用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备和方法
本发明专利申请是国际申请号为PCT/KR2005/000669,国际申请日为2005年3月10日,进入中国国家阶段的申请号为2005800085051,名称为“用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种高密度光盘,更特别地涉及一种用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备和方法。
背景技术
光盘被广泛地用于记录大量数据。在这样的光盘中,新的高密度光学介质(HD-DVD),诸如蓝光光盘(这里称为“BD”)正在发展中,其能够长时间记录和存储高分辨率的视频和音频数据。近来,蓝光光盘的全球标准技术规范,其可以理解为作为明显优于现有DVD的数据存储解决方案的下一代HD-DVD技术,与其它数字设备一起正在发展中。
因此,涉及BD和之后的可重写蓝光光盘(BD-RE)的各种初期标准正处于准备阶段,而且用于一次可写蓝光光盘(BD-WO)和只读蓝光光盘(BD-ROM)的各种初期标准也正在发展中。在这样的标准化处理过程中,作为记录和/或重放BD-RE/R/ROM的方法,近来一种物理存取控制(PAC)方法已经被讨论来用于解决由驱动错误导致的问题,其支持现有版本,在试图将BD-RE/R/ROM的新功能引入到新版本时支持新的版本。
发明概述
因此,本发明涉及用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备和方法,其完全避免了由于现有技术的局限和不足而引起的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种物理存取控制(PAC)方法,以及利用PAC方法将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备和方法。
在说明书后面的一部分中将阐明本发明另外的优点、目的和特征,而且根据以下分析对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见,或者通过本发明的实施可以被理解。通过说明书和它的权利要求以及附图中特别指出的结构,本发明的目的和其他优点可以被了解并获得。
要实现这些目的和其他的优点,并且根据本发明的目的,如同此处所表达和宽泛地描述的那样,具有数据结构的记录介质用于管理包括至少一个物理存取控制(PAC)簇的记录介质的数据区域,所述至少一个PAC簇包括用于管理记录到记录介质和/或从记录介质重放的信息,其中每个PAC簇包括对于每个PAC簇是公共部分的一个PAC头部,以及一个PAC指定信息区域,所述指定信息区域包括为每个PAC簇所指定的信息,其中PAC头部包括通过每个片段区域的位置信息在记录介质的用户数据区域中标识至少一个片段区域的片段信息。
在本发明的另一个方面,用于在记录介质上记录或重放数据的方法包括记录或重放至少一个物理存取控制(PAC)簇,该至少一个PAC簇包括用于管理记录到记录介质和/或从记录介质重放的信息,每个PAC簇包括片段信息,如果一PAC簇是一未知簇并且片段信息标识记录介质的用户数据区域中的至少一个片段区域,则通过PAC信息记录到至少一个片断区域和/或从至少一个片断区域重放,而且如果至少一个片断区域中的故障区域由记录介质的空闲区域上的替换区域来替换,则通过PAC信息记录到空闲区域的替换区域和/或从空闲区域的替换区域重放。
在本发明的另一个方面,在响应来自主机的命令,用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的方法中,用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的方法包括存储含有从记录介质读出的PAC信息的管理信息,确定PAC信息中的PAC_ID,以及根据PAC上记录的未知的PAC规则和片段信息记录和/或重放数据,在确定PAC_ID并且记录和/或重放数据期间,如果所确定的PAC_ID是不合理的,而且如果在片段信息的片段区域中遇到故障区域,则从故障管理区域(DMA)的故障目录(DFL)信息中读出代替故障区域的替换区域上所写的信息,并且统一地管理作为属于故障区域的片段区域的置换区域。
