JP4207876B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は光ディスク装置、特に記録すべきデータの最小データ量が設定された光ディスク装置におけるメモリ管理技術に関する。
光ディスクにデータを記録する際には、ホスト装置等の外部装置から供給された記録データをバッファメモリに一時的に記憶し、バッファメモリから記録データを読み出して光ピックアップに供給するが、DVD−RAM等はセクタフォーマットであって1ECCブロック(16セクタ)単位でデータを記録するため、バッファメモリには16セクタ分の記録データが格納されていなければならない。
下記の特許文献1には、光磁気ディスク装置においてバッファメモリに記録データ単位に満たない記録データが存在する場合に、ダミーデータを付与することで記録データ単位のデータ量とする技術が記載されている。
なお、DVD−RAMドライブにおいても、これに類似する技術として、バッファメモリに16セクタ分に満たない記録データが存在する場合、DVD−RAMに既に記録されているデータを読み出し、読み出したデータをバッファメモリに格納することで16セクタ分のデータとする技術が知られている。
図7及び図8には、従来のバッファメモリ100への記録データの格納方法が模式的に示されている。なお、バッファメモリ100のメモリ容量が7ECCブロック分存在するものとし、ホスト装置からのデータ長を0X10とし、ホスト装置からのライト(write)コマンドが論理ブロックアドレスLBAの0X1000E(16進数表示)からシーケンシャルに複数回連続するものとする。光ディスク装置のコントローラは、ホスト装置からライトコマンドを受け取り、バッファメモリ100の論理ブロックアドレス0X1000Eから0X1006Dまで受信した記録データを順次格納する。そして、シーケンシャルに次のライトコマンドをホスト装置から受け取るが、バッファメモリの空き領域は0X1006E〜0X1006Fのみであり、データ長0X10のデータを格納するだけの空き容量が存在しないため、この時点でバッファメモリはFULLであると判定し、ホスト装置からのデータを受信しない。すると、図7に示されるように、0X10000〜〜0X1000Dまでの空き領域(図中a領域)と、0X1006E〜0X1006Fまでの空き領域(図中b領域)が存在することとなり、16セクタ分に満たない記録データが存在することになるのでこのままではDVD−RAMに記録することができない。
そこで、コントローラは、図中a領域及びb領域を満たすべく、DVD−RAMのそれぞれのアドレスにアクセスし、該当アドレスに存在するデータを読み出してバッファメモリ100に格納する。図8には、DVD−RAMから読み出したデータでバッファメモリ100を満たした状態が示されている。以上のようにして16セクタ分の記録データがバッファメモリ100に格納されることとなり、コントローラはこれらのデータを16セクタ単位で読み出して光ピックアップに供給し、DVD−RAMに記録していく。
特開平7−296507号公報
しかしながら、バッファメモリ100がFULLと判定される毎に、バッファメモリを満たすためにDVD−RAMからデータを読み出す処理が必要となり、特にバッファメモリ100の先端領域と終端領域を満たすために2回の読み取り処理が必要となることから、ライトコマンドを受け取ってから全データの記録が完了するまでに時間を要してしまう問題があった。特に、近年ではバッファメモリ100の容量が増大する傾向にあるが、容量が大なるほど先端アドレスと終端アドレスが離れ、DVD−RAMからの読み出しアドレスが乖離することから、記録完了までの時間が増大してしまう。
本発明の目的は、ホスト装置等の外部装置から供給された記録データの記録完了までの時間を短縮することができる装置を提供することにある。
本発明は、所定の最小記録データ量で光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、外部装置から供給されたデータを一時記憶するバッファメモリと、前記バッファメモリの空き領域の容量が前記最小記録データ量に満たない場合に、前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続しているか否かを判定する手段と、前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続していると判定された場合に、空き容量分だけのデータを前記外部装置に要求し、該要求に応じて前記外部装置から供給されたデータを前記空き領域に格納することで前記最小記録データ量を前記バッファメモリに格納し、前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続していないと判定された場合に、論理アドレスが連続するデータを前記光ディスクから読み出して前記空き領域に格納することで前記最小記録データ量を前記バッファメモリに格納する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明では、外部装置から受ける記録命令に応じて、外部装置から供給されたデータをバッファメモリに格納し、その空き容量が最小記録データ量に満たない場合に、従来のように常に光ディスクから読み出したデータで空き容量を埋めるのではなく、次に外部装置から処理を要求されている記録命令に伴うデータの論理アドレスが直前にバッファメモリに格納したデータの論理アドレスと連続しているか否か(シーケンシャルなライトか否か)を確認する。