．．（）コマンド）を有するアプリケーションによりアクセス可能である。アクセス管理は、論理層により行われる。

ＰＢの論理フォーマットは、物理層により与えられる、少なくとも１ＧＢの一続きの物理アドレススペースで開始してもよい。それにより、広範なアプリケーションの同時記憶が可能となり、かつ消費電力が最適化されるかもしれない。領域はフラグメントの集合であり、フラグメントは一続きのＥＣＣ（エラー訂正コード）ブロックの集合である。したがって、仮想的な格子が構築される。フラグメントサイズは、バッファからのおよび／またはバッファへの１回分の転送量（たとえば２−４ＭＢ）に対して最適化されてもよい。アプリケーションは、自身の割当規則に基づいて、フラグメントの部分または集合にデータを割り当てることができる。ＥＣＣブロックは、セクタの集合である。出発点として、ＰＢ ＥＣＣブロックとセクタとは、ブルーレイディスク規格に準拠していてもよい。しかしながら、ＥＣＣブロックのサイズは、３２ＫＢであってもよい。

論理フォーマットは、光ディスクの特性をホストから抽出することができよう。このことは、欠陥管理だけでなく、（もしあれば）電力効率に関する対策も、ドライブ装置３０内に実装することができることを意味する。

従来型（ＣＤ）のセッションと比較して、ＰＢのセッションは、別個のリードイン領域およびリードアウト領域を伴わないものであってもよい。また、ＰＢのセッションは、１フラグメント分の粒度を有していてもよく、必ずしも一続きのものでなくてもよい。さらに、セッションのサイズおよび初期化後の物理的な位置は、たとえば動的なパーティショニングの場合等、必ずしも固定されていなくてもよい。セッションは、ボリュームベースの著作権管理、および／または、ボリュームベース、パーティションベースもしくはフラグメントベースの欠陥管理を有していてもよい。

ディスクナビゲーション領域ＤＮは、拡張ＰＭＡ（オレンジブックで規定されたプログラムメモリ領域）であると捉えてもよく、セッションの識別子、コンテンツの特性、アプリケーション固有の再マッピングポインタ、およびコンフィグレーションデータの場所を記述するための、フック（ｈｏｏｋ）を提供することができる。

たとえば図２に示したような情報領域ＩＡは、リードイン領域ＬＩ、リードアウト領域ＬＯ、ディスクナビゲーション領域ＤＮ、デジタル著作権管理領域ＲＭ、およびプログラム領域ＰＡからなっている。プログラム領域ＰＡは、たとえば３２ＫＢのＥＣＣブロック６４個分（＝２ＭＢ）の、フラグメントにサブ分割される。１ＧＢのディスク上では、ディスクナビゲーション領域ＤＮおよび著作権管理領域ＲＭは、１つのフラグメントからなるものであってもよい。

アドレススペースの始点への物理的なナビゲーションを助けるため、論理アドレススペースの外にリードイン領域ＬＩがあってもよい。リードイン領域は、媒体上の最後の物理ブロックのアドレスを含んでいてもよい。この情報は、ディスクナビゲーション領域ＤＮ内に記憶されてもよい。ディスクナビゲーション領域ＤＮおよび著作権管理領域ＲＭは、リードイン領域ＬＩの一部である。加えて、アドレススペースの終点への物理的なナビゲーションを助けるため、論理アドレススペース外に、（小さな）リードアウト領域ＬＯが設けられる。

ディスクナビゲーション領域ＤＮは、たとえばディスク１０内の４４個のＥＣＣブロックからなる領域であってもよい。既に述べたように、ディスクナビゲーション領域ＤＮは、ディスク１０にアクセスするために図１のインターフェースユニット２０が用いることのできる、ポインタおよびアプリケーションに固有のデータのために確保されたスペースである。ディスクナビゲーション領域ＤＮ内のポインタは、ＰＢディスクを複数の別個の領域に有効にパーティショニングするため、インターフェースユニット２０によって使用され得る。ディスクナビゲーション領域ＤＮはまた、ディスク１０全体のためまたは特定のアプリケーションのための論理アドレス内の、開始アドレス番号０の位置を特定するために、インターフェースユニット２０によって使用され得る。さらには、ディスクナビゲーション領域ＤＮ内は、特定のファイルシステム用、割当クラス用またはアプリケーション用に、プログラム領域内のスペースを確保するためにも用いることができる。スペース確保は、包含的（すなわち他による使用を許容する）であってもよいし、排他的（すなわち１つの用途のみの専用とする）であってもよい。さらには、ディスクナビゲーション領域ＤＮは、確保されたスペースに特性もしくは属性を割り当てるため、および／またはアプリケーション固有のデータ用の場所ならびに確保されたスペースへのポインタを付与するために、インターフェースユニット２０によって使用され得る。

