JP2008508650A - 記録キャリアのデータスペースの管理 - Google Patents

Abstract

記録システムは、ファイル管理システムに従って記録キャリアに情報のブロックを記録する。部分的かつ断片化されて記録された記録キャリア６０−６８のデータスペースは、以下のように管理される。情報は、ビデオのような第一のタイプの情報と汎用データのような第二のタイプの情報を含む。第一のタイプは、エクステントが連続するアドレスレンジで多数の情報ブロックを包含し、エクステントが少なくとも予め決定されたエクステントサイズを有するのを必要とすることを含むエクステント割り当て要件を有する。データスペースは、記録されたアドレスでデータエリアが情報ブロック６３を含む少なくともエクステントサイズからなる少なくとも１つの部分的に記録されたデータエリア６７，６３，６８を選択し、続いて、フリーのデータエリア７４外にある異なるアドレス７３に部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスから情報ブロックを移動し、これに応じてファイル管理データを適合させて、記録キャリアにフリーのデータエリア７４を作ることで管理される。

Description

本発明は、ファイルマネージメントシステムのファイルマネージメントデータに従って配置されるブロックで情報を記録する使用のための、記録キャリアのデータスペースを管理する方法に関する。

さらに、本発明は、記録キャリアのブロックで情報を記録するための装置に関し、当該装置は、記録キャリアのトラックに情報を表現するマークを記録する記録手段、及びファイルマネージメントシステムのファイルマネージメントデータに従ってトラックに情報ブロックを配置することで記録を制御する制御手段を有する。
さらに、本発明は、記録キャリアのデータスペースを管理するコンピュータプログラムに関する。

情報を記録する装置及び記録キャリアのデータスペースを管理する方法は、US5,930,828号から知られている。この文献は、コンピュータにおけるハードディスクドライブのようなディスクのような記録キャリアに関し、この記録キャリアで、Windows（Microsoft社の登録商標）オペレーティングシステムのようなファイルマネージメントシステムを介してファイルが記憶される。他のタイプのディスクのような記録キャリアは、ＣＤ又はＤＶＤのような光記録キャリアである。記録装置は、ディスクのアドレスを有する情報ブロックに情報を記録する記録手段を有する。

この文献は、過去において様々な瞬間に記録されたファイルを含む、ディスクの非断片化（defragmentation）プロセスを記載している。記録の履歴のため、エクステント（extent）とも呼ばれる、記録されたファイルの部分は、ディスクにわたり分散される。非断片化プロセスは、どのファイルが高い程度の断片化（fragmentation）を有するかを判定し、ディスクの対応するファイルエクステントを選択されたロケーションに移動する。このように、ディスクの断片化されたファイル及び断片化されたフリースペースは隣接する。ファイルは、可能であればディスクのフロントに向けて移動される。断片化プロセスが終了したとき、隣接するファイルは、ディスクのフロントに向けてパックされる傾向にあり、非断片化されたフリースペースは、ディスクの終わりに向かって配置される傾向にある。

リアルタイム情報を記録する問題は、記録装置の速度及びパフォーマンスの要件が高いことである。リアルタイム情報を記録するとき、かかる情報は、記録される情報ブロックが更なる割り当て要件に従って隣接するのを必要とし、これは隣接するフリーデータエリアを必要とする。しかし、公知の非断片化プロセスが実行されることとなる場合、かなりの量の時間がかかる断片化のために必要とされる。

本発明の目的は、高いパフォーマンスを維持しつつ、更なる割り当て要件を有する情報を記憶するのを容易にする、記録キャリアのデータスペースを管理するシステムを提供することにある。

上記目的のため、開始説で記載されるようなデータスペースを管理する方法は、エクステントが実質的に連続するアドレスレンジに多数の情報ブロックを含み、エクステントが少なくとも予め決定されたエクステントサイズを有するのを必要とすることを含むエクステント割り当て要件を有する第一のタイプの情報、及び、エクステント割り当て要件を有さない第二のタイプの情報を記録することを含んでおり、当該方法は、記録されたアドレスでデータエリアが情報ブロックを含む少なくとも前記エクステントサイズからなる少なくとも１つの部分的に記録されたエリアを選択し、部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスから情報ブロックをフリーのデータエリア外の異なるアドレスに移動させ、相応してファイルマネージメントデータを適合させることで、記録キャリアにフリーデータエリアを形成する。

上記目的のため、先に記載されたような情報の記録のための開始節で記載されたような装置では、制御手段は、データエリアが記録されたアドレスで情報ブロックを含む少なくとも前記エクステントサイズからなる少なくとも１つの部分的に記録されたデータエリアを選択する選択手段、及び、部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスから情報ブロックをフリーデータエリア外の異なるアドレスに移動させ、これに相応してファイルマネージメントデータを適合させることで、記録キャリアのフリーデータエリアを作成するクリアリング手段を含む。

部分的に記録されたエリアは、部分的に記録され、部分的にフリーである、少なくとも最小のエクステントのサイズを有するアドレススペースの隣接する部分である。本明細書では、「部分的に記録された“partly recorded”」とは、今まで書き込まれていないバージンエリアを有するディスクに関連しないが、有効データ（ファイル）を含むこと、及び利用可能なデータスペースを有することを意味する。したがって、利用可能なフリーエリアは、現在有効なデータを含まないが、先に書き込まれたか、又は書き込まれていない場合がある。この対処は、フリーデータエリアが第一のタイプの情報のエクステント割り当て要件に従って作成されるという作用を有する。既存のファイルの断片化（フラグメンテーション）の量は、検出されないか又は意図的に変化されないが、フリーエリアのみが作成され、このフリーエリアは、新たな情報が記録されることで必要とされるようなサイズのエクステントを収容するために十分に大きい。これは、制限された量の既存の情報ブロックのみが移動される必要があり、したがってクリアリングプロセスが迅速になるという利点を有する。

