ОДНОКРАТНО ЗАПИСЫВАЕМЫЙ ДИСК, СПОСОБ РАСПЕРЕДЕЛЕНИЯ ОБЛАСТИ ДАННЫХ ОДНОКРАТНО ЗАПИСЫВАЕМОГО ДИСКА, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДАННЫХ С ТАКОГО ДИСКА Российский патент 2008 года по МПК G11B7/07 G11B20/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к однократно записываемому диску, более конкретно к однократно записываемому диску, который позволяет распределять область, хранящую данные иные, чем пользовательские данные, способу распределения области данных однократно записываемого диска, устройству записи данных на однократно записываемый диск и способу и устройству воспроизведения данных с однократно записываемого диска.

Предшествующий уровень техники

Обработка дефектов выполняется так, чтобы позволить пользователю переписать пользовательские данные части области пользовательских данных, в которой возникает дефект, в новую часть области пользовательских данных на диске, тем самым компенсируя потери в данных, обуславливаемые дефектом. В принципе, обработка дефектов выполняется с использованием методов линейной замены или замены со смещением. В методе линейной замены область пользовательских данных, в которой возникает дефект, заменяется резервной областью данных, не имеющей дефектов. В способе замены со смещением область пользовательских данных, имеющая дефект, сдвигается для использования следующей области пользовательских данных, не имеющей дефектов.

Как метод линейной замены, так и метод замены со смещением применимы только к дискам, таким как DVD-RAM/RW (цифровой видеодиск-оперативная память с записью/считыванием), на которые данные могут записываться повторно, и запись может выполняться с использованием способа случайного доступа.

Однако имеются случаи, когда обработка дефектов диска не может быть выполнена на однократно записываемом диске с помощью устройства записи/воспроизведения с использованием метода линейной замены. Например, когда данные записываются на однократно записываемый диск в реальном времени, то на нем трудно выполнить обработку дефектов с помощью устройства записи/воспроизведения с использованием метода линейной замены.

По этой причине резервная область распределяется для однократно записываемого диска, только если требуется обработка дефектов на диске с помощью устройства записи/воспроизведения. То есть распределение резервной области определяется намерением пользователя.

Также можно распределять не только резервные области, но и другие области для области данных однократно записываемого диска для обработки дефектов диска, если это необходимо.

Однако, если другие области, не для пользовательских данных, распределяются для области данных, то устройство записи/ воспроизведения не способно распознать структуру области данных.

Иными словами, если однократно записываемый диск не содержит информации касательно структуры области данных, то устройство записи/воспроизведения не способно определить, распределены ли другие области для информации иной, чем пользовательские данные, для области данных, и определить положение и размер областей пользовательских данных, если сформированы другие области.

После операции записи информация, которая определяет области, содержащие данные, записывается в растровом формате в предварительно заданную область диска, тем самым облегчая дальнейшую операцию записи или операцию считывания.

Более конкретно, записываемая область диска состоит из множества кластеров, которые являются блоками записи данных или блоками коррекции ошибок. Если кластеры, содержащие данные, и пустые кластеры записаны как информация в растровом формате (формате битовой карты), то устройство записи/воспроизведения может легко получить доступ к желательной области в процессе операции записи или считывания.

В частности, информация битовой карты, определяющая области, содержащие данные, очень полезна при использовании однократно записываемого диска. Иными словами, требуется быстро обнаружить кластер, являющийся следующим для кластера, в котором данные записывались самыми последними, так чтобы записать данные на однократно записываемый диск. Информация битовой карты обеспечивает возможность быстрого обнаружения следующего кластера.

Также можно проверить изменение в состоянии записи однократно записываемого диска и обнаружить исходные данные, записанные перед возникновением изменения, с использованием информации битовой карты. Состояние записи диска может изменяться путем записи других данных на однократно записываемый диск, содержащий данные.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает однократно записываемый диск, на котором как пользовательские данные, так и другие данные могут записываться и распределяться в области данных.

Настоящее изобретение также обеспечивает диск, состояние записи данных которого может легко проверяться.

Настоящее изобретение также предусматривает способ распределения области данных однократно записываемого диска, так чтобы как пользовательские данные, так и другие данные могли записываться и распределяться в области данных.

Настоящее изобретение также предусматривает устройство записи и распределения как пользовательских данных, так и других данных в области данных однократно записываемого диска.

Настоящее изобретение также предусматривает способ воспроизведения данных с однократно записываемого диска, на котором пользовательские данные и другие данные записаны в области данных.

