實時信息的缺陷管理的製作方法
2023-07-06 07:07:51
專利名稱：實時信息的缺陷管理的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在記錄載體上在具有邏輯地址的塊中記錄信息的設備，所述設備包括用於在記錄載體上的軌道中記錄表示信息的標記的記錄裝置。
本發明還涉及用於在記錄載體上在具有邏輯地址的塊中讀取信息的設備，所述設備包括用於在記錄載體上的軌道中讀取表示信息的標記的讀取裝置。
本發明還涉及用於在記錄信息中使用的實時信息缺陷管理的方法。
本發明還涉及用於在記錄信息中使用的實時信息缺陷管理的電腦程式產品。
本發明涉及信息存儲的領域，並且進而涉及實時信息的缺陷管理。
背景技術：
從WO 01/06512中可知一種用於在記錄載體上記錄信息以及實時信息缺陷管理的設備和方法。該文獻涉及光學記錄載體，例如CD或DVD。光學記錄設備具有用於在盤上在相應分配的物理地址上在具有邏輯地址的信息塊中記錄信息的記錄裝置。該文獻描述了將類似於視頻信號的實時信息寫在具有管理區、備用區(spare area)和用戶區的光碟上。正常的記錄發生在用戶區的第一空閒部分中的實時信息塊內。如果在記錄處理期間遇到缺陷塊，那麼在用戶區的預留區中執行具有多個塊的大小的替代記錄，在此之後正常記錄在第一空閒部分中繼續。在交替位置上寫入數據塊的處理通常被稱為缺陷管理。創建和維持指示缺陷的物理地址和進行的替代的缺陷管理信息。
記錄實時信息的問題在於對記錄設備的速度和性能的要求可能是高的。隨之，公知的缺陷管理方法將由於對於交替物理地址上的替代記錄的需要而使性能下降。
發明內容
本發明的目的是提供一種實時信息缺陷管理系統，其有助於在維持高的實時性能的同時存儲實時信息。
為此，如在開始段落中所描述的用於記錄的設備包括控制裝置，該控制裝置用於通過在軌道中的物理地址上定位每個塊來控制記錄，該控制裝置包括尋址(addressing)裝置，用於依據缺陷管理信息將邏輯地址轉換成物理地址和將物理地址轉換為邏輯地址；缺陷管理裝置，用於管理缺陷管理信息，該缺陷管理信息包括與物理地址的缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息；以及實時存儲裝置，用於將實時信息塊寫入相應的初始物理地址，而不考慮缺陷狀態，並且在存儲器中暫時存儲已經被寫在具有缺陷狀態的物理地址上的至少一個實時信息塊，以及在單獨周期中，當實時信息塊的寫入被掛起時，附加寫入所述暫時存儲的實時信息塊到交替物理地址，並且更新缺陷管理信息，以指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊。
為此，如在開始段落中所描述的用於讀取的設備包括控制裝置，該控制裝置用於通過在軌道中的物理地址上定位每個塊來控制讀取，該控制裝置包括尋址裝置，用於依據缺陷管理信息將邏輯地址轉換成物理地址和將物理地址轉換為邏輯地址，該缺陷管理信息包括有關物理地址的缺陷狀態的缺陷信息和有關將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址的重映射信息；以及實時檢索裝置，用於在實時約束不允許掛起讀取實時信息時，從相應的初始物理地址中讀取實時信息塊，而不考慮缺陷管理信息，並且在單獨周期中，當實時約束允許掛起讀取實時信息時，依據指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊的缺陷管理信息，從交替地址中讀取至少一個交替實時信息塊，並且輸出交替實時信息塊以替代來自具有缺陷狀態的初始物理地址的信息。
為此，如在開始段落中所描述的實時信息缺陷管理的方法是在具有邏輯地址的塊中記錄信息時使用，該記錄包括根據缺陷管理信息，將邏輯地址轉換成物理地址和將物理地址轉換為邏輯地址；管理該缺陷管理信息，該缺陷管理信息包括與物理地址的缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息，該方法包括將實時信息塊寫入相應的初始物理地址，而不考慮缺陷狀態；並且暫時存儲已經被寫在具有缺陷狀態的物理地址上的至少一個實時信息塊；以及，在單獨周期中，當實時信息塊的寫入被掛起時，附加寫入所述暫時存儲的實時信息塊到交替物理地址，並且更新缺陷管理信息，以指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊。
