光学媒体上执行坏区管理的方法

摘要

本发明揭露一种在具有分段区段/区块的光学媒体上执行坏区管理的方法，适用于滑移替换算法，藉由不管该读取区段/区块是否已经损坏将该读取使用者数据缓冲至单一缓冲存储器，或是依据该区段/区块是否已经损坏将该读取使用者数据缓冲至两个不同内存，由于不需将数据缓冲中断，因此简化该复杂步骤以及提升工作执行效率。

说明书

技术领域

本发明是关于一种光学媒体上执行坏区管理的方法，特别指一种适用于滑移替换算法的执行坏区管理方法。

背景技术

在典型的光学媒体，像是DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R/+RW/-RW或HDDVD中，对光盘在制造过程或初始格式化中产生的任何损坏区段(Sector)/区块(Block)皆可在记录任何数据之前被预先检测到。因为关于该损坏区段/区块的物理地址的数据，如物理区段码(Physical Sector Number，PSN)或识别码(Identfier)，早已预存至一设置在该光学媒体中的主损坏表(Primary DefectList，PDL)内，因此藉由检查该主损坏表，即可识别现存于该光学媒体上全部的损坏区段/区块，以防止这些损坏区段/区块被进一步使用，如记录数据。

在该典型光学媒体进行数据读取的过程中，播放/记录装置(如一DVD播放器)的坏区管理机制会被启动，根据该主损坏表，识别哪一个物理区段/区块是已经损坏的，并决定哪一个逻辑区段被分配至该光学媒体上一对应未损坏的物理区段/区块，同时该未损坏的物理区段/区块授予一逻辑区段码(Logical Sector Number，LSN)。其中该未损坏的物理区段/区块为一可记录区域，用于记录数据是良好没有问题的。反之，任何识别损坏区段/区块将不会被分配一逻辑区段码，藉以避免将数据记录在其上。如果有数个连续邻接未损坏的物理区段/区块，则多个依序排列的逻辑区段码将会被分配予该数个未损坏的物理区段/区块，用以持续记录数据。

在执行坏区管理的方法中，滑移替换算法(Slipping Replacement Algorithm)及线性替换算法(Linear Replacement Algorithm)是目前最常被采用的。在一习知实例中，一运用滑移替换算法的DVD-RAM型光盘具有导入(Lead-in)区、数据区及导出(Lead-out)区从该光盘之内径到外径依序配置。该导入区内储存着主损坏表。就传统设计而言，如图1B所示，该数据区域分成若干个使用者区域(User area)10，如从环带(Zone)0到环带(Zone)N，用于记录数据，以及一主备用区域(Primary Spare Area，PSA)位于该环带0之前端以邻接该环带0，且相较该环带0是属于最内部的位置，用于提供数个连续未损坏的区段以补偿任何存在该使用者区域10中损坏的区段。如图1B所示，该使用者区域10，如从环带0到环带N，是被防护区域(Guard area)所分段。如图1A说明若干个连续物理区段码的配置是对应该数据区域内所有的物理区段，而不论这些物理区段是否已经损坏。如图1C说明若干个连续逻辑区段码的配置是被分别指定予该分段使用者区域10之中该未损坏的物理区段。请注意该防护区域将不会被指定逻辑区段码且不能写入数据至该防护区域内。如图1B所示，所有位在该使用者区域10，如环带0及环带1，中的物理区段皆未是损坏者，藉以记录数据。

请进一步参考图2A、2B及2C，在另一DVD-RAM型光盘播放/记录装置的记录数据过程中，藉由坏区管理机制的滑移替换演法可识别出该使用者区域20(如环带0)含有数量为“m”个(m＞1或m＝1)的损坏区段已记录在该光盘的主损坏表中。由于所有数据都必须被记录，但是该环带0却不能提供足够的未损坏区段或区块，所以在损坏区段被使用之前，该“m”个损坏区段将被以同样“m”个未使用的未损坏物理区段加以替换，这些“m”个未使用的未损坏物理区段位在该主备用区域的最末端。如此将造成该可记录区段是朝该主备用区域滑移(Slipping)，亦该“m”个损坏区段所处环带0的前端。其即是接下来的数个连续逻辑区段码将改为指定予该主备用区域的该“m”个未损坏的物理区段，以补偿在该环带0中该“m”个损坏的物理区段。如图2B所示持续进行着该播放记录装置的下一数据记录过程，如果接下来在另一使用者区域20(如环带1)中分别识别出有数量为“n”及“o”的分段损坏区段时，则进一步造成该相对于现有环带0的区段朝该数据区域的顶端滑移，以致有数量为“m+n+o”个的连续物理区段会累积在该主备用区域中用以替换损坏的物理区段。

