ディスク装置、データ書込方法及びデータ読出方法
【課題】高倍速記録又は再生をすることができるディスク装置、データ読み出し方法及びデータ書き込み方法を提供する。
【解決手段】ディスク装置1bは、ディスクから読み出したデータをデコード処理するデコード回路15と、デコードしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファ14と、データ・バッファ14にユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路31とを有する。アドレス生成回路31は、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成する。
【解決手段】ディスク装置1bは、ディスクから読み出したデータをデコード処理するデコード回路15と、デコードしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファ14と、データ・バッファ14にユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路31とを有する。アドレス生成回路31は、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスク装置、データ書込方法及びデータ読出方法に関し、特に、ユーザ・データ方向と記録データ方向が異なる構成を有するディスクを扱うディスク装置、並びにそのデータ書込方法及びデータ読出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
CD、CD−R/RW、CD−ROMなどのいわゆる第1世代の光ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)などのいわゆる第2世代光ディスクに次いで、光源波長を405nm(青紫色)に短波長化したいわゆる第3世代光ディスクと呼ばれるブルーレイディスクが開発されている。ブルーレイディスクは、光源波長の短波長化の他、対物レンズの開口数NA(numerical aperture)を0.85に高め、ビーム・スポット面積をDVDに比して1/5程度に縮めることで、DVDの約5倍の面記録密度で記録マークを読み書き可能となっている。さらに、ディスク基板上に相変化記録層を設け、この上に0.1mmの透明なカバー層で覆うことでディスクとレーザ光の光軸との相対的な傾きによる収差を低減する構造が取られている。
【0003】
ブルーレイディスクのデータ構成は規格により以下のように定められている。図17は、ブルーレイディスクのデータ構成を説明する図である。ブルーレイ規格においては、ディスク301には、記録データがRUB(Recording Unit Block)302と呼ばれる単位を1記録単位として記録される(以下クラスタともいう)。RUB302は、ランイン(Run-in)303、ランアウト(Run-out)305と呼ばれるデータ上書きのためのバッファ領域、ギャップ領域と、これらの領域間に配置されるフィジカルクラスタ(Physical Cluster)304とからなる。ランイン303は2760cbs(channel bits)、ランアウト305は1104cbsからなり、フィジカルクラスタ304は1932cbs×496frames=958272cbsからなる。ランイン303及びランアウト305を合わせると2フレーム(後述するレコーディング・フレーム(Recording Frame))分のチャネルビット長となる。フィジカルクラスタ304は、ユーザ・データ、及びディスクのアドレス情報などを含むBIS(Burst indicator subcode)からなる。
【0004】
フィジカルクラスタ304は、496のレコーディング・フレーム306から構成される。各レコーディング・レーム306の先頭にはシンク領域(frame sync)が配置される。こうして、フィジカルクラスタ304を構成する496のレコーディング・フレームと、ランイン303及びランアウト305の2フレームとを合わせた498フレームから1RUB302が構成される。
【0005】
レコーディング・フレーム306は1932チャネルビットで構成され、17PP(Parity Preserve/Prohibit RMTR)変調されている。これを復調した復調後のデータから、DSV(Digital Sum Value)制御(dc-control)ビットが削除されて、ECCクラスタが得られる。
【0006】
図18は、ECCクラスタのフォーマットを示す模式図である。ECCクラスタ401には、496フレームからなり、ユーザ・データ402、ECCパリティ404とBIS403とが含まれる。ユーザ・データ402、ECCパリティ404を抜き出したものが、LDC(long distance code)クラスタであり、496フレームのうち64フレームがECCパリティ404である。また、BIS403を抜き出したものがBISクラスタとなる。
【0007】
BISクラスタは、ディスクのアドレス情報を含む。BISクラスタのアドレス情報(9byte)は、ECCクラスタの496フレームが16分割され、31フレーム毎のアドレスユニット(Address Unit)とされた当該アドレス・ユニット毎に割り当てられる。BISとしては3フレームで9bytes(1フレーム当たり3bytes)揃うが、アドレスは最初の4bytesに含まれる。したがって、各アドレス・ユニットの最初の2フレームを取得することで、各アドレス・ユニットのアドレス情報(アドレス・ユニット・ナンバ)を得ることができる。BISクラスタは、デ・インタリーブされることでBISブロックと呼ばれるフォーマットとなる。また、LDCクラスタもデ・インタリーブされることで、LDCブロックと呼ばれるフォーマットとなる。
【0008】
図19はLDCブロック501を示す模式図である。このLDCブロックは、図18に示すECCクラスタからユーザ・データ402、ECCパリティ404部分を抜き出し、横方向(1フレーム)152byte、縦方向496フレームとなったデータについてデ・インタリーブされたものである。デ・インタリーブは、2段階で行なわれる。先ず、2フレーム毎に、シフト量を3バイトずつ増加させて紙面右方向にローテーションする。次に偶数フレームの各バイトを奇数フレームの各バイト間に挿入する。これにより、横方向(1フレーム)が2倍の304byte、縦方向が半分の248フレームからなるデータとすることで完了する。
【0009】
図19において、LDCブロック501のうちECCパリティ503を除いた部分がデータ・ブロック(data block)502とよばれ、1データ・ブロックは、32セクタ(Sec0〜Sec31)で構成される。1セクタは2048bytesのユーザ・データ504と4bytesのEDC(error detecting code)505の2052bytesからなる。記録を行うデータの並び順方向をレコーディング・フレーム方向Pとし、ユーザ・データとしての並び順方向をユーザ・データ方向Qとすると、レコーディング・フレーム方向Pは紙面横方向(行方向)、ユーザ・データ方向Qは紙面縦方向(列方向)となり、データの記録方向とユーザ・データの並び順は、異なる方向となっている。
【0010】
1セクタは、ユーザ・データ方向Qに、216bytesのユーザ・データが折り返して配置される。詳細には、ユーザ・データ504は1列(216bytes)毎にレコーディング・フレーム方向Pに順に配列される構造となっている。よって、2052bytesの1セクタSecは、ユーザ・データ方向Qに9列と1/2列となる。4bytesのEDC505は各セクタSecにおいて2048bytesのユーザ・データ504の最後に配置されるため、最初のセクタのセクタ番号を0(Sec0)とすると、偶数番号セクタのEDC505は、248フレームの途中の位置に存在することとなる。
【0011】
図20は、ユーザ・データとアドレス情報とからRUBを生成するまでの各データのエンコード順序を示す図である。LDCクラスタとBISクラスタとは別々に生成される。LDCクラスタD6は以下のように生成される。すなわち、ユーザ・データD1にEDCが付加されて(ステップSP1)データ・フレームD2とされる。EDC付加処理は、セクタSec毎に行われ、1セクタ分のデータをユーザ・データ方向Qに所定の演算を施すことでEDCが付加された状態のセクタSecを得ることができる。
【0012】
EDCが付加されたEDC付加データ(Data Frame)D2にスクランブル処理を施して(ステップSP2)スクランブル済データ(Scrambled Data Frame)D3とする。スクランブル処理は、EDCが付加された1セクタ、2052bytesのデータを、ユーザ・データ方向Qの順に所定の演算を施すことで行なわれる。そして、このスクランブル済データD3を行列再配置し(ステップSP3)データ・ブロックD4とする(ステップSP4)。次に、データ・ブロックD4に対し、ECCパリティを付加して(ステップSP4)LDCブロックD5を生成し、これに上述のインタリーブを施して(ステップSP5)LDCクラスタD6を得る。
【0013】
一方、BISクラスタD11の生成においては、先ず、ユーザ・コントロール・データD8をインタリーブし(ステップSP6)、アドレス・ユニット・ナンバD7にECCを付加してインタリーブし(ステップSP7)、これらのデータからアクセス・ブロック(Access Block)D9を生成する。このアクセス・ブロックD9にBIS ECCを付加して(ステップSP8)BISブロックD10を生成し、これにインタリーブを施して(ステップSP9)BISクラスタD11を得る。
【0014】
そして、LDCクラスタD6及びBISクラスタD11を結合して(ステップSP10)ECCクラスタD12とし、このECCクラスタD12に同期信号(frame sync)及びDSV制御ビットを付加して(ステップSP11)フィジカルクラスタD13を生成する。このフィジカルクラスタD13に対し、ランイン及びランアウトを付加し、更に17PP変調を施す(ステップSP12)ことで、495のレコーディング・フレームD143とその前後にランインD141及びランアウトD142が配置されたRUBD14を生成する。
【0015】
ところで、図19に示したように、各セクタにおいて付加されるEDC505は、セクタ毎にユーザ・データ方向Qの順に所定の演算を施すことで得られるものである。また、図19に示すスクランブル回路601においては、EDCが付加された一のセクタの2052bytes毎に、各データのユーザ・データ方向Qの順に対してのスクランブル値Skを出力するものであり、スクランブル処理に際してもユーザ・データ方向Qの順にスクランブル済データが得られることとなる。
【0016】
一方で、ディスクに対するデータの記録方向は、レコーディング・フレーム方向Pであり、この方向Pの順にデータを変調する必要がある。言い換えると、少なくとも変調前までには、データの並び順をユーザ・データ方向Qからレコーディング・フレーム方向Pの順に並び替えて出力することが必要となる。
【0017】
これに対し、上述したEDC505は、ユーザ・データの最後に付加される構成を有し、偶数セクタにおいては、EDC505は、ユーザ・データ方向Qの途中に配置される構成を有する。よって、EDC付加データを例えばレコーディング・フレーム方向Pにデータを転送しようとすると、偶数番号セクタにおいては、全てのデータが揃わないうちにEDCを転送しなければならないことになるが、EDC505は、1セクタのユーザ・データに対して所定の演算を行なって得るものであるため、ユーザ・データが全て揃わない状態でEDC505を求めることは通常は不可能である。また、スクランブル処理においても、上述のようにセクタ毎のEDC付加データのユーザ・データ方向Qの順にスクランブル値が算出されるため、レコーディング・フレーム方向Pの順にスクランブル済データを獲得しようとすると、すなわち、レコーディング・フレームPの順にスクランブル処理を行う場合、216bytesに1byte(216回に1回)の割合でユーザ・データをスクランブル回路101に入力することとなる。なお、奇数番セクタにおいては、最初の折り返しは、108byteとなる。
【0018】
従って、EDC付加処理、スクランブル処理、ECC付加処理などのエンコードを予め行っておき、その後、レコーディング・フレーム方向にデータを転送する必要がある。ここで、EDC付加処理、スクランブル処理、ECC付加処理などのエンコード処理を施したユーザ・データがアドレスの小さい方からデータ・バッファ内にバッファされているとすると、レコーディング・フレーム方向にデータを転送しようとすると例えば216bytesとびのアドレスへのアクセスが必要となる。よって、ランダムアクセスが可能なデータ・バッファが必要となる。しかしながら、データ・バッファとして、SDRAM(シンクロナスDRAM)等のランダムアクセスを高速に行うことに不向きな記憶装置で構成した場合、ランダムアクセスを高速にすることができず、高倍速記録の障害となる。
【0019】
上述のように、ブルーレイディスクにおいては、EDCを生成する際の順序及びスクランブル処理する順序であるユーザ・データ方向Qとは異なるレコーディング・フレーム方向Pへのデータ転送が必要である。つまり、少なくとも、記録単位の1RUBのユーザ・データについて、EDCの付加及びスクランブルを行い(パスS1)、その後、ユーザ・データ方向Qのデータをレコーディング・フレーム方向Pで読み出す処理(パスS2)を必要とする。このように2パスでエンコードすることが必須である構成上、データ・バッファはEDC、ECCを含んで最小2クラスタ(1クラスタは75391bytes)以上の容量が必要となる。一般的にこのようなデータ・バッファはメモリで構成されるが、DRAMで構成した場合、ランダムアクセスにより高倍速記録に追従できるデータ転送レートを確保することができず、高倍速記録を実行することができない。また、SDRAM等をユーザデータ・バッファとして用いた場合、バースト転送等を使用することで、連続したアドレスであればある程度のデータを高速転送することが可能であると考えられるが上述の通り、レコーディング・フレーム方向Pのデータ転送には高速ランダムアクセスが必要なため、高倍速記録が困難である。
【0020】
一方、データ・バッファをSRAMなどのランダムアクセスを高速に行えるような記憶装置で構成すれば、ランダムアクセスを実行しても高い転送レートでのデータ供給が可能であるものの、コストが大幅に増大することとなり現実的でない。
【0021】
そこで、特許文献1においては、大量データに対するランダムアクセスの発生による転送レートの低下を抑制し、高倍速記録を可能とするに適したスクランブル処理、エンコード処理が可能となるエンコード装置が開示されている。
【0022】
図21は、特許文献1に記載のエンコード装置及びこれを有する記録システムを示す模式図である。図21に示すように、特許文献1に記載のシステム101は、記録装置103と、記録装置103に対しユーザ・データを転送するホスト102とから構成される。ホスト102は、例えばAV(audio- visual)システム又はパーソナル・コンピュータ(PC)等であって、記録装置103に対し、ユーザ・データの記録を指示したり、ディスクに記録されているデータの読み出し指示をするものである。