這些措施具有的效果是依據邏輯地址到物理地址的初始分配，實時信息塊被連續地記錄在物理地址上。這具有的優點在於該設備的原始高性能並不會由於用於寫入替代塊的中斷而下降。此外，在以後，當實時信息塊的寫入被掛起時，例如由於在緩衝器中足夠的實時數據空間可利用或沒有掛起的寫入請求，已經被記錄在缺陷狀態的位置上的實時信息塊又被記錄在備用的交替位置中。注意，這可以包括在最後的寫入動作期間實際檢測到缺陷並且可能需要第一次重映射到備用區的位置。缺陷管理信息被更新到特定的狀態，指示在原始位置和交替位置上都存在這樣的塊。這有利地允許讀取設備僅在由於實時約束而存在時間壓力時才讀取原始位置，並因此保持高速實時性能。如果沒有時間壓力存在，例如，在拷貝實時文件時，從交替位置中讀取實時信息塊，並且有利地隨後的誤差級是低的。
本發明還基於以下認識。發明人已經知道，對於實時信息記錄，可以認為否決任何缺陷管理，並且只在原始位置上記錄數據。然而，一旦記錄被讀取，則這樣的策略將導致高的誤差級。再者，公知的缺陷管理系統是通過將數據塊從缺陷物理地址或者在寫入期間檢測到缺陷時重映射到交替位置來充分地防止錯誤發生。然而，因為數據總是從重映射的位置中被檢索，因此這樣的策略實質上降低了用於實時信息記錄的系統的性能，並且特別地在讀取期間也是如此。特別地，發明人已經看到，在已經具有缺陷狀態的原始物理地址上寫入數據，即記錄明確地標記為缺陷的物理地址，雖然誤差級有可能增加，但是仍然具有的優點是在許多情況下，數據仍然可以從那兒被檢索。因此，在時間允許時，通過將這樣的數據塊附加地寫到交替位置，並更新缺陷管理信息，以指示特殊的雙記錄狀態，該數據總是可以利用更快速的讀取設備或者在不存在實時約束時例如在拷貝或慢動作重放期間利用低的誤差級進行檢索。
在該記錄設備的一個實施例中，實時存儲裝置被安排用於從接收到的寫命令中檢測實時信息。該設備根據寫命令的類型或序列例如以用於連續地址範圍的高速定期出現的寫命令來檢測將被記錄的信息的類型。這具有的優點在於，當主機開始實時信息記錄時，記錄設備自動地應用實時信息缺陷管理。
在該記錄設備的一個實施例中，實時存儲裝置被安排用於在實質上沒有存儲空間可用於存儲進一步的實時信息塊時，附加地寫入所述暫時存儲的實時信息塊。這具有的優點在於，僅在實質上所有可用的存儲空間已被使用時，才將由該設備中斷實時信息的寫入。注意，當主機中斷實時信息記錄時，還可以開始附加的寫入(操作)。
在所附的權利要求書中給出依據本發明的設備和方法的進一步的優選實施例，其中權利要求書的公開內容結合在此作為參考。
本發明的這些以及其他方面從下面的描述中利用示例並參考附圖所述的實施例中將是清楚的，並將結合這些實施例進行闡述，其中圖1a表示記錄載體(頂視圖)，圖1b表示記錄載體(截面圖)，圖2表示具有實時信息缺陷管理功能的記錄設備，圖3表示缺陷位置的重映射，和圖4表示實時信息存儲的處理，圖5表示實時信息檢索的處理，圖6表示實時信息缺陷管理，圖6A表示在記錄實時信息之前的第一情形，圖6B表示在記錄實時信息之後的第二情形，以及圖6C表示在沒有實時信息記錄的周期之後的第三情形。
不同附圖中對應的元件具有同樣的附圖標記。
具體實施例方式
圖1a表示盤形記錄載體11，其具有軌道9和中心孔10。軌道9是表示信息的一系列(將要)被記錄的標記的位置，依據螺旋形模式的圈(turn)安排該軌道9，其中這些圈構成信息層上實質上平行的軌道。記錄載體可以是光學可讀的，稱作光碟，並且具有可記錄類型的信息層。可記錄盤的例子是CD-RW，和可重寫型式的DVD，例如DVD+RW，以及使用藍雷射的高密度可寫光碟，稱作藍光碟(Blu-ray Disc)(BD)。關於DVD盤的更多細節可以在以下參考文獻中找到ECMA-267120mm DVD-Read-Only Disc-(1997)。通過沿軌道記錄光學可檢測標記，例如相變材料中的晶態或非晶標記，信息被表示在信息層上。通過在空白記錄載體的製造期間提供預置壓紋軌道結構來指示可記錄類型的記錄載體上的軌道9。例如，利用圖1b中允許讀/寫頭在掃描期間跟隨軌道的預置凹槽14來構成該軌道結構。該軌道結構包括位置信息，該位置信息包括所謂的物理地址，用於指示通常被稱為信息塊的信息單元的位置。該位置信息包括特定的用於定位這樣的信息塊的開始的同步標記。
