信息记录介质、信息记录方法、信息记录设备和信息再现设备 【技术领域】
本发明涉及一种信息记录介质、一种信息记录方法、一种信息记录设备和一种信息再现设备。
背景技术
光盘是一种具有扇区结构的信息记录介质。近年来，随着光盘的记录密度和卷的增加，确保其可靠性变得更加重要。为了确保可靠性，光盘设备要进行缺陷管理，其中，对于光盘上不能用来记录/再现的扇区(下文中称为“有缺陷扇区”)要用另一个状况良好的扇区来替代。这种缺陷管理的一个标准是国际标准组织(ISO)公布的用于90mm光盘的ISO/IEC10090(下文中称为“ISO标准”)。
作为第一个现有技术的实例，下面将简要描述DVD标准采用的ECC块和根据ISO标准的缺陷管理方法。
图17示出了盘1的物理结构。盘1有同心圆或螺旋线形式的多个轨道2。每个轨道2被分为多个扇区3。盘1包括一个或多个盘信息区4和一个数据记录区5。
盘信息区4存储了访问盘1所需的各种参数。在图17所示出的实例中，两个盘信息区4分别沿盘1的内周和外周设置。沿内周设置的盘信息区4也称为“导入”区，而沿外周设置的盘信息区4也称为“导出”区。
数据记录在数据记录区5上/从数据记录区5再现。数据记录区5中的每个扇区3被分配一个绝对地址，该地址被称为“物理扇区号”。
图18A示出了作为纠错码计算单元的ECC(纠错码)块的结构。ECC块包括主数据(172字节*48行)，通过对每行(水平方向上)计算纠错码得到的内部码奇偶性(inner code parity)PI，和通过对每列(垂直方向上)计算纠错码得到的外部码奇偶性(outer code parity)PO。利用这种内部和外部奇偶性的纠错方法通常称为“基于乘积码的纠错方法”。该基于乘积码的纠错方法是一种对于随机差错和突发差错(一组本地化的差错)均有效的纠错方法。例如，考虑发生一些随机差错和由于盘1上地划痕造成的两行突发差错的情况。这种突发差错中的大多数可以用外部码来纠正，因为它们是垂直方向的两字节差错。带有很多差错的一列可能不能用外部码完全纠正。在使用外部码进行纠错运算后可能还留存了一些差错。但是，在多数情况下这些留存的差错可以用内部码来纠正。即使在使用内部码进行纠错运算后仍然留存一些差错，这些差错可以通过再次使用外部码进行纠错运算来减少。通过使用这些乘积码，DVD实现了足够的纠错能力同时减少了奇偶性冗余。换句话说，通过减少奇偶性冗余增加了用户数据的卷。
在较大卷的DVD中，每个ECC块包括16个扇区以实现提高纠错能力并减少冗余。为了简化的目的，图18A中示出的ECC块只包括4个扇区。
图18B示出了一个ECC块中包括的扇区的设置。ECC块的外部码奇偶性PO被分为多个行并在各扇区中按比例分布。结果，每个记录扇区包括182字节*13行数据。
一个上级控制单元(通常对应于一个主机)指示光盘设备按扇区记录或再现数据。当被指示从一个扇区再现数据时，光盘设备从盘上再现一个包括该扇区的ECC块，对再现的数据进行纠错，并仅返回对应于指定扇区的那部分数据。当被指示在一个扇区上记录数据时，光盘设备从盘上再现一个包括该扇区的ECC块，对再现的数据进行纠错，并用已从上级控制单元接收到的记录数据替代对应于指定扇区的那部分数据。然后，在将包括指定扇区的ECC块记录到盘上之前，光盘设备对ECC块重新计算纠错码并将其加到ECC块上。具体地，这样一种记录操作被称为“读取修改写(read modifiedwrite)”操作。
在下面的描述中，“块”表示上述的ECC块。
图19示出了采用根据ISO标准的缺陷管理方法的盘1的示例性物理空间。数据记录区5包括一个卷空间(volume space)6和一个备用区9。
卷空间6用称为“逻辑扇区号”的连续的地址来管理。卷空间6包括一个逻辑卷空间6a和用于存储关于逻辑卷空间6a的结构的信息的逻辑卷结构6b。
备用区9包括至少一个扇区(例如#1备用块)，在卷空间6中出现有缺陷扇区的情况下用来替代该有缺陷扇区。
在图19所示的实例中，文件A(图19中表示为“文件-A”)直接存在于根目录(图19中表示为“根”)下。在包括在根目录的数据范围中的数据块a至c中，数据块c是有缺陷的。该有缺陷块c被备用区9中的#1备用块替代。在包括在文件A的数据范围中的数据块d至g中，数据块f是有缺陷的。该有缺陷块f被备用区9中的#2备用块替代。
用备用区9中的备用块来替代每个有缺陷块的情况登记在副缺陷表(“SDL”)中。该SDL被存储在缺陷管理信息区中，作为缺陷管理信息的一部分。
最近，本领域中有人尝试象只读光盘那样以较便宜的不带盘座(cartridge)的裸盘的形式使用可改写光盘。但是从缺陷管理的角度来看，裸盘上面更容易留下指纹，而且有缺陷扇区的数目可能令人意想不到地增加。因此，在本领域中有人建议使用可动态扩展的备用区而不是固定备用区。
另外，光盘卷的增加以及运动图象压缩技术的投入使用为在光盘上记录/从光盘上再现运动图象铺平了道路。但是，传统的缺陷管理方法不适于需要实时处理的这种运动图象应用场合。特别是，如果一个有缺陷扇区由一个在物理上远离该有缺陷扇区的备用扇区替代时，可能需要很长时间来将光头移动到这样一个远距离的备用扇区以便确保实时处理。因此，本领域中有人建议采用一种新的缺陷管理方法来取代用物理远距离备用扇区替代有缺陷扇区的传统方法。
作为第二个现有技术的实例，下面将描述用于记录/再现AV数据(即音频视频数据)的一种推荐方法。
图20A和20B分别示出了盘上AV数据的一种设置，该盘适合于AV数据的记录/再现。在图20A和20B中，词尾“h”表示一个十六进制数。
图20A示出了一种AV数据设置，其中没有有缺陷扇区。如果没有有缺陷扇区，包括#1数据至#4数据的AV数据可以记录在具有连续逻辑扇区号(LSN)的扇区中。类似地，可以通过再现具有连续逻辑扇区号的扇区来再现AV数据。
图20B示出了一种AV数据设置，其中，具有逻辑扇区号n至n＋0Fh的16个扇区在向其中记录数据时被检测为有缺陷扇区。在这种情况下，跳过包括检测出来的有缺陷扇区的ECC块。结果，#3数据被记录在具有逻辑扇区号n＋10h至n＋1Fh的扇区中，#4数据被记录在随后的具有逻辑扇区号n＋20h至n＋2Fh的扇区中。这样一种按ECC块来跳过扇区的操作被称为“块跳跃”。
图21示出了适合于AV数据记录/再现的盘1的示例性物理空间。
在图21所示的实例中，包含AV数据的文件A(图21中表示为“文件-A”)直接存在于根目录(图21中表示为“根”)下。在包括在根目录的数据范围中的数据块a至c中，数据块c是有缺陷的。该有缺陷块c被备用区9中的#1备用块替代。假设在将文件A的AV数据范围记录在为该AV数据范围提供的区域中时检测出了有缺陷块f。在这种情况下，跳过该有缺陷块f。结果，记录文件A的AV数据范围时将其分为AV数据范围I(包括数据块d和e)和另一个AV数据范围II(包括数据块g和h)。
用备用区9中的#1备用块来替代有缺陷块c的情况登记在SDL中。但是，有缺陷块f不被登记在SDL中，因为该有缺陷块f只是被跳过，而没有用一个备用块来替代该有缺陷块f(未向其分配备用块)。
但是，这样一个未被登记在SDL中的有缺陷块的出现带来了相关的问题。下面将参考图22A至22C来描述该问题。
图22A示出了一个按通常方式记录的ECC块。跨越多个扇区记录该ECC块。每个扇区开始于一个ID，该ID包含该扇区的物理扇区号等。数据记录在该ID后面的区域中。数据是通过将纠错码加到主数据上并进一步交错具有加到其上的纠错码的主数据而得到的(见图18)。
图22B示出了一个ECC块，对它的改写操作失败了。当用新数据改写图22A中示出的ECC块时，根据新的主数据计算纠错码，并将纠错码加到ECC块上。但是，在图22B中示出的实例中，第三扇区具有一个有缺陷ID。因此，前两个扇区用新的ECC块的数据改写，而另两个扇区仍然具有旧的ECC块的数据。
图22C示出了来自改写操作失败的ECC块的再现数据的结构。当再现图22B中所示的四个扇区时，新的数据和旧的数据互相混合(在图22C中，新的数据和旧的数据用不同方向的阴影线表示)。这意味着，使用外部码奇偶性PO在垂直方向上纠错总是失败。
