KR19990075795A - 광디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기록가능한 대용량의 광디스크에 대응할 수 있는 결함관리영역을 갖는 광디스크에 관한 것이다.

본 발명의 광디스크는 N번째 존의 번호 및 N번째 존에서의 결함블록의 위치번호로 구성되는 결함블록의 정보와, 결함블록에 대응하는 대체블록이 포함되는 존의 번호 및 존에서의 대체블록의 위치번호로 구성되는 대체블록의 정보를 포함하는 결함영역리스트가 기록되어진 결함관리영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 결함관리영역에 기록되는 SDL의 기록단위의 크기를 줄임으로써 한정된 크기의 결함관리영역으로 보다 많은 결함블록을 관리할 수 있게 된다.

Description

광디스크(Optical Disc)

본 발명은 광디스크에 관한 것으로, 특히 기록가능한 대용량의 광디스크에 대응할 수 있는 결함관리영역을 갖는 광디스크에 관한 것이다.

광디스크는 CD(Compact Disc)가 보급되면서 일반화되기 시작한 디스크 매체로써 최근에는 대용량의 DVD(Digital Versatile Disc)의 규격이 나오면서 더욱 기대가 되고 있다. 통상 광디스크는 기록가능 여부에 따라 CD-ROM(CD-Read Only Memory), DVD-ROM 등과 같은 재생전용의 디스크와, CD-WORM(CD-Write Once Read Many) 등과 같은 한 번 기록이 가능한 디스크, 그리고 CD-RW(CD-Rewritable), DVD-RAM(DVD-Random Access Memory) 등과 같은 반복 기록이 가능한 디스크로 분류될 수 있다. 여기서, 반복 기록이 가능한 디스크 중 DVD-RAM(DVD-Random Access Memory)은 그 규격이 제의되고 있는 형편으로 대용량화 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그런데, 기록 가능한 디스크들은 반복 기록에 의한 기록면의 열화, 스크래치(Scratch), 제작시 오류 및 미진 등과 같은 원인으로 결함영역이 발생하게 된다. 이러한 결함영역에는 데이터가 제대로 기록되지 않음으로 재생시 정확한 데이터를 얻을 수 없게 된다. 다시 말하여, 결함영역으로 인하여 디스크의 중요한 요소인 신뢰성이 저하되게 된다. 이 디스크의 신뢰성 저하를 방지하기 위해서는 결함영역에는 데이터가 기록되지 않도록 제어되어야 한다.

이를 위하여, 디스크 드라이버(Driver)는 디스크에 정보를 기록하기 전에 테스트 데이터를 기록한 후 이를 재생하여 기준레벨 이상의 신호가 검출되는가를 확인하는 검증(Verification) 동작을 수행하여 결함영역을 검출한다. 그리고, 검출된 결함영역을 효과적으로 관리하기 위하여 결함영역의 어드레스(Address)에 관한 리스트를 디스크의 특정영역에 기록하여 두고 다음의 기록 동작에서 그 결함영역리스트를 읽어 해당하는 결함영역에 데이터가 기록되지 않도록 한다. 또한, 재생동작에서도 그 결함영역리스트를 이용한다.

결함영역리스트는 관리영역의 크기에 따라 제1 결함리스트(Primary Defective List; 이하, PDL이라 한다)와 제2 결함리스트(Secondary Defective List; 이하, SDL이라 한다)로 분류될 수 있다.

PDL은 디스크의 제작과정이나 초기화 과정에서 수행되는 검증동작으로 검출되는 결함영역의 어드레스에 관한 리스트를 의미한다. 이 PDL은 결함이 있는 최소기록단위, 즉 결함 섹터(Sector)의 시작 어드레스가 기록되어 있다. 이에 따라, 디스크 드라이버는 초기 기록동작에서 PDL을 읽어 해당하는 결함섹터는 건너뛰는 형태로써 선형적으로 쉬프트(Linear Shift)하여 정보를 기록한다. 이 경우, 결함섹터 다음에 오는 섹터는 결함섹터 이전의 섹터에 대하여 물리적인 어드레스는 점프된 값을 갖지만 논리적인 어스레스는 순차적인 값을 갖게 된다. 또한, 재생동작에서도 PDL을 읽어 결함섹터의 정보는 재생되지 않도록 한다.