圖1b是沿著可記錄類型的記錄載體11的b-b線的截面圖，其中給透明襯底15提供記錄層16和保護層17。保護層17可以包括另一襯底層，例如，如在DVD中，其中記錄層位於0.6mm襯底上，並且另一個0.6mm的襯底被粘接到其背面。預置凹槽14可以實施為襯底15材料的凹痕(indentation)或高地(elevation)，或實施為有別於其周圍環境的材料特性。
記錄載體11用於在文件管理系統的控制下承載塊中的數字信息。該信息可以包括將要被連續記錄和再生的實時信息，尤其表示依照類似MPEG2的標準化格式被數字編碼的視頻的信息。
圖2表示一種具有實時信息缺陷管理功能的記錄設備。該設備用於在可寫型或可重寫型的記錄載體11例如CD-R或CD-RW或DVD+RW或BD上寫入信息。該設備被提供有用於掃描記錄載體上的軌道的記錄裝置，該裝置包括用於旋轉記錄載體11的驅動單元21、(磁)頭22、用於在軌道在徑向上粗略定位頭22的定位單元25以及控制單元20。頭22包括公知類型的光學系統，用於生成輻射束24，該輻射束被引導穿過光學元件，這些光學元件被聚焦到記錄載體的信息層的軌道上的輻射(光)點23。輻射束24由輻射源例如雷射二極體生成。該頭還包括(未示出)聚焦致動器，用於沿所述光束的光軸移動輻射束24的焦點；和跟蹤致動器，用於在軌道的中心在徑向精細定位光點23。跟蹤致動器可以包括用於徑向移動光學元件的線圈，或可以選擇地被安排用於改變反射元件的角度。為了寫信息，控制輻射，以便在記錄層內產生光學可檢測的標記。這些標記可以是任何光學可讀的形式，例如，形式為在諸如染料、合金或相變材料中記錄時獲得的具有不同於其周圍環境的反射係數的區域，或者形式為在磁光材料中記錄時獲得的具有不同於其周圍環境的磁化方向的區域。為了讀取，由信息層反射的輻射由頭22中常用類型的檢測器例如四象限二極體來檢測，以生成讀取信號以及其他的檢測器信號，其包括用於控制所述跟蹤致動器和聚焦致動器的跟蹤誤差和聚焦誤差信號。讀取信號由常用類型的包括解調器、解格式器和輸出單元的讀取處理單元30進行處理，以檢索信息。因此，用於讀取信息的檢索裝置包括驅動單元21、頭22、定位單元25和讀取處理單元30。該設備包括寫處理裝置，用於處理輸入信息，以產生寫信號來驅動該頭22，該裝置包括(光學)輸入單元27、格式器28和調製器29。在寫操作期間，表示信息的標記被形成在記錄載體上。這些標記利用通過電磁輻射束24(通常來自雷射二極體)在記錄層上生成的光點23來形成。數字數據依據預定義的數據格式被存儲在記錄載體上。用於在光碟上記錄的信息的寫入與讀取以及格式化、糾錯以及信道編碼規則都是本領域中公知的，例如從CD和DVD系統中公知。
控制單元20通過控制線26例如系統總線連接到所述輸入單元27、格式器28和調製器29，連接到讀取處理單元30，以及連接到驅動單元21和定位單元25。控制單元20包括控制電路例如微處理器、程序存儲器和控制門，用於執行如下所述的根據本發明的程序和功能。控制單元20還可以作為邏輯電路中的狀態機來實現。
格式器28用於添加控制數據和依照記錄格式對數據進行格式化和編碼，例如通過添加糾錯碼(ECC)、交錯和信道編碼。進一步，格式器28包括同步裝置，用於在調製信號中包括同步模式。格式化的單元包括地址信息並且在控制單元20的控制下被寫到記錄載體上的相應可尋址的位置。來自格式器28的輸出的格式化的數據被傳送到調製器29，該調製器29生成驅動光學頭中的輻射源的雷射功率控制信號。提供給調製單元29的輸入的格式化單元包括地址信息並且在控制單元20的控制下被寫到記錄載體上相應可尋址的位置。
