НЕПЕРЕЗАПИСЫВАЕМЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ ДИСКА С НЕПЕРЕЗАПИСЫВАЕМОГО ОПТИЧЕСКОГО ДИСКА Российский патент 2010 года по МПК G11B20/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение имеет отношение к неперезаписываемому оптическому диску, а также к способу и устройству для восстановления управляющей информации с неперезаписываемого оптического диска.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Оптические диски широко используются в качестве оптических носителей записи для записи больших объемов данных. Среди оптических дисков в настоящее время разрабатывается новый тип цифрового видеодиска с высокой плотностью записи HD-DVD, такой как диск «Blu-ray». Этот тип носителя может записывать и хранить видеоданные и аудиоданные высокого качества в течение длительного времени. Диск Blu-ray представляет собой новое поколение технологии HD-DVD и может хранить намного более обширные объемы данных, чем существующие диски DVD.

Диск «Blu-ray» обычно имеет толщину 1,2 мм, диаметр 12 см и светопрозрачный слой толщиной 0,1 мм, доступный для сине-фиолетового лазера с длиной волны 405 нм. Это намного тоньше, чем у существующих DVD, которые используют красный лазер с длиной волны 650 нм.

Ведется подготовка различных стандартов диска «Blu-ray». В этом отношении вслед за стандартами диска «Blu-ray», допускающего перезапись диска «BD-RE», готовятся различные проекты стандартов неперезаписываемого диска «Blu-ray» - диска «BD-WO». Диск «BD-WO» представляет собой неперезаписываемый оптический диск «Blu-ray», который допускает только однократную запись в своей области, тогда как диск «BD-RE» представляет собой диск «Blu-ray», является оптическим диском, допускающим перезапись, который позволяет осуществлять запись, стирание и повторную запись в соответствующей области.

На Фиг.1 схематически изображена структура области записи диска «BD-RE». Диск «Blu-ray» на Фиг.1 имеет один записывающий слой, предусматривающий, начиная от внутренней окружности диска, начальную область (lead-in area), область данных и конечную область (lead-out area). В области данных имеются внутренняя резервная область (ISA0) и внешняя резервная область (OSA0), выделенные соответственно во внутреннем и внешнем кольцевых участках области данных, а также пользовательская область данных, которая находится в средней части области данных и предназначена для записи и считывания пользовательских данных.

Если во время записи данных в области данных диска «BD-RE» обнаружена дефектная зона, то выполняется операция перемещения записи, в ходе которой данные из дефектной зоны перемещаются в резервную область. Затем в зонах управления дефектами (DMA1, DMA2, DMA3 и DMA4), расположенных в вводной и выводной областях, в качестве управляющей информации о дефектной зоне, предназначенной для управления дефектами, записывается информация о местоположении и подобная информация дефектной зоны и об используемой замещающей зоне.

Однако поскольку запись в определенной области на неперезаписываемом диске возможна только один раз, важно управлять информацией о местоположении, которая указывает, есть ли в зоне записанная информация, информацией о местоположении, которая указывает место на диске, где могут быть записаны данные, информацией о дефектных зонах, которая указывает расположение дефектных зон, и т.п. В объединенных стандартах неперезаписываемых оптических дисков, таких как диск «BD-WO», разработка которых происходит в настоящее время, потребуется создание объединенных стандартов для способов предоставления информации управления дефектами и восстановления информации управления дефектами в случае, если информация управления дефектами была повреждена или не была еще записана. Если данные записываются на диск без восстановления потерянной информации управления диском, возникнет множество проблем, например запись данных с учетом неправильной предварительной управляющей информации и получение неправильного местоположения области записи на диске.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно настоящее изобретение направлено на оптический носитель записи однократной записи, а также на способ и устройство, предназначенные для хранения информации управления диском на оптическом диске и восстановления информации управления диском с оптического диска, которые существенным образом устраняют одну или несколько проблем, связанных с ограничениями и недостатками существующей технологии.

Дополнительные особенности и преимущества изобретения частично будут представлены в описании, приведенном ниже, а частично станут очевидными для специалистов в данной области техники после изучения нижеследующего или могут быть изучены в ходе практического применения изобретения. Задачи и другие преимущества данного изобретения могут быть реализованы и достигнуты посредством структуры, конкретно рассмотренной в описании и пунктах формулы настоящего изобретения, а также на прилагаемых чертежах.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предоставляется носитель записи, который содержит как минимум один записывающий слой; и область данных как минимум на одном записывающем слое, эта область данных содержит как минимум одну резервную область и записи в каждый или, по крайней мере, в один из этих кластеров замещения адресной информации о соответствующем дефектном кластере.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство для восстановления управляющей информации с носителя записи, носитель записи содержит временную область управления дефектами, предназначенную для записи информации временной структуры определения «TDDS» и информации временного списка дефектов «TDFL», устройство включает в себя сочетание элементов, предназначенных для: воспроизведения с носителя записи (n-1)-й информации временной структуры определения диска «TDDS»; определения того факта, имеется ли запись в определенной области, которая следует за областью, обозначенной (n-1)-й информацией временной структуры определения диска «TDDS»; определения информации о местоположении, связанной с этой определенной областью, если в этой определенной области имеется запись; и восстановления (n)-й информации временной структуры определения диска «TDDS» на определенной таким образом информации о местоположении.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство для восстановления управляющей информации с носителя записи, носитель записи содержит временную область управления дефектами, предназначенную для записи информации временной структуры определения диска «TDDS» и информации временного списка дефектов «TDFL», носитель записи дополнительно содержит как минимум одну резервную область, которая содержит как минимум один кластер замещения, каждый из этих кластеров замещения содержит адресную информацию о соответствующем дефектном кластере и адресную информацию о кластере замещения, устройство включает в себя сочетание элементов, предназначенных для: воспроизведения с носителя записи (n-1)-й информации временного списка дефектов «TDFL», воспроизведения адресной информации о соответствующем дефектном кластере и адресной информации о кластере замещения из определенного альтернативного кластера и восстановления (n)-й информации временного списка дефектов «TDFL» на основе воспроизведенной адресной информации.