また、本発明は、以下の認識に基づいている。たとえば、ビデオのようなリアルタイム情報といった幾つかのタイプの情報は、再生要件に従うためにかなりのサイズの隣接するデータエリアを必要とする。しかし、必要とされる隣接するデータエリアのサイズは、予め定義された割り当てルールにより定義される。いわゆるエクステント割り当て要件は、通常は、かかるタイプの情報の最小のエクステントサイズを含む。部分的に記録されたディスクで、残りのスペースは分散され、多数の小さなフリーエリアが残される。単一の大きな隣接するスペースは従来の非断片化プロセスにより達成されるが、これは非常に時間のかかるものである。さらに、本発明者は、既存のファイルを再び整理する内在的な必要はないが、フリースペースを中断する既存のファイルの幾つかの記録された部分を移動することで部分的に記録されたエリアをクリアする。記録されるべき新たな情報の少なくとも１つのエクステントを含むために十分なサイズのフリーエリアに潜在的にクリア可能な部分的に記録されたエリアを選択し、続いて部分的に記録されたエリア内にある何れかの情報ブロックを移動させることで、必要とされるフリーデータエリアは、制限された努力で作成される。

実施の形態の方法では、部分的な記録されたデータエリアを選択することは、第二のタイプの情報ブロックを含むエリアを検出することを含む。これは、第二のタイプの情報ブロックがエクステント割り当てルールを考慮する必要なしに移動されるという利点を有する。したがって、第二のタイプの制限された量の情報ブロックは、移動される必要がある。他のケースでは、部分的に記録されたデータエリアは、第一のタイプの幾つかの情報ブロックを含み、このエリアは、エクステント割り当てルールを考慮しつつ、第二のタイプの他のブロック又は第一のタイプの情報ブロックの部分を移動させることで、十分にクリアされる場合がある。

実施の形態では、本方法は、第一のタイプの情報の記録の間、及びエクステント割り当て要件のため、不十分なフリースデータスペースが利用可能であることを検出し、その後に前記記録を中断し、前記少なくとも１つのフリーデータエリアを形成し、及び、フリーデータエリアを使用して記録を再開することを含む。これは、第一のタイプの情報を記録することは、必要とされるときに即座に開始され、必要なときにのみ、記録プロセスを一時的に中断するために最小の時間量が必要とされる。

実施の形態では、本方法は、エクステント割り当て要件に関することなしに第一のタイプの情報を一時的に記録する第一のステップを含み、その後、前記少なくとも１つのフリーデータエリアを作成するステップ、及び、最後に、フリーデータエリアを使用してエクステント割り当て要件に従って第一のタイプの情報を再アレンジ（re-arranging）するステップを含む。これは、割り当てルールに従って記憶されるのを最終的に必要とする、第一のタイプの情報を記録することは、即座に開始され、実質的に全てのデータスペースが記録されるまで継続されるという利点を有する。後の時間で、たとえばバックグランドプロセスとして、情報ブロックは、フリーデータエリアを作成し、そこにまさに記録された第一のタイプの情報ブロックを収容するために移動される。

実施の形態では、第一のタイプの情報は、欠陥管理情報であり、エクステント割り当て要件は、欠陥管理エリア割り当てルールに従って割り当てられることとなる欠陥管理エリアを含み、少なくとも１つのフリーデータエリアを作成するステップは、欠陥管理エリア割り当てルールに従ってフリーデータエリアを作成するステップを含む。なお、この実施の形態におけるエクステント割り当てルールは、欠陥管理エリア割り当てルールの部分を構成すると考えられる。特に、欠陥管理エリア割り当てルールに従うデータスペースをクリアすることで、欠陥管理エリアは、データが記録キャリアに既に記録されているが、必要に応じて拡張することができる。指定された欠陥管理エリアのみがクリアされる必要があるが、これは制限された時間量のみが必要とされるという利点を有する。

本発明に係る装置及び方法の更に好適な実施の形態では、特許請求の範囲で与えられ、その開示は、参照によって本明細書に盛り込まれる。
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の説明における例示を介して記載される実施の形態を参照して、添付図面を参照して更に明らかにされるであろう。異なる図における対応するエレメントは同一の参照符号を有する。

図１ａ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を示す。トラック９は、情報を表す一連の記録されたマーク（又は記録されることとなるマーク）の位置であり、情報レイヤで実質的に平行のトラックを構成する螺旋の回転パターンに従って構成される。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−ＲＷであり、ＤＶＤ＋ＲＷのような書換え可能なバージョンのＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）と呼ばれる青色レーザを使用した高密度の書き込み可能な光ディスクである。ＤＶＤディスクの更なる詳細は、引例：ECMA-267: 120mm DVD-Read-Only Disc-1997で発見することができる。たとえば相変化材料における結晶質又は非晶質のマークといった、トラックに沿った光学的に検出可能なマークを記録することで、情報レイヤにおいて情報は表現される。記録キャリアの記録可能なタイプのトラック９は、ブランク記録キャリアの製造の間に設けられる前もって型押しされたトラック構造により示される。トラック構造は、たとえば図１ｂにおける案内溝１４により構成され、この溝は、リード／ライトヘッドがスキャニングの間にトラックに追従するのを可能にする。トラック構造は、通常情報ブロックと呼ばれる、情報のユニットのロケーションを示すため、いわゆる物理アドレスと呼ばれる位置情報を含む。

