СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТУПА К ДИСКУ
DISC ACCESSING METHOD AND DEVICE

Изобретение касается способа доступа к носителю записей, который может быть либо записываемого, либо перезаписываемого типа, содержащего этапы:
- прием носителя записей,
- установление типа носителя записей и
- регулирующий доступ к носителю записей в зависимости от его типа.
Изобретение также касается устройства для доступа к носителю записей, который может быть либо записываемого, либо перезаписываемого типа, содержащего:
- принимающий блок для приема носителя записей,
- распознающий блок для установления типа носителя записей и
- блок управления доступом, который в зависимости от типа носителя регулирует к нему доступ.
Носители записей, например оптический диск, могут иметь предварительно записанную информацию, то есть типа «только для чтения» для пользователя, или могут быть записываемыми пользователем; причем носители записей, записываемые пользователем, могут быть, в частности, многократно записываемыми, в дальнейшем именуемые как перезаписываемые, или однократно записываемыми, в дальнейшем просто именуемые записываемыми. Примерами являются семейства носителей CD, DVD и BD, каждое со своими ROM, записываемой и перезаписываемой версиями: то есть CD-ROM, CD-R, CD-RW для семейства CD; DVD-ROM, DVD+R, DVD+RW для семейства DVD; BD-R и BD-RE для семейства BD. Записывающее/воспроизводящее устройство обычно должно предоставлять различные типы доступа к различным типам носителя записей, то есть доступ только на чтение для ROM; чтение и запись для записываемого; чтение, запись и стирание (или запись поверх имеющихся данных) для перезаписываемого. Чтобы сделать это, записывающему/воспроизводящему устройству, в том случае если носитель записей уже принят, прежде всего нужно установить тип носителя, ROM, записываемый или перезаписываемый: это действие выполняется под названием «распознавание диска». Тип носителя записей можно установить, обратившись к его физическим признакам; однако, в некоторых случаях информация о типе носителя записей может присутствовать на самом носителе записей в обычной области и/или в специальном информационном канале, поэтому записывающее/воспроизводящее устройство может установить тип носителя записей, запросив эту информацию у самого носителя записей. Как только записывающее/воспроизводящее устройство узнает тип носителя записей, то обращения к носителю записей управляются в зависимости от упомянутого типа, так как это имеет первостепенное значение для избежания неправильного использования носителя записей: операция записи не должна быть возможной на ROM, а операция стирания не должна быть возможной на записываемых или ROM дисках, как для того, чтобы предотвратить повреждение носителя записей, так и для того, чтобы не ввести в заблуждение пользователя о типе доступа, который фактически имеет место.
Необходимо отметить то, что управление доступом к носителю записей в зависимости от его типа имеет более широкое значение, чем просто предоставление или непредоставление, например, действия стирания, а в большей степени в обычном доступе к носителю записей в соответствии с правилами, определенными для этого типа носителя записей, касательно, например, зоны, куда можно или нельзя записывать пользовательские данные, или области данных о доступе (то есть список объектов, записанных на носитель записей, и указателей на упомянутые объекты) и так далее. Иногда это называется «форматированием» носителя записей, то есть размещение данных согласно предусмотренному формату для носителя записей. Следовательно, во время распознавания диска, если наблюдается, что данные уже расположены согласно предусмотренному формату для данного типа носителя записей, например информация о доступе присутствует в особой области, факт которой представляет собой особую привилегию предусмотренного формата для данного типа носителя записей, то это можно принять как указание, что носитель записей имеет данный тип, освобождаясь от необходимости обращаться к физическим признакам такого носителя записей.
