JP4016652B2 - 記録再生装置、再生装置。 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤなどの光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置においてデータを媒体に記録する際のデータのスクランブル方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＤＶＤ−ＲＡＭのような書き換え可能な光ディスクでは、ディスクのトラック上に光のパワーにより、記録マークを生成することによって、データが書き込まれる。また、記録マークとそれ以外の箇所における光の反射率の差を利用して、データが読み出される。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、グルーブと呼ばれる溝がディスク上に形成されており、溝（ランド）と溝でない部分（グルーブ）の両方にデータを書込むことで高密度化されている。
【０００３】
ディスク型の記録媒体を用いた記録再生装置において、トラック上にヘッドを正確に位置づけるための制御をトラッキングという。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ウォブルと呼ばれる微少振動をつけてランドとグルーブが形成されており、これを利用してトラッキングが行われている。しかし、隣接トラックに同じデータが書込まれていると、トラッキング信号が微弱となり、トラッキングが外れやすくなるという問題がある。画像、音声などを扱うＤＶＤでは、無音部分など同じデータを大量に書込むことが良く発生する。この問題を解決するために、同じデータが大量にユーザによって書き込まれても、隣接トラックの書き込みデータが同じにならないように、さまざまな工夫がされていた。
【０００４】
たとえば、特開平６−２７４８８５号公報に示されるように、セクタの開始をマークから開始するか、マークでないところから開始するかを１トラックごとに変える方法がある。また、ＳＴＡＮＤＡＲＤ−ＥＣＭＡ−２７２に記載されているように、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、各フレームのＩＤ情報を初期値（シード）としてＭ系列（ランダム系列）を生成し、それをユーザデータに足し込んでから、ディスクに書き込むなどの方法が取られていた。このようにデータをランダム化することを一般にスクランブルという。
【０００５】
他方、光通信の分野では、光通信に適した、周波数特性がフラットなラン長制限符号を作る目的で、ガイデッドスクランブルという方法が用いられていた。これは、ラン長制限符号を作りたいデータの先頭に十分大きな空間を持ったデータを付加して多くの種類のデータを作り、それをそれぞれランダム化して作ったデータの中から、求める特性に近いものを1つ選ぶというものである。このような技術については、例えば、“CODES FOR MASS DATA STORAGE SYSTEMS”K. A. S. IMMINK，SHANNON FOUNDATION PUBLISHER, 1999に詳細に述べられている。また、論文では、“POLYNOMIALS FOR GUIDED SCRAMBLING LINE CODE”， IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS，Vol．13，NO．3，APRIL，1995などに記載がある。
【０００６】
また、近年青紫色レーザーを用いた高密度光ディスクが提案されている。このような技術については、例えば、“OPTICAL DISC SYSTEM FOR DIGITAL VIDEO RECORDING”， TATSUYA NARAHARA JPN． J． APPL． PHYS． VOL． 39 （2000） PP． 912-919 PART 1， NO． 2B, FEBRUARY 2000 などに記載されている。
【０００７】
図１０に該論文に記載されている光ディスクのフォーマット方法を示す。ユーザデータは６４Kｂｙｔｅ単位でエラー訂正符号化され、ディスク媒体上に書き込まれる。光ディスクにおいては、現状のＤＶＤ−ＲＡＭなどにおいても、２０４８ｂｙｔｅ単位で読み書きされ、これを論理セクタと呼ぶ。入力されたユーザデータは、４ｂｙｔｅのエラーチェックコードＥＤＣを付加され、２０５２ｂｙｔｅとなる。このＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１０中、網掛けで示す（Ａ）１００１の領域（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。この３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅの領域をＬＤＣと呼ぶ。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４の領域も埋める。以下、ＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ符号をＲＳ符号と呼ぶ。
【０００８】
次に８×４＝３２セクタ分のアドレス、コピープロテクション情報、代替セクタ情報などを３０ｂｙｔｅづつに分け、２４個の［６２，３０，３３］ＲＳ符号に符号化する。これを図１０中の３つのＢＩＳの領域１００５〜１００７に８個づつ書き込む。これに同期信号１００８を付加したものから、矢印１００９に示すように、横方向にデータを取り出し、光ディスク媒体上に書き込む。データ再生時には、光ディスク媒体から読み出されたデータを、矢印１００９が示す順番に並べ、図１０に示すフォーマットになるように並べた後、エラー訂正処理などを行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術で紹介した次世代高密度フォーマットを用いた光ディスクでは、光ディスク媒体上の物理的に同じ場所（セクタ）に、同じデータを何度も書くと、媒体が変質し、新しいデータを書いたときに前のデータが残っていてノイズとして見えてくるなどの問題があった。また、光ディスクは可換媒体なので、互換性が重要であり、新しい技術を導入する場合に、従来の新しい技術を導入していない光ディスク媒体を用いる場合でも容易に読み書きできることが必要であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスクランブル方法では、上記問題を解決するために、従来技術で紹介した次世代高密度光ディスクに、任意のシードを用いてデータのスクランブルが行われる。好ましくはディスク上に記録すべき元データに、ランダム化を行うための任意のシードデータが付加される。さらに好ましくは、ディスク上に記録すべき元データにはさらに、セクタナンバー、コピープロテクトなどの付加情報が付加され、アドレスも一緒にスクランブルされる。該ランダム化を行われたデータと付加情報およびシードデータは、エラー訂正符号に符号化される。また、データはＬＤＣ領域に、付加情報およびシードはＢＩＳ領域に分けて格納するものである。また、本発明のスクランブル方法によれば、１ビットのランダム化データは、１ビットの元データまたはシードデータと複数ビットの過去のランダム化データを用いた演算により決められる。本発明の他の態様によれば、シードデータを必要としないデスクランブル方法が提供される。具体的には、データ再生時、複数ビットのランダム化データを用いた演算により、１ビットのランダム化解除データが決められることを特徴とする。また、本発明の他の態様によれば、1枚のディスクにランダム化が行われている領域とそうでない領域が混在する場合でも、またランダム化に対応しているディスクでも、そうでないディスクでも同じ装置で問題なく読み書きできる。具体的には、読み出しに関してはデータのエラー検出符号や位置情報などを検出しエラーである場合はスクランブルされているものとしてデスクランブルを行うものである。また、書き込みに関しては、
ディスク内に判別情報を格納するエリアを設けるものである。また光ディスク媒体に、スクランブルに対応していない装置でアクセスするための、スクランブルしないで書き込むべき領域と、スクランブルして書き込むべき領域を設けるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、まず、第１の実施形態を図３〜図９を用いて説明する。図3は本実施形態の光ディスク装置の構成を示す概略ブロック図である。以下に説明する実施形態は、本発明に制限を加えるものではなく、本発明の光ディスク装置は本実施形態のようにコンピュータシステムで用いられる記憶装置の他、テレビと接続される据え置き型画像、音声記録再生装置、携帯ビデオカメラ、携帯音声再生装置などの記録再生装置として用いられる場合もある。
【００１２】
図３において、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３１１は光ディスク装置と図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータとのデータ転送を制御する。スクランブル回路３０９は、データをランダム化する。エラー訂正符号化回路３０７は、ランダム化されたデータにエラー訂正符号を付加する。ラン長制限符号化回路３０５は、エラー訂正符号の付加されたデータを、あらかじめ定められた規則に従って変調し、記録媒体である光ディスク３０１に記録できるデータに変換する。記録再生アンプ３０３は、符号化されたデータをラン長制限符号化回路３０５から受け取り、記録再生ヘッド３０２に好適な電圧波形に変換する。記録再生ヘッド３０２は、受け取った電圧波形を光レーザーに変換し、光のパワーにより、光ディスク３０１上にマークを書込む。データの読み出し時には、記録再生ヘッド３０２は、レーザ光を光ディスク３０１に当て、マークと非マークの光の反射強度の差を利用して反射光によりデータを読み出し、読み出した情報を電気信号に変換する。
【００１３】
この電気信号は、記録再生アンプ３０３で適度に増幅された後、データ再生回路３０４へ出力される。データ再生回路３０４は読み出されたアナログ信号を０，１のデジタル情報列に変換する。得られたデータ列は、ラン長制限符号復号回路３０６において、ラン長制限符号化回路３０５と逆の復調が行われる。エラー訂正回路３０８では、エラー訂正符号化回路３０７により付加されたエラー訂正符号をもとに、誤り位置と誤り値を求め、エラーを訂正する。エラーの訂正が行われたデータは、デスクランブル回路３１０で元のデータに復元される。光ディスク装置では、以上のような手順によってデータの記録再生が行われる。
【００１４】
スクランブル回路３０９について詳細に説明する。図４は、スクランブル回路３０９の詳細ブロック図である。ホストＩ／Ｆ３１１から送られたユーザデータは、Ｍ系列生成器４０１にて作られた固定ランダム系列をＥＯＲ回路４０２で足し込まれた後、ランダムシードスクランブル器４０３に入力される。図５はＭ系列生成器４０１の詳細回路図である。５０２から５１６はデータを１ビット単位で格納するレジスタであり、入力されるユーザデータに同期してシフト動作を行う。５０１は排他的論理和回路である。初期状態では、レジスタ５１６のみが１にセットされ、レジスタ５０２から５１４は０にセットされる。本実施形態では、数１に示す１５次の多項式によるM系列発生器を仮定している。以下、本実施形態に用いる多項式はすべてガロア体（ＧＦ（２））上の多項式であり、“＋”は排他的論理和を示す。
【００１５】
【数１】
【００１６】
このＭ系列生成器４０１によって生成される系列は、２＾１５−１＝３２７６７の周期を持った疑似ランダム系列である。ここで、ａ＾bをａのｂ乗と定義する。以下、ａのｂ乗をａ＾bと著す。本実施形態において、Ｍ系列生成器４０１は必ずしも必要ではなく、ランダムシードスクランブル器４０３だけであってもかまわない。しかし、ランダム性能を良好なものとするために本実施形態では、Ｍ系列生成器４０１も併用する。
【００１７】
ランダムシードスクランブル器４０３では、まず、図９に示すように、データの先頭に８ビットのデータを付加する。これは、任意の８ビットのデータであり、書き込みを行った時間などを基にして作ったデータでも良いし、また８ビットのインクリメントカウンタで書き込みを１回行う毎に１づつインクリメントした値でも良い。この８ビットの付加ビットがランダム化のためのシードとなる。本実施形態では、８ビットのデータを付加するので“00000000”から“11111111”まで２＾８＝２５６通りのランダム化ができることになる。すなわち、物理的に同じ場所に同じユーザデータを記録する場合、実際に書込むデータが同じになる確率は１／２５６になる。隣接トラックに同じユーザデータを書込む場合でも同様である。このようにランダム化を行うことによって、光ディスク３０１の変質を避けることが可能となり、トラッキングエラーも軽減できる。付加するデータは８ビットである必要はなく、更に多くても、また少なくても良い。また、付加ビット（初期値）はユーザデータの先頭につける必要もなく、ユーザデータのどこに入れても良い。データ(初期値)を付加したところから、後が初期値ごとに異なる系列として生成される。本実施形態では、もっとも効率良くランダム化できる先頭に付加データを置く。
【００１８】
図６は２次スクランブル回路４０５の詳細回路図である。６０１から６０４は排他的論理和回路であり、６０５から６１２は、データを１ビット単位で格納するレジスタである。レジスタ６０５から６１２は、初期状態では０にセットされる。2次スクランブル回路４０５は、入力データに同期してシフト動作を行う。この回路により、数２に示すスクランブルが行われる。
【００１９】
【数２】
【００２０】
ここで、ｂｉは2次スクランブル回路に入る前のｉビット目のデータ、Ｃｉ−ｊは2次スクランブル回路から出されたｉビット目のデータのj ビット前のデータである。この式からわかるように、Ｃｉは1ビットのスクランブル前のデータと複数ビットのスクランブル後の過去のデータから作られる。このようにデータはスクランブルされた後、エラー訂正符号化回路３０７に送られる。
【００２１】
次に、デスクランブル回路３１０について詳細に説明する。図７はデスクランブル回路３１０の詳細ブロック図である。図８は図７の２次デスクランブル回路７０４の詳細回路図である。８０１から８０８は１ビット単位でデータを格納するレジスタ。８０９から８１２は排他的論理和回路である。2次スクランブル回路７０４も2次スクランブル回路４０５と同様入力データに同期してシフト動作を行う。
【００２２】
次にデスクランブル回路３１０の動作について説明する。エラー訂正回路３０８にてエラーを訂正されたデータは、ランダムシードデスクランブル器７０３の２次デスクランブル回路７０４に入力される。２次デスクランブル回路７０４により、数３に示すデスクランブルが行われる。
【００２３】
【数３】
【００２４】
ここで、ｂｉはデスクランブルされたｉビット目のユーザデータ、ｃｉ−ｊはエラー訂正回路３０８から入力されたｉビット目のｊビット前のデータである。この式からわかるように、デスクランブルを行う場合は、スクランブルの初期値が既知でなくてもデスクランブルすることができる。また、エラー訂正回路３０８にて訂正不可能なエラーが発生した場合、デスクランブルされたユーザデータではエラーが8ビットだけ広がる。しかし、エラー伝播は８ビットだけであり、それ以上広がることはない。
【００２５】
次に図9に示すように、ランダムデータ削除回路７０５にて、ランダムデータ付加回路４０４にて付加された8ビットの付加ビットを削除する。
【００２６】
Ｍ系列生成器７０１は、Ｍ系列生成器４０１と同じであり図５で示される。排他的論理和７０２で同じ物を加算することにより、ユーザデータは復号される。
【００２７】
本実施形態では、ビットシフトするシフトレジスタを用いてスクランブル回路を構成したが、バイト単位で動作する等価な回路でこれを実現しても良い。
また、本実施形態では８ビットの原始多項式
【００２８】
【数４】
【００２９】
を用いてランダムシードスクランブルを行ったが、ここで用いる多項式は何を用いても良く、多項式の一般形
【００３０】
【数５】
【００３１】
に対してスクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。多項式は、原始多項式を用いると周期が長く取れるので、よりランダムな系列を得ることができる。ここでａkは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。また、本実施形態は８ビットの原始多項式
【００３２】
【数６】
【００３３】
としても表現できる。この場合、多項式の一般形
【００３４】
【数７】
【００３５】
に対して、スクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。ここでａｉは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。数５と数７の関係を一般に相反多項式と呼ぶが、原始多項式の相反多項式は原始多項式であるので、原始多項式を用いるという面では特に問題にならない。数７の定義を用いると、出力データは入力データをスクランブル回路を定義する多項式（ここでは数７）で割った商であるという意味をもつ。しかし、数５、数７のどちらで定義するかはどちらでもよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、図３におけるスクランブル回路３０９／デスクランブル回路３１０はエラー訂正符号化回路３０７／エラー訂正回路３０８とホストＩ／Ｆの間にいれて説明したが、ラン長制限符号化回路３０５／復号化回路３０６とエラー訂正符号化回路３０７／復号回路３０８の間に設けられてもよい。さらに、図４及び図７において本実施形態ではＭ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル回路４０３／デスクランブル回路７０３よりホストI／F３１１側に配置しているが、Ｍ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル４０３／デスクランブル７０３より光ディスク３０１側に配置しても良い。尚、上記したスクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１の配置は１実施例であり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１は、本発明の効果を奏することが可能な任意の位置に配置することができる。また、図３においてスクランブル回路３０９、エラー訂正符号化回路３０７、ラン長制限符号化回路３０５、デスクランブル回路３１０、エラー訂正回路３０８、ラン長制限符号復号回路３０６等の全てまたは一部を一チップで構成することも可能である。
【００３７】
次に第2の実施形態として、第１の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを次世代ＤＶＤフォーマットに応用した場合について更に詳細に説明する。図１４は、本第２の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器である。
【００３８】
このスクランブル器は、図２０に示すスクランブル器であり、第1の実施形態にて説明したランダムシードスクランブル器４０３を含む。２６０３は、スクランブル器２６０１内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、２６０２はスクランブル器２６０１にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す図２１に示されるデスクランブル回路であり、第1の実施形態で説明されたランダムシードデスクランブル器７０３を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００３９】
図１９は、本第２の実施形態のシード生成器２６０３を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値6ビットとＩＤ付加器１４０１により与えられるセクタＩＤ（セクタ番号のｂ７、ｂ８）（１９０１）がシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。ここで、セクタＩＤのｂ７、ｂ８は、セクタＩＤの下位から8ビット目と9ビット目に相当し、隣り合ったトラックにおいて絶対に同じ値とならないビットが選択される。
【００４０】
以下、図1４に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図２９に示す光ディスク、図１１に示すフォーマットおよび図１５に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。図２９に示す光ディスクは、最内周のトラック２９０１に、本光ディスクがランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報が書込まれている。スクランブルモード情報は信頼性を持たせるため、２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同じ情報が4個所に書込まれている。また、本実施形態で示すように最内周に書込むことにより、最内周は傷がつきにくいので、データの信頼性を高く保つことができる。本スクランブルモード情報は光ディスク装置の電源ＯＮ時、または光ディスク挿入時に光ディスク装置に読み込まれ、スクランブル回路２６０１内のモードビット２００１に貯えられる。4個所から異なる情報が得られた場合には、多数決により多く読まれた値がモードビット２００１に書込まれる。本実施形態においては、スクランブルモード情報の書き込み位置を内周のみに限定したが、内周よりも外周または真ん中あたりのトラックの方が傷がつきにくい場合には、外周または真ん中あたりのトラックに設けてもよい。
【００４１】
また、最内周と真ん中あたりの周というように複数のトラックに分けて書いてもよい。この場合、スクランブルモード情報の読み出しに時間はかかるが、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。また本実施形態では、スクランブルモード情報の書き込み位置を４箇所にしたが、さらに多くてもよい。その場合も、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。さらにスクランブルモード情報を高信頼に書き込むために、強力なエラー訂正符号をつけて書き込むこともできる。またスクランブルモード情報の書き込み位置を奇数箇所にした場合は、多数決で必ず決まるため、処理が容易になるというメリットがある。本発明によれば、上記特徴を有するディスクと該ディスクに記録する装置の提供が可能となる。
【００４２】
まず、インターフェイス３１１から２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ１５０１）。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ１５０２）、ＲＡＭ１４０２領域A１４０８に書き込む（ステップ１５０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ１５０４）、終了であれば全部で３２セクタになるように、ダミーデータで構成された残りのセクタを追加する（ステップ１５１７）。ファイルの最後でない場合は、３２セクタそろったか確認し（ステップ１５０５）、３２セクタ揃うまでステップ１５０１〜１５０５を繰り返す。３２セクタ揃ったら、ＩＤ付加回路１４０１ではさらに、図１１に示すように、３２論理セクタ１１０１〜１１０６およびＥＤＣ１１０７〜１１１２に対して、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を付加する（ステップ１５０６）。次に、モードビット２００１が検査され、今書き込みを行うディスクは、ランダムシードスクランブルに対応しているか判定する（ステップ１５０７）。
【００４３】
対応していない場合には、セレクタ２００２は、スクランブルしないユーザデータをエラー訂正検出回路へ転送する。対応している場合には、スクランブル回路２６０１でスクランブルを行う。スクランブル回路２６０１では、シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのシード１１１４を付加情報７１９ｂｙｔeの先頭に付加し（ステップ１５０８）、第1の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを行う（ステップ１５０９）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００４４】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ１５１０）。さらに、左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する（ステップ１５１１）。
【００４５】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ１５１２）、ラン長制限符号化する（ステップ１５１３）。