図１ｂは、記録可能なタイプの記録キャリア１１のラインｂ−ｂに沿って取られる断面図であり、透明な基板１５には、記録レイヤ１６及び保護レイヤ１７が設けられる。保護レイヤ１７は、たとえば記録層が０．６ｍｍの基板にあり、０．６ｍｍの更なる基板がその背面に接着されるＤＶＤにおけるように、更なる基板層を有する場合がある。案内溝１４は、基板１５の材料のぎざぎざ又は上昇として、又はその周辺から偏る材料特性として実現される場合がある。

記録キャリア１１は、ファイル管理システムの制御下で論理アドレスを有する情報ブロックでデジタル情報を搬送することが意図される。ファイルを構成する情報ブロックは、ファイルマネージメントシステムのファイルマネージメントデータに従って配置され、通常は、ファイルは、エクステントと呼ばれる部分に小分割される。エクステントは、実質的に連続なアドレスのレンジで多数の情報ブロックを含む。情報は、異なるタイプからなる場合がある。第一のタイプの情報は、たとえば、それぞれの割り当てルールをそれぞれ有するリアルタイム情報又は欠陥管理情報といった、情報の機能に関連する特定のエクステント割り当て要件を有する。リアルタイム情報は、連続的に記録及び再生されることとなり、最小サイズの隣接するデータエリアを必要とする。欠陥の管理は、予め定義されたエリアが欠陥管理情報を記憶するために利用可能となるのを必要とする。したがって、エクステント割り当て要件は、エクステントが少なくとも予め決定されたエクステントサイズを有するのを必要とすることを含んでいる。第二のタイプの情報は、たとえば汎用のデータストレージ又はコンピュータプログラムファイルといった、エクステント割り当て要件を有さない。

実施の形態では、第一のタイプの情報は、リアルタイム情報であり、エクステント割り当て要件は、予め定義された再生装置での継ぎ目のない再生を保証することである。一般に、リアルタイム情報はビデオ情報を含み、標準化されたプレーヤでの継ぎ目のない再生は、標準の装置の特性に基づいてエクステント割り当て要件を定義することで提供される。異なる要件のセットは、異なる情報のタイプについて定義される。たとえば、ブロードキャストされるようにＭＰＥＧ２のような標準化フォーマットに従ってデジタル形式でエンコードされたビデオは、１３ＭＢ（メガバイト）の最小のエクステントサイズを有し、（高いデータレートを有する）デジタルカムコーダからのビデオデータは、２６ＭＢの最小のエクステントサイズを必要とする。

図２は、データスペース管理機能を有する記録装置を示す。装置は、たとえばＣＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤといった、再書き込み可能なタイプの記録キャリア１１に情報を書き込むためのものである。装置には、記録キャリアのトラックをスキャニングする記録手段が設けられており、この手段は、記録キャリア１１を回転する駆動ユニット２１、ヘッド２２、トラックの半径方向でヘッド２２を粗く位置合わせするポジショニングユニット２５、及び制御ユニット２０を含む。ヘッド２２は、記録キャリアの情報レイヤのトラックの放射線スポット２３に焦点合わせされる光エレメントを通してガイドされる放射線ビーム２４を生成する公知のタイプの光学系を有する。放射線ビーム２４は、たとえばレーザダイオードといった放射線源により発生される。ヘッドは、前記ビームの光軸に沿って放射線ビーム２４の焦点を移動させるためにフォーカスアクチュエータ、及びトラックの中心で半径方向においてスポットを精密に移動させるためのトラッキングアクチュエータを更に有する（図示せず）。トラッキングアクチュエータは、光エレメントを半径方向に移動するためのコイルを有するか、又は、代替的に、反射エレメントの角度を変えるために構成される場合がある。情報を書き込むため、記録レイヤで光学的に検出可能なマークを作成するために放射線が制御される。たとえば、ダイ、合金又は相変化材料のような材料に記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる反射係数をもつエリアの形式で、又は、光−磁気材料に記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる磁化の方向をもつエリアの形式で、マークは、光学的に読取り可能な形式である場合がある。読み取りのため、情報レイヤにより反射された放射線は、前記トラッキング及びフォーカシングアクチュエータを制御するためのトラッキングエラー及びフォーカシングエラー信号を含む更なる検出器信号と読取り信号を生成するヘッド２２において、たとえば４象現ダイオードといった通常のタイプの検出器により検出される。読取り信号は、情報を検索するため、復調器、デフォーマッタ及び出力ユニットを含む通常のタイプの読取り処理ユニット３０により処理される。したがって、情報を読取るための検索手段は、駆動ユニット２１、ヘッド２２、ポジショニングユニット２５及び読取り処理ユニット３０を含む。装置は、入力情報を処理して、ヘッド２２を駆動するために書き込み信号を発生する書き込み処理手段を有し、この手段は、（任意の）入力ユニット２７、及びフォーマッタ２８並びに変調器２９を有する。書き込み動作の間、情報を表現するマークは、記録キャリアで形成される。マークは、通常はレーザダイオードからである電磁放射のビーム２４を介して記録レイヤで生成されるスポット２３により形成される。デジタルデータは、予め定義されたデータフォーマットに従って記録キャリアに記憶される。光ディスクへの記録のための情報の書き込み及び読取り、フォーマット化、エラー訂正及びチャネル符号化ルールは、たとえばＣＤ及びＤＶＤシステムから当該技術分野で知られている。

制御ユニット２０は、たとえばシステムバスといった制御ライン２６を介して、前記入力ユニット２７、フォーマッタ２８及び変調器２９、並びに読み取り処理ユニット３０及び駆動ユニット２１及びポジショニングユニット２５に接続される。制御ユニット２０は、以下に記載されるような本発明に係る手順及び機能を実行するため、たとえばマイクロプロセッサ、プログラムメモリ及び制御ゲートといった制御回路を有する。制御ユニット２０は、ロジック回路でステートマシンとして実現される場合もある。