Обращаясь, в частности, к оптическим дискам, принадлежащим к BD семейству, записываемого пользователем типа, в случае BD-R дисков, некоторые аспекты размещения данных определены в документе, названном «Системное описание формата записываемых дисков Blu-ray, Часть 1, Основные спецификации формата, версия 1.11, декабрь 2005». Предписано, что так называемая Зона Управления Временным Диском (ЗУВД, TDMA), содержащая данные о доступе, должна присутствовать в секторе ее060 в случае односторонних дисков или в ее0с0 в случае двусторонних дисков. Те же самые секторы резервируются согласно формату BD-RE. Поэтому, если присутствует ЗУВД, распознаваемая по своему специфическому TDMA содержимому (также определенному той же самой спецификацией), то такой диск можно распознать как записываемый BD.
Любую конкретную область на BD-R диске нельзя записать более одного раза. Это происходит потому, что при записи на чувствительный слой происходит необратимое изменение его состояния. В противоположность этому изменение состояния чувствительного слоя BD-RE обратимо, позволяя таким образом записывать BD-RE диск более одного раза. В случае BD-R диска блоки обновления TDMA записываются последовательно в зоне TDMA, тогда как в случае BD-RE диска так называемые блоки обновления ЗУД используются как управляющие данные, которые можно записывать в одну и ту же область много раз. Следует заметить, что блоки обновления ЗУД диска BD-RE никогда не располагают в зонах, начинающихся на ee060 (или ee0c0), которые соответствуют зонам, предназначенным зоне TDMA BD-R диска. Другими словами, согласно стандарту BD-RE эти зоны зарезервированы.
Следует заметить, что стандарт также предоставляет механизм, посредством которого записываемый BD диск можно использовать, как будто это перезаписываемый BD диск. Это достигнуто, используя так называемый Механизм Логической Записи поверх Имеющихся Данных (известный как Псевдозапись поверх Имеющихся Данных, ПЗИД, в Описании Мультимедийных Командных Установок для Blu-ray диска (ММК), например, предварительная версия 0.60, 14 августа 2005 г.). Конечно, так как изменение состояния чувствительного слоя в BD-R диске необратимо, то фактически Псевдозапись поверх Имеющихся Данных не перезаписывает ту же самую физическую область на диске. Вместо этого, когда приложение или главное устройство обеспечивает команду записи в уже записанную область, то операция ПЗИД позволяет дисководу записать новые данные в другую не записанную область. Такое перемещение записывается в так называемую таблицу дефектов, которая также используется для перемещения в случае неисправных зон.
Задача настоящего изобретения - обеспечить способ и устройство для организации доступа к носителю записей описанных в открывающем параграфе типов, которые позволяют более гибко использовать такой носитель записей.
Эта задача достигается, согласно изобретению, способом, заявленным в пункте 1 формулы изобретения, и устройством, заявленным в пункте 11 формулы изобретения.
Использование Перезаписываемого носителя записей перезаписываемого типа, как будто это записываемый тип, имеет несколько полезных применений.
Прежде всего изобретение можно применять для обеспечения уровня защиты данных, записанных на перезаписываемый носитель, от их непреднамеренного или нежелательного стирания, особенно, когда данные, записанные на носитель записей, предназначены для архивирования. Для некоторых типов носителей записей, например оптических дисков, это чрезвычайно интересно, так как гарантируется, что перезаписываемые носители записей сохраняют данные дольше, чем записываемые носители записей. Более того, изобретение можно применить для осуществления операции записи на перезаписываемый диск, которая должна быть выполнена при повышенной скорости, в тех случаях, когда диск обрабатывается, будто он записываемого типа, как будет подробно описано ниже. Кроме того, если бы стоимость перезаписываемых дисков становилась ниже стоимости записываемых дисков вследствие увеличенного объема продаж, то изобретение имело бы преимущество в использовании перезаписываемых дисков меньшей стоимости, которые можно использовать как записываемые диски в применениях, которые требуют использования записываемого диска.
Выгодные варианты реализации изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Чтобы разъяснить понимание изобретения и более полно объяснить, как изобретение можно привести в действие, ниже описаны ссылка, только в качестве примера, к следующим графическим материалам, на которых:
Фиг.1а изображает устройство для доступа к носителю записей, который может быть ROM, записываемого или перезаписываемого типа,
Фиг.1b изображает деталь устройства, показанного на Фиг.1, приспособленную согласно изобретению,
Фиг.2а и 2b схематически изображают место в памяти соответственно записываемого и перезаписываемого носителей записей, и
Фиг.3 изображает вариант осуществления способа, согласно настоящему изобретению, обращения к носителю записей перезаписываемого типа.
