JP3698371B2 - Ｃｄ―ｒｏｍ記録方法 - Google Patents

Description

発明の属する技術分野
本発明は、ＣＤ−Ｒ（記録可能）記録方法およびＣＤ−Ｅ（消去可能）記録方法に関し、特にＣＤ−ＲシステムおよびＣＤ−Ｅシステム中の記録誤りの検出、およびデータ信頼性の改善に関する。
発明の背景
ディジタルＣＤ（コンパクト・ディスク）フォーマット光学システムは、元々アナログ・テープ・システムまたはレコード・システムの場合に可能であったよりも高い再生品質で音楽（オーディオ・ファイル）を大量配布するために開発された。ＣＤ−ＲＯＭシステムは、オーディオＣＤシステムの所産であり、コンピュータ読取り可能情報（オーディオ、ビデオおよびテキストならびに従来のコンピュータ「データ」を含む）を大量配布するために使用される。オーディオＣＤもオーディオＣＤ−ＲＯＭも、スタンピング・プロセスによって予め記録され、ユーザがその上に記録することはできない。ユーザが媒体上に情報を一回記録することができる新しいシステム（ＣＤ−Ｒ）が売り出されている。より新しいシステム（ＣＤ−Ｅ）では、ユーザが情報を記録し、消去することができ、かつ新しい情報を媒体上に記録することができる。
データがＣＤ−Ｒ光媒体およびＣＤ−Ｅ光媒体（本明細書では集合的にＣＤ−Ｒ／Ｅと呼ぶ）上に記録されるフォーマットは実質上同じである。現在の業界標準のもとでは、各ディスクは、単一のセッション中に記録されるとき、（９９個の独立にアドレス指定可能なファイルに相当する）最大９９個のトラックに分割される最大６５０ＭＢのデータを記憶することができる。この制限は、ディスク上に記録された目次（ＴＯＣ）中に作成されるエントリの数によって加えられる。（ディスク容量を増大させる努力がなされていることに留意されたい）。ディスクはまた、記録されたデータおよび所要のセッション間ギャップを収容するディスクの容量によって制限される最大４５個のセッションに分割される（各セッションは１つまたは複数のトラックに分割される）。連続するセッションは、リード・イン領域（ＬＩＡ）およびリード・アウト（ＬＯＡ）領域を含むセッション間ギャップ（先行のギャップ用の１１４００個の物理ブロックおよび後続のギャップ用の６９００個の物理ブロック）によって分離される。記録するとき、ＣＤ−Ｒ／Ｅ駆動装置の光学式ヘッドは、ディスクの記録可能な領域の先頭（マルチセッション・ディスクの場合は最後のセッションの末尾）に位置しており、セッション間ギャップが割り振られ、１つまたは複数のデータ・トラックが記録される。セッションの記録が終了した時、ＬＩＡおよびＬＯＡが書き込まれ、ＴＯＣ（第１のユーザ記録可能領域の前のディスクのプログラム・メモリ領域（ＰＭＡ）内に位置する）が「固定化」と呼ばれるプロセス中に更新される。現在のセッションならびに前に記録されたすべてのセッションの開始トラック・アドレスおよび各トラックの開始アドレスに関する情報を含むＴＯＣのコピーがＬＩＡおよびＬＯＡの一部として記録される。このセッションに関するすべてのデータが記録されたとき、ＬＩＡおよびＬＯＡが記録され、ＴＯＣが更新され、セッションは「固定された」と考えられる。記録されたばかりの情報は、同じセッション領域内で再記録、訂正、または他の形の修正を行うことはできない。修正されたデータは、新しいセッション中に記録され、ＴＯＣが更新されなければならない。増分パケット記録は、入力データをそれぞれリンク・ブロック、ＬＩＡ、ＬＯＡおよびデータ・フィールドを有する固定の長さ（または、バージョンによっては、可変の長さ）の「パケット」に分割する場合と全く同様である。ディスクの使用可能な容量まで、記録できるパケットの数に対する制限はない。
現在、ＣＤ−Ｒ媒体またはＣＤ−Ｅ媒体の記録プロセス中に遭遇する誤りを検出し、訂正する信頼できる方法はない。媒体中の物理的欠陥、表面ひっかき傷、指紋および他の汚染によって生じるこの記録誤りはすべて、データの全部または一部を回復不能または不良にする読戻し時の永久的誤りをもたらしうる。オーディオ情報またはビデオ情報が関連する場合、１つまたは２つの連続するビットの回復不能な誤りは重大な問題にはならないかもしれないが、コンピュータ・データ中のそのような回復不能な誤りは非常に重大である。
反対に、光磁気（ＭＯ）光媒体または書込み１回読取り多数回（ＷＯＲＭ）光媒体上に記録されたデータに欠陥があることが分かった場合、欠陥のあるセクタのデータ内容は、ディスク上の指定された予備領域内の予備セクタに再び書き込まれ、欠陥管理テーブルが欠陥のあるセクタから交換セクタまでポインタを用いて更新される。次いで、欠陥管理テーブルを使用して、欠陥セクタに対するすべてのリファレンスを交換セクタに再送し、それにより読戻し時の誤りを回避する。
発明の概要
上記のことに鑑みて、本発明の一実施形態の目的は、ＣＤ−Ｒ／Ｅ媒体中の記録欠陥を検出し、かつ読戻し障害を少なくする頑丈なＣＤ−Ｒ／Ｅ駆動システムを提供することである。
