CN1330793A - 信息记录介质,以及用于管理其缺陷的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种信息记录介质(1)包括一个光盘信息区(4);一个包含多个扇区的用户区(6);和至少包含一个扇区的一个备用区(7),当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时,备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用。备用区(7)在径向位于用户区(6)向里的位置上。在用户区(6)包含的多个扇区和备用区(7)包含的至少一个扇区当中分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号记录在光盘信息区(4)中。

Description

信息记录介质，以及用于管理其缺陷的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种信息记录介质以及一种用于管理其缺陷的方法和设备。
一种典型的具有扇区结构的信息记录介质是光盘。近来，光盘的密度和容量得到了提高。因而保证光盘的可靠性变得很重要。
图23示出了一种传统光盘的逻辑结构。
如图23所示，该光盘包括两个光盘信息区4和一个数据记录区5。数据记录区5包括一个用户区6和一个备用区8。在光盘上，备用区8在径向位于用户区6靠外的位置上。
用户区6包括系统保留区11、FAT(文件分配表)区12、根目录区13和文件数据区14。系统保留区11、FAT区12和根目录区13统称为文件管理区10。文件管理区10的第一扇区被定位为分配了逻辑扇区号“0”(LSN：0)的扇区。
用以管理光盘缺陷的方法包含在国际标准化组织提供的有关90mm光盘的ISO/IEC10090标准中(以下称作“ISO标准”)。
下面将描述包含在ISO标准中的用以管理缺陷的两种方法。
一种方法基于滑动(slipping)替换算法。另一种方法基于线性替换算法。在ISO标准的第19章中描述了这些算法。
图24示出了传统的滑动替换算法的概念图。在图24中，每个矩形框表示一个扇区。每个扇区中的字符表示分配给该扇区的逻辑扇区号(LSN)。具有LSN的矩形框表示正常扇区，而画阴影线的矩形框表示坏扇区。
参考数字2401表示在用户区6中不包含坏扇区的扇区序列，而参考数字2402表示在用户区6中包含一个坏扇区的扇区序列。
当用户区6中的第一扇区是一个正常扇区时，LSN：0分配给该扇区。从分配了LSN：0的第一扇区开始，LSN以递增的顺序分配给用户区6中包含的多个扇区。
当用户区6不包含坏扇区时，则如扇区序列2401所表示的，LSN：0至LSN：m按照从用户区6的第一扇区到最后一个扇区的顺序分配给该用户区6中的扇区。
当在扇区序列2401中分配了LSN：i的扇区是一个坏扇区时，LSN的分配被改变以使LSN：I未分配给这个坏扇区，而是分配给紧接在这个坏扇区之后的扇区。因此，在从用户区6到备用区8的方向上，LSN的分配被滑动了一个扇区。结果，正如扇区序列2402所表示的，最后一个LSN：m分配给备用区8中的第一扇区。
图25表示在执行参考图24所述的滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图25中，点划线2501表示用户区6不包含坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。实线2502表示用户区6包含坏扇区I至IV时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。
如图25所示，LSN未分配给坏扇区I至IV。LSN的分配在光盘从里向外的方向上被滑动(即在物理扇区号递增的方向上)。结果，LSN分配给紧接在用户区6之后的备用区8中的一部分扇区。
滑动替换算法的优点在于由坏扇区引起的存取延迟较小。一个坏扇区仅仅使存取延迟了对应于一个扇区的旋转部分。滑动替换算法的缺点在于在一个坏扇区之后的所有LSN的分配都被滑动。诸如主机的高级设备利用分配给扇区的LSN来识别扇区。当分配给扇区的LSN被滑动时，主机不能管理记录在光盘上的用户数据。因此，在用户数据记录到光盘上后，滑动替换算法是不可用的。
图26是线性替换算法的概念图。在图26中，每个矩形框表示一个扇区。每个扇区中的字符表示分配给该扇区的逻辑扇区号(LSN)。具有LSN的矩形框表示正常扇区，而画阴影线的矩形框表示坏扇区。
参考数字2601表示在用户区6中不包含坏扇区的扇区序列，而参考数字2602表示在用户区6中包含一个坏扇区的扇区序列。
如果扇区序列2601中分配了LSN：i的扇区是一个坏扇区，则LSN的分配被改变以使LSN：I并不分配给这个坏扇区。相反，正如扇区序列2602所表示的，LSN：i分配给备用区8的多个扇区之中的一个还未使用且具有最小物理扇区号的扇区(例如，备用区8的第一扇区)。因而，用户区6中的坏扇区由备用区8中的一个扇区替换。
图27表示在执行参考图26所述的线性替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图27中，实线2701表示在用户区6包含两个坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。用户区6中的这两个坏扇区分别由备用区8中的替换扇区来替换。
线性替换算法的优点在于，由于坏扇区与替换扇区彼此一一对应，所以替换坏扇区不会影响其它扇区。线性替换算法的缺点在于由坏扇区引起的存取延迟较大。存取用以替换坏扇区的替换扇区需要经过较长距离的查找操作。
可以理解，线性替换算法的优缺点与滑动替换算法的优缺点正好相反。
图28示出LSN分配给扇区的例子。在图28所示的例子中，假定用户区6的大小为100000，备用区8的大小为10000，而且用户区6包括四个坏扇区。
LSN是根据上述的滑动替换算法分配给扇区的。
首先，第一LSN，即LSN：0分配给具有物理扇区号：0的扇区。随后，在光盘从里到外(即从用户区6到备用区8)的方向上，LSN以递增的顺序分配给扇区。LSN不分配给坏扇区。本应分配给每个坏扇区的LSN分配给紧随其后的扇区。结果，在光盘从里到外的方向上，LSN的分配所滑动的扇区数等于坏扇区数。
在图28所示的例子中，用户区6包括上述的四个坏扇区I至IV。如果四个扇区I至IV不是坏扇区的话本应分配给四个扇区I至IV的LSN：99996到LSN：99999被分配给备用区8中的物理扇区号分别为100000至100003的四个扇区。其原因在于LSN的分配被滑动了坏扇区的数目(本例中为四)。
在图28中，在备用区8中具有物理扇区号100004至109999的扇区统称为“LR备用区”。LR备用区被定义为备用区8中未分配LSN的区域。LR备用区在线性替换算法中作为替换区使用。
如图27所示，传统线性替换算法的问题在于：当具有小物理扇区号的扇区被检测为坏扇区时，由于坏扇区和替换扇区之间的距离较长，所以由这个坏扇区引起的存取延迟较大。由于在分配了LSN：0的扇区附近的文件管理区10在每次记录文件时都要被存取，所以文件管理区10中的坏扇区会直接导致并不希望出现的光盘存取速度降低的情况。被频繁存取的文件管理区10往往具有产生坏扇区的最大可能性。
为了寻找在线性替换算法中使用的替换区(即LR备用区)的第一地址，需要计算在滑动替换算法中LSN的分配被滑动的扇区数。其计算量随着光盘容量的增加而增加。
发明的公开
根据本发明的一个方案，一种信息记录介质包括一个光盘信息区；包含多个扇区的用户区；和至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用。备用区在径向位于用户区靠里的位置。在用户区包含的多个扇区和备用区包含的至少一个扇区当中的分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号记录在光盘信息区中。
在本发明的一个实施例中，从分配了最后一个逻辑扇区号的扇区开始，逻辑扇区号以递减的顺序分配给用户区中不是至少一个坏扇区的扇区。
在本发明的一个实施例中，至少一个坏扇区的物理扇区号记录在光盘信息区中。
在本发明的一个实施例中，组合的用户区和备用区被分成多个分区(zone)，并且分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号记录在光盘信息区中。
在本发明的一个实施例中，组合的用户区和备用区被分成多个分区，记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理。逻辑扇区号分配给用户区中包含的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
根据本发明的另一个方案提供了一种管理信息记录介质的缺陷的方法，其中该信息记录介质包括一个光盘信息区；包含多个扇区的用户区；和至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用，备用区在径向位于用户区靠里的位置。该方法包括的步骤是：(a)把最后一个逻辑扇区号分配给用户区中包含的多个扇区之一；(b)计算实现规定容量的位置，其中分配了最后一个逻辑扇区号的扇区位置是固定的；(c)把逻辑扇区号“0”分配给在步骤(b)计算的位置所定位的扇区；并且(d)在光盘信息区中记录分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号。在本发明的一个实施例中，步骤(b)包括的步骤是：(b-1)检测在用户区中包含的至少一个坏扇区；和(b-2)根据在步骤(b-1)检测的至少一个坏扇区的数目计算实现规定容量的位置。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括步骤(e)在信息记录介质中记录在步骤(b-1)中检测到的至少一个坏扇区。
在本发明的一个实施例中，组合的用户区和备用区被分为多个分区，并且该方法还包括步骤(f)在光盘信息区中记录分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号。
在本发明的一个实施例中，组合的用户区和备用区被分为多个分区。记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理。该方法还包括步骤(g)把逻辑扇区号分配给包含在用户区中的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一个扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
根据本发明的又一个方案，提供了一种管理信息记录介质缺陷的设备，其中该信息记录介质包括一个光盘信息区；包含多个扇区的用户区；至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用，备用区在径向位于用户区靠里的位置。该设备执行缺陷管理处理，它包括的步骤是：(a)把最后一个逻辑扇区号分配给用户区中包含的多个扇区之一；(b)计算实现规定容量的位置，其中分配了最后一个逻辑扇区号的扇区位置是固定的；(c)把逻辑扇区号“0”分配给在步骤(b)获得的位置所定位的扇区；并且(d)在光盘信息区中记录分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号。
在本发明的一个实施例中，步骤(b)包括的步骤是：(b-1)检测在用户区中包含的至少一个坏扇区；和(b-2)根据在步骤(b-1)检测的至少一个坏扇区的数目计算实现规定容量的位置。
在本发明的一个实施例中，该缺陷管理处理还包括步骤(e)在信息记录介质中记录在步骤(b-1)中检测到的至少一个坏扇区。
在本发明的一个实施例中，组合的用户区和备用区被分为多个分区。该缺陷管理处理还包括步骤(f)在光盘信息区中记录分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号。
在本发明的一个实施例中，其中组合的用户区和备用区被分为多个分区，记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理，并且该缺陷管理处理还包括步骤(g)把逻辑扇区号分配给包含在用户区中的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一个扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
因此，这里描述的本发明可提供的优点是(1)即使在分配了LSN：0的扇区附近的文件管理区中检测到一个坏扇区，信息记录介质以及用以管理其缺陷的方法和设备也可以使存取延迟较小；和(2)信息记录介质以及用以管理其缺陷的方法和设备允许基本上不用计算就可以找到LR备用区的位置。
一旦参考附图阅读并理解了下面的详细描述，本发明的这些和其它优点对于本专业技术人员来说是显见的。
图1是表示根据本发明的一个实例中的信息处理系统的结构框图；
图2是表示光盘1的物理结构图；
图3是表示光盘1的逻辑结构图；
图4是DMA的结构图；
图5是DDS的结构图；
图6A是PDL的结构图；
图6B是SDL的结构图；
图7是根据本发明的滑动替换算法的概念图；
图8是表示在执行图7所示滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图9是根据本发明的线性替换算法的概念图；
图10是表示在执行图9所示线性替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图11是表示光盘检验处理的流程图；
图12是表示寻找分配了LSN：0的扇区的物理扇区号的处理流程图；
图13是表示图12所示函数FUNC(TOP、END)的处理流程图；
图14是表示在光盘检验之后分配给扇区的LSN的实例图；
图15是表示记录数据到光盘1的处理流程图；
图16是表示在图15所示步骤1508和1509中执行替换处理的处理流程图；
图17是表示在执行图7所示滑动替换算法和图9所示线性替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图18是表示把AV文件记录在光盘1中的处理流程图；
图19是表示记录了AV文件的数据记录区的结构图；
图20是表示具有两个分区的光盘的物理结构图；