控制單元20被安排用於通過在軌道中的物理地址上定位每個塊來控制記錄，並且用於如下所述的缺陷管理。控制單元包括下列合作單元尋址單元31，缺陷管理單元32，實時存儲單元33，和實時檢索單元34，這些單元例如以固件(firmware)來實現。
在一個實施例中，該記錄設備只是存儲設備，例如應用於計算機中的光碟驅動器。控制單元20被安排為經過標準化接口和主機系統中的處理單元進行通信。數字數據被直接傳送到格式器28和讀取處理單元30。
在一個實施例中，該設備被安排為單獨的設備，例如消費者使用的視頻記錄設備。包括在該設備中的控制單元20或附加的主機控制單元被安排為直接由用戶控制，並且執行文件管理系統的功能。該設備包括應用數據處理，例如音頻和/或視頻處理電路。用戶信息存在於輸入單元27上，該輸入單元27可以包括用於輸入信號例如模擬音頻和/或視頻或數字未壓縮音頻/視頻的壓縮裝置。例如在WO 98/16014-A1中描述了用於音頻的合適壓縮裝置，並且在MPEG2標準中描述了用於視頻的合適壓縮裝置。輸入單元27對音頻和/或視頻信息單元進行處理，這些信息單元被傳送給格式器28。讀取處理單元30可以包括合適的音頻和/或視頻解碼單元。
讀取設備具有和記錄設備同樣的元件，除了特定的記錄元件，例如讀取設備不具有輸入單元27、格式器28和調製器29以及缺陷管理單元32和實時存儲單元33。
尋址單元31用於依據重映射信息將物理地址轉換成邏輯地址和將邏輯地址轉換為物理地址。這些邏輯地址組成了連續的用戶數據存儲空間，其被用於存儲信息塊的序列，例如在文件管理系統的控制之下的文件，例如UDF。重映射單元32用於管理與至少一個重映射區域有關的重映射信息，例如用於產生、更新和存儲適當的重映射信息表。重映射信息用於指示將初始映射到用戶數據區中的物理地址的邏輯地址轉換成交替物理地址，該交替物理地址可以位於專用的單獨的備用區中，或可以通過修改更高邏輯地址的映射(通常稱作滑移)來本地提供。
圖3表示缺陷位置的重映射。物理地址空間40利用水平線示意性地表示。一系列塊42將被記錄在分配的物理地址範圍39中。然而，缺陷41中斷了所分配的物理地址範圍。重映射45是將具有與是缺陷的物理地址41相對應的邏輯地址的塊44存儲在缺陷管理區(DMA)43中的交替物理地址中的過程。重映射信息提供用於將初始映射到呈現缺陷的物理地址的邏輯地址轉換成缺陷管理區中的交替物理地址的數據，例如包括重映射塊的邏輯地址及其相應的物理地址的輔助缺陷列表中的(表)項目。可替換地，重映射信息可以包括用於將缺陷的物理地址轉換成在缺陷管理區中的不同物理地址的數據。
缺陷管理區依據記錄區域布局被定位在記錄載體上，並且可以是分配給系統使用的系統區的一部分。在該布局中，給物理地址分配用戶數據區的特定邏輯地址，或物理地址被分配給缺陷管理區或系統區等。該布局可以被預先定義，或可以依據包含在系統區中的參數來定義。缺陷管理信息可以包括分配信息，該信息指示在軌道的第一部分中的物理地址對於至少一個用戶數據區的分配，在軌道的第二部分中的物理地址對於缺陷管理區的分配，和缺陷管理信息對於缺陷管理區的分配。缺陷管理信息對於缺陷管理區的分配指示缺陷管理區的使用，例如主要缺陷列表和輔助缺陷列表，或用於特定類型缺陷的替換區域。
圖4表示實時信息存儲的處理。實時存儲單元33用於執行如下處理。在第一步驟RTREC 51中，實時信息塊被寫到相應的初始物理地址而不考慮缺陷狀態。在步驟DEF 52中，檢測缺陷管理信息是否指示物理地址是有缺陷的。注意，在那個缺陷物理地址上仍然執行寫入。然而，在步驟STOR BUF(存儲緩衝器)53中，當在指示缺陷的物理地址上發生這樣的寫入時，已經被寫在具有缺陷狀態的物理地址上的相應實時信息塊被暫時存儲在存儲器例如專用的緩衝器或系統存儲器的一部分中。在步驟SUSPEND(掛起)54，在以後，當實時信息塊的寫入被掛起時，檢測或實際上實施單獨的周期。在步驟WRITEBUF(寫緩衝器)55中，來自存儲器的所述暫時存儲的實時信息塊被附加地寫到交替物理地址上，這些交替物理地址可以通過缺陷管理單元32在缺陷管理區中進行分配。隨後，再次釋放該存儲空間，以便進一步使用。最後，在步驟UPDATE(更新)56中，將缺陷管理信息更新到特定狀態，該狀態指示實時信息塊存在於具有缺陷狀態的初始物理地址上和交替物理地址上。如果更多的實時信息需要被記錄，那麼在步驟RTREC 51繼續該處理，並且否則在READY(就緒)57結束。