【００４６】
ラン長制限符号されたシーケンスをＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ１５１４）。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ１５１５）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、ステップ１５０７からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはＲＡＭ１４０２に再び格納され、エラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。
【００４７】
なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ１５１５および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。本実施形態のように書き込み処理を行うことにより、ランダムシードスクランブルのシード１バイトは図１２の１２０１に示すように、ＢＩＳ領域内に書き込まれることとなる。また、本実施形態のようにランダムシードスクランブルのシードの一部に隣接トラック間で必ず異なるビットを使用することにより、ＩＤなどをシードとしたＭ系列加算によるスクランブルを行わなくても、隣接トラックと同じデータを書込むことを防ぐことができ、隣接トラックとの相関を少なくすることができるので、サーボなどに対するデータ領域からのノイズを削減することができる。なお、本第2の実施形態ではセクタＩＤのｂ７とｂ８を用いたが、隣接トラック間で異なる値をとることが保証されているものであればなんでも良く、トラック番号などがＩＤ中に存在すれば、トラック番号などを用いても良い。現行のＤＶＤ−ＲＡＭのスクランブルで用いられているＭ系列のシードのようにＩＤの一部をトラック情報を与える値としてシードの一部に用いても良い。
【００４８】
次に再生時の処理手順について図１６を参照して説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う（ステップ１６０１）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ１６０２）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ１６０３）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ１６０４）。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する（ステップ１６０５）。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い（ステップ１６１４）、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を削除して（ステップ１６１５）、ステップ１６１１に飛ぶ。誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤでない場合には、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ１６０６）。
【００４９】
本デスクランブル回路２６０２は、図２１に示すように、ランダムシードデスクランブル回路７０３を含む。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、読み出しを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ１６０７）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ１６０１に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ１６０８）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ１６０９）。デスクランブル回路３１０内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値はそのままであるので、続けてデスクランブル処理を行うことができる。デスクランブル終了後、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータから、ＩＤ削除回路１４０７でスクランブル用シード１１１４、ＩＤなどの付加情報１１１５を削除する（ステップ１６１０）。
【００５０】
その後、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を用いて、ユーザデータ１１０１〜１１０６にエラーのないことを確認し（ステップ１６１１）、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を削除して（ステップ１６１２）、ユーザデータをインターフェイス３１１へ出力する（ステップ１６１３）。このように第２の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第２の実施形態では、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅに１ｂｙｔｅのシードを付加させたが、論理セクタ2Kbyte毎にシードを付加させ、論理セクタ毎にランダムシードスクランブルを行うこともできる。また論理セクタ毎にスクランブルする場合でも、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。
【００５１】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。また本実施形態にて示したように、ユーザデータに対応するＩＤなどの付加情報がユーザデータよりも先にデスクランブル処理されることが望ましい。このようにすることにより、ＩＤを早く確認することができるので、ＩＤが誤っている場合の再読み込みを早く行うことができる。また、本実施形態で示したようにデータスクランブル前にＩＤを確認し、そこで所望のＩＤが得られた場合にはデータをデスクランブルせずに再生し、所望のＩＤが得られなかった場合はデスクランブルを行ってからＩＤを確認し、所望のＩＤが得られたら、データもデスクランブルして再生することにより、ランダムシードスクランブルを用いて記録されているディスクも、用いないで記録されているディスクも気にすることなく再生できる。また本方式を用いれば、ディスク単位ではなく、スクランブルされているＥＣＣブロックとスクランブルされていないＥＣＣブロックとが1枚のディスクの中に混在している場合でも、気にすることなく再生できる。本発明によれば、該ディスク、該ディスクを再生する装置の提供が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態においては、1論理セクタのＥＤＣチェック結果のみで判定を行ったが、複数論理セクタまたは１ＥＣＣブロック分のＥＤＣチェック結果がすべてＯＫの場合には、データにスクランブルがかかっていないと判定しても良い。この場合、ＥＤＣの誤検出による判定ミスの確率を減らすことができる。
【００５３】
次にＥＣＣブロック６４ＫＢｙｔｅの中の一部のセクタのみを書き換える場合の処理手順について図３１を参照して説明する。まず、インターフェイス３１１から書き換えを行うべき２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ３１０１）。ＩＤ付加回路１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ３１０２）ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に書き込む（ステップ３１０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ３１０４）、終了でなければステップ３１０１に戻り、ファイルの最後までデータを読み込む。ファイルの終了の場合、光ディスク３０１から書き込みを行うＥＣＣブロックのデータを読み出す（ステップ３１０５）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ３１０６）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ３１０７）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ３１０８）。誤り訂正処理の終了したＩＤが書き込みを行いたいＥＣＣブロックのＩＤかを確認し（ステップ３１０９）、ＩＤが一致した場合は、ＬＤＣ領域のエラー訂正処理を行い（ステップ３１２３）、ステップ３１１４に進む。ＩＤが一致しない場合は、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ３１１０）。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。
【００５４】
ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、書き込みを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ３１１１）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ３１０５に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ３１１２）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路３１０に転送し、デスクランブルを行い（ステップ３１１３）、ステップ３１０３にて書き込みが行われていないセクタのみ、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ３１１４）。
【００５５】
これで、書き込みを行う１ＥＣＣブロック分のデータが揃うことになる。次にスクランブル回路２６０１では、まず挿入されているディスクがスクランブル対応ディスクかをチェックし（ステップ３１１５）、スクランブル対応ディスクでなければステップ３１１８に進む。スクランブル対応ディスクであれば、ランダムシードスクランブルを行う。シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４を付加し（ステップ３１１６）、スクランブルする（ステップ３１１７）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００５６】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ３１１８）。
【００５７】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域Bからデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ３１１９）、ラン長制限符号化する（ステップ３１２０）。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ３１２１）。残りのエラー訂正符号化されたデータに関しても同様に、４ｋｂｙｔｅ単位の“物理セクタ”毎に処理され光ディスク上に書き込まれる。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３１２２）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。
【００５８】
すなわち、ステップ３１１５からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域Aに格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはエラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ３１２２および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。
【００５９】
次に第３の実施形態について図２８、図３０を参照して説明する。図３０は、本第３の実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。３００１は、光ディスク３０１の最内周のトラックであり、３００１〜３００２には、各ＥＣＣブロックの書き換え回数が記録されるようになっている。本第３の実施形態の光ディスク３０１は、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれており、最内周トラック３００１〜トラック３００２もまた、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれている。本実施形態においても、最内周に書き換え回数記録エリアを設けることにより、書き換え回数記録エリアの信頼性を高めている。図２２に示すフォーマットでは、図１１に示すように３２論理セクタ（３２＊２０４８ｂｙｔｅ）分のデータを格納できる。この３２＊２０４８ｂｙｔｅを１７ビットずつの大きさに分け、書き換え回数記録エリアとする。この１７ビットの書き換え回数記録エリアは、ディスク全体のデータ記録用ＥＣＣブロックに1つずつ対応づけられて、好ましくは約１３万回の書き換えまでカウントできるようになっている。光ディスクの工場出荷時には１が書き換え回数として書込まれている。１つのＥＣＣブロックで３０８４０個のＥＣＣブロックのデータを管理できる。２２．５Ｇｂｙｔｅの光ディスクを管理するためには、１２ＥＣＣブロック分の書き換え回数記録エリアが必要になる。最内周トラック３００１から１２ＥＣＣブロック分のトラック（トラック３００２まで）が書き換え回数記録エリアとして用意される。
【００６０】
図２８は、本第３の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。マイコン１４０６内には、現在挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部としたランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示す情報ビット２８０５がある。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００６１】
メモリ２６０４は、図２３に示すように、光ディスク３０１のトラック３００１〜３００２から読み出した書き換え回数を記録するメモリ２３０１と、１ビットレジスタ２３０２、インバータ２３０３により構成されている。データの書き込み時にランダムシードスクランブル用のシードが要求されると、CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。
【００６２】
次に本第３の実施形態では、好ましいラン長制限符号の系列を得るために第２のシードを用いて再スクランブルを行う。再スクランブル用のシードが要求されると、再度CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。最初に与えられる第１のシードと第２のシードは下位１ビットのみが反転している。なお本シード生成器は１例であり、シフトレジスタ２３０２を2ビット以上にして、1回の書き込みにつき4通り以上のシードの選択ができるようにしても良い。
【００６３】
以下、図２８に示した光ディスク装置における動作について説明する。まず電源ＯＮ時、または光ディスクの挿入時の動作について、図３２をもとに説明する。まず、光ディスク装置に電源が入れられると（ステップ３２０１）、光ディスク装置２８０１は光ディスク３０１が装置内に入っているかを確認する（ステップ３２０２）。入っていなければ、ステップ３２０２を繰り返し、光ディスク３０１が挿入されるのを待つ。光ディスクが挿入されると（ステップ３２０３）、書き換え回数記録エリア（トラック３００１〜トラック３００２）に書かれているディスク全体のＥＣＣブロックの書き換え回数情報を読み出す（ステップ３２０４）。まずラン長制限符号復号し（ステップ３２０５）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０７）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ３２０８）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。
【００６４】
ＩＤが書き換え回数記録エリアのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０９）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１０）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部とするランダムシードスクランブルに対応していない場合なので、情報ビット２８０５をリセットして（ステップ３２１７）終了する。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ３２１１）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１２）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ３２０４からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ３２１３）、ＥＤＣを削除して（ステップ３２１４）、情報ビット２８０５をセットして（ステップ３２１５）、メモリ２６０４に書き換え回数のデータを格納する（ステップ３２１６）。電源ＯＮ時またはディスク挿入時の動作を終了し、ホストインターフェイスからコマンドが与えられるのを待つ。
【００６５】
次に記録時の動作について、図２２に示すフォーマットおよび図３３、図３４、図２４に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【００６６】
まず、図３３に示すようにインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、ＩＤ付加回路１４０１では、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報を生成して、エラー訂正符号化回路３０７に入力するとともに、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３のＢＩＳ領域の中の格納場所に格納する（ステップ３３０１）。領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３は、それぞれ図２２に示すようにデータを格納するように分けられており、付加情報は、１００５、１００６、１００７で示されるＢＩＳ領域に格納される。ＢＩＳ領域には、ランダムシードスクランブルのシードを格納するシード格納領域２２０１が設けられており、２物理ブロックに１バイトのシードが格納できるように作られている。次に情報ビット２８０５を参照し（ステップ３３０２）、現在書き込みを行おうとしている光ディスクがランダムシードスクランブルに対応していなければ、図２４のステップ２４０１に進み、インターフェイス３１１から３２セクタ分のユーザデータを読み込んだ後、固定シードによる第1次スクランブルを行い（ステップ２４０２）、エラー訂正符号化した後（ステップ２４０３）、ＲＡＭ１４０２に書き込み（ステップ２４０４）、同期信号を付加した後（ステップ２４０５）、ラン長制限符号化して（ステップ２４０６）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ２４０７）。
【００６７】
その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ２４０８）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、ステップ２４０６からやり直す。すなわち、ＲＡＭ１４０２上のデータをラン長制限符号に変換するところからやり直す。
【００６８】
情報ビット２８０５がセットされていて、現在書き込みを行っている光ディスク３０１がランダムシードスクランブルに対応しているときは、まずメモリ２６０４から書き込みを行うＥＣＣブロックに対応する書き換え回数を読み出し（ステップ３３０３）、書き換え回数に“1”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３３０４）。この時、書き換え回数が一定の値、たとえば８万回を超える場合には、媒体劣化により信頼性が低くなることを予想して異なる物理的なセクタへの置き換え処理を行う。そのため代替セクタ処理（ステップ３３０８）を行い、再度ステップ３３０１に戻り、ＩＤなどを付け直して記録処理をやり直す。書き換え回数が一定の値以下の場合、インターフェイス３１１から３２論理セクタ分のユーザデータを読み込み（ステップ３３０６）、まずスクランブル回路２６０１に送られ、ＩＤの一部などを使った固定シードによるＭ系列の加算による第1次スクランブルを行う（ステップ３３０７）。ステップ３３０９以降の処理は、2物理ブロックずつ処理を行う。１物理ブロックは、図２２上で３１段（1段は縦方向の１バイト分）分を示す。
【００６９】
まず最初の2物理ブロックを処理する場合について説明する。“1”だけ加算された書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３０９）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１０）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３３１１）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３１２）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３１３）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３１４）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３３１５）。同期信号を付加し（ステップ３３１６）、ラン長制限符号化する（ステップ３３１７）。
【００７０】
次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３１８）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１９）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３３２０）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３２１）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３２２）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３２３）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３３２４）。同期信号を付加し（ステップ３３２５）、ラン長制限符号化する（ステップ３３２６）。ステップ３３１７とステップ３３２６で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３３２７）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３３２８）。
【００７１】
ここで、性質の良いシーケンスの選び方としては、（１）最大マーク、最大スペースの大きさが小さいものを選ぶ。（２）符号の低域周波数成分の低いものを選ぶ。（３）最小マーク、最小スペースの発生頻度の少ないものを選ぶなどいろいろな方法が考えられる。
【００７２】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す。（ステップ３３２９）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３３３０）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３３３１）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７３】
しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、この場合シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、図３４に示す処理を行う。まず、メモリ２６０４に格納された対応するＥＣＣブロックの書き換え回数を読み出し（ステップ３４０１）、書き換え回数に“１”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３４０２）。書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４０３）。このとき、書き換え回数は1だけ加算されているのでシードは1回目のときとは必ず異なるシードとなる。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４０４）。次にＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内に格納されている最初の2物理ブロック分のランダムシードスクランブルされたデータをデスクランブルする（ステップ３４０５）。
【００７４】
次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３４０６）。次にデスクランブルされたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４０７）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４０８）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４０９）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３４１０）。同期信号を付加し（ステップ３４１１）、ラン長制限符号化する（ステップ３４１２）。次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４１３）。
【００７５】
次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４１４）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３４１５）。ステップ３４０５で得られたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４１６）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４１７）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４１８）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３４１９）。同期信号を付加し（ステップ３４２０）、ラン長制限符号化する（ステップ３４２１）。ステップ３４１２とステップ３４２１で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３４２２）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３４２３）。
【００７６】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す（ステップ３４２４）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３４２５）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３４２６）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７７】
次に再生時の動作について、図２５の処理手順を参照しながら説明する。まず光ディスク装置２８０１は光ディスクからデータを読み出す（ステップ２５０１）。まずラン長制限符号復号し（ステップ２５０２）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ２５０３）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０４）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ２５０５）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。ＩＤが読み出し要求にあったＥＣＣブロックのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０６）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０７）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、ステップ２５１０に進む。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ２５０８）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０９）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ２５０１からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ２５１０）、ＥＤＣを削除して（ステップ２５１１）、インターフェイス３１１から復号したユーザデータを出力する（ステップ２５１２）。このように制御することにより、1枚のディスクにランダムシードスクランブルされている領域とそうでない領域が混在する場合でも、特にそれを示すフォーマット上の特別なビットなどを設けることなく、簡単に読み出しを行うことができる。
【００７８】
次に電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の動作について、図３６に示す処理手順を参照しながら、説明する。電源ＯＦＦ命令または光ディスク取り出し命令発生時、光ディスク装置２８０１は、まず情報ビット２８０５を参照し（ステップ３６０３）、情報ビット２８０５がクリアされている場合にはステップ３６０６に進む。情報ビット２８０５がセットされている場合には、メモリ２６０４のデータを読み出し（ステップ３６０４）、書き換え回数記録エリアに対応する書き換え回数カウントをすべて１だけカウントアップする（ステップ３６０５）。その後、図３３の書き込みシーケンスのステップ３３０７以降の書き込みシーケンスに従いメモリ２６０４に格納されていた書き換え回数をディスク３０１のトラック３００１から３００２に書き込み（ステップ３６０６）、その後、光ディスクの取り出し、電源ＯＦＦを行う（ステップ３６０６）。
【００７９】
本第3の実施形態にて示したように複数のＲＬＬシーケンスを生成した後で、シーケンスの特性の良いものを1つ選ぶことにより、性質の良いシーケンスからなるディスクを作る技術は、特にＲＯＭディスク作成装置において有効である。ＲＯＭディスク作成装置においても、本第3の実施形態と同様に構成できる。
【００８０】
また第3の実施形態によれば、複数のシーケンスから選ぶことにより、より性質の良いラン長符号シーケンスを得ることができる。
【００８１】
次に第４の実施形態について図１８および図１３を参照して説明する。図１８は、本第４の実施形態に示される光ディスク装置２８０１の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、３０７はユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０５はスクランブル処理されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。
【００８２】
また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。２６０３は、スクランブル器３０９に書き込み処理のたびに、新たなシードを生成して与えるシード生成器である。
【００８３】
以下、図１８に示した光ディスク装置における動作について図１７を参照して説明する。まず記録時、ホストインターフェイス３１１から入力されたユーザデータにＩＤ付加器１４０１にてＩＤなどの記録するのに必要な付加情報を付加する。その後、エラー訂正符号化回路３０７にてエラー訂正符号化し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットにしたがって格納した後、物理セクタ単位で読み出し、固定シードによるスクランブルを行った後、シード生成器２６０３から与えられたシードをＲＡＭから読み出すデータの先頭に付加してランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。その後、光ディスクに正常に書込めたか、読み出して確認する。正常に書込めていなかった場合には、ＲＡＭ１４０２に格納されているデータにたいし、再度固定シードを用いたスクランブルを行い、シードを変えてランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。光ディスクに書込む際には、図１３に示すフォーマットにしたがって書込む。すなわち、セクタ生成のために、光ディスク上に形成されているＨｅａｄｅｒ３７０２、Ｍｉｒｒｏｒ３７０３に続いて書込み開始タイミングのずれを吸収するＧａｐ３７０４、Ｇｕａｒｄ３７０５、再生クロックを生成するためのＶＦＯ領域３７０６、バイト同期を取るためのＰＳ３７０７に続いて、スクランブル後のシード１バイト３７０８が書き込まれる。
【００８４】
その後、ユーザデータが図１２のフォーマットにしたがって、書込まれる。またシードの格納場所としては、図１２に示すＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７のうち、使われていない領域に埋め込んでも良い。次に、再生時の動作について説明する。再生時は、まず光ディスクから読み出したデータをラン長制限符号復号回路に３０６で復号し、シードをデータの先頭位置３７０８、またはＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７から取り出し、デスクランブル回路３１０にてランダムシードデスクランブル、固定シードスクランブルのデスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。エラー訂正回路３０８にてエラー訂正処理を行い、付加されていたＩＤ情報などを削除して、ホストインターフェイスに出力する。
【００８５】
本実施形態に示すようにランダムシードスクランブルをエラー訂正回路より媒体側に置くことにより、書き直し処理においてエラー訂正符号化処理を省くことができるので、高速に書き直し処理を実行できる。
【００８６】
次に第５の実施形態について、図２６を参照して説明する。第５、第６、第７の実施形態はエラー訂正符号化回路などを内蔵する既存の光ディスク制御ＬＳＩにより制御される光ディスク装置に、ランダムシードスクランブルを適用する方法について述べる。まず、第５の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２６０５は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりもホストインターフェイス側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２６０５にはホストコンピュータとのデータ入出力制御を行う２６１０と、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９、ホストコンピュータのインターフェイス回路と同様の信号を出力し、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１上のインターフェイス回路３１１とのデータ入出力制御を行うインターフェイス回路２６０８を含む。シード生成器２６１３、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９は、第2の実施形態にて説明したものと同じである。また、マイコン１４０６は、スクランブルＬＳＩ２６０５内のコントロール回路２６１４に接続され、該コントロール回路２６１４は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６１３、スクランブル２６０７等を制御する。
【００８７】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについてのデータの大きさ、記録場所のＩＤなどの情報を与えられると、インターフェイス２６０８を通して、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に与えられた情報をそのまま伝える。次にインターフェイス２６１０から、第1の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、シード生成器２６１３は新しいシードを生成し、スクランブル回路２６０７に渡す。スクランブル回路２６０７では、1論理セクタ分のユーザデータの先頭にシードを付加し、スクランブルを行う。スクランブル後のシーケンスの最初の1バイトは、マイコン１４０６によって読み出され、続く２０４８ｂｙｔｅのスクランブル後のシーケンスはインターフェイス２６０８を通して光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に転送される。次に第2の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、その論理セクタが前期第1の論理セクタと同じＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成しない。
【００８８】
その論理セクタが前期第1の論理セクタと異なるＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成する。このようにして１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込む。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタ情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。マイコン１４０６は、ＲＡＭ１４０２上のＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７の中の前記付加情報７２０ｂｙｔｅ中の固定値で書かれるリザーブ領域に、さきほど読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを書き込む。マイコン１４０６によって書き込まれた１ｂｙｔｅを含む付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００８９】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９０】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを含むＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、まずマイコン１４０６がＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを読み出し、該１ｂｙｔｅが格納されていたＲＡＭ上のデータをリザーブ領域の固定値に戻す。それからＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてエラーチェックを行った後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅをインターフェイス３１１、２６０８を経て、デスクランブル回路２６０９に転送する。マイコン１４０６は、ＢＩＳ領域から読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅをユーザデータ２０４８ｂｙｔｅの先頭に付加し、デスクランブルを行う。デスクランブルされたシーケンスは、インターフェイス２６１０からホストコンピュータに転送される。
【００９１】
このように第５の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第５の実施形態では、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理したが、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅを連続してスクランブルする方法も考えられる。また論理セクタ毎に異なるシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。この場合はＢＩＳ領域にスクランブル後の先頭バイトの格納を行う領域として、３２ｂｙｔｅの領域を確保する必要がある。
【００９２】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。
【００９３】
次に第６の実施形態について、図２７を参照して説明する。第６の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２７０１は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりも光ディスク媒体側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２７０１にはラン長制限符号の復号回路２７０４、２７０６と、符号化回路２７０２、２７０５、スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７、シード生成器２７０８を含む。スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７は、第３の実施形態にて説明したものと同じである。シード生成器は第2の実施形態で説明したものと同じである。
【００９４】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。ＩＤ付加回路１４０１で生成した付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００９５】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。
【００９６】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、スクランブルＬＳＩ２７０１に転送される。スクランブルＬＳＩ２７０１では、ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータを復号回路２７０４でユーザデータに戻す。シード生成器２７０８で生成した１ｂｙｔｅのシードは、ＢＩＳ領域のリザーブ領域に埋め込まれ、ランダムシードスクランブル器のプリセット値として用いられる。復号されたユーザデータは、スクランブル器２７０３でスクランブル処理した後、再度符号化回路２７０２でラン長制限符号化される。ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路２７０６においてラン長制限符号から復号し、ＢＩＳ領域に埋め込まれたシードが取り出される。取り出されたシードはデスクランブル回路２７０７内のランダムシードデスクランブル器のプリセット値として用いられる。デスクランブルされたシーケンスは再び符号化回路２７０５でラン長制限符号化され、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に送られる。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、再度ラン長制限符号を復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【００９８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第６の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１にスクランブルＬＳＩ２７０１を付加することにより、ランダムシードスクランブルを適用することができる。
【００９９】
次に第7の実施形態について図３５を参照して説明する。第７の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理は、マイコン１４０６でソフト的に処理される。
【０１００】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成する。マイコン１４０６は数8で示される演算を行うことにより、シードを決定する。
【０１０１】
【数８】
【０１０２】
ここで、ｋはｋ回目のシード生成であることを示す。ｎは適当な２５６と互いに疎である数である。マイコン１４０６により生成された１ｂｙｔｅのシードは、制御線３８０１を通してＩＤ付加回路１４０１で生成された７２０ｂｙｔｅの中のリザーブ領域に書込まれる。７２０ｂｙｔｅは、３０ｂｙｔｅずつ２４個に分けられる。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【０１０３】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にマイコン１４０６は制御線３８０２を通して数２で表される演算をＲＡＭに格納されたデータに対して行うことによりスクランブルを行う。
【０１０４】
【数２】
【０１０５】
この演算において、ｂｉは読み込まれるｉ番目のユーザデータである。ＲＡＭ１４０２上のユーザデータの先頭から１ｂｉｔずつ、データを読み込み、ｂｉに代入することによって演算を行う。ｃｉはｉ番目の演算結果であり、スクランブル後の値である。マイコン１４０６は、ｃｉの値をＲＡＭに書込む。マイコンによって生成された１ｂｙｔｅのシードは数2を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。
【０１０６】
マイコン１４０６によるスクランブルが終了したら、エラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【０１０７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号する。図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データはＲＡＭ１４０２に一時格納される。エラー検出／訂正回路３０８において、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【０１０８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行う。次にマイコン１４０６は、ＢＩＳ領域に書かれているシードを読み出し、数3の演算をＲＡＭ上に格納されたユーザデータに対して行う。
【０１０９】
【数３】
【０１１０】
１ｂｙｔｅのシードは数３を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。ｂｉはスクランブル後のｉビット目の値、ｃｉは読み出されたシーケンスの先頭からｉビット目の値である。
【０１１１】
スクランブル終了後、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除する。その後、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第７の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１を変更することなくソフトウエアのみの処理にてランダムシードスクランブルを適用することができる。そのため、既存の光ディスク制御ＬＳＩが搭載されているシステムにおいても、少ない変更を行うことにより、ランダムシードスクランブルを適用できる。
【０１１２】
次に第８の実施形態について説明する。一般に、コンピュータ用記録媒体として光ディスクを用いる場合には、オーディオ用として光ディスクを用いる場合よりも多くの書き換え回数に耐えられることが必要であるといわれている。それは、コンピュータがディスク内に書き込まれているＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）を頻繁に書き換えながらディスク管理を行うためであり、ＦＡＴが書き込まれている領域には、一般のデータが書きこまれる領域よりも10倍以上の書き換えが発生するといわれている。ところで本実施形態における光ディスクドライブ３９０４は、ファイル管理を光ディスクドライブ３９０４内で行うオブジェクトコマンド対応インターフェイスを持った光ディスクドライブであるとし、ホストコンピュータ３９０５からは、具体的な物理アドレスではなく、ファイル名で書き込み、読み出しを行うものとする。図３７は、本実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。本光ディスク媒体３０１は、ランダムシードスクランブルを行って書き込まれる領域３７０２、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込まれる領域３７０１および３７０３に分けられている。３７０２と３７０３にはそれぞれ、ＦＡＴがスクランブルされた形と、スクランブルされない形で、それぞれ書き込まれる。