【0023】
記録装置103は、ユーザ・データをエンコードするエンコード装置110と、エンコードしたユーザ・データに対し必要に応じてその他の付加情報を統合する統合部201と、統合部201にて統合されたデータの変調をする変調部202と、変調データに基づき記録動作を制御するディスクコントローラ203と、ディスク204とを有する。統合部で統合されるその他の付加データは、ブルーレイディスクであればアドレス情報(BIS)等である。
【0024】
エンコード装置110は、ホスト102から転送されるユーザ・データにEDC付加、スクランブル処理、ECC付加等の変調前の処理がなされたデータを演算済データとして出力する。ブルーレイディスクであれば、エンコード装置110は、スクランブル処理後のスクランブル済データ(図18のD3参照)及びECCを統合部201に出力する。統合部201は、スクランブル済みデータD3に対し行列再配置をし、ECCを付加してインタリーブをしてECCクラスタ(図18のD6参照)とする。
【0025】
また、図示しないBISを生成する他のエンコード装置(BIS用エンコード装置)において、ユーザ・コントロール・データ及びアドレス・ユニット・ナンバ(図18のD7、D8参照)からアクセス・ブロック(図18のD9参照)を生成し、またBISECCを生成する(図18のD10参照)。そして、当該BIS用エンコード装置からアクセス・ブロック及びBISECCが統合部201へ供給され、BISブロック(図18のD10参照)を生成し、更にこれをインタリーブしてBISクラスタ(図20のD11参照)とする。そして、LDCクラスタとBISクラスタとを結合してECCクラスタ(図18のD12参照)とし、フレームシンク、DSV制御ビットを付加してフィジカルクラスタ(図18のD13参照)として変調部102へ供給する。
【0026】
変調部202は、レコーディング・フレームを17PP変調すると共にランイン及びランアウトを付加して、レコーディングユニットブロックRUB(図18のD14参照)を生成し、ディスクコントローラ203へ供給する。ディスクコントローラ203は、このRUBを1記録単位としてディスク204へデータの記録を実行する。
【0027】
エンコード装置110は、ホスト101から転送されるユーザ・データをバッファリングするデータ・バッファ111、及びこのデータ・バッファ111からのデータの読み出しを制御するバッファ・コントローラ112を有する。また、バッファ・コントローラ112から読み出されたユーザ・データからEDCを生成するEDC生成部113、及びEDC生成部113にて生成されたEDCを一時保持するEDCバッファ114を有する。さらに、データ・バッファ111からのユーザ・データとEDCバッファ114に保持されているEDCとを統合する統合部15、EDCが付加されたデータ(以下、EDC付加データという)をスクランブル処理するスクランブル回路116、及びスクランブル回路116により生成されたスクランブル値を保持するスクランブル・バッファ117を有する。さらにまた、スクランブル回路116にてスクランブルされたデータ(以下、スクランブル済データという)からECCを生成するECC生成部118、及びECC生成部118により生成されたECCを一時保持するECCバッファ119を有する。
【0028】
また、バッファ・コントローラ112によりデータ・バッファ111から読み出されたユーザ・データに対しEDCバッファ114に保持されているEDCを所定のタイミングで読み出し付加してEDC付加データとする統合部120、統合部120により統合されたEDC付加データを一時記憶する置き換えバッファ121、及び置き換えバッファ121により置き換えられたEDC付加データに対し、スクランブル・バッファ117に保持されているスクランブル中間値を使用してスクランブル処理を施したスクランブル済データを生成するスクランブル回路122を有する。そして、ECCバッファ119からのECCとスクランブル回路122からのスクランブル済データとが上述の統合部201に供給さる。
【0029】
ここで、この特許文献1においては、EDC生成部113、統合部115、スクランブル回路116及びECC生成部118から第1の順序演算部が構成され、ユーザ・データ方向におけるデータ処理を行う。また、EDCバッファ114、スクランブル・バッファ117及びECCバッファ119から演算値保持部が構成される。更に、スクランブル回路122は、第2の順序演算部として第1の順序演算部による演算結果を利用してディスクのデータ記録方向であるレコーディング・フレーム方向Pの順にデータ処理を行う回路である。更に、バッファ・コントローラ112及び統合部120は、バースト転送における先頭アドレスを指定したり、EDCバッファ114からのEDC読み出しタイミングを制御する制御部として機能する。
【0030】
また、特許文献1にかかるエンコード装置110におけるデータ・バッファ111は、SDRAM等、リフレッシュ動作が必要であって、ランダムアクセス及びバースト転送が可能なメモリから構成される。以下の説明においては、SDRAMとして説明する。SDRAMは、連続したアドレスに限り、ランダムアクセスに比べ高速にアクセス可能なDRAMであり、バースト転送機能を利用すれば高速データ転送が可能となり、SRAM等の高速ランダムアクセス可能なメモリに比してコストを低減することができる。
【0031】
また、置き換えバッファ121は、リフレッシュ動作が不要であって、ランダムアクセス可能なメモリから構成される。以下の説明においてはSRAMとして説明するが、高速にランダムアクセス可能であれば、SRAMに限らない。この置き換えバッファ121は、ユーザ・データ方向Qのデータをレコーディング・フレーム方向Pのデータに置き換えるために設けるものであり、レコーディング・フレーム方向Pの順にEDC付加データを高速転送可能である。ここで、ブルーレイディスクであれば、1記録単位を処理単位としてエンコードされ、エンコード処理は上述のように、ユーザ・データ方向QにEDC付加、スクランブル及びECC付加処理(パスS1)の後、一旦、1記録単位を並び換えてレコーディング・フレーム方向Pの順にデータ転送する(パスS2)ことが必要になり、SRAM等の高速ランダムアクセス可能な高価なメモリが1記録単位分、実際にパスS1及びパスS2の処理を同時並列して行うため、2記録単位以上の記憶容量を有する。これに対し、本実施の形態においては、データ・バッファ111からユーザ・データ方向のバーストサイズのデータを、レコーディング・フレーム方向にデータが揃うようバースト転送を繰り返す手法により、置き換えバッファ121の記憶容量を1記録単位未満とするものである。
【0032】
このため、スクランブル中間値によってレコーディング・フレーム毎のスクランブルを併用する。これらのことから、レコーディング・フレーム毎のアクセス及びスクランブルを高速に実行することができ、データ・バッファにDRAMを使用して低コストでかつ高倍速記録が可能なデータのエンコードを実現するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0033】
【特許文献1】特開2006−244631号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0034】
ところで、ディスク記録密度の高密度化、ディスクドライブ・インターフェースの高速化、およびディスク・コンテンツ内容の複雑化・多様化に伴い市場からブルーレイディスク・ドライブの動作速度として高倍速アクセスの要求(必要性)が高まってきた。
【0035】
しかしながら、上記特許文献1に記載のエンコード装置においては、データ読み出し時には、ブルーレイディスクから読み出したデータを、誤り検出、デ・スクランブル処理等した後、置き換えバッファを介して一旦データ・バッファであるSDRMに保存する。なお、その後、SDRAMから後段の回路にデータ・転送される。また、データ書き込み時には、データ・バッファ(SDRAM)からバースト転送により置き換えバッファにデータ転送し、その後、スクランブル処理等した後、ディスクに書き込まれる。
【0036】
図22及び図23は、特許文献1にかかるシステムのそれぞれデータ読み出し時及びデータ書き込み時のデータの流れを示す図である。図22に示すように、記録方向のデータは、行方向に304列、列方向に8バイトの大きさで、置き換えバッファに転送される。置き換えバッファでは、今度は、ユーザ・データ方向、言い換えると列方向に、8バイトずつ読み出し、それをSDRAMに転送する。1データ・ブロックは、列方向216バイト×行方向304バイトのデータであり、SDRAMに転送される8バイトのデータは、216バイト置きのデータとなる。したがって、例えば、1ページ、列方向が512バイトのSDRAMを使用している場合は、1ページの同一カラムには、2または3回のバースト転送しか行なうことができない。このため、2又は3回のバースト転送毎に、転送を終了するプリチャージコマンドをSDRAMに発行する必要がある。つまり、置き換えバッファを介してSDRAMと転送を行う場合、SDRAMのロウアドレスが頻繁に変り、その都度、転送も終了させる必要がある。このため、オーバーヘッドが増大し、ブルーレイディスク・ドライブの動作速度として高倍速を実現できないという問題点がある。
【0037】
また、図23に示すように、SDRAMから置き換えバッファにユーザ・データをバースト転送する場合も同様である。ユーザ・データ方向の8バイトのデータを、216バイト置きに読み出し、置き換えバッファに転送することになるため、同じく、列方向が512バイトのSDRAMを使用する場合、ページチェンジによって1ロウあたり、2又は3回しか読み出すことができず、頻繁にプリチャージコマンドを発行する必要があり、オーバーヘッドを少なくすることができない。
【0038】
このように、ブルーレイディスクにおいては、記録方向とユーザ・データ方向が異なるため、データの並び替え動作が必要となる。SRAMで構成される置き換えバッファのサイズは、できる限り小さい方がよいため、SDRAMのアクセスにおいてバースト長を長くすることは困難である。また、上記のように、頻繁に転送を終了させなければならず、データ転送が非効率となり、ドライブとしての動作速度が遅いという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【0039】
本発明に係るデータ読み出し方法は、ディスクからユーザ・データを読み出しデ・スクランブルするデ・スクランブル工程と、前記デ・スクランブルしたユーザ・データを一旦データ・バッファに格納する格納工程と、前記データ・バッファから前記ユーザ・データをホストに転送する転送工程とを有し、前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
【0040】
前記格納工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みする、ものである。
【0041】
本発明に係るデータ書き込み方法は、データ・バッファからユーザ・データを読み出す読み出し工程と、読み出したユーザ・データをスクランブル処理するスクランブル工程と、スクランブルしたユーザ・データをディスクに書き込み書き込む工程とを有し、前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、前記読み出し工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出すものである。
【0042】
本発明に係るディスク再生装置は、ディスクから読み出したデータをデ・スクランブルするデ・スクランブル回路と、デ・スクランブルしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファと、前記データ・バッファにユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路とを有し、前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成するものである。
【0043】
本発明に係るディスク記録装置は、複数のバンクを有し、ユーザ・データを格納するデータ・バッファと、前記データ・バッファから読み出した前記ユーザ・データをスクランブルするスクランブル回路と、前記データ・バッファからユーザ・データを読み出すためのアドレスを生成するアドレス生成回路とを有し、前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成するものである。
【0044】
本発明においては、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするか、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出すことにより、ページチェンジによるデータ転送終了回数が減り、オーバーヘッドを削減することができる。この時のオーバーヘッドとは、ページチェンジの時に行なう必要があるプリチャージコマンドを発行するのに必要な時間、プリチャージコマンド発行後にメモリをアクティブにするためにアクティブコマンドを発行するまでに待たなければならない時間、並びにアクティブコマンドを発行するのに必要な時間及びアクティブコマンド発行後からメモリをアクセスするまでに待たなければならない時間の合計を示す。
【発明の効果】
【0045】
本発明によれば、高倍速記録又は再生をすることができるディスク装置、データ読み出し方法及びデータ書き込み方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】ブルーレイディスクのデータフォーマットを説明する図である。
【図2】ブルーレイディスクのデータフォーマットの詳細を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかるディスク記録装置1aを示す図である。
【図4】本実施の形態にかかるディスク再生装置1bを示す図である。
【図5】置き換えバッファを示す図である。
【図6】置き換えバッファ12及びデータ・バッファ14を示す図である。
【図7】BANK0の拡大図を示す。
【図8】ディスクから置き換えバッファ12を介してデータ・バッファ14にデータを書き込む方法を示す模式図である。
【図9】データ・バッファ14から置き換えバッファを介してディスクにデータを書き込む方法を示す模式図である。
【図10】本発明の実施の形態にかかる効果を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【図12】特許文献1にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【図13】本発明の実施の形態にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【図14】特許文献1にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【図15A】本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法を示す図である。