ディスクナビゲーション領域ＤＮ内で定義された領域は、フラグメントを単位とする領域であるが、必ずしもフラグメントの一続きの組からなる領域でなくてもよい。また、ディスクナビゲーション領域内で定義された領域へのフラグメントの割当ても、固定されたものでなくてもよい。ディスクナビゲーション領域ＤＮの有用な部分は、ドライブ装置３０により、たとえばＮＶＲＡＭ／ＣＩＤ（不揮発性ＲＡＭ／チップインディスク）内へとキャッシュ可能とされているべきである。以下、ディスクナビゲーション領域ＤＮのいくつかの使用例を説明する。

図３は、欠陥管理領域（ＤＭ）と、スペアリング領域（ＳＰ）と、ユーザーデータ用の領域と、ファイルシステム用に確保された領域ＦＳとからなる、デフォルトのプログラム領域の論理フォーマットを示した模式図である。これらの各領域自体およびそれらの領域の場所は、選択可能なもの（オプション）である点に留意されたい。これらの領域の始点は、オプションとしてそれらの領域のサイズと共に、ディスクナビゲーション領域ＤＮ内に記録される。

図４は、本発明の好ましい実施形態に従う、例示的なプログラム領域を伴う情報領域ＩＡの、論理フォーマットを示した模式図である。

認証された割当クラスに対しては、プログラム領域内に固有の領域が確保され得る。スペースまたは領域の確保と、割当クラスの割当てとは、別個の処理動作である。割当クラスは、その領域の１つの特性と捉えられるべきである。１つの領域に対して、複数の割当クラスが適用可能とされてもよい。そのようにして規定された各領域に対して、別個の割当方式が適用されてもよい。各領域に対する割当クラスは、ディスクナビゲーション領域ＤＮ内に記録される。異なる割当クラスには、異なる割当方式が適用される。

一般的に、電力消費量を抑制するという観点からは、頻繁に読み出されるファイルをディスク１０の外側に割り当て、頻繁に書き込まれるファイルをそれより少し内側に割り当てることが、最適であり得る。ファイルシステムデータは、両方の側面を併せ持ち、最も外側に割り当てられるべきデータである。

デフォルトの割当クラスは、ベストエフォート・データである。これは、たとえば、デフォルトのプログラム領域内のフリースペースに該当する。確保されていないすべてのスペースは、このクラスに対し利用可能であると捉えられる。デフォルトでは、このクラスは、再マッピングによる欠陥管理を有している。欠陥管理領域ＤＭとスペアリング領域ＳＰとは、上記のとおり、領域の最初において規定される。このクラスに対し利用可能な領域ＢＥのデフォルトの開始位置は、ディスクの内側にある。

ここで、すべての領域は、汎用オペレーティングシステム（ＯＳ）により読出可能である点に留意されたい。標準的なＯＳ機能によれば、ベストエフォート割当クラスに対して利用可能な領域ＢＥへの書込みも行うことができる。他の領域に書込みを行うには、認可されたアプリケーションが必要であり、かかるアプリケーションもＯＳの一部として存在し得る。

ここで、特にドライブが角速度一定（ＣＡＶ）で動作する場合には、以下の割当クラスが有意義である点に留意されたい。角速度一定であることは、ディスクの外側における読出／書込速度が、ディスクの内側における読出／書込速度の２倍を超えることを意味する。

起動ファイルは、アプリケーションがその動作を開始するために用いるファイルであって、アプリケーションが起動されるたびに読み出される必要のあるファイルである。１つの割当クラスが、起動ファイルであってもよい。このクラスのための領域ＳＦは、読出速度のため、典型的にはディスクの外側近くに配される。マウントの最適化または防止のため、アブストラクトがＮＶＲＡＭ／ＣＩＤ内にキャッシュされてもよい。また、起動ファイルへの別個のポインタが、ディスクナビゲーション領域内に記録されてもよい。

揮発性ファイルは、あるサイズのファイルであって、頻繁に（すなわち予め決められた回数より多く）書込みされるファイルである。このクラスのための領域ＶＦは、書込み速度のため、典型的にはディスク１０の外側近くに配される。揮発性ファイルは、再配置される必要があるかもしれない。１つのやり方としては、揮発性ファイルが書き込まれるたびにそのファイルを再配置するやり方があり得る。その場合、揮発性ファイル用に確保される領域は、揮発性ファイルの予想される全体サイズの、少なくとも２倍とされるべきである。