圖5表示實時信息檢索的處理。尤其，在讀取設備中(並且通常也在記錄設備中)，控制單元包括用於執行如下的重放處理的實時檢索單元34。在步驟RTREAD 61中，當實時約束不允許掛起讀取實時信息時，從相應初始物理地址讀取實時信息塊而不考慮缺陷管理信息。然而，在步驟DEFDUAL 62中，檢測缺陷管理信息是否指示雙狀態，即包含實時信息塊的物理地址是有缺陷的，但仍被記錄了實時信息塊，並且還指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上存在的實時信息塊在交替物理地址上是可用的。如果是這樣的話，在步驟READBUF(讀取緩衝器)63中，如果先前已存儲的話，那麼從存儲器例如讀取緩衝器中檢索實時信息塊。因此，輸出該交替實時信息塊以替換來自具有缺陷狀態的初始物理地址的信息。
該存儲器如下被填充。在步驟SUSPEND 64中，檢測實時信息讀取處理是否被掛起或可以被掛起，例如沒有掛起讀命令或在實時約束允許掛起實時信息的讀取時。如果是這樣的話，在步驟FILLBUF(填充緩衝器)65中，依據缺陷管理信息，從交替地址中讀取交替實時信息塊。應意，步驟FILLBUF 65還可以在啟動實時信息讀取本身之前被執行。至少FILLBUF步驟包括在當前讀命令的區域中讀取缺陷物理地址的交替位置，但它可以包括超出當前讀區域的讀取，即預測未來讀取命令，只要實時約束允許中斷或推遲實時信息讀取處理。最後，在步驟READY66中，檢測實時信息讀取處理是否完成，或必須在步驟RTREAD 61繼續。
在一個實際的實施例中，在應用實時信息缺陷管理的同時的用於實時寫入和讀取的系統如下。普通缺陷管理系統(類似於用於CD和DVD的Mount Rainier系統)被設計為在盤上的位置不是完全可信的(例如，由於手印或劃痕)情況中它能夠朝向備用區被替換的意義上提供絕對安全的介質。對於PC數據應用來說，這是至關緊要的因素，因為最重要的是所有的數據能夠被檢索而沒有差錯。對於實時內容例如流式視頻(DVD視頻等)，時間因素更重要。實時信息需要以預定義速度再生的這一事實要求將數據以高速傳送到對應的解碼器，這通常被稱為實時約束。例如，這樣的約束不允許實時信息流在任意瞬時的中斷。對於再生這樣的實時信息，實時信息缺陷管理提供優勢。
首先，定義缺陷狀態，該缺陷狀態提供一種方式來指示替換也存在於其初始(有可能，錯誤的)位置上。缺陷表中也存在於其初始位置上的替代項目具有特定的雙狀態，例如，設置為預定義值的狀態欄位。這就是用於依照本發明指示數據被記錄在兩個位置上的狀態。
注意，假設驅動器知道將要被存儲的數據的實時特性，例如通過特定的用戶命令或基於對與主機交換的數據和命令的流進行的分析。這個驅動器能力的細節稍後討論。首先，我們看一下如何處理向記錄載體寫入實時(RT)內容。在向可重寫盤寫入RT內容期間，驅動器應當進行下述操作。首先，驅動器試圖朝向初始分配的位置寫入所有數據。其次，如果在寫處理中檢測到錯誤，那麼驅動器能夠決定進行重試。這個決定能夠基於驅動器假設它可以進行這樣的重試的時間量。第三，驅動器將被寫到錯誤(或幾乎錯誤)位置的塊保存到其存儲器中，並且最後，當驅動器有時間時(例如，當驅動器較長時間周期處於空閒狀態中時)，它朝向備用區寫入它保存在存儲器中的所有塊。注意，缺陷管理信息將被更新，以反映記錄的最後狀態。
在一個實施例中，如果沒有(或幾乎沒有)存儲器剩下來存儲這些塊中的其他塊時，驅動器可以決定將暫時存儲在存儲器中的塊寫到備用區中。那時，驅動器的RT性能降低。在另一個實施例中，驅動器可以決定停止在其存儲器中存儲缺陷位置的實時信息塊。另一個選擇是使用某一算法來決定哪些塊應被保存在存儲器中以及哪些塊可以從存儲器中除去。這個算法可以例如基於預期的錯誤的「嚴重性」。
