(57)【要約】  光学ディスクのような回転媒体からデータを検索し、当該データを一つ又は複数のイメージファイルに記憶する方法及びシステムを開示する。このイメージファイルには、データのみならず、回転媒体の螺旋状トラックに沿った各々データセクタの角度位置を含む媒体についての物理的情報をも含んでいる。前記一つ又は複数のイメージファイルは、半導体媒体（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）、コンピュータ上に存在するハードディスク、光学的媒体、又は磁気的媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＨＤ−ＤＶＤ、フレキシブルドライブ等）のような様々の多様な媒体にコピーすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転媒体データをイメージファイルに記憶する方法であって、
（ａ）回転媒体を含む媒体読出装置にコマンドを送信する送信ステップと、
（ｂ）前記コマンドの相対実行時間を測定する測定ステップと、
（ｃ）前記回転媒体上の螺旋状トラックに沿って配された複数のデータセクタの径方向の角度位置であって、前記螺旋状トラック上の少なくとも１つの所定基準点に対して相対的な前記角度位置を算出する算出ステップと、
（ｄ）前記径方向の角度位置を前記イメージファイル内に記憶する記憶ステップとを備えた方法。
【請求項２】
前記所定基準点が、前記螺旋状トラックに沿った第１のデータセクタである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記データセクタの内容が、前記イメージファイルに記憶される請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記データセクタの内容が、別のイメージファイルに記憶される請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記算出ステップが、前記回転媒体の回転速度を判定する請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記算出ステップが、前記螺旋状トラックを数学的に記述する式を判定するステップを備えた請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記イメージファイルがメモリ要素又はその他の媒体にコピーされるステップを備えた請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記イメージファイルが、ネットワーク又はインターネットを介して送信されるステップを備えた請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記媒体読み出し装置によるデータキャッシングを無効にし又は無視する請求項１記載の方法。
【請求項１０】
回転媒体データをイメージファイルに記憶するシステムであって、
（ａ）前記回転媒体を含む媒体読出装置にコマンドを送信する送信手段と、
（ｂ）前記コマンドの相対実行時間を測定する測定手段と、
（ｃ）前記回転媒体上の螺旋状トラックに沿って配置された複数のデータセクタの径方向の角度位置であって、前記螺旋状トラック上の少なくとも１つの所定基準点に対して相対的な前記角度位置を算出する算出手段と、
（ｅ）前記径方向の角度位置を前記イメージファイル内に記憶する記憶手段と  を備えたシステム。
【請求項１１】
前記所定基準点が、前記螺旋状トラックに沿った第１のデータセクタである請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記データセクタの内容が、前記イメージファイルに記憶される請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記データセクタの内容が、別のイメージファイル内に記憶される請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
前記回転媒体の回転速度を判定する手段を備えた請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
前記螺旋状トラックを数学的に記述する式を判定する手段を備えた請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
前記イメージファイルをメモリ要素又はその他の媒体にコピーする手段を備えた請求項１０記載のシステム。
【請求項１７】
前記イメージファイルをネットワーク又はインターネットを介して送信する手段を備えた請求項１０記載のシステム。
【請求項１８】
前記媒体読出装置によるデータキャッシングを、無効にし、又は無視する請求項１０記載のシステム。
【請求項１９】
回転媒体データをイメージファイルに記憶する方法であって、
（ａ）回転媒体の少なくとも１つの物理特性を判定するステップと、
（ｂ）前記回転媒体の実際のデータ内容の少なくとも一部分を判定するステップと、
（ｃ）前記回転媒体の前記少なくとも１つの物理特性と、前記回転媒体の実際のデータ内容の前記少なくとも一部分とを１つ又は複数のイメージファイルに記憶するステップと、
を備えた方法。