在此数据记录过程中，数据会被分别写入该数据区域20的数个未损坏物理区段以及该主备用区域中用以替换损坏物理区的未损坏物理区段中，并依据该数个逻辑区段码的顺序分配。

在DVD-RAM的应用实例中，用于滑移的最小单元是为物理区段。在HDDVD-RAM的另一应用实例中，用于滑移的最小单元可为错误校正码(Error Correction Code，ECC)区块，该区块是由使用者数据的数个连续群组化逻辑区段所构成，如包括32个逻辑区段。

图11显示在滑移替换算法下该物理区段码及该逻辑区段码两者间的关系。例如，具有物理区段码“N+1”的物理区段呈现损坏状态，则逻辑区段码“M+1”将会被指定予下一个良好的物理区段“N+2”。

一种滑移坏区管理装置及方法的现有技术，以有效处理在一光学媒体读取到的损坏区段。如该现有技术的一实施例中，一DVD播放器是利用一滑移坏区管理装置，该装置包括一光学读写单元(OPU)、一读取通道、一物理区段识别码模块、一比较器、一主损坏表搜寻模块、一同步策略模块及一缓冲接口。该物理识别码模块分析来自于读取信道的数字信号，以识别出从DVD光盘读取到的各区段的相关物理区段码。该物理识别码模块联结来自该主损坏表的数个物理识别码(PIDs)至该比较器(一般来说，是复制该主损坏表内容至一数据缓冲存储器中)。在该数据读取过程中，如果任一被读取的物理区段/区块的物理区段码或识别码不是被识别为一预存于该主损坏表的损坏区段/区块，在该区段/区块上的一使用者数据将会被读取，然后写入该DVD播放器的数据缓冲存储器中。否则，该DVD播放器100的读取过程会在已被识别为损坏的物理区段/区块上暂停，以致该损坏物理区段/区块的该使用者数据将不会被写入此数据缓冲存储器120中。实质上，该DVD播放器100的读取过程是绕过该损坏区段/区块而跳至下一个区段/区块继续执行读取，且该下一个区段/区块是邻接该损坏区段。然而，该传统方法先判断是否储存或不储存哪一个区段/区块至该数据缓冲存储器120的执行步骤过于复杂，因为其间需要中断数据的缓冲，有可能会导致该DVD播放器产生过长的操作时间及过载。