在該設備的一個實施例中，實時存儲單元33被安排為在情況要求時丟棄所述暫時存儲的實時信息塊。例如，當實質上沒有存儲空間可用於存儲另外的實時信息塊時，並且沒有實時信息流的中斷可以被允許時。尤其，可以選擇地丟棄那些最可能已被正確存儲在初始物理地址上的存儲的實時信息塊。
在一個特定實施例中，如下執行上述的存儲的實時信息的讀取。讀取(和/或記錄)設備從記錄載體讀取RT內容。基本上，驅動器總是試圖從初始分配的位置讀取所有的數據。此外，分析關於被讀取(將被讀取)區域的缺陷管理信息。如果所讀取的地址範圍中具有任何替換，那麼驅動器分析替換的類型。對於所有的具有雙存儲狀態的替換，驅動器試圖從初始(未被替換)位置讀取數據。對於具有另一狀態的替換，驅動器可以基於該驅動器假設它能夠讀取備用區中的替換或置之不理(不讀取該替換，例如，跳過所涉及的物理地址)並在該替換之後繼續的時間量作出決定。注意，如果實時約束允許，則交替物理地址可以被預先或在讀取處理的中斷期間被讀取，以便被存儲在緩衝存儲器中，並且將替代從初始位置讀取的(低可靠性)數據。在一個實施例中，實時檢索單元34被安排用於在讀取實時信息塊之前讀取交替實時信息塊，並且將交替實時信息塊存儲到緩衝存儲器中。
在一個實施例中，該驅動器得到讀取特定量數據的命令，並且首先，該驅動器分析指示替換的缺陷管理重映射表，以查看哪個替換具有雙狀態。對於所有的不具有特定雙狀態的替換，該驅動器可以決定預先(或在讀取訪問期間)讀取所需要的替換(在將被讀取的數據區中)並且將它們存儲在驅動器存儲器中。由於不可避免的替換存在於緩衝存儲器中，因此該驅動器現在有機會來填充任何不具有雙狀態的替換，而不需要對了這些替換中的每單個替換跳到備用區和跳回。如果實時約束和緩衝空間允許的話，那麼還可以讀取並在緩衝器中存儲確實具有雙狀態的進一步替換。
在一個實施例中，實時存儲單元被安排用於從接收的寫命令中檢測實時信息。驅動器能夠分析輸入流。如果驅動器在規則時間間隔上接收到從連續地址中檢索的或寫到連續地址的具有或多或少類似數據量的讀或寫命令，那麼該驅動器可以作出RT文件已被讀取或寫入的結論。基於這些間隔和數據量以及可用的緩衝空間(以及其他的驅動器特性)，該驅動器可以作出有關執行附加任務的可能性的假定，即，分別地，掛起該讀取，以便利用未來替換來填充緩衝器，或掛起記錄，以存儲來自緩衝器的數據。
例如，所述實時信息的檢測可以通過檢測用於寫入連續地址範圍的循環寫命令來執行。可交替地，所述實時信息的檢測可以從接收到的流式寫命令中推斷出，在特定情況下，流式寫命令指示沒有缺陷管理將被執行。
在一個實際的實施例中，寫命令如下。對於用於可重寫光碟的Mount Rainier標準，具有兩個感興趣的讀命令和兩個寫命令。這些就是所謂的Read10和Read12命令以及Write10和Write12命令。Read10和Write10可以被看作常規的讀和寫命令。Mount Rainier驅動器分析在這些命令中給出的地址，並且在可應用時應用替換缺陷管理。Read12和Write12(帶有流式標誌設置)被稱作流式讀命令和流式寫命令。這些可以被看作「物理讀」和「物理寫」。Mount Rainier驅動器不應用任何缺陷管理，並且只返回它從命令中給出的地址範圍讀取的所有數據，而在盤上遇到缺陷時不返回任何缺陷標誌。
在該設備的一個實施例中，實時存儲單元33被安排用於應用實時信息缺陷管理，如下所述。如果通過Write12命令將數據寫到盤上，那麼驅動器通常不應用缺陷管理。如果該驅動器作出RT文件已被寫入的結論(如上所述)，則該驅動器決定無論如何都執行缺陷管理。當寫處理在缺陷位置上存儲數據時，這可以通過監視寫處理和在驅動器存儲器中存儲數據來完成。在「空閒」時間或在整個寫處理之後，該驅動器可以向備用區寫入存儲的數據。缺陷管理狀態應最終被設置為雙狀態，指示在初始的和在交替位置上實時信息塊的存儲。如果備用位置短缺，那麼該驅動器可以決定不執行這種類型的缺陷管理，或甚至除去通過實時信息缺陷管理處理初期生成的備用位置。