【請求項２０】
前記イメージファイルを、メモリ要素又はその他の媒体にコピーし、或いはネットワーク又はインターネットを介して送信するステップを備えた請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的情報の記憶又は検索の分野に属し、より詳細には、媒体自体の物理情報を含む光学ディスクのような回転媒体からデータを検索し、そのデータや物理情報をイメージファイルに記憶する分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
回転媒体からデータを読み出したり、媒体上のデータ位置を示す様々な方法が、従来技術で開示されている。回転媒体のデータ内容のイメージファイルを作成する様々な方法も開示されている。しかしながら、多くの応用分野で遭遇するイメージファイルを作成するための従来技術は、媒体の中身に関するもののみであり、媒体の物理パラメータに関するものはない。これらの応用分野は、媒体の一般的な論理レイアウト（コンテンツ・テーブル（Table of contents）：ＴＯＣ）及びデータ自体のみを記憶している。そのようなアプローチは、限定された利用形態に過ぎず、ユーザは、複雑な物理パラメータを備えた特種な媒体（例えば、プロテクトされた媒体）をバックアップすることはできない。
【０００３】
Ballantyneに付与された米国特許第6,693,869号は、光学媒体ディスク上にファイルを配し、かつデータが光学ディスク上のどの位置にあるかを明確にしたイメージファイルを見積もるプログラムを開示している。しかし、ディスク上にファイルを配するこの方法は、螺旋状トラックに沿った各々データセクタの径方向の角度を測定するものではない。
【０００４】
Totsukaに付与された２つの米国特許第5,708,632号及び米国特許第5,914,916号は、螺旋状トラックに沿った角度を測定することを開示しており、データセクタ間の距離はラジアンで測定された角度によって示すことができることを記載している。しかしながら、これらの特許は、所定の基準点からの径方向角度の測定によって螺旋状トラックに沿った各々データセクタの位置を示すものを開示するものではなく、したがって、径方向の角度情報をイメージファイルの一部として使用することを開示するものではない。
【０００５】
さらに、Smeltに付与された米国特許第6,349,077号、Niessenに付与された米国特許第6,680,884号、Takekoshiに付与された米国特許第5,247,498号、Hayashiに付与された米国特許第5,247,499号、及びKomazakiに付与された米国特許第6,804,176号は、様々なナビゲーションパラメータ、シークアルゴリズム、トラックサーチなどを使用することによって光学ディスクを走査し、該光学ディスクに記憶されているデータにアクセスするための装置及び方法を開示している。しかし、これらの特許のいずれも、回転媒体の螺旋状トラックに沿った各々データセクタの位置が径方向の角度測定値によって示されるという本発明の角度ナビゲーションパラメータを開示するものではない。
【０００６】
いずれの先行技術特許も、本発明の方法、すなわち、媒体の螺旋状トラック上の各々データセクタの角度位置を判定することによって回転媒体データについての物理情報をイメージファイルに記憶したり、イメージファイルの一部として前記物理情報を記憶することを開示していない。先行技術のイメージフォーマットは、イメージファイルにこの物理情報を記憶するものではなく、事実、所定の基準点から径方向角度の測定値によって螺旋状トラックに沿った各々データセクタの位置を表すという本発明で使用する特殊なトポロジーの測定は、先行技術には存在していない。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，６９３，８６９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７０８，６３２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９１４，９１６号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３９４，０７７号明細書
【特許文献５】米国特許第６，６８０，８８４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，２４７，４９８号明細書
【特許文献７】米国特許第５，２４７，４９９号明細書
【特許文献８】米国特許第６，８０４，１７６号明細書
【発明の摘要】
【０００８】
本発明は、動的情報の記憶又は検索に関する。これは、光学ディスクのような回転媒体からデータを検索し、そのデータをイメージファイルに記憶する方法であり、そのイメージファイルは、データのみならず物理情報も含んでいる。また、物理情報には、第１のデータセクタから測定される回転媒体の螺旋状トラックに沿った各々データセクタの角度位置を含んでいる。こうした１つ又は複数のイメージファイルを、半導体媒体（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）、コンピュータ上に存在するハードディスク、光学媒体又は磁気媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フレキシブルドライブ等）のような様々な媒体にコピーすることができる。