フォーマッタ２８は、たとえば誤り訂正コード（ＥＣＣ）を追加し、インタリーブ及びチャネル符号化するといった、制御データを追加し、記録フォーマットに従いデータをフォーマット化及び符号化する。フォーマット化されたユニットはアドレス情報を含み、制御ユニット２０の制御下で記録キャリアの対応するアドレス可能な位置に書き込まれる。フォーマッタ２８の出力からのフォーマットされたデータは、変調器２９に送出され、変調器は、光ヘッドにおける放射線源を駆動するレーザパワーコントロール信号を発生する。変調ユニット２９の入力に提供されるフォーマットされたユニットは、アドレス情報を有し、制御ユニット２０の制御下で記録キャリアの対応するアドレス指定可能なロケーションに書き込まれる。

制御ユニット２０は、トラックにおける物理アドレスでのそれぞれのブロックを位置決めすることで記録を制御し、以下に記載されるような記録キャリアのデータスペースを管理のために構成される。制御ユニットは、以下の協働するユニットを含む。アドレッシングニット３１は、データエリアが記録されたアドレスで情報ブロックを含む、少なくともエクステントサイズからなる少なくとも部分的に記録されたデータエリアを選択する。クリアリングユニット３２は、部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスからフリーのデータエリア外の異なるアドレスに情報ブロックを移動させ、これに応じてファイルマネージメントデータを適合させることで、記録キャリアのフリーなデータエリアをつくる。制御ユニットは、リアルタイムストレージユニット３３、及び欠陥管理ユニット３４を更に含む。ユニットは、たとえば、ファームウェア又はロジック回路で実現されるが、ユニットの機能は、たとえばディスクドライブを制御するホストコンピュータにおけるコンピュータプログラムとして、個別の装置におけるデータスペースの管理のプロセスとして代替的に実行される。次いで、ドライブは、記録キャリアのブロックで情報の物理的な読み取り及び検索を含む。

実施の形態では、記録装置は、たとえばコンピュータでの使用向けの光ディスクドライブといったストレージ装置である。制御ユニット２０は、標準化されたインタフェースを介してホストコンピュータにおける処理ユニットと通信するために構成される。デジタルデータは、フォーマッタ２８及び読み取り処理ユニット３０に直接的にインタフェースされる。

実施の形態では、装置は、たとえばコンシューマユースのためにビデオ記録装置といった、スタンドアロンユニットとして構成される。制御ユニット２０、又は装置に含まれる更なるホスト制御ユニットは、ユーザにより直接的に制御され、ファイル管理システムの機能を実行するために構成される。装置は、たとえばオーディオ及び／又はビデオ処理回路といったアプリケーションデータ処理を含む。ユーザ情報は、入力ユニット２７に提供され、この入力ユニットは、アナログオーディオ及び／又はビデオ、若しくはデジタルの圧縮されていないオーディオ／ビデオのような入力信号の圧縮手段を有する。適切な圧縮手段は、たとえばＷＯ９８／１６０１４−Ａ１においてオーディオについて記載され、ＭＰＥＧ２規格においてビデオについて記載されている。入力ユニット２７は、オーディオ及び／又はビデオを情報のユニットに処理し、この情報のユニットは、フォーマッタ２８に送出される。読取り処理ユニット３０は、適切なオーディオ及び／又はビデオ復号化ユニットを有する場合がある。

制御ユニット２０は、マッピング情報のような制御データに依存して、物理アドレスを論理アドレスに変換し、論理アドレスを物理アドレスに変換するために構成される。論理アドレスは、たとえばＵＤＦ（Universal Disc Format）といったファイルマネージメントシステムの制御下でファイルのような情報ブロックの系列を記憶するために使用される隣接するユーザデータストレージスペースを構成する。マッピング情報は、ユーザデータゾーンにおいて論理アドレスを物理アドレスへの変換を示し、欠陥管理情報を含む場合がある。

図３は、欠陥の位置のリマッピングを示す。欠陥の管理は、記録装置における欠陥管理ユニット３４により実行される。物理的なアドレススペース４０は、水平方向のラインにより概念的に表される。一連のブロック４２は、割り当てられた物理的なアドレスレンジ３９に記憶される。しかし、欠陥４１は、割り当てられた物理アドレスのレンジに割り込む。リマッピング４５は、欠陥である物理アドレス４１に対応する論理アドレスを有するブロック４４が欠陥の管理エリア（ＤＭＡ）４３における代替的な物理アドレスに記憶されるプロセスである。リマッピング情報は、欠陥を示す物理アドレスに最初にマッピングされた論理アドレスを、たとえばリマッピングされたブロックの論理アドレス及びその対応する物理アドレスを含む第二の欠陥リストにおけるエントリといった、欠陥管理エリアにおける代替の物理アドレスに変換するためのデータを提供する。