【図15B】本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法の他の例を示す図である。
【図16】特許文献1のコマンド生成方法を示すフローチャートである。
【図17】ブルーレイディスクのデータ構成を説明する図である。
【図18】ECCクラスタのフォーマットを示す模式図である
【図19】LDCブロック501を示す模式図である。
【図20】ユーザ・データとアドレス情報とからRUBを生成するまでの各データのエンコード順序を示す図である
【図21】特許文献1に記載のエンコード装置及びこれを有する記録システムを示す模式図である。
【図22】特許文献1にかかるシステムのデータ読み出し時のデータの流れを示す図である。
【図23】特許文献1にかかるシステムのデータ書き込み時のデータの流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、高倍速記録再生が可能な光ディスク装置に適用したものである。本実施の形態においては、光ディスク装の一例として、ブルーレイディスク装置について説明するが、その他DVD等の他の光ディスク装置であっても同様に適用することができる。
【0048】
上述したように、ブルーレイディスクにおいては、記録方向と、ユーザ・データ方向が異なる。そこで、本実施の形態にかかるディスク記録装置について説明する前に、まず、ブルーレイディスクのデータフォーマットについて説明する。
【0049】
図1は、ブルーレイディスクのデータフォーマットを説明する図である。上述したように、1データ・ブロックは、32セクタから構成される。ユーザ・データ方向とは、データとして意味をなす並び順である。図1に示すように、ユーザ・データは、列方向である場合、記録方向は、行方向となり、ユーザ・データ方向と直交する関係にある。このため、再生時には、記録方向の順で読み出されたユーザ・データはデータ・バッファに転送する前に、ユーザ・データ方向の並び順に変換する必要がある。また、記録時においては、データ・バッファから転送されるユーザ・データ方向のユーザ・データを記録方向に変換してからディスクに記録する。
【0050】
図2は、ブルーレイディスクのデータフォーマットの詳細を示す図である。1データ・ブロックは、32セクタからなり、1セクタは2048バイトのデータに4バイトのEDCが付加されたものである。このため、1セクタの終了は、列の途中となり、2セクタでちょうど19列となる。
【0051】
図3は、本実施の形態にかかるディスク記録装置を示す図である。図3に示すように、ディスク記録装置1aは、ディスク2、RF3、ホスト4、及びエンコード装置5を有する。エンコード装置5は、エンコード回路11、置き換えバッファ12、バッファ・コントローラ13及びデータ・バッファ14を有する。バッファ・コントローラ13は、アドレス設定レジスタ21、アドレスコントローラ22及びFIFO23を有する。アドレスコントローラ22は、アドレス生成回路31、アドレス変換回路32及びコマンド生成回路33を有する。ここで、データ・バッファ14は、複数のバンクを有し、ホスト4から転送されるユーザ・データをユーザ・データ方向に格納する。エンコード回路11は、データ・バッファ14から読み出したユーザ・データをスクランブルする。アドレス生成回路31は、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成する。コマンド生成回路33は、複数のバンクの同一列に順にアクセスするためのSDRAMコマンドを生成する。これにより、エンコード装置5は、データ・バッファ14にSDRAMを使用しつつ、高倍速記録・再生が可能となる。
【0052】
以下、本実施の形態にかかるディスク記録装置1aについて詳細に説明する。図3に示すように、ディスク記録装置1aは、ホスト4からのデータをエンコード装置5のデータ・バッファ14に転送する。ユーザ・データは、置き換えバッファにより記録方向に変換され、エンコード回路11によりスクランブル処理等のエンコード処理がなされた後、このエンコードされたユーザ・データに対し必要に応じてその他の付加情報を統合し、統合されたデータが変調され、RF3によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、ディスク2に書き込まれる。上記の統合されるその他の付加データは、ブルーレイディスクであればアドレス情報(BIS)等である。
【0053】
データ・バッファ14は、SDRAMからなり、本実施の形態においては、4つのバンクを有するものとして説明する。
【0054】
エンコード装置5において、データ・バッファ14に格納されたユーザ・データ方向のユーザ・データは、バッファ・コントローラ13により、置き換えバッファ12に転送される。後述する置き換えバッファ12により、ユーザ・データ方向のユーザ・データを記録方向に変換して、エンコード回路でエンコード処理され、RF3に出力される。なお、本実施の形態においては、エンコード処理前に、ユーザ・データ方向を記録方向に変換するものとして説明するが、エンコード処理後、又はエンコード処理中に、置き換えバッファ12を使用してユーザ・データ方向を記録方向に変換してもよい。
【0055】
バッファ・コントローラ13において、アドレス設定レジスタ21は、アドレス生成回路31にアドレスの初期値を設定する。FIFO23は、置き換えバッファ12とSDRAMの間でのデータ転送において、タイミングを調整する一時的なバッファである。
アドレスコントローラ22において、アドレス生成回路31は、Blu−ray規格による図2に示したディスク・データをSDRAMに転送するためのアドレスを生成する回路であり、8バイト長のバースト転送のためのアドレスを216アドレス間隔で生成する。本実施の形態においては、アドレスがSDRAMのカラムアドレスサイズを超える場合は、バンクアドレスを変えて、次のバンクのアドレスを生成する。アドレス生成回路の動作については、後述する。コマンド生成回路33は、ロウアドレスが変更になる毎に各バンクをプリチャージするプリチャージコマンドを発行する。本実施の形態においては、アドレス生成回路31により生成された8バイト長のデータをバーストデータと定義すると、216バイト飛びのアドレスの2から3つのバーストデータを1バンク目の1行目に記録した後、次のバーストデータを2行目に記録するのではなく、2バンク目の1行目に同様に2から3つ記録する。そして、バンク3、バンク4の1行目にも同様に記録し終わったら、1バンク目の2行目にデータを記録すべく、プリチャージを実行する。コマンド生成回路33は、このタイミングで全バンクのプリチャージコマンドを発行する。アドレス変換回路32は、カラムアドレスがページサイズを超えた場合にロウアドレスの替わりにバンクアドレスを更新するための回路である。ここで、ページサイズとは、1バンクの1列を指し、1バンク内でロウアドレスを変更することをページチェンジという。
【0056】
図3に示すのは、ディスクにユーザ・データを記録するディスク記録装置1aであるが、図4は、本実施の形態にかかるディスク再生装置1bを示す図である。ディスク記録装置1aにおいては、エンコード回路11であったのに対し、ディスク再生装置1bでは、デコード回路15である点が異なる。その他の構成は、ディスク記録装置1aと同様である。
【0057】
ディスク2から読み出された記録方向のユーザ・データは、RF3により高周波のアナログ信号からディジタル信号に変換された後、エンコード装置5に入力される。そして、デコード回路15においてデ・スクランブル等のデコード処理された後、置き換えバッファ12により、記録方向のユーザ・データがユーザ・データ方向に8バイトずつ216バイト飛びに読み出されてデータ・バッファ14に転送される。データ・バッファ14に格納されたユーザ・データは、ユーザ・データ方向のデータとしてホスト4に転送される。なお、ここでは、デコード処理後に、置き換えバッファ12により、記録方向のユーザ・データをユーザ・データ方向に変換するものとして説明しているが、デコード処理前又はデコード処理中に、記録方向のユーザ・データを、ユーザ・データ方向に変換するようにしてもよい。
【0058】
以下の説明においては、ディスク再生装置1bについて説明するが、ディスク記録装置1aにおいても同様である。
【0059】
図5は、置き換えバッファを示す図である。図5に示すように、置き換えバッファは、8×304バイトのSRAMから構成される。置き換えバッファ12には、ユーザ・データ方向8バイトのデータが列方向に格納され、216バイト飛びに8バイトずつ行方向に格納される。ここで、列方向がユーザ・データ方向であり、行方向がデータ記録方向となっている。
【0060】
図6は、置き換えバッファ12及びデータ・バッファ14を示す図である。また、図7は、BANK0の拡大図を示す。ユーザ・データ方向に8バイトずつ(置き換えバッファ12の縦方向に8バイトずつ)、記録方向に304列(置き換えバッファの横方向に304バイト)格納されたユーザ・データは、1列8バイト毎に、データ・バッファ14に書き込まれる。本実施の形態にかかるデータ・バッファ14は、1バンクが512バイト(行)×8192バイト(列)の大きさで、4バンクから構成されているものとする。
【0061】
ここで、本実施の形態においては、1バンクにユーザ・データ方向にデータを書き込むのではなく、4バンク全体として、ユーザ・データ方向にデータを書き込む。すなわち、バンクBANK0〜BNAK3から構成されるとすると、先ず、BANK0の1行目に(1)で示すデータd0〜d7の8バイトのユーザ・データが書き込まれる。次に、(2)で示すデータd216〜d223の8バイトのデータがd0から216バイト飛んだ位置に書き込まれる。次に、(3)で示すデータ432〜d439の8バイトのデータが書き込まれる。1ページは、512バイトであるため、次の(4)で示すデータd648〜d655の8バイトのデータは、BANK0に記録することができない。そこで、次のBANK1の1行目に(4)のデータが書き込まれる。こうして、BANK1には、(4)、(5)の8バイトのデータが書き込まれ、次のBANK2には、(6)〜(8)の8バイトのデータが書き込まれ、最後のBANK3に(9)(10)のデータが書き込まれる。その次の8バイトのデータは、再びBANK0の2行目に書き込まれる。
【0062】
図8は、再生時のデータの流れを示す図であって、ディスクから置き換えバッファ12を介してデータ・バッファ14にデータを書き込む方法を示す模式図である。1データ・ブロックは、置き換えバッファ12を介して、データ・バッファ14の全バンクの同一列に書き込まれた後、次の列に書き込まれる。これに対し、上述したように、従来は図22に示すように、各バンクの各列毎にデータが書き込まれ、バンクが一杯になると、次のバンクの1行目からデータが書き込まれる。本実施の形態においては、全バンクの同一行にユーザ・データを書き込んでいくため、BANK0にアクティベートを実施し(BANK0をアクティブコマンドによりアクティブにし)、BANK0の列方向にデータを書き込んでいく。その後、BANK0へのデータ書き込み中にBANK1のアクティベートを実施し、BANK0への書き込み終了に続いてBANK1の列方向に書き込みを行う。BANK2、BANK3も同様に同一列に書き込みが終了したら、全バンクに対して、プリチャージを実施し、再び4バンク分の次の列にデータを書き込む。このことにより、従来と比べて、各バンクに1回のアクティベートにつきデータ転送する回数が1/4となるため、本実施の形態においては、アクティベート及びプリチャージコマンドにかかる時間を1/4にすることができ、高倍速再生が可能となる。
【0063】
図9は、記録時のデータの流れを示す図であって、データ・バッファ14から置き換えバッファを介してディスクにデータを書き込む方法を示す模式図である。記録時も再生時と同様である。データ・バッファ14からデータを読み出す際は、4バンク分の同一列よりユーザ・データを読み出した後、次の行のユーザ・データを読み出すことを繰り返す。したがって、図23に示す記録方法と比べると、次の行のユーザ・データを読み出すためのアクティベート及びプリチャージコマンドの発行が1/4で済み、高倍速記録が可能となる。
【0064】
図10は、本実施の形態にかかる効果を示す図である。図10(a)に示すのは、特許文献1に記載の従来のバンクアクセス方法であり、図10(b)に示すのは、本実施の形態にかかるバンクアクセス方法である。また、図11及び図12は、それぞれ本実施の形態及び特許文献1にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【0065】
図10(a)に示すように、特許文献1に記載のバンクアクセス方法においては、ユーザ・データ方向の8バイト、216バイトアドレス飛びのデータにアクセスする場合、3アクセスしたら、ロウアドレスを変更する。すなわち、1ページのカラムアドレスを超えるアドレスのデータにアクセスするときには、ロウアドレスを変更して転送する必要があり、このためプリチャージ(PR)が発生する。これにより、ページ転送の間にオーバーヘッド(2)が発生する。ここで、プリチャージを行うと、再びアクティブコマンドを発生する必要がある。すなわち、同一バンクにおいて、ロウアドレスを変更する場合、プリチャージとバンクのアクティベートが必要となる。これにより、ページ転送(ロウアドレスチェンジ)の間に、オーバヘッド(2)と共にオーバーヘッド(3)が発生する。より詳細には、図12に示すように、ロウアドレスを変更する毎に、オーバーヘッド(2)−1、(2)−2、(2)−3が発生している。全64クロックのうちデータ転送以外のクロックは24クロックであり、その割合は、37.5%を占める。
【0066】
これに対し、本実施の形態においては、図10(b)に示すように、カラムアドレスを超えるアドレスのデータにアクセスするときには、バンクアドレスを変えて転送し、4バンク使い切ったら、ロウアドレスを変更する。バンクアドレスの更新時には次のバンクに対するアクティブが事前に必要となるが、現在のバンクのデータ転送中にアクティブを行うことで、転送の継続が可能となるため、ページ転送間では、図10(a)で発生していた、オーバーヘッド(2)および(3)が発生ない。これにより、高倍速記録再生が可能となる。
【0067】
より詳細には、図11に示すように、AC41からR/W42までは、アクティベートしてから実際にバッファにアクセスできるようになるまでの時間(オーバーヘッド(1))を示す。ただし、AC43に示すように、バンク0のデータ転送中にNOPの代わりにバンク1をアクティブにすることで、ページチェンジ時のバンクアクティベートにかかる待ち時間を削減し、かつ転送が継続するのでプリチャージの待ち時間も削減することができる。この場合、全46クロックのうちデータ転送以外のクロックは6クロックであり、その割合は13%となる。よって、特許文献1に比して極めて効率がよいことがわかる。
【0068】