Следует понять, что и приведенное выше описание, и следующее далее подробное описание настоящего изобретения носят примерный и пояснительный характер и служат дополнительным пояснением заявляемого изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопроводительные чертежи, прилагаемые для лучшего понимания изобретения и составляющие часть этой заявки, иллюстрируют осуществление(ия) изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего изобретения. На чертежах:

на Фиг.1 схематично изображена структура области записи на BD-RE;

на Фиг.2 изображена структура неперезаписываемого оптического диска в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг.3 изображена структура временной информации управления диском, которая в соответствии с настоящим изобретением хранится на неперезаписываемом оптическом диске, показанном на Фиг.2;

на Фиг.4 изображена структура блока записи замещающей зоны, расположенной в резервной области неперезаписываемого оптического диска, показанного на Фиг.2 и 3, в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг.5 показано содержимое временной информации управления диском, которая в соответствии с настоящим изобретением хранится на неперезаписываемом оптическом диске, изображенном на Фиг.2 и 3;

на Фиг.6 изображен способ восстановления информации управления диском неперезаписываемого оптического диска в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.7 изображен способ определения наличия или отсутствия записанных или незаписанных зон неперезаписываемого оптического диска в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг.8 показано содержимое утерянной временной информации о дефектной зоне неперезаписываемого оптического диска, изображенного на Фиг.2 и 3, в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг.9 изображен способ восстановления временной информации управления диском, применимый к неперезаписываемому оптическому диску в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.10 изображен способ восстановления временной информации управления диском, применимый к неперезаписываемому оптическому диску в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.11 изображено устройство записи и воспроизведения оптических дисков в соответствии с настоящего изобретением.

НАИЛУЧШИЙ ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже подробно описываются предпочтительные осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы сопроводительными чертежами. Для удобства описания в качестве примера будет приведен неперезаписываемый диск «Blu-ray» (диск «BD-WO»).

Вместе с тем, даже если автор изобретения выбирает обычные термины, используемые в описании настоящего изобретения настолько широко, насколько возможно, в некоторых случаях при описании изобретения автор выбирает термины по собственному усмотрению, когда значение термина подробно объясняется в соответствующей части описания настоящей заявки. Таким образом, настоящее изобретение следует понимать согласно всем значениям терминов, которые даны автором изобретения.

<Определения оптического диска и информации управления диском>

На Фиг.2 изображена структура неперезаписываемого оптического диска, такого как диск «BD-WO», в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Диск, изображенный на Фиг.2, представляет собой однослойный диск, имеющий один записывающий слой, однако настоящее изобретение может быть применено и к многослойному неперезаписываемому оптическому диску, такому как двухслойный диск «BD-WO».

В соответствии с Фиг.2 записывающий слой диска включает в себя начальную область (lead-in area), область данных и конечную область (lead-out area). В области данных имеются внутренняя и внешняя резервные области «ISA0» и «OSA0», предназначенные для замещения дефектных зон с целью физического управления дефектами. Начальная область содержит первую и вторую зоны управления дефектами («DMA1» и «DMA2»), тогда как конечная область содержит третью и четвертую зоны управления дефектами («DMA3» и «DMA4»). Кроме того, для временного хранения информации о дефектной зоне и управления ею предусмотрены временные зоны управления дефектами «TDMA». Если отсутствует информация, которая должна записываться на неперезаписываемый оптический диск, либо в ответ на команду внешней ЭВМ (хоста) или системы данные, записанные во временной зоне управления дефектами «TDMA», передаются в зону управления дефектами «DMA» на более длительное хранение. Обычно ввиду важности управления дефектами в каждой из зон управления дефектами «DMA» сохраняется одинаковая управляющая информация с целью резервирования.

В общем, в случае оптического диска, допускающего перезапись, большая зона управления дефектами «DMA» не нужна, поскольку запись и/или стирание может повторяться сколько угодно раз. Однако в случае неперезаписываемого оптического диска ситуация иная. В случае неперезаписываемого оптического диска после записи данных в зону записи снова записать данные в эту зону нельзя. В результате для управления дефектами требуются зона управления дефектами большего размера и/или эффективные структура зоны управления и способ управления дефектами.

Как показано на Фиг.2, временные зоны управления дефектами «TDMA» содержат временную зону «TDMA1», которая выделена в начальной области и имеет фиксированный размер, и временную зону «TDMA2», которая выделена во внешней резервной области «OSA0» и размер которой меняется в соответствии с размером резервной области. Например, если размер внешней резервной области «OSA0» составляет N×256 кластеров, то размер (Р кластеров) временных зон управления дефектами «TDMA2» следующий: Р=(N×256)/4.

Один или несколько временных списков дефектов «TDFL» и одна или несколько временных структур определения диска «TDDS» записываются в каждой из временных зон «TDMA1» и «TDMA2» в качестве информации управления диском. Таким образом, в узком смысле информация управления диском в соответствии с настоящим изобретением означает информацию, записанную в различные временные списки дефектов «TDFL» и временные структуры определения диска «TDDS».