欠陥の管理エリアは、記録エリアのレイアウトに従って記録キャリアに位置され、システムユースに割り当てられるシステムエリアの一部である場合がある。レイアウトにおいて、物理アドレスには、ユーザデータエリアの特定の論理アドレスが割り当てられるか、欠陥管理エリア又はシステムエリアの特定の論理アドレスが割り当てられる。レイアウトは予め定義されるか、又は記録キャリアのシステムエリアに含まれるパラメータに従って定義される場合がある。特に、システム情報及び／又は欠陥管理情報のレイアウトは、ユーザデータが記録キャリアに既に記録された後に適合される。かかる実施の形態では、欠陥管理情報は、先に記載されたように第一のタイプの情報を具現化し、欠陥管理エリアのレイアウトルールは、エクステント割り当てルールを具現化する。たとえば、欠陥管理エリアのエクステント割り当てルールは、欠陥管理エリアとして割り当てられる特定の予め定義されたアドレスレンジを含む。欠陥管理レイアウトを変えるとき、かかるエリアは、以下に記載されるようにクリアされる必要がある。したがって、以下の方法では、フリーのデータエリアをつくるステップは、システムエリアとして使用される欠陥管理エリアの割り当てルールに従ってフリーデータエリアを作るステップを含む。

図４は、データスペースを管理するプロセスを示す。プロセスは、図２を参照して記載された装置における選択ユニット３１及びクリアリングユニット３２で行われる。代替的に、データスペースを管理するプロセスは、たとえばコンピュータオペレーティングシステムにおけるドライバソフトウェアといった、記録装置に結合されるホストプロセッサで実行される制御プログラムに部分的又は完全に埋め込まれる。

開始（START）５０で、部分的に記録されており、記録されたアドレスで情報ブロックを含む記録キャリアが利用可能にされる。第一の検出ステップ（DETECT）５１において、第一のタイプの情報、すなわちエクステント割り当て要件を有する情報を記録するためにフリーなスペースが必要とされるかが検出される。割り当て要件は、参照のエクステントサイズを少なくとも含むか、又は、最小のエクステントサイズは、割り当て要件に基づいて導出される。検出ステップ（DETECT）５１は、ユーザコマンド、第一のタイプのデータを記憶するための受信コマンドに基づいているか、又は、バックグランドプロセスを開始するための装置のアイドルタイムのような他のイベントによりトリガされる場合がある。フリーのエリアが必要とされる場合、次の選択ステップ（SELECT）５２において、たとえば要求されるサイズを少なくとも有するといった、エクステントロケーションのルールに従ってフリーのエリアにクリアされるべき少なくとも１つの部分的に記録されたデータエリアが選択される。選択されたデータエリアは、記録されたアドレスで情報ブロックを含む。次のクリアステップ（CLEAR）５３では、フリーのデータエリアが記録キャリアで作られる。記録されたアドレスからの情報ブロックは、部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスから読み取られ、情報ブロックを移動させるためにフリーのデータエリア外の異なるアドレスに再び記録される。フリーステップ（FREE）５４では、エリアをクリアにするために更なる情報ブロックが移動される必要があるかが検出される。更なる情報ブロックが移動される必要がないと検出された場合、次の適合ステップ（ADAPT）５５では、ファイルマネージメントデータは、移動された情報ブロックの新たな位置に対応して適合される。なお、好ましくは、ファイルマネージメントデータは、特に、たとえば電力の障害によるといった、クリアリングプロセスの割り込みが強制される場合に矛盾するファイルマネージメントデータを防止するため、情報ブロックを移動した後であるが、フリーのエリアを使用し始める前に更新される。このプロセスは、検出ステップ（DETECT）５１で継続される。更にフリーのエリアが必要とされない場合、プロセスはレディステップ（READY）５６で終了される。

エクステント割り当て要件は、更なるルールを含む場合がある。たとえば、アプリケーションは、所定数のブロック又はエクステントサイズの倍数で割り当てが必要とされる割り当て計画を有する。たとえば１．７倍のフリーなエリアをエクステントサイズが利用可能であるとする。これは、エクステントサイズよりも大きいが、更なるルールは、２ユニットの倍数を好み、このエリアをエクステントサイズの２．０倍に拡張する試みが行われ、マルチプルストラテジ、すなわち最小のエクステントサイズの２倍のサイズをもつ計画に従ってシングルエクステントの割り当てを可能にする。

実施の形態では、検出ステップ（DETECT）５１における検出は以下のように進む。はじめに、読み取りコマンドは、第一のタイプの情報のファイルを記録するために受信され、このコマンドは、たとえば既存のファイルのコピーといった、ファイルのサイズを示すファイルサイズデータを含む。また、コマンドは、情報のタイプを含むか、又は、特定のエクステント割り当てルールを含む。ファイルサイズデータから、フリーなエリアの必要が導かれ、それぞれのフリーエリアは、少なくともエクステントサイズを有する。その後、利用可能なフリーデータスペースが検出される。利用可能なフリーデータスペースが散乱され、エクステントサイズよりも小さなエリアを含む場合、フリーエリアをクリアする必要が検出される。その後、エクステント割り当て要件に従ってファイルの記録を包含するために、十分な更なるフリーデータエリアのセットが定義されて、クリアされる。

代替的に、情報のタイプ又はファイルサイズは、ファイルサイズ、又は反復的な書込みコマンドのようなコマンドの特性から自動的に検出される場合がある。

実施の形態では、選択ステップ（SELECT）５２における部分的に記録されたデータエリアの選択は、以下のように進む。明らかに、部分的に記録されたデータエリアを選択することは、既にフリーなエリアを検出することを含む。かかる既にフリーのエリアが余りに小さい場合、すなわちエクステントサイズよりも小さい場合、どの情報ブロックが除かれる必要があるかが検出される。幾つかの潜在的にクリア可能なエリアが発見されたとき、更なる選択は、第二のタイプの情報ブロックを含む潜在的にクリア可能なデータエリアを検出することに基づく。なお、かかる情報ブロックは、エクステント割り当てルールに関連する制約なしに除かれる。全ての潜在的にクリア可能なデータエリアが第一のタイプの情報ブロックを含む場合、更なる選択は、第一のタイプの幾つかの情報ブロックを移動することに基づく。特に、除かれるべき情報ブロックのエクステント割り当てルールが考慮される必要がある。しかし、かかるエクステント割り当てルールが異なるか、又は、かかる情報ブロックは、エクステント割り当てルールに従うために既存のファイルの更なる情報ブロックに向けて移動されるか、又は該更なる情報ブロックと共に移動される場合がある。なお、ファイルの一部である部分的に記録されたデータエリアに第二のタイプの情報ブロックを移動するとき、かかる情報ブロックは、たとえば潜在的にクリア可能なエリアを越えて延びるファイルの部分といった、そのファイルの他の情報ブロックとはじめに隣接する場合がある。情報ブロックを移動した後、第二のタイプのファイルの断片化の程度が増加される場合がある。