【０１１３】
図３９は、本第8の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行い、ファイル名と物理アドレスの変換を行う。１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、インターフェイス３１１に接続され、インターフェイス311を制御する。またマイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。３９０２はデータをランダム化するスクランブル器である。このスクランブル器は、図４５に示すスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４５０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４５０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７によって制御される。３９０１は、スクランブル器３９０２内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。
【０１１４】
３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３９０３はスクランブル器３９０２にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻すデスクランブル回路であり、このデスクランブル器は、図４６に示すデスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器４６０１およびランダムシードデスクランブル器４６０３を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードデスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４６０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４６０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４６０７によって制御される。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【０１１５】
図４０は、本第８の実施形態のシード生成器３９０１を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値８ビットシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路３９０２に出力される。
【０１１６】
以下、図３９に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図３７に示す光ディスクおよび図４１に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【０１１７】
まず、インターフェイス３１１から書き込みを行うファイル名およびファイルの大きさが入力されると（ステップ４１０１）、マイコン１４０６は、領域３７０３に格納されているＦＡＴを読み出し（ステップ４１０２）、書き込みを行うファイルの大きさから書き込みを行う物理アドレスを算出する（ステップ４１０３）。次にインターフェイス３１１から書き込みを行うデータを取り込み（ステップ４１０４）、ステップ４１０３で算出した物理アドレスにより示される領域３７０１内の場所にランダムシードスクランブルなしで書き込みを行う（ステップ４１０５）。
【０１１８】
次にＦＡＴを更新し、ランダムシードスクランブルなしでＦＡＴを領域３７０３に書き込む（ステップ４１０６）。次に同じＦＡＴをランダムシードスクランブルして領域３７０２に書き込む（ステップ４１０７）。次に領域３７０３に書き込んだＦＡＴを読み出し、エラーなく書き込めているかをチェックする（ステップ４１０７）。領域３７０３はスクランブルすることなく書き込んでいるので、領域３７０２よりも媒体劣化が早く、早くエラーが発生するようになる。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲内でおさまっている場合には、書き込み処理を終了する。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲より多くなっている場合には、領域３７０２に格納されているＦＡＴを読み出しデスクランブルして領域３７０４に格納する。以後ＦＡＴ領域として領域３７０４を使用する（ステップ４１０９）。次に書き込み処理を終了する。
【０１１９】
本第８の実施形態に示したように、ＦＡＴをスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。また書き換えが頻繁に起こらないデータ領域やＦＡＴの１つをスクランブルしない形で光ディスク媒体上に書き込んでおくことで、スクランブルに対応していない既存の光ディスク装置でデータの読み出しを行うことができる。
【０１２０】
次に第９の実施形態について、図３９、図４２、図４４を用いて説明する。第９の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第９の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２１】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、図４２に示すように書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０２をスクランブルを行って書き込む領域、書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０３をスクランブルを行わないで書き込む領域、として扱い、どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報をトラック４２０１に格納している。
【０１２２】
本情報は、実施形態２で示したスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同様に、複数箇所書き込み、強力なＥＣＣなどを用いて信頼性を高めることができる。本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４４に示すようにスクランブル対応領域を示すメッセージ（どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報）を、ホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。ホストコンピュータは書き換えの特に多いＦＡＴデータ、またはアプリケーションの性質上書き換え回数の特に多いデータをスクランブルを行って書き込む領域に書き込む。ホストコンピュータはステップ４３０１で得たスクランブル対応領域を示すメッセージを用いて、スクランブル対応の論理セクタナンバまたは物理セクタナンバを算出し、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータを当該スクランブルを行って書き込む領域のセクタに割り振り、書き込みコマンドを発行して書き込みを行う。本第９の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。
【０１２３】
次に第１０の実施形態について、図３９、図４３を用いて説明する。第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、第９の実施形態におけるＤＶＤ装置同様、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２４】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、本実施形態の光ディスク媒体は、第２の実施例同様、スクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４３に示すように、ＤＶＤ装置３９０４は、光ディスク媒体からスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５を読み出し、スクランブル対応光ディスクであることを示すメッセージをホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。
【０１２５】
ホストコンピュータは、今書き込んでいる光ディスクがスクランブル対応光ディスクであるとき、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータや、アプリケーションで特に書き換えが多くなることがわかっているデータを書き込むとき、データをランダムシードスクランブルして書き込むようにＤＶＤ装置に対して指示を出す。
【０１２６】
具体的には、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対して出すコマンドバイト中の決められた１ビットにより、ランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをすることを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＮに制御し、データをスクランブルして指定されたアドレスに書き込みを行う。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをしないことを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＦＦに制御し、データをランダムシードスクランブルしないで指定されたアドレスに書き込みを行う。本第１０の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。なお、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対してランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する方法は、前記コマンドバイト中の1ビットを使う方法のほかに、メッセージバイトとして他に送信する方法や、ホストがＤＶＤ装置内のインターフェイス部にある前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などがある。コマンドバイト中に空きビットがない場合には、これらの方法が有効である。特にＳＣＳＩなどのインターフェイスでは、前記メッセージバイト中の1ビットとして他に送信する方法が、ＡＴＡインターフェイスでは前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などが有効であると考えられる。
【０１２７】
次に第１１の実施形態について図３８を参照して説明する。本実施形態のＤＶＤ装置も図３９で示される。図３８は本第１１の実施形態の光ディスク媒体３０１を示す図であり、光ディスク媒体３０１の一部をカットして、断面を見せた図である。光ディスク３０１はｎ層の記録層を持っており、表面から３８０１、３８０２となり、最も表面から遠い層が３８０３である。一般に表面から最も遠い層３８０３は、それより奥に光を透過させる必要がないので、光を反射させる反射層として金属を使うことができるが、それよりも表面に近い層３８０１、３８０２は、それより奥に光を透過させる必要があるので、反射層として金属を使うことができず、流動現象が起こりやすくオーバーライトによる媒体劣化が起こりやすいという特徴がある。したがって、本実施形態においては、表面から１層目の記録層３８０１、２層目の記録層３８０２、・・・、表面からｎ−１層目の記録層は媒体劣化を防ぐためのランダムシードスクランブルを行って媒体上にデータを記録し、表面から１番奥のｎ層目の記録層３８０３はランダムシードスクランブルを行わずに記録するものである。各層の最内周のトラック３８０４には、第２の実施例同様、各層がランダムシードスクランブルに対応しているかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。
【０１２８】
光ディスクドライブは、電源ＯＮ時、または、光ディスク媒体の交換時、または、アクセスしている層の移動時に、最内周にかかれている各層のスクランブルモード情報を読み出して、その値をマイコン内に保持し、書き込み時にランダムシードスクランブルを行ってから書き込むか、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込むかを制御する。このようにすることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては第ｎ層目３８０３だけの1層の光ディスクとして取り扱うことが可能となり、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、ｎ層の記録層を備え、すべての層の書き換え回数を一定以上保証できる光ディスクとして取り扱うことができ、1層のみの光ディスク倍に比べ、ｎ倍の記録容量を持った光ディスクとして取り扱われる。このような光ディスクは、たとえば、記録層３８０３に画像、音声などの基礎データ、記録層３８０１、３８０２に補間データなどを入れることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては、画質、音質のあまりよくないデータのみが再生でき、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、高品質の画質、音質を再生できる光ディスク媒体として使用することもできる。
【０１２９】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、適用分野に関わらず、要旨を逸脱しない範囲で変更し実施し得ることは述べるまでもない。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスク上に記録すべき元データに、任意のシードデータを付加し、データのスクランブルを行うことにより、媒体劣化を防ぐことができるランダムシードスクランブルを次世代光ディスクに適用することができる。さらに、ランダムシードスクランブルが適用されているセクタとそうでないセクタが1枚の光ディスク上で混在している場合でも再生できる。またランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、ランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、同じ光ディスクに読み書きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクランブル回路を示す図である。
【図２】本発明のデスクランブル回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＭ系列生成器の詳細回路図である。
【図６】本発明の第1の実施形態の２次スクランブル回路の詳細回路図である。
【図７】本発明の第1の実施形態のデスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図８】本発明の第1の実施形態の２次デスクランブル回路の詳細回路図である。
【図９】本発明の第1の実施形態の概念図である。
【図１０】次世代光ディスクの記録フォーマット図である。
【図１１】本発明の第2の実施形態のデータセクタフォーマット図である。
【図１２】本発明の第2の実施形態の記録フォーマット図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の記録フォーマットである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のシステムブロック図である。
【図１５】本発明の第2の実施形態の記録時の処理フローチャートである。
【図１６】本発明の第2の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態の概略ブロック図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のスクランブル回路のブロック図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態のデスクランブル回路のブロック図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態の記録フォーマットを示す図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態の書き換え回数記録メモリのブロック図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図２５】本発明の第３の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図２６】本発明の第５の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２７】本発明の第６の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２９】本発明の第２の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３０】本発明の第３の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３１】本発明の第２の実施形態の一部書き換え時の処理フローチャートである。
【図３２】本発明の第３の実施形態の電源ＯＮ時および光ディスク挿入時の処理フローチャートである。
【図３３】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３５】本発明の第7の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図３６】本発明の第３の実施形態の電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の処理フローチャートの一部である。
【図３７】本発明の第８の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３９】本発明の第8から第１１の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図４０】本発明の第8から第１１の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図４１】本発明の第8の実施形態の記録時の処理を示すフローチャートである。
【図４２】本発明の第９の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図４３】本発明の第１０の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４４】本発明の第９の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４５】本発明の第8から第１１の実施形態のスクランブル器の詳細ブロック図である。
【図４６】本発明の第8から第１１の実施形態のデスクランブル器の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
101〜104：1ビットレジスタ
105〜109：排他的論理和回路
201〜204：1ビットレジスタ
205〜209：排他的論理和回路
301：光ディスク
302：光ヘッド
303：記録再生アンプ
304：データ再生回路
305：ラン長制限符号化回路
306：ラン長制限符号復号回路
307：エラー訂正符号化回路
308：エラー訂正回路
309：スクランブル回路
310：デスクランブル回路
311：ホストI／F
401：M系列生成器
402：排他的論理和回路
403：ランダムシードスクランブル器
404：ランダムデータ付加回路
405：2次スクランブル回路
501：排他的論理和回路
502〜５１６：1ビットレジスタ
601〜604：排他的論理和回路
605〜612：1ビットレジスタ
701：M系列生成器
702：排他的論理和回路
703：ランダムシードデスクランブル器
704：2次デスクランブル回路
705：ランダムデータ削除回路
801〜808：1ビットレジスタ
809〜812：排他的論理和回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤなどの光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置においてデータを媒体に記録する際のデータのスクランブル方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＤＶＤ−ＲＡＭのような書き換え可能な光ディスクでは、ディスクのトラック上に光のパワーにより、記録マークを生成することによって、データが書き込まれる。また、記録マークとそれ以外の箇所における光の反射率の差を利用して、データが読み出される。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、グルーブと呼ばれる溝がディスク上に形成されており、溝（ランド）と溝でない部分（グルーブ）の両方にデータを書込むことで高密度化されている。
【０００３】
ディスク型の記録媒体を用いた記録再生装置において、トラック上にヘッドを正確に位置づけるための制御をトラッキングという。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ウォブルと呼ばれる微少振動をつけてランドとグルーブが形成されており、これを利用してトラッキングが行われている。しかし、隣接トラックに同じデータが書込まれていると、トラッキング信号が微弱となり、トラッキングが外れやすくなるという問題がある。画像、音声などを扱うＤＶＤでは、無音部分など同じデータを大量に書込むことが良く発生する。この問題を解決するために、同じデータが大量にユーザによって書き込まれても、隣接トラックの書き込みデータが同じにならないように、さまざまな工夫がされていた。
【０００４】
たとえば、特開平６−２７４８８５号公報に示されるように、セクタの開始をマークから開始するか、マークでないところから開始するかを１トラックごとに変える方法がある。また、ＳＴＡＮＤＡＲＤ−ＥＣＭＡ−２７２に記載されているように、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、各フレームのＩＤ情報を初期値（シード）としてＭ系列（ランダム系列）を生成し、それをユーザデータに足し込んでから、ディスクに書き込むなどの方法が取られていた。このようにデータをランダム化することを一般にスクランブルという。
【０００５】
他方、光通信の分野では、光通信に適した、周波数特性がフラットなラン長制限符号を作る目的で、ガイデッドスクランブルという方法が用いられていた。これは、ラン長制限符号を作りたいデータの先頭に十分大きな空間を持ったデータを付加して多くの種類のデータを作り、それをそれぞれランダム化して作ったデータの中から、求める特性に近いものを1つ選ぶというものである。このような技術については、例えば、“CODES FOR MASS DATA STORAGE SYSTEMS”K. A. S. IMMINK，SHANNON FOUNDATION PUBLISHER, 1999に詳細に述べられている。また、論文では、“POLYNOMIALS FOR GUIDED SCRAMBLING LINE CODE”， IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS，Vol．13，NO．3，APRIL，1995などに記載がある。
【０００６】
また、近年青紫色レーザーを用いた高密度光ディスクが提案されている。このような技術については、例えば、“OPTICAL DISC SYSTEM FOR DIGITAL VIDEO RECORDING”， TATSUYA NARAHARA JPN． J． APPL． PHYS． VOL． 39 （2000） PP． 912-919 PART 1， NO． 2B, FEBRUARY 2000 などに記載されている。
【０００７】
図１０に該論文に記載されている光ディスクのフォーマット方法を示す。ユーザデータは６４Kｂｙｔｅ単位でエラー訂正符号化され、ディスク媒体上に書き込まれる。光ディスクにおいては、現状のＤＶＤ−ＲＡＭなどにおいても、２０４８ｂｙｔｅ単位で読み書きされ、これを論理セクタと呼ぶ。入力されたユーザデータは、４ｂｙｔｅのエラーチェックコードＥＤＣを付加され、２０５２ｂｙｔｅとなる。このＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１０中、網掛けで示す（Ａ）１００１の領域（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。この３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅの領域をＬＤＣと呼ぶ。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４の領域も埋める。以下、ＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ符号をＲＳ符号と呼ぶ。
【０００８】
次に８×４＝３２セクタ分のアドレス、コピープロテクション情報、代替セクタ情報などを３０ｂｙｔｅづつに分け、２４個の［６２，３０，３３］ＲＳ符号に符号化する。これを図１０中の３つのＢＩＳの領域１００５〜１００７に８個づつ書き込む。これに同期信号１００８を付加したものから、矢印１００９に示すように、横方向にデータを取り出し、光ディスク媒体上に書き込む。データ再生時には、光ディスク媒体から読み出されたデータを、矢印１００９が示す順番に並べ、図１０に示すフォーマットになるように並べた後、エラー訂正処理などを行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術で紹介した次世代高密度フォーマットを用いた光ディスクでは、光ディスク媒体上の物理的に同じ場所（セクタ）に、同じデータを何度も書くと、媒体が変質し、新しいデータを書いたときに前のデータが残っていてノイズとして見えてくるなどの問題があった。また、光ディスクは可換媒体なので、互換性が重要であり、新しい技術を導入する場合に、従来の新しい技術を導入していない光ディスク媒体を用いる場合でも容易に読み書きできることが必要であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスクランブル方法では、上記問題を解決するために、従来技術で紹介した次世代高密度光ディスクに、任意のシードを用いてデータのスクランブルが行われる。好ましくはディスク上に記録すべき元データに、ランダム化を行うための任意のシードデータが付加される。さらに好ましくは、ディスク上に記録すべき元データにはさらに、セクタナンバー、コピープロテクトなどの付加情報が付加され、アドレスも一緒にスクランブルされる。該ランダム化を行われたデータと付加情報およびシードデータは、エラー訂正符号に符号化される。また、データはＬＤＣ領域に、付加情報およびシードはＢＩＳ領域に分けて格納するものである。また、本発明のスクランブル方法によれば、１ビットのランダム化データは、１ビットの元データまたはシードデータと複数ビットの過去のランダム化データを用いた演算により決められる。本発明の他の態様によれば、シードデータを必要としないデスクランブル方法が提供される。具体的には、データ再生時、複数ビットのランダム化データを用いた演算により、１ビットのランダム化解除データが決められることを特徴とする。また、本発明の他の態様によれば、1枚のディスクにランダム化が行われている領域とそうでない領域が混在する場合でも、またランダム化に対応しているディスクでも、そうでないディスクでも同じ装置で問題なく読み書きできる。具体的には、読み出しに関してはデータのエラー検出符号や位置情報などを検出しエラーである場合はスクランブルされているものとしてデスクランブルを行うものである。また、書き込みに関しては、
ディスク内に判別情報を格納するエリアを設けるものである。また光ディスク媒体に、スクランブルに対応していない装置でアクセスするための、スクランブルしないで書き込むべき領域と、スクランブルして書き込むべき領域を設けるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、まず、第１の実施形態を図３〜図９を用いて説明する。図3は本実施形態の光ディスク装置の構成を示す概略ブロック図である。以下に説明する実施形態は、本発明に制限を加えるものではなく、本発明の光ディスク装置は本実施形態のようにコンピュータシステムで用いられる記憶装置の他、テレビと接続される据え置き型画像、音声記録再生装置、携帯ビデオカメラ、携帯音声再生装置などの記録再生装置として用いられる場合もある。
【００１２】
図３において、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３１１は光ディスク装置と図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータとのデータ転送を制御する。スクランブル回路３０９は、データをランダム化する。エラー訂正符号化回路３０７は、ランダム化されたデータにエラー訂正符号を付加する。ラン長制限符号化回路３０５は、エラー訂正符号の付加されたデータを、あらかじめ定められた規則に従って変調し、記録媒体である光ディスク３０１に記録できるデータに変換する。記録再生アンプ３０３は、符号化されたデータをラン長制限符号化回路３０５から受け取り、記録再生ヘッド３０２に好適な電圧波形に変換する。記録再生ヘッド３０２は、受け取った電圧波形を光レーザーに変換し、光のパワーにより、光ディスク３０１上にマークを書込む。データの読み出し時には、記録再生ヘッド３０２は、レーザ光を光ディスク３０１に当て、マークと非マークの光の反射強度の差を利用して反射光によりデータを読み出し、読み出した情報を電気信号に変換する。
【００１３】
この電気信号は、記録再生アンプ３０３で適度に増幅された後、データ再生回路３０４へ出力される。データ再生回路３０４は読み出されたアナログ信号を０，１のデジタル情報列に変換する。得られたデータ列は、ラン長制限符号復号回路３０６において、ラン長制限符号化回路３０５と逆の復調が行われる。エラー訂正回路３０８では、エラー訂正符号化回路３０７により付加されたエラー訂正符号をもとに、誤り位置と誤り値を求め、エラーを訂正する。エラーの訂正が行われたデータは、デスクランブル回路３１０で元のデータに復元される。光ディスク装置では、以上のような手順によってデータの記録再生が行われる。
【００１４】
スクランブル回路３０９について詳細に説明する。図４は、スクランブル回路３０９の詳細ブロック図である。ホストＩ／Ｆ３１１から送られたユーザデータは、Ｍ系列生成器４０１にて作られた固定ランダム系列をＥＯＲ回路４０２で足し込まれた後、ランダムシードスクランブル器４０３に入力される。図５はＭ系列生成器４０１の詳細回路図である。５０２から５１６はデータを１ビット単位で格納するレジスタであり、入力されるユーザデータに同期してシフト動作を行う。５０１は排他的論理和回路である。初期状態では、レジスタ５１６のみが１にセットされ、レジスタ５０２から５１４は０にセットされる。本実施形態では、数１に示す１５次の多項式によるM系列発生器を仮定している。以下、本実施形態に用いる多項式はすべてガロア体（ＧＦ（２））上の多項式であり、“＋”は排他的論理和を示す。
【００１５】
【数１】
このＭ系列生成器４０１によって生成される系列は、２＾１５−１＝３２７６７の周期を持った疑似ランダム系列である。ここで、ａ＾bをａのｂ乗と定義する。以下、ａのｂ乗をａ＾bと著す。本実施形態において、Ｍ系列生成器４０１は必ずしも必要ではなく、ランダムシードスクランブル器４０３だけであってもかまわない。しかし、ランダム性能を良好なものとするために本実施形態では、Ｍ系列生成器４０１も併用する。
【００１７】
ランダムシードスクランブル器４０３では、まず、図９に示すように、データの先頭に８ビットのデータを付加する。これは、任意の８ビットのデータであり、書き込みを行った時間などを基にして作ったデータでも良いし、また８ビットのインクリメントカウンタで書き込みを１回行う毎に１づつインクリメントした値でも良い。この８ビットの付加ビットがランダム化のためのシードとなる。本実施形態では、８ビットのデータを付加するので“00000000”から“11111111”まで２＾８＝２５６通りのランダム化ができることになる。すなわち、物理的に同じ場所に同じユーザデータを記録する場合、実際に書込むデータが同じになる確率は１／２５６になる。隣接トラックに同じユーザデータを書込む場合でも同様である。このようにランダム化を行うことによって、光ディスク３０１の変質を避けることが可能となり、トラッキングエラーも軽減できる。付加するデータは８ビットである必要はなく、更に多くても、また少なくても良い。また、付加ビット（初期値）はユーザデータの先頭につける必要もなく、ユーザデータのどこに入れても良い。データ(初期値)を付加したところから、後が初期値ごとに異なる系列として生成される。本実施形態では、もっとも効率良くランダム化できる先頭に付加データを置く。
【００１８】
図６は２次スクランブル回路４０５の詳細回路図である。６０１から６０４は排他的論理和回路であり、６０５から６１２は、データを１ビット単位で格納するレジスタである。レジスタ６０５から６１２は、初期状態では０にセットされる。2次スクランブル回路４０５は、入力データに同期してシフト動作を行う。この回路により、数２に示すスクランブルが行われる。
【００１９】
【数２】
ここで、ｂｉは2次スクランブル回路に入る前のｉビット目のデータ、Ｃｉ−ｊは2次スクランブル回路から出されたｉビット目のデータのj ビット前のデータである。この式からわかるように、Ｃｉは1ビットのスクランブル前のデータと複数ビットのスクランブル後の過去のデータから作られる。このようにデータはスクランブルされた後、エラー訂正符号化回路３０７に送られる。
【００２１】
次に、デスクランブル回路３１０について詳細に説明する。図７はデスクランブル回路３１０の詳細ブロック図である。図８は図７の２次デスクランブル回路７０４の詳細回路図である。８０１から８０８は１ビット単位でデータを格納するレジスタ。８０９から８１２は排他的論理和回路である。2次スクランブル回路７０４も2次スクランブル回路４０５と同様入力データに同期してシフト動作を行う。
【００２２】
次にデスクランブル回路３１０の動作について説明する。エラー訂正回路３０８にてエラーを訂正されたデータは、ランダムシードデスクランブル器７０３の２次デスクランブル回路７０４に入力される。２次デスクランブル回路７０４により、数３に示すデスクランブルが行われる。
【００２３】
【数３】
ここで、ｂｉはデスクランブルされたｉビット目のユーザデータ、ｃｉ−ｊはエラー訂正回路３０８から入力されたｉビット目のｊビット前のデータである。この式からわかるように、デスクランブルを行う場合は、スクランブルの初期値が既知でなくてもデスクランブルすることができる。また、エラー訂正回路３０８にて訂正不可能なエラーが発生した場合、デスクランブルされたユーザデータではエラーが8ビットだけ広がる。しかし、エラー伝播は８ビットだけであり、それ以上広がることはない。
【００２５】
次に図9に示すように、ランダムデータ削除回路７０５にて、ランダムデータ付加回路４０４にて付加された8ビットの付加ビットを削除する。
【００２６】
Ｍ系列生成器７０１は、Ｍ系列生成器４０１と同じであり図５で示される。排他的論理和７０２で同じ物を加算することにより、ユーザデータは復号される。
【００２７】
本実施形態では、ビットシフトするシフトレジスタを用いてスクランブル回路を構成したが、バイト単位で動作する等価な回路でこれを実現しても良い。
また、本実施形態では８ビットの原始多項式
【００２８】
【数４】
を用いてランダムシードスクランブルを行ったが、ここで用いる多項式は何を用いても良く、多項式の一般形
【００３０】
【数５】
に対してスクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。多項式は、原始多項式を用いると周期が長く取れるので、よりランダムな系列を得ることができる。ここでａkは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。また、本実施形態は８ビットの原始多項式
【００３２】
【数６】
としても表現できる。この場合、多項式の一般形
【００３４】
【数７】
に対して、スクランブル回路は図１、デスクランブル回路は図２で実現できる。ここでａｉは１または０であり、1のとき信号線は接続され、０のとき信号線は接続されない。数５と数７の関係を一般に相反多項式と呼ぶが、原始多項式の相反多項式は原始多項式であるので、原始多項式を用いるという面では特に問題にならない。数７の定義を用いると、出力データは入力データをスクランブル回路を定義する多項式（ここでは数７）で割った商であるという意味をもつ。しかし、数５、数７のどちらで定義するかはどちらでもよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、図３におけるスクランブル回路３０９／デスクランブル回路３１０はエラー訂正符号化回路３０７／エラー訂正回路３０８とホストＩ／Ｆの間にいれて説明したが、ラン長制限符号化回路３０５／復号化回路３０６とエラー訂正符号化回路３０７／復号回路３０８の間に設けられてもよい。さらに、図４及び図７において本実施形態ではＭ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル回路４０３／デスクランブル回路７０３よりホストI／F３１１側に配置しているが、Ｍ系列生成器４０１／７０１をランダムシードスクランブル４０３／デスクランブル７０３より光ディスク３０１側に配置しても良い。尚、上記したスクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１の配置は１実施例であり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スクランブル回路３１０またはＭ系列生成器４０１／７０１は、本発明の効果を奏することが可能な任意の位置に配置することができる。また、図３においてスクランブル回路３０９、エラー訂正符号化回路３０７、ラン長制限符号化回路３０５、デスクランブル回路３１０、エラー訂正回路３０８、ラン長制限符号復号回路３０６等の全てまたは一部を一チップで構成することも可能である。
【００３７】
次に第2の実施形態として、第１の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを次世代ＤＶＤフォーマットに応用した場合について更に詳細に説明する。図１４は、本第２の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器である。
【００３８】
このスクランブル器は、図２０に示すスクランブル器であり、第1の実施形態にて説明したランダムシードスクランブル器４０３を含む。２６０３は、スクランブル器２６０１内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、２６０２はスクランブル器２６０１にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す図２１に示されるデスクランブル回路であり、第1の実施形態で説明されたランダムシードデスクランブル器７０３を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００３９】
図１９は、本第２の実施形態のシード生成器２６０３を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値6ビットとＩＤ付加器１４０１により与えられるセクタＩＤ（セクタ番号のｂ７、ｂ８）（１９０１）がシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。ここで、セクタＩＤのｂ７、ｂ８は、セクタＩＤの下位から8ビット目と9ビット目に相当し、隣り合ったトラックにおいて絶対に同じ値とならないビットが選択される。
【００４０】
以下、図1４に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図２９に示す光ディスク、図１１に示すフォーマットおよび図１５に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。図２９に示す光ディスクは、最内周のトラック２９０１に、本光ディスクがランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報が書込まれている。スクランブルモード情報は信頼性を持たせるため、２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同じ情報が4個所に書込まれている。また、本実施形態で示すように最内周に書込むことにより、最内周は傷がつきにくいので、データの信頼性を高く保つことができる。本スクランブルモード情報は光ディスク装置の電源ＯＮ時、または光ディスク挿入時に光ディスク装置に読み込まれ、スクランブル回路２６０１内のモードビット２００１に貯えられる。4個所から異なる情報が得られた場合には、多数決により多く読まれた値がモードビット２００１に書込まれる。本実施形態においては、スクランブルモード情報の書き込み位置を内周のみに限定したが、内周よりも外周または真ん中あたりのトラックの方が傷がつきにくい場合には、外周または真ん中あたりのトラックに設けてもよい。
【００４１】
また、最内周と真ん中あたりの周というように複数のトラックに分けて書いてもよい。この場合、スクランブルモード情報の読み出しに時間はかかるが、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。また本実施形態では、スクランブルモード情報の書き込み位置を４箇所にしたが、さらに多くてもよい。その場合も、よりスクランブルモード情報を高信頼に格納することができる。さらにスクランブルモード情報を高信頼に書き込むために、強力なエラー訂正符号をつけて書き込むこともできる。またスクランブルモード情報の書き込み位置を奇数箇所にした場合は、多数決で必ず決まるため、処理が容易になるというメリットがある。本発明によれば、上記特徴を有するディスクと該ディスクに記録する装置の提供が可能となる。
【００４２】
まず、インターフェイス３１１から２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ１５０１）。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ１５０２）、ＲＡＭ１４０２領域A１４０８に書き込む（ステップ１５０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ１５０４）、終了であれば全部で３２セクタになるように、ダミーデータで構成された残りのセクタを追加する（ステップ１５１７）。ファイルの最後でない場合は、３２セクタそろったか確認し（ステップ１５０５）、３２セクタ揃うまでステップ１５０１〜１５０５を繰り返す。３２セクタ揃ったら、ＩＤ付加回路１４０１ではさらに、図１１に示すように、３２論理セクタ１１０１〜１１０６およびＥＤＣ１１０７〜１１１２に対して、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を付加する（ステップ１５０６）。次に、モードビット２００１が検査され、今書き込みを行うディスクは、ランダムシードスクランブルに対応しているか判定する（ステップ１５０７）。
【００４３】
対応していない場合には、セレクタ２００２は、スクランブルしないユーザデータをエラー訂正検出回路へ転送する。対応している場合には、スクランブル回路２６０１でスクランブルを行う。スクランブル回路２６０１では、シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのシード１１１４を付加情報７１９ｂｙｔeの先頭に付加し（ステップ１５０８）、第1の実施形態で説明したランダムシードスクランブルを行う（ステップ１５０９）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００４４】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ１５１０）。さらに、左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する（ステップ１５１１）。
【００４５】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B（１４０９）からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ１５１２）、ラン長制限符号化する（ステップ１５１３）。
【００４６】
ラン長制限符号されたシーケンスをＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ１５１４）。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ１５１５）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、ステップ１５０７からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはＲＡＭ１４０２に再び格納され、エラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。
【００４７】
なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ１５１５および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。本実施形態のように書き込み処理を行うことにより、ランダムシードスクランブルのシード１バイトは図１２の１２０１に示すように、ＢＩＳ領域内に書き込まれることとなる。また、本実施形態のようにランダムシードスクランブルのシードの一部に隣接トラック間で必ず異なるビットを使用することにより、ＩＤなどをシードとしたＭ系列加算によるスクランブルを行わなくても、隣接トラックと同じデータを書込むことを防ぐことができ、隣接トラックとの相関を少なくすることができるので、サーボなどに対するデータ領域からのノイズを削減することができる。なお、本第2の実施形態ではセクタＩＤのｂ７とｂ８を用いたが、隣接トラック間で異なる値をとることが保証されているものであればなんでも良く、トラック番号などがＩＤ中に存在すれば、トラック番号などを用いても良い。現行のＤＶＤ−ＲＡＭのスクランブルで用いられているＭ系列のシードのようにＩＤの一部をトラック情報を与える値としてシードの一部に用いても良い。
【００４８】
次に再生時の処理手順について図１６を参照して説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う（ステップ１６０１）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ１６０２）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ１６０３）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ１６０４）。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する（ステップ１６０５）。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い（ステップ１６１４）、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５を削除して（ステップ１６１５）、ステップ１６１１に飛ぶ。誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤでない場合には、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ１６０６）。
【００４９】
本デスクランブル回路２６０２は、図２１に示すように、ランダムシードデスクランブル回路７０３を含む。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、読み出しを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ１６０７）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ１６０１に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ１６０８）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ１６０９）。デスクランブル回路３１０内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値はそのままであるので、続けてデスクランブル処理を行うことができる。デスクランブル終了後、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に格納されたデータから、ＩＤ削除回路１４０７でスクランブル用シード１１１４、ＩＤなどの付加情報１１１５を削除する（ステップ１６１０）。
【００５０】
その後、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を用いて、ユーザデータ１１０１〜１１０６にエラーのないことを確認し（ステップ１６１１）、ＥＤＣ１１０７〜１１１２を削除して（ステップ１６１２）、ユーザデータをインターフェイス３１１へ出力する（ステップ１６１３）。このように第２の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第２の実施形態では、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅに１ｂｙｔｅのシードを付加させたが、論理セクタ2Kbyte毎にシードを付加させ、論理セクタ毎にランダムシードスクランブルを行うこともできる。また論理セクタ毎にスクランブルする場合でも、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。
【００５１】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。また本実施形態にて示したように、ユーザデータに対応するＩＤなどの付加情報がユーザデータよりも先にデスクランブル処理されることが望ましい。このようにすることにより、ＩＤを早く確認することができるので、ＩＤが誤っている場合の再読み込みを早く行うことができる。また、本実施形態で示したようにデータスクランブル前にＩＤを確認し、そこで所望のＩＤが得られた場合にはデータをデスクランブルせずに再生し、所望のＩＤが得られなかった場合はデスクランブルを行ってからＩＤを確認し、所望のＩＤが得られたら、データもデスクランブルして再生することにより、ランダムシードスクランブルを用いて記録されているディスクも、用いないで記録されているディスクも気にすることなく再生できる。また本方式を用いれば、ディスク単位ではなく、スクランブルされているＥＣＣブロックとスクランブルされていないＥＣＣブロックとが1枚のディスクの中に混在している場合でも、気にすることなく再生できる。本発明によれば、該ディスク、該ディスクを再生する装置の提供が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態においては、1論理セクタのＥＤＣチェック結果のみで判定を行ったが、複数論理セクタまたは１ＥＣＣブロック分のＥＤＣチェック結果がすべてＯＫの場合には、データにスクランブルがかかっていないと判定しても良い。この場合、ＥＤＣの誤検出による判定ミスの確率を減らすことができる。
【００５３】
次にＥＣＣブロック６４ＫＢｙｔｅの中の一部のセクタのみを書き換える場合の処理手順について図３１を参照して説明する。まず、インターフェイス３１１から書き換えを行うべき２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１が入力される（ステップ３１０１）。ＩＤ付加回路１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータ１１０１に、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）１１０７を付加し（ステップ３１０２）ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に書き込む（ステップ３１０３）。ファイルの終了か確認し（ステップ３１０４）、終了でなければステップ３１０１に戻り、ファイルの最後までデータを読み込む。ファイルの終了の場合、光ディスク３０１から書き込みを行うＥＣＣブロックのデータを読み出す（ステップ３１０５）。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し（ステップ３１０６）、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する（ステップ３１０７）。４ｋｂｙｔｅ相当の物理セクタを１６セクタ分まとめて読み出し、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたシード１１１４およびＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅ１１１５の誤り訂正処理を行う（ステップ３１０８）。誤り訂正処理の終了したＩＤが書き込みを行いたいＥＣＣブロックのＩＤかを確認し（ステップ３１０９）、ＩＤが一致した場合は、ＬＤＣ領域のエラー訂正処理を行い（ステップ３１２３）、ステップ３１１４に進む。ＩＤが一致しない場合は、誤り訂正処理の終了したＢＩＳ領域のデータをデスクランブル回路２６０２に転送し、デスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する。（ステップ３１１０）。ＢＩＳ領域のデータ入力前には、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８はすべて“０”クリアされている。
【００５４】
ＢＩＳ領域のデスクランブル終了後、ＬＤＣ領域のデスクランブル開始まで、２次デスクランブル回路７０４内の１ビットシフトレジスタ８０１〜８０８の値は保たれる。次にデスクランブルされたＢＩＳデータに含まれているＩＤが、書き込みを希望しているセクタのＩＤであるかを確認する（ステップ３１１１）。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤと異なる場合、再度ステップ３１０５に戻り、媒体からデータを読み出す。読み出したＩＤが希望しているセクタのＩＤである場合、エラー検出／訂正回路３０８において、ＬＤＣ領域に格納されたユーザデータの誤り訂正処理を行う（ステップ３１１２）。誤り訂正処理が終了したら、ＲＡＭ１４０２の領域B１４０９からＬＤＣ領域のデータをデスクランブル回路３１０に転送し、デスクランブルを行い（ステップ３１１３）、ステップ３１０３にて書き込みが行われていないセクタのみ、ＲＡＭ１４０２の領域A１４０８に一時格納する（ステップ３１１４）。
【００５５】
これで、書き込みを行う１ＥＣＣブロック分のデータが揃うことになる。次にスクランブル回路２６０１では、まず挿入されているディスクがスクランブル対応ディスクかをチェックし（ステップ３１１５）、スクランブル対応ディスクでなければステップ３１１８に進む。スクランブル対応ディスクであれば、ランダムシードスクランブルを行う。シード生成器２６０３により与えられる１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４を付加し（ステップ３１１６）、スクランブルする（ステップ３１１７）。図１１の矢印１１１６に示すように、左上部から順にシード１１１４、付加情報１１１５、ユーザデータ１１０１の順にスクランブルし、エラー訂正符号化回路３０７に転送する。
【００５６】
次にエラー訂正符号化回路３０７では、ＲＡＭ１４０２内の領域A１４０８に格納された１ｂｙｔｅのランダムシードスクランブル用のシード１１１４と７１９ｂｙｔｅの付加情報１１１５をスクランブルしたものを、３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９内の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。次に、ＥＤＣを付加した論理セクタを8セクタ分ずつまとめ、それを２１６ｂｙｔｅずつ７６個に分ける。それぞれを［２４８，２１６，３３］ＲＳ符号に符号化し、8セクタ分まとめて図１２中、網掛けで示す（Ａ）のＬＤＣ領域１００１（３８ｂｙｔｅ×４９６ｂｙｔｅ）に並べる。同様に8セクタずつまとめて、（Ｂ）１００２，（Ｃ）１００３，（Ｄ）１００４のＬＤＣ領域も埋める（ステップ３１１８）。
【００５７】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域Bからデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し（ステップ３１１９）、ラン長制限符号化する（ステップ３１２０）。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ３１２１）。残りのエラー訂正符号化されたデータに関しても同様に、４ｋｂｙｔｅ単位の“物理セクタ”毎に処理され光ディスク上に書き込まれる。その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３１２２）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、ディスクがランダムシードスクランブルに対応している場合、シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。
【００５８】
すなわち、ステップ３１１５からやり直す。その場合、ＲＡＭ１４０２の領域Aに格納されたデータが、スクランブル２６０２でスクランブルされる。スクランブルされたデータはエラー訂正符号化回路３０７で再びエラー訂正符号が付加される。エラー訂正符号が付加されたデータは、物理セクタに変換され、ラン長制限符号化された後、再度、光ディスク３０１に書き込まれる。なお、信頼性よりもスピードが重視されるＡＶシステムのような場合には、ステップ３１２２および再スクランブルによる再書き込みのステップを省略することも可能である。
【００５９】
次に第３の実施形態について図２８、図３０を参照して説明する。図３０は、本第３の実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。３００１は、光ディスク３０１の最内周のトラックであり、３００１〜３００２には、各ＥＣＣブロックの書き換え回数が記録されるようになっている。本第３の実施形態の光ディスク３０１は、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれており、最内周トラック３００１〜トラック３００２もまた、図２２に示すフォーマットにしたがって書かれている。本実施形態においても、最内周に書き換え回数記録エリアを設けることにより、書き換え回数記録エリアの信頼性を高めている。図２２に示すフォーマットでは、図１１に示すように３２論理セクタ（３２＊２０４８ｂｙｔｅ）分のデータを格納できる。この３２＊２０４８ｂｙｔｅを１７ビットずつの大きさに分け、書き換え回数記録エリアとする。この１７ビットの書き換え回数記録エリアは、ディスク全体のデータ記録用ＥＣＣブロックに1つずつ対応づけられて、好ましくは約１３万回の書き換えまでカウントできるようになっている。光ディスクの工場出荷時には１が書き換え回数として書込まれている。１つのＥＣＣブロックで３０８４０個のＥＣＣブロックのデータを管理できる。２２．５Ｇｂｙｔｅの光ディスクを管理するためには、１２ＥＣＣブロック分の書き換え回数記録エリアが必要になる。最内周トラック３００１から１２ＥＣＣブロック分のトラック（トラック３００２まで）が書き換え回数記録エリアとして用意される。
【００６０】
図２８は、本第３の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。マイコン１４０６内には、現在挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部としたランダムシードスクランブルに対応しているかどうかを示す情報ビット２８０５がある。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【００６１】
メモリ２６０４は、図２３に示すように、光ディスク３０１のトラック３００１〜３００２から読み出した書き換え回数を記録するメモリ２３０１と、１ビットレジスタ２３０２、インバータ２３０３により構成されている。データの書き込み時にランダムシードスクランブル用のシードが要求されると、CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。
【００６２】
次に本第３の実施形態では、好ましいラン長制限符号の系列を得るために第２のシードを用いて再スクランブルを行う。再スクランブル用のシードが要求されると、再度CLOCK２３０４が入力され、１ビットレジスタ２３０２の値が反転する。書き換え回数記録メモリ２３０１に記録されている、書き込みを行うECCブロックの書き換え回数の下位７ビットと１ビットレジスタ２３０２の値をあわせた８ビットがランダムシードスクランブルのシードとしてスクランブル回路２６０１に出力される。最初に与えられる第１のシードと第２のシードは下位１ビットのみが反転している。なお本シード生成器は１例であり、シフトレジスタ２３０２を2ビット以上にして、1回の書き込みにつき4通り以上のシードの選択ができるようにしても良い。
【００６３】
以下、図２８に示した光ディスク装置における動作について説明する。まず電源ＯＮ時、または光ディスクの挿入時の動作について、図３２をもとに説明する。まず、光ディスク装置に電源が入れられると（ステップ３２０１）、光ディスク装置２８０１は光ディスク３０１が装置内に入っているかを確認する（ステップ３２０２）。入っていなければ、ステップ３２０２を繰り返し、光ディスク３０１が挿入されるのを待つ。光ディスクが挿入されると（ステップ３２０３）、書き換え回数記録エリア（トラック３００１〜トラック３００２）に書かれているディスク全体のＥＣＣブロックの書き換え回数情報を読み出す（ステップ３２０４）。まずラン長制限符号復号し（ステップ３２０５）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０７）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ３２０８）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。
【００６４】
ＩＤが書き換え回数記録エリアのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ３２０９）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１０）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、挿入されている光ディスクが書き換え回数をシードの一部とするランダムシードスクランブルに対応していない場合なので、情報ビット２８０５をリセットして（ステップ３２１７）終了する。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ３２１１）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ３２１２）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ３２０４からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ３２１３）、ＥＤＣを削除して（ステップ３２１４）、情報ビット２８０５をセットして（ステップ３２１５）、メモリ２６０４に書き換え回数のデータを格納する（ステップ３２１６）。電源ＯＮ時またはディスク挿入時の動作を終了し、ホストインターフェイスからコマンドが与えられるのを待つ。
【００６５】
次に記録時の動作について、図２２に示すフォーマットおよび図３３、図３４、図２４に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【００６６】
まず、図３３に示すようにインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、ＩＤ付加回路１４０１では、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報を生成して、エラー訂正符号化回路３０７に入力するとともに、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３のＢＩＳ領域の中の格納場所に格納する（ステップ３３０１）。領域Ａ２８０２および領域Ｂ２８０３は、それぞれ図２２に示すようにデータを格納するように分けられており、付加情報は、１００５、１００６、１００７で示されるＢＩＳ領域に格納される。ＢＩＳ領域には、ランダムシードスクランブルのシードを格納するシード格納領域２２０１が設けられており、２物理ブロックに１バイトのシードが格納できるように作られている。次に情報ビット２８０５を参照し（ステップ３３０２）、現在書き込みを行おうとしている光ディスクがランダムシードスクランブルに対応していなければ、図２４のステップ２４０１に進み、インターフェイス３１１から３２セクタ分のユーザデータを読み込んだ後、固定シードによる第1次スクランブルを行い（ステップ２４０２）、エラー訂正符号化した後（ステップ２４０３）、ＲＡＭ１４０２に書き込み（ステップ２４０４）、同期信号を付加した後（ステップ２４０５）、ラン長制限符号化して（ステップ２４０６）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる（ステップ２４０７）。
【００６７】
その後、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ２４０８）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、ステップ２４０６からやり直す。すなわち、ＲＡＭ１４０２上のデータをラン長制限符号に変換するところからやり直す。
【００６８】
情報ビット２８０５がセットされていて、現在書き込みを行っている光ディスク３０１がランダムシードスクランブルに対応しているときは、まずメモリ２６０４から書き込みを行うＥＣＣブロックに対応する書き換え回数を読み出し（ステップ３３０３）、書き換え回数に“1”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３３０４）。この時、書き換え回数が一定の値、たとえば８万回を超える場合には、媒体劣化により信頼性が低くなることを予想して異なる物理的なセクタへの置き換え処理を行う。そのため代替セクタ処理（ステップ３３０８）を行い、再度ステップ３３０１に戻り、ＩＤなどを付け直して記録処理をやり直す。書き換え回数が一定の値以下の場合、インターフェイス３１１から３２論理セクタ分のユーザデータを読み込み（ステップ３３０６）、まずスクランブル回路２６０１に送られ、ＩＤの一部などを使った固定シードによるＭ系列の加算による第1次スクランブルを行う（ステップ３３０７）。ステップ３３０９以降の処理は、2物理ブロックずつ処理を行う。１物理ブロックは、図２２上で３１段（1段は縦方向の１バイト分）分を示す。
【００６９】
まず最初の2物理ブロックを処理する場合について説明する。“1”だけ加算された書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３０９）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１０）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３３１１）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３１２）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３１３）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３１４）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３３１５）。同期信号を付加し（ステップ３３１６）、ラン長制限符号化する（ステップ３３１７）。
【００７０】
次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３３１８）。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３３１９）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３３２０）。最初の2物理ブロック分のユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルする（ステップ３３２１）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３３２２）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３３２３）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３３２４）。同期信号を付加し（ステップ３３２５）、ラン長制限符号化する（ステップ３３２６）。ステップ３３１７とステップ３３２６で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３３２７）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３３２８）。
【００７１】
ここで、性質の良いシーケンスの選び方としては、（１）最大マーク、最大スペースの大きさが小さいものを選ぶ。（２）符号の低域周波数成分の低いものを選ぶ。（３）最小マーク、最小スペースの発生頻度の少ないものを選ぶなどいろいろな方法が考えられる。
【００７２】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す。（ステップ３３２９）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３３３０）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３３３１）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７３】
しかし、データを記録する途中で何らかの理由により記録に失敗した場合、同じ場所に同じデータを書込むと媒体の劣化が起こる。したがって、この場合シードを変えて再スクランブルを行い、データの書き込みをやり直す。すなわち、図３４に示す処理を行う。まず、メモリ２６０４に格納された対応するＥＣＣブロックの書き換え回数を読み出し（ステップ３４０１）、書き換え回数に“１”を加えメモリ２６０４に格納する（ステップ３４０２）。書き換え回数の下位7ビットと1ビットレジスタ２３０２の出力からなる第1のシードを、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４０３）。このとき、書き換え回数は1だけ加算されているのでシードは1回目のときとは必ず異なるシードとなる。次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４０４）。次にＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２内に格納されている最初の2物理ブロック分のランダムシードスクランブルされたデータをデスクランブルする（ステップ３４０５）。
【００７４】
次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第1のシードでセットする（ステップ３４０６）。次にデスクランブルされたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印１００９の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４０７）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４０８）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４０９）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２に書き込む（ステップ３４１０）。同期信号を付加し（ステップ３４１１）、ラン長制限符号化する（ステップ３４１２）。次に第1のシードに対し下位1ビットのみが反転している第2のシードをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３内の図２２に示すシード２２０１のひとつ、今処理を行っている物理ブロック内のシード（一番上のシード）に格納する（ステップ３４１３）。
【００７５】
次に現在処理している最初の2物理ブロック内のＢＩＳ領域のデータをエラー訂正符号化回路３０７で、［６２，３０，３３］ＲＳ符号化する（ステップ３４１４）。次にランダムシードスクランブル回路のシフトレジスタを第２のシードでセットする（ステップ３４１５）。ステップ３４０５で得られたユーザデータをランダムシードスクランブルする。このとき、図２２に示す、記録再生順の矢印の順番でランダムシードスクランブルされる（ステップ３４１６）。処理を行っている物理ブロックが、7，8セクタ目または１５，１６セクタ目の場合（ステップ３４１７）、ユーザデータが途中までしかないので[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し（ステップ３４１８）、ＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３に書き込む（ステップ３４１９）。同期信号を付加し（ステップ３４２０）、ラン長制限符号化する（ステップ３４２１）。ステップ３４１２とステップ３４２１で作られた2つのラン長制限符号上のシーケンスのうち、性質のよいものを選び（ステップ３４２２）、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込む（ステップ３４２３）。
【００７６】
次に、選ばれたシーケンスが第2のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ｂ２８０３から領域Ａ２８０２に移す。また、選ばれたシーケンスが第１のシードから生成されたものである場合は、シード、およびランダムシードスクランブルされたシーケンスをＲＡＭ１４０２上の領域Ａ２８０２から領域Ｂ２８０３に移す（ステップ３４２４）。１ＥＣＣブロック分終了するまで、繰り返す（ステップ３４２５）。１ＥＣＣブロック分終了したら、光ディスクにデータが正常に書き込まれたか、書き込んだデータを読み出してＲＡＭ上のデータと比較する（ステップ３４２６）。正常に光ディスク３０１上に１ＥＣＣブロック分のデータが記録された場合、処理が終了する。
【００７７】
次に再生時の動作について、図２５の処理手順を参照しながら説明する。まず光ディスク装置２８０１は光ディスクからデータを読み出す（ステップ２５０１）。まずラン長制限符号復号し（ステップ２５０２）、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ２５０３）。ＢＩＳ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０４）、ＢＩＳ領域に書かれているＩＤを確認する（ステップ２５０５）。本第３の実施形態においては、ＢＩＳ領域はスクランブルされていないので、デスクランブル処理は行われない。ＩＤが読み出し要求にあったＥＣＣブロックのものであれば、ＬＤＣ領域のエラー訂正を行い（ステップ２５０６）、ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０７）。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、ステップ２５１０に進む。ＥＤＣによりエラーが検出された場合には、データをデスクランブルして（ステップ２５０８）、再度ＥＤＣによるエラー検出を行う（ステップ２５０９）。ＥＤＣによりエラーが検出されたら、ステップ２５０１からやり直す。ＥＤＣによりエラーが検出されない場合には、付加されていたシード、ＩＤ情報などを削除して（ステップ２５１０）、ＥＤＣを削除して（ステップ２５１１）、インターフェイス３１１から復号したユーザデータを出力する（ステップ２５１２）。このように制御することにより、1枚のディスクにランダムシードスクランブルされている領域とそうでない領域が混在する場合でも、特にそれを示すフォーマット上の特別なビットなどを設けることなく、簡単に読み出しを行うことができる。
【００７８】
次に電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の動作について、図３６に示す処理手順を参照しながら、説明する。電源ＯＦＦ命令または光ディスク取り出し命令発生時、光ディスク装置２８０１は、まず情報ビット２８０５を参照し（ステップ３６０３）、情報ビット２８０５がクリアされている場合にはステップ３６０６に進む。情報ビット２８０５がセットされている場合には、メモリ２６０４のデータを読み出し（ステップ３６０４）、書き換え回数記録エリアに対応する書き換え回数カウントをすべて１だけカウントアップする（ステップ３６０５）。その後、図３３の書き込みシーケンスのステップ３３０７以降の書き込みシーケンスに従いメモリ２６０４に格納されていた書き換え回数をディスク３０１のトラック３００１から３００２に書き込み（ステップ３６０６）、その後、光ディスクの取り出し、電源ＯＦＦを行う（ステップ３６０６）。
【００７９】
本第3の実施形態にて示したように複数のＲＬＬシーケンスを生成した後で、シーケンスの特性の良いものを1つ選ぶことにより、性質の良いシーケンスからなるディスクを作る技術は、特にＲＯＭディスク作成装置において有効である。ＲＯＭディスク作成装置においても、本第3の実施形態と同様に構成できる。
【００８０】
また第3の実施形態によれば、複数のシーケンスから選ぶことにより、より性質の良いラン長符号シーケンスを得ることができる。
【００８１】
次に第４の実施形態について図１８および図１３を参照して説明する。図１８は、本第４の実施形態に示される光ディスク装置２８０１の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行うインターフェース、１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、３０７はユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。２６０１はデータをランダム化するスクランブル器であり、このスクランブル器は、第1の実施形態で説明したものであり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。３０５はスクランブル処理されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。
【００８２】
また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３１０はスクランブル器３０９にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻す第1の実施形態でも示されたデスクランブル回路であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードデスクランブル器を含む。３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。２６０３は、スクランブル器３０９に書き込み処理のたびに、新たなシードを生成して与えるシード生成器である。
【００８３】
以下、図１８に示した光ディスク装置における動作について図１７を参照して説明する。まず記録時、ホストインターフェイス３１１から入力されたユーザデータにＩＤ付加器１４０１にてＩＤなどの記録するのに必要な付加情報を付加する。その後、エラー訂正符号化回路３０７にてエラー訂正符号化し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットにしたがって格納した後、物理セクタ単位で読み出し、固定シードによるスクランブルを行った後、シード生成器２６０３から与えられたシードをＲＡＭから読み出すデータの先頭に付加してランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。その後、光ディスクに正常に書込めたか、読み出して確認する。正常に書込めていなかった場合には、ＲＡＭ１４０２に格納されているデータにたいし、再度固定シードを用いたスクランブルを行い、シードを変えてランダムシードスクランブルを行い、ラン長制限符号化回路３０５にてラン長制限符号化して、光ディスク３０１に書込む。光ディスクに書込む際には、図１３に示すフォーマットにしたがって書込む。すなわち、セクタ生成のために、光ディスク上に形成されているＨｅａｄｅｒ３７０２、Ｍｉｒｒｏｒ３７０３に続いて書込み開始タイミングのずれを吸収するＧａｐ３７０４、Ｇｕａｒｄ３７０５、再生クロックを生成するためのＶＦＯ領域３７０６、バイト同期を取るためのＰＳ３７０７に続いて、スクランブル後のシード１バイト３７０８が書き込まれる。
【００８４】
その後、ユーザデータが図１２のフォーマットにしたがって、書込まれる。またシードの格納場所としては、図１２に示すＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７のうち、使われていない領域に埋め込んでも良い。次に、再生時の動作について説明する。再生時は、まず光ディスクから読み出したデータをラン長制限符号復号回路に３０６で復号し、シードをデータの先頭位置３７０８、またはＢＩＳ領域１００５、１００６、１００７から取り出し、デスクランブル回路３１０にてランダムシードデスクランブル、固定シードスクランブルのデスクランブルを行い、ＲＡＭ１４０２に格納する（ステップ３２０６）。エラー訂正回路３０８にてエラー訂正処理を行い、付加されていたＩＤ情報などを削除して、ホストインターフェイスに出力する。
【００８５】
本実施形態に示すようにランダムシードスクランブルをエラー訂正回路より媒体側に置くことにより、書き直し処理においてエラー訂正符号化処理を省くことができるので、高速に書き直し処理を実行できる。
【００８６】
次に第５の実施形態について、図２６を参照して説明する。第５、第６、第７の実施形態はエラー訂正符号化回路などを内蔵する既存の光ディスク制御ＬＳＩにより制御される光ディスク装置に、ランダムシードスクランブルを適用する方法について述べる。まず、第５の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２６０５は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりもホストインターフェイス側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２６０５にはホストコンピュータとのデータ入出力制御を行う２６１０と、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９、ホストコンピュータのインターフェイス回路と同様の信号を出力し、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１上のインターフェイス回路３１１とのデータ入出力制御を行うインターフェイス回路２６０８を含む。シード生成器２６１３、スクランブル回路２６０７、デスクランブル回路２６０９は、第2の実施形態にて説明したものと同じである。また、マイコン１４０６は、スクランブルＬＳＩ２６０５内のコントロール回路２６１４に接続され、該コントロール回路２６１４は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６１３、スクランブル２６０７等を制御する。
【００８７】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについてのデータの大きさ、記録場所のＩＤなどの情報を与えられると、インターフェイス２６０８を通して、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に与えられた情報をそのまま伝える。次にインターフェイス２６１０から、第1の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、シード生成器２６１３は新しいシードを生成し、スクランブル回路２６０７に渡す。スクランブル回路２６０７では、1論理セクタ分のユーザデータの先頭にシードを付加し、スクランブルを行う。スクランブル後のシーケンスの最初の1バイトは、マイコン１４０６によって読み出され、続く２０４８ｂｙｔｅのスクランブル後のシーケンスはインターフェイス２６０８を通して光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に転送される。次に第2の1論理セクタ分（２０４８ｂｙｔｅ）のユーザデータを受け取ると、その論理セクタが前期第1の論理セクタと同じＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成しない。
【００８８】
その論理セクタが前期第1の論理セクタと異なるＥＣＣブロックに書かれるべきデータの場合、シード生成器２６１３は新しいシードを生成する。このようにして１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込む。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタ情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。マイコン１４０６は、ＲＡＭ１４０２上のＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７の中の前記付加情報７２０ｂｙｔｅ中の固定値で書かれるリザーブ領域に、さきほど読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを書き込む。マイコン１４０６によって書き込まれた１ｂｙｔｅを含む付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００８９】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９０】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを含むＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、まずマイコン１４０６がＢＩＳ領域に格納されたスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅを読み出し、該１ｂｙｔｅが格納されていたＲＡＭ上のデータをリザーブ領域の固定値に戻す。それからＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてエラーチェックを行った後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅをインターフェイス３１１、２６０８を経て、デスクランブル回路２６０９に転送する。マイコン１４０６は、ＢＩＳ領域から読み出したスクランブルされたシーケンスの最初の１ｂｙｔｅをユーザデータ２０４８ｂｙｔｅの先頭に付加し、デスクランブルを行う。デスクランブルされたシーケンスは、インターフェイス２６１０からホストコンピュータに転送される。
【００９１】
このように第５の実施形態の構成とすることにより、エラー訂正処理終了後にスクランブルを解除しているので、ランダムシードスクランブルのエラー伝播によるエラー訂正能力の劣化は発生しない。また、第５の実施形態では、１ＥＣＣブロックでは各論理セクタが同じシードを用いてランダムシードスクランブル処理したが、１ＥＣＣブロック６４Ｋｂｙｔｅを連続してスクランブルする方法も考えられる。また論理セクタ毎に異なるシードを用いてランダムシードスクランブル処理する方法が考えられる。この場合はＢＩＳ領域にスクランブル後の先頭バイトの格納を行う領域として、３２ｂｙｔｅの領域を確保する必要がある。
【００９２】
また、ランダムシードスクランブルはエラー伝播が発生するので、エラー訂正不能な場合に少しでもデータを救済することを考えると、エラー訂正符号化よりユーザ側でスクランブル処理を行うことが望ましい。
【００９３】
次に第６の実施形態について、図２７を参照して説明する。第６の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理を行うスクランブルＬＳＩ２７０１は、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１よりも光ディスク媒体側に置かれる。スクランブルＬＳＩ２７０１にはラン長制限符号の復号回路２７０４、２７０６と、符号化回路２７０２、２７０５、スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７、シード生成器２７０８を含む。スクランブル回路２７０３、デスクランブル回路２７０７は、第３の実施形態にて説明したものと同じである。シード生成器は第2の実施形態で説明したものと同じである。
【００９４】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成し、ＲＡＭ１４０２に図１２に示すフォーマットで書き込む。図１２に示す３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に書き込む。ＩＤ付加回路１４０１で生成した付加情報７２０ｂｙｔｅを３０ｂｙｔｅずつ［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、２４個に分ける。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【００９５】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にエラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３]ＲＳ符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。
【００９６】
次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、スクランブルＬＳＩ２７０１に転送される。スクランブルＬＳＩ２７０１では、ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータを復号回路２７０４でユーザデータに戻す。シード生成器２７０８で生成した１ｂｙｔｅのシードは、ＢＩＳ領域のリザーブ領域に埋め込まれ、ランダムシードスクランブル器のプリセット値として用いられる。復号されたユーザデータは、スクランブル器２７０３でスクランブル処理した後、再度符号化回路２７０２でラン長制限符号化される。ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【００９７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路２７０６においてラン長制限符号から復号し、ＢＩＳ領域に埋め込まれたシードが取り出される。取り出されたシードはデスクランブル回路２７０７内のランダムシードデスクランブル器のプリセット値として用いられる。デスクランブルされたシーケンスは再び符号化回路２７０５でラン長制限符号化され、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１に送られる。光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、再度ラン長制限符号を復号し、図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データをＲＡＭ１４０２に一時格納する。エラー検出／訂正回路３０８において、まず、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【００９８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行い、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７１９ｂｙｔｅを削除して、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第６の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１にスクランブルＬＳＩ２７０１を付加することにより、ランダムシードスクランブルを適用することができる。
【００９９】
次に第7の実施形態について図３５を参照して説明する。第７の実施形態においては、ランダムシードスクランブル処理は、マイコン１４０６でソフト的に処理される。
【０１００】
次に記録時の動作について、説明する。まずインターフェイス３１１から、書き込みを行うセクタについての情報を与えられると、光ディスク制御ＬＳＩ２６１１では、ＩＤ付加回路１４０１で前期セクタについての情報から、ＩＤ等のデータの識別アドレス情報およびコピープロテクト情報およびリザーブ情報などの付加情報７２０ｂｙｔｅを生成する。マイコン１４０６は数8で示される演算を行うことにより、シードを決定する。
【０１０１】
【数８】
ここで、ｋはｋ回目のシード生成であることを示す。ｎは適当な２５６と互いに疎である数である。マイコン１４０６により生成された１ｂｙｔｅのシードは、制御線３８０１を通してＩＤ付加回路１４０１で生成された７２０ｂｙｔｅの中のリザーブ領域に書込まれる。７２０ｂｙｔｅは、３０ｂｙｔｅずつ２４個に分けられる。エラー訂正符号化回路３０７では、この３０ｂｙｔｅずつのデータを［６２，３０，３３］ＲＳ符号化し、それぞれを図１２に示すＲＡＭ１４０２上の３つのＢＩＳ領域１００５、１００６，１００７に８符号語ずつ格納する。
【０１０３】
次にインターフェイス３１１から、２０４８ｂｙｔｅ（１論理セクタ分）のユーザデータ１１０１を読み込む。ＩＤ付加器１４０１では、インターフェース３１１から入力されたユーザデータに、４バイトのエラー検出符号（ＥＤＣ：Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）を付加し、ＲＡＭ１４０２に格納する。次にマイコン１４０６は制御線３８０２を通して数２で表される演算をＲＡＭに格納されたデータに対して行うことによりスクランブルを行う。
【０１０４】
【数２】
この演算において、ｂｉは読み込まれるｉ番目のユーザデータである。ＲＡＭ１４０２上のユーザデータの先頭から１ｂｉｔずつ、データを読み込み、ｂｉに代入することによって演算を行う。ｃｉはｉ番目の演算結果であり、スクランブル後の値である。マイコン１４０６は、ｃｉの値をＲＡＭに書込む。マイコンによって生成された１ｂｙｔｅのシードは数2を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。
【０１０６】
マイコン１４０６によるスクランブルが終了したら、エラー訂正符号化回路３０７に転送し、それを２１６ｂｙｔｅずつ[２４８，２１６，３３］ＲＳ（Rｅｅｄ Sｏｌｏｍｏｎ）符号に符号化し、図１２に示すＲＡＭ１４０２上の４つのＬＤＣ領域１００１、１００２、１００３、１００４に格納する。１ＥＣＣブロック分のユーザデータを読み込んでエラー訂正符号化したら、さらに左端に同期信号（ＳＹＮＣ符号）１００８を付加する。次に符号化回路３０５は、図１２に示される記録再生順を示す矢印１００９にしたがってＲＡＭ１４０２上の領域B１４０９からデータを読み出し、３１段（１段は縦方向の1バイト分）分を４ｋｂｙｔｅ分の“物理セクタ”として連続して読み出し、ラン長制限符号化する。ラン長制限符号化された４ｋｂｙｔｅ分のデータは、ＬＤドライバ１４０５、光ピックアップ３０２を経て光ディスク３０１に書き込まれる。
【０１０７】
次に再生時の処理手順について説明する。再生時は、光ピックアップ３０２によりデータを読み込み、リードチャネル３０４において2値化及び同期クロック生成を行う。復号回路３０６においてラン長制限符号から復号する。図１２に示す矢印１００９にしたがって、再生データはＲＡＭ１４０２に一時格納される。エラー検出／訂正回路３０８において、図１２に示すＢＩＳ領域に格納されたＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅの誤り訂正処理を行う。次に誤り訂正処理を行ったＢＩＳ領域に書かれているＩＤが、再生しようとしているＥＣＣブロックのＩＤであるか確認する。
【０１０８】
ここで、ＩＤが読み出しを希望しているＥＣＣブロックまたはセクタのＩＤであれば、ＬＤＣ領域の誤り訂正処理を行う。次にマイコン１４０６は、ＢＩＳ領域に書かれているシードを読み出し、数3の演算をＲＡＭ上に格納されたユーザデータに対して行う。
【０１０９】
【数３】
１ｂｙｔｅのシードは数３を演算する上でのｃ−７からｃ０の初期値として用いられる。ｂｉはスクランブル後のｉビット目の値、ｃｉは読み出されたシーケンスの先頭からｉビット目の値である。
【０１１１】
スクランブル終了後、ＩＤ削除回路１４０７でＩＤ等の付加情報７２０ｂｙｔｅを削除する。その後、ＥＤＣを用いてユーザデータ２０４８ｂｙｔｅのエラーチェックを行う。その後、ユーザデータ２０４８ｂｙｔｅは、インターフェイス３１１を経て、ホストコンピュータに転送される。このように第７の実施形態の構成とすることにより、既存の光ディスク制御ＬＳＩ２６１１を変更することなくソフトウエアのみの処理にてランダムシードスクランブルを適用することができる。そのため、既存の光ディスク制御ＬＳＩが搭載されているシステムにおいても、少ない変更を行うことにより、ランダムシードスクランブルを適用できる。
【０１１２】