Если дефектная зона обнаружена в области данных или резервной области, выполняется процесс переноса данных из дефектной зоны в резервную область. Временный список дефектов «TDFL» является информацией, предназначенной для управления такой последовательностью процессов с использованием списка дефектных зон и записывается размером в 1-4 кластера в зависимости от размера списка дефектных зон (в случае если диск является однослойным диском). Информация временной структуры определения диска «TDDS» записывается размером в один кластер и содержит, в узком смысле, информацию структуры определения диска «DDS» и информацию состояния использования диска (информацию о дорожке или битовую карту разделительных разрядов «SBM»), как показано на Фиг.3.

В настоящей заявке термины "TDDS" и "информация TDDS" взаимозаменяемы, как и термины "TDFL" и "информация TDFL".

В начальной области выделяется область калибровки оптимальной мощности (область «ОРС»), которая предназначена для поиска оптимальной мощности записи и имеет ту же структуру и назначение, что и на существующих оптических дисках.

Содержимое каждой информации временной структуры определения диска «TDDS» будет описано подробно и в сравнении с такой же структурой существующих оптических дисков, допускающих перезапись, со ссылкой на Фиг.3.

Как показано на Фиг.3, в случае оптического диска, допускающего перезапись, структура определения диска «DDS» занимает приблизительно 60 байтов - очень малую часть одного кластера (который содержит 32 сектора), а оставшаяся часть этого одного кластера заполняется нулями. Однако в настоящем изобретении в дополнение к зоне 60а (например, размером 60 байт), используемой в качестве зоны записи структуры определения диска «DDS» для оптического диска, допускающего перезапись, согласно существующей технологии на неперезаписываемом оптическом диске оставшиеся зоны 60b этого одного сектора используются в качестве зоны структуры определения диска «DDS». Соответственно временная структура определения диска «TDDS» согласно настоящему изобретению состоит из одного целого сектора (2048 байтов), используемого для хранения структуры определения диска, и оставшиеся зоны 60с одного кластера используются для хранения информации о состоянии использования диска (информации о дорожке или битовой карты разделительных разрядов «SBM»).

В качестве части структуры определения диска информация, необходимая для управления неперезаписываемым оптическим диском, в соответствии с настоящим изобретением включает в себя информацию, указанную далее, но может содержать и другую информацию, необходимую в процессе подготовки стандарта.

Во-первых, для поддержки множества различных способов записи структура определения диска содержит флаг режима записи 62, обозначающий определенный режим или способ записи. Например, флаг режима записи 62, имеющий значение «0000 0000b», представляет последовательную запись, а флаг режима записи 62, имеющий значение «0000 0001b», представляет запись в произвольном порядке. Структура определения диска дополнительно содержит поля «Первый PSN последнего TDFL», «Последний PSN используемого ОРС» и «Первый резервный кластер ISA0/OSA0, доступный для использования» и «Первый PSN (n-1)-го TDDS» для каждой из резервных областей. «Первый PSN» означает номер физического сектора.

Далее в оставшемся тридцать одном секторе (60с) этого одного кластера временной структуры определения диска «TDDS» согласно настоящему изобретению записывается информация состояния использования диска. Информация состояния использования диска представляет собой информацию, которая изменяется по мере использования диска, и, в частности, в случае неперезаписываемого оптического диска такая информация необходима для точного поиска дополнительной области, допускающей запись, полученной путем сортировки всего пространства диска на зоны, где запись присутствует, и зоны, где запись отсутствует. Хотя на Фиг.3 первый сектор одного кластера описан как зона структуры определения диска, а оставшийся 31 сектор этого же кластера - как зона для записи информации состояния использования диска, настоящее изобретение охватывает применение первого 31 сектора одного кластера в качестве зоны для записи информации состояния использования диска, а последнего 32-го сектора этого же кластера в качестве зоны структуры определения диска.

Как упомянуто выше, информация состояния использования диска может представлять собой, например, как информацию о дорожке, так и битовую карту разделительных разрядов «SBM». Если флаг режима записи 62 указывает на последовательную запись, информация о дорожке хранится в зоне 60с в качестве информации о состоянии использования диска. Но в случае если флаг режима записи 62 указывает запись в произвольном порядке, в качестве информации состояния использования диска в зоне 10с записывается битовая карта разделительных разрядов «SBM».

Информация о дорожке представляет собой один из видов информации состояния использования диска и относится к диску, запись на который осуществляется последовательно. На неперезаписываемых оптических дисках, которые соответствуют существующей технологии, таких как диски «CD» и «DVD», информация состояния использования на диске «CD» известна как информация о дорожке, а на диске «DVD» - как информация: «RZone», «Fragment» или «Динамический диапазон записи». Все эти различные термины в рамках настоящего изобретения будут называться «Информацией о дорожке» в качестве общего наименования, и их следует понимать именно таким образом.

Информация «SBM» (битовая карта разделительных разрядов) представляет собой еще один вид информации, обозначающей состояние использования диска, и в соответствии с настоящим изобретением относится к диску, запись на который осуществляется в произвольном порядке. Информация «SBM» относится ко всему пространству диска, где каждому наименьшему блоку записи (например, на диске «BD-WO» - одному кластеру) поставлен в соответствие один бит, который представлен значением «1b», если кластер представляет собой область, где запись присутствует, и значением «0b», если кластер представляет собой область, где запись отсутствует (или наоборот). Таким образом, путем прочтения информации «SBM» легко узнать местоположения текущих областей оптического диска однократной записи, где запись присутствует и запись отсутствует.