在該設備的一個實施例中，實時存儲單元33被安排用於從文件系統信息中檢測實時信息。一種便利的獲得關於盤內容的信息的方法是通過存在於盤上的文件系統信息。通常，這種文件系統知識不是在驅動器中實現的，這意味著驅動器必須採用其他的途徑來獲得信息，以作為各種決定的基礎。然而，文件系統信息的(有限)數量可以被包含在驅動器中，以允許驅動器決定文件是否包含實時信息。
圖6表示實時信息缺陷管理。記錄區69利用水平線示意性地表示。導入區70之後跟隨著用戶區71，並且導入區70終止於導出區72。導入區70可以包含用於缺陷管理信息73的保留區，並且導出區72可以包含用於重映射的備用區74。注意，實際上備用區74的位置可以是不同的，或可以包含若干備用區。例如，內部備用區(ISA)可以位於緊跟在導入區之後的內部徑向位置處，而外部備用區(OSA)可以位於正好在導出區之前的外部徑向位置處。另外，在多層盤上，每個層可以具有一個或多個備用區。注意，備用區的總數量可以是記錄載體的總的數據存儲區中相當大的部分，例如50％，允許管理大量的缺陷或重寫，並且通過本發明，控制數據或控制數據更新。
圖6A表示在記錄實時信息之前的第一情形。知道在用戶數據區中的缺陷76，如在缺陷管理狀態信息75中所指示的。圖6B表示在記錄實時信息77之後的第二情形。該實時信息記錄處理具有實時約束。因此，實時信息塊已經被記錄在缺陷位置76上，但也已被存儲在存儲器80中，如箭頭78所示。圖6C表示在沒有實時信息記錄的周期之後例如掛起實時信息記錄處理之後的第三情形。來自存儲器80的實時信息塊已經被記錄在備用區74中的交替位置81上，如箭頭83所示。缺陷管理狀態信息已經被設置為雙狀態，指示實時信息塊存在於原始位置76和重映射位置81上，如雙箭頭82所示的。
注意，存儲單元33和檢索單元34的功能可以交替地執行為單獨設備中的實時信息缺陷管理的處理，例如，執行為控制盤驅動器的主機計算機中的電腦程式。然後，該驅動器物理上調節記錄載體上塊中信息的記錄和檢索。
儘管主要利用使用DVD+RW或BD缺陷管理系統的實施例對本發明進行了闡釋，但是用於其他類型的記錄載體的類似缺陷管理系統也適於應用本發明。另外，對於信息載體，已經描述了光碟，但是其他的介質諸如磁硬碟也可以被使用。注意，在這個文件中，詞「包含」並不排除未列出的其他元件或步驟的存在，並且在元件前面的「一」或「一個」也並不排除多個這樣的元件的存在，任何附圖標記並不限制權利要求的範圍，本發明可以通過硬體和軟體共同實現，並且若干「裝置」可以利用相同的硬體項目來表示。進一步，本發明的範圍並不限於這些實施例，並且本發明在於每一個新穎的特徵或上述特徵的組合。
權利要求
1.一種用於在記錄載體上在具有邏輯地址的塊中記錄信息的設備，該設備包括記錄裝置(22)，用於在記錄載體上的軌道中記錄表示該信息的標記，和控制裝置(20)，用於通過在軌道中在物理地址上定位每個塊來控制記錄，該控制裝置包括尋址裝置(31)，用於依據缺陷管理信息將邏輯地址轉換為物理地址和將物理地址轉換為邏輯地址，缺陷管理裝置(32)，用於管理缺陷管理信息，該缺陷管理信息包括與物理地址的缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息，以及實時存儲裝置(33)，用於將實時信息塊寫入相應的初始物理地址，而不考慮缺陷狀態，和在存儲器中暫時存儲至少一個實時信息塊，該實時信息塊已被寫在具有缺陷狀態的物理地址上，以及在單獨周期中，當實時信息塊的寫入被掛起時，將所述暫時存儲的實時信息塊附加寫入交替物理地址，和更新缺陷管理信息，以指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊。
2.如權利要求1所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為從接收的寫命令中檢測實時信息。
3.如權利要求2所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為通過檢測用於寫入連續地址範圍的循環寫命令來進行所述實時信息的檢測。