実施の形態では、検出ステップ（DETECT）５１における検出は以下のように進む。この実施の形態は、リアルタイムの記録向けに使用され、提供される十分なバッファスペースが利用可能である。はじめに、第一のタイプの情報の記録のプロセスが開始される。記録の間、すなわちパラレルに動作する間、エクステント割り当て要件の観点で、記録を継続するために不十分なフリーデータスペースが利用可能であるかが検出される。その後、記録が停止され、少なくとも１つのフリーのデータエリアが作られる。つぎに、記録が再開され、まさにクリアされたフリーのデータエリアが使用される。代替的に、検出は、リアルタイムデータは停止又は緩衝させることができないため、最初の記録の後、たとえばリアルタイムデータを一時的に記録するまで延期される。最初の記録プロセスは、エクステント割り当て要件に従わず、エクステント割り当て要件に関することなしに、第一のタイプの情報の一時的な記録のステップとして考慮される。その後、エクステント割り当て要件が違反されたことが検出され、少なくとも１つのフリーデータエリアが作られる。最後に、第一のタイプの情報は、フリーのデータエリアを使用したエクステント割り当て要件に従って再アレンジされる。

実施の形態では、先にステップ５２，５３における選択及びクリアリングは、以下のように進む。ここで、エクステント割り当て要件は、スキップブロックルールを含む。スキップされるブロックルールは、エクステントのアドレスの実質的に連続的なレンジの制限された割り込みの数を規定する。たとえば、予め定義されたサイズのウィンドウ、又はエクステントサイズにおける最大のスキップされるブロックの量が規定される。また、個々の割り込みは、最大の長さを有する場合がある。また、データスペースを管理するとき、スキップされるブロックルールが適用され、これにより、たとえば微小な欠陥のあるエリア又は移動不可能な制御データを有する記録キャリアを使用することが可能である。クリアリングステップは、スキップされるブロックのルールに従い、多数のフリーではないアドレスをもつフリーデータエリアをつくる。

図５は、非断片化及びデータスペース管理の例を示す。記録キャリアのデータゾーン６０の一部は、そこに記憶される同じ情報を有する異なる状態で示される。ファイルのエクステントは、エクステントを表すハッチングされた矩形として示され、第一のファイル（以下、Ａとネーミングする）６１，６３，６６はダークハッチングを示し、及び第二のファイル（以下、Ｂとネーミングする）６２，６４，６６はライトハッチングを示す。

図５Ａは、記録キャリアのデータゾーンの断片化された部分を概念的に示す。ファイルＡは、３つのエクステントＡ１ ６６，エクステントＡ２ ６１及びエクステントＡ３ ６３を有し、また、ファイルＢは、エクステントＢ１ ６２，エクステントＢ２ ６５及びエクステントＢ３ ６４を有する。断片化された状態は、多数の小さなフリーのデータエリア６７，６８を残して、図におけるエクステントの順序により示される。

図５Ｂは、従来の非断片化後の同じデータゾーンを示す。ファイルＡは、ここでは、開始での単一の隣接するエクステント７０として示されており、続いて、ファイルＢが単一のエクステント７１及び隣接するフリーエリア７２として示されている。なお、この非断片化について、実質的に全てのデータが移動されている。非断片化プロセスにおいて、目的は、単一のファイルである様々なエクステントをできるだけ一緒に配置し、これによりディスクに隣接したファイルを作成することで、ファイルアクセス及び読み取り性能を最適化することである。性能を更に最適にするため、ファイル間のジャンプ時間を最小にするために、ファイルはできるだけ互いに接近して配置される。典型的な非断片化されたディスクでは、全てのファイルは、内側で発見することができ、全ての個々のファイルは、ディスクで隣接する（すなわち、全てのファイルは単一のエクステントから構成される）。それは、自動的に、ディスクの外側のフリーなスペースの大きな隣接するエリアにつながる。この従来の非断片化プロセスの問題点は、終了するのに長い時間を要する場合があることである。

図５Ｃは、フリーのエリアをクリアした後の同じデータゾーンを示す。唯一のエクステントである、図５Ａからのエクステント６３は、矢印７５により示されるように新たなロケーション７３に移動されている。フリーのデータエリア７４は、ここではクリアされており、このサイズは、記録されるべき第一のタイプのデータの最小のエクステントサイズを収容するために十分である。これは、最小のエクステントサイズを考慮する新たな非断片化プロセスの結果である。新たな非断片化プロセスのターゲットは、少なくとも所定のサイズでディスクに１つの（又は複数の）隣接するフリーのデータエリアを作ることである。この新たな非断片化プロセスは、できるだけ早く終了することができる。エクステントサイズよりも大きなフリーなエリアを作る必要がない。したがって、大きなフリースペースをクリアすることは長い時間を要するため、クリアのための処理時間が制限される。さらに、第二のタイプのファイルの断片化の量は、新たな第一のタイプの情報を記録するときに特に関心がない。