В качестве примера информация о дорожке обозначена как 64 и схематически изображена в правой части Фиг.3. Информация о дорожке обозначает последнее записанное местоположение данных для каждой дорожки на диске, при этом информация о дорожке может содержать информацию о последнем записанном адресе (LRA), которая обозначает адрес последней записанной зоны в пользовательской области.

Временная структура определения диска «TDDS» и временный список дефектов «TDFL», описанные выше, необходимы для управления дефектами неперезаписываемого оптического диска. Однако возникают ситуации, когда запись информации временной структуры определения диска «TDDS» и/или временного списка дефектов «TDFL» может закончиться неудачей, например, из-за сбоя питания. Для таких ситуаций настоящее изобретение предоставляет структуру диска, способ и устройство для восстановления информации управления диском, такой как информация временной структуры определения диска «TDDS» и/или временного списка дефектов «TDFL». Такая структура диска и будет теперь описана.

На Фиг.4 изображен пример кластера замещения R в резервной области (например, областях «ISA0» или «OSA0» на Фиг.2) неперезаписываемого оптического диска, такого как диск «BD-WO», соответствующего настоящему изобретению. Как показано на Фиг.4, когда в пользовательской области или резервной области неперезаписываемого оптического диска обнаруживается дефект, пользовательские данные, которые предназначались для записи или записанные в этот кластер, имеющий этот дефект, записываются в доступную зону резервной области. Эта доступная зона называется здесь кластером замещения «d», а кластер, имеющий этот дефект, называется здесь дефектным кластером «D». Кластер представляет собой блок записи и включает в себя, как известно, один или несколько секторов.

Кластер замещения «d» включает в себя адресную зону 21, зону пользовательской управляющей информации 22 и зону замещения пользовательских данных 24. В адресной зоне 21 хранится адресная информация кластера замещения «d», например номер первого физического сектора «первый PSN» кластера замещения «d». В адресной зоне 21 может быть записана и другая информация. Адресная информация дефектного кластера «D», например номер первого физического сектора «первый PSN» дефектного кластера «D», хранится в определенной зоне кластера замещения «d», и эта определенная зона может быть, например, либо адресной зоной 21, либо зоной пользовательской управляющей информации 22. В зоне пользовательской управляющей информации 22 также хранится управляющая информация для кластера замещения «d». В зоне замещения пользовательских данных 24 хранятся пользовательские данные, которые предназначались для записи или записаны в дефектный кластер «D».

Способ восстановления информации управления диском в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения будет рассмотрен в отношении структуры диска, показанной на Фиг.4, с использованием Фиг.5-8. На Фиг.5 и 8 пунктирными линиями выделена утраченная информация управления диском/дефектами, то есть информация, которую предполагается восстановить.

Как показано на Фиг.5, на неперезаписываемом оптическом диске, таком как диск, изображенный на Фиг.2 и 3, во временной зоне управления дефектами «TDMA», например в «TDMA1», содержится множество временных списков дефектов «TDFL» (#n-1, #n, …) и множество временных структур определения диска «TDDS» (#n-1, #n, …). Каждый из временных списков дефектов «TDFL» и временных структур определения диска «TDDS» имеет структуру, обсуждаемую в настоящей заявке. В этом примере предположим, что временная структура определения диска (n)-я «TDDS» 32 утрачена, а в кластерах «А», «В», «С» имеются дефекты, в результате пользовательские данные вместо кластеров «А», «В», «С» записаны соответственно в кластерах «а», «b» и «с» в резервной области «ISA0» взамен кластеров «А», «В», «С».

Чтобы восстановить утраченную временную структуру определения диска «(n)-ю TDDS 32» (см. Фиг.6), когда неперезаписываемый оптический диск загружен в систему, которая включает в себя устройство записи и воспроизведения (например, систему, изображенную на Фиг.11, которая будет рассмотрена ниже), считывается временная структура определения диска «(n-1)-я TDDS 30» (на Фиг.5), которая надлежащим образом записана на диске «BD-WO» (шаг 601). Когда «(n-1)-я TDDS» получена, можно узнать местоположения последних записанных областей диска на момент записи «(n-1)-й TDDS 30». Например, из временной структуры определения диска «(n-1)-й TDDS» может быть определен номер последнего физического сектора «Последний PSN» использованной калибровки оптимальной мощности «ОРС» в начальной области, может быть получена информация состояния использования диска [информация о дорожке (использование информации о последнем записанном адресе «LRA») или о битовой карте разделительных разрядов «SBM»] для области данных, а также о первом доступном резервном кластере в резервной области «ISA0»/«OSA0».

Если определено, что следующая временная структура определения диска «(n)-я TDDS 32» требует восстановления (шаг 602), производится проверка соответствующих определенных зон диска, необходимых для восстановления «(n)-й TDDS» (шаг 603). Конкретнее, зона, которая следует за каждой из зон, записанных последними и обозначенных временной структурой определения диска «(n-1)-й TDDS» проверяется, чтобы выяснить, имеется ли какая либо запись в этой зоне. Такая проверка может быть реализована с помощью радиочастотного теста, который рассматривается позднее в связи с Фиг.7. Затем место или адрес, где такая запись в зоне, которая следует за каждой из зон, записанных последними и обозначенными временной структурой определения диска «(n-1)-й TDDS», заканчивается, определяются и используются для восстановления «(n)-й TDDS» (шаг 604). Восстановленная «(n)-я TDDS» записывается во временной зоне управления дефектами «TDMA1» в качестве «(n)-й TDDS 32» (шаг 604), и тем самым завершается восстановление утраченной (n)-й TDDS в соответствии с настоящим изобретением. Шаг 602 может выполняться автоматически или по запросу внешней ЭВМ (хоста) и т.п.