Настоящее изобретение также предусматривает устройство воспроизведения данных с однократно записываемого диска, на котором пользовательские данные и другие данные записаны в области данных.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен однократно записываемый диск, содержащий начальную зону, область данных и зону выхода, причем диск содержит предварительно заданную область, хранящую информацию распределения, которая указывает, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент области данных для обработки дефектов диска.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен однократно записываемый диск, содержащий, по меньшей мере, один слой записи, включающий в себя, по меньшей мере, одну область данных, которая сохраняет пользовательские данные, и, по меньшей мере, одну предварительно заданную область, которая хранит информацию распределения областей, которая указывает, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент, по меньшей мере, одной области данных для обработки дефектов диска.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ распределения области данных однократно записываемого диска, принимающий инструкцию относительно того, требуется ли распределение, по меньшей мере, одной части области данных диска для обработки дефектов диска, и записывающий информацию распределения областей, которая указывает на то, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент области данных диска для обработки дефектов диска в предварительно заданной области диска.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство записи, включающее в себя блок записи/воспроизведения, который записывает данные на однократно записываемый диск или считывает данные с однократно записываемого диска; и контроллер, который управляет блоком записи/воспроизведения для записи информации распределения областей, которая указывает, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент области данных диска для обработки дефектов диска в предварительно заданной области диска, в ответ на инструкцию относительно того, требуется ли распределение, по меньшей мере, одного сегмента области данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ воспроизведения данных с однократно записываемого диска, включающий в себя доступ к предварительно заданной области диска для считывания информации распределения области и получение информации относительно местоположения, по меньшей мере, одного сегмента области данных диска, который распределен для обработки дефектов диска, из информации распределения областей.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство воспроизведения данных с однократно записываемого диска, включающее в себя блок считывания, который считывает данные с диска; и контроллер, который управляет блоком считывания для доступа к предварительно заданной области диска, чтобы считывать информацию распределения областей и получать информацию относительно местоположения, по меньшей мере, одного сегмента области данных диска, который распределен для обработки дефектов диска, из информации распределения областей.

Другие аспекты и/или преимущества изобретения изложены, частично, в нижеследующем описании и, частично, очевидны их описания или могут быть изучены в процессе практической реализации изобретения.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты и преимущества изобретения поясняются в нижеследующем описании вариантов осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1А и 1В - структуры однократно записываемого диска в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - структура диска с одним слоем записи, позволяющего осуществлять распределение области данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - детальная структура области TDDS (временная структура дефекта диска), показанной на фиг.2;

Фиг.4 - детальная структура области SBM (пространственная битовая карта), показанной на фиг.2;

Фиг.5 - структура диска с одним слоем записи, позволяющего осуществлять распределение области данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - детальная структура области TDDS+SBM, показанной на фиг.5;

Фиг.7 - структура диска с одним слоем записи, позволяющего осуществлять распределение области данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - детальная структура области TDMA (область временного распределения диска), показанной на фиг.5;

Фиг.9 - детальная структура области информации диска и управления + SBM, показанной на фиг.7;

Фиг.10 - структура диска с одним слоем записи, позволяющего осуществлять распределение области данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - детальная структура области TDMA #1, показанной на фиг.10;

Фиг.12 - детальная структура кластера, показанного на фиг.11, в котором записаны как область TDDS, так и область SBM;

Фиг.13 - детальная структура кластера, содержащего информацию инициализации диска, полученную при инициализации диска;

Фиг.14 - детальная структура кластера, содержащего информацию повторной инициализации диска;

Фиг.15 - структура области SBM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 - финализованная область SBM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.17 - блок-схема устройства воспроизведения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.18 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующего способ распределения области данных однократно записываемого диска, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения.

Наилучший режим осуществления изобретения

Ниже приводятся ссылки на детали вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых иллюстрируются на чертежах, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы. Варианты осуществления описаны ниже со ссылками на чертежи.

Фиг.1А иллюстрирует структуру однократно записываемого диска (далее упоминаемого как «диск») согласно варианту осуществления настоящего изобретения, представляющего собой диск с одним слоем записи, имеющий слой L0 записи. Диск включает в себя начальную зону, область данных и выходную зону. Начальная зона расположена во внутренней части диска, а выходная зона расположена во внешней части диска. Область данных находится между начальной зоной и выходной зоной и разделена на область пользовательских данных и резервную область. Резервная область имеет предварительно заданный размер, начиная с начала области данных.

На фиг.1В показан диск, представляющий сбой диск с двойным слоем записи, имеющий два слоя L0 и L1. Начальная зона, область данных и внешняя область последовательно сформированы, начиная от внутренней части первого слоя L0 записи к его внешней части. Таким образом, внешняя область L1, область данных и выходная область последовательно сформированы, начиная от внешней части второго слоя L1 записи к его внутренней части. В отличие от диска с одним слоем записи, показанного на фиг.1А, внешняя зона второго слоя L1 записи присутствует во внутренней части второго слоя L1 записи. То есть диск имеет противоположные траектории дорожек, на которых записаны данные, начиная от начальной зоны во внутренней части первого слоя L0 записи к внешней части и продолжая от внешней области второго слоя L1 записи к выходной зоне во внутренней части. Резервные области назначены для первого и второго слоев L0 и L1 соответственно.

В этом варианте осуществления резервные области находятся между начальной зоной и областью пользовательских данных и между внешней областью и областью пользовательских данных. Однако, расположение и количество резервных областей не ограничены указанным вариантом.

Ниже описана инициализация диска согласно настоящему изобретению. Инициализация диска является операцией предварительной записи, которая выполняется до использования диска. Более конкретно, информация, относящаяся к структуре области данных, записывается в предварительно заданной области диска, тем самым позволяя устройству записи/воспроизведения распознать структуру области данных. Информация определяет, распределены ли области, например, резервная область, в которых записаны данные, относящиеся к обработке дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, иные, чем пользовательские данные, для области данных, и определяет местоположения областей, распределенных областям данных. Если информация инициализации диска, т.е. информация, относящаяся к структуре области данных, записана после инициализации диска, то устройство записи/воспроизведения может проверить наличие и местоположение областей, в которых записана информация иная, чем пользовательские данные, и определить область, в которой должны записываться пользовательские данные.