本発明の他の目的は、駆動性能に悪影響を及ぼす冗長な代替（予備）セクタ技術を使用することなく、経年使用による記録障害の虞のあるＣＤ−Ｒ／Ｅ光記憶ディスク上にデータを適正に記録する方法およびそのための駆動システムを提供することである。
上記の目的を達成するために、ＣＤ記録可能光ディスクおよびＣＤ消去可能光ディスク上に情報を記録するための次の特徴を有する本発明による方法およびシステムが開示される。
第１の方法の発明では、データのセッションまたはパケットを少なくとも１つの記録可能な第１のユニット領域（以後、記録領域または領域とも言う）に光学式記録ヘッドで記録した後、回復不能な誤りを検出するためにデータを検証する。そのような誤りが存在しない場合、ディスク上に記録リード・イン領域および記録リード・アウト領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションのエントリを含む目次を更新することによってセッションまたはパケットを固定して、データ記録を終了する。回復不能な誤りが検出された場合、上記セッション・データまたはパケット・データを第１の記録可能ユニット領域の直後のディスク上の記録可能な第２のユニット領域内に再記録する。再記録済みデータが読取り可能であることが検証された場合、ディスク上に記録リード・イン領域および記録リード・アウト領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニットに対するものではなくて、第２の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションのエントリを含む目次を更新することによってセッションまたはパケットを固定する。
第２の方法の発明では、データの記録を実施しながら同時に記録中のデータの欠陥検査を行なう。先ず光学式記録ヘッドにより第１の記録可能ユニット領域にセッション・データまたはパケット・データを記録中にそのデータの読取りを直ぐに行なって読取り信号を分析し、記録誤りの疑いがある場合に直ぐにデータ記録を停止し、光学式記録ヘッドを、再び、同じ第１の記録可能ユニット領域の先頭に戻して、記録済みデータがうまく読み取られることを検証し、その結果、回復不能な誤りが記録済みデータ内に見付からない場合に、前記リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、かつ前記第１の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって上記セッションを固定する。
上記検証結果が、回復不能な誤りを見付けた場合、上記第１の記録可能ユニット領域の直後のディスク上の記録可能な第２のユニット領域内に上記データを再記録する。再記録済みデータが読取り可能であることが検証された場合、前述の実施例と同様に、ディスク上に記録リード・イン領域および記録リード・アウト領域を記録し、かつ第１の記録可能ユニットに対する目次ではなく、上記第２の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションのエントリを含む目次を更新することによってセッションまたはパケットを固定し、記録を終了する。
第３の装置の発明は、上記第２の方法の発明を実施するように指示を与えるコントローラを含む駆動装置である。
本発明の上記その他の特徴および利点は、添付の図面に示すように、本発明の好ましい実施形態についての以下のより詳細な説明を読めば明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のＣＤ−Ｒ／Ｅ駆動装置のブロック図である。
第２図は、本発明の一実施形態の流れ図である。
第３図は、本発明の第２の実施形態の流れ図である。
発明の詳細な説明
第１図は、ＣＤ−Ｒ／Ｅフォーマット光ディスク１２へのデータの書込みおよび光ディスクからのデータの読取りを行うためにホスト装置１０に相互接続された本発明のＣＤ−Ｒ／Ｅ駆動装置１００のブロック図である。駆動装置１００およびホスト１０は、インタフェース１０４を介してバッファ１０２との間でデータを交換する。マイクロプロセッサ制御装置１０６は、読取り／書込みチャネル１０８、レーザ駆動装置１１０（レーザ１１２を制御する）、サーボ制御装置１１４（光学式読取り／書込みヘッド１１６の動作を指示する）、ディスク・ローダ１１８、およびスピンドル・モータ／コントローラ１２０を含めて、駆動装置１００のすべての機能を制御する。検出器モジュール１２２は、ディスク１２の表面から反射されたレーザ１１２からのレーザ光を受け取る。メモリ１２４は、それぞれ制御命令および作業データを保持する読取り専用メモリ（ＲＯＭ）ならびにランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含む。