На Фиг.7 изображен радиочастотный тест, который используется для определения наличия или отсутствия записи в зоне диска в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на Фиг.7, местоположение зон на диске, где присутствует или отсутствует запись, может быть определено с помощью радиочастотного сигнала. Как правило, радиочастотный сигнал от зон диска, где запись есть, может быть обнаружен, а от зон диска, где записи нет, радиочастотный сигнал слаб или отсутствует. Таким образом, путем обнаружения радиочастотного сигнала может быть найден конечный адрес записанной зоны, для обозначения которой и предназначена «(n)-я TDDS».

Этот процесс, показанный на Фиг.7, выполняется для каждой из определенных зон диска для получения информации, необходимой для восстановления утраченной информации временной структуры определения диска «TDDS» (шаги 6031, 6032 и 6033 на Фиг.6). Например, номер последнего физического сектора «Последний PSN» использованной калибровки оптимальной мощности «ОРС» может быть определен путем проверки радиочастотного сигнала от начальной области, информация о состоянии использования диска [информация о дорожке (использование информации о последнем записанном адресе «LRA») или о битовой карте разделительных разрядов «SBM»] может быть получена проверкой радиочастотного сигнала из области данных, а информация о первом доступном резервном кластере может быть получена проверкой радиочастотного сигнала из резервной области «ISA0»/«OSA0».

Далее будет описан с привлечением Фиг.5-8 способ восстановления (n)-го временного списка дефектов «TDFL» в соответствии с первым осуществлением настоящего изобретения.

Пример структуры временного списка дефектов «(n-1)-го TDFL 40» из Фиг.5 показан на Фиг.8. В примере, изображенном на Фиг.5 и 8, временный список дефектов «(n-1)-й TDFL 40» включает в себя три поля 51, содержащих номера первых физических секторов «Первый PSN» каждого из дефектных кластеров «А», «В», «С» и номер первого физического сектора «Первый PSN» каждого из кластеров замещения «а», «b», «с», согласованных соответственно с дефектными кластерами «А», «В», «С». Другими словами, из-за дефектов в кластерах «А», «В», «С» области данных пользовательские данные записываются вместо кластеров «А», «В», «С» соответственно в кластеры «а», «b», «с» внутренней резервной области «ISA0». Затем информация о таких дефектных и замещающих кластерах обрабатывается и хранится в виде записей во временном списке дефектов «(n-1)-го TDFL».

Предположим, что при более поздней записи в кластере «D» области данных обнаружен дефект. Данные, которые предполагалось записать или которые были записаны в кластер «D», записываются вместо кластера «D» в кластер «d» внутренней резервной области «ISA0». Однако из-за сбоя записи «(n)-го TDFL», который обозначает эту замещающую запись, система или ЭВМ (хост) ничего об этой замещающей записи не знает. Таким образом, необходим способ восстановления временного списка дефектов «(n)-го TDFL», который описывается ниже в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на Фиг.6, когда диск загружается в систему, считываются надлежащим образом записанные временная структура определения диска «TDDS» и временный список дефектов «TDFL», которые можно воспроизвести (шаг 601), а именно «(n-1)-я TDDS 30» и «(n-1)-й TDFL 40» на Фиг.5. В вышеприведенном примере есть возможность получить из временного списка дефектов «(n-1)-й TDFL», изображенного на Фиг.8, три поля для дефектных кластеров «А», «В» и «С», и из временной структуры определения диска «(n-1)-я TDDS» информацию о местоположении 50 первого доступного резервного кластера (50) в резервных областях «ISA0»/«OSA0», как показано на Фиг.5. В этом примере информация о местоположении 50 первого доступного резервного кластера, полученная из «(n-1)-й TDDS», обозначает местоположение или стартовый адрес кластера замещения «d».

Затем определяется наличие какой-либо записи в зоне, сопровождающей первый доступный резервный кластер 50, обозначенной временной структурой определения диска «(n-1)-й TDDS» (шаг 6033 на шаге 603). То есть система проверяет наличие какой-либо записи в зоне кластера «d». Эта проверка выполняется с помощью радиочастотного теста, описанного выше в связи с Фиг.7. В зависимости от системы шаг 603 может выполняться автоматически или по запросу ЭВМ (хоста) и т.п. (шаг 602). В вышеописанном примере определено, что в кластере «d» запись есть.

Однако для восстановления временного списка дефектов «(n)-го TDFL» требуется полная запись, которая содержит информацию о местоположении дефектного кластера «D», соответствующего кластеру замещения «d». Но эту информацию о местоположении нельзя получить, просто определив с помощью радиочастотного теста наличие записи в кластере замещения «d». Таким образом, чтобы получить информацию о местоположении дефектного кластера «D», настоящее изобретение использует информацию о местоположении дефектного кластера «D», записанную в определенной области кластера замещения «d», который можно воспроизвести, что рассматривалось выше в связи с Фиг.4. Например, номер первого физического сектора «Первый PSN» дефектного кластера «D» записывается либо в адресной области 21, либо в области пользовательской управляющей информации 22 кластера замещения «d».