Далее со ссылками на фиг.2-9 описаны варианты осуществления диска, в котором резервная область для обработки дефектов диска сформирована в области данных в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показана структура диска с одним слоем записи, обеспечивающего возможность распределения области данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.2 начальная зона диска включает в себя области обработки дефектов (DMA) DMA1 и DMA2, область проверки условий записи, область TDDS (временная структура дефектов диска), область TDFL (временный список дефектов), область пространственной битовой карты и область информации диска и управления.

В общем случае, когда диск загружается в устройство записи/воспроизведения, устройство записи/воспроизведения считывает информацию из начальной зоны и/или выходной зоны для определения, каким образом управлять диском и выполнять операцию считывания/записи.

Поэтому, если объем информации, записанной в начальную зону и/или выходную зону, возрастает, то больше времени потребуется для подготовки к записи и/или воспроизведению данных после загрузки диска. Для решения этой и/или других проблем настоящее изобретение предусматривает временную информацию управления, содержащую TDDS и TDFL, причем временная информация управления записана в области TDFL или TDDS, сформированной отдельно от начальной зоны и/или выходной зоны.

Если больше данных не будет записываться на диске, то устройство записи/воспроизведения начинает финализацию диска, в процессе которой записанные области TDFL и TDDS записываются как информация управления дефектами в области DMA. В процессе финализации диска только самые последние записанные TDFL и TDDS копируются в область DMA. Соответственно, устройство записи/ воспроизведения может быстро завершить финализацию диска путем считывания только самой последней обновленной информации из области DMA. В этом случае информация обработки дефектов сохраняется во множестве областей, тем самым увеличивая надежность информации.

Обработка дефектов диска в соответствии с вариантом осуществления использует метод линейного замещения, и, следовательно, TDFL определяет область, т.е. дефектную область диска, в которой возникает дефект, и область замены, которая заменяет дефектную область. TDFL, кроме того, определяет, является ли дефектная область единственным дефектным кластером, или непрерывным дефектным кластером, в котором физически возникает последовательность дефектов. TDDS, представляющая собой информацию, управляющую TDFL, определяет местоположение записи TDFL.

Начальная зона включает в себя область пространственной битовой карты (SBM), которая содержит информацию битовой карты, относящуюся к области, содержащей данные, т.е. информацию, относящуюся к области записи данных.

Область данных включает в себя резервные области #1 и #2 и область пользовательских данных.

В данном варианте осуществления резервные области #1 и #2 сформированы в начале и конце области данных, соответственно, для случая, когда обработка дефектов диска выполняется с использованием устройства записи/воспроизведения в процессе инициализации диска.

Выходная зона включает в себя области DMA #3 и #4 и другие области.

Когда пользователь решает выполнить обработку дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения и подает команду в устройство записи/воспроизведения распределить резервные области в области данных, то устройство записи/воспроизведения распределяет резервные области #1 и #2 предварительно заданным частям области данных, например, в начале и конце области данных. Затем устройство записи/ воспроизведения записывает информацию распределения областей, которая указывает распределение резервных областей #1 и #2, в первый кластер области TDDS. Информация распределения областей может определять размеры распределенных резервных областей #1 и #2. Если начальный и конечный адреса резервных областей #1 и #2 определены, например, когда резервные области #1 и #2 размещены в начале и конце области данных, соответственно, то устройство записи/воспроизведения может распознать распределение резервных областей #1 и #2, положение и размер каждой резервной области на основе информации, относящейся к размерам резервной области.

Если начальный и конечный адреса резервных областей #1 и #2 не заданы предварительно, то начальный и конечный адреса определяются и записываются, или информация относительно размеров резервных областей #1 и #2 записывается в первый кластер области TDDS.

В этом варианте осуществления информация распределения областей записывается в области TDDS, но не может записываться в другой области.

После записи информации распределения областей в первом кластере области TDDS битовая карта записывается в первом кластере области SBM, причем битовая карта записывает бит, соответствующий местоположениям первого кластера TDDS и области SBM, в виде «1», а соответствующие биты для местоположений в других кластерах - как «0».

Если пользователю нежелательно выполнять обработку ошибок диска с использованием устройства записи/воспроизведения, то устройство записи/воспроизведения записывает информацию распределения области, которая описывает размеры резервных областей #1 и #2, в виде «0» в первом кластере TDDS.

После записи информации распределения области в TDDS, битовая карта, указывающая биты, соответствующие местоположениям первых кластеров TDDS и области SBM, как «1», и указывающая бит, соответствующий местоположениям других кластеров, как «0», записывается в первом кластере области SBM.

Как упомянуто выше, можно изменить структуру области данных путем повторной инициализации диска и обновления информации распределения областей, даже если информация распределения областей была записана в TDDS, и данные были записаны на диске в процессе предыдущей инициализации диска. Повторная инициализация диска описана ниже со ссылкой на фиг.14.

Если пользователю не требуется обработка ошибок диска с использованием устройства записи/воспроизведения, то никакая информация не будет записываться в области DMA. В этом случае информация распределения областей, записанная в области TDDS, записывается в области DMA, даже если финализация диска не выполняется.

Между тем, повторно записываемый диск не содержит области TDDS и, следовательно, воспроизведение информации с диска с областью TDDS, содержащей информацию распределения областей, с использованием устройства воспроизведения для повторно записываемых дисков невозможно, ввиду несовместимых структур данных. Для решения этой и/или других проблем, информация, записанная в области TDDS, копируется в область DMA на диске, когда выполняется финализация диска.

Иными словами, если обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения не должна выполняться, то информация распределения областей, записанная в области TDDS, записывается в область DMA перед финализацией диска, тем самым обеспечивая возможность воспроизведения информации с диска с использованием устройства воспроизведения повторно записываемых дисков.