4.如權利要求2所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為從接收的流式寫命令中進行所述實時信息的檢測，在特定情況下，該流式寫命令指示沒有缺陷管理將被執行。
5.如權利要求1所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為從文件系統信息中檢測實時信息。
6.如權利要求1所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為在實質上沒有存儲空間可用於存儲更多的實時信息塊時，附加地寫入所述暫時存儲的實時信息塊。
7.如權利要求1所述的設備，其中實時存儲裝置(33)被安排為在特定情況下，當實質上沒有存儲空間可用於存儲更多的實時信息塊時，丟棄所述暫時存儲的實時信息塊，或選擇地丟棄那些最可能已被正確存儲在初始物理地址上的存儲的實時信息塊。
8.一種用於在記錄載體上在具有邏輯地址的塊中讀取信息的設備，該設備包括讀取裝置(30)，用於在記錄載體上的軌道中讀取表示信息的標記，控制裝置(20)，用於通過在軌道中在物理地址上定位每個塊來控制讀取，該控制裝置包括尋址裝置(31)，用於依據缺陷管理信息將邏輯地址轉換為物理地址和將物理地址轉換為邏輯地址，該缺陷管理信息包括與物理地址的缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息，和實時檢索裝置(34)，用於當實時約束不允許掛起讀取實時信息時，從相應的初始物理地址中讀取實時信息塊，而不考慮缺陷管理信息，以及在單獨周期中，當實時約束允許掛起讀取實時信息時，依據指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊的缺陷管理信息，從交替地址中讀取至少一個交替實時信息塊，並且輸出交替實時信息塊以代替來自具有缺陷狀態的初始物理地址的信息。
9.如權利要求8所述的設備，其中實時檢索裝置(34)被安排為在讀取實時信息塊之前讀取交替實時信息塊，並將交替實時信息塊存儲在存儲器中。
10.一種在具有邏輯地址的塊中記錄信息時使用的實時信息缺陷管理的方法，該記錄包括在記錄載體上的軌道中在物理地址上定位每個塊，依據缺陷管理信息，將邏輯地址轉換成物理地址和將物理地址轉換成邏輯地址，管理該缺陷管理信息，該缺陷管理信息包括與物理地址的缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息，該方法包括將實時信息塊寫入相應的初始物理地址，而不考慮缺陷狀態，和暫時存儲已被寫在具有缺陷狀態的物理地址上的至少一個實時信息塊，和在單獨周期中，當實時信息塊的寫入被掛起時，將所述暫時存儲的實時信息塊附加寫入交替物理地址，和更新該缺陷管理信息，以指示在具有缺陷狀態的初始物理地址上和在交替物理地址上存在實時信息塊。
11.一種用於在記錄信息時使用的實時信息缺陷管理的電腦程式產品，該程序用於使處理器執行如權利要求10所述的方法。
全文摘要
一種用於在相應物理地址上在記錄載體上的邏輯地址上記錄信息塊的設備。依據缺陷管理信息，將這些邏輯地址轉換成物理地址，其中缺陷管理信息包括與物理地址的一缺陷狀態有關的缺陷信息和與將初始映射到初始物理地址的邏輯地址轉換為交替物理地址有關的重映射信息。該設備具有實時存儲單元，用於將實時信息塊(77)寫入相應的初始物理地址，而不考慮缺陷狀態。當在缺陷狀態位置(76)上記錄時，實時信息塊被暫時存儲在存儲器(80)中。在單獨周期中，當實時信息塊的寫入被掛起時，所述暫時存儲的實時信息塊被附加地寫入交替物理地址(81)。缺陷管理信息(73)被更新，以指示實時信息塊存在於兩個位置上。
文檔編號G11B20/12GK101036194SQ200580020436
公開日2007年9月12日 申請日期2005年6月14日 優先權日2004年6月21日
發明者P·伊特斯馬, J·F·R·布萊奎爾, D·哈默林克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司