もし、記録すべきデータの論理アドレスが連続している場合は、バッファメモリに残存する空き容量分だけのデータを外部装置に要求し、この部分的なデータで空き領域を埋めることで最小記録データ量を満たす。残存データに関しては、先にバッファメモリに格納されたデータを光ディスクへ記録し、バッファメモリの空き容量を確保した後に、バッファメモリに格納する。もし、論理アドレスが連続しない記録命令が来た場合は、従来どおりに最小記録データ量に満たない空き容量分のデータを読み出してバッファメモリに格納することで最小記録データ量を満たし、光ディスクへ記録する。また、ライトコマンドに応じて全てのデータを受信しバッファメモリに格納した後に空き領域が生じた場合も同様に、その空き領域のアドレスに該当する光ディスクのアドレスからデータを読み出してバッファメモリに格納することで最小記録データ量を満たし、光ディスクへ記録する。本発明では、論理アドレスが連続する連続的なライトコマンドに対し、最初のライトコマンド実行時にバッファメモリの先頭に生じた空き領域、及び最後のライトコマンド実行時にバッファメモリの終端に生じた空き容量を埋めるためのみに光ディスクにアクセスすればよく、記録するデータの容量が大きければ大きい程、光ディスクへのアクセス回数が大幅に低減される。
本発明では、バッファメモリに記録されるデータ量を最小記録データ量とするために光ディスクにアクセスする回数が減少するので、特に膨大なデータの記録動作においてデータの記録時間を大幅に短縮することができる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1には、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図が示されている。DVD−RAM等の書き換え可能な光ディスク10はスピンドルモータ(SPM)12により回転駆動される。スピンドルモータSPM12は、ドライバ14で駆動され、ドライバ14はサーボプロセッサ30により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。
光ピックアップ16は、レーザ光を光ディスク10に照射するためのレーザダイオード(LD)や光ディスク10からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ(PD)を含み、光ディスク10に対向配置される。光ピックアップ16はスレッドモータ18により光ディスク10の半径方向に駆動され、スレッドモータ18はドライバ20で駆動される。ドライバ20は、ドライバ14と同様にサーボプロセッサ30によりサーボ制御される。また、光ピックアップ16のLDはドライバ22により駆動され、ドライバ22はオートパワーコントロール回路(APC)24により駆動電流が所望の値となるように制御される。APC24は、光ディスク10のテストエリア(PCA)において実行されたOPC(Optimum Power Control)により選択された最適記録パワーとなるようにドライバ22の駆動電流を制御する。OPCは、光ディスク10のPCAに記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその信号品質を評価し、所望の信号品質が得られる記録パワーを選択する処理である。信号品質には、β値やγ値、変調度、ジッタ等が用いられる。
光ディスク10に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ16のLDから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がPDで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ16からの再生信号はRF回路26に供給される。RF回路26は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ30に供給する。サーボプロセッサ30は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ16をサーボ制御し、光ピックアップ16をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、RF回路26は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路28に供給する。アドレスデコード回路28はアドレス信号から光ディスク10のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ30やシステムコントローラ32に供給する。DVD−RAMの場合にはCAPA(Complimentary Allocated Pit Adressing)方式でアドレスデータを得ることができ、セクタ内に記録されたヘッダ部に存在するアドレスデータを再生する。また、RF回路26は、再生RF信号を2値化回路34に供給する。2値化回路34は、再生信号を2値化し、得られた8−16変調信号をエンコード/デコード回路36に供給する。エンコード/デコード回路36では、2値化信号を8−16復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースI/F40を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード/デコード回路36はバッファメモリ38に再生データを一旦蓄積した後に出力する。