【０００９】
本発明のいくつかの目的及び利点を以下に述べる。
【００１０】
イメージファイルに回転媒体のデータ内容を記憶することに加え、本発明は、データが元の媒体上にどのように配されているかを含む媒体自体の物理特性をも記憶している。したがって、ユーザが、従来の読出アクセス装置で元の媒体の正確な特性を再現し、さらには高性能タイプの媒体をもバックアップするのを可能としている。
【００１１】
本発明の更なる目的は、媒体表面を解析し、かつ、媒体トポロジー、すなわち、媒体上のすべてのユーザアドレス指定可能領域においてデータ位置を測定する最適な方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、挙動のオリジナリティを損なうことなく媒体挙動（データ内容、タイミング等）を正確に再現することのできる方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、一つ又は複数のイメージファイルが、データの損失又は破壊に際して元の媒体を再生する十分な情報を有し、かつ、異なる種類の記憶装置（例えば、ハードディスク、光学ディスク又は磁気ディスク、ネットワーク等）にバックアップ目的での保存を可能にすることである。
【００１４】
本発明の更なる目的及び利点は、以下の記載及び図面の考察から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、媒体上の実データのみならず媒体の物理特性／トポロジーをも含む媒体イメージの作成方法に向けられている。トポロジーの測定は、データセクタの所定の基準点からの径方向角度の点から、媒体上のデータセクタの位置を判定する。そして、これは変化していくトラックのピッチや密度、ＥＣＣエラー、公的規格に準拠しないセクタ等のような媒体のいくつかの部分における異なる異常を考慮に入れている。
【００１６】
本発明は、例えば、図２に示すようなコンピュータ１６で使用される。コンピュータ１６は、中央処理装置（ＣＰＵ）１７を有しており、該ＣＰＵ１７は、様々な内部の構成要素、ネットワーク接続、インターネット接続、及び周辺装置に接続されている。コンピュータ１６は、イメージファイルの書き込みが可能なＲＡＭ１９及びＲＯＭ２０を有するシステムメモリ１８と、イメージファイルの書き込みが可能なハードドライブ２１と、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ２２、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷドライブ２３、及びフレキシブルドライブ（フロッピードライブ）２４とを備えている。これら全てのドライブは、イメージファイルの書き込み可能な装置媒体であると共に、読出装置としても使用することができる。また、イメージファイルは、広域ネットワーク（ＷＡＮ）２５、域内ネットワーク（ＬＡＮ）２６、又はインターネット３７を含むその他の適切なネットワークを介して送信することができる。最後に、モニタ２７、マウス２８、及びキーボード２９は、ユーザが本発明の方法ステップを実行することのできる周辺装置を構成する。本発明の方法を実行するアプリケーションソフトは、例えば、システムメモリ１８、又はハードドライブ２１、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ２２、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷドライブ２３、又はフレキシブルドライブ２４に記憶することができ、又はネットワーク、インターネット、その他の適切な源を介してアクセスすることができる。
【００１７】
一般に、この方法は、媒体のタイプ及びその構造を解析し、異常及び特殊な場合に対して媒体表面を解析し、媒体トポロジーを解析し、さらに媒体からデータの内容及び媒体の物理特性を転送し、これらを１つ又は複数のイメージファイルに記憶することを含んでいる。
【００１８】
一般的な媒体構造についての情報及びその物理パラメータに基づき、イメージファイルに記憶されるべき付加的な情報に関する判定を行なう。媒体のタイプに応じ、表面の構造解析を最適化のためのデータ転送と組み合わすことが可能である。
【００１９】
回転媒体は、概して、中心の近傍から開始して外側に螺旋状に延びる連続的に記録された螺旋状トラックを備えたディスクであり、これは、公知の数式で記述することができる。この螺旋状トラック上のセクタの密度とセクタ間の距離は、媒体のタイプとその媒体がどのように製造されたかに依存し、これが、各々媒体を特有なものに作り上げている。本発明の方法を使用することができる回転媒体の種類は、フォーマットの書き換え可能なバージョンも含むＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＨＤ−ＤＶＤ等を含むが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本発明は、螺旋状トラックに沿ったすべての角度を測定するためのデータ位置測定モジュール（Data Position Measurement module; 以下「ＤＰＭ」という。）を使用し、それらの角度測定値を媒体記述子ファイル（Media Descriptor file ；以下、「ＭＤＳ」という。）に記憶する。イメージは、媒体のデータ内容（Media Data Content；以下、「ＭＤＦ」という。）を含む他のファイルと共に、前記ＭＤＳのファイル部分で作成される。換言すれば、イメージは、２つのファイル（ＭＤＳ部及びＭＤＦ部）からなると考えることもでき、又は、媒体の物理情報／角度測定値は、単一のイメージファイル内で媒体のデータ内容とともに記憶することもできる。