На фиг.3 показана структура области TDDS, представленной на фиг.2, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

TDDS записывается в кластере области TDDS, по меньшей мере, однократно, до окончания операции записи. В принципе, множество TDDS #0, TDDS #1, ... записано в области TDDS. В данном варианте осуществления TDDS #0 записано в кластере области TDDS однократно до конца операции записи.

Согласно фиг.3 область TDDS состоит из множества кластеров. Кластер является базовым блоком записи и состоит из предварительно заданного числа секторов. Сектор является физическим базовым блоком диска.

В процессе инициализации диска, когда пользователь определяет, должна ли быть распределена резервная область, информация распределения областей, указывающая данное пользовательское определение, записывается в TDDS #0. TDDS #0 включает в себя идентификатор TDDS, информацию счетчика, указывающую число обновлений для TDDS #0, информацию местоположения, относящуюся к информации управления, информацию местоположения, относящуюся к соответствующему TDFL, если имеется, информацию, относящуюся к размеру резервной области #1, и информацию, относящуюся к размеру резервной области #2. Как указано выше, если пользователю не требуется обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, и резервные области распределены в области данных, то размеры резервных областей #1 и #2 записываются как «0».

Хотя детальная структура области TDFL не показана, TDFL#i содержит информацию, относящуюся к дефектам, возникающим в данных, записанных в процессе операции записи #i, и информацию, относящуюся к заменам для дефектов. Таким образом, предыдущие списки TDFL #0, #1, #2, ..., #i-1 не аккумулируются в списке TDFL #i, и только информация, относящаяся к дефектам, возникающим в области записи, выполненной в течение соответствующей операции записи #i, записывается в списке TDFL #i, тем самым минимизируя емкость записи и позволяя эффективно использовать пространство записи TDDS.

На фиг.4 показана структура области SBM, показанной на фиг.2, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Область SBM содержит множество кластеров, и каждая область SBM #i записывается в кластере.

Каждая область SBM #i содержит область заголовка SBM и область битовой карты. В области заголовка SBM записаны информация идентификатора SBM, информация счетчика, указывающая число обновлений области SBM #i, и флаг финализации. Флаг финализации описан ниже.

Область битовой карты содержит битовую карту, которая указывает кластеры, содержащие данные, и пустые кластеры с различными значениями битов в блоках кластеров по отношению ко всем записываемым областям диска.

После записи TDDS #0, записывается SBM #0 в первом кластере области SBM. В битовой карте SBM #0 бит, соответствующий местоположению первого кластера TDDS, и бит, соответствующий местоположению первого кластера, выражены как «1», а биты, соответствующие остальным кластерам, выражены как «0».

Соответственно, информация размера записи, относящаяся к резервным областям в TDDS #0, обеспечивает возможность устройству записи/воспроизведения проверять наличие резервных областей и определять местоположения и размеры распределенных резервных областей. Также устройство записи/воспроизведения может быстро распознавать область, содержащую данные, и пустую область диска, путем записи SBM #0 после записи TDDS #0.

На диске, показанном на фиг.2, область TDDS, область TDFL и область SBM сформированы индивидуально, и области TDDS, TDFL и SBM записаны на нем в блоках кластеров соответственно. Однако запись TDDS и SBM не ограничена этими областями, то есть они могут быть записаны в различных областях.

Фиг.5 иллюстрирует структуру диска с одним слоем записи, обеспечивающим возможность распределения области данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления начальная зона включает в себя область, в которой записаны как TDDS, так и SBM.

Если пользователю желательно выполнить обработку дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, и он выдает команду в устройство записи/воспроизведения распределить резервные области, то устройство записи/воспроизведения распределяет резервные области #1 и #2 в начале и в конце области данных с предварительно заданными размерами соответственно.

Затем устройство записи/воспроизведения записывает информацию распределения, которая указывает распределение резервных областей #1 и #2, в первых кластерах TDDS и SBM.

Фиг.6 иллюстрирует детальную структуру области TDDS+SBM, показанной на фиг.5. Согласно фиг.6 TDDS и SBM записаны в кластере. TDDS содержит информацию размера, т.е. информацию распределения области, относящуюся к каждой резервной области и SBM, а SBM содержит битовую карту.

После записи информации распределения области в первом кластере области TDDS+SBM, битовая карта записывает бит для местоположения первого кластера области TDDS+SBM как «1» и биты для местоположений других кластеров как «0».

Фиг.7 иллюстрирует структуру диска с одним слоем записи, позволяющего осуществлять распределение области данных в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления начальная зона включает в себя область временного распределения диска (TDMA), в которой записаны как TDFL, так и TDDS, и область информации диска и управления + SBM, в которой записаны как информация диска и управления, так и SBM. То есть, TDFL и TDDS записаны в кластере, и информация диска и управления и SBM записаны в кластере.

Подобно вариантам осуществления, показанным на фиг.2 и 5, пользователь определяет обработку дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, и он выдает команду в устройство записи/воспроизведения распределить резервные области для области данных на диске. Затем устройство записи/воспроизведения распределяет резервные области #1 и #2 в начале и в конце области данных с предварительно заданными размерами.

Затем, устройство записи/воспроизведения записывает информацию распределения областей, которая указывает распределение резервных областей #1 и #2, в первом кластере TDMA.