Таким образом, в вышеприведенном примере после считывания области пользовательской управляющей информации (или адресной области) кластера замещения «d» можно узнать информацию о местоположении дефектного кластера «D». И эта информация используется для восстановления последней полной записи 52 временного списка дефектов «(n)-го TDFL», как показано на Фиг.8. В этом примере последняя полная запись 52 временного списка дефектов «(n)-го TDFL» может быть восстановлена с использованием номера первого физического сектора «Первый PSN» дефектного кластера «D», соответствующего кластеру замещения «d», полученного из области пользовательской управляющей информации (или адресной области) кластера замещения «d». Теперь может быть восстановлен весь временный список дефектов «(n)-й TDFL» с использованием трех полей 51 из «(n-1)-го TDFL» и восстановленной последней записи 52.

После записи временного списка дефектов «(n)-го TDFL», восстановленного вышеописанным образом, во временной зоне управления дефектами, например в зоне «TDMA1», процесс восстановления временного списка дефектов «TDFL» завершен (шаг 604).

Объясним подробнее термины «Первый PSN» и «Последний PSN». Один блок записи, записанный на диске (в случае диска «BD-WO» это кластер) включает в себя множество секторов, «Первый PSN» представляет собой начальный адрес первого сектора, а «Последний PSN» представляет собой начальный адрес последнего сектора. Таким образом, если использование диска происходит по возрастанию номеров физических секторов «PSN», местоположение определенного блока записи можно узнать по «Первому PSN» кластера (то есть начальному адресу первого сектора в кластере), а если использование диска происходит по убыванию номеров физических секторов «PSN» (подобно области калибровки оптимальной мощности «ОРС»), местоположение определенного блока записи можно узнать по «Последнему PSN» кластера (то есть начальному адресу последнего сектора в кластере). В соответствии с настоящим изобретением «Информация о местоположении» может означать «Первый PSN» и/или «Последний PSN», но не ограничивается этим, и может означать другие способы указания определенного места или местоположения.

Теперь будет рассмотрен с использованием Фиг.9 и 10 способ восстановления информации управления диском в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения, который предлагает восстановление утраченной информации управления диском (например, «(n)-й TDDS» и «(n)-го TDFL») из зоны, записанной на диск последней. Фиг.9 иллюстрирует шаги процесса восстановления временной структуры определения диска «(n)-й TDDS», а Фиг.10 иллюстрирует шаги процесса восстановления временного списка дефектов «(n)-го TDFL».

Чтобы восстановить утраченную временную структуру определения диска «(n)-ю TDDS», как показано на Фиг.9, когда неперезаписываемый оптический диск, такой как диск, изображенный на Фиг.2 и 3, загружен в систему, которая включает в себя устройство записи и воспроизведения, определяются (шаг 901) последние записанные местоположения соответствующих областей (например, резервной области, области данных, начальной области и т.п.). Это может быть выполнено с помощью радиочастотного теста, рассмотренного выше в связи с Фиг.7. Далее из временной зоны управления дефектами «TDMA» считывается временная структура определения диска «(n-1)-я TDDS» (шаг 902). Затем информация о местоположении, полученная на шаге 901, сравнивается с информацией о местоположении, полученной на шаге 902 (шаг 903). Если между двумя образцами информации о местоположении имеется какое-либо несоответствие, то информация о несоответствии и временная структура определения диска «(n-1)-я TDDS» используются для восстановления утраченной временной структуры определения диска «(n)-й TDDS» (шаг 904) аналогично вышеописанному первому примеру осуществления настоящего изобретения. Информация о несоответствии должна, например, указывать действительные последние записанные места на диске (на момент записи «(n)-й TDDS»), и эта информация используется при составлении (n)-й TDDS для обновления или изменения различных частей информации, записанных во временной структуре определения диска «(n-1)-й TDDS». Но в случае если на шаге 903 несоответствия не обнаружено, то система предполагает, что «(n)-я TDDS» отсутствует, и процесс заканчивается.

В зависимости от системы информация о местоположении, полученная из последних записанных областей диска, может браться непосредственно в виде «(n)-й TDDS» без шага сравнения 903. Такой случай может возникнуть, когда временная структура определения диска «(n-1)-я TDDS» отсутствует либо когда достоверность данных, воспроизводимых из «(n-1)-й TDDS», под вопросом или низкая.

Таким образом, в рамках способа восстановления временной структуры определения диска «(n)-й TDDS» в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения сначала определяется последняя записанная область на диске, а затем «(n)-я TDDS» восстанавливается с использованием информации о местоположении последней записанной области.

Чтобы восстановить временный список дефектов «(n)-й «TDFL», как показано на Фиг.10, когда диск загружен в систему, воспроизводятся записанные зоны в резервной области диска (шаг 1001), из которых получают информацию о местоположении каждого из кластеров замещения и информацию о местоположении каждого из дефектных кластеров, соответствующих кластерам замещения (шаг 1002). Это можно сделать, если используется структура диска, показанная на Фиг.4, которая сохраняет информацию о местоположении кластера замещения и информацию о местоположении соответствующего дефектного кластера, и обе в кластере замещения. Эти две части информации о местоположении составляют последнюю запись во временном списке дефектов «(n)-м TDFL». Затем находится любая запись из записанного «(n-1)-го TDFL» (шаг 1003). Далее все найденные на шаге 1003 записи сравниваются с записью, составленной на этапе 1002. Если имеется несоответствие, то информация о несоответствии и записи временного списка дефектов «(n-1)-го TDFL» используются для составления «(n)-го TDFL» (шаг 1005). Таким образом, если имеется несоответствие, то запись, составленная на этапе 1002, накопительным образом добавляется к записям временного списка дефектов «(n-1)-го TDFL» для восстановления «(n)-го TDFL». Такой процесс используется, поскольку обычно текущий временный список дефектов должен всегда содержать информацию обо всех дефектных зонах на диске. Если на шаге 1004 несоответствия не обнаружено, то система предполагает, что временный список дефектов «(n)-й TDFL» отсутствует, и процесс заканчивается. В зависимости от системы может быть случай, в котором две части информации о местоположении из кластера замещения непосредственно берутся в качестве списка дефектов «(n)-го TDFL» без шага сравнения 1004.