【００２１】
記憶プロセスのステップは、図１で要約することができる。最初のステップ１０では、回転ディスクを含む媒体読出装置に読出コマンドを送信する。必要に応じて、装置によるキャッシングが無効にされ又は無視される。第２番目の測定ステップ１１では、相対実行時間（読出コマンドに対する応答時間）を測定する。第３番目の算出ステップ１２では、媒体回転速度、曲線係数を含む螺旋曲線式、及び、データセクタの相対角度位置を決定する。第４番目の微調整ステップ１３では、曲線パラメータをより高精度とするために必要に応じて調節し、回帰法を用いて曲線を平滑にする。第５番目の記憶ステップ１４は、データセクタ角度／位置を含むデータを入力し、曲線角度テーブルを作成する。この曲線角度テーブルを、ＭＤＳファイル部に記憶する。第６番目のコピーステップ１５では、ＭＤＳを、イメージの一部としてメモリ又はその他の媒体にコピーする。勿論、イメージのその他の部分は、媒体のデータ内容を含むＭＤＦファイル部を構成する。ＭＤＳとＭＤＦとを一緒に合わせると、回転媒体の全イメージ、すなわち、データ内容及び物理特性／トポロジーを示している。
【００２２】
この記憶プロセスの各ステップについて、以下でさらに詳述する。
【００２３】
ＤＰＭモジュールは、一連の特定コマンドを送信し、これらのコマンドに対する応答タイミングをできるだけ正確に測定することによって、媒体読出装置内での種々の位置での媒体回転速度を算出する。
【００２４】
この回転速度及び角度測定を行うＤＰＭステップは、以下の読出コマンドの送信を含んでいる、そしてこれは、媒体タイプや、データを含む基礎をなすトラック、及び実際の媒体読出装置の能力に依存している。
【００２５】
ａ）リードＣＤ（ＢＥｈ、ＭＭＣ−４草案の６．２４リードＣＤを参照）
ｂ）リード１０（２８ｈ、ＭＭＣ−４草案の６．１９リード（１０）を参照）
ｃ）リード１２（Ａ８ｈ、ＭＭＣ−４草案の６．２０リード（１２）を参照）
上記コマンドは、ＭＭＣ−４マルチメディアコマンドセットに基づいており、マルチメディア装置用の標準的な第４世代コマンドセットを含むものである。ＭＭＣ−４コマンドセットは、ウェブサイトhttp：//www．ｔ10．orgで公開されており、コマンドセットについての特別な情報は、｛Date：2005/05/04，Rev：05ａ，Status：INCITS  Approval，Project：1545−Ｄ，File：mmc4r05ａ.pdf（3502318bytes）｝に従っている。
【００２６】
ＭＭＣ−５規格は、現在、開発中であり、それが完成すれば、勿論、ＤＰＭモジュールによって送信されるコマンドはその規格及びその後の規格と一致するであろうことが予測される。
【００２７】
このプロセスは、媒体読出装置からブロック番号（１つのセクタ、２つのセクタ、又はそれ以上のセクタ）を同時に読み出すことができ、この同時に読み出されたブロック番号は、より安定した読出用の現装置のファームウェアに従って最適化することが可能である。
【００２８】
ＤＰＭモジュールは、これらのコマンドの相対実行時間の測定を行う（実際に戻ってくるデータは重要ではない）。すなわち、コマンドを実行するのに要する時間の差を測定する。
【００２９】
一例として、セクタＡを読み出した結果が、絶対時間でＸＸ分ＸＸ秒１７ｍｓに得られ、セクタＢ（セクタＡの直後に読み出される）を読み出した結果が、絶対時間でＸＸ分ＸＸ秒２１ｍｓに得られたならば、セクタＡとセクタＢとの測定された相対時間は、２１−１７＝４ｍｓとなる。これは、媒体上で光学ヘッドがセクタＡからセクタＢに到達するのに４ｍｓを要することを意味する。なぜなら、媒体は、制限された速度で回転しており、次セクタに即座にアクセスすることはできないからである。その代わりに、媒体は、次セクタが光学ヘッドに到達し、かつ、追跡メカニズムがそれを認識するまで、或る時間、最初に回転しなければならない。
【００３０】
したがって、ディスクの回転が、測定プロセス（例えば、３２ｍｓ）中、一定でありかつ安定していると仮定すれば、媒体上のこれら２つのセクタの成す角度は、（４ｍｓ／３２ｍｓ）×２×π＝（π／４）ラジアン（４５°）と算出することができる。
【００３１】
したがって、ＤＰＭモジュールは、回転媒体上の各々セクタの位置を測定し、その位置が、螺旋状トラックの第１のデータセクタから測定された径方向角度によって示される。図３は、本発明のこの知見を示している。すなわち、回転媒体３０上には、螺旋状トラック３１が形成されている。第１のデータセクタ３２は螺旋状トラック３１に沿ったある点に位置している。さらに、第２のデータセクタ３３及び第３のデータセクタ３５が、螺旋状トラック３１に沿って配されている。第２のデータセクタ角３４は、第１のデータセクタ３２から第２のデータセクタ３３までの螺旋状トラックに沿った径方向の距離を表す。第３のデータセクタ角３６は、第１のデータセクタ３２から第３のデータセクタ３５までの螺旋状トラックに沿った径方向の距離を表す。図３は、螺旋状トラック３１の単純化した例示であることに留意すべきである。勿論、実際には、螺旋状トラック３１の巻数及び螺旋状トラック３１に沿ったデータセクタ密度は、非常に大きいものである。