在本发明更进一步的方面,用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的设备包括一存储器,用于存储从记录介质读出的PAC信息,以及一微处理器,用于确定PAC信息中的PAC_ID,并且根据PAC上记录的未知的PAC规则和片段信息记录/重放数据,在确定PAC_ID并且记录和/或重放数据期间,如果所确定的PAC_ID是不合理的,而且如果在片段信息的片段区域中遇到故障区域,则从故障管理区域(DMA)的故障目录(DFL)信息中读出代替故障区域的替换区域上所写的信息,并且统一地管理作为属于故障区域的片段区域的置换区域。
可以理解的是,本发明上文的概述及之后的详细说明都是示范性和说明性的而且是用来提供本发明权利要求书的更进一步的说明。
附图的简要说明
本发明的附图、说明性实施例以及说明书一起用于解释本发明的原理,所包括的附图用于进一步地理解发明而且被结合进本申请并且构成本申请的一部分。在附图中:
图1说明根据本发明的高密度光盘上的物理存取控制(PAC)区域;
图2说明根据本发明高密度光盘上INFO 2区域和INFO 1区域的结构;
图3说明根据本发明记录在高密度光盘上的PAC;
图4说明根据本发明高密度光盘上PAC的结构;
图5说明根据本发明一“未知的PAC规则”字段的结构;
图6说明根据本发明高密度光盘上的片段区域;
图7说明根据本发明高密度光盘的PAC方法;
图8说明根据本发明用于在高密度光盘上记录片段位置信息的方法;以及
图9说明根据本发明光学记录和/或重放设备的框图。
用于执行本发明的最佳方式
现在将参考附图中说明的例子详细说明本发明的优选实施例。只要可能,所有涉及同样或者类似部分的附图将使用同样的参考数字。另外,虽然本发明中使用的术语是从通常已知并且使用的术语中选出来的,而且本发明说明书中提及的某些术语是由申请人慎重选择的,但是说明书中相应的部分也描述了其详细含意。此外,需要不仅仅通过所使用的实际术语而是通过每个术语内部的含义来理解本发明。
图1说明根据本发明高密度光盘上的PAC区域。参考图1,从内侧的圆周到外圆圆周将高密度光盘划分并且指定为一导入区域、一数据区、和一导出区域。在数据区的前端和后端,可能分别有内部备用区(以下简称″ISA″)和外部的备用区(以下简称″OSA″)。当数据区中出现故障区域时,备用区ISA和OSA是用于将被写到故障区域上的数据的重新配置的区域。导入区域被划分并指定为用于在其上记录各种类型的信息的INFO2区域和INFO1区域。INFO2区域和INFO1区域分别具有物理存取控制(PAC)区域。
为简单起见,分配给INFO2区域的PAC区域被称为PAC2区域,而分配给INFO1区域的PAC区域被称为PAC1区域。PAC2区域和PAC1区域之一具有在其上记录的原始的PAC,而另一个是备分区域,用于记录原始PAC的备分。鉴于从磁盘的内侧的圆周到外圆圆周写入的方向,最好将原始的PAC记录在PAC2区域上,而备份PAC记录在PAC1区域上。所提供的PAC区域用于解决问题,该问题易于在老版本驱动没能检测到从新版本驱动添加到磁盘上的功能时发生,其具有一″未知的规则″。
该″未知的规则″具有在其上定义的用于控制磁盘可预测的操作的规则,即,控制从基本读取、写入、等等控制开始到故障区域的一次替换、逻辑改写、等等。因此,在后面的处理中将更详细地描述,在适用″未知规则″的磁盘上提供一区域,其具有用于定义全部磁盘,或者某一部分磁盘的片段。
因而通过利用″未知的规则″定义老版本驱动已经存取的区域,新版本光盘减少了老版本驱动不必要的存取操作。
此外,通过使用PAC在磁盘物理区域上为老版本驱动定义可存取区域以便进行存取,具有在其上记录了用户数据的数据区域可以被更强健地保护,而来自磁盘外部的不合适的访问,诸如盗用,可以被防止。同时,考虑到高密度光盘的可写入特征,将讨论导入区域中具有PAC2和PAC1区域的INFO2区域和INFO1区域。
图2说明根据本发明高密度光盘上INFO2区域和INFO1区域的结构。参考图2,假设高密度光盘的BD-RE、INFO2区域具有256簇,包括32簇PAC2区域,32簇故障管理区域(DMA)2区域用于管理故障,具有记录在其上的控制信息的32簇控制数据(CD)2区域,以及缓冲区的32簇缓冲区(BZ)3区域。INFO1区域包括32簇缓冲区的BZ2区域,32簇驱动区域,其是用于存储指定驱动的具体的信息的一驱动区域,32簇DMA1区域用于管理故障,32簇CD1区域用于记录控制信息,以及BZ1-PACI区域用于作为PAC区域使用。