別の１つの選択肢としては、揮発性ファイルの割当履歴をディスクナビゲーション領域ＤＮ内に記録し、予想される媒体の再利用可能回数の半分に相当する回数の書込みがなされたら、再割当てを行うことが挙げられる。

ロバストファイルは、物理的な損傷の影響を受けにくいやり方で記憶されるべきファイルである。このような記憶は、ディスクの内側の位置に１つと、それと正反対の外側の位置に１つとの比較領域を設け、各比較領域にファイルを書き込むこと（すなわち物理的に離れたミラーリング）により実現され得る。

低ビットレート・ストリーミングファイルは、定義に応じて、ベストエフォートの割当クラスに対して利用可能とされた領域ＬＢＲ内に書き込まれてもよい。これらのファイル用の領域ＬＢＲは、リアルタイムのファイル割当てに伴いディスク１０の内側に割り当てられてもよいし、再マッピングベースの欠陥管理に伴いアドレススペースの中間位置に割り当てられてもよい。あるいは別の言い方をすれば、内側において一続きの領域とされても、中間位置において限られたフラグメンテーションを有する領域とされてもよい。

定義によっては、たとえばフラグメントサイズの２倍の割当単位を有する、中間ビットレート・ストリーミングクラスのための領域を確保することが要求されるかもしれない。

これらのファイルのための領域ＭＢＲは、リアルタイムのファイル割当てに伴いディスク１０の中間位置に割り当てられてもよいし、再マッピングベースの欠陥管理に伴いディスクの外側近くに割り当てられてもよい。外側近くにおいては、より多くのフラグメンテーションが許容され得る。

定義によっては、フラグメントサイズの数倍サイズの内部割当単位を有する、高ビットレート・ストリーミングクラスのための領域を確保することが要求されるかもしれない。

これらのファイルのための領域ＨＢＲは、リアルタイムのファイル割当てに伴いディスク１０の中間位置に割り当てられてもよいし、再マッピングベースの欠陥管理に伴いディスクの外側近くに割り当てられてもよい。

加えて、拡張マルチメディアファイルのための領域（図示せず）が設けられてもよい。

図５は、本発明の好ましい実施形態に従う、アプリケーション用確保領域を伴う情報領域の、論理フォーマットを示した模式図である。

すべてのアプリケーションは、特定のディスク用に定義された割当クラスを用いることができる。認可されたすなわち準拠性を有するアプリケーションは、既存の割当クラスのうちの１つを適用して、自己のための領域ＡＰＰを確保することができる。この領域ＡＰＰも、欠陥管理のような特定の特性を有し得る。

アプリケーション固有のデータを、ディスク管理領域ＤＮ内で定義することもできる。たとえば、特定のアプリケーション用に記録されたデータへの複数のエントリ点が定義され得る。このことは、電力消費量を制限するために、探索の最適化（たとえば特別なアクセスパターン）を適用する機会を与える。ドライブ装置３０は、いくつかのアプリケーションについて、そのアプリケーションの助けを要さずにその目的に最適のアプリケーションクラスを選択することができるかもしれない。

ここで、ホスト、ドライブ装置またはアプリケーションは、頻繁にアクセスされるデータの位置を、ディスクナビゲーション領域ＤＮ内に記録すること、または、頻繁にアクセスされるデータのシーケンスでの取出し（すなわちプリエンプティブ・キャッシュ）を最適化するため、もしくは観測された取出パターンに合わせて最適化されたデータを再割当てするため、アクセスパターンを記録することを選択し得る点に留意されたい。

図６ａから６ｄは、パーティショニングの種々の様相の、例示的な論理フォーマットを示した模式図である。特に図６ａは、ＵＤＦファイルシステムのための第１のパーティション（たとえばＥ：＼）と、ＦＡＴファイルシステムのための第２のパーティション（たとえばＦ：＼）とを規定するため、特定のポインタまたはエントリ点がパーティション記述子内に記憶された、２つの単純明快な論理パーティションの例を示している。さらに、図６ｂは、第１および第２のファイルシステムにそれぞれ複数のパーティションが割り当てられた、インターリーブされたパーティショニングの例を示している。図６ｃは、ＦＡＴファイルシステムがＵＤＦファイルシステム内の個々のファイルとしての様相を呈する、埋め込まれたパーティショニングの例を示している。最後に、図６ｄは、ＦＡＴおよびＵＤＦファイルシステムの２つのパーティション間においてフリースペースが動的に移動させられる、動的にサイズ設定されるパーティションの例を示している。