【００３２】
特別の考察は、媒体読出装置内のデータのキャッシングを除去することを検討することであり、これらの検討に関する追加の見解は、以下の通りである。
【００３３】
多くの装置は、データの内部キャッシングを実行し、媒体に代えてキャッシュメモリからデータを戻しているが、これは不正確なタイミング情報をもたらす。この問題を解決するために、可能なときはＦＵＡ（Force Unit Access：強制ユニットアクセス）ビットを、上述したリード１０コマンド及びリード１２コマンド上で使用し、或いはキャッシングページパラメータを備えたモード選択コマンドを送信することによって、装置のキャッシングを無効にすることが試みられる。モード選択コマンドは、ＳＢＣ−２、すなわち、磁気ディスクドライブのようなブロック指向ダイレクトアクセス装置用の標準的な第２世代コマンドセットで提供されている。ＳＢＣ−２ブロックコマンドセットについての特別な情報は、｛Date：2004/11/13，Rev：16，Status: Published，Project：1417-D，File：sbc2r16．pdf（1170146bytes）｝に記載されている。特に、このＳＢＣ−２草案の6.3.3キャッシングモードページを参照されたい。
【００３４】
例えば、装置のキャッシングが、上述した方法によって無視される場合、現在位置での回転速度は、何回も同一セクタを読み出し、これらの読出しに要した相対時間を測定することによって、容易に算出することができる。なぜなら、同一セクタを媒体から再度直接的に読み出すことができるためには、光学ヘッド機構は、媒体が完全に１回転するサイクルだけ待たなければならないが、この時間は、正確に測定することが可能であるからである。
【００３５】
これらの方法のいずれもが不可能である場合、ＤＰＭ測定モジュールは、装置のキャッシュをその限界値まで満たすために他の媒体領域からセクタを読み出し、これにより媒体読み込み装置のキャッシュをリセットしようとする（すなわち、検索されたセクタを内部装置のキャッシュメモリから除去しようとする。）。これは、現在のセクタがキャッシュから切り離されることを保証し、所望のセクタを読み出そうとする次の試みは、測定プロセスに必要な媒体への直接アクセスを生じさせる。
【００３６】
媒体からのすべてのキャッシングされない読み出し時間の応答と媒体の回転速度とを知ることによって、媒体上の全ての物理的なセクタの相対位置を算出し、かつ、元の媒体上の全てのセクタの物理角度、すなわち、セクタが物理レベルで螺旋状トラックに沿ってどのように分配されるかを再現することができる。
【００３７】
最初のステップとして、一般的な螺旋曲線パラメータを識別するために、測定は媒体上の複数の制御点で実行される。タイミングデータと回転速度は、数学的に解析され、螺旋曲線式の近似的な係数が、識別される。
【００３８】
螺旋が、媒体の中心で開始すると仮定すると、当該螺旋は、下記形式を有する周知の数式で示すことができる。
【００３９】
Ｒ＝ｐ×Ｎ
ここで、Ｒは、半径（単位：ｍｍ）であり、
ｐは、現在のトラック・ピッチ（一定と仮定する。）であり、及び
Ｎは、螺旋状トラックに沿った回転数である。
【００４０】
回転数が、十分に大きければ、媒体の中心から現在位置までの螺旋長さＬは、
Ｌ＝π×ｐ×Ｎ×Ｎ
と算出することができる。
【００４１】
一例として、標準的なＣＤ／ＤＶＤ上のセクタは、物理トラックに沿って記録され、径方向で２５ｍｍの位置の近傍から開始し、ほぼ５９ｍｍの位置まで外側に螺旋状に延びる。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１は、媒体上のセクタ密度（１回転当たりのセクタ数）が螺旋形状に沿ってどれだけ変化するかを示している。
【００４４】
数学的には、セクタ密度（そのアドレス、すなわち、ＬＢＡ又は論理ブロックアドレスに依存する）は、次式によって近似的に記述することができる。
【００４５】
ｙ＝ＳＱＲＴ（ｋ１＋ｋ２×ｘ）
ここで、ｘは、媒体上の論理セクタアドレス（ＬＢＡ）であり、ｙは、媒体上の特定位置におけるセクタ密度である。ｋ１及びｋ２は、媒体のタイプによって異なる曲線係数である。
【００４６】
例えば、標準的なＣＤ上では、係数ｋ１は約１００であり、係数ｋ２は約０．００１２８である。
【００４７】
したがって、ＣＤの開始点（ＬＢＡ  ０）では、媒体１回転あたり、
Ｎstart＝ＳＱＲＴ（１００＋０．００１２８×０）＝１０セクタ
となり、媒体の終了点（概して、７４分のＣＤでは３３０，０００セクタである）では、媒体１回転あたり、
Ｎend＝ＳＱＲＴ（１００＋０．００１２８×３３００００）
＝２２．９セクタ
となる。
【００４８】
これらの係数（ｋ１及びｋ２）の測定は、ＤＰＭプロセスが一般的な初期パラメータを識別したときにどのように実行され、かつセクタが螺旋状トラックに沿ってどのように分配されているかを正確に示すものである。この数式は、２つの未知の係数を有するので、数学的には媒体の２つの離間した点（通常、媒体の開始点と終了点）におけるセクタ密度を測定すれば十分であり、この数式は容易に解くことができ、これらの曲線係数が得られる。この後、上述した螺旋形状が理想的であり、かつ異常がなければ、媒体の任意の点におけるセクタ密度を近似的に算出することができる。
【００４９】
種々の媒体位置でのセクタ密度を知ることは、延いてはすべてのセクタの相対角度位置を算出することを可能にする。
【００５０】
第２のステップは、トラックに沿った所定間隔で測定を実行し、かつ、セクタタイミングの統計的データを収集することによって、曲線パラメータを微調整することである。そして、このデータは、数学的に解析され、かつ、補間法及び非線形回帰法を使用することにより平滑化される。
【００５１】
セクタ密度の測定は、トラック上の所定間隔毎に実行され、Ｘはセクタアドレス（ＬＢＡ）を表し、Ｙが浮動小数点方式におけるこのアドレスでの密度を表すように、２次元アレイが組み立てられる。そしてこれは、上述した式（ｙ＝ＳＱＲＴ（ｋ１＋ｋ２×ｘ））を近似的に満足する。実データは、ｋ１及びｋ２の値が、測定されたデータと最も良く適合するような方法で非線形回帰法により解析される。これは、一般的には、曲線適合プロセスとして公知である。
【００５２】
非線形回帰法は、測定されたデータを曲線に適合するための一般的な技術である。この非線形回帰法は、Ｘ及び１つ又は複数のパラメータ（この場合は２）の関数としてＹを定義する式にデータを挿入する。この非線形回帰法は、データに最も近い（データ点と曲線との間の垂直距離を二乗したものの和を最小にする）曲線を生成するパラメータの値を探し出す。これは係数ｋ１及びｋ２をより正確に識別するのに使用される（２つの制御点における初期の定義は、近似値であるので）。
【００５３】
これらの平滑化技術は、実際には標準的なものであり、一般によく知られている。現在、Levenberg−Marquardt法が、使用されているが、上述した目的を満たすものであれば、どのような曲線平滑化技術も使用することができる。参考までに、数学的な平滑化法の更なる説明は、http：//www．curvefit．com/introduction．htmに記載されており、Levenberg−Marquardt法の更なる説明は、http：//mathworld．wolfram．com/Levenberg−MarquardtMethod．htmlに記載されている。
【００５４】
曲線パラメータが、正確に定義された後、すべてのデータが、再度解析され、各々測定点のセクタ密度は、曲線式が当該場所で作成されねばならない予測データと比較される。このデータが、測定精度の範囲内であれば、算出されたデータが基本値として使用され、最終的なテーブルに記憶される（すなわち、平滑化された値が使用される）。いくつかのデータが、範囲外であり、かつ体系的なものでない場合（例えば、一方の密度は推測値よりも大きく、他方の密度は、推測値よりも小さい場合）、そのような偏差は、計算値からの統計上の偏差とみなしてもよく、平滑化された値を、そのまま使用してもよい。もしそうでない場合（幾つかの領域では推測されたセクタ密度から体系的な偏差がある場合）は、異常と考えられ、問題の領域は、より正確な密度値を得るためにより正確に再測定される。
【００５５】
最後に、結果として得られた曲線角度テーブルを、測定された密度値に基づいて、媒体記述子ファイル（ＭＤＳ）に記憶する。テーブルの各々要素は、媒体上の第１のセクタから測定された所定セクタの絶対的な物理角度を示している。螺旋状トラックに沿った１回転（２πラジアン）は、１６進数表示で０ｘ１００（１０進数表示で２５６）と表される。
【００５６】
ＣＤ−ＲＯＭ媒体で測定される典型的なＭＤＳについての更なる情報には、以下のものがある（媒体のデータ内容を含むイメージのＭＤＦのファイル部分は、便宜上、省略している。）。
【００５７】
このイメージのＭＤＳのファイル部分は、総計で３１５，９００セクタを有するＣＤ−ＲＯＭ媒体から作成される。このＭＤＳ内の角度テーブルは、ファイルオフセット０ｘ０１ＥＥから始まり、表２に示すヘッダーバイトを含んでいる。
【００５８】
【表２】
2009510652.tif 000004
【００５９】
このテーブルの角度は、ＣＤの開始点（ＬＢＡ  ０）から測定されたものであり、テーブルは、５００ステップを有する各々角度に対する６３０の角度を含んでいる。
【００６０】
上述したヘッダーバイトに続く典型的な角度テ-ブルの最初の１６エントリーを、表３に示す。
【００６１】
【表３】
2009510652.tif 000005
【００６２】
したがって、（開始点から相対的な）セクタ５００の角度は０ｘ３７６６である。セクタ１０００の角度は、０ｘ６Ｅ９Ｄであり、セクタ１５００の角度は、０ｘＡ５Ａ４等である。各々の５００番目のセクタの後に、螺旋状に沿って移動し、その結果、得られた角度を測定すると、角度が増加することが分かる。全ての回転は、１６進数値０ｘ１００（１０進数で２５６）で表され、したがって、トラックに沿ってセクタ０からセクタ５００まで進むと、媒体は、０ｘ３７（１０進数で５５）フル回転し、しかもセクタ５００は、セクタ０から相対角度０ｘ６６（すなわち、約１４３°）だけシフトしていることがわかる。
【００６３】
各“ステップ”セクタ間に介在する全ての中間セクタの角度は、必要であれば、単純な線形補間によって識別される。１ステップ：５００セクタは、現在の状況ではセクタ密度の目に視える変化を表すには十分に小さいと考えられ、したがって、精度の大きな損失を招くこともなく、中間値のための線形補間を使用しても差し支えない。
【００６４】
図４は、セクタ密度の形態における角度情報を図示している。この図は、セクタ密度（より正確に言えば、その逆数）を表す曲線を示している。Ｘ軸はセクタ番号を１６進数形式で示し、Ｙ軸は１つのセクタが有する角度を示している。
【００６５】
セクタ５００では、角度は１６進数表示で０ｘ３７６６（１４１８２）であり、したがって、１つのセクタの角度は、１６進数表示で１４１８２／５００＝２８．３６である。１６進数表示の角度０ｘ１００は、３６０°であるので、これは、図４のグラフからわかるように、１セクタ当たり２８．３６×３６０／２５６＝３９．８８°に等しい。以下、同様である。セクタ番号が、大きくなればなるほど、螺旋の半径は、大きくなるので、１つの回転内により多くのセクタが収まり（セクタ密度はより大きくなる。）、１つのセクタが占める角度は、より小さくなる。媒体の外周では、１セクタ当たり約１８°である。
【００６６】
セクタ密度、１セクタの占める角度、及び媒体の開始点に関連するセクタの絶対角との関係の更なる説明は以下のようになる。
【００６７】
本明細書で議論したセクタ密度という用語は、螺旋状トラックの１つの円周上に対応するデータセクタの数を意味する。半径が大きくなればなるほど（螺旋状トラックに沿って遠くなればなるほど）、より多くのデータセクタを適合させることができる。螺旋状トラック上の特定場所で１回転上に３０セクタが存在する場合（すなわち、この場合、セクタ密度は３０である）、１セクタの占める角度は、媒体上のこの点で３６０／３０＝１２°である。換言すれば、セクタ密度は、１セクタの占める角度と相関関係がある。セクタ密度は、特定場所で大きくなればなるほど、１セクタが占める角度は小さくなり、その逆もまたしかりである。
【００６８】
図４のＸ軸は、セクタ番号を示し、より小さい値は、媒体中心により近い場所を示し、より大きな値は、媒体の終了点（外縁）により近い場所を指示する。Ｙ軸は、当該位置での１セクタが占める角度を示している。
【００６９】
ＭＤＳの角度テーブルから、これを以下のように算出することができる（単純化のために１０進数を使用している。）。
【００７０】
（媒体の開始点からの相対的な）セクタＸの角度が、例えば、１４１８２であり、かつ、（ＭＤＳのファイル内の角度テーブルに従い）セクタＸ＋５００の角度が、２８３１７であれば、当該位置での１セクタが占める角度は、（２８３１７−１４１８２）／５００＝２８．２７である。
【００７１】
角度テーブルにおける１回転は、２５６という値で表されることに注意されたい。これは、１セクタの占める角度は、（２８．２７／２５６）×３６０＝３９．７５°であることを意味する。これは、正確に、図４のＹ軸に示される値である。セクタ密度に関して述べると、当該位置でのセクタ密度は、３６０／３９．７５＝９．０６、すなわち、螺旋に沿った全ての回転は、約９セクタを占めると言える。
【００７２】
セクタ密度が分かれば、角度テーブルを組み立てることができ、その逆もまたしかりである。すなわち、角度テーブルを有していれば、セクタ密度を得ることができる。したがって、１セクタが占める角度とセクタ密度とは、同一の対象、すなわち媒体トポロジーを有する２つの異なる表現（用語）である。
【００７３】
セクタ密度から角度を作成するためには、単純に角度テーブルのステップに１セクタが占める角度を乗算し、それにそれまでの絶対角度を加算すればよい。上述した例の数値を用いると、セクタＸの絶対角度が、１４１８２であれば、当該位置でのセクタ密度が、９．０６（１セクタ当たり２８．２７）であることが分かり、単に、１４１８２＋（５００×２８．２７）＝２８３１７を算出すればよい。
【００７４】
本発明は、回転媒体のイメージをコンピュータのハードドライブや半導体メモリ、又はネットワークにコピーする方法を提供する一方で、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ等のような他の記録可能な媒体にイメージをコピーすることもできる。本発明のこの実施形態は、記録可能媒体の物理的署名（Recordable Media Physical Signature；以下、「ＲＭＰＳ」という。）と呼称する。
【００７５】
ＲＭＰＳは、バーニングソフトに組み込んでもよく、これによりバーニングソフトが、ＭＤＳからコピーされるディスクの角度情報を読み出し、コピーされるディスクの物理的な署名情報が記録可能媒体に付加された記録可能媒体に書き込まれるデータの流れを変更することが可能である。後で、特殊なソフトウェアが、原媒体の正しい再生のために、この特殊な情報を使用することができる。
【００７６】
この実施形態に関し、ＲＭＰＳが適用されれば、特殊なファームウェアやソフトウェアが実行されていない場合にのみ、記録媒体上で認識されることに注意されたい。この特別なファームウェア又はソフトウェアがなければ、ユーザは、“ＮＥＥＤＳ＿ＥＭＵＬＡＴＩＯＮ”と記述した変更ラベルを見ることになり、これは、現在の媒体読出装置のファームウェア又はシステムソフトウェアではＲＭＰＳを理解できないこと、又はこの特徴が無効にされることを意味する。しかし、媒体読出装置のファームウェアで、又は特殊なソフトウェアによって、この特徴が有効にされると、ＲＭＰＳは、エンドユーザには透過性を有する。すなわち、エンドユーザは、原ラベル等を備えた原媒体の内容のみを見ることになる。このように媒体に対するＲＭＰＳの付加は、損失のデータ修正と思われる。
【００７７】
ＲＭＰＳは、損失が生じない方法でデータを媒体に付加することができる。なぜなら、ＲＭＰＳは、媒体上の幾つかの空領域（すなわち、ファイルシステムによって使用されない領域）を探し出したり、容易に圧縮できる均一なデータパターンを備えた幾つかの領域（すなわち、２０００ゼロバイト又はパターン０ｘＦＦを有する２０００バイト等）を探し出すからである。当該位置における原情報は、単に角度テーブルとともに媒体情報に付加され、ＲＭＰＳデータは、当該位置上で媒体に書き込まれる。後にその情報が、全ての必要な情報とともに媒体から読み出され、原データは、あたかも存在しなかったようにこの領域上に仮想的に復元される。
【００７８】
実際には、全ての媒体は、幾つかの空領域又は予約領域を有しており、したがって、この方法は、ほとんどの場合に利用可能である。十分な空領域が存在しない場合、ＲＭＰＳデータは、媒体の終了点（最終セクタ）を越えて書き込むことができ、それでも原データを復元することができる。
【００７９】
結論、効果、及び範囲
このように、本発明の方法は、媒体の動作の原型を損なうことなくその媒体挙動（内容、タイミング等）を正確に再現するのを可能にすることが理解できるはずであり、これは、媒体イメージを生成する他の方法の中でも、本発明のイメージフォーマット及び方法を特有なものにしている。
【００８０】
上述した記載は、多くの特殊性を含んでいるが、これらの特殊性は、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、むしろ本発明の実施形態を例示するためのものであると解釈すべきである。本発明の範囲を逸脱することなく、多くのその他の変形が可能である。いくつかの変形例を以下で説明する。
【００８１】
図２のダイアグラム及びそこに示される構成要素は、典型的なパーソナルコンピュータの構成要素である。しかしながら、本発明の方法を実行するための装置は、パーソナルコンピュータに限定されることはなく、回転媒体上で本発明方法を実行できる如何なる適切な１つ又は複数の装置にも適用できる。
【００８２】
データセクタの角度は、この実施形態で説明したように第１のデータセクタから測定されるものに限定されない。代わりに、データセクタの角度は、例えば、最終データセクタ、第１のデータセクタと最終データセクタとの間に存在するいずれかのデータセクタ、或いは螺旋状トラックに沿った他の適切な基準点から測定してもよい。特定のデータセクタがその参照点から測定される各々参照点の位置が既知である限り、１以上の参照点を使用することもできる。
【００８３】
上記記載は、イメージファイルが書き込まれる多くの異なるタイプの媒体を述べているが、本発明はイメージファイルをこれらの媒体に書き込むことに限定されない。代わりにイメージファイルは、まだ開発されていない媒体を含む如何なる適切な媒体に書き込むことが可能である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態によって決定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及び法的に等価なものによって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の方法ステップのフローチャートである。
【図２】本発明方法を実施するための種々のコンピュータ構成要素を示すダイアグラムである。
【図３】螺旋状トラック及び角度測定を示す回転媒体の図である。
【図４】角度チャートにおける情報のグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１０  送信ステップ
１１  測定ステップ
１２  算出ステップ
１３  整合ステップ
１４  格納ステップ
１５  複写ステップ
１６  コンピュータ
１７  処理装置
１８  システムメモリ
１９  ＲＡＭ
２０  ＲＯＭ
２１  ハ−ドドライブ
２２  ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ
２３  ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷドライブ
２４  フレキシブルドライブ
２５  広域ネットワーク（ＷＡＮ）
２６  域内ネットワーク（ＬＡＮ）
２７  モニタ
２８  マウス
２９  キーボード
３０  回転媒体
３１  螺旋状トラック
３２  第１のデータセクタ
３３  第２のデータセクタ
３４  第２のデータセクタ角
３５  第３のデータセクタ
３６  第３のデータセクタ角
３７  インターネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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