Фиг.1а изображает устройство для доступа к носителям записей, которыми могут быть ROM, записываемого или перезаписываемого типа. Один носитель 10 записей, который можно взять из группы носителей записей перезаписываемого типа 11 или из группы носителей записей записываемого типа 12, или даже из группы носителей записей типа 13 ROM, вставляется в устройство 14. Устройство содержит распознающий блок 15 для установления типа носителя 10 записей, то есть ROM, записываемый или перезаписываемый. Как только тип установлен, эта информация передается блоку 16 управления доступом, который в зависимости от типа носителя записей регулирует к нему доступ. Прежде всего это имеет значение для данных типов носителей записей, должны предоставляться только те виды доступа, которые физически совместимы с данными типами: доступы только чтения для ROM; чтения и записи на записываемый; чтения, записи и стирания для перезаписываемого. Причины, почему доступ на запись нельзя осуществлять на носитель записей типа ROM, а стирание нельзя пытаться произвести на ROM или записываемый носитель записей, состоят в том, что они в любом случае не привели бы к желаемому результату, тем самым, введя пользователя в заблуждение, и могут вызвать повреждение носителя записей и искажение данных, на нем записанных. Наоборот, в равной степени важно, чтобы предоставлялся доступ на запись к записываемому или перезаписываемому носителю записей, и стирание (запись поверх имеющихся данных) позволялось в случае перезаписываемого носителя записей, в противном случае эти носители записей не смогут использоваться в полной мере.
В дополнение, регулирование доступа к носителю записей в соответствии с его типом также означает, что когда данные записываются, они должны записываться согласно спецификации для соответствующего типа носителей записей, например куда пользовательские данные нужно или не нужно записывать, где и как следует записывать управляющую информацию, в частности информацию о доступе.
Это можно понять лучше при обращении к Фиг.2а и 2b, которые схематически изображают место в памяти соответственно записываемого и перезаписываемого носителей записей. На Фиг.2а представлено место в памяти записываемого носителя 20 записей, содержащее зону 21 пользовательских данных, зону 22 данных о доступе и одну или более резервных зон 23. Аналогично этому, на Фиг.2b представлено место в памяти записываемого носителя 25 записей, содержащее зону 26 пользовательских данных, зону 27 данных о доступе и одну или более резервных зон 28. В примере, изображенном в этом чертеже, зона 22 данных о доступе в области памяти записываемого носителя 20 записей располагается по адресам, которые в области памяти записываемого носителя 25 записей соответствуют резервной зоне 28; это случай, когда, например, рассматривается BD-R по сравнению с BD-RE.
Данные о доступе подразумеваются как данные, которые определяют наличие содержимого на диске, например каталог файлов с соответственными именами, начальными адресами и другими атрибутами.
Ниже даются некоторые подробности того, как информация о доступе записывается на BD-R и BD-RE.
BD-R диск может иметь много сессий с множеством дорожек. Записи на дорожках записываются в так называемую Информацию о Диапазоне Последовательной Записи (ИДПЗ, SRRI), где Диапазон Последовательной Записи (ДПЗ, RRI) является словом для «дорожки» в стандартах BD. SRRI вводится в так называемый блок обновления TDMS. TDMS означает Структура Управления Временным Диском (СУВД), а блоки обновления TDMS последовательно пишутся в TDMA, которая означает Зона Управления Временным Диском. «Временный» относится к тому факту, что диск не закрыт. При закрытии диска окончательная копия называется СУД (DMS), а зона, где она расположена - ЗУД (DMA).
Один блок обновления TDMS содержит 3 элемента:
TDDS (СОВД, Структура Определения Временного Диска),
SRRI (Информация о Диапазоне Последовательной Записи),
DFL (СНИ, Список дефектов).