パーティショニングは、仮想パーティショニングに基づくものであってもよい。仮想パーティショニングとは、明示的に定義されていない暗示的なパーティションのことを指すものである。すなわち、それらのデータサブ領域の形状、境界およびサイズは、規定されておらず、動的に変化し得るものとされ、それにより、意図した目的に合うような実装形態を選択する余地が残される。仮想すなわち暗示的パーティショニングについてのさらなる詳細は、たとえば国際公開公報ＷＯ０１／９５３３１Ａ２号等から収集することができる。欠陥管理は、各パーティションについて個別に行われてもよい。

本願は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、ホスト装置の接続を仲介し得るインターフェースユニットを有するドライブ装置の、あらゆるファイルシステムおよびディスクフォーマットに利用可能である点に留意されたい。さらに、ディスク上の予め決められた任意の領域が、フレキシブルなディスクフォーマットを与えるように論理レベルおよび／またはアプリケーションレベルのデータを記憶するための、ナビゲーション領域として使用可能である。したがって、上記の好ましい実施形態は、特許請求の範囲による本発明の範囲内で変更可能である。

標準的なインターフェースと、本発明の好ましい実施形態に従う入力機能とを有する、着脱可能なディスクドライブの概略ブロック図 本発明の好ましい実施形態に従うディスクナビゲーション領域を有する光ディスクの、情報領域の論理フォーマットを示した模式図 本発明の好ましい実施形態に従うディスクナビゲーション領域により参照されるデフォルトプログラム領域の、論理フォーマットを示した模式図 本発明の好ましい実施形態に従う例示的なプログラム領域を有する、情報領域の論理フォーマットを示した模式図 本発明の好ましい実施形態に従うアプリケーション用確保領域を有する、情報領域の論理フォーマットを示した模式図 本発明の好ましい実施形態に従うパーティショニングの１つの様相の、例示的な論理フォーマットの模式図 本発明の好ましい実施形態に従うパーティショニングの別の１つの様相の、例示的な論理フォーマットの模式図 本発明の好ましい実施形態に従うパーティショニングの別の１つの様相の、例示的な論理フォーマットの模式図 本発明の好ましい実施形態に従うパーティショニングの別の１つの様相の、例示的な論理フォーマットの模式図

Claims (26)