Фиг.8 иллюстрирует детальную структуру области TDMA, показанной на фиг.7. Область TDMA состоит из кластеров, в которых записана информация обработки дефектов диска. В каждом кластере записаны TDDS и TDFL. TDDS содержит информацию относительно местоположений резервных областей, при этом информация представляет собой информацию распределения областей.

Фиг.9 иллюстрирует детальную структуру области информации диска и управления + SBM, показанной на фиг.7, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Каждый кластер содержит информацию диска и управления и информацию SBM. Информация SBM содержит битовую карту.

Информация относительно местоположений резервных областей записана в первом кластере TDMA. Затем битовая карта указывает биты для первых кластеров области TDMA и информации диска и управления и области SBM посредством «1», а биты для остальных кластеров - посредством «0».

Фиг.10 иллюстрирует структуру диска с одним слоем записи, обеспечивающего возможность распределения области данных, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В отличие от диска согласно вариантам осуществления, описанным выше, диск по фиг.10 дополнительно содержит TDMA #2 в области данных, в дополнение к TDMA #1 в начальной зоне.

Области TDMA #1 и #2 отличаются друг от друга тем, что обновленная информация записывается в области TDMA #1 либо перед выводом диска из устройства записи/воспроизведения, либо в процессе инициализации диска, а обновленная информация записывается в области TDMA #2 в операционных блоках в процессе записи данных на диск. Здесь операционные блоки являются блоками, в которых обеспечивается метод проверки после записи. В методе проверки после записи данные записываются в блоках кластеров и затем проверяются.

Если область TDMA распределена только в начальной зоне, то размер TDMA ограничен, тем самым затрудняя частое обновление информации. Число необходимых обновлений информации может быть сокращено за счет обновления TDDS при выводе диска из устройства записи/воспроизведения. Однако в этом случае обновление TDDS будет не полностью завершено при прерывании мощности питания устройства записи/воспроизведения в непредвиденном случае, например, при сбое питания в процессе операции записи.

Для решения этой и/или других проблем, диск, представленный на фиг.10, дополнительно включает в себя область TDMA #2 в области данных. TDDS обновляется и записывается в область устройства записи/воспроизведения TDMA #2 в блоках, в которых обеспечивается метод проверки после записи, тем самым подготавливая, на случай сбоя, обновление TDDS при прерывании питания. Непосредственно перед выводом диска, окончательная информация о дефектах и информация состояния относительно диска повторно записываются в областях TDMA, как #1, так и #2, тем самым повышая надежность информации.

Причина формирования области TDMA #2 в области данных состоит в том, что частое обновление информации в области TDMA #2 требует, чтобы область TDMA #2 имела значительные размеры. С другой стороны, не требуется, чтобы область TDMA #1 имела значительные размеры, и поэтому она формируется в начальной зоне (или в выходной зоне).

Если пользователю нежелательна обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения или он не требует распределения области TDMA #2, хотя ему желательна обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения в процессе инициализации диска, то область TDMA #2 не будет распределяться в области данных, и информация распределения областей, указывающая эту информацию, записывается в области TDMA #1.

На фиг.11 показана детальная структура области TDMA #1, представленной на фиг.10. Согласно фиг.11 TDFL, TDDS и SBM записаны в области TDMA #1. Более конкретно, как TDDS, так и SBM записаны в кластере TDDS+SBM #k, а список TDFL записан в другом кластере (k является целым числом, большим чем 0). Область TDMA #2 имеет ту же структуру, что и область TDMA #1, поэтому ее детальное описание не приводится.

На фиг.12 представлена детальная структура кластера TDDS+SBM #k, показанного на фиг.11, на котором записаны как TDDS, так и SBM. Согласно фиг.12 TDDS определяет местоположения области проверки условий записи, информации управления, списка TDFL, резервных областей #1 и #2, области TDMA #2, области TDDS+SBM для другого слоя записи и области TDDS+SBM для другой области TDMA.

Если начальный и конечный адреса каждой области диска определены, то информация, относящаяся к размерам резервных областей #1 и #2 и области TDMA #2 в качестве информации об их местоположении, является достаточной. В противном случае информация о местоположении указывается их начальным и конечным адресами, соответствующими каждой области диска.

Если диск имеет, по меньшей мере, два слоя записи, то требуется SBM для каждого слоя записи.

Фиг.13 иллюстрирует детальную структуру кластера TDDS+SBM #0, содержащего информацию инициализации диска, полученную в процессе инициализации диска. Фиг.13 иллюстрирует случай, когда резервные области #1 и #2 и область TDMA #2 сформированы в области данных. Согласно фиг.13 информация относительно размеров резервных областей #1 и #2 и области TDMA #2 записана как информация инициализации диска. В этом случае понятно, что начальный и конечный адреса каждой области уже были определены.

Даже если резервные области распределены в области данных, и диск инициализирован информацией распределения области записи, которая указывает распределение, структура области данных может быть изменена путем повторной инициализации диска и обновления информации распределения областей.

Фиг.14 иллюстрирует детальную структуру кластера TDDS+SBM #n+1, содержащего информацию повторной инициализации диска. Согласно фиг.14 информация, которая определяет изменения в размерах резервных областей #1 и #2 и TDMA #2, записана в области TDDS.

Предположим, что резервная область #1, область TDMA #2 и область пользовательских данных и резервная область #2 последовательно сформированы в области данных, и информация о дефектах записана в резервной области #2, начиная с кластера с наибольшим адресом до кластера с наименьшим адресом. В этом случае повторная инициализация диска выполняется для эффективного использования области записи между кластером с наибольшим адресом и кластером с наименьшим адресом резервной области #2.