なお、図10において、AC、NOP、R/W、PRは、SDRAMに対するコマンドを示す。ACは、アクティブコマンド発生によりバンクをアクティブにし、R/Wは、リード又はライトコマンドにより、SDRAMにアクセスし、PRは、プリチャージコマンドにバンクのプリチャージをする。NOPは、SDRAMに命令を与えないこと(No Operation)を示す。バッファ・コントローラ13は、このコマンドをSDRAMに送ることでSDRAMの制御をする。なお、AC、R/W、PRなどのコマンドは即座に有効になるのではなく、SDRAMのスペックに従った時間経過後に有効になる。この期間、NOPコマンド等で待ち時間を作る。例えば、ACの後に続く2つのNOPはACが有効になる間の待ち時間を生成している。
【0069】
また、図10において、R/W後のNOPをSDRAMが受け取ったとき、SDRAMは新たな命令を受けていないのでカラムアドレスをインクリメントしながらR/Wの転送を継続して行う動作を実施する。このような1回のR/W及び複数のNOPで転送される処理を通常、バースト転送と呼ぶ。
【0070】
次に、アドレス生成回路31の動作について詳細に説明する。ここでは、比較のため、特許文献1のアドレス生成方法と比較しながら説明する。図13は、本実施の形態にかかるアドレス生成方法、図14は、特許文献1にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【0071】
図13に示すように、本実施の形態においては、先ず、置き換えバッファ12のロウ方向にユーザ・データを8バイト分読み出し、データ・バッファ14に転送する(ステップS1)。次に、データ・バッファ14のカラムアドレス+216が512以上か否かを判定する(ステップS2)。512未満の場合は、そのままバンクアドレスを変更することなく、同一バンクのカラムアドレスにデータを書き込む(ステップS4)
【0072】
一方、カラムアドレス+216が512以上の場合は、バンクを変更するため、バンクアドレスを1つインクリメントする(ステップS3)。次に、カラムアドレスを更新する(ステップS4)。カラムアドレスは、(カラムアドレス+216)mod512により更新することができる。そして、4バンク全て使用すると(ステップS5:Yes)、ロウアドレスをインクリメントする(ステップS6)。4バンク使い切ってない場合は、ステップS1からの処理を繰り返す。
【0073】
一方、図14に示すように、特許文献1のアドレス生成方法においては、先ず、同様に、置き換えバッファのロウ方向に8バイトのデータを読み出してデータ・バッファに転送する(ステップS101)。次に、データ・バッファのカラムアドレス+216が512以上のとき(ステップS102:Yes)、データ・バッファのロウアドレスをインクリメントする(ステップS103)。そして、カラムアドレスを、(カラムアドレス+216)mod512に更新する(ステップS104)。そして、1バンク分アドレスを使いきったら(ステップS105:Yes)。データ・バッファのバンクドレスをインクリメントする(ステップS106)。
【0074】
このように、本実施の形態においては、カラムアドレス→バンクアドレスをインクリメントしながら、4バンク分のカラムアドレス(512×4)を使いきってから、ロウアドレスをインクリメントするのに対し、特許文献1の方法では、1バンク分のカラムアドレスを使い切ったら、ロウアドレスをインクリメントし、1バンク分のロウアドレスを使いきって、最後にバンクアドレスをインクリメントする。
【0075】
次に、コマンド生成方法について説明する。図15Aは、本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法、図16は、特許文献1のコマンド生成方法を示すフローチャートである。図15に示すように、本実施の形態にかかるコマンド生成回路33は、先ず、バンク0をアクティブにするために、アクティブコマンドを発行する(ステップS11)。次に、再生時には、8バイトのユーザ・データをデータ・バッファに書き込む。記録時には、8バイトのユーザ・データを読み出す(ステップS12)。
【0076】
次に、データ・バッファのカラムアドレス+216が、512より小さい場合は、ステップS12を繰り返す。512より大きい場合は、4バンク分終了したか否かを確かめる(ステップS14)。4バンク分終了していない場合は、ステップS11からの処理を繰り返す。ここで、ステップS11において、本実施の形態においては、前のバンクのカラムアドレスを使い切る前に、次のバンクのアクティブコマンドを発行する。上述のように、アクティブコマンドが実際にSDRAMで有効となるためには、ある程度の時間を要する。そこで、前バンクのデータ転送中にアクティブコマンドを発行しておくことで、前バンクの転送と切れ目なく、次のバンクのデータ転送を行うことができる。
【0077】
一方、4バンク分の記録又は再生が完了している場合は、プリチャージコマンドを発行する(ステップS15)。これにより、次のロウアドレスへのアクセスが可能となる。そして、以上の処理を、1クラスタ分のデータ転送終了まで繰り返す(ステップS16)。
【0078】
なお、アクティブコマンドにより全バンクをアクティブにしてもよい。図15Bは、本実施の形態にかかる変形例のコマンド生成方法を示す図である。図15Bに示すように、ステップS11のアクティブコマンド発行では、全バンクをアクティブにするコマンドを発行する。これにより、4バンクへのデータ転送が終了するまで、アクティブコマンドを発行する必要がなくなる(ステップS14:No)。その他の手順は、図15Aに示す手順と同様である。
【0079】
一方、特許文献1のコマンド発行方法においては、図16に示すように、先ず、本実施の形態と同様、アクティブコマンドを発行する(ステップS111)。次に、8バイト分のデータを記録又は読み出しする(ステップS112)。そして、カラムアドレス+216が512を超えるまでステップS112を繰り返す(ステップS113)。カラムアドレス+216が、512を超えた場合、プリチャージコマンドを発行する(ステップS114)。これにより、同一バンクの次のロウアドレスへのアクセスが可能となる。以上の処理を1クラスタ分のデータ転送完了まで繰り返す。なお、1つのバンクにおけるロウアドレスを使い切ったら、次のバンクへのアクセスを開始する。
【0080】
ここで、特許文献1の方法において、プリチャージコマンドが有効となるには待ち時間が発生する。すなわち、BANK0の例えば1列目にデータを書き込みならが、BANK0にプリチャージコマンドを発行するということは不可能である。これに対し、本実施の形態においては、特許文献1の方法と比べて、バンクの切り替えが頻繁に発生するが、上記のように、バンクの切り替え時のアクティブコマンドについては、BANK0にデータを記録又は読み出ししている間にBANK1のバンクをアクティブにすることができる。つまり、BANK0を使用しながら、BANK1をアクティベートしておくことが可能である。よって、全バンクの同一列にデータ転送してから、全バンクの次の列にデータ転送するという本実施の形態にかかる記録再生装置では、高倍速記録が可能となる。
【0081】
以上説明したように、本実施の形態においては、1つのバンクを順次プリチャージしてアクセスする従来の方法とは異なり、全バンクのロウアドレスにアクセスする。そして、全バンクの同一ロウアドレスを使い切った時点でプリチャージコマンドを発行して、次のロウアドレスにアクセスする。こうすることにより、プリチャージコマンドの発行回数を、例えば4バンク構成のSDRAMを使用した場合、1/4に減らすことができ、バンクアクティベートの待ち時間も1/4に減らすことができるため、高倍速記録及び再生が可能となる。
【0082】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【0083】
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【0084】
1a ディスク記録装置
1b ディスク再生装置
2 ディスク
3 RF
4 ホスト
5 エンコード装置
11 エンコード回路
12 置き換えバッファ
13 バッファ・コントローラ
14 データ・バッファ
15 デコード回路
21 アドレス設定レジスタ
22 アドレスコントローラ
23 FIFO
31 アドレス生成回路
32 アドレス変換回路
33 コマンド生成回路
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスク装置、データ書込方法及びデータ読出方法に関し、特に、ユーザ・データ方向と記録データ方向が異なる構成を有するディスクを扱うディスク装置、並びにそのデータ書込方法及びデータ読出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
CD、CD−R/RW、CD−ROMなどのいわゆる第1世代の光ディスク、DVD(Digital Versatile Disc)などのいわゆる第2世代光ディスクに次いで、光源波長を405nm(青紫色)に短波長化したいわゆる第3世代光ディスクと呼ばれるブルーレイディスクが開発されている。ブルーレイディスクは、光源波長の短波長化の他、対物レンズの開口数NA(numerical aperture)を0.85に高め、ビーム・スポット面積をDVDに比して1/5程度に縮めることで、DVDの約5倍の面記録密度で記録マークを読み書き可能となっている。さらに、ディスク基板上に相変化記録層を設け、この上に0.1mmの透明なカバー層で覆うことでディスクとレーザ光の光軸との相対的な傾きによる収差を低減する構造が取られている。
【0003】
ブルーレイディスクのデータ構成は規格により以下のように定められている。図17は、ブルーレイディスクのデータ構成を説明する図である。ブルーレイ規格においては、ディスク301には、記録データがRUB(Recording Unit Block)302と呼ばれる単位を1記録単位として記録される(以下クラスタともいう)。RUB302は、ランイン(Run-in)303、ランアウト(Run-out)305と呼ばれるデータ上書きのためのバッファ領域、ギャップ領域と、これらの領域間に配置されるフィジカルクラスタ(Physical Cluster)304とからなる。ランイン303は2760cbs(channel bits)、ランアウト305は1104cbsからなり、フィジカルクラスタ304は1932cbs×496frames=958272cbsからなる。ランイン303及びランアウト305を合わせると2フレーム(後述するレコーディング・フレーム(Recording Frame))分のチャネルビット長となる。フィジカルクラスタ304は、ユーザ・データ、及びディスクのアドレス情報などを含むBIS(Burst indicator subcode)からなる。
【0004】
フィジカルクラスタ304は、496のレコーディング・フレーム306から構成される。各レコーディング・レーム306の先頭にはシンク領域(frame sync)が配置される。こうして、フィジカルクラスタ304を構成する496のレコーディング・フレームと、ランイン303及びランアウト305の2フレームとを合わせた498フレームから1RUB302が構成される。
【0005】
レコーディング・フレーム306は1932チャネルビットで構成され、17PP(Parity Preserve/Prohibit RMTR)変調されている。これを復調した復調後のデータから、DSV(Digital Sum Value)制御(dc-control)ビットが削除されて、ECCクラスタが得られる。
【0006】
図18は、ECCクラスタのフォーマットを示す模式図である。ECCクラスタ401には、496フレームからなり、ユーザ・データ402、ECCパリティ404とBIS403とが含まれる。ユーザ・データ402、ECCパリティ404を抜き出したものが、LDC(long distance code)クラスタであり、496フレームのうち64フレームがECCパリティ404である。また、BIS403を抜き出したものがBISクラスタとなる。
【0007】
BISクラスタは、ディスクのアドレス情報を含む。BISクラスタのアドレス情報(9byte)は、ECCクラスタの496フレームが16分割され、31フレーム毎のアドレスユニット(Address Unit)とされた当該アドレス・ユニット毎に割り当てられる。BISとしては3フレームで9bytes(1フレーム当たり3bytes)揃うが、アドレスは最初の4bytesに含まれる。したがって、各アドレス・ユニットの最初の2フレームを取得することで、各アドレス・ユニットのアドレス情報(アドレス・ユニット・ナンバ)を得ることができる。BISクラスタは、デ・インタリーブされることでBISブロックと呼ばれるフォーマットとなる。また、LDCクラスタもデ・インタリーブされることで、LDCブロックと呼ばれるフォーマットとなる。
【0008】
図19はLDCブロック501を示す模式図である。このLDCブロックは、図18に示すECCクラスタからユーザ・データ402、ECCパリティ404部分を抜き出し、横方向(1フレーム)152byte、縦方向496フレームとなったデータについてデ・インタリーブされたものである。デ・インタリーブは、2段階で行なわれる。先ず、2フレーム毎に、シフト量を3バイトずつ増加させて紙面右方向にローテーションする。次に偶数フレームの各バイトを奇数フレームの各バイト間に挿入する。これにより、横方向(1フレーム)が2倍の304byte、縦方向が半分の248フレームからなるデータとすることで完了する。
【0009】
図19において、LDCブロック501のうちECCパリティ503を除いた部分がデータ・ブロック(data block)502とよばれ、1データ・ブロックは、32セクタ(Sec0〜Sec31)で構成される。1セクタは2048bytesのユーザ・データ504と4bytesのEDC(error detecting code)505の2052bytesからなる。記録を行うデータの並び順方向をレコーディング・フレーム方向Pとし、ユーザ・データとしての並び順方向をユーザ・データ方向Qとすると、レコーディング・フレーム方向Pは紙面横方向(行方向)、ユーザ・データ方向Qは紙面縦方向(列方向)となり、データの記録方向とユーザ・データの並び順は、異なる方向となっている。
【0010】
1セクタは、ユーザ・データ方向Qに、216bytesのユーザ・データが折り返して配置される。詳細には、ユーザ・データ504は1列(216bytes)毎にレコーディング・フレーム方向Pに順に配列される構造となっている。よって、2052bytesの1セクタSecは、ユーザ・データ方向Qに9列と1/2列となる。4bytesのEDC505は各セクタSecにおいて2048bytesのユーザ・データ504の最後に配置されるため、最初のセクタのセクタ番号を0(Sec0)とすると、偶数番号セクタのEDC505は、248フレームの途中の位置に存在することとなる。
【0011】
図20は、ユーザ・データとアドレス情報とからRUBを生成するまでの各データのエンコード順序を示す図である。LDCクラスタとBISクラスタとは別々に生成される。LDCクラスタD6は以下のように生成される。すなわち、ユーザ・データD1にEDCが付加されて(ステップSP1)データ・フレームD2とされる。EDC付加処理は、セクタSec毎に行われ、1セクタ分のデータをユーザ・データ方向Qに所定の演算を施すことでEDCが付加された状態のセクタSecを得ることができる。