あるロケーションから別のロケーションにシフト（コピー）される必要がある（図５Ｂ及び５Ｃにおける）データの量を比較した場合、図５Ｃで提供されたソリューションは、非常に少ないデータがシフトされる必要がある。それは、莫大な時間のゲインとなり、結果は、第一のタイプの新たなデータのエクステントサイズを包含するために十分に良好である。

他のクリアリングの例も勿論可能である。オプションは、単一のエクステントを２以上のエクステントに***し、これによりディスクの既存のファイルの断片化の量を更に増加させる。これより２つに***される前の単一のエクステントのうち、新たなエクステントの１つはディスクの別のロケーションに移動される。これにより、フリーなデータエリアは、ディスクに記録されるべきエクステントサイズにとって十分につくられる。全体で、たとえば１２．５ＭＢのエクステントサイズを必要とするビデオデータの２６ＭＢに書き込むことを望む場合、様々なオプションが存在する。第一のオプションは、少なくとも２６ＭＢのサイズを有するディスクの単一の隣接するフリーのデータエリアを作ることである。第二のオプションは、１２．５ＭＢの２つのフリーデータエリア及び１６ＭＢの１つのフリーデータエリアを作ることである。明らかに、１０ＭＢのフリーのデータエリアと１６ＭＢのフリーのデータエリアを作ることはオプションではない。

実用的な実施の形態では、ＵＤＦファイルシステム環境にデータスペースマネージメントを適用しつつ、リアルタイムデータを記録するシステムは以下のようなものである。図２を参照して記載される装置では、リアルタイムストレージユニット３３は、ファイルシステム情報を適切に管理しつつ、リアルタイム情報を記録するためにアレンジされる。たとえば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｖｉｄｅｏアプリケーションについて、いわゆるＢＤＦＳ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が定義されており、このビデオアプリケーションは、エクステント割り当てルールを有する。エクステント割り当てルールに従う、いわゆるバーチャルボリュームは、標準のファイルに記憶され、これは、基本的に、全てのＢＤＦＳ構造及び関連するビデオデータを単一のＵＤＦファイルに配置する。

図６は、記録キャリアのビデオデータのストレージを示す。図６Ａは、記録可能なエリアを概念的に示している。エリアは、リードインゾーン８０で開始し、データゾーン８１及びリードアウトゾーン８２が続く。データゾーンは、内部スペアエリア（ＩＳＡ）９０、ＵＤＦアンカー及びパーティション情報を含むＵＤＦゾーン８４、これに続いて、ＵＤＦパーティション開始８５とＵＤＦパーティション終了８８との間のＵＤＦパーティション、これに続いて外部スペアエリア（ＯＳＡ）８９を含む。ユーザデータエリア８３は、ＩＳＡとＯＳＡとの間で配置され、ファイルシステム情報及びファイルデータの様々なエクステント８６を含み、ビデオアプリケーションファイル８７の幾つかのエクステントは、たとえばＢＤＦＳシステムに従って、アプリケーション構造を含む。

図６Ｂは、アプリケーションファイルのコンテンツを示している。ビデオアプリケーションファイル８７のコンテンツは、ＢＤＦＳシステムに従うものであり、ＢＤＦＳ制御データ９１で開始し、ビデオアプリケーションデータ９２，９３（リアルタイムファイル及び制御データ）が続き、ＢＤＦＳ制御データ９４で終わる。なお、ビデオアプリケーション８７は、第一のエクステント９５及び第二のエクステント９６に小分割され、これらは、図６Ａで示されるＵＤＦファイルシステムに従って記録キャリアに個別に記憶される。

ＢＤＦＳファイルシステムの重要な態様は、ビデオコンテンツのための割り当てルールのセットである。これらの割り当てルールは、ＢＤプレーヤにおけるビデオコンテンツの継ぎ目のないリアルタイムの再生を保証する。基本的に、割り当てルールは、それぞれ個々のビデオファイル部分（エクステント）が、ビデオのタイプに依存して１２．５ＭＢ又は２５ＭＢの所定の最小のサイズを有するルールに要約することができる。かかるビデオのエクステントは、ディスクで論理的及び物理的に隣接する。図６に示されるように、ＢＤＦＳ構造及び関連されるビデオデータは、単一のＵＤＦベースのファイルに記憶される。割り当て要件、すなわちＵＤＦファイルのＢＤＦＳデータとの割り当ては、継ぎ目のない再生を保証するため、本発明に係るデータスペース管理により維持される。したがって、ビデオアプリケーションファイル８７のエクステント割り当てルールは、ＵＤＦシステムにおけるエクステントを割り当てるときに適用される。ビデオアプリケーションからのエクステント割り当てルールは、ＵＤＦファイルシステムにエクステントを記録するためにフリーのデータスペースを作るときに適用される。

本発明は、ＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤ欠陥管理システムを使用した実施の形態により主に説明されてきたが、他のタイプの記録キャリア向けに使用される類似の欠陥管理システムは、本発明を適用するために適している。また、情報キャリアについて、光ディスクが記載されたが、磁気ハードディスクのような他のメディアを使用することができる。本明細書において、「有する“comprising”」は、列挙された以外のエレメント又はステップの存在を排除するものではなく、エレメントに先行する冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数のかかるエレメントの存在を排除するものではなく、参照符号は特許請求の範囲を制限するものではなく、本発明はハードウェア及びソフトウェアの両者により実現され、幾つかの「手段」は、同一のハードウェアにより表現される。さらに、本発明の範囲は、実施の形態に制限されるものではなく、先に記載されたそれぞれ新たな特徴又は特徴の組み合わせにある。