TDDS содержит общую информацию о диске, включающую в себя указатели на DFL и SRRI, но также общую информацию, такую как «Область Логического Сектора под Номером 0 Зоны Пользовательских Данных», «Номер Последнего Логического Сектора Зоны Пользовательских Данных» или «Последний Записанный Адрес Зоны Пользовательских Данных». TDMA начинается в кластере по (шестнадцатиричному) адресу ее060. Каждый раз, когда SRRI или DFL обновляется, пишется новый блок обновления TDDS. На BD-RE зона, начинающаяся в кластере по (шестнадцатиричному) адресу ее060, зарезервирована.
BD-RE диск имеет структуру, названную DMS (СУД, Структура Управления Дефектами), которая аналогична TDMS на BD-R. DMS содержит 2 элемента:
DDS (СОД, Структуру Определения Диска),
DFL (Список дефектов).
DMS находится в ЗУД (DMA, Зона Управления Дефектами). Более точно: у диска есть четыре копии, названные DMA1, DMA2, DMA3,DMA4, в целях ошибкоустойчивости, по адресам как определено в Базовой Спецификации Формата. DMS не содержит ничего похожего на SRRI, потому что, согласно Базовой Спецификации Формата, BD-RE имеет только одну дорожку (о которой можно подумать, как о содержащейся в одной и единственной сессии и покрывающей всю Зону Пользовательских Данных). DDS имеет записи, подобные «Области Логического Сектора под Номером 0 Зоны Пользовательских Данных» и «Номеру Последнего Логического Сектора Зоны Пользовательских Данных». Такая концепция как Последний Записанный Адрес не охватывается, потому что BD-RE является произвольно перезаписываемым носителем, а уровень приложений (файловая система, формат видео и так далее) определяет, как использовать Зону Пользовательских Данных.
На уровне команд ММК можно запросить тот же самый вид информации для диска BD-RE, касающейся BD-R диска, например сколько дорожек и сессий (которая в этом случае всегда одна).
Фиг.1b схематично изображает как устройство, изображенное на Фиг.1а, приспособлено согласно изобретению: информация по типу носителя записей, который может быть записываемым, перезаписываемым или ROM и который обычно передается распознающим блоком 15 блоку 16 управления доступом, может при некоторых обстоятельствах блокироваться и приниматься за «записываемую». Понятно, что средство, которое блокирует (отменяет) тип носителя записей, может в равной степени быть реализовано программно, аппаратно или их сочетанием. Управляющий сигнал для блокировки типа носителя записей может быть выработан вне устройства, например, если устройство имеет форму дисковода оптических дисков, то упомянутый управляющий сигнал можно передать от прикладной программы, исходя из возможности, изъявленной пользователем.
Предпочтительно изобретение реализуется как часть программно-аппаратных средств в дисководе. В частности, команда Форматировать Блок выполнена с возможностью принимать типы форматов для BD записываемых носителей в случае Записываемого BD диска также как и в случае перезаписываемого BD диска. Форматировать Блок есть параметр (тип формата), определяющий логический формат, который дисковод должен записать на диск. Для неформатированных (то есть новых не бывших в употреблении) BD-RE дисков формат типа 32 (BD-R) был бы неприемлем. Однако согласно изобретению формат типа 32 сделан приемлемым для BD-RE диска.
В обычном дисководе, когда диск вставлен, то дисковод распознает тип диска, выполняя одно или несколько следующих действий:
- обращение к физическим признакам диска,
- запрос информации по типу диска с самого диска, если известно, что она присутствует на диске,
- просматривание присутствия или отсутствия некоторой управляющей информации в некоторых областях или в некоторых физических вариантах или
- просматривание того, что ранее записанная на диск информация соответствует конкретному типу и не соответствует другим типам дисков.