发明内容

要解决上述问题，因此，本发明的目的是提供一种光学媒体上执行坏区管理的方法，藉由不中断数据缓冲，简化现有技术使用的复杂步骤，以提升运作效能。

本发明提供的一种光学媒体上执行坏区管理的方法，该光学媒体包括分段数据区域，该方法包含以下步骤：

从光学媒体的相关数据区域上读取至少一使用者数据；以及

保持被读取的使用者数据缓冲进入一内存单元中，无论该被读取的分段数据区域是否已经损坏。

本发明提供的另一种光学媒体上执行坏区管理的方法，该光学媒体包括分段数据区域，该方法包含以下步骤：

从该光学媒体的相关数据区域上读取至少一使用者数据；

判断各个被读取的分段数据区域是否损坏；

保持该被读取数据储存进入一缓冲存储器，无论该被读取的分段数据区域是否损坏；

其中，如果该被读取的分段数据区域未损坏，保留该被储存的使用者数据在该缓冲存储器中；以及

如果该被读取的分段数据区域已经损坏，则以下一个读取使用者数据在缓冲存储器中置换掉该被储存的使用者数据。

本发明提供的再一种光学媒体的执行坏区管理方法，该光学媒体包括分段数据区域，该方法包含以下步骤：

从该光学媒体的相关数据区域上读取至少一使用者数据；

判断各被读取的分段数据区域是否损坏；

将该被读取的使用者数据缓冲至一主存储器及一暂存内存两者其中之一，无论该相关数据区域是否损坏；

其中，如果该被读取的分段数据区域未损坏，则缓冲该对应使用者数据至该主存储器中；以及

如果该被读取的分段数据区域已经损坏，则缓冲该对应使用者数据至该暂存内存中。

其中，该分段数据区域是一物理区段或一错误修正码区块。

其中，在已读取该至少一使用者数据的情况下，读取代表该分段数据区域的物理地址的物理识别码。

其中，该物理识别码是一物理区段码。

其中，该光学媒体上已损坏的分段数据区域的物理辨识码是预先被记录在该光学媒体的一损坏表中。

其中，被读取的分段数据区域的物理识别码与预先记录在该损坏表中的各个物理区段码作比较，以判断该被读取的分段数据区域是否损坏。

其中，如果该被读取的分段数据区域的物理区段码是一被包含在已预录于该损坏表中的物理识别码，则产生一高准位的损坏确认信号，以表示该读取分段数据区域已经损坏。

其中，依据该高准位的损坏确认信号，则表示该分段数据区域已损坏的情况，然后以下一个被读取使用者数据在内存单元中置换掉该分段数据区域的被缓冲的使用者数据。

其中，保持一个值不变，其中该值是对应一指向该内存单元的缓冲指针。

其中，如果该分段数据区域的物理识别码不在该损坏表的记录中，则保留该使用者数据缓冲在该内存单元中。

其中，计数一个值，该值是对应被写入内存单元的缓冲指针，以保留该使用者数据缓冲在该内存单元中。

其中，该内存单元包括主存储器及暂存内存。

其中，依据该高准位的确认识别信号，表示该分段数据区域已损坏的情况，然后保持该对应的使用者数据缓冲进入该暂存内存中。

其中，如果该分段数据区域的物理识别码不在该损坏表的记录中，则保持该对应的使用者数据缓冲进入该主存储器中。

本发明提供的光学媒体上执行坏区管理的方法，其能够简化使用现有技术的复杂步骤，该方法的步骤包括首先藉由保持该区段/区块的被读取使用者数据缓冲至该内存的方式，以及不中断数据的缓冲，以判断哪一个区段/区块是否要储存在该数据缓冲存储器；或是依据该区段/区块是否已经损坏，将该使用者数据缓冲至两个不同内存其中之一，藉此提升工作执行效率。

附图说明

图1A、1B及1C是在一DVD-RAM类型的光盘中，没有任何损坏区段/区块的下物理区段码与逻辑区段码的关系的示意图。

图2A、2B及2C是在一DVD-RAM类型的光盘中，不同区域存有损坏区段/区块的下物理区段码与逻辑区段码的关系的示意图。

图3A、3B及3C是一有关于在缓冲程序中的示意图，依据本发明的第一较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，一对应缓冲存储器用以储存各区段/区块的被读取使用者数据及一主损坏表确认信号的高准位。

图4A、4B及4C是一有关于在各缓冲程序中的示意图，依据本发明的第一较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，该缓冲存储器储存一损坏区段/区块的被读取使用者数据及一主损坏表确认信号的高准位。

图5A、5B及5C是一有关于在各缓冲程序中的示意图，依据本发明的第一较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，该缓冲存储器中一损坏区段/区块的被读取使用者数据被下一个未损坏区段/区块的被读取用者数据更换及一主损坏表确认信号的低准位。

图6A、6B、6C及6D是一有关于在各缓冲程序中的示意图，依据本发明的第二较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，一主存储器储存一未损坏区段/区块的被读取使用者数据，一暂存内存是为空白及一主损坏表确认信号的高准位。

图7A、7B、7C及7D是一有关于在各缓冲程序中的示意图，依据本发明的第二较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，该主存储器储存该未损坏区段/区块的被读取使用者数据，该暂存内存储存该已损坏区段/区块的被读取使用者数据及一主损坏表确认信号的高准位。

图8A、8B、8C及8D是一有关于在各缓冲程序中的示意图，依据本发明的第二较佳实施例，藉由一光学媒体上执行坏区管理的方法，该主存储器连续储存该未损坏区段/区块的被读取使用者数据，该暂存内存连续储存该已损坏区段/区块的被读取使用者数据及一主损坏表确认信号的低准位。