假设可写一次的高密度光盘(BD-R)、INFO2区域具有256簇,其包括一PAC2区域、一DMA2区域、一CD2区域、以及一BZ3区域,其中每个具有32簇,而且INFO1区域包括一BZ2区域、一DMA1区域、一CD1区域、以及一BZ1-PACI区域,其中每个具有32簇和驱动区域的128簇。因此,根据高密度光盘的可重写特征,通过32簇将本发明的PAC区域分别分配到导入区域中的INFO2区域和INFO1区域。在32簇PAC区域中,一个PAC具有一个簇。将参考图3描述记录在一个簇大小的一个PAC的结构。
图3说明了根据本发明记录在高密度光盘上的PAC的结构。参考图3,一个簇大小(32扇区)的一个PAC包括一头部区域,以及指定到光盘驱动的一特定信息区域。PAC头部区域具有分配给PAC的第一扇区的384字节,用于记录各种类型的PAC信息,诸如PAC区域的″未知的PAC规则″和片段、以及其他区域上的信息,该PAC区域具有在其上记录的指定光盘驱动被称作″已知的规则″的特定信息。
记录在上述结构中的PAC的具体结构将参考附图4进行描述。为了简单起见,在本发明的说明书中,将参考说明字段的附图说明需要更详细描述的PAC的特定字段。图4说明根据本发明高密度光盘上PAC的结构。参考图4,如上所述,PAC包括适用于所有PAC的头部,以及具有指定在其上记录的驱动的特定信息的区域。
相反,头部分包括4字节的“PAC_ID”、4字节的“未知PAC规则”、1字节的“整个盘标记”、1字节的“片段号”、以及每个具有8字节的32个片段“片段_0~片段_31”。“PAC_ID”是用于提供现有PAC状态和标识代码的字段,其中如果“PAC_ID”具有‘00 00 00 00’比特,则“PAC_ID”标识现有PAC没有被使用,如果“PAC_ID”具有‘FF FF FF FE’比特,则“PAC_ID”标识现有PAC区域由于故障等原因是不能使用的,而且如果“PAC_ID”具有‘FF FF FF FF’比特,则即使PAC区域以前被使用过,“PAC_ID”标识现有PAC区域可以再一次被使用。此外,如果磁盘是现有驱动可以自由存取的一个,则通过在预先同意的位中记录“PAC_ID”,诸如“54 53 54 00”比特,“PAC_ID”被用作用于确定的代码。更特别地,如果现有驱动不知道所应用的“PAC_ID”,当由于版本错误等原因,现有驱动不知道现有PAC时确定这一情况,因此‘5453 54 00’位被用作要求参考记录在“未知PAC规则”字段上的信息的代码。如上所述,“未知PAC规则”字段被用作指定不能了解现有PAC的驱动的操作范围的字段,将参考图5描述。
图5说明根据本发明“未知PAC规则”字段的配置。参考图5,可以由“未知PAC规则”定义磁盘上可控制的各种区域。表中的“区域”表示磁盘上的可控制区域,“控制”表示控制类型,比如读/写等等,而“位数”表示控制所需的位数。“位数”中的附加位表示具有两个记录/重放面的双层磁盘的情况。例如,PAC区域的读/写可控可以由“PAC区域1,2”字段表示,而故障管理区域的写可控可以由“DMA区域1,2”字段表示。用于故障区域的替换区域的写入可控可以由一″替换簇″字段表示,数据区的读/写可控可以由一″数据区″字段表示,而逻辑改写可控可以由一″逻辑改写″字段表示。
明显地,写入可控仅仅是物理上应用到可重写磁盘BD-RE,和BD-R,而且,此外用于故障区域的替换区域的写入可控也适用于可重写磁盘BD-RE,和BD-R。因此,需要理解的是,本发明的主题取决于高密度光盘的可重写特征。通过使用上述的方法,″未知的PAC规则″字段允许为驱动版本不匹配而在磁盘上指定可控区域。此外,上述方法不仅应用于驱动版本不匹配,而且适用于磁盘上用户选择的特定物理区域的访问控制。
同时,图4中的″整个磁盘标记″字段被用作用于通知PAC可应用到磁盘的全部区域的字段,而且表示PAC的片段区域的数量的″片段号″字段也适用于磁盘的全部区域。
可以最多为一个PAC分配32个片段,而且所配置的片段上的信息被写到每个具有8个字节的″Segment_0″到″Segment_31″的字段上。每一″Segment_0~Segment_31″字段具有在其上记录的配置的片段区域的第一个PSN和末尾的PSN。
参考附图将更详细地描述片段。图6说明根据本发明高密度光盘上的片段区域。参考图6,如果需要,在本发明高密度光盘上能最多有32个片段区域,用于从″片段0″开始顺次应用PAC。在这种情况下,通过在PAC2和PAC1区域的″片段″字段上写入指示配置片段区域的开始位置的第一个PSN,和指示配置片段区域的末尾位置的最后的PSN,光盘驱动识别出片段区域的位置。并非多个配置片段重叠,而且在簇的边界指定开始和末尾位置。当故障区域存在于配置的片段区域中时,换言之,假设是可写的高密度光盘BD-RE,或者WO,将要记录在故障区域上的数据被记录在替换区域上,诸如备用区。在本发明中,替换区域也被定义为属于片段区域的区域,其将参考附图进行描述。
图7说明根据本发明显示高密度光盘的PAC方法的图表。参考图7,对于具有应用到本发明的PAC的片段区域,如果故障区域″A″出现在片段区域中,要写入到故障区域 ″A″的数据被写入到备用区ISA或者OSA上作替换,而且有关替换的信息被写入到作为故障目录(DFL)入口的导入区域中的故障管理区域(DMA)上。DFL入口包括″状态1″和″状态2″字段,用于记录有关DFL入口类型的信息,一″故障簇的第一PSN″字段用于记录故障簇的第一物理扇区号,而″替换簇第一PSN″用于记录替换簇的第一物理扇区号。
该″状态1″字段具有在其上记录的一‘0000’位,用于指示故障区域是RAD(重分配故障)类型,其中故障区域被正常地替换,该″故障簇第一PSN″字段具有a′,在其上记录故障区域的第一个PSN,″状态2″字段具有在其上记录的一‘0000’位,用于指示″状态2″字段没有用于可写的高密度光盘的情况(如果是可写一次的高密度光盘,则该位用于指示那个具有故障的一个簇),而且″替换簇第一PSN″字段具有在其上记录的‘b’,其是替换区域的第一物理扇区号。在这种情况下,因为在可写一次(WO)的高密度光盘中只可能有一次物理写入,所以希望要被写入在故障区域中的数据首先被记录在从DMA区域分开的磁盘的暂时磁盘管理区域(TDMA)中,作为具有和DFL入口一样结构的暂时的故障目录(TDFL),而且当用户需要时,或者在磁盘将要完成写入的时间之后作为DFL被写入到DMA区域中。在本发明中,通过使用DPL入口,替换区域‘B’,其中要被写入在故障区域‘A’的数据被替换写入到其中,被称为替换区域‘B’,属于故障区域A′所属的片段。因为本方法允许免除使用替换区域‘B’作为分离片段的需要,防止了数目限制为32的片段区域的浪费,而可以使用PAC进行有效的片段管理。因此,虽然通过使用RAD类型作为例子描述本发明的优选实施例,其中在一个簇中进行故障区域的替换,显而易见的是,在连续地重新配置故障(CRD)类型的情况下,其中在多个连续簇中出现的故障区域被替换,以和故障区域所属的片段区域一致的方式来管理故障区域。
同时,参考图7,为了加强保护PAC而记录导出区域中的PAC、原始PAC的PAC副本,而且记录在导出区域的INFO区域里。如上所述,通过使用区段入口记录在″片断″字段上的片段区域上的位置信息具有第一个PSN和最后一个PSN,其中每个具有32位。在这一情况下,将要参考图8进行描述,考虑到光盘上的实际记录单元是簇,记录在″片段″字段上的片段区域的位置信息也许不用第一个PSN和最后一个PSN表示,而是由簇的物理扇区号表示。
图8说明根据本发明用于在高密度光盘上记录片段位置信息的方法。参考图8,对于通过PAC管理的多个片段区域,具有每一片段区域的位置信息的片段入口包括″片段中的第一簇的第一PSN″字段和″片段中的最后簇的第一PSN″字段。更特别地,如上所述,因为光盘被写为簇单元,利用片段的第一个簇的第一个物理扇区号以及片段最后一个簇的第一个物理扇区号,在簇单元中表示片段区域的位置。考虑到用于驱动操作的固件,本方法是适当的。
图9说明根据本发明光学记录和/或重放设备的框图。参考图9,光学记录和/或重放设备包括一记录/重放设备10,用于执行光盘上的记录/重放,以及一主机或者控制器20,用于控制该记录/重放设备10。(在这里,记录/重放设备10经常称为一″光盘驱动″,而且两个术语都将用于本发明的说明书)。
更特别地,主机20给出一写入或者再现命令,以便将光盘的特定区域写到记录/重放设备10或者从记录/重放设备10再现光盘的特定区域,而且记录/重放设备10响应来自主机20的命令执行到特定区域的记录/从特定区域的重放。