В случае последнего элемента примером является зона TDMA, упомянутая выше. Обычно, когда диск, вставленный в дисковод, является Перезаписываемым BD диском, то диск будет распознан как таковой по отсутствию данных в зоне данных TDMA. Подобным образом, при записи данных на перезаписываемый диск команда Форматировать Блок (будучи командой ММК), заданная дисководу приложением или главным устройством, будет иметь параметры, которые показывают, что вставленный на данный момент диск должен иметь формат BD-RE.
Фиг.3 изображает вариант реализации способа, согласно настоящему изобретению, доступа к носителю записей перезаписываемого типа. На первом этапе 101 принимается перезаписываемый носитель записей; на втором этапе 102 перезаписываемый носитель записей распознается; на третьем этапе 103 дисковод переопределяет информацию касательно типа носителя записей, являющегося перезаписываемым, и регулирует доступ к носителю записей, как будто он записываемого типа, например, в случае BD это позволяет приложению или главному устройству форматировать Перезаписываемый BD диск (то есть физический BD-RE диск), как будто он является записываемым BD. Другими словами, команда Форматировать Блок, данная дисководу приложением или главным устройством, будет иметь параметры, которые определяют, что дисковод должен форматировать диск логическим BD-R форматом, даже если в дисковод вставлен физический BD-RE диск. Таким образом, дисковод после этого будет «видеть» или «обрабатывать» носитель как форматированный Записываемый BD диск.
В частности, это значит, что Перезаписываемый BD диск «форматирован» посредством записи некоторых управляющих данных, шаблон TDMA, в заранее заданную зону, зону TDMA, на Перезаписываемый BD диск, что обычно было прерогативой для Записываемого диска. В случае однослойного диска шаблон TDMA пишется по адресу ее060, в случае двухслойного диска шаблон TDMA пишется по адресу ее0с0. Очевидно, что данные могут быть написаны в другую зону диска в зависимости от обычно используемой зоны для запоминания этой информации на стандартный Записываемый BD диск. Таким образом, перезаписываемый диск отформатирован как записываемый.
После повторной загрузки такого диска в такой же или схожий дисковод, диск, в соответствие с использованным алгоритмом распознавания, может быть распознан как BD-R. Дело обстоит так, если дисковод проверяет соответствующий адрес для определения, присутствует ли шаблон TDMA, и если шаблон TDMA присутствует, то дисковод делает вывод о том, что диск является BD-RE. Когда дисковод сталкивается с физическим BD-RE, который до этого был отформатирован как записываемый, то возможны некоторые режимы.
Согласно варианту осуществления изобретения, функциональные возможности дисковода реализованы так, что они предотвращают переформатирование такого диска с помощью очередной команды Форматировать Блок. В этом случае дисковод не принимает очередные команды Форматировать Блок, поэтому диск невозможно переформатировать, точно также как для настоящих BD-R дисков. Этот вариант осуществления можно применять, например, для реализации уровня защиты данных, записанных на диск от их непреднамеренного, неконтролируемого или нежелательного изменения.
Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, функциональные возможности дисковода реализованы так, что они позволяют переформатировать с помощью очередной команды Форматировать Блок, возможно, на основании подтверждения от пользователя. Другими словами, условие, при котором BD становится перезаписываемым диском, возникает, когда BD-R можно восстановить так, чтобы данные, содержащиеся на диске, можно было записать поверх уже имеющихся данных в последнюю ячейку, делая тем самым диск повторно используемым. В этом случае поведение дисковода в отношении переформатирования отличается в случае (1) истинных Записываемых BD дисков, которые никогда нельзя переформатировать, и (2) в случае Перезаписываемых BD дисков, форматированных как Записываемый BD, который можно впоследствии переформатировать. Другими словами, будучи однажды отформатированным как BD-R, диск можно переформатировать снова как BD-RE. Поэтому устройству нужно позволить различать перезаписываемую природу диска от способа, как диск был отформатирован.