Иными словами, повторная инициализация диска увеличивает или уменьшает размер резервной области #2, тем самым обеспечивая эффективное использование области записи.

Информация повторной инициализации диска записывается, по меньшей мере, в одном кластере TDDS+SBM, принадлежащем области TDMA #1 или области TDMA #2.

Ниже более подробно описана информация SBM, то есть информация относительно области записи данных.

Фиг.15 иллюстрирует структуру области SBM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.15 области SBM от #0 до #n, которые обеспечивают информацию об области записи данных, записаны в области SBM. В этом варианте осуществления информация SBM #i записана в кластере (i - целое число от 0 до n). Однако, как показано на фиг.6-9, информация SBM #i может быть записана вместе с другой информацией в кластере.

Каждая информация SBM #i обеспечивает информацию заголовка, содержащую дескриптор SBM, флаг финализации, счетчик обновления и битовую карту #i (i - целое число от 0 до n), которая указывает записываемые области всей области записи диска в единицах кластеров.

Если данные далее записываются на диске, и информация области записи данных изменяется, то каждая информация SBM #i, которая содержит новую битовую карту, описывающую области записи данных, генерируется и записывается. В этом случае счетчик обновления представляет число раз обновления информации области данных.

Момент времени, когда генерируется и обновляется каждая информация SBM #i, может быть определен по разному, в зависимости от программы, установленной в устройстве записи/воспроизведения. Однако после записи данных на диск, новая информация SBM #i должна генерироваться и записываться перед выводом диска из устройства записи/воспроизведения.

Флаг финализации указывает, финализирован ли диск или нет.

Фиг.16 иллюстрирует область финализированной информации SBM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Флаг финализации для заголовка информации SBM установлен в 0 и записан вместе с другой информацией. Согласно фиг.16 информация SBM, записанная непосредственно перед финализацией диска, является информацией SBM #n. Если команда финализации выдана с хоста, такого как компьютер устройства записи/воспроизведения, то устройство записи/воспроизведения указывает завершение финализации диска путем изменения флага финализации в информации, относящейся к SBM #n, которая была обновлена последней, с 0 на 1, и повторной записи информации SBM #n.

Если необходимо, устройство записи/воспроизведения может не разрешить больше записывать информацию SBM путем записи данных, таких как "ffh" в область, смежную с областью, содержащей информацию SBM #n, имеющую флаг финализации «1», тем самым препятствуя последующей записи данных на диск.

Пользователь может поддерживать состояние записи диска в конкретный момент времени, когда выполняется финализация диска, на основе информации SBM, имеющей флаг финализации «1». Даже если данные, записанные на финализированном диске, изменяются, или новые данные добавляются к исходным данным без разрешения, то возможно обнаружение исходных данных, записанных в процессе финализации диска, путем обращения к битовой карте, содержащейся в информации SBM, имеющей флаг финализации «1». Поэтому данные, добавленные после финализации диска, могут быть легко обнаружены.

Область, в которой записана каждая информация SBM #i, позиционирована, по меньшей мере, в одной из области данных, начальной зоны и выходной зоны, как показано на фиг.1А и 1В.

Резервные области и области TDMA распределены для области данных в приведенных выше вариантах осуществления, но область, для которой распределены резервные области и области TDMA, и области, распределенные для области данных, не ограничены. Например, область TDMA и область TDDS могут быть дополнительно распределены области данных. Также, область TDDS и область SBM распределены в приведенных выше вариантах осуществления начальной зоне, но могут быть сформированы в области данных или в выходной зоне.

Хотя на чертежах не показано, область TDFL может быть сформирована в области данных. В этом случае, если пользователю желательна обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, пользователь распределяет резервную область #1, резервную область #2 и область TDFL и записывает TDDS и SBM, как описано выше. Область TDFL может быть позиционирована между начальной зоной и резервной областью #1, между резервной областью #1 и областью пользовательских данных, в середине пользовательских данных, между областью пользовательских данных и резервной областью #2 и между резервной областью #2 и выходной областью. Если пользователю нежелательна обработка дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, то распределение резервных областей не требуется. Однако, если пользователь записывает данные в реальном времени с использованием информации о дефектах диска, полученной путем сканирования диска, то требуется область TDFL для хранения информации о дефектах диска. Поэтому TDFL распределяется в процессе инициализации диска.

В приведенных выше вариантах осуществления в соответствии с настоящим изобретением распределение резервных областей и запись битовой карты описаны в отношении диска с одним слоем записи. Однако настоящее изобретение может быть применено к диску с двойным слоем записи.

Однократно записываемый диск согласно настоящему изобретению включает в себя область TDMA для обработки дефектов диска. Однако, если диск является перезаписываемым диском, то диск включает в себя DMA, но не включает TDMA. Поэтому устройство записи/воспроизведения перезаписываемых дисков не может записывать/воспроизводить данные с/на диск с областью TDMA, то есть возникает проблема совместимости дисков. Для решения проблемы совместимости дисков список TDFL, записанный в области TDDS, копируется в область TDMA перед финализацией диска.

На фиг.17 показана блок-схема устройства записи/ воспроизведения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.17 устройство записи/ воспроизведения содержит блок 1 записи/воспроизведения, контроллер 2 и память 3.

Под управлением контроллера 2 блок 1 записи/воспроизведения записывает данные на диск 100, соответствующий настоящему изобретению, и считывает данные с диска 100 для проверки точности записанных данных.