SDL은 디스크에 재기록을 위해 수행되는 검증동작으로 검출되는 결함영역의 어드레스과 그 대체영역(Spare Area)의 어드레스에 관한 리스트를 의미한다. 이 SDL은 일반적으로 블록단위, 예컨데 에러검사 및 정정(Error Checking and Correction; 이하, ECC라 한다) 블록단위로 기록되어 있는 정보가 손상되는 것을 방지하기 위하여 ECC 블록단위로 결함영역을 관리하기 위한 것으로써, 결함 ECC 블록(이하, 결함블록이라 한다)의 어드레스와 결함영역을 대체하기 위하여 마련된 대체영역에 포함되는 대체 ECC 블록(이하, 대체블록이라 한다)의 어드레스를 구성으로 한다. 다시 말하여, SDL에는 적어도 하나 이상의 결함섹터가 포함된 결함블록의 시작 어드레스와 함께 그 결함블록 대신에 사용될 대체블록의 시작 어드레스가 사용자에 의해 기록된다. ECC 블록은 통상 16개의 섹터로 구성되고 있다. 이에 따라, 디스크 드라이버는 기록시 SDL을 읽어 결함블록에 대응하는 대체블록에 데이터를 기록한다. 또한, 재생시에도 디스크 드라이버는 SDL을 이용하여 상기와 같은 방법으로 데이터를 재생한다.

이러한, PDL과 SDL은 통상 디스크의 최내주 부분에 배치된 리드-인(Lead-in) 영역과 최외주 부분에 배치된 리드-아웃(Lead-out) 영역에 마련되는 결함관리영역(Defect Management Area; DMA)에 기록되고 있다. 이 결함관리영역은 통상 2 ECC 블록의 크기를 갖고 있다.

한편, 기록가능한 광디스크 매체는 대용량화되어 가는 추세에 따라 2.6 기가바이트(GByte)의 용량을 갖는 DVD-RAM에 이어 최근에는 4.7 기가바이트(GByte)의 용량을 갖는 DVD-RAM이 등장하고 있는 형편이다. 이와 같이, 디스크의 용량이 증가하는 경우 결함영역 또한 증가하는 것은 당연하다. 이에 따라, 증가되는 결함영역을 효과적으로 관리하기 위해서는 결함관리영역과 대체영역의 크기가 증가되는 것이 바람직하다.

그런데, 디스크 드라이버의 호환성을 위하여 디스크의 데이터 영역은 특정번지 예컨데, DVD-RAM의 경우 31000h번지부터 시작하도록 규정에서 권고되어지고 있다. 다시 말하여, 디스크의 리드-인 영역의 크기는 드라이버의 호환성을 위하여 디스크의 용량과는 무관하게 한정되고 있다. 이에 따라, 결함관리영역 또한 한정됨으로써 증가된 디스크의 결함영역을 효과적으로 관리할 수 없게 된다. 이 경우 디스크의 신뢰성이 떨어지는 치명적인 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 한정된 결함관리영역의 크기로 증가되는 결함영역들을 효과적으로 관리할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 사정에 의하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 대용량의 광디스크에서 검출되는 결함영역들을 효과적으로 관리할 수 있는 결함관리영역을 가지는 광디스크를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 DVD-RAM에서 SDL의 기록단위를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 DVD-RAM에서 SDL의 기록단위를 나타낸 도면.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광디스크는 N번째 존의 번호 및 N번째 존에서의 결함블록의 위치번호로 구성되는 결함블록의 정보와, 결함블록에 대응하는 대체블록이 포함되는 존의 번호 및 존에서의 대체블록의 위치번호로 구성되는 대체블록의 정보를 포함하는 결함영역리스트가 기록되어진 결함관리영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

본 발명의 실시 예에 대한 설명에 앞서 본 발명의 기술적 사상이 도출된 배경을 살펴보기로 한다.