第２図の流れ図を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。駆動装置１００がインタフェース１０４を介してホスト１０から記録すべきデータを受け取る（ステップ２００）。次いで、駆動装置１００が各トラックの（記録可能な領域の先頭からの記録時間に基づく）物理的位置および各セッションの開始トラック番号を含むプログラム・メモリ領域（ＰＭＡ）からＴＯＣを読み取る（ステップ２０２）。マルチセッション記録または即時トラック記録（すなわちトラック・アトワンス記録）では、次いで、光学式ヘッド１１６を移動し（ステップ２０４）、かつ最後に記録されたセッションの末尾の直後のディスク１２上の記録可能ユニット領域上（またはセッションが前に記録されなかった場合は、ディスク１２の内直径に近い第１の記録領域）にレーザ・ビームを集束させることによって新しい記録セッションを開始する。次いで、コントローラ１０６がリード・イン・ブロックを割り振るよう指示し（ステップ２０６）、１つまたは複数のトラックをユーザ・データで記録する（ステップ２０８）。セッション中に複数のトラックを記録すべき場合、各トラックの書込みが終了した時に、光学式ヘッド１１６をトラックの先頭に再配置し（ステップ２１０）、記録されたばかりのデータを検証する（ステップ２１２）。最高レベルの記録品質が必要とされる場合、データの１ビットごとの比較を実施することができるが、データをレーザ１１２によって読み取り、かつ回復不能な誤りが存在しないことを確かめるためにパリティ・チェック（ステップ２１４）を行う速度がより速くなり、またそれに必要とされる資源がより少なくなる。
セッション中にただ１つのトラックを記録すべき場合、トラックの書込みが終了した時およびセッションが固定される前に、光学式ヘッド１１６をトラックまたはセッションの先頭に再配置し、記録されたばかりのデータを検証する。この場合も、データの１ビットごとの比較を実効することができるが、データをレーザ１１２によって読み取り、かつ回復不能な誤りが存在しないことを確かめるためにパリティ・チェックを行う速度がより速くなり、またそれに必要とされる資源がより少なくなる。
シングルトラック・セッションならびにマルチトラック・セッションでは、すべてのデータがうまく読み取れる場合、ＬＩＡ、ＬＯＡを記録し、かつＰＭＡ中のＴＯＣを更新することによってセッションを固定する（ステップ２１６）。
一方、媒体中の物理的欠陥、表面ひっかき傷、指紋または他の汚染があると、回復不能な読取り誤りが生じる可能性がある。そのような誤りが検出された場合、記録されたばかりの領域（トラックであろうがセッションであろうが）の直後のディスク１２の記録可能ユニット領域の先頭からデータを再記録し、それによりディスク上の欠陥のある領域を回避する（ステップ２１８）。再記録されたデータを再び検証し（ステップ２１２）、データがうまく読み取れる場合、ＬＩＡ、ＬＯＡを記録し、かつＴＯＣを更新することによってセッションを固定する（ステップ２１６）。ＴＯＣには、セッションの先頭の位置（すなわちＬＩＡの位置）、および誤りなしに記録された１つまたは複数のトラックの物理的位置が含まれる（欠陥のある領域はＴＯＣ中には現れない）。したがって、回復不能な欠陥を含んでいるセッションの領域は、どのＴＯＣ中にも現れず、アドレス指定またはアクセスすることができず、駆動装置によってホストに転送されなくなる。
「パケット」書込みプロセスを使用してセッションを記録する場合、各パケットの書込みが終了した時、光学式ヘッド１１６をパケットの先頭に再配置し、記録されたばかりのデータを検証する。回復不能な誤りを含むパケットを、欠陥を有するパケットの直後のディスクの領域内に再記録する。その場合、この事実に関する情報がＴＯＣ中に記録され、この欠陥のある領域が回避される。現在、ＴＯＣ構造は、確実に記録されたパケットのアドレスを記録する能力を有しないが、ＴＯＣのサイズは、この情報を含むように拡大することはできる。
次に、第３図の流れ図を参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。最初のステップは、第１の実施形態の最初のステップと同じである（ステップ３００〜ステップ３０８）。しかしながら、検証の前にすべての顧客データを記録するのではなく、レーザ１１２からの光がディスク１２の表面から反射された後でその光を分析することによってデータを記録するときにデータを検証する（ステップ３１０）。分析結果からデータがうまく読み取れることが示された場合（ステップ３１２）、セッションを上述のように固定する（ステップ３１４）。回復不能な誤りが存在する場合、記録可能なユニット（パケット、トラックまたはセッション）の末尾において記録を停止する（ステップ３１６）。欠陥のある領域を含む記録可能なユニットの直後の位置から始めて適当な記録可能なユニットを再記録する（ステップ３１８）。データがうまく検証された後、セッションを上述のように固定する。次のトラックを書き込むか、またはセッションを固定する前に欠陥のある領域を含む記録可能なユニットの直後の領域内にデータを再記録することによって、読戻し性能が劣化することがなく、また限られた数のトラックまたはセッションの不必要な消費が回避される。
したがって、要約すると、ＣＤ記録可能光ディスクおよびＣＤ消去可能光ディスク上に情報を記録する方法が提供される。第１の実施形態では、データのセッションまたはパケットを記録した後、回復不能な誤りを検出するためにデータを検証する。そのような誤りが存在しない場合、セッションまたはパケットを固定し、記録を終了する。回復不能な誤りが検出された場合、セッションまたはパケットを最初に記録された領域の直後のディスクの領域内に再記録する。記録されたデータが読取り可能であることが検証された場合、ディスク上にリード・イン領域およびリード・アウト領域を記録し、かつ最初に記録されたデータではなく、検証されたデータの位置を有する目次を更新することによってセッションまたはパケットを固定する。第２の実施形態では、データを記録するときにデータを検査する。欠陥があると思われる場合、記録を停止し、欠陥の存在を検証する。欠陥が存在する場合、最初に記録された領域の直後のディスクの領域内にデータを再記録する。データが読取り可能であることが検証された場合、セッションまたはパケットを固定し、記録を終了する。
以上、本発明の好ましい実施形態に関して詳細に図示し、説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明に形態および詳細の様々な変更を加えることができることが当業者なら理解できよう。

Claims (5)

1. 複数の可変サイズ記録セッションにデータを記憶することができるＣＤ−Ｒ／Ｅ光記憶ディスク上にリード・イン領域およびリード・アウト領域の割り振りによりデータ記録セッションを開始してセッション、トラックまたはパケットを記録ユニットとしてデータを記録する方法であって、
   記録すべきデータを受け取るステップと、
   セッション、トラックまたはパケットを記録ユニットとしてデータをそこに記録すべきディスク上の選択された第１の記録可能なユニット領域の先頭に光学式ヘッドを配置するステップと、
   リード・イン領域およびリード・アウト領域を割り振ることによってセッションを開始するステップと、
   上記第１の記録可能ユニット領域に上記データの少なくとも一部を記録するステップと、
   上記第１の記録可能ユニット領域内に回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために上記記録済みデータを読み取るステップと、
   回復不能な誤りが上記記録済みデータ中に見付からない場合に、上記リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって上記セッションを固定するステップと、
   回復不能な誤りが上記記録済みデータ中に見付かった場合に、上記第１の記録可能ユニット領域の直後に位置するディスク上の第２の記録可能なユニット領域の先頭に光学式ヘッドを配置するステップと、
   上記データの少なくとも一部を再記録するステップと、
   上記第２の記録可能ユニット領域に回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために上記再記録済みデータを読み取って検証するステップと、
   回復不能な誤りが上記再記録済みデータ中に見付からない場合に、上記リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニット領域に対する目次ではなくて、上記第２の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって前記セッションを終了するステップと、
   を含む方法。
2. 第１の記録可能ユニット領域内に回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために上記記録済みデータを読み取る上記記ステップが、
   データ全体が上記第１の記録可能ユニット領域内に記録された後に、光学式ヘッドを上記第１の記録可能ユニット領域の先頭位置に再配置するステップと、
   上記記録済みデータがうまく読み取れることを検証するステップと、
   を含む請求項１に記載の方法。
3. 第１の記録可能ユニット領域内に回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために上記記録済みデータを読み取る上記ステップが、
   上記データ記録中に疑わしい記録誤りが存在するかどうか調べるために、上記データの少なくとも一部を記録する上記ステップにおける上記データの記録を行ないながらその記録済みデータの読取りを行ない読取り信号を分析するステップと、
   上記分析結果により、上記データの記録中に疑わしい記録誤りが検出された場合に、
   後続データの記録を停止するステップと、