Контроллер 2 управляет областью данных диска 100. Также контроллер 2 выполняет процедуру проверки после записи, при которой данные записываются на диск 100 в предварительно заданных блоках, и точность записанных данных проверяется для определения, имеется ли дефект в области диска 100. Более конкретно, контроллер 2 записывает пользовательские данные на диске 100 в предварительно заданных блоках и проверяет записанные пользовательские данные, чтобы определить область диска 100, в которой имеется дефект. Затем, контроллер 2 создает временный список дефектов (TDFL) и временную структуру дефектов диска (TDDS), которая определяет местоположение области с дефектом. Затем, контроллер 2 временно сохраняет созданные TDFL и TDDS в памяти 3. Если объем сохраненных TDFL и TDDS достигает предварительно заданного уровня, то контроллер 2 записывает TDFL и TDDS в предварительно заданной области, например в области временного распределения диска (TDMA) для диска 100.

Здесь диск 100 представляет собой диски, соответствующие приведенным выше вариантам осуществления настоящего изобретения.

Если пользователь решает выполнить обработку дефектов диска с использованием устройства записи/воспроизведения, такого как показанное на фиг.17, и выдает команду устройству воспроизведения распределить резервные области в области данных, устройство воспроизведения распределяет резервные области, например, резервную область #1 и резервную область #2, для предварительно заданных частей области данных диска, например в начале и конце области данных.

Затем, устройство записи/воспроизведения записывает информацию распределения областей, которая указывает распределение резервных областей #1 и #2, в первом кластере TDDS. Информация распределения областей может определять размеры распределенных резервных областей #1 и #2. Если начальные и конечные адреса резервных областей #1 и #2 определены, например, если резервные области #1 и #2 расположены в начале и конце области данных соответственно, то устройство воспроизведения может распознать распределение резервных областей #1 и #2, а также местоположения и размеры резервных областей #1 и #2, только на основе информации, относящейся к размерам резервных областей.

По этой причине, если начальные и конечные адреса резервных областей #1 и #2 не определены, то эти адреса определяются и записываются, или информация относительно размеров резервных областей #1 и #2 записывается в первом кластере TDDS.

Способ распределения области данных с использованием устройства воспроизведения, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения, описан ниже со ссылками на фиг.17 и 18.

На фиг.18 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ распределения области данных диска 100, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Инициализация диска 100 выполняется в ответ на пользовательский ввод перед записью пользовательских данных на диск 100 (операция 110). Затем, команда относительно того, требуется ли распределение, по меньшей мере, одной секции области данных диска 100 для обработки дефектов диска, передается в контроллер 2 от главного устройства, такого как компьютер (операция 120). Как отмечено выше, распределение секции, такой как резервная область или область TDMA, области данных для обработки дефектов диска считается хорошо известным специалистам в данной области техники. Альтернативно, устройство записи/воспроизведения иное, чем главное устройство (хост), может определить, должна ли распределяться, по меньшей мере, одна секция области данных.

Затем, контроллер 2 управляет блоком 1 записи/воспроизведения для записи информации распределения, которая описывает, распределена ли, по меньшей мере, одна секция области данных в предварительно заданной области диска 100 (операция 130). Информация распределения областей может определять размер, по меньшей мере, одной части для обработки дефектов диска.

Предположим, что, как показано на фиг.2, по меньшей мере, одна секция для обработки дефектов диска включает в себя резервную область #1 и резервную область #2, и начальное положение резервной области #1 и конечное положение резервной области #2 расположены в начале и конце области данных соответственно. В этом случае устройство воспроизведения может распознать не только распределение резервных областей #1 и #2, но и их местоположения и размеры резервных областей #1 и #2, только на основе информации, относящейся к размерам резервных областей #1 и #2.

Если пользователю не требуется обработка дефектов диска с использованием устройства воспроизведения, и он не распределяет, по меньшей мере, одну секцию, такую как резервная область или область данных, то информация распределения областей, указывающая размер, по меньшей мере, одной секции, в виде «0» записывается в предварительно заданной области диска 100.

Информация распределения областей может быть записана в области TDDS, сформированной в, по меньшей мере, одной из начальной зоны, зоны данных и выходной зоны диска 100. Также TDDS может быть записана в различных зонах, как показано на фиг.3, 6, 8 и 12.

После того как инициализация диска 100 завершена путем записи информации распределения областей на диске 100 в операции 130, устройство воспроизведения может записать пользовательские данные на диск 100 и выполнить обработку дефектов диска.

После операции 130, устройство воспроизведения записывает пользовательские данные в области пользовательских данных диска 100 и выполняет обработку дефектов диска с использованием резервных областей и области TDMA (операция 140).

Даже после инициализации диска, повторная инициализация диска 100 позволяет изменить структуру области данных диска 100.

Затем, диск 100 повторно инициализируется в ответ на пользовательский ввод (операция 150). Затем команда, которая предписывает переопределить структуру области данных, путем распределения для нее новых областей, вводится с устройства-хоста в контролер 2.

Затем, контроллер 2 управляет блоком 1 записи/воспроизведения для записи информации распределения областей относительно новых областей в предварительно заданной области диска 100, тем самым обновляя информацию распределения областей (операция 160).

Информация, например SBM относительно областей, содержащих данные, записывается на диск 100. Информация заголовка SBM включает в себя флаг финализации, который представляет, могут ли еще данные записываться на диск. Если флаг финализации соответствует «1», то изменение в состоянии записи диска может быть проверено, и могут быть определены начальные данные перед изменением с использованием битовой карты, соответствующей флагу финализации «1».