Для этого переформатирования доступны все команды форматирования BD-R (определенные в ММК), так как дисковод обрабатывает диск как BD-R. Это включает в себя форматирование типа 0, которое дает формат по умолчанию для BD-R диска. Следует заметить, что на неформатированном BD-RE диске или BD-RE диске уже с BD-RE форматом форматирование типа 0 привел бы к BD-RE формату по умолчанию.
Это обеспечивает преимущество для усовершенствования приложения, например, в случае программы системы программного обеспечения, работающей на компьютере, у которого есть функциональные средства записи данных на оптический диск. Например, Nero Burning ROM представляет собой приложение, которое может использоваться для копирования пользовательских документов или фотографий на DVD или создания аудио CD с любимой музыкой пользователя. Когда разработчик приложения, такого как Nero Burning ROM, желает расширить программу для поддержки Blu-ray дисков, тогда изобретение позволяет разработчику испытывать новую поддержку для BD-R дисков, используя диски BD-RE, будто они BD-K диски, так что разработчику не нужно выбрасывать диски, записанные полностью или неправильно. Это делается возможным благодаря тому факту, что изобретение позволяет переформатировать BD-RE диски, форматированные как BD-R.
Устройство можно приспособить переформатировать BD-RE диск, заранее форматированный как записываемый, посредством физического стирания данных о доступе, которые записаны на диск, то есть в зону TDMA, либо, в качестве альтернативы, посредством логического стирания данных о доступе, которые записаны на диск, то есть с помощью перемещения зоны, куда записаны данные о доступе.
На практике устройство можно выполнить с возможностью запоминания NWA (Следующего Записываемого Адреса, СЗА), относящегося к адресу кластера, где записанная зона переходит в незаписанную зону. Устройство может обнаружить конец управляющих структур (таких как зона TDMA), читая, а не ища переход от записанного к незаписанному. При переформатировании устройство может записать новую начальную структуру управляющих данных (такую как блок обновления TDMA) и NWA как адрес, сразу следующий за первым блоком обновления.
Как будет принято во внимание из вышесказанного, приложениям или главным устройствам, которые желают использовать формат Записываемого BD на диск, больше не нужно использовать Записываемый BD носитель, а могут также использовать в дисководе Перезаписываемый BD носитель.
Кроме того, изобретение имеет преимущество потенциально производить операцию записи на Перезаписываемый диск, которая должна выполняться при повышенной скорости, когда диск обрабатывается как Записываемый. Фактически, если Перезаписываемый BD диск записывается только один раз, то нет необходимости стирать какие-нибудь записанные метки, и поэтому скорость записи диска может быть увеличена. Это происходит потому, что этап стирания ранее записанных меток является фактором ограничения скорости записи (то есть во время стирания некристаллическая метка будет переходить в кристаллическое состояние, а скорость, при которой это происходит, будет зависеть от физических свойств слоя, куда производится запись). На как таковой Перезаписываемый BD диск, форматированный для перезаписываемого использования, можно писать на первой скорости «Х», в то время как на Перезаписываемый BD диск, форматированный для записываемого использования, можно писать на второй скорости, например, «2Х» (при условии, конечно, что этот диск пустой). Это делается возможным за счет пропускания действия стирания (которое стирает существующие данные) перед записью или освобождения от необходимости держать лазер на уровне стирания между последовательными метками. Также возможно то, что записывание BD-RE диска без стирания, то есть логический формат BD-R, может быть быстрее, чем запись физического (то есть реального) BD-R диска.
Нужно отметить, что упомянутые выше варианты реализации лишь иллюстрируют, нежели чем ограничивают изобретение, и что квалифицированные специалисты в данной области техники смогут разработать много альтернативных вариантов осуществления, не выходя за рамки прилагаемой формулы изобретения. Слово «содержащий» не исключает присутствия элементов или этапов, отличных от тех, которые внесены в пункт формулы изобретения, «один» не исключает множественности, а единственный процессор или иной блок могут выполнять функции нескольких блоков, перечисленных в формуле изобретения. Любые ссылочные знаки в формуле изобретения не будут толковаться, чтобы ограничить область применения.