从上面所述可以理解，记录操作即使只失败了一次的块变成一个不能从其再现数据的块。要求用读取修改写操作在这个块的一些扇区中记录数据。但是，对于这样一个不可再现的块的读取修改写操作将总是失败。于是，这个块变成一个再也不能在其上记录数据的块。这样的一个块以后也不能用一个替代块来替代，因为要传送到替代块的数据不能从所述块中再现，与读取修改写操作中一样。
如果可动态扩展的备用区采用被设计用于固定大小的备用区的ISO标准缺陷管理方法，备用区可能被暂时用尽(即，没有可用的备用区)，这在现有技术中永远不会发生。本领域中没有任何一种用来管理当备用区暂时用尽时被检测出来的有缺陷块的方法。由于对于这样一个未管理的有缺陷块的读取修改写操作失败，不能在有缺陷块中按扇区记录数据。
另外，当在盘上记录AV数据/从盘上再现AV数据时，对于一个被跳过的有缺陷块的读取修改写操作失败，从而出现与上面所述相同的问题。
【发明内容】
根据本发明的一个方面，一种信息记录介质包括：一个卷空间，其中记录了用户数据；一个备用区，包括一个可以用来替代包括在卷空间中的有缺陷区的替代区；和一个缺陷管理信息区，其中记录了用于管理有缺陷区的缺陷管理信息。缺陷管理信息包括指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息。
在本发明的一个实施例中，当对于有缺陷区的用户数据记录操作被跳过时，指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，备用区是一个可扩展区。当在替代区中暂时没有可用的备用区时，指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息和指明替代区的位置的第二位置信息。状态信息根据第二位置信息的值是否等于一预定值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息，指明替代区的位置的第二位置信息，和一个指明有缺陷区是否被替代区替代的标志。状态信息根据标志的值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，有缺陷区按ECC块来检测，每个ECC块是一个纠错运算单元。有缺陷区被替代区按ECC块替代。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在信息记录介质上记录信息的信息记录方法。该信息记录介质包括：一个卷空间，其中记录了用户数据；一个备用区，包括一个可以用来替代包括在卷空间中的有缺陷区的替代区；和一个缺陷管理信息区，其中记录了用于管理有缺陷区的缺陷管理信息。该方法包括步骤：检测有缺陷区；和在缺陷管理信息区中记录指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括跳过对于有缺陷区的用户数据记录操作的步骤。当对于有缺陷区的用户数据记录操作被跳过时，指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，备用区是一个可扩展区。该方法还包括检测备用区暂时用光了可用替代区的步骤。当在替代区中暂时没有可用的备用区时，指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息和指明替代区的位置的第二位置信息。状态信息根据第二位置信息的值是否等于一预定值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息，指明替代区的位置的第二位置信息，和一个指明有缺陷区是否被替代区替代的标志。状态信息根据标志的值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，通过ECC块来检测有缺陷区，每个ECC块是一个纠错运算单元。通过ECC块以替代区替代有缺陷区。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在信息记录介质上记录信息的信息记录设备。该信息记录介质包括：一个卷空间，其中记录了用户数据；一个备用区，包括一个可以用来替代包括在卷空间中的有缺陷区的替代区；和一个缺陷管理信息区，其中记录了用于管理有缺陷区的缺陷管理信息。该设备包括：一个检测部分，用于检测有缺陷区；和一个记录部分，用于在缺陷管理信息区中记录指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息。
在本发明的一个实施例中，该设备还包括一个跳跃部分，用于跳过对于有缺陷区的用户数据记录操作。当对于有缺陷区的用户数据记录操作被跳过时，记录部分将指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，备用区是一个可扩展区。该设备还包括一个另外的检测部分，用于检测备用区暂时用光了可用替代区。当在替代区中暂时没有可用的备用区时，记录部分将指明该有缺陷区未被替代区替代的状态信息写入缺陷管理信息区。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息和指明替代区的位置的第二位置信息。状态信息根据第二位置信息的值是否等于一预定值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，缺陷管理信息包括指明有缺陷区的位置的第一位置信息，指明替代区的位置的第二位置信息，和一个指明有缺陷区是否被替代区替代的标志。状态信息根据标志的值来指明有缺陷区是否被替代区替代。
在本发明的一个实施例中，通过ECC块来检测有缺陷区，每个ECC块是一个纠错运算单元。通过ECC块以替代区替代有缺陷区。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于再现记录在信息记录介质上的信息的信息再现设备。该信息记录介质包括：一个卷空间，其中记录了用户数据；一个备用区，包括一个可以用来替代包括在卷空间中的有缺陷区的替代区；和一个缺陷管理信息区，其中记录了用于管理有缺陷区的缺陷管理信息。缺陷管理信息包括指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息。该设备包括：一个确定部分，用于参照状态信息来确定有缺陷区是否被替代区替代；和一个控制部分，用于根据确定结果控制用户数据的再现操作。
在本发明的一个实施例中，当有缺陷区未被替代区替代时，控制部分跳过对于有缺陷区的再现操作。
在本发明的一个实施例中，当有缺陷区未被替代区替代时，控制部分输出具有固定值的数据，作为对有缺陷区进行再现所获得的数据，而不管有缺陷区中的数据。
在本发明的一个实施例中，有缺陷区按ECC块来检测，每个ECC块是一个纠错运算单元。有缺陷区被替代区按ECC块替代。纠错运算包括用于在单个扇区内纠错的第一纠错运算和用于跨越多个扇区纠错的第二纠错运算。当有缺陷区未被替代区替代时，控制部分对于有缺陷区中的数据进行第一纠错运算，而不进行第二纠错运算，以便输出由第一纠错运算纠正的数据。
因而，本文中描述的发明使下述优点成为可能：(1)提供一种信息记录介质，其中，即使在没有可用的备用块来替代有缺陷块的情况下也可以对有缺陷块进行管理，以便降低读取修改写操作失败的风险，从而提高可靠性；(2)提供具有这样的特性的信息记录方法；(3)提供具有这样的特性的信息记录设备；和(4)提供具有这样的特性的信息再现设备。
通过阅读和理解下面结合附图的详细描述，本发明的这些和其他优点对于本领域的熟练技术人员来说将很明显。
附图简要说明
图1A中的示意图示出了盘1的物理空间结构，该盘1是根据本发明实施例1的信息记录介质；
图1B中的示意图示出了图1A中的SDL13的结构；
图1C中的示意图示出了SDL13中的SDL条目22的结构；
图1D中的示意图示出了SDL13中的SDL条目22的另一个结构；
图1E中的示意图示出了SDL13中的SDL条目22的另一个结构；
图2中的示意图示出了盘1的示例性物理空间，其中包含AV数据的文件A记录在盘1上；
图3中的示意图示出了盘1的示例性物理空间，其中包含AV数据的文件A和包含非AV数据的文件B记录在盘1上；
图4中的示意图示出了盘1的示例性物理空间，其中备用区被暂时用尽(即，没有可用的替代区)；
图5中的示意图示出了盘1的示例性物理空间，其中在扩展第二备用区8后重试文件C记录操作；
图6中的概念图示出了在盘1上记录AV数据/从盘1再现AV数据的原理；
图7中的方框图示出了根据本发明实施例2的信息记录/再现系统700的结构；
图8中的示意图示出了使用信息记录/再现系统700将包含AV数据的文件记录在盘1上的方法的过程；
图9中的示意图示出了使用信息记录/再现系统700再现记录在盘1上的包含AV数据的文件的方法的过程；
图10中的方框图示出了根据本发明实施例3的盘记录/再现驱动器1020的结构；
图11示出了使用盘记录/再现驱动器1020再现记录在盘1上的通常的计算机数据(非实时数据)的方法的过程；
图12中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1020进行的再现操作的过程；
图13中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1020进行的记录操作的过程；
图14中的方框图示出了根据本发明实施例4的盘记录/再现驱动器1420的结构；
图15中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1420进行的再现操作的过程；
图16中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1420进行的记录操作的过程；
图17中的示意图示出了盘1的物理结构；
图18A中的示意图示出了作为纠错码计算单元的ECC块的结构；
图18B示出了包括在ECC块中的扇区的设置；
图19示出了采用根据ISO标准的缺陷管理方法的盘1的示例性物理空间；
图20A示出了一种AV数据设置，其中不存在有缺陷区；
图20B示出了一种AV数据设置，其中存在有缺陷区；
图21示出了适合于AV数据记录/再现的盘1的示例性物理空间；
图22A中的示意图示出了按通常方式记录的ECC块；
图22B中的示意图示出了改写操作失败的ECC块；
图22C中的示意图示出了来自改写操作失败的ECC块的再现数据的结构；
图23A中的示意图示出了“跳过写”命令的一种示例性格式；
图23B中的示意图示出了“跳过写”命令的另一种示例性格式；
图24A中的示意图示出了“报告跳过的地址”命令的示例性格式；和
图24B中的示意图示出了响应于“报告跳过的地址”命令而报告的数据的示例性格式。
最佳实施方式
下面将参考附图描述本发明的各实施例。
(实施例1)
盘1是一个可改写的信息记录介质。该盘1可以是任何类型的信息记录介质，包括DVD-RAM。数据可以记录在盘1上。记录在盘1上的数据可以从该盘再现。数据的记录和再现是按扇区或按块进行的。
盘1的物理结构与图17中所示的相同，因此下面不再描述。
图1A示出了盘1的物理空间的结构。盘1包括一个或多个盘信息区4和一个数据记录区5。在图1A中所示的实例中，两个盘信息区4分别沿盘1的内周和外周设置。沿内周设置的盘信息区4也称为“导入”区，而沿外周设置的盘信息区4也称为“导出”区。
数据记录在数据记录区5上/从数据记录区5再现。数据记录区5中的每个扇区被分配一个绝对地址，该地址被称为“物理扇区号”(下文中简称为“PSN”)。
数据记录区5包括一个卷空间6和一个第一备用区7。
卷空间6是一个被提供用来存储用户数据的区域。包括在卷空间6中的每个扇区被分配一个用于访问卷空间6的逻辑扇区号(下文中简称为“LSN”)。通过使用LSN访问盘1的每个扇区来记录/再现数据。
第一备用区7包括至少一个扇区，在卷空间6中出现有缺陷扇区的情况下用来替代该有缺陷扇区。第一备用区7相对于卷空间6被设置在盘1的内周侧上，从而当存储文件管理信息(空闲空间管理信息，根目录的文件条目等)的区域中出现有缺陷扇区时，这样的有缺陷扇区可以迅速地被替代。文件管理信息被存储在分配了LSN“0”的扇区的附近。这样，通过将第一备用区7相对于卷空间6设置在盘1的内周侧上，可以减少有缺陷扇区与替代扇区之间的搜寻距离。以这种方式，提高了有缺陷扇区替代处理的速度。由于文件管理信息被频繁地访问，文件管理信息需要较高的数据可靠性。因此，快速地替代出现在存储文件管理信息的区域中的有缺陷扇区相当有效。
卷空间6包括一个逻辑卷空间6a和用于存储关于逻辑卷空间6a的结构的信息的逻辑卷结构6b。逻辑卷空间6a存储指明逻辑卷空间6a中的一个扇区是被使用还是空闲的空闲空间管理信息，存储文件内容的一个或多个数据范围，和一个其中登记了对应于文件的一个或多个数据范围的文件条目。通过使用各种类型的信息来管理各个文件。
盘信息区4包括一个控制数据区4a和一个缺陷管理信息区4b。缺陷管理信息区4b存储用于管理有缺陷扇区的缺陷管理信息10。
缺陷管理信息10包括一个盘定义结构11，一个主缺陷表(下文中简称为“PDL”)12和一个副缺陷表(下文中简称为“SDL”)13。
PDL12用来管理在盘1的装运前检验中检测出来的有缺陷扇区。盘1的装运前检验通常由盘1的制造者进行。
SDL13用来管理用户使用盘1期间检测出来的有缺陷扇区。
图1B示出了SDL13的结构。
SDL13包括：包含一个将该表标识为SDL的标识符的副缺陷表标题(“SDL标题”)；指明SDL中登记的SDL条目的数目的SDL条目信息数21；和一个或多个SDL22条目(图1B中所示的实例中的第1至第m条目)。SDL条目信息数21为“0”表明SDL中没有登记有缺陷扇区。
图1C示出了SDL条目22的结构。
SDL条目22包括一个状态字段22a，一个用于存储指明有缺陷扇区位置的信息的字段22b，和一个用于存储指明对该有缺陷扇区的替代扇区的位置的信息的字段22c。
状态字段22a用来指明有缺陷扇区是否被一个替代扇区替代。有缺陷扇区的位置由例如该有缺陷扇区的PSN来表示。替代扇区的位置由例如该替代扇区的PSN来表示。
例如，状态字段22a可以包括一个1位标志22a-1和一个保留区22a-2。例如，1位标志22a-1为“1”可以表示有缺陷扇区未被替代扇区替代，为“0”可以表示有缺陷扇区被替代扇区替代。
或者，状态字段22a可以包括一个1位用尽标志22a-3，一个1位AV标志22a-4和一个保留区22a-5(见图1D)。用尽标志22a-3和AV标志22a-4中的每一个标志指明有缺陷扇区为什么未被替代扇区替代的原因。例如，用尽标志22a-3为“1”可以表示因为第一备用区7被用尽，所以有缺陷扇区未被替代扇区替代。例如，AV标志22a-4为“1”可以表示因为有缺陷扇区是在将AV数据记录到盘1上时被检测出来的，所以该有缺陷扇区未被替代扇区替代。
也可以不提供状态字段22a，而将一个指明“没有可用的替代扇区(即有缺陷扇区未被替代扇区替代)”的预定值插入用于存储指明替代扇区的位置的信息的字段22c中(见图1E)。该预定值例如可以是“0”。
图1C至1E只是示例性的，SDL条目22的格式不限于图1C至1E中所示的那些格式。SDL条目22可以采用任何格式，只要SDL包括指明有缺陷扇区是否被替代扇区替代的状态信息即可。
例如，通过将字段22c设定为一个预定值同时状态字段22a为“1”，则可能增加能够彼此区分的状态数。例如，字段22c被设定为“0”可以表示一个新检测出来的有缺陷扇区未被替代扇区替代，而且替代扇区尚未被指定。例如，字段22c被设定为非“0”值可以表示先前检测出来的一个有缺陷扇区被替代扇区替代，该替代扇区由字段22c指定，但该替代被取消。
虽然在上述的实例中按扇区进行缺陷管理，也可以按块来进行缺陷管理，其中每个块包括多个扇区。在这种情况下，指明有缺陷块位置的信息(而不是有缺陷扇区；例如，有缺陷块的最前面的扇区的PSN)和指明替代块位置的信息(而不是替代扇区；例如，替代块最前面的扇区的PSN)可以登记在SDL中。还可以按ECC块来进行缺陷管理，每个ECC块是一个纠错运算单元。
这样，通过在缺陷管理信息区中存储指明有缺陷区(有缺陷扇区或有缺陷块)是否被替代区(替代扇区或替代块)替代的状态信息，可以对有缺陷区已经被检测出来但未被替代区替代的状态进行管理。
图2示出了盘1的示例性物理空间，其中包含AV数据的文件A被记录在盘1上。
在图2示出的实例中，文件A(图2中表示为“文件-A”)直接存在于根目录(图2中表示为“根”)下。在包括在根目录的数据范围中的数据块a至c中，数据块c是有缺陷的。该有缺陷块c被第一备用区7中的#1备用块替代。假设在将文件A的AV数据范围记录到为AV数据范围准备的区域中时检测到了有缺陷块f。在这种情况下，跳过有缺陷块f。结果，记录文件A的AV数据范围时将其分为AV数据范围I(文件-A)(包括数据块d和e)和另一个AV数据范围II(文件-A)(包括数据范围g和h)。
SDL13中的第一SDL条目22指明有缺陷块c被第一备用区7中的#1备用块替代。
SDL13中的第二SDL条目22指明有缺陷块f(在将AV数据记录到盘1上时该块被检测出来并因而被跳过)未被替代块替代。
图3示出了盘1的示例性物理空间，其中包含AV数据的文件A和包含非AV数据(即，不是AV数据的一种数据)的文件B被记录在盘1上。
在图3示出的实例中，有缺陷块f被指定为一个要记录文件B的数据范围的位置。结果，有缺陷块f被第一备用区7中的#2备用块替代。伴随着该替代过程，SDL13中的第二SDL条目22的状态字段22a中的值从“1”变成“0”，而且指明#2备用块位置的信息被存储在其字段22c中。
假设文件B的数据范围的大小等于一个块的大小。文件B的数据范围的结构信息在文件B的文件条目中描述。对应于文件B的LSN在空闲空间管理信息中被描述为“使用”。文件B登记在根目录的数据范围中。
如果光盘设备试图在有缺陷块f的一些扇区中记录数据，而不知道该有缺陷块f是一个AV数据记录操作失败的有缺陷块，所得到的结果与上述的不一样，原因如下。光盘设备执行读取修改写操作以便不改变属于与请求对其进行记录操作的扇区相同的ECC块中的其他扇区中的数据。光盘设备试图在ECC块中进行读取修改写操作的数据再现步骤，但总是失败。结果，不可能以ECC块为单位获得数据，而这是在备用块中记录数据所要求的。这样便不能进行替代。
如果光盘设备知道该有缺陷块f是一个AV数据记录操作失败的有缺陷块，它可以确定在该有缺陷块f中没有记录有效的用户数据。可以作出这样的确定是因为必须以实时方式记录的AV数据需要按ECC块记录在盘1上。换句话说，从来也不会请求光盘设备仅改写ECC块中的一部分扇区。因此，不需要对被跳过的有缺陷块进行读取修改写操作(用于仅改写对其请求了记录操作的扇区而不改变属于同一ECC块的其它扇区)。这样，可以通过用“0”充满其他扇区来生成一个ECC块并将生成的ECC块记录在替代备用块中。
图4示出了盘1的示例性物理空间，其中备用区被暂时用尽(即没有可用的替代区)。
与图2中所示的物理空间相比，在数据记录区5中额外分配了一个可扩展的第二备用区8。在分配第二备用区8的同时，根据第二备用区8的大小减少卷空间6的大小和逻辑卷空间6a的大小。在分配第二备用区8之前，沿盘1的外周的卷结构6b向盘1的内周移动。根据逻辑卷空间6a的大小调整空闲空间管理信息的大小。
在图4所示的实例中，正被记录的文件A(图4中表示为“文件-A”)，文件B(图4中表示为“文件-B”)，和文件C(图4中表示为“文件-C”)直接存在于根目录(图4中表示为“根”)下。
包括在根目录的数据范围中的数据块c是有缺陷的。有缺陷块c被第一备用区7中的#1备用块替代。
包括在文件A的数据范围中的数据块f是有缺陷的。数据块f被第一备用区7中的#2备用块替代。
包括在文件B的数据范围中的数据块h和j是有缺陷的。数据块h和j分别被第二备用区8中的#3备用块和#4备用块替代。当要将数据块m记录为文件C的数据范围时，在记录操作中该数据块m被检测为有缺陷块，并且在第一备用区7或第二备用区8中不存在可用的备用块。这样，文件C不完整。
与图1B中所示的SDL13的结构相比，这里的SDL13额外设置了一个字段23，用于存储指明第二备用区8的位置的信息。例如，可以将第二备用区8的最前面扇区的PSN存储在字段23中作为指明第二备用区8的位置的信息。字段23被提供用来动态地扩展第二备用区8。
SDL13中的第一SDL条目22指明有缺陷块c被第一备用区7中的#1备用块替代。
SDL13中的第二SDL条目22指明有缺陷块f被第一备用区7中的#2备用块替代。
SDL13中的第三SDL条目22指明有缺陷块h被第二备用区8中的#3备用块替代。
SDL13中的第四SDL条目22指明有缺陷块i被第二备用区8中的#4备用块替代。
SDL13中的第五SDL条目22指明有缺陷块m未被备用块替代。
图5示出了盘1的示例性物理空间，其中在扩展第二备用区8后重试文件C的记录操作。
如图5中所示，第二备用区8已经被扩展。根据第二备用区8的扩展情况减小了卷空间6的大小和逻辑卷空间6a的大小。
在扩展第二备用区8之前，沿盘1的外周的卷结构6b向盘1的内周移动。根据逻辑卷空间6a的大小调整空闲空间管理信息的大小。
包括在文件C的数据范围中的数据块m被扩展后的第二备用区8中的#5备用块替代。文件C的数据范围包括三个数据块1，m和n。文件C的数据范围的结构信息在文件C的文件条目中描述。对应于文件C的LSN在空闲空间管理信息中被描述为“使用”。文件C被登记在根目录的数据范围中。
SDL13中的第五SDL条目22指明有缺陷块m被扩展后的第二备用区8中的#5备用块替代。
与AV数据记录操作失败时不同，当非AV数据记录操作失败时，有缺陷块可以包含有效用户数据。对于这样一个有缺陷块的恢复处理比有缺陷块不包含有效用户数据的情况更复杂一些。
假设请求光盘设备在一个包括于一有缺陷块(ECC块)中的扇区中记录数据，其中未向该有缺陷块分配任何替代块。在这种情况下，光盘设备通过仅使用独立提供给各扇区的内部码奇偶性PI(见图22C)从包括所述扇区的ECC块中的其他扇区再现数据，并使用再现的数据进行读取修改写操作。
以这种方式，虽然由于未使用外部码奇偶性PO而降低了纠错能力，但是可以仅使用内部码奇偶性PI来纠错。
在未向其分配替代块的有缺陷块仅仅在该有缺陷块中没有有效用户数据时才被登记在SDL中的情况下，要执行的有缺陷块恢复处理与上述的在AV数据记录操作失败后进行的处理类似。
如上所述，当在记录需要实时处理的数据(例如AV数据)的同时检测出有缺陷区时，该数据不被记录在该有缺陷区中(即，该有缺陷区被跳过)。有缺陷区的位置被写入盘1的缺陷管理信息区4b中。另外，指明有缺陷区未被替代区替代的状态信息也被写入盘1的缺陷管理信息区4b中。当请求在有缺陷区中记录不需要实时处理的数据(例如非AV数据)时，该有缺陷区被替代区替代而不进行读取修改写操作。替代区的位置被写入盘1的缺陷管理信息区4b中。
这样，通过用替代区替代有缺陷区同时避免总是失败的读取修改写操作，可以成功地在替代区中记录不需要实时处理的数据。
另外，除非实际请求在有缺陷区中记录数据，不向有缺陷区分配替代区。其优点在于不会浪费任何替代区。
在备用区可扩展的情况下，备用区可能暂时用光了可用替代区。当由于备用区暂时用光了可用替代区而不能向检测出来的有缺陷区分配替代区时，将有缺陷区的位置写入盘1的缺陷管理信息区4b中。另外，将指明有缺陷区未被替代区替代(未向其分配替代区)的状态信息写入盘1的缺陷管理信息区4b中。在备用区被扩展并得到一个可用替代区之后，该替代区被分配给有缺陷区并且有缺陷区被替代区替代。替代区的位置被写入盘1的缺陷管理信息区4b中。
在上述的信息记录介质中，并不是一检测到有缺陷区就向该有缺陷区分配替代区，而仅当有效数据记录在对应于有缺陷区的逻辑卷空间中时才向有缺陷区分配替代区。这种信息记录介质的优点是可以有效地使用备用区。
另外，有效使用备用区的优点不依赖于需要读取修改写操作的纠错码的结构。
(实施例2)
下面将参考附图描述用于在上面实施例1中描述的盘1上记录信息或从该盘1再现所记录的信息的信息记录/再现系统。
图6中的概念图示出了在盘1上记录AV数据/从盘1再现所记录的AV数据的原理。
参照逻辑卷空间中的空闲空间管理信息将AV数据记录在盘1上。系统根据空闲空间管理信息在逻辑卷空间中搜索空闲区。连续空闲的区域中的块数需要比记录AV数据所需的块数至少多一个预定数目。该预定数目对应于允许进行跳跃操作的块的数目。当找到了符合这种条件的空闲区时，将该空闲区分配给AV数据。
在图6所示的实例中，包括在区域61中的空闲区62被分配给AV数据63。区域61是逻辑卷空间6a的一部分。空闲区62包括块B1至B10。
跳过记录指令的参数是根据分配给AV数据63的空闲区62的大小(即被分配区的大小)和AV数据63的大小(即AV数据大小)产生的。
参考数字65表示在执行跳过记录指令的时候进行的记录操作。
在将AV数据63记录在空闲区62中时进行有缺陷块的检测。在跳过每个被检测出来的有缺陷块时将AV数据63记录在空闲区62中。在图6所示的实例中，块B4和B7是有缺陷的。因此，AV数据63的一部分被记录在块B1-B3中，AV数据63的另一部分被记录在块B5-B6中，AV数据63的其余部分被记录在块B8-B9中。在AV数据63之后，填充数据(padding data)64被记录在块B9中。填充数据64的设置使得填充数据64的末端与块边界重合。作为记录操作的结果，块B1-B3，B5-B6和B8-B9的状态为“使用”，而其他块B4，B7和B10为“空闲”。
有缺陷块B4和B7的位置存储在缺陷表66a中。缺陷表66a的内容在任何适合的时间被写入盘1的缺陷管理信息区4b中的SDL13中，而且如果需要的话则作为跳跃表66b报告给文件系统。根据所报告的跳跃表66b，文件系统确定指明AV数据63被记录的区域的AV数据范围66c的位置，和指明ECC块片段(即部分包括AV数据的ECC块中没有AV数据的扇区)的填充范围66d的位置，从而更新文件管理信息。
跳过再现指令的参数包括被分配区的大小和AV数据的大小。
参考数字67表示执行跳过再现指令时进行的再现操作。
参照SDL13再现记录在盘1上的AV数据63。在跳过登记在SDL13中的有缺陷块时再现AV数据63。
图7中的方框图示出了根据本发明实施例2的信息记录/再现系统700的结构。
如图7中所示，信息记录/再现系统700包括：上级控制单元710，用于控制整个系统；盘记录/再现驱动器720，用于根据上级控制单元710的指令控制可改写的盘1(图7中未示出)的记录/再现；磁盘设备750；AV数据输出部分760，用于将数字AV数据转换为模拟AV信号并输出该模拟AV信号；AV数据输入部分770，用于将输入的模拟AV信号转换为数字AV数据；和I/O总线780，用于接收/发送数据和控制信息。
上级控制单元710包括一个微处理器，其中设置了一个控制程序和一个算术存储器。上级控制单元710还包括：一个记录区分配部分711，用于在记录数据时分配记录区；一个文件管理信息生成部分712，用于为每个记录的文件生成文件管理信息；一个文件管理信息解释部分713，用于根据文件管理信息计算文件记录位置并确定文件的属性信息；一个数据缓冲存储器714，用于暂时存储数据；和一个指令发布部分715，用于向盘记录/再现驱动器720发布指令。
指令发布部分715包括：一个跳过记录指令发布部分716，用于发布跳过记录指令，该指令请求在跳过有缺陷区时记录数据；一个记录位置请求指令发布部分717，用于发布记录位置请求指令，该指令请求返回记录位置信息(记录数据后使用该信息来确定已经记录了数据的区域)；和一个跳过再现指令发布部分718，用于发布跳过再现指令，该指令请求在跳过有缺陷区再现数据。
盘记录/再现驱动器720包括一个其中设置了一个控制程序和一个算术存储器的微处理器。盘记录/再现驱动器720由一个机械部分，一个信号处理电路等构成，这些部分由微处理器控制。盘记录/再现驱动器720可包括：一个指令处理部分721，用于处理来自上级控制单元710的指令；一个记录控制部分730，用于控制在可重写盘1上进行记录的操作；和一个再现控制部分740，用于控制从可重写盘1上进行再现的操作。
指令处理部分721包括：一个跳过记录指令处理部分722，用于处理跳过记录指令；一个记录位置请求指令处理部分723，用于处理记录位置请求指令；和一个跳过再现指令处理部分724，用于处理跳过再现指令。
记录控制部分730包括：一个有缺陷区检测部分731，用于在记录操作中检测有缺陷区；一个跳过记录控制部分732，用于在跳过在记录操作期间检测到的有缺陷区的同时记录数据；一个记录位置存储器733，用于存储与记录数据的位置有关的信息；一个数据验证部分734，用于读出记录的数据以便确定数据是否已按通常方式记录；一个记录控制信息存储器735，用于存储记录数据时所需的控制信息(例如，记录开始位置和记录长度)；一个记录数据存储器736，用于暂时存储从上级控制单元710接收到的记录数据；和一个跳过位置记录部分737，用于将已经在记录操作中被检测出来并被跳过的有缺陷区记录在缺陷管理信息中。
再现控制部分740包括：一个再现位置存储器743，用于存储与数据再现的位置相关的信息；一个跳过再现控制部分742，用于在参照再现位置存储器743跳过有缺陷区的同时再现数据；一个再现控制信息存储器745，用于存储再现数据所需的控制信息(例如，再现开始位置和再现长度)；一个读出数据存储器746，用于暂时存储已经从可重写盘1读出的数据；和一个跳过位置读取部分747，用于从缺陷管理信息中读出要跳过的有缺陷区的位置并将其存储在再现位置存储器743中。
下面将描述使用图7中所示的信息记录/再现系统700在盘1上记录包含AV数据的文件的方法。
图8示出了该记录方法的步骤。
在图8中，假设在将盘1插入盘记录/再现驱动器720中时，记录在可重写盘1上的文件(AV-文件)的文件管理信息被读出，然后被文件管理信息解释部分713解释，并存储在上级控制单元710中。
另外，在图8中，参考数字81表示上级控制单元710执行的操作，参考数字82表示盘记录/再现驱动器720执行的操作，参考数字83表示流经上级控制单元710与盘记录/再现驱动器720之间的I/F协议的指令、数据和操作结果。
(步骤801)上级控制单元710控制AV数据输入部分770以开始AV数据接收操作。AV数据输入部分770接收到的AV数据在AV数据输入部分770中转换为数字数据，然后通过I/O总线780发送以存储在数据缓冲存储器714中。
(步骤802)在AV数据记录操作之前，上级控制单元710的记录区分配部分711从文件管理信息解释部分713获得指明可重写盘1的空闲区的信息，并将该空闲区分配为记录区。记录区分配部分711考虑要被分配的区域的大小和从一个区域到另一个区域之间的物理距离而进行区域分配操作，使得可以平滑地再现AV数据。
(步骤803)上级控制单元710的跳过记录指令发布部分716获得记录区分配部分711分配的区的位置信息，并向盘记录/再现驱动器720发布一条“跳过写”命令(跳过记录指令)。跳过记录指令发布部分716将记录区分配部分711分配的区的位置信息和记录大小信息指定为用于“跳过写”命令的参数。在“跳过写”命令之后，具有该命令指定的大小的数据从数据缓冲存储器714传送至盘记录/再现驱动器720。
图23A和23B各示出了“跳过写”命令的一种示例性格式。
图23A示出了“跳过写”命令的一种示例性格式，从而可以通过发布单条命令来指定分配区和要记录的数据的大小。字节0存储了一个唯一的指令码，指明它是一个“跳过写”命令。字节2-5存储了一个LSN，用以指明分配区的最前面的扇区。字节6-7存储了对应于要记录的数据大小(数据长度)的扇区数。字节8-9存储了对应于分配区的大小(区长度)的扇区数。
图23B示出了“跳过写”命令的一种示例性格式，从而可以通过发布若干条命令来指定分配区和要记录的数据的大小。字节0存储了一个唯一的指令码，用以指明它是一个“跳过写”命令。在字节1的位0提供了一个操作选项。操作选项为“1”表示该命令指定分配区。操作选项为“0”表示该命令指定要记录的数据的大小。当操作选项为“1”时，字节2-5存储一个LSN，指明分配区的最前面的扇区，而字节7-8存储对应于分配区的大小(区长度)的扇区数。当操作选项为“0”时，字节7-8存储对应于要记录的数据大小(数据长度)的扇区数。
图23A和23B中所示的命令格式仅仅是“跳过写”命令的格式的例子。“跳过写”命令可以采用任何其他格式，只要能指定分配区的位置信息和要记录的数据的大小信息即可。
(步骤804)一接收到上级控制单元710发布的“跳过写”命令，盘记录/再现驱动器720的跳过记录指令处理部分722根据“跳过写”命令对记录控制信息存储器735和记录位置存储器733进行初始化，并激活跳过记录控制部分732。跳过记录控制部分732将来自记录数据存储器736的数据记录到盘1的无缺陷块中，同时用有缺陷区检测部分731检测任何有缺陷块(包括新发现的有缺陷块和那些已经登记在SDL中的有缺陷块)。每次检测到一个有缺陷块时，将可跳过的块数(存储在记录控制信息存储器735中)减一，并将有缺陷块的位置存储在记录位置存储器733中。每次成功地记录了一个块时，将已记录的块数(存储在记录控制信息存储器735中)加一。当对于所请求的若干块的记录操作在可被跳过的块的数目变为0或更少之前完成时，该处理以正常方式结束。当指示在记录操作之后验证再现的数据时，有缺陷区检测部分731检测出来的有缺陷块和数据验证部分734检测出来的有缺陷块被跳过。
如上所述，跳过记录控制部分732继续记录操作直到所有数据按正常方式记录，同时跳过在记录操作中检测出来的有缺陷区并存储跳过的位置信息。
(步骤805)已经执行了跳过记录操作的盘记录/再现驱动器720向上级控制单元710返回一个“完成”状态。
(步骤806)上级控制单元710的记录位置请求指令发布部分717向盘记录/再现驱动器720发布“报告跳过的地址”命令，用来询问在步骤804中的跳过记录操作中被跳过的有缺陷区的位置信息。
图24A示出了“报告跳过的地址”命令的一种示例性格式。字节0存储了一个唯一的指令码，指明它是一个“报告跳过的地址”命令。字节7-8存储了一个要报告的数据大小的上限值。
图24B示出了响应于“报告跳过的地址”命令报告的数据的一种示例性格式。字节0-1存储了要报告的位置信息点的数目。对于字节4和其后的字节，每组四个字节存储一个被跳过的有缺陷区的位置信息。
图24A和24B中所示的命令和数据格式仅仅是示例性的。该命令和数据可以采用任何其他的格式，只要能够询问被跳过的有缺陷区的位置信息即可。
(步骤812)跳过位置记录部分737将在步骤804的跳过记录操作中被存储在记录位置存储器733中的有缺陷区的位置信息登记为一个SDL条目。这样，缺陷管理信息被更新。
(步骤807)一接收到“报告跳过的地址”命令，盘记录/再现驱动器720的记录位置请求指令处理部分723将在步骤804的跳过记录操作中被存储在记录位置存储器733中的有缺陷区的位置信息返回为跳过地址数据。
(步骤808)一接收到跳过地址数据，上级控制单元710的文件管理信息生成部分712生成文件管理信息。文件管理信息生成部分712生成AV文件的文件条目同时确定数据已经被记录在由跳过地址数据指明的跳过区之外的区域中，并将对应于被确定要在其中记录数据的每个区的空闲空间管理信息的位设定为“1”(“使用”)。文件管理信息生成部分712还从步骤807中返回的跳过地址数据指定跳过区，并将对应于每个跳过区的空闲空间管理信息的位设定为“0”(“空闲”)。当文件范围的末端位于一个ECC块的中部(而不是末端)时，文件管理信息生成部分712将该ECC块的其余区域登记为一填充范围。此时，该填充范围的范围类型被设定为“1”以指明它是一个填充范围，并将对应于该填充范围区的空闲空间管理信息的位设定为“1”(“使用”)。然后，文件管理信息生成部分712将生成的文件管理信息存储在数据缓冲存储器714中以便将文件管理信息记录在可重写盘1上。
(步骤809)上级控制单元710发布一条“写”命令，请求盘记录/再现驱动器720以传统记录方法记录存储在数据缓冲存储器714中的文件管理信息。作为用于“写”命令的参数，记录操作开始处的LSN和要记录的扇区号被指定。
(步骤810)盘记录/再现驱动器720接收“写”命令并以传统记录方法将文件管理信息记录在盘1上。在响应于“写”命令的记录操作中检测到的任何有缺陷区用传统的替代方法替代。
(步骤811)已经记录了“写”命令指定的所有数据的盘记录/再现驱动器720向上级控制单元710返回一个“完成”状态。
步骤812可以紧接着步骤804进行，也可以在上级控制单元710未发布请求的情况下在执行步骤811后经过一段预定的时间时进行。
如上所述，盘记录/再现驱动器720在将需要实时处理的AV数据记录在盘1上时检测并跳过有缺陷区。不向被跳过的有缺陷区分配替代区，但被跳过的有缺陷区的位置被记录在可重写盘1的缺陷管理信息区4b中。
下面将描述通过使用图7中所示的信息记录/再现系统700再现记录在盘1上的包含AV数据的文件的方法。
图9示出了该再现方法的步骤。
在图9中，参考数字91表示由上级控制单元710执行的操作，参考数字92表示由盘记录/再现驱动器720执行的操作，参考数字93表示流经上级控制单元710与盘记录/再现驱动器720之间的I/F协议的指令、数据和操作结果。
(步骤901)一旦对可重写盘1进行了加载并且更新了缺陷管理信息，盘记录/再现驱动器720利用跳过位置读取部分747读出可重写盘1上的缺陷管理信息，并将其存储在再现位置存储器743中。
(步骤902)上级控制单元710的记录区分配部分711将AV数据记录区(该区在步骤802中已被分配)分配为一个再现区。
(步骤903)上级控制单元710的跳过再现指令发布部分718获得在步骤902中分配的区域的位置信息，并向盘记录/再现驱动器720发布一条“跳过读”命令(跳过再现指令)。跳过再现指令发布部分718将在步骤902中分配的区域的位置信息和再现大小信息指定为用于“跳过读”命令的参数。在“跳过读”命令之后，具有由该命令指定的大小的数据从盘记录/再现驱动器720传送至数据缓冲存储器714(步骤905)。
“跳过读”命令可以与“跳过写”命令类似地定义。例如，可以将指明它是一个“跳过读”命令的唯一指令码设定在图23A和23B中所示的格式中的字节0中。这仅仅是“跳过读”命令的格式的一个例子。“跳过读”命令可以采用任何其他格式，只要能指定分配区的位置信息和要再现的数据的大小信息即可。
(步骤904)一旦接收到上级控制单元710发布的“跳过读”命令，盘记录/再现驱动器720的跳过再现指令处理部分724则根据“跳过读”命令对再现控制信息存储器745进行初始化，并激活跳过再现控制部分742。跳过再现控制部分742参照再现位置存储器743从盘1的无缺陷块再现数据，并将再现的数据存储在读出数据存储器746中。每次成功地再现了一个块时，将已再现块的数目(存储在再现控制信息存储器745中)加一。当对于所请求的若干块的再现操作完成时，该处理以正常方式结束。
(步骤905)在步骤904中被存储在读出数据存储器746中的AV数据被传送至上级控制单元710。
(步骤906)接收到的AV数据被传送到AV数据输出部分760。AV数据输出部分760将输入数据转换成模拟AV信号并输出该模拟AV信号。
(步骤907)已执行了跳过再现操作的盘记录/再现驱动器720向上级控制单元710返回一个“完成”状态。
如上所述，盘记录/再现驱动器720在再现需要实时处理的AV数据时参考缺陷管理信息，从而盘记录/再现驱动器720可以在跳过可重写盘1上的有缺陷区的同时再现AV数据。
(实施例3)
下面将参考附图描述用于在实施例1中描述的盘1上记录信息或从盘1再现所记录的信息的信息记录/再现系统。
图10中的方框图示出了根据本发明实施例3的盘记录/再现驱动器1020的结构。该盘记录/再现驱动器1020通过I/O总线连接至图7中所示的上级控制单元710。
盘记录/再现驱动器1020包括一个其中设置了一个控制程序和一个算术存储器的微处理器。盘记录/再现驱动器1020由一个机械部分，一个信号处理电路等构成，这些部分由微处理器控制。盘记录/再现驱动器1020可包括：一个指令处理部分1021，用于处理来自上级控制电路710的指令；一个记录控制部分1030，用于控制在可重写盘1上进行记录的操作；一个再现控制部分1040，用于控制从可重写盘1上进行再现的操作；一个替代信息存储器1050，用于存储有缺陷块的信息和向其分配的替代块的信息；和一个数据缓冲器1060，用于暂时存储记录数据和再现数据。
指令处理部分1021包括：一个记录指令处理部分1022，用于处理不包括跳过记录操作的通常的记录指令；和一个再现指令处理部分1024，用于处理不包括跳过再现操作的通常的再现指令。
记录控制部分1030包括：一个数据合成部分1031，用于将扇区态(sector-wise)记录数据(以扇区为单位安排的记录数据)转换为ECC块态(ECC block-wise)记录数据(以ECC块为单位安排的记录数据)；一个块记录部分1032，用于将ECC块态数据记录在可重写盘1上；一个替代分配部分1033，用于分配用来替代有缺陷块的备用块；一个SDL更新部分1034，用于将替代信息存储器1050的内容记录在可重写盘1上的SDL中；和一个ECC片段检查部分1035。
再现控制部分1040包括：一个“0”数据充满部分1041，用于以“0”重写数据缓冲器1060的一部分数据；一个块再现部分1042，用于从可重写盘1再现ECC态数据；一个SDL读取部分1043，用于将从盘1上的SDL再现的内容存储在替代信息存储器1050中；和一个ECC片段调整部分1044。
下面将描述使用图10中所示的盘记录/再现驱动器1020再现记录在盘1上的普通的计算机数据(非实时数据)的方法。
图11描述了该再现方法的步骤。
在图11中，参考数字111表示由上级控制单元710执行的操作，参考数字112表示由盘记录/再现驱动器1020执行的操作，参考数字113指流经上级控制单元710与盘记录/再现驱动器1020之间的I/F协议的指令、数据和操作结果。以下仅简要描述盘记录/再现驱动器1020的再现操作，后面将对其进行详细描述。
(步骤1101)一旦对可重写盘1进行了加载并且更新了缺陷管理信息，盘记录/再现驱动器1020利用SDL读取部分1043读出可重写盘1上的缺陷管理信息，并将其存储在替代信息存储器1050中。
(步骤1102)上级控制单元710分析文件结构以确定计算机数据所存储的区域的位置。
(步骤1103)上级控制单元710获得指明已在步骤1102中确定的区域位置的信息，并向盘记录/再现驱动器1020发布一条“读”命令(通常的再现指令)。
(步骤1104)一接收到“读”命令，盘记录/再现驱动器1020的再现指令处理部分1024就从可重写盘1读出指定的数据，并将数据传送给上级控制单元710(步骤1105)。已经传送了所有被请求数据的盘记录/再现驱动器1020返回一个“完成”状态(步骤1107)。
(步骤1106)再现的数据通过I/F协议被传送并存储在上级控制单元710的数据缓冲存储器714中。
当上级控制单元710通过I/F协议接收到“完成”状态时，存储在数据缓冲存储器714中的数据被用作计算机数据。
图12中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1020进行的再现操作(图11中的步骤1104)的过程。
按扇区指定被请求再现的区域。ECC片段调整部分1044确定包括被请求再现的区域的ECC块(步骤1201)。假设S是被请求再现的区域的最前面扇区的LSN，N是被请求再现的区域的扇区数，E是一个ECC块的扇区数，那么，从ECC块的角度来看，需要再现的区域的最前面扇区的LSN(S_ECC)和需要再现的区域的扇区号(N_ECC)可以用下面的表达式来确定。
S_ECC＝[S/E]×E
N_ECC＝[(S＋N＋E－1)/E]×E－S_ECC
其中[α]指不超过α的最大整数。
如果尚未将需要再现的所有块完全存储在数据缓冲器1060中(步骤1202)，则参考SLD(步骤1203)。如果要再现的块未被登记在SDL中作为有缺陷块，则处理进行至步骤1204。如果要再现的块被登记在SDL中作为已向其分配了替代备用块的有缺陷块，处理进行到步骤1205。如果要再现的块被登记在SDL中作为尚未向其分配替代备用块的有缺陷块，则处理进行到步骤1206。
在步骤1204中，对要再现的块进行再现。在步骤1205，再现替代备用块以取代要再现的块。在步骤1206，“0”数据充满部分1041生成充满“0”的ECC块，而不是从盘1再现数据。充满“0”的ECC块例如是通过用“0”充满数据缓冲器1060的一个预定区来生成的。
如果需要再现的所有块已经完全存储在数据缓冲器1060中(步骤1202)，存储在数据缓冲器1060中的数据被传送到上级控制单元710(步骤1207)，处理结束。
在要再现的块被登记在SDL中作为尚未向其分配替代备用块的有缺陷块的情况下，也可以立即确定一个再现差错同时向上级控制单元710报告该差错，而不是生成充满“0”的ECC块作为有缺陷块的再现数据。当一个再现差错被报告给上级控制单元710时，上级控制单元710对该块指令一个数据记录操作，从而执行一个替代操作，该操作将在后面描述。结果，有缺陷块被逻辑卷空间中的可再现备用块替代。
如上所述，当请求从尚未向其分配替代备用块的有缺陷块再现数据时，盘记录/再现驱动器1020返回充满“0”的数据作为再现数据，而不报告再现差错。或者，当请求从尚未向其分配替代备用块的有缺陷块再现数据时，盘记录/再现驱动器1020可以报告一个再现差错而不为可能失败的再现操作浪费时间。
在盘1上记录普通计算机数据(非实时数据)的方法的步骤基本上与图11中所示的再现方法的步骤相同，除了发布“写”命令来取代“读”命令，并且以在相反的方向上发送记录数据来取代再现数据。
图13中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1020执行的记录操作的过程。
盘记录/再现驱动器1020从上级控制单元710接收要记录的数据，并将其存储在数据缓冲器1060中(步骤1301)。
被请求记录的区域按扇区指定。ECC片段检查部分1035确定包括被请求再现的区域的ECC块。
另外，ECC片段检查部分1035根据片段的存在而确定执行对该片段的缓冲操作。这样的缓冲操作由图12中的虚线包围的步骤1202-1206完成。
如果被请求记录的区域的最前面扇区不是ECC块的最前面扇区(即如果S≠S_ECC)(步骤1303)，则对包括最前面扇区的ECC块执行缓冲操作(步骤1304)。
如果被请求记录的区域的最后面扇区不是ECC块的最后面扇区(即如果S＋N≠S_ECC＋N_ECC)(步骤1305)，则对包括最后面扇区的ECC块执行缓冲操作(步骤1306)。
数据合成部分1031将在步骤1301中获得的数据与在步骤1303-1306中获得的数据合成。结果，对应于所有要记录的ECC块的记录数据被提供在数据缓冲器1060中(步骤1307)。
如果尚未将需要记录的所有块完全记录在可重写盘1上(步骤1308)，则参考SLD(步骤1309)。结果，如果要记录的块未被登记在SDL中作为有缺陷块，则处理进行到步骤1310。如果要记录的块被登记在SDL中作为已向其分配了替代备用块的有缺陷块，则处理进行到步骤1312。如果要记录的块被登记在SDL中作为尚未向其分配替代备用块的有缺陷块，则处理进行到步骤1311。
在步骤1310中，将数据记录在要被记录的块中。在步骤1312中，将数据记录在替代备用块而不是要被记录的块中。在步骤1311中，替代分配部分1022向有缺陷块分配一个替代备用块，然后将数据记录在该替代备用块中(步骤1312)。
在步骤1311中有两种方法可用来为有缺陷块分配替代备用块。如上面参考图1C至1E中所述，可以根据存储替代块位置的字段22c的值确定是否先前已将一个替代备用块分配给了有缺陷块。如果先前未将一个替代备用块分配给有缺陷块(例如，如果字段22c的值为“0”)，则新向有缺陷块分配一个空闲备用块。如果先前已将一个替代备用块分配给了有缺陷块(例如，如果在字段22c中描述了一个先前已经分配的替代备用块的地址)，则再次向有缺陷块分配先前已经分配给该有缺陷块的同一替代块。
如果尚未将需要记录的所有块记录在可重写盘1上(步骤1308)，则确定是否需要更新SDL(步骤1313)。例如，在步骤1311中向有缺陷块新分配了一个替代备用块的情况下，SDL需要被更新。如果SDL需要被更新，则更新SDL(步骤1314)，并结束处理。
如上所述，当请求盘记录/再现驱动器1020在尚未向其分配替代备用块的有缺陷块中记录数据时，首先向有缺陷块分配一个替代备用块，然后将数据记录在替代备用块中。以这种方式，将记录数据按ECC块记录在盘1上。通过例如将片段充满“0”来调整ECC块片段。
(实施例4)
下面将参考附图描述用于在实施例1中描述的盘1上记录信息或从盘1再现所记录的信息的信息记录/再现系统的另一个实施例。
图14中的方框图示出了根据本发明实施例4的盘记录/再现驱动器1420的结构。盘记录/再现驱动器1420通过I/O总线780连接至图7中所示的上级控制单元710。图14中具有与图10中所示元件类似参考数字的元件不再描述。
盘记录/再现驱动器1420可包括：一个指令处理部分1021，用于处理来自上级控制单元710的指令；一个记录控制部分1430，用于控制在可重写盘1上进行记录的操作；一个再现控制部分1440，用于控制从可重写盘1上进行再现的操作；一个替代信息存储器1050，用于存储有缺陷块的信息和向其分配的替代块的信息；和一个数据缓冲器1060，用于暂时存储记录数据和再现数据。
与上面实施例3中描述的记录控制部分1030相比，记录控制部分1430还包括一个用于确定剩余的可用备用块数目的剩余备用块检测部分1437。
与上面实施例3中描述的再现控制部分1040相比，再现控制部分1440不包括“0”数据充满部分1041，但包括一个用于按扇区再现记录在可重写盘1上的数据的扇区再现部分1441。
用于再现普通计算机数据(非实时数据)的该方法的步骤与上面实施例3(图11)中描述的相同，因此下面不再描述。
图15中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1420执行的再现操作的过程。图15中所示的过程由于下列原因而与图12中所示的不同。如果要再现的ECC块作为有缺陷块被登记在SDL中，并且尚未向其分配替代备用块(步骤1503)，扇区再现部分1441对于包括在要再现的ECC块中的每个扇区执行扇区态再现操作(步骤1507)。
参见图22C，下面将描述扇区态再现操作。由于内部码奇偶性PI是通过对每行(横向)计算纠错码得到的，该内部码奇偶性PI准确地对应于每个扇区的主数据(即，在图22c中，主数据的阴影线方向与内部码奇偶性PI的相匹配)。因此，虽然纠错能力降低，但可以用内部码奇偶性PI来纠错。例如，当数据记录操作由于有缺陷ID而在扇区间的边界处停止时，即使仅用内部码奇偶性PI也可以以较高的概率纠错。
如上所述，盘记录/再现驱动器1420可以通过在从有缺陷块中的已改写扇区恢复正确的数据同时从先前记录在有缺陷块中的尚未被改写的其他扇区恢复数据来再现一个尚未向其分配替代备用块的有缺陷块。
图16中的流程图示出了盘记录/再现驱动器1420执行的记录操作的过程。图16中所示的过程由于下列原因与图13中所示的不同。如果在可重写盘1上进行块态数据记录操作失败，则记录操作失败的块被登记在SDL中作为有缺陷块。另外，在向有缺陷块分配一个替代备用块之前，如果没有可用的备用块则该处理带有一个差错结束。
盘记录/再现驱动器1420从上级控制单元710接收要记录的数据，并将其存储在数据缓冲器1060中(步骤1601)。
按扇区指定被请求记录的区域。包括被请求记录区的区域则按ECC块确定(步骤1602)。
如果存在任何ECC块片段，则执行对该片段的缓冲操作。这样的缓冲操作由图15中的虚线所包围的步骤1502-1506执行。
通过对在步骤1601获得的数据与在步骤1603-1606获得的数据进行合成，对应于记录操作所需的所有ECC块的记录数据被提供在数据缓冲器1060中(步骤1607)。
如果尚未将需要记录的所有块完全记录在可重写盘1上(步骤1608)，则参考SLD(步骤1609)。结果，如果要记录的块未被登记在SDL中作为有缺陷块，则处理进行到步骤1610。如果要记录的块被登记在SDL中作为已向其分配了替代备用块的有缺陷块，则处理进行到步骤1612。如果要记录的块被登记在SDL中作为尚未向其分配替代备用块的有缺陷块，则处理进行到步骤1615。
在步骤1610中，将数据记录在要被记录的块中。在步骤1612中，将数据记录在替代备用块而不是要被记录的块中。在步骤1615中，剩余备用块检测部分1437确定在备用区中是否有可用的备用块。如果备用区中没有可用的备用块，则向要被记录的块分配替代备用块(步骤1611)，并将数据记录在替代备用块中(步骤1612)。
在步骤1610或1612中，如果在可重写盘1上的块态数据记录操作失败(步骤1616)，记录操作失败的块作为一个有缺陷块被登记在SDL中(步骤1617)，并且处理返回步骤1609以重试记录操作。
如果需要被记录的所有块已经完全被存储在可重写盘1上(步骤1608)，或者如果在备用区没有可用的备用块(步骤1615)，则确定是否需要更新SDL(步骤1613)。例如，当在步骤1611中已经新向有缺陷块分配了替代备用块时，SDL需要更新。同样当已经在步骤1617中被检测出来的有缺陷块被新登记在SDL中时，SDL需要更新。如果SDL需要更新，则更新SDL(步骤1614)，处理结束。
当已经完全记录了所有块后结束处理时(步骤1608)，该结束被确定为正常的。当备用区用尽后结束处理时(步骤1615)，该结束被确定为带有一个差错。
如上所述，如果没有可用来进行替代的备用块，盘记录/再现驱动器1420总是将检测出来的有缺陷块登记在缺陷管理信息区中。另外，当请求盘记录/再现驱动器1420在尚未向其分配替代备用块的有缺陷块中记录数据时，该驱动器能对从上级控制单元接收的记录数据和来自改写扇区的正确数据及来自在记录中发生终止的有缺陷块中的其他扇区的先前数据进行合成。这样合成的记录数据按ECC块记录在盘1上。
尽管在实施例2，3和4中由I/F协议传送的参数包括区域开始位置、大小等，对于本领域的熟练技术人员来说很显然这些参数可以是任何其他参数，只要能对它们进行算术运算以得到相同的信息即可。另外，上级控制单元与盘记录/再现驱动器之间，以及盘记录/再现驱动器与可重写盘之间的数据传送可以是顺序的或并行的。另外对于本领域的熟练技术人员来说很显然的是，当把上级控制单元和盘记录/再现驱动器集成在一起时，可以用共享的存储器等传送数据。
根据本发明的信息记录介质，包括指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息的缺陷管理信息被记录在缺陷管理信息区中。有了这个状态信息，可以管理有缺陷区已经被检测出来但未被替代区替代的状态。
当在信息记录介质上记录需要实时处理的数据(例如AV数据)时检测出有缺陷区时，跳过该有缺陷区。该有缺陷区的位置和指明有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。当请求在有缺陷区记录不需要实时处理的数据(例如非AV数据)时，向有缺陷区分配一个替代区而不执行读取修改写操作，从而成功地执行所请求的记录操作。另外，除非实际请求在有缺陷区中记录数据，不向有缺陷区分配替代区。这带来的优点是不浪费替代区。
在备用区可扩展的情况下，备用区可能暂时用光了可用替代区。当由于备用区暂时用光了可用替代区而不能向检测出来的有缺陷区分配替代区时，有缺陷区的位置和指明有缺陷区未被替代区替代的状态信息被写入缺陷管理信息区。在扩展备用区而且得到一个可用的替代区之后，将该替代区分配给有缺陷区。替代区的位置被写入缺陷管理信息区。
根据本发明的信息记录方法和信息记录设备，包括指明有缺陷区是否被替代区替代的状态信息的缺陷管理信息被记录在缺陷管理信息区中。这样，可以获得与上面所述的相同的效果。
根据本发明的信息再现设备，参照状态信息确定有缺陷区是否被替代区替代，从而根据确定结果控制用户数据的再现操作。这样，即使有缺陷区未被替代区替代，也能再现用户数据。
当请求从尚未向其分配替代区的有缺陷区再现数据时，可以在跳过有缺陷区的同时再现数据。或者，可以输出具有固定数据值的数据(例如充满“0”的数据)，作为通过再现有缺陷区获得的再现数据。或者，可以不进行采用跨越多个扇区的纠错码的纠错，而只进行采用不跨越多个扇区的纠错码(例如每个扇区内部的纠错码)的纠错来再现纠正过的数据。
在不偏离本发明精神和范围的情况下对本发明作出的各种变形对本领域熟练技术人员来说是明显和容易的。因此，后附的权利要求的范围不限于本说明书中的描述，而应做较宽泛的解释。