【0012】
EDCが付加されたEDC付加データ(Data Frame)D2にスクランブル処理を施して(ステップSP2)スクランブル済データ(Scrambled Data Frame)D3とする。スクランブル処理は、EDCが付加された1セクタ、2052bytesのデータを、ユーザ・データ方向Qの順に所定の演算を施すことで行なわれる。そして、このスクランブル済データD3を行列再配置し(ステップSP3)データ・ブロックD4とする(ステップSP4)。次に、データ・ブロックD4に対し、ECCパリティを付加して(ステップSP4)LDCブロックD5を生成し、これに上述のインタリーブを施して(ステップSP5)LDCクラスタD6を得る。
【0013】
一方、BISクラスタD11の生成においては、先ず、ユーザ・コントロール・データD8をインタリーブし(ステップSP6)、アドレス・ユニット・ナンバD7にECCを付加してインタリーブし(ステップSP7)、これらのデータからアクセス・ブロック(Access Block)D9を生成する。このアクセス・ブロックD9にBIS ECCを付加して(ステップSP8)BISブロックD10を生成し、これにインタリーブを施して(ステップSP9)BISクラスタD11を得る。
【0014】
そして、LDCクラスタD6及びBISクラスタD11を結合して(ステップSP10)ECCクラスタD12とし、このECCクラスタD12に同期信号(frame sync)及びDSV制御ビットを付加して(ステップSP11)フィジカルクラスタD13を生成する。このフィジカルクラスタD13に対し、ランイン及びランアウトを付加し、更に17PP変調を施す(ステップSP12)ことで、495のレコーディング・フレームD143とその前後にランインD141及びランアウトD142が配置されたRUBD14を生成する。
【0015】
ところで、図19に示したように、各セクタにおいて付加されるEDC505は、セクタ毎にユーザ・データ方向Qの順に所定の演算を施すことで得られるものである。また、図19に示すスクランブル回路601においては、EDCが付加された一のセクタの2052bytes毎に、各データのユーザ・データ方向Qの順に対してのスクランブル値Skを出力するものであり、スクランブル処理に際してもユーザ・データ方向Qの順にスクランブル済データが得られることとなる。
【0016】
一方で、ディスクに対するデータの記録方向は、レコーディング・フレーム方向Pであり、この方向Pの順にデータを変調する必要がある。言い換えると、少なくとも変調前までには、データの並び順をユーザ・データ方向Qからレコーディング・フレーム方向Pの順に並び替えて出力することが必要となる。
【0017】
これに対し、上述したEDC505は、ユーザ・データの最後に付加される構成を有し、偶数セクタにおいては、EDC505は、ユーザ・データ方向Qの途中に配置される構成を有する。よって、EDC付加データを例えばレコーディング・フレーム方向Pにデータを転送しようとすると、偶数番号セクタにおいては、全てのデータが揃わないうちにEDCを転送しなければならないことになるが、EDC505は、1セクタのユーザ・データに対して所定の演算を行なって得るものであるため、ユーザ・データが全て揃わない状態でEDC505を求めることは通常は不可能である。また、スクランブル処理においても、上述のようにセクタ毎のEDC付加データのユーザ・データ方向Qの順にスクランブル値が算出されるため、レコーディング・フレーム方向Pの順にスクランブル済データを獲得しようとすると、すなわち、レコーディング・フレームPの順にスクランブル処理を行う場合、216bytesに1byte(216回に1回)の割合でユーザ・データをスクランブル回路101に入力することとなる。なお、奇数番セクタにおいては、最初の折り返しは、108byteとなる。
【0018】
従って、EDC付加処理、スクランブル処理、ECC付加処理などのエンコードを予め行っておき、その後、レコーディング・フレーム方向にデータを転送する必要がある。ここで、EDC付加処理、スクランブル処理、ECC付加処理などのエンコード処理を施したユーザ・データがアドレスの小さい方からデータ・バッファ内にバッファされているとすると、レコーディング・フレーム方向にデータを転送しようとすると例えば216bytesとびのアドレスへのアクセスが必要となる。よって、ランダムアクセスが可能なデータ・バッファが必要となる。しかしながら、データ・バッファとして、SDRAM(シンクロナスDRAM)等のランダムアクセスを高速に行うことに不向きな記憶装置で構成した場合、ランダムアクセスを高速にすることができず、高倍速記録の障害となる。
【0019】
上述のように、ブルーレイディスクにおいては、EDCを生成する際の順序及びスクランブル処理する順序であるユーザ・データ方向Qとは異なるレコーディング・フレーム方向Pへのデータ転送が必要である。つまり、少なくとも、記録単位の1RUBのユーザ・データについて、EDCの付加及びスクランブルを行い(パスS1)、その後、ユーザ・データ方向Qのデータをレコーディング・フレーム方向Pで読み出す処理(パスS2)を必要とする。このように2パスでエンコードすることが必須である構成上、データ・バッファはEDC、ECCを含んで最小2クラスタ(1クラスタは75391bytes)以上の容量が必要となる。一般的にこのようなデータ・バッファはメモリで構成されるが、DRAMで構成した場合、ランダムアクセスにより高倍速記録に追従できるデータ転送レートを確保することができず、高倍速記録を実行することができない。また、SDRAM等をユーザデータ・バッファとして用いた場合、バースト転送等を使用することで、連続したアドレスであればある程度のデータを高速転送することが可能であると考えられるが上述の通り、レコーディング・フレーム方向Pのデータ転送には高速ランダムアクセスが必要なため、高倍速記録が困難である。
【0020】
一方、データ・バッファをSRAMなどのランダムアクセスを高速に行えるような記憶装置で構成すれば、ランダムアクセスを実行しても高い転送レートでのデータ供給が可能であるものの、コストが大幅に増大することとなり現実的でない。
【0021】
そこで、特許文献1においては、大量データに対するランダムアクセスの発生による転送レートの低下を抑制し、高倍速記録を可能とするに適したスクランブル処理、エンコード処理が可能となるエンコード装置が開示されている。
【0022】
図21は、特許文献1に記載のエンコード装置及びこれを有する記録システムを示す模式図である。図21に示すように、特許文献1に記載のシステム101は、記録装置103と、記録装置103に対しユーザ・データを転送するホスト102とから構成される。ホスト102は、例えばAV(audio- visual)システム又はパーソナル・コンピュータ(PC)等であって、記録装置103に対し、ユーザ・データの記録を指示したり、ディスクに記録されているデータの読み出し指示をするものである。
【0023】
記録装置103は、ユーザ・データをエンコードするエンコード装置110と、エンコードしたユーザ・データに対し必要に応じてその他の付加情報を統合する統合部201と、統合部201にて統合されたデータの変調をする変調部202と、変調データに基づき記録動作を制御するディスクコントローラ203と、ディスク204とを有する。統合部で統合されるその他の付加データは、ブルーレイディスクであればアドレス情報(BIS)等である。
【0024】
エンコード装置110は、ホスト102から転送されるユーザ・データにEDC付加、スクランブル処理、ECC付加等の変調前の処理がなされたデータを演算済データとして出力する。ブルーレイディスクであれば、エンコード装置110は、スクランブル処理後のスクランブル済データ(図18のD3参照)及びECCを統合部201に出力する。統合部201は、スクランブル済みデータD3に対し行列再配置をし、ECCを付加してインタリーブをしてECCクラスタ(図18のD6参照)とする。
【0025】
また、図示しないBISを生成する他のエンコード装置(BIS用エンコード装置)において、ユーザ・コントロール・データ及びアドレス・ユニット・ナンバ(図18のD7、D8参照)からアクセス・ブロック(図18のD9参照)を生成し、またBISECCを生成する(図18のD10参照)。そして、当該BIS用エンコード装置からアクセス・ブロック及びBISECCが統合部201へ供給され、BISブロック(図18のD10参照)を生成し、更にこれをインタリーブしてBISクラスタ(図20のD11参照)とする。そして、LDCクラスタとBISクラスタとを結合してECCクラスタ(図18のD12参照)とし、フレームシンク、DSV制御ビットを付加してフィジカルクラスタ(図18のD13参照)として変調部102へ供給する。
【0026】
変調部202は、レコーディング・フレームを17PP変調すると共にランイン及びランアウトを付加して、レコーディングユニットブロックRUB(図18のD14参照)を生成し、ディスクコントローラ203へ供給する。ディスクコントローラ203は、このRUBを1記録単位としてディスク204へデータの記録を実行する。
【0027】
エンコード装置110は、ホスト101から転送されるユーザ・データをバッファリングするデータ・バッファ111、及びこのデータ・バッファ111からのデータの読み出しを制御するバッファ・コントローラ112を有する。また、バッファ・コントローラ112から読み出されたユーザ・データからEDCを生成するEDC生成部113、及びEDC生成部113にて生成されたEDCを一時保持するEDCバッファ114を有する。さらに、データ・バッファ111からのユーザ・データとEDCバッファ114に保持されているEDCとを統合する統合部15、EDCが付加されたデータ(以下、EDC付加データという)をスクランブル処理するスクランブル回路116、及びスクランブル回路116により生成されたスクランブル値を保持するスクランブル・バッファ117を有する。さらにまた、スクランブル回路116にてスクランブルされたデータ(以下、スクランブル済データという)からECCを生成するECC生成部118、及びECC生成部118により生成されたECCを一時保持するECCバッファ119を有する。
【0028】
また、バッファ・コントローラ112によりデータ・バッファ111から読み出されたユーザ・データに対しEDCバッファ114に保持されているEDCを所定のタイミングで読み出し付加してEDC付加データとする統合部120、統合部120により統合されたEDC付加データを一時記憶する置き換えバッファ121、及び置き換えバッファ121により置き換えられたEDC付加データに対し、スクランブル・バッファ117に保持されているスクランブル中間値を使用してスクランブル処理を施したスクランブル済データを生成するスクランブル回路122を有する。そして、ECCバッファ119からのECCとスクランブル回路122からのスクランブル済データとが上述の統合部201に供給さる。
【0029】
ここで、この特許文献1においては、EDC生成部113、統合部115、スクランブル回路116及びECC生成部118から第1の順序演算部が構成され、ユーザ・データ方向におけるデータ処理を行う。また、EDCバッファ114、スクランブル・バッファ117及びECCバッファ119から演算値保持部が構成される。更に、スクランブル回路122は、第2の順序演算部として第1の順序演算部による演算結果を利用してディスクのデータ記録方向であるレコーディング・フレーム方向Pの順にデータ処理を行う回路である。更に、バッファ・コントローラ112及び統合部120は、バースト転送における先頭アドレスを指定したり、EDCバッファ114からのEDC読み出しタイミングを制御する制御部として機能する。
【0030】
また、特許文献1にかかるエンコード装置110におけるデータ・バッファ111は、SDRAM等、リフレッシュ動作が必要であって、ランダムアクセス及びバースト転送が可能なメモリから構成される。以下の説明においては、SDRAMとして説明する。SDRAMは、連続したアドレスに限り、ランダムアクセスに比べ高速にアクセス可能なDRAMであり、バースト転送機能を利用すれば高速データ転送が可能となり、SRAM等の高速ランダムアクセス可能なメモリに比してコストを低減することができる。
【0031】
また、置き換えバッファ121は、リフレッシュ動作が不要であって、ランダムアクセス可能なメモリから構成される。以下の説明においてはSRAMとして説明するが、高速にランダムアクセス可能であれば、SRAMに限らない。この置き換えバッファ121は、ユーザ・データ方向Qのデータをレコーディング・フレーム方向Pのデータに置き換えるために設けるものであり、レコーディング・フレーム方向Pの順にEDC付加データを高速転送可能である。ここで、ブルーレイディスクであれば、1記録単位を処理単位としてエンコードされ、エンコード処理は上述のように、ユーザ・データ方向QにEDC付加、スクランブル及びECC付加処理(パスS1)の後、一旦、1記録単位を並び換えてレコーディング・フレーム方向Pの順にデータ転送する(パスS2)ことが必要になり、SRAM等の高速ランダムアクセス可能な高価なメモリが1記録単位分、実際にパスS1及びパスS2の処理を同時並列して行うため、2記録単位以上の記憶容量を有する。これに対し、本実施の形態においては、データ・バッファ111からユーザ・データ方向のバーストサイズのデータを、レコーディング・フレーム方向にデータが揃うようバースト転送を繰り返す手法により、置き換えバッファ121の記憶容量を1記録単位未満とするものである。
【0032】
このため、スクランブル中間値によってレコーディング・フレーム毎のスクランブルを併用する。これらのことから、レコーディング・フレーム毎のアクセス及びスクランブルを高速に実行することができ、データ・バッファにDRAMを使用して低コストでかつ高倍速記録が可能なデータのエンコードを実現するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0033】
【特許文献1】特開2006−244631号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0034】
ところで、ディスク記録密度の高密度化、ディスクドライブ・インターフェースの高速化、およびディスク・コンテンツ内容の複雑化・多様化に伴い市場からブルーレイディスク・ドライブの動作速度として高倍速アクセスの要求(必要性)が高まってきた。
【0035】
しかしながら、上記特許文献1に記載のエンコード装置においては、データ読み出し時には、ブルーレイディスクから読み出したデータを、誤り検出、デ・スクランブル処理等した後、置き換えバッファを介して一旦データ・バッファであるSDRMに保存する。なお、その後、SDRAMから後段の回路にデータ・転送される。また、データ書き込み時には、データ・バッファ(SDRAM)からバースト転送により置き換えバッファにデータ転送し、その後、スクランブル処理等した後、ディスクに書き込まれる。
【0036】
図22及び図23は、特許文献1にかかるシステムのそれぞれデータ読み出し時及びデータ書き込み時のデータの流れを示す図である。図22に示すように、記録方向のデータは、行方向に304列、列方向に8バイトの大きさで、置き換えバッファに転送される。置き換えバッファでは、今度は、ユーザ・データ方向、言い換えると列方向に、8バイトずつ読み出し、それをSDRAMに転送する。1データ・ブロックは、列方向216バイト×行方向304バイトのデータであり、SDRAMに転送される8バイトのデータは、216バイト置きのデータとなる。したがって、例えば、1ページ、列方向が512バイトのSDRAMを使用している場合は、1ページの同一カラムには、2または3回のバースト転送しか行なうことができない。このため、2又は3回のバースト転送毎に、転送を終了するプリチャージコマンドをSDRAMに発行する必要がある。つまり、置き換えバッファを介してSDRAMと転送を行う場合、SDRAMのロウアドレスが頻繁に変り、その都度、転送も終了させる必要がある。このため、オーバーヘッドが増大し、ブルーレイディスク・ドライブの動作速度として高倍速を実現できないという問題点がある。
【0037】
また、図23に示すように、SDRAMから置き換えバッファにユーザ・データをバースト転送する場合も同様である。ユーザ・データ方向の8バイトのデータを、216バイト置きに読み出し、置き換えバッファに転送することになるため、同じく、列方向が512バイトのSDRAMを使用する場合、ページチェンジによって1ロウあたり、2又は3回しか読み出すことができず、頻繁にプリチャージコマンドを発行する必要があり、オーバーヘッドを少なくすることができない。
【0038】
このように、ブルーレイディスクにおいては、記録方向とユーザ・データ方向が異なるため、データの並び替え動作が必要となる。SRAMで構成される置き換えバッファのサイズは、できる限り小さい方がよいため、SDRAMのアクセスにおいてバースト長を長くすることは困難である。また、上記のように、頻繁に転送を終了させなければならず、データ転送が非効率となり、ドライブとしての動作速度が遅いという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【0039】
本発明に係るデータ読み出し方法は、ディスクからユーザ・データを読み出しデ・スクランブルするデ・スクランブル工程と、前記デ・スクランブルしたユーザ・データを一旦データ・バッファに格納する格納工程と、前記データ・バッファから前記ユーザ・データをホストに転送する転送工程とを有し、前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
【0040】
前記格納工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みする、ものである。
【0041】
本発明に係るデータ書き込み方法は、データ・バッファからユーザ・データを読み出す読み出し工程と、読み出したユーザ・データをスクランブル処理するスクランブル工程と、スクランブルしたユーザ・データをディスクに書き込み書き込む工程とを有し、前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、前記読み出し工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出すものである。
【0042】
本発明に係るディスク再生装置は、ディスクから読み出したデータをデ・スクランブルするデ・スクランブル回路と、デ・スクランブルしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファと、前記データ・バッファにユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路とを有し、前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成するものである。
【0043】
本発明に係るディスク記録装置は、複数のバンクを有し、ユーザ・データを格納するデータ・バッファと、前記データ・バッファから読み出した前記ユーザ・データをスクランブルするスクランブル回路と、前記データ・バッファからユーザ・データを読み出すためのアドレスを生成するアドレス生成回路とを有し、前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成するものである。
【0044】
本発明においては、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするか、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出すことにより、ページチェンジによるデータ転送終了回数が減り、オーバーヘッドを削減することができる。この時のオーバーヘッドとは、ページチェンジの時に行なう必要があるプリチャージコマンドを発行するのに必要な時間、プリチャージコマンド発行後にメモリをアクティブにするためにアクティブコマンドを発行するまでに待たなければならない時間、並びにアクティブコマンドを発行するのに必要な時間及びアクティブコマンド発行後からメモリをアクセスするまでに待たなければならない時間の合計を示す。
【発明の効果】
【0045】
本発明によれば、高倍速記録又は再生をすることができるディスク装置、データ読み出し方法及びデータ書き込み方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】ブルーレイディスクのデータフォーマットを説明する図である。
【図2】ブルーレイディスクのデータフォーマットの詳細を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかるディスク記録装置1aを示す図である。
【図4】本実施の形態にかかるディスク再生装置1bを示す図である。
【図5】置き換えバッファを示す図である。
【図6】置き換えバッファ12及びデータ・バッファ14を示す図である。
【図7】BANK0の拡大図を示す。
【図8】ディスクから置き換えバッファ12を介してデータ・バッファ14にデータを書き込む方法を示す模式図である。
【図9】データ・バッファ14から置き換えバッファを介してディスクにデータを書き込む方法を示す模式図である。
【図10】本発明の実施の形態にかかる効果を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【図12】特許文献1にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【図13】本発明の実施の形態にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【図14】特許文献1にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【図15A】本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法を示す図である。
【図15B】本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法の他の例を示す図である。
【図16】特許文献1のコマンド生成方法を示すフローチャートである。
【図17】ブルーレイディスクのデータ構成を説明する図である。
【図18】ECCクラスタのフォーマットを示す模式図である
【図19】LDCブロック501を示す模式図である。
【図20】ユーザ・データとアドレス情報とからRUBを生成するまでの各データのエンコード順序を示す図である
【図21】特許文献1に記載のエンコード装置及びこれを有する記録システムを示す模式図である。
【図22】特許文献1にかかるシステムのデータ読み出し時のデータの流れを示す図である。
【図23】特許文献1にかかるシステムのデータ書き込み時のデータの流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、高倍速記録再生が可能な光ディスク装置に適用したものである。本実施の形態においては、光ディスク装の一例として、ブルーレイディスク装置について説明するが、その他DVD等の他の光ディスク装置であっても同様に適用することができる。
【0048】
上述したように、ブルーレイディスクにおいては、記録方向と、ユーザ・データ方向が異なる。そこで、本実施の形態にかかるディスク記録装置について説明する前に、まず、ブルーレイディスクのデータフォーマットについて説明する。
【0049】
図1は、ブルーレイディスクのデータフォーマットを説明する図である。上述したように、1データ・ブロックは、32セクタから構成される。ユーザ・データ方向とは、データとして意味をなす並び順である。図1に示すように、ユーザ・データは、列方向である場合、記録方向は、行方向となり、ユーザ・データ方向と直交する関係にある。このため、再生時には、記録方向の順で読み出されたユーザ・データはデータ・バッファに転送する前に、ユーザ・データ方向の並び順に変換する必要がある。また、記録時においては、データ・バッファから転送されるユーザ・データ方向のユーザ・データを記録方向に変換してからディスクに記録する。
【0050】
図2は、ブルーレイディスクのデータフォーマットの詳細を示す図である。1データ・ブロックは、32セクタからなり、1セクタは2048バイトのデータに4バイトのEDCが付加されたものである。このため、1セクタの終了は、列の途中となり、2セクタでちょうど19列となる。
【0051】
図3は、本実施の形態にかかるディスク記録装置を示す図である。図3に示すように、ディスク記録装置1aは、ディスク2、RF3、ホスト4、及びエンコード装置5を有する。エンコード装置5は、エンコード回路11、置き換えバッファ12、バッファ・コントローラ13及びデータ・バッファ14を有する。バッファ・コントローラ13は、アドレス設定レジスタ21、アドレスコントローラ22及びFIFO23を有する。アドレスコントローラ22は、アドレス生成回路31、アドレス変換回路32及びコマンド生成回路33を有する。ここで、データ・バッファ14は、複数のバンクを有し、ホスト4から転送されるユーザ・データをユーザ・データ方向に格納する。エンコード回路11は、データ・バッファ14から読み出したユーザ・データをスクランブルする。アドレス生成回路31は、複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成する。コマンド生成回路33は、複数のバンクの同一列に順にアクセスするためのSDRAMコマンドを生成する。これにより、エンコード装置5は、データ・バッファ14にSDRAMを使用しつつ、高倍速記録・再生が可能となる。
【0052】
以下、本実施の形態にかかるディスク記録装置1aについて詳細に説明する。図3に示すように、ディスク記録装置1aは、ホスト4からのデータをエンコード装置5のデータ・バッファ14に転送する。ユーザ・データは、置き換えバッファにより記録方向に変換され、エンコード回路11によりスクランブル処理等のエンコード処理がなされた後、このエンコードされたユーザ・データに対し必要に応じてその他の付加情報を統合し、統合されたデータが変調され、RF3によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、ディスク2に書き込まれる。上記の統合されるその他の付加データは、ブルーレイディスクであればアドレス情報(BIS)等である。
【0053】
データ・バッファ14は、SDRAMからなり、本実施の形態においては、4つのバンクを有するものとして説明する。
【0054】
エンコード装置5において、データ・バッファ14に格納されたユーザ・データ方向のユーザ・データは、バッファ・コントローラ13により、置き換えバッファ12に転送される。後述する置き換えバッファ12により、ユーザ・データ方向のユーザ・データを記録方向に変換して、エンコード回路でエンコード処理され、RF3に出力される。なお、本実施の形態においては、エンコード処理前に、ユーザ・データ方向を記録方向に変換するものとして説明するが、エンコード処理後、又はエンコード処理中に、置き換えバッファ12を使用してユーザ・データ方向を記録方向に変換してもよい。
【0055】
バッファ・コントローラ13において、アドレス設定レジスタ21は、アドレス生成回路31にアドレスの初期値を設定する。FIFO23は、置き換えバッファ12とSDRAMの間でのデータ転送において、タイミングを調整する一時的なバッファである。
アドレスコントローラ22において、アドレス生成回路31は、Blu−ray規格による図2に示したディスク・データをSDRAMに転送するためのアドレスを生成する回路であり、8バイト長のバースト転送のためのアドレスを216アドレス間隔で生成する。本実施の形態においては、アドレスがSDRAMのカラムアドレスサイズを超える場合は、バンクアドレスを変えて、次のバンクのアドレスを生成する。アドレス生成回路の動作については、後述する。コマンド生成回路33は、ロウアドレスが変更になる毎に各バンクをプリチャージするプリチャージコマンドを発行する。本実施の形態においては、アドレス生成回路31により生成された8バイト長のデータをバーストデータと定義すると、216バイト飛びのアドレスの2から3つのバーストデータを1バンク目の1行目に記録した後、次のバーストデータを2行目に記録するのではなく、2バンク目の1行目に同様に2から3つ記録する。そして、バンク3、バンク4の1行目にも同様に記録し終わったら、1バンク目の2行目にデータを記録すべく、プリチャージを実行する。コマンド生成回路33は、このタイミングで全バンクのプリチャージコマンドを発行する。アドレス変換回路32は、カラムアドレスがページサイズを超えた場合にロウアドレスの替わりにバンクアドレスを更新するための回路である。ここで、ページサイズとは、1バンクの1列を指し、1バンク内でロウアドレスを変更することをページチェンジという。
【0056】
図3に示すのは、ディスクにユーザ・データを記録するディスク記録装置1aであるが、図4は、本実施の形態にかかるディスク再生装置1bを示す図である。ディスク記録装置1aにおいては、エンコード回路11であったのに対し、ディスク再生装置1bでは、デコード回路15である点が異なる。その他の構成は、ディスク記録装置1aと同様である。
【0057】
ディスク2から読み出された記録方向のユーザ・データは、RF3により高周波のアナログ信号からディジタル信号に変換された後、エンコード装置5に入力される。そして、デコード回路15においてデ・スクランブル等のデコード処理された後、置き換えバッファ12により、記録方向のユーザ・データがユーザ・データ方向に8バイトずつ216バイト飛びに読み出されてデータ・バッファ14に転送される。データ・バッファ14に格納されたユーザ・データは、ユーザ・データ方向のデータとしてホスト4に転送される。なお、ここでは、デコード処理後に、置き換えバッファ12により、記録方向のユーザ・データをユーザ・データ方向に変換するものとして説明しているが、デコード処理前又はデコード処理中に、記録方向のユーザ・データを、ユーザ・データ方向に変換するようにしてもよい。