Если пользователю нежелательно выполнять обработку дефектов диска с использованием устройства воспроизведения, то никакие данные не записываются в область DMA. Таким образом, информация распределения областей, записанная в области TDMA, записывается в область DMA, независимо от того, завершена ли финализация диска.

Поскольку перезаписываемый диск не включает в себя области TDDS, то воспроизведение данных с однократно записываемого диска с областью TDMA, содержащей информацию распределения областей, с использованием устройства воспроизведения перезаписываемых дисков невозможно ввиду проблем совместимости. Для решения этой и/или других проблем, информация, записанная в области TDMA, записывается в область DMA в процессе финализации диска, тем самым обеспечивая совместимость дисков.

Если обработка дефектов диска с использованием устройства воспроизведения не требуется, то информация распределения областей, записанная в области TDMA, записывается в область DMA перед финализацией диска, тем самым обеспечивая воспроизведение данных с диска с использованием устройства воспроизведения перезаписываемых дисков.

Например, хотя не показано на чертежах, устройство воспроизведения, воспроизводящее данные с диска 100, содержащего информацию распределения областей, согласно настоящему изобретению имеет структуру, подобную устройству записи по фиг.17, за исключением того, что устройство воспроизведения включает в себя только блок воспроизведения для считывания данных, вместо блока 1 записи/воспроизведения в устройстве записи/воспроизведения. Если диск 100 загружается в устройство воспроизведения, согласно настоящему изобретению устройство воспроизведения обращается к предварительно заданной области, например области TDMA, которая содержит последнюю обновленную информацию распределения областей, чтобы считать эту последнюю обновленную информацию распределения областей. Затем, устройство воспроизведения получает из последней обновленной информации распределения областей информацию, касающуюся местоположения, по меньшей мере, одной секции области данных для обработки дефектов диска. Как описано выше, по меньшей мере, одна секция включает в себя область TDMA и резервные области. Поскольку устройство воспроизведения может полностью распознать структуру данных на основе информации распределения областей, устройство воспроизведения может считать не только пользовательские данные, но и данные для обработки дефектов диска, которые сохранены в области TDMA и резервных областях, распределенных для этой области данных.

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением, информация распределения областей, относящаяся к структуре области данных, записана на однократно записываемый диск, тем самым обеспечивая возможность устройству записи/воспроизведения распознавать структуру области данных. Поэтому распределение областей таких, как резервные области, для обработки дефектов диска, иных, чем области для сохранения пользовательских данных, для области данных, обеспечивает эффективное использование диска.

Также, после инициализации диска, структура области данных может быть изменена посредством обновления информации распределения областей путем повторной инициализации диска.

Кроме того, битовая карта, которая определяет записываемые области данных, записана в предварительно заданной области диска, тем самым обеспечивая возможность устройству записи/ воспроизведения быстро получать доступ к желательной области. Битовая карта также позволяет устройству записи/воспроизведения проверять, имеется ли изменение в состоянии записи диска, и определять данные, первоначально записанные перед изменением, причем изменение возникает путем записи дополнительных данных на диск.

Хотя описано и показано несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут осуществляться модификации описанных вариантов без отклонения от принципов и сущности изобретения, объем которого определяется пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

Заявлены однократно записываемый диск, который позволяет распределять область данных, способ распределения области данных однократно записываемого диска, устройство записи данных на однократно записываемый диск и устройство и способ воспроизведения данных с однократно записываемого диска. Заявленный диск содержит предварительно заданную область, хранящую информацию распределения, которая указывает, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент области данных диска для обработки дефектов диска. В диске и в способе информация распределения областей, определяющая структуру области данных, записана на диск, обеспечивая тем самым возможность устройству записи/воспроизведения распознавать структуру области данных. Поэтому для обработки дефектов диска возможно распределение областей, таких как резервная область, отличающихся от области хранения пользовательских данных, для области данных. Распределение областей для обработки дефектов диска для области данных позволяет эффективно использовать однократно записываемый диск. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Устройство записи и/или воспроизведения, содержащее

блок записи и/или воспроизведения, который записывает данные на однократно записываемый диск или считывает с него данные, и

контроллер, который управляет блоком записи и/или воспроизведения для записи информации распределения областей, которая указывает, распределен ли, по меньшей мере, один сегмент области данных диска для обработки дефектов диска, во временной структуре дефектов диска (TDDS), образованной, по меньшей мере, в одной из начальной зоны, области данных и выходной зоны диска.

при этом информация, относящаяся к записываемой области данных, содержит битовую карту, указывающую информацию заголовка и записываемую область данных.

вторая область TDMA представляет собой область, в которой обновленная информация TDDS записана в блоках предварительно заданных операций.

блок считывания, который считывает данные с диска; и

контроллер, который управляет блоком считывания для доступа к предварительно заданной области диска, чтобы считывать информацию распределения областей и получать информацию относительно местоположения, по меньшей мере, одного сегмента области данных диска, который распределен для обработки дефектов диска, из информации распределения областей, при этом упомянутая предварительно заданная область представляет собой область TDDS, сформированную, по меньшей мере, в одной из начальной зоны, области данных и выходной зоны.

при этом информация распределения областей указывает распределение второй TDMA для области данных, а упомянутая предварительно заданная область, в которой записана информация распределения областей, представляет собой одну из первой и второй TDMA.

Приоритет по пунктам: