盘形信息记录介质及记录或再现方法、信息记录设备及信息再现设备的制作方法

专利名称：盘形信息记录介质及记录或再现方法、信息记录设备及信息再现设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如可重写光盘的盘形信息记录介质，用于再现如视 频、音频等的实时数据。本发明还涉及用于从/向所述信息再现介质再 现或记录数据的方法和设备。
背景技术：
传统地，已经存在DVD-RAM作为用于在盘上记录或再现例如视 频、音频等的实时数据的信息记录介质，在日本专利No. 3171584中 公开了一个实例。该实例定义了如图8A所示的用于安全再现离散存 储在盘上的实时数据的标准再现模型，并设置了如图8B所示的访问 性能模型，用于提供标准再现模型的访问距离和访问时间之间的关系。 形成了标准再现模型，以便确定各种类型的再现设备能够连续地再现 光盘上的实时数据的条件。为了再现基于标准再现模型的实时数据， 根据图8B所示的访问性能模型预先设置了数据存储区域，以便缓冲 存储器103中的数据在访问期间不会下溢，由此不会中断所再现的视 频或音频。在存储区域中设置实时数据，然后对其进行记录。如上所 述，向满足访问性能模型的存储区域执行数据记录，以便当随后再现 时，根据标准再现模型的设置能够连续地再现实时数据。 然而，在传统的记录或再现方法中，对于访问距离和访问时间， 标准再现模型中访问性能模型的设置不能高度精确，因此存在的问题 在于再现期间出现了访问时间的损失，由此引起缓冲存储器103中数 据的下溢。
具体地，设置图8B所示的传统访问性能模型，从而将要访问的 范围划分为某些部分，并且将这些部分中的访问时间设置为常数，或 与访问距离成比例地设置访问时间。然而，访问距离和访问时间之间 的关系实际是非线性，由此对于传统标准再现模型中的固有访问性能， 所述设置相对较低。因此，在实时访问的情况下，出现了访问时间的 较大损失。

发明内容
考虑到传统记录或再现方法的问题，本发明针对通过增强访问性 能模型的设置的精确性来实现有效的实时记录。
在本发明的一方面，提供一种用于将包括实时数据的实时文件记 录到盘形信息记录介质上的记录方法，以便当根据标准再现模型来再
现实时数据时，能够连续地再现实时数据，其中所述标准再现模型 包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质读取所述实时数据；缓 冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取的实时数据；解码模块， 用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数据。所述标准 再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上的数据的地址 所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性；所述记录方法 包括步骤从盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用区域中搜索区 域作为满足实时再现条件的数据记录区域，所述实时再现条件是在根 据所述标准再现模型的访问性能所确定的再现时，防止下溢的再现条 件，以及将实时数据记录到搜索到的数据记录区域。
作为优选方式，盘形信息记录介质上的记录方法的特征在于，盘 上的地址、盘的半径位置、盘的旋转速度之间的关系，通过以下公式 给出
A1 = C (兀 rl2_Pie r02)，
<formula>formula see original document page 9</formula>，
其中，Al是从某个区域向其他区域移动时的移动原始地址，A2 是移动目的地地址，rl， r2分别是各自的半径位置，rO是地址为O的 场所的半径位置，C是常数，Nl、 N2是对应地址Al、 A2的旋转速 度，D是常数。
作为优选方式，盘形信息记录介质上的记录方法的特征在于，在 将盘的转速作为参数时，由以下公式提供标准再现模型的访问性能， Tacc=A dN + B+f (N)
其中，Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域 的所需的时间，dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的 旋转速度之差，A和B是常数，N是加速和减速时的瞬时旋转速度， f (N)是有关N的函数。
作为优选方式，盘形信息记录介质上的记录方法的特征在于，所 述常数A由以下公式提供
A=J/ (Trq Kj)
其中，J:盘的惯性，Trq:电动机的扭矩，Kj:转换常数，惯性 的值J，根据在以预先决定的扭矩值使盘旋转时所需要的时间，由以 下公式推定
J=dt Kj Trq/ (Nl—N2)
据此求出常数A，进而预先推定常数B，将这些特性数据记录到 信息记录/再现设备的存储器或盘形信息记录介质中。
作为优选方式，盘形信息记录介质上的记录方法的特征在于，还 包括对于根据规定标准再现模型的访问性能的特性数据进行过记录 的盘，在进行再现时，从预先保持的盘形信息记录介质读取所述特性 数据，并与记录/再现设备预先保持的特性数据值进行比较，在从盘形 信息记录介质所读取的特性数据超过了记录/再现设备的特性数据值 时，发出告警的步骤。
在本发明的另一方面，提供一种用于将包括实时数据的实时文件
记录到盘形信息记录介质上的信息记录设备，以便当根据标准再现模 型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据，其中所述标准再 现模型包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质读取所述实时数 据；缓冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。所述标准再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上 的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性； 所述记录设备包括搜索部分，用于从盘形信息记录介质的多个逻辑 连续未使用区域中搜索区域作为满足实时再现条件的数据记录区域， 所述实时再现条件是在根据所述标准再现模型的访问性能所确定的再 现时，防止下溢的再现条件，以及记录部分，用于将实时数据记录到 搜索到的数据记录区域。
在本发明的另一方面，提供一种用于从盘形信息记录介质再现实 时数据的再现方法，所述盘形信息记录介质记录了包括所述实时数据 的实时文件，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续 地再现实时数据，其中所述标准再现模型包括拾取器，用于从所 述盘形信息记录介质读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时地存 储由该拾取器所读取的实时数据；以及解码模块，用于从缓冲存储器
读取实时数据并处理所读取的实时数据。所述标准再现模型的访问性 能，将根据所述盘形信息记录介质上的数据的地址所规定的介质旋转
速度作为参数，而预先规定其特性；所述再现方法包括步骤从所述 盘形信息记录介质读取实时数据，将所读取的实时数据临时地存储到 所述缓冲存储器，读取存储在该缓冲存储器中的实时数据并由解码器 解码，以及在访问一个实时数据完成之后，在根据所述访问性能所设 定的访问时间Tacc内访问下一个实时数据。
作为优选方式，盘形信息记录介质的再现方法的特征在于，盘上 的地址、盘的半径位置、盘的旋转速度之间的关系，通过以下公式给 出
<formula>formula see original document page 10</formula><formula>formula see original document page 10</formula>
<formula>formula see original document page 11</formula>其中，Al是从某个区域向其他区域移动时的移动原始地址，A2 是移动目的地地址，rl， r2分别是各自的半径位置，r0是地址为0的 场所的半径位置，C是常数，Nl、 N2是对应地址Al、 A2的旋转速 度，D是常数。
作为优选方式，盘形信息记录介质的再现方法的特征在于，在将 盘的转速作为参数时，由以下公式提供标准再现模型的访问性能， Tacc二A dN + B+f (N)
其中，Tacc是访问时伺，是拾取器从一个区域移动到另一个区域 的所需的时间，dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的 旋转速度之差，A和B是常数，N是加速和减速时的瞬时旋转速度， f (N)是有关N的函数。
作为优选方式，盘形信息记录介质的再现方法的特征在于，所述 常数A由以下公式提供
<formula>formula see original document page 11</formula>
其中，L盘的惯性，Trq:电动机的扭矩，Kj:转换常数，惯性 的值J，根据在以预先决定的扭矩值使盘旋转时所需要的时间，由以 下公式推定
<formula>formula see original document page 11</formula>
据此求出常数A，进而预先推定常数B，将这些特性数据记录到 信息记录/再现设备的存储器或盘形信息记录介质中。
作为优选方式，盘形信息记录介质的再现方法的特征在于，还包
括对于根据规定标准再现模型的访问性能的特性数据进行过记录的
盘，在进行再现时，从预先保持的盘形信息记录介质读取所述特性数 据，并与记录/再现设备预先保持的特性数据值进行比较，在从盘形信 息记录介质所读取的特性数据超过了记录/再现设备的特性数据值时， 发出告警的步骤。
在本发明的另一方面，提供一种用于从盘形信息记录介质再现实 时数据的信息再现设备，所述盘形信息记录介质记录了包括所述实时
数据的实时文件，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够 连续地再现实时数据，其中所述标准再现模型包括拾取器，用于 从所述盘形信息记录介质读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时 地存储由该拾取器所读取的实时数据；以及解码模块，用于从缓冲存 储器读取实时数据并处理所读取的实时数据。所述标准再现模型的访 问性能，将根据所述盘形信息记录介质上的数据的地址所规定的介质 旋转速度作为参数，而预先规定其特性；所述信息再现设备包括数
据再现部分，用于从所述盘形信息记录介质读取实时数据，缓冲存储 器，用于临时地存储所读取的实时数据，以及解码器，用于读取存储 在缓冲存储器中的实时数据并解码所读取的实时数据，所述数据再现 部分，在访问一个实时数据完成之后，在根据所述访问性能所设定的
访问时间Tacc内访问下一个实时数据并再现。
在本发明的另一方面，提供了一种用于将包括实时数据的实时文 件记录到盘形信息记录介质上的记录方法，以便当根据标准再现模型 来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据。
标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时 数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。
由以下公式提供标准再现模型的访问性能。 <formula>formula see original document page 12</formula>Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域的所需 的时间。dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的旋转速 度之差。Trev是目标访问位置处的旋转等待时间。A和B是常数。
记录方法包括步骤从盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用 区域中搜索区域作为满足实时再现条件的数据记录区域，所述实时再 现条件是在数据再现操作期间防止下溢的再现条件；以及将实时数据 记录到搜索到的数据记录区域。根据标准再现模型的访问性能来确定 实时再现条件。
在本发明的另一方面，提供了一种用于将包括实时数据的实时文
件记录到盘形信息记录介质上的信息记录设备，以便当根据标准再现 模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据。
标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时 数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。由以下公式提供标准再现模型的访问性能。
<formula>formula see original document page 13</formula>
Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域的所需 的时间。dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的旋转速 度之差。Trev是目标访问位置处的旋转等待时间。A和B是常数。
该设备包括搜索部分，用于从盘形信息记录介质的多个逻辑连 续未使用区域中搜索区域作为满足实时再现条件的数据记录区域，所 述实时再现条件是在数据再现操作期间防止下溢的再现条件；以及记 录部分，用于将实时数据记录到搜索到的数据记录区域。根据标准再 现模型的访问性能来确定实时再现条件。
在本发明的另一方面，提供了一种用于从盘形信息记录介质再现 实时数据的再现方法。盘形信息记录介质记录了包括实时数据的实时 文件，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现 实时数据。
标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时 数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。由以下公式提供标准再现模型的访问性能。<formula>formula see original document page 13</formula>Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另 一个区域的所需 的时间。dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的旋转速 度之差。Trev是目标访问位置处的旋转等待时间。A和B是常数。
再现方法包括步骤从盘形信息记录介质读取实时数据；将所读 取的实时数据临时地存储到缓冲存储器；由解码器读取存储在缓冲存 储器中的实时数据并解码所读取的实时数据；以及在访问之前的实时
数据完成之后，在访问时间Tacc内访问下一个实时数据。
在本发明的另一方面，提供了一种用于从盘形信息记录介质再现 实时数据的再现设备。盘形信息记录介质记录了包括实时数据的实时 文件，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现 实时数据。
标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时
数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。由以下公式提供标准再现模型的访问性能。 Tacc:A dN + Trev + B
Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域的所需 的时间。dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的旋转速 度之差。Trev是目标访问位置处的旋转等待时间。A和B是常数。
再现设备包括数据再现部分，用于从盘形信息记录介质读取实 时数据；缓冲存储器，用于临时地存储所读取的实时数据；以及解码 器，用于读取存储在缓冲存储器中的实时数据并解码所读取的实时数 据。在访问之前的实时数据完成之后，数据再现部分在访问时间Tacc 内访问下一个实时数据。
在本发明的另一方面，提供了一种盘形信息记录介质，将包括实 时数据的实时文件记录到所述盘形信息记录介质，以便当根据标准再 现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据。
标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时 数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；以 及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数 据。由以下公式提供标准再现模型的访问性能。
Tacc=A dN + Trev + B
Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域的所需 的时间。dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的旋转速 度之差。Trev是目标访问位置处的旋转等待时间。A和B是常数。
将实时数据记录在盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用区域
中满足实时再现条件的区域上，所述实时再现条件是在数据再现操作 期间防止下溢的再现条件。根据标准再现模型的访问性能来确定实时 再现条件。
根据本发明，在盘形信息记录介质的记录或再现方法、信息记录 设备和信息再现设备中，对于访问性能模型的设置，通过在注意到拾 取器的移动之前和之后的盘形信息记录介质的转速之差，利用主轴电 动机的特性和旋转等待时间，近似访问性能的公式。因此，能够估计 驱动器的准确访问操作，由此实现了可靠地实时再现。


图1A示出了本发明的标准再现模型的结构的图。
图1B示出了本发明的标准再现模型的访问性能的图。
图2A示出了访问时间和主轴转速之间的关系的图。
图2B示出了访问时间和寻找距离之间的关系的图。
图3A示出了本发明一个实施例的可重写光盘的物理格式的图。
图3B示出了可重写光盘的数据区域的数据结构图。
图4示出了信息记录介质的区域结构的数据结构图。
图5本发明的信息记录/再现设备的方框图。
图6A示出了由本发明的记录方法为实时文件分配的区域的图(实 时数据记录之前)。
图6B示出了由本发明的记录方法为实时文件分配的区域的图(实 时数据记录之后)。
图7示出了在本发明记录方法中计算的缓冲存储器中的数据的变 化的图。
图8A示出了传统标准再现模型的结构的图。
图8B示出了传统标准再现模型的访问性能的图。
具体实施例方式
下面将参考附图，对本发明的优选实施例进行解释。
图1A示出了本发明的标准再现模型的图，用于决定实时数据的
设置条件，而图IB示出了其访问性能的图。图1所示的标准模型包
括盘101、从盘101读取数据的拾取器102、临时存储所读取的数据的 缓冲存储器103和解码从缓冲存储器103传送的数据的解码模块104。 Vin是当从盘101向缓冲存储器103传送数据时的数据率。Vout是当 从缓冲存储器103向解码模块传送数据时的数据率。将Vin的数值设 置为大于在应用中假设的实时数据最大数据率(Vout)的数值。
图IB是示出了访问时间和主轴电动机的转速(即，当在标准再 现模型中拾取器102的访问时盘的转速)差值之间的关系的图。在本 实施例中，按照CLV (恒定线速度)方法来控制盘的转速，由此，在 要访问的区域的半径方向不同的情况下，盘的转速不同。在图1B中， 在拾取器102从一个区域移动到另一个区域时，盘的转速的差值是移 动之前和之后的转速之间的差值。在图IB中，基于下面所述的公式 (1 )，根据访问时间和盘的转速的差值之间的关系来设置访问性能模 型，随后是下述假设。
如图2B所示，拾取器102的访问需要沿着盘101的半径方向的 用于移动拾取器102的寻找，此外，需要将旋转盘的主轴电动机的转 速改变为如图2A所示的目标转速。将寻找分类为用于将拾取器移动 到目标轨道附近的粗略寻找和用于在将拾取器移动到目标轨道的粗略 寻找之后执行精细调整的精细寻找。在图2B中，可以设置粗略寻找 所需的时间，以使其足够地小于改变主轴电动机的转速所需的时间， 由此，改变主轴转速所需的时间变为在光盘驱动器中使用的主轴电动 机的性能中访问时间的主导。
通常将电动机的扭矩Trq表示为以下公式；
Trq = (N1—N2) J/ (dt Kj)
其中J:盘的惯性，dt:主轴锁定时间，Kj:转换常数，Nl:移 动之前的转速，N2:移动之后的转速。
注意到以下事实主轴锁定时间与移动之前和之后的转速差值成 比例，能够将访问时间Tacc公式化为以下公式(1);
Tacc =(主轴锁定时间)+ (旋转等待时间)+ (其它时间)
=(Nl —N2) J/ (Trq Kj) + Trev + B
<formula>formula see original document page 17</formula> ( 1 )
其中Nl:初始转速，N2:目标转速，dN:转速之差(=N1—N2)， J:盘惯性，Trq:电动机扭矩，Kj:转换常数，Trev:平均旋转等待
时间，A、 B:常数。
在公式(1)中，如果旋转等待时间Trev足够小于主轴锁定时间 A*dN，则可以将其省略。
以下是将特定数字应用到公式(O所示关系表达式的情况。当 Nl = 3000rpm、 N2=1000rpm、 dN = 2000rpm、 J=300gf cm cm且 Kj二9350时，贝U A dN=0.641秒。另一方面，目标转速N2中的平 均旋转等待时间Trev是0.03( =60/1000/2)秒，与主轴锁定时间A *dN 相比，该数值足够小。此外，当常数B二0.1时，通过将这些相加得到 的访问时间Tacc是0.771秒。
根据公式(l)，当旋转等待时间Trev足够小时，能够将相对于盘 的转速dN的差值的访问时间Tacc估计为线性。据此，假设了图IB 所示的访问性能模型。另一方面，如果己知拾取器的初始位置和目标 位置，根据盘的线性速度和初始位置与目标位置之间的关系，能够获 得盘的转速和转速的差值。
当从一个区域向另一个区域移动时，如果原始地址是A1，目的地 地址是A2，各自的半径位置是rl和r2，且对于地址0的半径位置是 r0，则将地址A1和A2分别表示为以下公式，其中由于A1和A2与 带状区域成比例，因此C是常数。<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 17</formula>
由于一定地址处的转速与该地址的半径成反比，当Al和A2处的 转速分别是N1和N2， D是常数、且Nl二D/rl和N2二D/r2时，利用 上述公式能够根据地址获得转速。
因此，对于拾取器的操作初始位置和目标位置，建立了公式(l)， 即，图1B所示的访问性能模型。应当注意，当访问距离较小时，dN 变小，因此Trev变为主导。在这种情况下，可以根据拾取器的位置来 计算Trev，由此能够准确地计算访问性能。
设置图8B所示的传统访问性能模型，从而将要访问的范围划分 为某些部分，并且将这些部分中的访问时间设置为常数，或与访问距 离成比例地设置访问时间。因此，对于固有的访问性能，所述设置相 对较低，由此引起了实际访问时间的较大损失。相反，在本发明的访 问性能模型中，利用根据所有访问区域中的实际访问模型的增强精度， 能够获得访问时间。
随后，当根据图1A所示的标准再现模型来读取数据时，按照
(Vin-Vout)的速率来在缓冲存储器103中存储数据，在拾取器102 移动的同时，不能读取数据，因此按照Vout的速率消耗了缓冲器中的 数据。对于操作模型，通过利用特定的访问时间，能够定量地计算在 标准再现模型再现实时数据的情况下缓冲存储器103中数据量的变 化。因此，当标准再现模型再现实时数据时，如果在盘101上设置数 据记录区域以使缓冲存储器103中的数据不会下溢，则能够连续地再 现实时数据。因此，对于数据记录，根据上述访问性能模型来定义其 中应当记录实时数据的区域的设置条件(以下称作"实时盘区")
参考图3A和3B，以下解释了在本实施例中使用的CLV格式化可 重写光盘的物理布局。
在图3A中，从其内部外围，可重写光盘101具有导入区域401、 用于管理盘上缺陷扇区的DMA (缺陷管理区域)402、数据区域420 和导出区域412。在每一个区域中记录数字数据，其中利用被称作"扇 区"的单元来管理数字数据。数字区域420包括用于缺陷扇区的替换 处理的备用区域403。
如图3B所示，从其内部外围，可重写光盘101的信息区域配备 了每一个物理扇区的物理扇区号。另一方面，将能够记录用户数据的 区域定义为每一个逻辑扇区设置了逻辑扇区号的容量空间。容量空间 是通过从信息区域中排除了导入区域401、 DMA区域402、备用区域 403中的未使用区域、在PDL (主要缺陷列表)登记的DMA中缺陷 扇区和导出区域412来提供的空间。
当光盘101的初始化时，执行证明处理。当该证明处理检测到缺 陷扇区时，在PDL中登记缺陷扇区。不将逻辑扇区号分配给缺陷扇区。
在这种情况下，即使扇区的逻辑地址是连续的，其在物理上也包括分 散的区域。因此，在记录或再现分散区域之前和之后部分的情况下， 需要执行寻找。利用备用区域403替换在数据记录期间检测到的缺陷
区域，并登记在DMA区域402的SDL (次要缺陷列表)中。
图4是示出了本实施例的可重写光盘的更详细数据结构的图。
在图4中，由物理扇区构成的信息区域430包括导入区域401、 DMA区域402、数据区域420和导出区域412。在数据区域420的头 部设置了用于交替地记录缺陷扇区或缺陷块的备用区域403，后续的 区域形成了容量空间。
在数据区域420，已分配区域405、 407、 408和409是其中已经 记录了数据的区域。在实时盘区RT1和实时盘区RT2之间形成了缺陷 ECC块406。此外，分别在已分配区域407、 408和409之后形成了实 时盘区RT3、 RT4和RT5。缺陷ECC块406是在数据记录期间检测到 的缺陷块。交替地将最初应当记录在缺陷ECC块406的数据记录在备 用区域403。在实时盘区RT5之后形成了空盘区410和未使用区域411。 这里设置了实时盘区RT1到RT5，以满足由具有预定访问性能的标准 再现模型定义的条件。
随后，下面将解释本发明的信息记录/再现设备。图5示出了信息 记录/再现设备的方框图。下面的解释是由信息记录/再现设备到光盘 101的实时数据的记录操作。
信息记录/再现设备包括系统控制部分501; I/O总线506;光盘驱 动器507;例如遥控器、鼠标、键盘等的输入设备508，用于输入记录 模式等；用于将音频/视频信号编码为音频/视频数据(AV数据)的编 码器509;以及用于解码要输出的AV数据的解码器510。
系统控制部分501包括记录模式设置部分502、用于分配参数的 存储器503 、文件系统处理部分504和用于文件系统处理的存储器505 。
文件系统处理部分504包括再现模式信息部分541、数据量计算 部分542、时间信息计算部分543、未分配区域搜索部分544、物理非 连续位置获取部分545、用于控制数据记录的数据记录部分546和用 于控制数据读出操作的数据读取部分547。这些部分使用了用于文件
系统处理的存储器505。
文件系统处理存储器505包括用于存储空盘区的位置信息的存储 器551、用于存储时间信息的存储器552、用于存储预分配区域的位置 信息的存储器553、用于存储示出了物理非连续位置的位置信息的存 储器554、用于位图的存储器555和用于数据的缓冲存储器556。
由数据记录速率和用于数据的缓冲存储器的大小所实现的光盘驱 动器507的访问性能和数据记录性能满足根据利用图1A和1B所示的 用于数据记录的标准再现模型所实现的记录性能。
具有上述结构的信息记录/再现设备执行记录操作，同时满足所述 标准再现模型。标准再现模型根据访问性能模型预设数据存储区域(空 盘区/实时盘区)，以便在再现期间，缓冲存储器103中的数据不会下 溢，并在预设区域中记录数据，由此能够随后的数据再现期间连续地 再现实时数据。
下面解释了信息记录/再现设备的操作。 — (步骤O从输入设备508命令记录模式和记录时间。记录模式 设置部分502确定从缓冲存储器556到解码器510的最大传送数据率 Vout、从盘101的读出数据率Vin、要记录的数据的大小SR、缓冲器 大小Bmax和其它不同访问时间，并将这些数据存储在分配参数存储 器503中。固定最大数据率Vout，并设置为可以将记录操作保持在最 大数据率的数值。
(步骤2)物理非连续位置获取部分545命令光盘驱动器507通 知部分545缺陷扇区的位置信息或登记在PDL和SDL中的缺陷块， 作为盘101上物理非连续位置信息。在物理非连续位置存储器554中 保存由光盘驱动器507通知的物理非连续位置信息。
未分配区域搜索部分544利用保存在位图存储器555中的未分配 区域的位置信息和保存在物理非连续位置存储器554中的非连续位置 信息，在盘上搜索ECC块物理单元的物理连续的未分配区域，作为预 分配区域。将搜索到的预分配区域的位置信息存储在预分配区域存储 器553中。执行该搜索操作，直到搜索到的预分配区域的总大小超出 了数据大小SR。
图6A是示出了利用上述过程，通过搜索ECC块单元中的物理连 续未分配区域来获得的预分配区域的设置。分配了预分配区域Al到 A5。
(步骤3)时间信息计算部分543利用存储在预分配区域存储器 553中的预分配区域的位置信息和存储在分配参数存储器503中的非 连续位置信息多种访问时间，计算用于按照数据率Vin来读取每一个 预分配区域读出时间TRi (i与图6A所示预分配区域的区域号Ai中 的i相对应)和用于访问预分配区域之间的区域的访问时间Ti,i+1 (访 问图6A所示预分配区域Ai和Ai+1之间的区域的时间)。在图6A中， 读出时间TR1到TR5分别是读出预分配区域Al到A5所需的时间。 此外，Tl,2是缺陷ECC块的读出延迟时间。T2，3、 T3,4和T4,5分别 是访问预分配区域A2和A3、 A3和A4以及A4和A5之间的每一个 已分配区域所需的时间(访问时间)。从图1B所示的标准再现模型的 访问性能能够获得这些访问时间。将所获得的访问时间Ti,i+1和读出 时间TRi —起保存在时间信息存储器552中。
(步骤4)随后，数据量计算部分542通过利用存储在时间信息 存储器552中的读出时间和访问时间来进行以下步骤的计算。
首先，当预分配区域的读出完成时，计算缓冲存储器556中的数 据量。图7示出了当读出预分配区域中的数据时缓冲存储器556中数 据量的变化。例如，当读出预分配区域Al之后的时间tl处，在周期 TR1期间，数据量随着数据率(Vin—Vout)而增大。
(步骤5)检查所计算的预分配区域的总数据量是否超过了在步 骤1设置的SR。如果没有超过SR，检査所计算的总数据量是否超过 了分配水平BL (二VoutXTL， TL是全冲程(foil stroke)访问时间)。 当缓冲器中的数据量超过了 BL时，即使从该预分配区域的端点向盘 上的任意区域进行访问，也不会出现下溢。因此，固定从预分配区域 的开头到总数据量不超过SR且超过分配水平BL的预分配区域的区 域，作为不会出现下溢的区域，并将这些区域登记为能够记录实时数 据的空盘区。
(步骤6)随后，当开始预分配数据的读出时，计算缓冲存储器
556中的数据量。在图7中，在读出预分配区域A2的时间t2之前， 在周期T1,2，数据量随着Vout的数据率而减小。
(步骤7)检査所计算的总数据量是否变为负。数据量为负意味 着由该次访问，缓冲器引起下溢，由此中断了数据。如果不为负，处 理返回(步骤)的开头。在图6A中，通过重复地执行从(步骤4)到 (步骤6)的处理来计算预分配区域A2到A5。在该周期期间，在图 7所示的每一个周期TR3、 TR4和TR5，数据量超过了分配水平BL。 因此，连续地分配预分配区域A1到A5，作为如图6A所示的空盘区 El到E5，并将其位置信息存储在空盘区存储器551中。空盘区是为 记录实时数据而保留的区域，但是还没有记录数据的区域。
根据上述步骤，获得了其中能够记录实时数据的区域(空盘区E1 到E5)。
(步骤8)随后，解释用于将数据记录到信息记录介质上的过程。 将输入到信息记录/再现设备的视频/音频信号按照可变长度压縮方法 编码为AV数据，然后，由解码器509传送到缓冲存储器556。数据 记录部分546将AV数据记录到已经分配的空盘区El到E5。
如图6B所示，将数据记录到每一个空盘区，由此使其称为实时 盘区。由于将能够处理最高视频和音频质量的固定数据率Vout分配到 空盘区E1到E5，当AV数据的记录完成时，部分区域保持未被使用。 具体地，在空盘区E5中，将记录数据的区域定义为实时盘区E5。此 外，在空盘区E5中，将包括所记录的AV数据的末端和其中只在部分 ECC块没有记录AV数据的区域定义为空盘区410，而将其中ECC块 上没有记录AV数据的区域定义为未使用区域411 。
接下来，解释由信息记录/再现设备进行的从光盘101的实时文件 的再现操作。
将实时数据记录在满足实时再现条件的光盘101的区域上。数据 读取部分547从光盘101读出实时数据。为了连续地读出实时数据， 数据记录部分547访问第一 (之前的)实时数据，并随后在访问时间 Tacc内访问下一个实时数据，以读出数据。将所读出的实时数据临时 存储在缓冲存储器556中。然后，通过在标准再现模型被定义为解码
模块的解码器510来解码存储在缓冲存储器556中的实时数据，由此 再现视频和音频。被设置为满足实时再现条件的实时数据满足特定的 性能，由此能够进行连续的数据再现。
可以由硬件实现本发明实施例的功能，也可以由用于微处理器的 软件来实现部分或整个处理。
例如常数A、 B、 Trev等公式(1)中的特性数据预光盘驱动器507 的基本性能相关。具体地，常数A包括主轴电动机的扭矩值Trq。该 数值取决于光盘驱动器507的访问性能。此外，公式(1)中的平均旋 转等待时间Trev取决于驱动器性能，即，光盘驱动器507的记录/再 现速度有多快，例如，正常速度、两倍速度或多倍速度。此外，常数 B与光盘驱动器507的驱动器性能相关，例如，发布接口命令所需的 时间或ECC解码所需的时间。例如，可以预先将这些特性数据存储在 系统控制部分501的非易失性存储器(未示出)中。之后，当激活设 备和系统控制部分501时，可以从非易失性存储器中读取数据，并根 据公式(1)进行计算，由此构造标准再现模型。
应当注意，公式(1)中的常数A包括取决于盘的制造容差而变 化的盘的惯性J。因此，例如，当将盘插入到记录/再现设备中时，盘 按照预定的扭矩旋转，并根据上述操作所需的时间，从以下公式中估 计惯性。然后，根据所估计的数值获得常数A，并还可以预先估计常 数B。可以将这种特性数据存储在系统控制部分501的非易失性存储 器(未示出)中。
J=dT Kj Trq/ (N1 — N2)
可以将例如常数A、B或Trev的特性数据记录在盘的特定区域上。 此外，当再现根据上述特性数据向其记录数据的光盘时，记录/ 再现设备可以从光盘读出特性数据，并将所读取的特性数据与预先存 储的、对应于其光盘驱动器的性能的特性数据值进行比较。当从光盘 驱动器读取的特性数据超过了驱动器的性能时，可以发出不能执行实 时再现的告警信息。这是因为由于不可能按照预定访问时间进行访问， 可能会出现下溢。
对于公式(1)的推导，省略例如至少加速或减速主轴电动机的控页
制方法的细节项，但为了精确，可以使用提供了高精确度建模的以下 公式；
<formula>formula see original document page 24</formula>
其中N:加速和减速时的瞬时旋转速度，f(N):有关N的函数。
在图2B所示的粗略查找中，可能存在根据拾取器的移动的梯形 速度分布图来估计访问时间的情况，所述分布图由具有恒定加速度的 加速区、恒定速度区和具有恒定减速度的减速区构成。例如，当设加 速度和减速度是0.1G并设恒定速度是5cm/sec时，粗略査找所需的时 间变为多于主轴锁定所需时间的主导访问时间。
在图2B所示的精细查找中，估计在拾取器上所设置的透镜的移 动，以使其对于每个轨道利用恒定时间移动，或在轨道的每特定数目 (十到数百)处，利用恒定时间移动。
工业应用性
本发明的光盘和光盘的记录/再现设备和方法能够容易地估计驱 动器的准确访问操作，由此能够进行可靠的实时记录。因此，其能够 应用于可重写光盘的记录/再现方法和设备，用于记录或再现例如视频 /音频等的实时数据。
尽管关于特定实施例解释了本发明，对于本领域普通技术人员， 多个其它修改、改进和其它用途是显而易见的。因此，本发明并不局 限于本说明书的公开，而是仅由所附的权利要求限制。应当注意，本 申请涉及2002年8月8日提交的日本专利申请No. 2002-231385，其 内容在此一并作为参考。
权利要求
1.一种用于将包括实时数据的实时文件记录到盘形信息记录介质上的记录方法，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据，其中所述标准再现模型包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取的实时数据；解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数据，所述标准再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性；所述记录方法包括步骤从盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用区域中搜索区域作为满足实时再现条件的数据记录区域，所述实时再现条件是在根据所述标准再现模型的访问性能所确定的再现时，防止下溢的再现条件，以及将实时数据记录到搜索到的数据记录区域。
2. 根据权利要求1所述的盘形信息记录介质上的记录方法，其特 征在于，盘上的地址、盘的半径位置、盘的旋转速度之间的关系，通过以 下公式给出A1=C (7i rl2—7i r02)， A2 = C (兀 r22—兀 r02)， Nl=D/rl， N2=D/r2，其中，Al是从某个区域向其他区域移动时的移动原始地址，A2 是移动目的地地址，rl， r2分别是各自的半径位置，rO是地址为O的 场所的半径位置，C是常数，Nl、 N2是对应地址Al、 A2的旋转速 度，D是常数。
3. 根据权利要求1所述的盘形信息记录介质上的记录方法，其特 征在于，在将盘的转速作为参数时，由以下公式提供标准再现模型的访问 性能，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域 的所需的时间，dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的 旋转速度之差，A和B是常数，N是加速和减速时的瞬时旋转速度， f (N)是有关N的函数。
4. 根据权利要求3所述的盘形信息记录介质上的记录方法，其特 征在于，所述常数A由以下公式提供 <formula>formula see original document page 3</formula>其中，J:盘的惯性，Trq:电动机的扭矩，Kj:转换常数，惯性 的值J，根据在以预先决定的扭矩值使盘旋转时所需要的时间，由以下公式推定<formula>formula see original document page 3</formula>据此求出常数A，进而预先推定常数B，将这些特性数据记录到 信息记录/再现设备的存储器或盘形信息记录介质中。
5. 根据权利要求1所述的盘形信息记录介质上的记录方法，其特征在于，还包括对于根据规定标准再现模型的访问性能的特性数据进行过记录的 盘，在进行再现时，从预先保持的盘形信息记录介质读取所述特性数 据，并与记录/再现设备预先保持的特性数据值进行比较，在从盘形信 息记录介质所读取的特性数据超过了记录/再现设备的特性数据值时， 发出告警的步骤。
6. —种用于将包括实时数据的实时文件记录到盘形信息记录介 质上的信息记录设备，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据，其中所述标准再现模型包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质 读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取 的实时数据；以及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理 所读取的实时数据，所述标准再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上 的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性； 所述记录设备包括搜索部分，用于从盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用区域 中搜索区域作为满足实时再现条件的数据记录区域，所述实时再现条 件是在根据所述标准再现模型的访问性能所确定的再现时，防止下溢 的再现条件，以及记录部分，用于将实时数据记录到搜索到的数据记录区域。
7. —种用于从盘形信息记录介质再现实时数据的再现方法，所述 盘形信息记录介质记录了包括所述实时数据的实时文件，以便当根据 标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据，其中所述标准再现模型包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质 读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取 的实时数据；以及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理 所读取的实时数据，所述标准再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上 的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性； 所述再现方法包括步骤 从所述盘形信息记录介质读取实时数据， 将所读取的实时数据临时地存储到所述缓冲存储器， 读取存储在该缓冲存储器中的实时数据并由解码器解码，以及 在访问一个实时数据完成之后，在根据所述访问性能所设定的访 问时间Tacc内访问下一个实时数据。
8. 根据权利要求7所述的盘形信息记录介质的再现方法，其特征 在于，盘上的地址、盘的半径位置、盘的旋转速度之间的关系，通过以 下公式给出 A1二C (71 rl2_7i r02)， A2 = C (7i r22—7T r02)， Nl=D/rl， N2 = D/r2，其中，Al是从某个区域向其他区域移动时的移动原始地址，A2 是移动目的地地址，rl， r2分别是各自的半径位置，rO是地址为O的 场所的半径位置，C是常数，NK N2是对应地址Al、 A2的旋转速 度，D是常数。
9. 根据权利要求7所述的盘形信息记录介质的再现方法，其特征 在于，在将盘的转速作为参数时，由以下公式提供标准再现模型的访问 性能，Tacc = A dN + B+f (N)其中，Tacc是访问时间，是拾取器从一个区域移动到另一个区域 的所需的时间，dN是拾取器的移动之前和之后，盘形信息记录介质的 旋转速度之差，A和B是常数，N是加速和减速时的瞬时旋转速度， f (N)是有关N的函数。
10. 根据权利要求9所述的盘形信息记录介质的再现方法，其特 征在于，所述常数A由以下公式提供 A=J/ (Trq Kj)其中，J:盘的惯性，Trq:电动机的扭矩，Kj:转换常数，惯性的值J，根据在以预先决定的扭矩值使盘旋转时所需要的时间，由以下公式推定J = dt Kj Trq/ (N1—N2)据此求出常数A，进而预先推定常数B，将这些特性数据记录到 信息记录/再现设备的存储器或盘形信息记录介质中。
11. 根据权利要求7所述的盘形信息记录介质的再现方法，其特 征在于，还包括对于根据规定标准再现模型的访问性能的特性数据进行过记录的盘，在进行再现时，从预先保持的盘形信息记录介质读取所述特性数 据，并与记录/再现设备预先保持的特性数据值进行比较，在从盘形信 息记录介质所读取的特性数据超过了记录/再现设备的特性数据值时， 发出告警的步骤。12. —种用于从盘形信息记录介质再现实时数据的信息再现设 备，所述盘形信息记录介质记录了包括所述实时数据的实时文件，以 便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据， 其中所述标准再现模型包括拾取器，用于从所述盘形信息记录介质 读取所述实时数据；缓冲存储器，用于临时地存储由该拾取器所读取的实时数据；以及解码模块，用于从缓冲存储器读取实时数据并处理所读取的实时数据，所述标准再现模型的访问性能，将根据所述盘形信息记录介质上的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性； 所述信息再现设备包括数据再现部分，用于从所述盘形信息记录介质读取实时数据， 缓冲存储器，用于临时地存储所读取的实时数据，以及 解码器，用于读取存储在缓冲存储器中的实时数据并解码所读取 的实时数据，所述数据再现部分，在访问一个实时数据完成之后，在根据所述访问性能所设定的访问时间Tacc内访问下一个实时数据并再现。
全文摘要
一种用于将包括实时数据的实时文件记录到盘形信息记录介质上的记录方法，以便当根据标准再现模型来再现实时数据时，能够连续地再现实时数据。标准再现模型包括拾取器，用于从盘形信息记录介质读取实时数据；缓冲存储器，用于临时地存储由拾取器所读取的实时数据；解码模块，用于从缓冲存储器读取并处理实时数据。标准再现模型的访问性能，将根据盘形信息记录介质上的数据的地址所规定的介质旋转速度作为参数，而预先规定其特性。记录方法包括步骤从盘形信息记录介质的多个逻辑连续未使用区域中搜索区域作为满足在根据标准再现模型的访问性能所确定的再现时防止下溢的实时再现条件的数据记录区域，和将实时数据记录到搜索到的数据记录区域。
文档编号G11B20/12GK101369441SQ200810099150
公开日2009年2月18日 申请日期2003年8月4日 优先权日2002年8月8日
发明者吉田修一, 后藤芳稔, 坂内达司, 岸本隆 申请人:松下电器产业株式会社