Такой случай может возникнуть, когда временный список дефектов «(n-1)-й TDFL» отсутствует либо когда достоверность данных, воспроизводимых из «(n-1)-го TDFL», под вопросом или низкая.

Таким образом, в рамках способа восстановления временного списка дефектов «(n)-го TDFL» в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения сначала из замещающей зоны, расположенной в резервной области, определяют информацию о местоположении, новейшую информацию о записи получают из информации о местоположении, а временный список дефектов «(n)-й TDFL» восстанавливается с использованием информации о записи.

На Фиг.11 изображено устройство записи и воспроизведения оптических дисков в соответствии с настоящим изобретением. Такое устройство либо другое подходящее устройство или система могут использоваться для реализации структуры диска, а также способов хранения и извлечения информации управления диском, такой как рассмотренные выше временный список дефектов «TDFL» и временная структура определения диска «TDDS».

На Фиг.11 устройство записи и воспроизведения состоит из блока записи и воспроизведения 10, предназначенного для записи данных на оптический диск и воспроизведения данных с оптического диска, и контроллера 20, предназначенного для управления блоком записи и воспроизведения 10. Все элементы устройства записи и воспроизведения операционно соединены между собой. Контроллер 20 передает команду записи в область диска или воспроизведения из области диска блоку записи и воспроизведения 10. Блок записи и воспроизведения 10 выполняет для диска операцию записи или воспроизведения в соответствии с командами контроллера 20. Блок записи и воспроизведения 10 включает в себя: блок интерфейса 12, оптическую головку 11, процессор обработки данных 13, сервопривод 14, блок памяти 15 и микроЭВМ 16. Блок интерфейса 12 взаимодействует с внешним устройством, например контроллером 20.

Оптическая головка 11 непосредственно выполняет операции чтения и записи по отношению к оптическому диску. Процессор обработки данных 13 получает воспроизводимый сигнал от оптической головки 11, восстанавливает выделенный сигнал, модулирует сигнал подходящим для оптического диска образом и передает данный сигнал. Сервопривод 14 управляет оптической головкой при считывании сигнала с оптического диска или при записи сигнала на оптический диск. Память 15 служит для временного хранения данных и различной информации, включающей в себя необходимую дисковую управляющую информацию. МикроЭВМ 16 управляет элементами блока записи и воспроизведения 10 и может выполнять шаги способа восстановления временного списка дефектов «TDFL» и временной структуры определения диска «TDDS» в соответствии с настоящим изобретением или управлять этими шагами.

В соответствии с первым и вторым осуществлениями настоящего изобретения восстановление временной структуры определения диска «(n)-й TDDS» и временных списков дефектов «(n)-го TDFL» могут выполняться в различное время одновременно или отдельно

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Восстановление утраченной информации управления диском (а именно, временной структуры определения диска «TDDS» и временного списка дефектов «TDFL») на основе информации области(ей), окончательно записанной(ых) на диске, и ранее существовавшей информации временной структуры определения диска «TDDS» и/или временного списка дефектов «TDFL» предотвращает появление ошибок, вызванных потерей управляющей информации, тем самым позволяя более эффективно использовать диск.

Для квалифицированных специалистов очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и изменения без отступления от духа и сферы действия изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и изменения этого изобретения при условии, что они оказываются в пределах сферы действия пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.

Предлагаются неперезаписываемый оптический носитель записи и способ и устройство для хранения и восстановления информации управления дефектами для неперезаписываемого оптического носителя записи. Носитель записи включает в себя, по крайней мере, один записывающий слой и область данных на записывающем слое. Область данных включает, по крайней мере, одну резервную область и область пользовательских данных. Резервная область содержит, по крайней мере, один кластер замещения, каждый кластер замещения хранит в себе адресную информацию соответствующего дефектного кластера.

Технический результат: обеспечение предоставления информации управления дефектами и восстановления информации управления дефектами в случае, если информация управления дефектами была повреждена или не была еще записана. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Носитель записи, содержащий
начальную область;
область данных, включающую в себя резервную область и область пользовательских данных, при этом резервная область содержит замещающую зону для замещения дефектной зоны, существующей в области пользовательских данных, при этом указанная замещающая зона, замещающая указанную дефектную зону, содержит адресную информацию указанной дефектной зоны; и
временную зону управления дефектами «TDMA», выделенную, по крайней мере, в одной из следующих областей: начальной области и резервной области для временного хранения информации управления дефектами, включающей в себя адресную информацию дефектной и замещающей зон.

2. Носитель записи по п.1, дополнительно содержащий
по крайней мере, одну зону управления дефектами «DMA», выделенную в начальной области, для постоянного хранения информации управления дефектами из временной зоны управления дефектами «TDMA», когда больше никакие данные не должны записываться на этот носитель записи.

3. Носитель записи по п.2, где адресная информация дефектной зоны размещена в зоне пользовательской управляющей информации замещающей зоны.

4. Носитель записи по п.2, где указанная адресная информация размещена в адресной зоне замещающей зоны.

5. Носитель записи по любому из пп.1-4, где адресная информация дефектной зоны представляет собой номер первого физического сектора этой дефектной зоны.

6. Носитель записи по любому из пп.1-4, где адресная информация дефектной зоны используется для восстановления утраченной информации управления дефектами.