【0058】
以下の説明においては、ディスク再生装置1bについて説明するが、ディスク記録装置1aにおいても同様である。
【0059】
図5は、置き換えバッファを示す図である。図5に示すように、置き換えバッファは、8×304バイトのSRAMから構成される。置き換えバッファ12には、ユーザ・データ方向8バイトのデータが列方向に格納され、216バイト飛びに8バイトずつ行方向に格納される。ここで、列方向がユーザ・データ方向であり、行方向がデータ記録方向となっている。
【0060】
図6は、置き換えバッファ12及びデータ・バッファ14を示す図である。また、図7は、BANK0の拡大図を示す。ユーザ・データ方向に8バイトずつ(置き換えバッファ12の縦方向に8バイトずつ)、記録方向に304列(置き換えバッファの横方向に304バイト)格納されたユーザ・データは、1列8バイト毎に、データ・バッファ14に書き込まれる。本実施の形態にかかるデータ・バッファ14は、1バンクが512バイト(行)×8192バイト(列)の大きさで、4バンクから構成されているものとする。
【0061】
ここで、本実施の形態においては、1バンクにユーザ・データ方向にデータを書き込むのではなく、4バンク全体として、ユーザ・データ方向にデータを書き込む。すなわち、バンクBANK0〜BNAK3から構成されるとすると、先ず、BANK0の1行目に(1)で示すデータd0〜d7の8バイトのユーザ・データが書き込まれる。次に、(2)で示すデータd216〜d223の8バイトのデータがd0から216バイト飛んだ位置に書き込まれる。次に、(3)で示すデータ432〜d439の8バイトのデータが書き込まれる。1ページは、512バイトであるため、次の(4)で示すデータd648〜d655の8バイトのデータは、BANK0に記録することができない。そこで、次のBANK1の1行目に(4)のデータが書き込まれる。こうして、BANK1には、(4)、(5)の8バイトのデータが書き込まれ、次のBANK2には、(6)〜(8)の8バイトのデータが書き込まれ、最後のBANK3に(9)(10)のデータが書き込まれる。その次の8バイトのデータは、再びBANK0の2行目に書き込まれる。
【0062】
図8は、再生時のデータの流れを示す図であって、ディスクから置き換えバッファ12を介してデータ・バッファ14にデータを書き込む方法を示す模式図である。1データ・ブロックは、置き換えバッファ12を介して、データ・バッファ14の全バンクの同一列に書き込まれた後、次の列に書き込まれる。これに対し、上述したように、従来は図22に示すように、各バンクの各列毎にデータが書き込まれ、バンクが一杯になると、次のバンクの1行目からデータが書き込まれる。本実施の形態においては、全バンクの同一行にユーザ・データを書き込んでいくため、BANK0にアクティベートを実施し(BANK0をアクティブコマンドによりアクティブにし)、BANK0の列方向にデータを書き込んでいく。その後、BANK0へのデータ書き込み中にBANK1のアクティベートを実施し、BANK0への書き込み終了に続いてBANK1の列方向に書き込みを行う。BANK2、BANK3も同様に同一列に書き込みが終了したら、全バンクに対して、プリチャージを実施し、再び4バンク分の次の列にデータを書き込む。このことにより、従来と比べて、各バンクに1回のアクティベートにつきデータ転送する回数が1/4となるため、本実施の形態においては、アクティベート及びプリチャージコマンドにかかる時間を1/4にすることができ、高倍速再生が可能となる。
【0063】
図9は、記録時のデータの流れを示す図であって、データ・バッファ14から置き換えバッファを介してディスクにデータを書き込む方法を示す模式図である。記録時も再生時と同様である。データ・バッファ14からデータを読み出す際は、4バンク分の同一列よりユーザ・データを読み出した後、次の行のユーザ・データを読み出すことを繰り返す。したがって、図23に示す記録方法と比べると、次の行のユーザ・データを読み出すためのアクティベート及びプリチャージコマンドの発行が1/4で済み、高倍速記録が可能となる。
【0064】
図10は、本実施の形態にかかる効果を示す図である。図10(a)に示すのは、特許文献1に記載の従来のバンクアクセス方法であり、図10(b)に示すのは、本実施の形態にかかるバンクアクセス方法である。また、図11及び図12は、それぞれ本実施の形態及び特許文献1にかかるSDRAMのデータ転送の詳細を示す図である。
【0065】
図10(a)に示すように、特許文献1に記載のバンクアクセス方法においては、ユーザ・データ方向の8バイト、216バイトアドレス飛びのデータにアクセスする場合、3アクセスしたら、ロウアドレスを変更する。すなわち、1ページのカラムアドレスを超えるアドレスのデータにアクセスするときには、ロウアドレスを変更して転送する必要があり、このためプリチャージ(PR)が発生する。これにより、ページ転送の間にオーバーヘッド(2)が発生する。ここで、プリチャージを行うと、再びアクティブコマンドを発生する必要がある。すなわち、同一バンクにおいて、ロウアドレスを変更する場合、プリチャージとバンクのアクティベートが必要となる。これにより、ページ転送(ロウアドレスチェンジ)の間に、オーバヘッド(2)と共にオーバーヘッド(3)が発生する。より詳細には、図12に示すように、ロウアドレスを変更する毎に、オーバーヘッド(2)−1、(2)−2、(2)−3が発生している。全64クロックのうちデータ転送以外のクロックは24クロックであり、その割合は、37.5%を占める。
【0066】
これに対し、本実施の形態においては、図10(b)に示すように、カラムアドレスを超えるアドレスのデータにアクセスするときには、バンクアドレスを変えて転送し、4バンク使い切ったら、ロウアドレスを変更する。バンクアドレスの更新時には次のバンクに対するアクティブが事前に必要となるが、現在のバンクのデータ転送中にアクティブを行うことで、転送の継続が可能となるため、ページ転送間では、図10(a)で発生していた、オーバーヘッド(2)および(3)が発生ない。これにより、高倍速記録再生が可能となる。
【0067】
より詳細には、図11に示すように、AC41からR/W42までは、アクティベートしてから実際にバッファにアクセスできるようになるまでの時間(オーバーヘッド(1))を示す。ただし、AC43に示すように、バンク0のデータ転送中にNOPの代わりにバンク1をアクティブにすることで、ページチェンジ時のバンクアクティベートにかかる待ち時間を削減し、かつ転送が継続するのでプリチャージの待ち時間も削減することができる。この場合、全46クロックのうちデータ転送以外のクロックは6クロックであり、その割合は13%となる。よって、特許文献1に比して極めて効率がよいことがわかる。
【0068】
なお、図10において、AC、NOP、R/W、PRは、SDRAMに対するコマンドを示す。ACは、アクティブコマンド発生によりバンクをアクティブにし、R/Wは、リード又はライトコマンドにより、SDRAMにアクセスし、PRは、プリチャージコマンドにバンクのプリチャージをする。NOPは、SDRAMに命令を与えないこと(No Operation)を示す。バッファ・コントローラ13は、このコマンドをSDRAMに送ることでSDRAMの制御をする。なお、AC、R/W、PRなどのコマンドは即座に有効になるのではなく、SDRAMのスペックに従った時間経過後に有効になる。この期間、NOPコマンド等で待ち時間を作る。例えば、ACの後に続く2つのNOPはACが有効になる間の待ち時間を生成している。
【0069】
また、図10において、R/W後のNOPをSDRAMが受け取ったとき、SDRAMは新たな命令を受けていないのでカラムアドレスをインクリメントしながらR/Wの転送を継続して行う動作を実施する。このような1回のR/W及び複数のNOPで転送される処理を通常、バースト転送と呼ぶ。
【0070】
次に、アドレス生成回路31の動作について詳細に説明する。ここでは、比較のため、特許文献1のアドレス生成方法と比較しながら説明する。図13は、本実施の形態にかかるアドレス生成方法、図14は、特許文献1にかかるアドレス生成方法を示すフローチャートである。
【0071】
図13に示すように、本実施の形態においては、先ず、置き換えバッファ12のロウ方向にユーザ・データを8バイト分読み出し、データ・バッファ14に転送する(ステップS1)。次に、データ・バッファ14のカラムアドレス+216が512以上か否かを判定する(ステップS2)。512未満の場合は、そのままバンクアドレスを変更することなく、同一バンクのカラムアドレスにデータを書き込む(ステップS4)
【0072】
一方、カラムアドレス+216が512以上の場合は、バンクを変更するため、バンクアドレスを1つインクリメントする(ステップS3)。次に、カラムアドレスを更新する(ステップS4)。カラムアドレスは、(カラムアドレス+216)mod512により更新することができる。そして、4バンク全て使用すると(ステップS5:Yes)、ロウアドレスをインクリメントする(ステップS6)。4バンク使い切ってない場合は、ステップS1からの処理を繰り返す。
【0073】
一方、図14に示すように、特許文献1のアドレス生成方法においては、先ず、同様に、置き換えバッファのロウ方向に8バイトのデータを読み出してデータ・バッファに転送する(ステップS101)。次に、データ・バッファのカラムアドレス+216が512以上のとき(ステップS102:Yes)、データ・バッファのロウアドレスをインクリメントする(ステップS103)。そして、カラムアドレスを、(カラムアドレス+216)mod512に更新する(ステップS104)。そして、1バンク分アドレスを使いきったら(ステップS105:Yes)。データ・バッファのバンクドレスをインクリメントする(ステップS106)。
【0074】
このように、本実施の形態においては、カラムアドレス→バンクアドレスをインクリメントしながら、4バンク分のカラムアドレス(512×4)を使いきってから、ロウアドレスをインクリメントするのに対し、特許文献1の方法では、1バンク分のカラムアドレスを使い切ったら、ロウアドレスをインクリメントし、1バンク分のロウアドレスを使いきって、最後にバンクアドレスをインクリメントする。
【0075】
次に、コマンド生成方法について説明する。図15Aは、本発明の実施の形態にかかるコマンド生成方法、図16は、特許文献1のコマンド生成方法を示すフローチャートである。図15に示すように、本実施の形態にかかるコマンド生成回路33は、先ず、バンク0をアクティブにするために、アクティブコマンドを発行する(ステップS11)。次に、再生時には、8バイトのユーザ・データをデータ・バッファに書き込む。記録時には、8バイトのユーザ・データを読み出す(ステップS12)。
【0076】
次に、データ・バッファのカラムアドレス+216が、512より小さい場合は、ステップS12を繰り返す。512より大きい場合は、4バンク分終了したか否かを確かめる(ステップS14)。4バンク分終了していない場合は、ステップS11からの処理を繰り返す。ここで、ステップS11において、本実施の形態においては、前のバンクのカラムアドレスを使い切る前に、次のバンクのアクティブコマンドを発行する。上述のように、アクティブコマンドが実際にSDRAMで有効となるためには、ある程度の時間を要する。そこで、前バンクのデータ転送中にアクティブコマンドを発行しておくことで、前バンクの転送と切れ目なく、次のバンクのデータ転送を行うことができる。
【0077】
一方、4バンク分の記録又は再生が完了している場合は、プリチャージコマンドを発行する(ステップS15)。これにより、次のロウアドレスへのアクセスが可能となる。そして、以上の処理を、1クラスタ分のデータ転送終了まで繰り返す(ステップS16)。
【0078】
なお、アクティブコマンドにより全バンクをアクティブにしてもよい。図15Bは、本実施の形態にかかる変形例のコマンド生成方法を示す図である。図15Bに示すように、ステップS11のアクティブコマンド発行では、全バンクをアクティブにするコマンドを発行する。これにより、4バンクへのデータ転送が終了するまで、アクティブコマンドを発行する必要がなくなる(ステップS14:No)。その他の手順は、図15Aに示す手順と同様である。
【0079】
一方、特許文献1のコマンド発行方法においては、図16に示すように、先ず、本実施の形態と同様、アクティブコマンドを発行する(ステップS111)。次に、8バイト分のデータを記録又は読み出しする(ステップS112)。そして、カラムアドレス+216が512を超えるまでステップS112を繰り返す(ステップS113)。カラムアドレス+216が、512を超えた場合、プリチャージコマンドを発行する(ステップS114)。これにより、同一バンクの次のロウアドレスへのアクセスが可能となる。以上の処理を1クラスタ分のデータ転送完了まで繰り返す。なお、1つのバンクにおけるロウアドレスを使い切ったら、次のバンクへのアクセスを開始する。
【0080】
ここで、特許文献1の方法において、プリチャージコマンドが有効となるには待ち時間が発生する。すなわち、BANK0の例えば1列目にデータを書き込みならが、BANK0にプリチャージコマンドを発行するということは不可能である。これに対し、本実施の形態においては、特許文献1の方法と比べて、バンクの切り替えが頻繁に発生するが、上記のように、バンクの切り替え時のアクティブコマンドについては、BANK0にデータを記録又は読み出ししている間にBANK1のバンクをアクティブにすることができる。つまり、BANK0を使用しながら、BANK1をアクティベートしておくことが可能である。よって、全バンクの同一列にデータ転送してから、全バンクの次の列にデータ転送するという本実施の形態にかかる記録再生装置では、高倍速記録が可能となる。
【0081】
以上説明したように、本実施の形態においては、1つのバンクを順次プリチャージしてアクセスする従来の方法とは異なり、全バンクのロウアドレスにアクセスする。そして、全バンクの同一ロウアドレスを使い切った時点でプリチャージコマンドを発行して、次のロウアドレスにアクセスする。こうすることにより、プリチャージコマンドの発行回数を、例えば4バンク構成のSDRAMを使用した場合、1/4に減らすことができ、バンクアクティベートの待ち時間も1/4に減らすことができるため、高倍速記録及び再生が可能となる。
【0082】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【0083】
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【0084】
1a ディスク記録装置
1b ディスク再生装置
2 ディスク
3 RF
4 ホスト
5 エンコード装置
11 エンコード回路
12 置き換えバッファ
13 バッファ・コントローラ
14 データ・バッファ
15 デコード回路
21 アドレス設定レジスタ
22 アドレスコントローラ
23 FIFO
31 アドレス生成回路
32 アドレス変換回路
33 コマンド生成回路
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ディスクからユーザ・データを読み出しデコード処理するデコード工程と、