次に第８の実施形態について説明する。一般に、コンピュータ用記録媒体として光ディスクを用いる場合には、オーディオ用として光ディスクを用いる場合よりも多くの書き換え回数に耐えられることが必要であるといわれている。それは、コンピュータがディスク内に書き込まれているＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）を頻繁に書き換えながらディスク管理を行うためであり、ＦＡＴが書き込まれている領域には、一般のデータが書きこまれる領域よりも10倍以上の書き換えが発生するといわれている。ところで本実施形態における光ディスクドライブ３９０４は、ファイル管理を光ディスクドライブ３９０４内で行うオブジェクトコマンド対応インターフェイスを持った光ディスクドライブであるとし、ホストコンピュータ３９０５からは、具体的な物理アドレスではなく、ファイル名で書き込み、読み出しを行うものとする。図３７は、本実施形態に用いられる光ディスク媒体３０１である。本光ディスク媒体３０１は、ランダムシードスクランブルを行って書き込まれる領域３７０２、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込まれる領域３７０１および３７０３に分けられている。３７０２と３７０３にはそれぞれ、ＦＡＴがスクランブルされた形と、スクランブルされない形で、それぞれ書き込まれる。
【０１１３】
図３９は、本第8の実施形態におけるＤＶＤ装置の概略ブロック図である。３１１は上位装置とのデータの入出力制御を行い、ファイル名と物理アドレスの変換を行う。１４０６はシステムを統括するマイコンである。マイコン１４０６は、インターフェイス３１１に接続され、インターフェイス311を制御する。またマイコン１４０６は、システム内のコントロール回路１４１１に接続され、該コントロール回路１４１１は図示せざる制御線を介して、シード生成器２６０３、エラー訂正符号化回路３０７、スクランブル２６０１等を制御する。１４０１はインターフェース３１１により与えられたユーザデータに、ＩＤなど、記録するのに必要な付加情報を付加するＩＤ付加器であり、１４０２はデータを一時的に貯えておくメモリ（ＲＡＭ）である。３９０２はデータをランダム化するスクランブル器である。このスクランブル器は、図４５に示すスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器およびランダムシードスクランブル器を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４５０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４５０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７によって制御される。３９０１は、スクランブル器３９０２内のランダムシードスクランブル器に書き込みのたびに異なるシードを与えるシード生成器である。３０７はスクランブルされたユーザデータに誤り訂正符号を付加するエラー訂正符号化回路、３０５はエラー訂正符号の付加されたユーザデータを光ディスク３０１に記録するのに適したラン長制限符号に変換する符号化回路、３０２は光ディスク３０１のデータの記録／再生を行うピックアップ、１４０３はディスクを回転させるスピンドルモータである。また、１４０４は光ピックアップ３０２等の制御を行うサーボである。
【０１１４】
３０４は、光ディスク３０１より読み出されたアナログ再生信号の波形等化処理、2値化及び同期クロック生成を行うリードチャネルである。３０６は、読み出されたラン長制限符号を復号する復号器、３０８はエラー訂正符号化回路３０７で付加されたエラー訂正符号をもとにエラーを検出して誤りを訂正するエラー検出訂正回路、３９０３はスクランブル器３９０２にて行われたランダム化を解除し、もとのユーザデータに戻すデスクランブル回路であり、このデスクランブル器は、図４６に示すデスクランブル器であり、固定シードのＭ系列生成器４６０１およびランダムシードデスクランブル器４６０３を含む。これは第1の実施形態で説明したものとほとんど同じであるが、ランダムシードデスクランブルをするかしないかを選択できるスイッチ４６０６がついている点が第1の実施形態と異なる。スイッチ４６０６は、マイコンによって制御されるランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４６０７によって制御される。１４０７はＩＤ付加器１４０１により付加されたＩＤなどの記録に必要な付加情報を削除し、ユーザデータのみにするＩＤ削除器である。
【０１１５】
図４０は、本第８の実施形態のシード生成器３９０１を示す図である。１３０１、１３０２はともに１ビットシフトレジスタ、１３０３は排他的論理和回路である。１ビットシフトレジスタ１３０１には、初期状態において全ゼロ以外の適当な値が入っている。データ書き込み時にシードを要求されると、ｃｌｏｃｋ（１３０５）が入力され、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２の値は左にシフトされる。１ビットシフトレジスタ１３０２には、排他的論理和回路１３０３の出力値が入力される。その後、１ビットシフトレジスタ１３０１、１３０２に入っているシードの値８ビットシード出力線１３０７を通して、シードとしてスクランブル回路３９０２に出力される。
【０１１６】
以下、図３９に示したＤＶＤ装置における動作について説明する。まず記録時の動作について、図３７に示す光ディスクおよび図４１に示す記録時の処理手順を参照しながら、説明する。
【０１１７】
まず、インターフェイス３１１から書き込みを行うファイル名およびファイルの大きさが入力されると（ステップ４１０１）、マイコン１４０６は、領域３７０３に格納されているＦＡＴを読み出し（ステップ４１０２）、書き込みを行うファイルの大きさから書き込みを行う物理アドレスを算出する（ステップ４１０３）。次にインターフェイス３１１から書き込みを行うデータを取り込み（ステップ４１０４）、ステップ４１０３で算出した物理アドレスにより示される領域３７０１内の場所にランダムシードスクランブルなしで書き込みを行う（ステップ４１０５）。
【０１１８】
次にＦＡＴを更新し、ランダムシードスクランブルなしでＦＡＴを領域３７０３に書き込む（ステップ４１０６）。次に同じＦＡＴをランダムシードスクランブルして領域３７０２に書き込む（ステップ４１０７）。次に領域３７０３に書き込んだＦＡＴを読み出し、エラーなく書き込めているかをチェックする（ステップ４１０７）。領域３７０３はスクランブルすることなく書き込んでいるので、領域３７０２よりも媒体劣化が早く、早くエラーが発生するようになる。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲内でおさまっている場合には、書き込み処理を終了する。ステップ４１０７でエラーがエラー訂正可能範囲より多くなっている場合には、領域３７０２に格納されているＦＡＴを読み出しデスクランブルして領域３７０４に格納する。以後ＦＡＴ領域として領域３７０４を使用する（ステップ４１０９）。次に書き込み処理を終了する。
【０１１９】
本第８の実施形態に示したように、ＦＡＴをスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。また書き換えが頻繁に起こらないデータ領域やＦＡＴの１つをスクランブルしない形で光ディスク媒体上に書き込んでおくことで、スクランブルに対応していない既存の光ディスク装置でデータの読み出しを行うことができる。
【０１２０】
次に第９の実施形態について、図３９、図４２、図４４を用いて説明する。第９の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第９の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２１】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、図４２に示すように書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０２をスクランブルを行って書き込む領域、書き込みを行う光ディスク媒体の一部４２０３をスクランブルを行わないで書き込む領域、として扱い、どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報をトラック４２０１に格納している。
【０１２２】
本情報は、実施形態２で示したスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５と同様に、複数箇所書き込み、強力なＥＣＣなどを用いて信頼性を高めることができる。本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４４に示すようにスクランブル対応領域を示すメッセージ（どのトラックからどのトラックがスクランブルを行って書き込む領域かという情報、またはどのトラックからどのトラックがスクランブルを行わないで書き込む領域かという情報）を、ホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。ホストコンピュータは書き換えの特に多いＦＡＴデータ、またはアプリケーションの性質上書き換え回数の特に多いデータをスクランブルを行って書き込む領域に書き込む。ホストコンピュータはステップ４３０１で得たスクランブル対応領域を示すメッセージを用いて、スクランブル対応の論理セクタナンバまたは物理セクタナンバを算出し、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータを当該スクランブルを行って書き込む領域のセクタに割り振り、書き込みコマンドを発行して書き込みを行う。本第９の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。
【０１２３】
次に第１０の実施形態について、図３９、図４３を用いて説明する。第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置のブロック図は、図３９で示される。ただし、本第１０の実施形態におけるＤＶＤ装置３９０４は、第９の実施形態におけるＤＶＤ装置同様、オブジェクトコマンド対応の光ディスクではなく、ファイル管理はホストコンピュータにて行い、書き込みコマンドでホストコンピュータにより指定された論理ブロックアドレス、または物理ブロックアドレスなどのアドレスに書き込みを行うＤＶＤ装置である。
【０１２４】
本実施形態のＤＶＤ装置３９０４は、本実施形態の光ディスク媒体は、第２の実施例同様、スクランブルに対応しているかどうかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。電源ＯＮ時、またはディスク媒体交換時、図４３に示すように、ＤＶＤ装置３９０４は、光ディスク媒体からスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５を読み出し、スクランブル対応光ディスクであることを示すメッセージをホストコンピュータに送信する（ステップ４３０１）。
【０１２５】
ホストコンピュータは、今書き込んでいる光ディスクがスクランブル対応光ディスクであるとき、ＦＡＴデータなど特に書き換えの多いデータや、アプリケーションで特に書き換えが多くなることがわかっているデータを書き込むとき、データをランダムシードスクランブルして書き込むようにＤＶＤ装置に対して指示を出す。
【０１２６】
具体的には、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対して出すコマンドバイト中の決められた１ビットにより、ランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをすることを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＮに制御し、データをスクランブルして指定されたアドレスに書き込みを行う。ＤＶＤ装置３９０４は、コマンドバイト中の前記決められた１ビットがスクランブルをしないことを示すものであれば、ランダムシードスクランブルＯＮ／ＯＦＦを示す信号線４５０７をＯＦＦに制御し、データをランダムシードスクランブルしないで指定されたアドレスに書き込みを行う。本第１０の実施形態に示したように、ＦＡＴや特に書き込みの頻繁に発生する領域をスクランブルして格納することにより、書き込みが頻繁に起こるＦＡＴデータを保護することができる。なお、ホストコンピュータがＤＶＤ装置に対してランダムシードスクランブルをするか、しないかを指定する方法は、前記コマンドバイト中の1ビットを使う方法のほかに、メッセージバイトとして他に送信する方法や、ホストがＤＶＤ装置内のインターフェイス部にある前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などがある。コマンドバイト中に空きビットがない場合には、これらの方法が有効である。特にＳＣＳＩなどのインターフェイスでは、前記メッセージバイト中の1ビットとして他に送信する方法が、ＡＴＡインターフェイスでは前もって決められた特定のレジスタの1ビットに特定の値を書き込む方法などが有効であると考えられる。
【０１２７】
次に第１１の実施形態について図３８を参照して説明する。本実施形態のＤＶＤ装置も図３９で示される。図３８は本第１１の実施形態の光ディスク媒体３０１を示す図であり、光ディスク媒体３０１の一部をカットして、断面を見せた図である。光ディスク３０１はｎ層の記録層を持っており、表面から３８０１、３８０２となり、最も表面から遠い層が３８０３である。一般に表面から最も遠い層３８０３は、それより奥に光を透過させる必要がないので、光を反射させる反射層として金属を使うことができるが、それよりも表面に近い層３８０１、３８０２は、それより奥に光を透過させる必要があるので、反射層として金属を使うことができず、流動現象が起こりやすくオーバーライトによる媒体劣化が起こりやすいという特徴がある。したがって、本実施形態においては、表面から１層目の記録層３８０１、２層目の記録層３８０２、・・・、表面からｎ−１層目の記録層は媒体劣化を防ぐためのランダムシードスクランブルを行って媒体上にデータを記録し、表面から１番奥のｎ層目の記録層３８０３はランダムシードスクランブルを行わずに記録するものである。各層の最内周のトラック３８０４には、第２の実施例同様、各層がランダムシードスクランブルに対応しているかを示すスクランブルモード情報２９０２、２９０３、２９０４、２９０５が記録されている。
【０１２８】
光ディスクドライブは、電源ＯＮ時、または、光ディスク媒体の交換時、または、アクセスしている層の移動時に、最内周にかかれている各層のスクランブルモード情報を読み出して、その値をマイコン内に保持し、書き込み時にランダムシードスクランブルを行ってから書き込むか、ランダムシードスクランブルを行わずに書き込むかを制御する。このようにすることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては第ｎ層目３８０３だけの1層の光ディスクとして取り扱うことが可能となり、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、ｎ層の記録層を備え、すべての層の書き換え回数を一定以上保証できる光ディスクとして取り扱うことができ、1層のみの光ディスク倍に比べ、ｎ倍の記録容量を持った光ディスクとして取り扱われる。このような光ディスクは、たとえば、記録層３８０３に画像、音声などの基礎データ、記録層３８０１、３８０２に補間データなどを入れることにより、ランダムシードスクランブルに対応していないＤＶＤ装置においては、画質、音質のあまりよくないデータのみが再生でき、ランダムシードスクランブルに対応しているＤＶＤ装置においては、高品質の画質、音質を再生できる光ディスク媒体として使用することもできる。
【０１２９】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、適用分野に関わらず、要旨を逸脱しない範囲で変更し実施し得ることは述べるまでもない。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスク上に記録すべき元データに、任意のシードデータを付加し、データのスクランブルを行うことにより、媒体劣化を防ぐことができるランダムシードスクランブルを次世代光ディスクに適用することができる。さらに、ランダムシードスクランブルが適用されているセクタとそうでないセクタが1枚の光ディスク上で混在している場合でも再生できる。またランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、ランダムシードスクランブルを採用していない装置でも、同じ光ディスクに読み書きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクランブル回路を示す図である。
【図２】本発明のデスクランブル回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＭ系列生成器の詳細回路図である。
【図６】本発明の第1の実施形態の２次スクランブル回路の詳細回路図である。
【図７】本発明の第1の実施形態のデスクランブル回路の詳細ブロック図である。
【図８】本発明の第1の実施形態の２次デスクランブル回路の詳細回路図である。
【図９】本発明の第1の実施形態の概念図である。
【図１０】次世代光ディスクの記録フォーマット図である。
【図１１】本発明の第2の実施形態のデータセクタフォーマット図である。
【図１２】本発明の第2の実施形態の記録フォーマット図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の記録フォーマットである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のシステムブロック図である。
【図１５】本発明の第2の実施形態の記録時の処理フローチャートである。
【図１６】本発明の第2の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態の概略ブロック図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のスクランブル回路のブロック図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態のデスクランブル回路のブロック図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態の記録フォーマットを示す図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態の書き換え回数記録メモリのブロック図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図２５】本発明の第３の実施形態の再生時の処理フローチャートである。
【図２６】本発明の第５の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２７】本発明の第６の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図２９】本発明の第２の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３０】本発明の第３の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３１】本発明の第２の実施形態の一部書き換え時の処理フローチャートである。
【図３２】本発明の第３の実施形態の電源ＯＮ時および光ディスク挿入時の処理フローチャートである。
【図３３】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３４】本発明の第３の実施形態の記録時の処理フローチャートの一部である。
【図３５】本発明の第7の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図３６】本発明の第３の実施形態の電源ＯＦＦ時および光ディスク取り出し時の処理フローチャートの一部である。
【図３７】本発明の第８の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図３９】本発明の第8から第１１の実施形態の光ディスクシステムのブロック図である。
【図４０】本発明の第8から第１１の実施形態のシード生成器の詳細ブロック図である。
【図４１】本発明の第8の実施形態の記録時の処理を示すフローチャートである。
【図４２】本発明の第９の実施形態の光ディスク媒体の模式図である。
【図４３】本発明の第１０の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４４】本発明の第９の実施形態の電源ＯＮ時またはディスク交換時の処理を示すフローチャートである。
【図４５】本発明の第8から第１１の実施形態のスクランブル器の詳細ブロック図である。
【図４６】本発明の第8から第１１の実施形態のデスクランブル器の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
101〜104：1ビットレジスタ
105〜109：排他的論理和回路
201〜204：1ビットレジスタ
205〜209：排他的論理和回路
301：光ディスク
302：光ヘッド
303：記録再生アンプ
304：データ再生回路
305：ラン長制限符号化回路
306：ラン長制限符号復号回路
307：エラー訂正符号化回路
308：エラー訂正回路
309：スクランブル回路
310：デスクランブル回路
311：ホストI／F
401：M系列生成器
402：排他的論理和回路
403：ランダムシードスクランブル器
404：ランダムデータ付加回路
405：2次スクランブル回路
501：排他的論理和回路
502〜５１６：1ビットレジスタ
601〜604：排他的論理和回路
605〜612：1ビットレジスタ
701：M系列生成器
702：排他的論理和回路
703：ランダムシードデスクランブル器
704：2次デスクランブル回路
705：ランダムデータ削除回路
801〜808：1ビットレジスタ
809〜812：排他的論理和回路
Claims (3)
- データにランダム化を行うためのシードデータを付加し、
データにシードデータを付加したデータの少なくとも1ビットのデータと、ランダム化された複数ビットのデータとを用いた演算により、少なくとも1ビットのランダム化されたデータを決める演算手段と、該ランダム化されたデータを記録媒体に書き込む書き込み手段とを備え、
書き換えを行うたびに前記シードデータは異なる値を用いて、かつ前記シードデータの一部にセクタ番号の一部又はトラック番号が含まれることとし、
さらに、第1のスクランブルしないで書き込むファイル管理情報と第2のスクランブルして書き込むファイル管理情報を生成するファイル管理情報生成手段と、
データ書き込み時には、同時に前記第1と第2のファイル管理情報を更新する書き込み手段と、
データ読み出し時には、前記第1のファイル情報のみをもちいてデータを読み出し、
第1のファイル情報にエラーが発生した場合には、第2のファイル管理情報からファイル管理情報を読み出す読み出し手段と、
前記第1のファイル管理情報が格納されていたのとは別の領域に、第1のファイル管理情報格納領域を作成するファイル管理情報格納領域生成手段を備えることを特徴とする記録再生装置。 - データにランダム化を行うためのシードデータを付加し、
データにシードデータを付加したデータの少なくとも1ビットのデータと、ランダム化された複数ビットのデータとを用いた演算により、少なくとも1ビットのランダム化されたデータを決め、
書き換えを行うたびに前記シードデータは異なる値を用いて記録される記録媒体から前記データを再生する再生装置であって、
複数ビットのランダム化されたデータを用いた演算により1ビットのランダム化解除データを求める演算手段を備え、
前記データは、少なくともIDとユーザデータを含み、
前記演算手段を使わずにデータを再生し、再生したデータのIDが読み出しを希望するIDであるかを判断する判断手段を備え、再生したデータのIDが読み出しを希望するIDであった場合にはそのまま再生を行い、再生したデータのIDが読み出しを希望するIDでない場合には、前記演算手段を用いてデータを再生することを特徴とする再生装置。 - データにランダム化を行うためのシードデータを付加し、
データにシードデータを付加したデータの少なくとも1ビットのデータと、過去のランダム化された複数ビットのデータとを用いた演算により、少なくとも1ビットのランダム化されたデータを決め、
書き換えを行うたびに前記シードデータは異なる値を用いて記録されている記録媒体から前記データを再生する再生装置であって、
複数ビットのランダム化されたデータを用いた演算により1ビットのランダム化解除データを求める演算手段を備え、
前記データは、少なくともユーザデータとエラー検出符号を含み、
前記演算手段を用いずにデータを再生し、再生したデータのエラーをエラー検出符号を用いて検出するエラー検出手段を備え、エラーが検出されない場合にはそのまま再生を行い、エラーが検出された場合には、前記演算手段を用いてデータを再生することを特徴とする再生装置。
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