전술한 바와 같이, 광디스크의 결함관리영역(DMA)에는 PDL과 SDL이 구분되어 기록되게 된다. 여기서, PDL은 디스크의 초기화 과정에서 생성되는 것으로 제작자에 의해 기록되는 경우가 대부분인 반면에 SDL은 사용자가 디스크를 사용하면서 기록하게 된다. 다시 말하여, 사용자는 디스크를 사용하면서 불량섹터가 발생하는 경우 기존에 기록된 데이터를 보호하기 위하여 ECC 블록단위로 관리하는 SDL로 결함영역을 처리를 해야 한다. 이로 인하여, 결함관리영역에서 SDL이 대부분의 영역을 차지하고 있다. 또한, 디스크를 사용하면서 결함관리영역에서 기록량이 늘어나는 부분은 증가된 결함블럭과 대체블록에 관한 SDL이다. 이에 따라, 크기가 한정된 결함관리영역의 용량을 증가시킬 수 있는 방안으로써 SDL의 기록단위의 크기를 줄이는 본 발명의 기술적 사상이 도출되게 되었다.

한편, 광디스크는 통상 결함관리영역에 인접하게 결함관리영역의 크기만큼의 잉여영역(Reserved Area)을 포함하고 있다. 결함관리영역의 크기를 증가시키기 위하여 잉여영역을 이용하는 것도 고려할 만 하지만 이 잉여영역은 향후 10GByte 이상의 용량을 가지는 광디스크가 등장하는 경우를 위하여 그대로 놔두는 것이 바람직하다.

이와 같이, SDL의 기록단위를 줄이고자 하는 기술적 사상은 결함블록의 위치를 지시하는 어드레스와 대체블록의 위치를 지시하는 어드레스의 크기를 줄임으로써 달성될 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 최근에 규격이 제의되어진 2.6 기가바이트(GByte)의 DVD-RAM에 관한 SDL의 기록단위가 도시되어 있다. 이 DVD-RAM의 SDL에는 하나의 결함블록에 대해 8 바이트(Byte), 즉 64 비트(Bit)가 할당되고 있다. 이 64 비트 중에서 결함블록과 대체블록에 관한 어드레스에는 각각 24비트씩 할당되어진다. 상세히 하면, 결함블록의 첫번째 섹터 어드레스로 24비트가 할당되고 대체블록의 첫번째 섹터의 어드레스로 최하위의 24비트가 할당되어진다. 그리고, 64 비트 중에서 최상위 비트는 대체블록의 존재여부를 나타내는 상태플래그(FRM)로 할당되고, 이 상태플래그(FRM)와 결함블록의 어드레스의 사이와 결함블록 어드레스와 대체블록 어드레스 사이는 잉여비트들(RSV)로 할당된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 DVD-RAM에 관한 SDL의 기록단위가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 SDL의 기록단위에서 결함블록과 대체블록은 존(Zone) 번호와 그 존에서의 결함블록과 대체블록의 위치번호로 각각 지시되게 된다.