前記デコードしたユーザ・データを一旦データ・バッファに格納する格納工程と、
前記データ・バッファから前記ユーザ・データをホストに転送する転送工程とを有し、
前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
前記格納工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みする、データ読み出し方法。
【請求項2】
前記デコード工程の前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するためのデータ順変換工程を更に有し、
前記データ・バッファには、前記ディスクに記録されている第1の順序のユーザ・データが前記データ順変換工程にて当該第1の順序と異なる第2の順序に変換され、格納される、請求項1記載のデータ読み出し方法。
【請求項3】
前記データ順変換工程では、前記第1の順序のユーザ・データを置き換えバッファに書き込み、前記データ・バッファに、前記第2の順序となるよう書き込まれる、請求項2記載のデータ読み出し方法。
【請求項4】
前記置き換えバッファから読み出し前記データ・バッファに書き込むユーザ・データは、N(Nは自然数)バイト毎の第2の順序のユーザ・データが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項3記載のデータ読み出し方法。
【請求項5】
データ・バッファからユーザ・データを読み出す読み出し工程と、
読み出したユーザ・データをエンコード処理するエンコード工程と、
エンコードしたユーザ・データをディスクに書き込み書き込む工程とを有し、
前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
前記読み出し工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出す、データ書き込み方法。
【請求項6】
前記エンコード工程の前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するためのデータ順変換工程を更に有し、
前記ディスクには、前記データ・バッファに記録されている第2の順序のユーザ・データが、前記データ順変換工程により当該第2の順序とは異なる第1の順序に変換され、記録される、請求項5記載のデータ書き込み方法。
【請求項7】
前記データ順変換工程では、前記第2の順序のユーザ・データを置き換えバッファに書き込み、前記第1の順序のユーザ・データを読み出す、請求項6記載のデータ書き込み方法。
【請求項8】
前記データ・バッファから読み出し前記置き換えバッファに書き込む前記第2の順序のデータは、N(Nは自然数)バイト毎のデータが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項7記載のデータ書き込み方法。
【請求項9】
ディスクから読み出したデータをデコード処理するデコード回路と、
デコードしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファと、
前記データ・バッファにユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成する、ディスク再生装置。
【請求項10】
前記デコード前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するための置き換えバッファを更に有し、
前記置き換えバッファは、データを横方向に格納し、縦方向に出力する機能を有する、
請求項9記載のディスク再生装置。
【請求項11】
前記データ・バッファには、前記ディスクに記録されている第1の順序のユーザ・データが、前記置き換えバッファにより当該第1の順序と異なる第2の順序に変換され、格納される、請求項10記載のディスク再生装置。
【請求項12】
前記置き換えバッファは、前記ディスクから読み出された前記第1の順序のユーザ・データが書き込まれ、前記第2の順序のユーザ・データを出力する、請求項10又は11記載のディスク装置。
【請求項13】
前記置き換えバッファから読み出し前記データ・バッファに書き込むユーザ・データは、N(Nは自然数)バイト毎の第2の順序のユーザ・データが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項10乃至12のいずれか1項記載のディスク再生装置。
【請求項14】
前記データ・バッファは、SDRAM(Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)であり、
カラムアドレスがページサイズを超えた場合にバンクアドレスを変更するアドレス変換回路と、
前記アドレス生成回路からアドレスを受け取りバンクアクティブコマンドを生成するコマンド生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、バースト転送単位でアドレスを計算する、請求項9乃至13のいずれか1項記載のディスク再生装置。
【請求項15】
前記コマンド生成回路は、ページチェンジが発生した場合に次のバンクのアクティブコマンドを発行し、全バンク終了したら、全バンクをプリチャージするプリチャージコマンドを発行する、請求項14記載のディスク再生装置。
【請求項16】
複数のバンクを有し、ユーザ・データを格納するデータ・バッファと、
前記データ・バッファから読み出した前記ユーザ・データをエンコード処理するエンコード回路と、
前記データ・バッファからユーザ・データを読み出すためのアドレスを生成するアドレス生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成する、ディスク記録装置。
【請求項17】
前記エンコード前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するための置き換えバッファを更に有し、
前記置き換えバッファは、データを縦方向に格納し、横方向に出力する機能を有する、請求項16記載のディスク記録装置。
【請求項18】
前記ディスクには、前記データ・バッファに記録されている第2の順序のユーザ・データが、前記置き換えバッファにより当該第2の順序とは異なる第1の順序に変換され、記録される請求項17記載のディスク記録装置。
【請求項19】
前記置き換えバッファは、前記データ・バッファから読み出された前記第2の順序のユーザ・データが書き込まれ、前記第1の順序のユーザ・データを出力する、請求項17又は18記載のディスク記録装置。
【請求項20】
前記データ・バッファから読み出し前記置き換えバッファに書き込む前記第2の順序のデータは、N(Nは自然数)バイト毎のデータが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項17乃至19のいずれか1項記載のディスク記録装置。
【請求項1】
ディスクからユーザ・データを読み出しデコード処理するデコード工程と、
前記デコードしたユーザ・データを一旦データ・バッファに格納する格納工程と、
前記データ・バッファから前記ユーザ・データをホストに転送する転送工程とを有し、
前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
前記格納工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてユーザ・データを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みする、データ読み出し方法。
【請求項2】
前記デコード工程の前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するためのデータ順変換工程を更に有し、
前記データ・バッファには、前記ディスクに記録されている第1の順序のユーザ・データが前記データ順変換工程にて当該第1の順序と異なる第2の順序に変換され、格納される、請求項1記載のデータ読み出し方法。
【請求項3】
前記データ順変換工程では、前記第1の順序のユーザ・データを置き換えバッファに書き込み、前記データ・バッファに、前記第2の順序となるよう書き込まれる、請求項2記載のデータ読み出し方法。
【請求項4】
前記置き換えバッファから読み出し前記データ・バッファに書き込むユーザ・データは、N(Nは自然数)バイト毎の第2の順序のユーザ・データが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項3記載のデータ読み出し方法。
【請求項5】
データ・バッファからユーザ・データを読み出す読み出し工程と、
読み出したユーザ・データをエンコード処理するエンコード工程と、
エンコードしたユーザ・データをディスクに書き込み書き込む工程とを有し、
前記データ・バッファは、複数のバンクを有し、
前記読み出し工程では、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出す、データ書き込み方法。
【請求項6】
前記エンコード工程の前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するためのデータ順変換工程を更に有し、
前記ディスクには、前記データ・バッファに記録されている第2の順序のユーザ・データが、前記データ順変換工程により当該第2の順序とは異なる第1の順序に変換され、記録される、請求項5記載のデータ書き込み方法。
【請求項7】
前記データ順変換工程では、前記第2の順序のユーザ・データを置き換えバッファに書き込み、前記第1の順序のユーザ・データを読み出す、請求項6記載のデータ書き込み方法。
【請求項8】
前記データ・バッファから読み出し前記置き換えバッファに書き込む前記第2の順序のデータは、N(Nは自然数)バイト毎のデータが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項7記載のデータ書き込み方法。
【請求項9】
ディスクから読み出したデータをデコード処理するデコード回路と、
デコードしたユーザ・データを格納する、複数バンクからなるデータ・バッファと、
前記データ・バッファにユーザ・データを書き込むためのアドレス生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを書き込み、全バンクの当該同一列の書き込みが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを書き込みするようアドレスを生成する、ディスク再生装置。
【請求項10】
前記デコード前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するための置き換えバッファを更に有し、
前記置き換えバッファは、データを横方向に格納し、縦方向に出力する機能を有する、
請求項9記載のディスク再生装置。
【請求項11】
前記データ・バッファには、前記ディスクに記録されている第1の順序のユーザ・データが、前記置き換えバッファにより当該第1の順序と異なる第2の順序に変換され、格納される、請求項10記載のディスク再生装置。
【請求項12】
前記置き換えバッファは、前記ディスクから読み出された前記第1の順序のユーザ・データが書き込まれ、前記第2の順序のユーザ・データを出力する、請求項10又は11記載のディスク装置。
【請求項13】
前記置き換えバッファから読み出し前記データ・バッファに書き込むユーザ・データは、N(Nは自然数)バイト毎の第2の順序のユーザ・データが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項10乃至12のいずれか1項記載のディスク再生装置。
【請求項14】
前記データ・バッファは、SDRAM(Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)であり、
カラムアドレスがページサイズを超えた場合にバンクアドレスを変更するアドレス変換回路と、
前記アドレス生成回路からアドレスを受け取りバンクアクティブコマンドを生成するコマンド生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、バースト転送単位でアドレスを計算する、請求項9乃至13のいずれか1項記載のディスク再生装置。
【請求項15】
前記コマンド生成回路は、ページチェンジが発生した場合に次のバンクのアクティブコマンドを発行し、全バンク終了したら、全バンクをプリチャージするプリチャージコマンドを発行する、請求項14記載のディスク再生装置。
【請求項16】
複数のバンクを有し、ユーザ・データを格納するデータ・バッファと、
前記データ・バッファから読み出した前記ユーザ・データをエンコード処理するエンコード回路と、
前記データ・バッファからユーザ・データを読み出すためのアドレスを生成するアドレス生成回路とを有し、
前記アドレス生成回路は、前記複数のバンクの同一列に順にアクセスしてデータを読み出し、全バンクの当該同一列の読み出しが終了したら、次の列にアクセスしてユーザ・データを読み出しするようアドレスを生成する、ディスク記録装置。
【請求項17】
前記エンコード前乃至後に前記ユーザ・データの並び順を変換するための置き換えバッファを更に有し、
前記置き換えバッファは、データを縦方向に格納し、横方向に出力する機能を有する、請求項16記載のディスク記録装置。
【請求項18】
前記ディスクには、前記データ・バッファに記録されている第2の順序のユーザ・データが、前記置き換えバッファにより当該第2の順序とは異なる第1の順序に変換され、記録される請求項17記載のディスク記録装置。
【請求項19】
前記置き換えバッファは、前記データ・バッファから読み出された前記第2の順序のユーザ・データが書き込まれ、前記第1の順序のユーザ・データを出力する、請求項17又は18記載のディスク記録装置。
【請求項20】
前記データ・バッファから読み出し前記置き換えバッファに書き込む前記第2の順序のデータは、N(Nは自然数)バイト毎のデータが、M(Mは自然数)バイト飛びとなっているデータである、請求項17乃至19のいずれか1項記載のディスク記録装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【公開番号】特開2012−22493(P2012−22493A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−159514(P2010−159514)
【出願日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【出願人】(302062931)ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【出願人】(302062931)ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Fターム(参考)】
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