図１ａは記録キャリア（上面図）を示す図であり、図１ｂは記録キャリア（断面図）を示す図である。 データスペース管理機能を有する記録装置を示す図である。 欠陥のロケーションのリマッピングを示す図である。 データスペースを管理するプロセスを示す図である。 非断片化及びデータスペース管理の例を示す図である。図５Ａは記録キャリアのデータゾーンの断片化された部分を概念的に示す図であり、図５Ｂは従来の非断片化の後の同じデータゾーンを示す図であり、図５Ｃはフリーエリアの後の同じデータゾーンを示す図である。 図６は記録キャリアのビデオデータのストレージを示す図である。図６Ａは記録可能なエリアを概念的に示す図であり、図６Ｂはアプリケーションファイルのコンテンツを示す図である。

Claims (11)

1. ファイル管理システムのファイル管理データに従って配置されるブロックで情報を記録する使用のための、記録キャリアのデータスペースを管理する方法であって、
   前記情報は、あるエクステントが実質的に連続するアドレスレンジで多数の情報ブロックを包含し、前記エクステントが少なくとも予め決定されたエクステントサイズを有するのを必要とすることを含むエクステント割り当て要件を有する第一のタイプの情報と、エクステント割り当て要件を有さない第二のタイプの情報とを含み、
   当該方法は、
   データエリアが記録されたアドレスで情報ブロックを含む少なくとも前記エクステントサイズからなる少なくとも１つの部分的に記録されたデータエリアを選択するステップと、
   前記部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスからフリーのデータエリア外の異なるアドレスに前記情報ブロックを移動させ、これに応じて前記ファイル管理データを適合することで、前記記録キャリアに前記フリーのデータエリアを作るステップと、
   を含む方法。
2. 前記部分的に記録されたデータエリアを選択するステップは、前記第二のタイプの情報ブロックを含むエリアを検出するステップを含む、
   請求項１記載の方法。
3. 前記部分的に記録されたデータエリアにおける前記第二のタイプの情報ブロックは、あるファイルの一部であり、前記部分的に記録されたエリアを越えて延びる前記第二のタイプの情報ブロックと隣接する、
   請求項２記載の方法。
4. 前記第一のタイプの情報はリアルタイム情報であり、前記エクステント割り当て要件は、特に、前記リアルタイム情報がビデオ情報を含む場合に、予め定義された再生装置で継ぎ目のない再生を保証することである、
   請求項１記載の方法。
5. 当該方法は、前記第一のタイプの情報の記録の間、前記エクステント割り当て要件のため、不十分なフリーのデータスペースが利用可能であることを検出するステップ、続いて前記記録を停止するステップ、前記少なくとも１つのフリーのデータエリアを作るステップ、及び、前記フリーのデータエリアを使用して記録を再開するステップを含む、
   請求項１記載の方法。
6. 当該方法は、前記エクステント割り当て要件に関わらず、前記第一のタイプの情報を一時的に記録する第一のステップを含み、前記少なくとも１つのフリーのデータエリアを作るステップ、及び、最終的に、前記フリーのデータエリアを使用して前記エクステント割り当て要件に従って前記第一のタイプの情報を再びアレンジするステップを含む、
   請求項１記載の方法。
7. 前記エクステント割り当て要件は、前記エクステントの実質的に連続するアドレスレンジの制限された数の割り込みを許容するスキップブロックルールを含み、
   前記少なくとも１つのフリーデータエリアを作るステップは、フリーエリアにおける多数のフリーではないアドレスが前記スキップされたブロックルールに従うのを可能にするステップを含む、
   請求項１記載の方法。
8. 前記第一のタイプの情報は欠陥管理情報であり、前記エクステント割り当て要件は、欠陥管理エリアの割り当てルールに従い割り当てられる欠陥管理エリアを含み、前記少なくとも１つのフリーのデータエリアを作るステップは、前記欠陥管理エリアの割り当てルールに従ってフリーのデータエリアを作るステップを含む、
   請求項１記載の方法。
9. 前記当該方法は、第一のタイプの情報のファイルを記録するためのコマンドを受信するステップ、続いて、利用可能なフリーのデータスペースを検出するステップ、及び、前記エクステント割り当て要件に従って前記ファイルの記録を包含するために更なるフリーのデータエリアを作るステップを含む、
   請求項１記載の方法。
10. 記録キャリアにブロックで情報を記録する装置であって、
    当該装置は、
    前記記録キャリアのトラックに前記情報を表すマークを記録する記録手段と、
    ファイル管理システムのファイル管理データに従って前記トラックに情報ブロックを配置することで前記記録を制御する制御手段とを有し、
    前記情報は、あるエクステントが実質的に連続するアドレスレンジで多数の情報ブロックを包含し、前記エクステントが少なくとも予め決定されたエクステントサイズを有するのを必要とすることを含むエクステント割り当て要件を有する第一のタイプの情報と、エクステント割り当て要件を有さない第二のタイプの情報とを含み、
    前記制御手段は、
    データエリアが記録されたアドレスで情報ブロックを含む少なくとも前記エクステントサイズからなる少なくとも１つの部分的に記録されたデータエリアを選択するための選択手段と、
    前記部分的に記録されたデータエリアにおける記録されたアドレスからフリーのデータエリア外の異なるアドレスに前記情報ブロックを移動させ、これに応じて前記ファイル管理データに適合させることで、前記記録キャリアに前記フリーのデータエリアを作るためのクリアリング手段と、
    を有する装置。
11. 情報の記録での使用のために記録キャリアでデータスペースを管理するためのコンピュータプログラムであって、
    前記プログラムは、プロセッサに、請求項１乃至９のいずれか記載の方法を実行させるために作用する、コンピュータプログラム。

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