7. Носитель записи по любому из пп.1-4, где носитель записи представляет собой неперезаписываемый оптический диск.

8. Носитель записи по любому из пп.1-4, где каждая указанная дефектная зона и каждая указанная замещающая зона имеет размер, по крайней мере, один кластер.

9. Способ управления дефектами на носителе записи, который содержит начальную область и область данных, при этом эта область данных содержит резервную область и область пользовательских данных, включающий в себя
(a) хранение в замещающей зоне, размешенной в резервной области и замещающей дефектную зону, существующую в области пользовательских данных, адресной информации этой дефектной зоны,
(b) хранение во временной зоне управления дефектами «TDMA», выделенной, по крайней мере, в одной из следующих областей: начальной области и резервной области, информации временного списка дефектов «TDFL», включающей в себя адресную информацию дефектной и замещающей зон.

10. Способ по п.9, дополнительно включающий
(c) сохранение адресной информации дефектной и замещающей зон из временной зоны управления дефектами «TDMA», по крайней мере, в одной зоне управления дефектами «DMA», выделенной в начальной зоне, когда больше никакие данные не должны записываться в области данных.

11. Способ по п.10, в котором на шаге хранения (а) адресную информацию дефектной зоны сохраняют в адресной зоне замещающей зоны, замещающей эту дефектную зону.

12. Способ по п.10, где на шаге хранения (а) адресная информация дефектной зоны представляет собой номер первого физического сектора этой дефектной зоны.

13. Способ по п.10, дополнительно включающий
(d) восстановление утраченной временной информации управления дефектами с использованием адресной информации дефектной зоны, сохраненной в замещающей зоне.

14. Способ по п.13, в котором шаг (d) содержит
воспроизведение с носителя записи информации (n-1)-го временного списка дефектов «(n-1) TDFL»;
воспроизведение адресной информации дефектной зоны и адресной информации замещающей зоны из замещающей зоны, замещающей дефектную зону; и
восстановление информации (n)-го временного списка дефектов «(n) TDFL» путем сравнения указанной воспроизведенной адресной информации с информацией записей, содержащихся в (n-1)-ом временном списке дефектов «(n-1) TDFL».

15. Способ по любому из пп.9-14, в котором каждая указанная дефектная зона и каждая указанная замещающая зона имеет размер, по крайней мере, один кластер.

16. Устройство для управления дефектами на носителе записи, который содержит начальную область и область данных, при этом область данных имеет резервную область и область пользовательских данных, содержащее
оптическую головку, предназначенную непосредственно для записи данных на носитель записи и воспроизведения данных с носителя записи; и
процессор обработки данных, предназначенный, чтобы принимать и восстанавливать воспроизводимый сигнал с носителя записи или модулировать сигнал надлежащим образом для носителя записи;
сервопривод, предназначенный для непосредственного управления оптической головкой при считывании данных с носителя записи и записи данных на носитель записи;
память, предназначенную для временного хранения данных;
микропроцессор, операционно связанный с указанными выше элементами - оптической головкой, процессором обработки данных, сервоприводом и памятью, предназначенный, чтобы управлять указанными элементами так, что устройство сохраняет в замещающей зоне, расположенной в резервной области и замещающей дефектную зону, существующую в области пользовательских данных адресную информацию этой дефектной зоны; и чтобы управлять указанными элементами, чтобы сохранить во временной зоне управления дефектами «TDMA», выделенной, по крайней мере, в одной из следующих областей: начальной области и резервной области, информацию временного списка дефектов «TDFL», включающую в себя адресную информацию дефектной и замещающей зон.

17. Устройство по п.16, в котором указанный микропроцессор предназначен, чтобы управлять указанными элементами так, что устройство сохраняет данные из временной зоны управления дефектами «TDMA», по крайней мере, в одной зоне управления дефектами «DMA», выделенной в начальной зоне, когда больше никакие данные не должны записываться в области данных.

18. Устройство по п.17, в котором указанный микропроцессор предназначен, чтобы управлять указанными элементами так, что устройство сохраняет адресную информацию дефектной зоны в адресной зоне замещающей зоны, замещающей эту дефектную зону.

19. Устройство по п.17, в котором указанный микропроцессор предназначен, чтобы управлять указанными элементами так, что устройство сохраняет, в качестве адресной информации, номер первого физического сектора дефектной зоны в замещающей зоне, замещающей эту дефектную зону.

20. Устройство по п.17, в котором адресная информация дефектной и замещающей зон сохраняется как информация записей, имеющая в своем распоряжении адресную информацию, в информации временного списка дефектов «TDFL».

21. Устройство по п.16, в котором указанный микропроцессор предназначен, чтобы восстанавливать утерянную временную информацию управления дефектами с использованием адресной информации дефектной зоны, сохраненной в замещающей зоне.

22. Устройство по п.21, в котором указанный микропроцессор предназначен, чтобы управлять указанными элементами так, что устройство воспроизводит с носителя записи (n-1)-й временный список дефектов «(n-1) TDFL»; воспроизводит адресную информацию дефектной зоны и адресную информацию замещающей зоны из замещающей зоны, замещающей эту дефектную зону, и восстанавливает информацию (n)-го временного списка дефектов «(n) TDFL» путем сравнения указанной воспроизведенной адресной информации с информацией записей, содержащихся в (n-1)-ом временном списке дефектов «(n-1) TDFL».

23. Устройство по любому из пп.16-21, в котором каждая указанная дефектная зона и каждая указанная замещающая зона имеет размер, по крайней мере, один кластер.