일반적으로, DVD-RAM은 보다 많은 양의 정보를 기록하기 위하여 존드(Zoned) CLV(Constant Linear Velocity) 방식으로 프리포맷되고 있다. 이 존드 CAV 방식은 광디스크를 일정갯수의 트랙들을 포함하는 적어도 2개 이상의 존들로 구분하고, 각 존의 위치에 따라 트랙별 섹터의 수를 다르게 하여 프리포맷한다. 이에 따라, 동일한 존내의 트랙들은 동일한 수의 섹터들을 구비하나 다른 존내의 트랙들 보다는 작거나 많은 섹터들을 구비한다. 이러한, 존드 CLV 방식의 DVD-RAM의 경우 각 ECC 블록은 해당 존의 번호와 그 존에서의 ECC 블록의 위치번호로 지시될 수 있다. 이에 따라, SDL의 기록단위에 결함블록과 대체블록 또한 해당 존의 번호와 그 존에서의 결함블록 또는 대체블록의 위치번호로 지시될 수 있다. 이 경우, SDL의 기록단위는 기존의 8 바이트에서 5 바이트의 크기로 줄어들게 된다.

상세히 하면, 4.7 기가바이트(GByte)의 용량을 갖는 DVD-RAM의 경우 35개의 존으로 구분되어지므로 결함블록 또는 대체블록이 포함되는 존의 번호로 6비트를 할당한다. 그리고, 해당 존에서 결함블록의 위치번호는 결함블록이 해당 존에서 몇번째에 위치하는가를 나타내는 것으로써, 4.7 기가바이트(GByte)의 용량을 갖는 DVD-RAM의 경우 각 존에서의 최대의 데이터 블록수는 5774개(존34)로 13비트면 충분하지만 여유있게 2바이트로 할당한다. 또한, 해당 존에서 대체블록의 위치번호는 대체할 블록이 역시 해당 존에서 몇번째에 위치하는가를 나타내는 것으로써, 4.7 기가바이트(GByte)의 용량을 갖는 DVD-RAM의 경우 각 존에서의 최대의 대체(Spare) 블록수는 177개(존34)로 8비트로 충분하므로 1바이트로 할당한다. 더불어, 도 1에 도시된 바와 같이 최상위 비트는 대체블록의 존재여부를 나타내는 상태플래그(FRM)로 할당하고, 이 상태플래그(FRM)와 결함블록 위치 사이와 결함블록 위치와 대체블록 위치 사이는 잉여비트들(RSV)로 할당한다. 결과적으로, SDL의 기록단위는 5바이트가 되게 된다.

이에 따라, 도 1에 도시된 SDL 기록단위에 따라 SDL에 기록가능한 결함블록의 수는 4093(즉, (16*2018)/8-3=4093)개가 되는 반면에 도 2에 도시된 SDL 기록단위에 따라 SDL에 기록가능한 결함블록의 수는 6055(즉, (16*2018)/5-3=6550)개로써 기존에 비하여 약 60% 증가되는 효과가 있다.

또한, 향후 대체섹터의 수가 훨씬 많아지게 되는 경우에는 해당 존에서의 대체할 블록의 위치로 2 바이트를 할당하는 것도 가능하다. 이 경우, SDL에 기록가능한 결함블록의 수는 5458(즉, (16*2018)/6-3=5458)개로써 기존에 비하여 약 33%가 증가되는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크에 의하면, 결함관리영역에 기록되는 SDL의 기록단위의 크기를 줄임으로써 한정된 크기의 결함관리영역으로 보다 많은 결함블록을 관리할 수 있게 된다. 이에 따라, 대용량 광디스크의 결함영역을 효과적으로 관리할 수 있음으로써 광디스크의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (2)

1. 적어도 두개 이상의 존들로 구성되는 광디스크에 있어서,

   N번째 존의 번호 및 상기 N번째 존에서의 결함블록의 위치번호로 구성되는 결함블록의 정보와,

   상기 결함블록에 대응하는 대체블록이 포함되는 존의 번호 및 상기 존에서의 대체블록의 위치번호로 구성되는 대체블록의 정보를 포함하는 결함영역리스트가 기록되어진 결함관리영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결함영역리스트에는

   상기 대체블록의 존재여부를 나타내는 상태플래그와,

   상기 결함블록 정보 및 대체블록 정보에 인접하게 배치된 잉여비트들이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 광디스크.