图9是依据本发明的第一较佳实施例，一种光学媒体上执行坏区管理的方法适用于一滑移替换算法的流程图。

图10是依据本发明的第二较佳实施例，一种光学媒体上执行坏区管理的另一方法适用于一滑移替换算法的流程图。

图11是一数据说明有关于在滑移替换算法中一物理区段码及一逻辑区段码的关系。

图12A是一硬件装置的架构示意图，依据本发明的第一较佳实施例，执行该执行坏区管理的方法。

图12B是一另一硬件装置的架构示意图，依据本发明的第二较佳实施例，执行该执行坏区管理的方法。

具体实施方式

依据本发明的一第一较佳实施例，以下将介绍一种光学媒体上执行坏区管理(Defective-area Management)的方法，其中该坏区管理的方法适用于一种滑移替换算法(Slipping Replacement Algorithm)，其利用一硬件装置以主动滑移任一损坏区段/区块，且该损坏区段/区块的物理区段码已预存于该光学媒体的一主损坏表中。如图12A所示，该硬件装置可以具体实施如一读取装置120a(即如一DVD播放器)，其包括一光学读写单元(OPU)122a用于从该光学媒体上对应的区段/区块读出一模拟射频(RF)信号、一读取信道124a用以将该模拟射频信号转换为数字化信号以进一步处理、一损坏侦测单元(DefectMonitor Unit)126a用以识别及处理发生在该光学媒体上的各损坏区段/区块、一缓冲存储器(Buffer Menory)132a用以容置从对应的未损坏区段/区块所读取到的使用者数据，以及一缓冲接口(Buffer Interface)128a用以存取(Accessing)该缓冲存储器132a中的使用者数据，或是已预存在主损坏表130a中的各损坏区段/区块的物理区段码。此外，该损坏侦测单元126a包括：一物理识别码模块1262a用以从该数字化信号中判别对应该区段/区块的一物理识别码；一比较器1264a用以比较该识别出的物理识别码与该主损坏表130a预存的物理区段码，并决定是否产生一高准位或低准位的主损坏表确认信号；一主损坏表搜寻模块1266a使用一种较佳搜寻算法以在该主损坏表130a中搜寻有关的物理区段码；以及一置换模块1268a，依据该主损坏表确认信号的准位，决定是否经由该缓冲接口128a放弃或保留已缓冲在该缓冲存储器132a内的对应使用者数据。

利用前述硬件结构可在光学媒体上执行如图9所示坏区管理的方法，包含以下步骤：

步骤S900，通过该光学读写单元及该读取信道，从位于该光学媒体的对应分段数据区域上读取至少一使用者数据，然后藉由该物理识别码模块，读取一代表该分段数据区域的物理地址的物理识别码。该各分段数据区域可以是一物理区段以应用在一DVD-RAM型光学媒体上或者是一错误校正码(ECC)区块以应用在一HDDVD RAM型光学媒体。该物理识别码正如一物理区段码是对应于该光学媒体上的该物理区段/区块；

步骤S905，利用该损坏侦测单元的比较器，且经由主损坏表搜寻模块在该主损坏表中搜寻，比较各读取区段/区块的物理识别码与预存于该主损坏表的物理区段码。

步骤S910，判断各被读取区段/区块的物理识别码是否包含在该主损坏表，以检测该读取区段/区块是否已经损坏或未损坏；

步骤S915，利用该置换模块从该光学媒体缓冲一使用者数据342到一缓冲存储器34(如图3A及3B所示)的程序32中，如果目前读取该区段/区块的物理识别码是包含在该主损坏表内，则自该损坏侦测单元的比较器产生一高准位的主损坏表确认信号36(如图3C所示)予该置换模块，以表示该被读取的区段/区块已经损坏；

步骤S920，在一缓冲程序321中，该置换模块将该损坏区段/区块被读取的使用者数据344经由该缓冲接口保持缓冲到该缓冲存储器34内(如图4A及4B所示)，即使该高准位的主损坏表确认信号36(如图4C所示)已被表示；

步骤S925，依据来自该比较器的高准位主损坏表确认信号，该置换模块藉由保持一个值不变(该值是对应一已指向该缓冲存储器34的缓冲指标)，在缓冲该使用者数据342的末端处，自动放弃已缓冲在该缓冲存储器34中该损坏区段/区块的使用者数据，并经由该缓冲接口保持下一个区段/区块的接续读取的使用者数据346(回到步骤S900)缓冲到该缓冲存储器34的该现有记忆地址(如图5A及5B所示)。即是经由一缓冲程序324，在该缓冲存储器34中被缓冲的损坏区段/区块的使用者数据将会由该下一读取的使用者数据346所替换掉(如图5A及5B所示)，其中该被接续读取的使用者数据会导致一低准位的主损坏表确认信号或没有信号产生，表示此一个区段/区块是未损坏的；

步骤S930，相反的，如果该被读取的区段/区块的物理识别码不包括在该主损坏表内，则由该损坏侦测单元的比较器周期性地持续产生一低准位的主损坏表确认信号(如图5C所示)予该置换模块，以表示该读取区段/区块未损坏；以及

步骤S935，依据该低准位的主损坏表确认信号，利用累加一对应缓冲指标的值写入该缓冲存储器中，使该置换模块保持该区段/区块的该被读取使用者数据被缓冲到该缓冲存储器，并保留该被缓冲的使用者数据；以及回到步骤S900以读取光学媒体的下一个区段/区块。