光ディスク10にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースI/F40を介してエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、記録すべきデータをバッファメモリ38に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして8−16変調データとしてライトストラテジ回路42に供給する。ライトストラテジ回路42は、EFMデータを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス(パルストレーン)に変換し、記録データとしてドライバ22に供給する。記録ストラテジは、例えばマルチパルスにおける先頭パルスのパルス幅や後続パルスのパルス幅、パルスデューティから構成される。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。OPC時に記録ストラテジを併せて設定してもよい。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ16のLDから照射されて光ディスク10にデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ16は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、RF回路26に供給する。RF回路26は再生信号を2値化回路34に供給し、2値化された8−16変調データはエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、8−16変調データをデコードし、正常にデコードできない場合は交替処理を行う。具体的には、バッファメモリ38に記憶されている記録済みデータを交替領域へ記録する。
このような構成において、システムコントローラ32は、ホスト装置から供給された記録データをバッファメモリ38に格納する際に、バッファメモリ38がFULLと判断された場合に、従来のように光ディスク10からデータを読み出してバッファメモリ38に格納することで16セクタ分のデータを満たすのではなく、ホスト装置から次に来たライトコマンドに付随するライトデータの論理アドレスが直前にバッファメモリ38に格納したデータの論理アドレスと連続しているか否かを確認する。もし、ホスト装置から次に来るであろう、記録すべきデータの論理アドレスがバッファメモリ38に格納したデータの論理アドレスと連続している場合には、ホスト装置に対してライトコマンドに伴うライトデータのうち、その先頭からバッファメモリ38の空き容量分だけのデータを部分的に要求し、この部分的データをバッファメモリ38に格納することで16セクタ分の記録データを満たす。そして、16セクタ分の記録データがバッファメモリ38に格納され、これらの記録データが光ディスク10に記録された後、残りのデータについてホスト装置から受信し、バッファメモリ38の空き領域に格納する。
図2には、システムコントローラ32によるバッファメモリ38の管理フローチャートが示されている。
ホスト装置からライトコマンドを受信すると(S101)、ホスト装置が記録を要求するライトデータの始端論理アドレスと終端論理アドレスよりライトデータの総容量を算出し、その容量がバッファメモリ38の空き領域に収まるか否かを検証する(S102)。空き領域に収まるのであれば、ライトデータを受信し、当該空き領域に格納する(S103)。ステップS101において、ライトコマンドが来ないうちは、直前のライトコマンドから所定時間が経過したか否かを検証する(S104)。例えば、最後のライトコマンドから1秒が経過していれば、ホスト装置から暫く種々の命令が来ないであろうと判断し、バッファメモリ38に格納されている未記録ライトデータの光ディスクへの記録処理を行う。DVD−RAMの制約上、記録処理を行うにはバッファメモリ38内のライトデータが完全に1ECCブロック毎に満たされていなければならないので、バッファメモリ38内に1ECCブロック未満の空き領域が存在するか否かを確認する(S105)。もし空き領域があれば、当該領域の論理アドレスに相当する光ディスク上のデータはそのまま保存されていなければならないので、光ディスクから当該データを読み込み、バッファメモリ38の空き領域に格納させて(S106)、バッファメモリ38内のライトデータを1ECCブロック毎に完結する状態にした後、光ディスクへ記録し(S113)、処理を完遂する。
ステップS102において、ライトデータの総容量がバッファメモリ38の空き領域に収まらない場合は、以下の処理に移る。まず、バッファメモリ38に1ECCブロック未満の空き領域があるか否かを確認し(S107)、もし空き領域が全くない場合は、バッファメモリ38内は未記録ライトデータで完全に埋め尽くされているので、直ちに光ディスクへ記録し(S113)、処理を完遂する。ステップS107で空き領域がある場合は、次に受信した未記録データの始端論理アドレスに、1ECCブロックに満たない空き領域があるか否かを確認する(S108)。もし空きがあれば、当該領域の論理アドレスに相当する光ディスク上のデータはそのまま保存していなければならないので、光ディスクから当該データを読み込み、バッファメモリ38の空き領域に格納させる(S109)。次にホスト装置が記録を要求するライトデータの始端論理アドレスが、バッファメモリ38内に格納されている最新の未記録ライトデータの終端論理アドレスと連続しているか否かを検証する(S110)。もし、ここで論理アドレスが不連続であれば、論理アドレスが連続した残りのデータを光ディスクから読み込んで、1ECCブロック毎に光ディスクへ記録しなければならないので、ステップS106と同様の処理を行う。もし、ステップS110で論理アドレスが連続していると判断した場合、それは光ディスクから読み込むよりもホスト装置から読み込むのが好ましいデータである。したがって、次にホスト装置が控えているライトデータのうち、1ECCブロック未満の空き領域に相当するデータ量だけ、ホスト装置から部分的に読み込むべく要求し(S111)、ホスト装置から受信したライトデータをバッファメモリ38の空き領域へ格納する(S112)。バッファメモリ38が1ECCブロック単位の未記録ライトデータで満たされたら、光ディスクへ記録する(S113)。すると、バッファメモリ38には未記録ライトデータは存在しなくなるので、ECCブロック毎の空き領域が生じる。そして、ホスト装置には未だライトコマンドを完遂していないライトデータが残っている(S114)ので、これを受信し、処理を完遂する(S115)。論理アドレスの連続するライトコマンドが連続して来た場合は、バッファメモリ38がバッファFULLと判定される迄はステップS101−S102−S103を繰り返し、FULLになったらS102−S107−S110−S111−S112−S113と推移し、再び図2のフローの最初から処理を開始する。連続するライトコマンドの最後は、ステップS101からライトコマンドが暫く来なくなり、ステップS104に移行し、所定時間を経過した後はS104−S105−S106−S113と推移し、バッファメモリ38に残存するライトデータを全て光ディスクへ記録して終了する。
従来の管理方法ではバッファメモリ38がFULLと判定される毎に、その先頭と終端の空き領域を埋めるべく光ディスク10に対して2回読み出し動作を実行しており、シーケンシャルライトの最初と最後のみならずその間のライトコマンドにおいても光ディスク10への読み出し動作が必要となるが、本実施形態ではバッファメモリ38がFULLと判定されても次に記録するデータの論理アドレスが連続している場合は、その終端をホスト装置からのデータで埋めるために光ディスク10にアクセスする必要がなく、シーケンシャルライトにおける最初と最後の2回だけ光ディスク10から読み出せばよい。
なお、図2の処理ではS109にて光ディスク10にアクセスしてデータを読み出して格納した後にS111にて空き容量分のデータをホスト装置に要求して格納しているが、終端の空き容量分をホスト装置に要求して格納した後に光ディスク10にアクセスして先頭の空き領域に格納してもよい。
図3乃至図6には、本実施形態におけるバッファメモリ38のデータ格納処理が模式的に示されている。従来の図7乃至図8に対応するものである。従来との対比のため、ホスト装置からのデータをバッファメモリ38の論理ブロックアドレスLBAの0X1000Eから格納するものとし、データ長は0X10とする。
図3において、バッファメモリ38の0X1000Eからシーケンシャルなライトコマンドに応じてデータを受信し、0X1000E〜0X1006Dまでデータを受信し格納したとする。次のライトコマンドでデータ長0X10のデータを受信する空き容量はないので、バッファメモリ38はFULLと判定される。この時点で、バッファメモリ38の先頭には0X10000〜0X1000Eまでの空き領域38aが存在し、終端には0X1006E〜0X1006Fの空き領域38bが存在する。先頭及び終端は1ECCブロック(16セクタ)分の記録データが存在しないため、データを記録することができない。
そこで、図4に示すように、バッファメモリ38aの先頭の空き領域38aに対して光ディスク10の該当アドレスにアクセスしてデータを読み出し、読み出したデータを空き領域38aに格納して1ECCブロック分のデータとする。
次に、図5に示すように、バッファメモリ38の終端の空き領域38bに対してホスト装置にその容量分のデータを要求し、ホスト装置から受信した部分データを空き領域38bに格納して1ECCブロック分のデータとする。バッファメモリ38に格納された記録データは1ECCブロック単位で読み出され光ディスク10に記録される。
光ディスク10への記録が完了した後、図6に示すように、バッファメモリ38には再び空き領域が生じることになるから、ホスト装置に対して残りのデータを要求し、この残りのデータをバッファメモリ38の先頭アドレスから格納していく。その後、ホスト装置からのライトコマンドに応じて順次データを受信し格納していき、シーケンシャルなライトコマンドの最後のコマンドに応じてデータを受信した後に終端が1ECCブロックの端数である場合、光ディスク10の該当アドレスにアクセスしてデータを読み出し、読み出したデータを格納する。
図3乃至図6から分かるように、光ディスク10へのアクセスは、シーケンシャルライトコマンドに対して最初と最後の2回だけであることに留意されたい。本願出願人は、本実施形態のバッファメモリ管理方法により光ディスク10へのアクセス回数を低減でき、これにより記録時間を大幅に短縮できることを確認している。
本実施形態では、シーケンシャルなライトコマンドの場合を例示したが、ランダムなライトコマンドの場合でもバッファメモリ38のデータ格納状況及びデータ長によってはバッファFULLの状態が生じるため、光ディスク10へのアクセス回数を低減することが可能である。
また、本実施形態では、バッファFULLの状態となってもホスト装置からデータを順次受信しバッファメモリ38に格納していくので、光ディスク10への記録回数も低減できる。
実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図である。 実施形態の処理フローチャートである。 バッファメモリのデータ格納説明図(その1)である。 バッファメモリのデータ格納説明図(その2)である。 バッファメモリのデータ格納説明図(その3)である。 バッファメモリのデータ格納説明図(その4)である。 従来のバッファメモリのデータ格納説明図(その1)である。 従来のバッファメモリのデータ格納説明図(その2)である。
符号の説明
10 光ディスク、16 光ピックアップ、32 システムコントローラ、36 エンコード/デコード回路、38 バッファメモリ。

Claims (5)

  1. 所定の最小記録データ量で光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    外部装置から供給されたデータを一時記憶するバッファメモリと、
    前記バッファメモリの空き領域の容量が前記最小記録データ量に満たない場合に、前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続しているか否かを判定する手段と
    前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続していると判定された場合に、空き容量分だけのデータを前記外部装置に要求し、該要求に応じて前記外部装置から供給されたデータを前記空き領域に格納することで前記最小記録データ量を前記バッファメモリに格納し、前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続していないと判定された場合に、論理アドレスが連続するデータを前記光ディスクから読み出して前記空き領域に格納することで前記最小記録データ量を前記バッファメモリに格納する制御手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 請求項1記載の装置において、
    前記制御手段は、前記バッファメモリに格納されたデータが前記バッファメモリから読み出され前記光ディスクへの記録が完了した後に、前記外部装置から供給された前記空き容量分だけのデータの残存データを前記バッファメモリに格納する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項1記載の装置において、
    前記制御手段は、前記バッファメモリの先頭領域に空き領域が存在する場合に、前記光ディスクから読み出された、前記空き領域のアドレスに該当するデータを前記空き領域に格納する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  4. 請求項2記載の装置において、
    前記制御手段は、前記外部装置から供給されたデータの全てを前記バッファメモリに格納した場合であって前記バッファメモリの終端領域に空き領域が存在するときに、前記光ディスクから読み出された、前記空き領域のアドレスに該当するデータを前記空き領域に格納する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  5. 外部装置からの連続的なライトコマンドに応じ、所定の最小記録データ量で光ディスクにデータを連続的に記録する光ディスク装置であって、
    外部装置から供給されたデータを一時記憶するバッファメモリと、
    最初のライトコマンドに応じて前記バッファメモリにデータを格納した場合であって、前記バッファメモリの終端に生じた空き領域の容量が前記最小記録データ量に満たず、かつ前記バッファメモリ内の格納済みデータの終端論理アドレスと直後に外部装置から供給される予定のデータの始端論理アドレスが連続しているときに空き容量分だけのデータを前記外部装置から受け取って前記空き領域に格納するとともに、前記バッファメモリの先頭に生じた空き領域の容量が前記最小記録データ量に満たないときに前記光ディスクから読み出された該当アドレスのデータを前記空き領域に格納することで前記最小記録データ量を前記バッファメモリに格納し、前記バッファメモリに格納されたデータを前記光ディスクに記録した後に前記空き容量分だけのデータの残存データを前記外部装置から受け取って前記バッファメモリに格納し、最後のライトコマンドに応じて前記バッファメモリにデータを格納した場合であって、前記バッファメモリの終端に生じた空き領域の容量が前記最小記録データ量に満たないときに前記光ディスクから読み出された該当アドレスのデータを前記空き領域に格納するコントローラと、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
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