1. 記録担体へのアクセスを提供するドライブ装置であって、
   前記記録担体上の予め決められたナビゲーション領域に書き込まれたまたは書き込まれる少なくとも１つの予め決められたパラメータへの、読出アクセスと書込アクセスとの少なくとも一方を提供するアクセス手段を備え、
   前記少なくとも１つの予め決められたパラメータが、前記記録担体上で用いられる論理フォーマットとアプリケーションフォーマットとの少なくとも一方を指定するものであることを特徴とするドライブ装置。
2. 前記少なくとも１つの予め決められたパラメータが、前記記録担体の識別子と、前記記録担体のタイプと、前記記録担体全体に適用されるパラメータとのうちの少なくとも１つを指定する、ディスク記述子情報を含んでいることを特徴とする請求項１記載のドライブ装置。
3. 前記少なくとも１つの予め決められたパラメータが、前記記録担体上の各パーティションの特性と、前記記録担体上の各パーティションのタイプと、前記記録担体上の各パーティションに関連付けられたスペースと、前記記録担体上の各パーティションに対するフラグメントの割当てと、前記記録担体上の各パーティションに記録を行う際の具体的な規則とのうちの少なくとも１つを指定する、パーティション記述子情報を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載のドライブ装置。
4. 前記アクセス手段が、当該ドライブ装置の物理層と論理層とアプリケーション層とのうちの少なくとも１つに対して利用可能とされるアプリケーション固有の情報を記憶するために、前記ナビゲーション領域内に付与されたまたは付与されるアプリケーション使用領域への、読出アクセスと書込アクセスとの少なくとも一方を提供するように構成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のドライブ装置。
5. 前記ナビゲーション領域の前記少なくとも１つのパラメータが、予め決められたアクセスコマンドを用いることによって、当該ドライブ装置の論理層とアプリケーション層との少なくとも一方によりアクセス可能とされていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のドライブ装置。
6. 前記アクセス手段が、前記ナビゲーション領域上に付与されている情報の少なくとも一部をキャッシュする、キャッシュ機能を提供するように構成されていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のドライブ装置。
7. 前記アクセス手段が、前記記録担体を複数の別個の領域にパーティショニングするため、前記ナビゲーション領域内に記憶されたポインタを使用するように構成されていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載のドライブ装置。
8. 前記アクセス手段が、前記記録担体全体のためまたは特定のアプリケーションのための論理アドレススペース内の、開始アドレス番号の位置を特定するために、前記ナビゲーション領域を用いるように構成されていることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のドライブ装置。
9. 前記アクセス手段が、特定のファイルシステム用、割当クラス用またはアプリケーション用に前記記録担体のプログラム領域内のスペースを確保するために、前記ナビゲーション領域を用いるように構成されていることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載のドライブ装置。
10. 前記アクセス手段が、確保された前記スペースに特性または属性を割り当てるために、前記ナビゲーション領域を用いるように構成されていることを特徴とする請求項９記載のドライブ装置。
11. 前記アクセス手段が、アプリケーション固有のデータ用の場所および確保された前記スペースへのポインタを付与するために、前記ナビゲーション領域を用いるように構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載のドライブ装置。
12. 前記アクセス手段が、探索機能を適用するために、前記ナビゲーション領域内に記憶されたポインタを用いるように構成されていることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載のドライブ装置。
13. 前記アクセス手段が、アプリケーション用のアプリケーションクラスを選択するために、前記ナビゲーション領域を用いるように構成されていることを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載のドライブ装置。
14. 前記アクセス手段が、予め決められた数よりも高いレートでアクセスされるデータの位置情報、または連続データ取出しのためのアクセスパターン情報を、前記ナビゲーション領域に書き込むように構成されていることを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載のドライブ装置。
15. 前記アクセス手段が、前記ナビゲーション領域内の複数の領域を規定するために動的なパーティショニングを用いるように構成されていることを特徴とする請求項１から１４いずれか１項記載のドライブ装置。
16. 前記アクセス手段が、前記記録担体の情報領域のセッションに対し、ボリュームベースの著作権管理を適用するように構成されていることを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載のドライブ装置。
17. 前記アクセス手段が、前記記録担体の情報領域のセッションに対し、ボリュームベース、パーティションベース、またはフラグメントベースの欠陥管理を適用するように構成されていることを特徴とする請求項１から１６いずれか１項記載のドライブ装置。
18. 光ディスク用の着脱可能なドライブ装置であることを特徴とする請求項１から１７いずれか１項記載のドライブ装置。
19. 記憶装置用の標準的なインターフェースを備えていることを特徴とする請求項１から１８いずれか１項記載のドライブ装置。
20. 前記標準的なインターフェースが、ＰＣＭＣＩＡ用、コンパクトフラッシュ用、ニューカード（Ｎｅｗｃａｒｄ）用、またはＭＭＣＡ用のインターフェースであることを特徴とする請求項１９記載のドライブ装置。
21. 自己の情報領域上にデータを記憶する記録担体であって、
    前記情報領域が、当該記録担体上で用いられる論理フォーマットとアプリケーションフォーマットとの少なくとも一方を指定する、少なくとも１つの予め決められたパラメータを記憶するナビゲーション領域を含んでいることを特徴とする記録担体。
22. 前記ナビゲーション領域が、前記情報領域のリードイン領域内に配されていることを特徴とする請求項２１記載の記録担体。
23. 前記情報領域内に付与されたセッションが、別個のリードイン領域とリードアウト領域とを伴わずに書き込まれていることを特徴とする請求項２１または２２記載の記録担体。
24. 前記情報領域内に付与されたセッションが、１フラグメント分の粒度を有していることを特徴とする請求項２１から２３いずれか１項記載の記録担体。
25. 前記情報領域内に付与されたセッションが、可変のサイズと可変の物理的位置との少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項２１から２４いずれか１項記載の記録担体。
26. 記録担体からの読出しまたは記録担体への書込みを行う方法であって、
    ａ）前記記録担体上に予め決められたナビゲーション領域を設ける工程と、
    ｂ）前記ナビゲーション領域上に、前記記録担体上で用いられる論理フォーマットとアプリケーションフォーマットとの少なくとも一方を指定する、少なくとも１つの予め決められたパラメータを書き込む工程と、
    ｃ）前記少なくとも１つの予め決められたパラメータを用いて、前記記録担体への読出アクセスと書込アクセスとの少なくとも一方を行う工程とを含むことを特徴とする方法。

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