   光学式ヘッドを再び第１の記録可能ユニット領域の先頭位置に再配置するステップと、
   記録済みデータがうまく読み取られることを検証するステップと、
   を含む請求項１に記載の方法。
4. ディスク・ローダと、
   光学式ヘッドと、
   読取り／書込みチャネルと、
   ＣＤ−Ｒ／Ｅ記憶ディスク上にリード・イン領域およびリード・アウト領域の割り振りによりデータ記録セッションを開始して複数のデータ・パケットの記録を指示するコントローラと、
   を含み、
   上記コントローラは、
   ａ）データ・パケットを受け取り、
   ｂ）データ・パケットを記録ユニットとしてそこに記録すべきディスク上の選択された第１の記録可能なユニット領域の先頭に上記光学式ヘッドを配置し、
   ｃ）リード・イン領域およびリード・アウト領域を割り振ることによってセッションを開始し、
   ｄ）データ・パケットの少なくとも一部を記録し、
   ｅ）上記データ記録中に疑わしい記録誤りが存在するかどうかを調べるために、上記データ・パケットの記録を行ないながらその記録済みデータの読取りを行ない読取り信号を分析し、
   ｆ）上記データ・パケットの記録中に疑わしい記録誤りが検出された場合には、後続のデータ・パケットの記録を停止し、再び上記第１の記録可能ユニット領域の先頭に上記光学式ヘッドを再配置し、そしてデータ・パケットがうまく読み取れることを検証し、
   ｇ）上記記録済みデータ・パケットがうまく読み取れず、かつ回復不可能な誤りが記録済みデータ・パケット中に検出された場合には、上記光学式ヘッドを上記第１の記録可能ユニット領域の直後に位置するディスク上の第２の記録可能ユニット領域の先頭に配置し、上記データ・パケットの少なくとも一部を再記録し、再記録データがうまく読み取れることを検証し、すべてのデータ・パケットがうまく記録された後に、リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、上記第１の記録可能ユニット領域に対する目次ではなくて上記第２の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって、セッションを固定し、
   上記ａ）ないしｇ）のすべての動作を指示するように構成されていることを特徴とする光学式駆動装置。
5. 複数の可変サイズ記録セッションにデータを記憶することができるＣＤ−Ｒ／Ｅ光記憶ディスク上にリード・イン領域およびリード・アウト領域の割り振りによりデータ記録セッションを開始してデータ・パケットを記録ユニットとして記録する機械実施方法であって、
   ａ）記録すべきデータ・パケットを受け取るステップと、
   ｂ）データ・パケットを記録ユニットとしてそこに記録すべきディスク上の選択された第１の記録可能なユニット領域の先頭に光学式ヘッドを配置するステップと、
   ｃ）リード・イン領域およびリード・アウト領域を割り振ることによってセッションを開始するステップと、
   ｄ）データ・パケットの少なくとも一部を記録するステップと、
   ｅ）上記データの記録中に疑わしい回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために上記記録済みデータを読み取るためのステップであって、
   ｅ１）上記データ・パケットの記録を行ないながらその記録済みデータの読取りを行ない読取り信号を分析し、
   ｅ２）上記分析結果により、上記データ記録中に疑わしい記録誤りが検出された場合に、
   ｅ３）データ記録を停止し、
   ｅ４）上記光学式ヘッドを再び上記第１の記録可能ユニット領域の先頭に再配置し、そして、
   ｅ５）記録済みデータがうまく読み取られることを検証することにより成るステップと、
   ｆ）回復不能な誤りが上記検証データ中に見付からない場合に、上記リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって前記セッションを固定するステップと、
   ｇ）回復不能な誤りが上記検証データ中に見付かった場合に、
   ｇ１）上記第１の記録可能ユニット領域の直後に位置するディスク上の第２の記録可能ユニット領域の先頭位置に上記光学式ヘッドを配置するステップと、
   ｇ２）上記データの少なくとも一部を再記録するステップと、
   ｇ３）上記第２の記録可能ユニット領域内に回復不能な誤りが存在するかどうかを調べるために再記録済みデータを読み取って検証するステップと、
   ｈ）回復不能な誤りが再記録済みデータ中に見付からない場合に、リード・アウト領域およびリード・イン領域を記録し、かつ上記第１の記録可能ユニット領域に対する目次ではなくて、上記第２の記録可能ユニット領域の先頭ロケーションを示すエントリを含む目次を更新することによって上記セッションを終了するステップと、
   を含む方法。

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