依据本发明的第二较佳实施例，以下将介绍另一种光学媒体上执行坏区管理的方法，其中该坏区管理的方法适用于一的滑移替换算法，其利用一硬件装置以主动滑移(Slipping)任一损坏区段/区块，且该损坏区段/区块的物理区段码预存于该光学媒体的一主损坏表。如图12B所示，该硬件装置可以具体实施如一读取装置120b(例如：一DVD播放器)，其包括一光学读写单元(OPU)122b用于从该光学媒体上对应的区段/区块读出一模拟射频率信号，一读取信道124b用以将该模拟射频率信号转换为数字化信号以进一步处理，一损坏侦测单元126b用以识别及处理发生在该光学媒体上的各损坏区段/区块，一主存储器132b用以容置各读取未损坏区段/区块的该使用者数据，一暂存内存134b用以容置各读取损坏区段/区块的使用者数据，及一缓冲接口128b用以存取(Accessing)该主存储器132b、该暂存内存134b储存的使用者数据、或是已预存在该主损坏表130b中各损坏区段/区块的物理区段码。此外，该损坏侦测单元126b包括：一物理识别码模块1262b用以从该数字化信号中判别对应该区段/区块的一物理识别码；一比较器1264b用以比较该识别出的物理识别码与该主损坏表130b预存的物理区段码，决定是否产生一高准位或低准位的主损坏表确认信号；一主损坏表搜寻模块1266b使用一种较佳搜寻算法以在该主损坏表130b中搜寻有关的物理区段码；以及一置换模块1268b，依据该主损坏表确认信号的准位，决定是否经由该缓冲接口128b直接缓冲所对应使用者数据缓冲进入该主存储器132b或该暂存内存134b。

利用前述硬件结构可在光学媒体上执行如图10所示坏区管理的替代方法，包含以下步骤：

步骤S1005，通过该光学读写单元及该读取装置的读取信道，从位于该光学媒体的对应分段数据区域上读取至少一使用者数据，然后藉由该物理识别码模块，读取一代表该分段数据区域的物理地址的物理识别码。该各分段数据区域可以是一物理区段以应用在一DVD-RAM类型的光学媒体上或者是一错误校正码(ECC)区块用以替换应用在一HDDVD RAM类型的光学媒体。该物理识别码正如一物理区段码是对应于该光学媒体上的该物理区段/区块；

步骤S1010，利用该损坏侦测单元的比较器，经由该主损坏表搜寻模块在该主损坏表中搜寻，比较各读取区段/区块的物理识别码与预存于该主损坏表的物理区段码。

步骤S1020，判断各读取区段/区块的物理识别码是否包含在该主损坏表以检测该读取区段/区块是否已经损坏或未损坏；

步骤S1030，利用该置换模块从该光学媒体缓冲该保留现有使用者数据642到一主存储器64(如图6A及6B所示)的程序682，如果该目前读取区段/区块的该物理识别码包含在该主损坏表内，则自该损坏侦测单元的比较器产生一高准位的主损坏表确认识别信号62(如图6C所示)予该置换模块，以表示该被读取的区段/区块已经损坏，在同一时间如图6D所示该暂存内存66保持空白没有产生任何数据；

步骤S1040，在一缓冲程序684中，依据该高准位的主损坏表确认信号62(如图7C所示)，该置换模块保持该损坏区段/区块的使用者数据664缓冲至该暂存内存66(如图7B所示)，且紧接着现有保留的损坏区段/区块的使用者数据662(如图7D所示)，在同一时间如图7A所示该主存储器64保持不变；接着返回步骤S1005以读取该下一个区段/区块；

步骤S1050，相对的如果该读取区段/区块的物理识别码不包括在该主损坏表内，则自该损坏侦测单元的比较器周期性地持续产生一低准位的主损坏表确认信号或不产生主损坏表确认信号(如图8C所示)予该置换模块，以表示该被读取的区段/区块可能未损坏；

步骤S1060，在一缓冲程序时688中，依据该低准位的主损坏表确认信号(如图8C所示)，该置换模块保持该未损坏区段/区块的使用者数据缓冲到该主存储器64内(如图8A及8B所示)，在同一时间如图8D所示，该暂存内存66保持不变；接着返回步骤S1005以读取该下一个区段/区块。

在内容上，本发明提供一种光学媒体上执行坏区管理的方法，其能够简化使用现有技术的复杂步骤，该方法的步骤包括首先藉由保持该区段/区块的被读取使用者数据缓冲至该内存的方式，以及不中断数据的缓冲，以判断哪一个区段/区块是否要储存在该数据缓冲存储器；或是依据该区段/区块是否已经损坏，将该使用者数据缓冲至两个不同内存其中之一，藉此提升工作执行效率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，举凡熟悉此项技艺的人士，在依本发明精神架构下所做的等效修饰或变化，皆应包含于权利要求范围内。