记录/重放设备10包括一接口单元12,用于执行与主机20的通信,诸如数据和命令的交换,一捡拾装置11,用于将数据直接写入光盘/从光盘直接读取数据,一数据处理器13,用于从捡拾装置11接收信号,并且恢复一期望信号值,或者将一要被写入信号调整为能被写到光盘上的信号,以及转送,一伺服装置14,用于控制捡拾装置11精确地从光盘中读取信号,或者精确地在光盘上写入信号,一存储器15,用于暂时存储包含管理信息和数据的不同种类的信息,以及一微处理器16,用于控制记录/重放设备10的不同部分。
现在将描述一方法,其用于通过利用光学记录和/或重放设备在高密度可写光盘上记录PAC。当将光盘插入到光学记录和/或重放设备时,所有的管理信息被从光盘中读出而且保存到记录/重放设备10的存储器里,以便可以在光盘的记录/重放时使用。在这里,如果用户希望在光盘的特定区域上写,则主机20把这样的用户要求看作写命令,向记录/重放设备10提供所希望的写入位置上的信息,以及要被写入的一组数据。
然后,记录/重放设备10中的微处理器16接收写命令,根据保存在存储器15中的信息确定主机20希望写入的光盘的区域是否为一故障区域,并且根据来自主机20的写命令在不是故障区域的区域上执行数据的写入。在这种情况下,如果确定在整个磁盘上或者特定区域上的写入包括相关技术的记录/重放设备不提供的新特征,则导致相关技术的记录/重放设备未能感知,或者如果打算限制功能,诸如根据用户的请求写入到磁盘的特定区域或者从磁盘的特定区域重放,则记录/重放设备10的微处理器16在诸如″未知的PAC规则″的磁盘的PAC区域上写入区域的控制信息。记录/重放设备10的微处理器16还在磁盘的特定区域上写入PAC信息,诸如用于写入状态的PAC_ID,和作为控制信息的片段信息。
如果故障区域存在于片段区域,则通过将要被写入故障区域的数据写入到替换区域上,诸如备用区,等等,并且将这些信息作为DFL入口写入到DMA区域上,而定义属于故障区域所属的片段区域的替换区域。此外,片段区域的位置可以用簇的第一个PSN和末尾PSN表示,或者用簇单元中片段的第一个簇的第一个PSN和最后一个簇的最后一个PSN表示。因此,微处理器16将写入数据的区域或者PAC区域的位置信息,以及数据提供给伺服装置14和数据处理器13,以便通过捡拾装置11在光盘的要求位置上完成写入。
同时,将要描述用于记录和/或重放高密度光盘的方法,其中所述光盘具有通过上述方法而写入的PAC信息。当在光学记录和/或重放设备中插入光盘时,所有的管理信息从光盘中读出,而且保存在记录和重放设备15的存储器中,以便在记录和重放光盘时使用。存储器10中的信息包括连磁盘上的PAC区域在内的不同区域的位置信息。然后,检验PAC的一PAC_ID字段,用于确定PAC区域的PAC的PAC_ID是否为一合理的PAC_ID。作为检验结果,如果所写入的PAC_ID是合理的,则确定是当已经在磁盘上写入数据的记录和重放设备具有与本记录和重放设备的版本相同的版本时的情况,或者是当没有单独的写入/重放限制时,根据来自主机20的命令执行记录/重放的情况。
当辩别PAC_ID上写入的代码失败时,确定当由于诸如已经在磁盘上写入数据的记录和重放设备具有与本记录和重放设备版本不同的版本而存在限制时的情况,参考″未知的PAC规则″和″片段″上所写的磁盘的记录/重放的限制区域,根据来自主机的命令执行记录和重放。在这种情况下,如果存在″片段″上记录的片段区域中的故障区域,而且通过在DMA区域上写入的DFL信息,要被写入的数据被写入在替换区域中,则替换区域上的数据被确定为片段区域,根据片段区域的记录/重放设置的限制来执行记录/重放。为此,根据主机的命令,微处理器16将位置信息和数据提供到伺服装置14和数据-处理器13,以便通过捡拾装置11在光盘上所要求的位置完成记录/重放。
用于将数据记录到记录介质和/或从记录介质重放数据的方法和设备具有下列优点。使用PAC定义的相关技术版本驱动的磁盘的可进入区域允许加强保护具有记录在其上的用户数据的数据区域,切断来自黑客等等的不合适的外部存取。此外,管理磁盘上整个数据区或者片段区域的PAC允许有效地将数据记录到高密度光盘和从高密度光盘有效地重放数据。另外,提出了用于处理当通过PAC管理磁盘上的片段区域出现的故障时的情况的方法,以便允许有效地将数据记录到高密度光盘和从高密度光盘有效地重放数据。而且,最后,通过记录由簇中的PAC管理的磁盘上记录片段区域的位置信息,便于考虑到用于驱动操作的固件。
工业实用性
对本领域的技术人员显而易见的是,在没有脱离本发明的精神或者范围的情况下,本发明可以产生各种修改和改变。因此,意图本发明涵盖了归入所附权利要求书和它们的同等物范围之内人们提供的本发明的所述修改和改变。