图21是表示在执行图7所示滑动替换算法之后的图20所示光盘的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图22A是根据本发明的滑动替换算法的概念图；
图22B是表示在执行图22A所示滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图22C是表示图20所示光盘的DDS的结构图；
图23是表示传统光盘的逻辑结构图；
图24是传统滑动替换算法的概念图；
图25是表示在执行传统滑动替换算法之后的传统光盘的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；
图26是传统线性替换算法的概念图；
图27是在执行传统线性替换算法之后的传统光盘的物理扇区号与LSN之间的对应关系图；和
图28是表示分配给传统光盘的扇区的LSN的实例图。
下面参考附图将以所示实例来描述本发明。(实例1)1.信息处理系统的结构
图1示出了在根据本发明的第一实例中的信息处理系统的结构。该信息处理系统包括高级设备200以及光盘记录和再现设备100。光盘记录和再现设备100根据高级设备200的命令把信息记录到可改写光盘1上或者再现记录在光盘1上的信息。举例来说，高级设备200可以是个人计算机。
高级设备200包括CPU201、主存储器204、总线接口(总线I/F)203、处理器总线202、I/O总线205、硬盘驱动器(HDD)206、显示处理部分207、和输入部分208。高级设备200通过I/O总线205连接光盘记录和再现设备100。
处理器总线202是一种高速总线，CPU201通过该总线存取主存储器204。处理器总线202通过总线I/F203连接I/O总线205。
在图1所示的实例中，I/O总线205是个人计算机扩展总线，如PCI总线或ISA总线。I/O总线205可以是一种任意的多用总线，如SCSI(小型计算机系统接口)、ATA(AT附件)、USB(通用串行总线)或IEEE1394总线。
显示处理部分207把通过I/O总线205发送的显示信息转换为信号，如RGB信号，并输出产生的信号。
输入部分208接收来自诸如键盘或鼠标的输入设备的数据，并且把数据经I/O总线205发送到CPU201。
HDD206是一个辅助存储设备，用于通过I/O总线205与主存储器204相互输入和输出数据。HDD206存储了诸如MS-DOS“或Windows”的操作系统和程序文件。主存储器204装入了操作系统和程序文件，并且CPU201根据用户的指令操作该操作系统和程序文件。操作结果由显示处理部分207显示在屏幕上。
光盘记录和再现设备100包括微处理器101、数据记录和再现控制部分102、总线控制电路103和存储器104。
微处理器101根据置于微处理器101中的控制程序控制光盘记录和再现设备100中的元件执行各种处理。下面描述的缺陷管理处理和替换处理由微处理器101执行。
数据记录和再现控制部分102根据来自微处理器101的指令控制数据记录到光盘1上或从光盘1再现数据。数据记录和再现控制部分102在记录期间向数据中添加错误校正码，并在再现期间执行错误检测处理和错误校正处理。通常，诸如CRC或ECC的编码处理编码的数据记录在光盘1中。
总线控制电路103通过I/O总线205接收来自高级设备200的命令，并且经I/O总线205与高级设备200相互发送和接收数据。
存储器104用于在光盘记录和再现设备100执行各种处理期间记录数据。例如，存储器104在数据记录或再现期间具有一个用作中间缓冲器的区域，和一个由数据记录和再现控制部分102用于错误校正处理的区域。
光盘1是一种圆形信息记录介质，数据可记录到该介质上或从该介质再现数据。用作光盘1的可以是任意的信息记录介质，如DVD-RAM盘。数据记录和再现以逐扇区为基础或以逐块为基础来执行。2.光盘1的物理结构
图2示出了光盘1的物理结构。圆形光盘1具有所形成的多个同心轨迹或一个螺旋形轨迹2。每个同心轨迹或螺旋形轨迹2被分成多个扇区3。光盘1至少包括一个光盘信息区4和一个数据记录区5。
举例来说，光盘信息区4具有存取光盘1所需要的参数。在图2所示的实例中，光盘1在最里面的部分具有一个光盘信息区4，并在其最外面的部分具有一个光盘信息区4。最里面的光盘信息区4也称作“引入区”。最外面的光盘信息区4也称作“引出区”。
数据记录区5中记录数据。数据被记录到数据记录区5并从数据记录区5中再现。数据记录区5的所有扇区中的每个扇区都具有一个绝对地址，也称作预先分配的物理扇区号。3.光盘1的逻辑结构
图3示出了光盘1的逻辑结构。数据记录区5包括用户区6和备用区7。
用户区6用于存储用户数据。通常，用户数据存储在用户区6中。用户区6中包含的每个扇区都具有一个分配给其的逻辑扇区号(LSN)，该扇区通过该逻辑扇区号进行存取。图1所示高级设备200使用LSN存取光盘1的扇区来执行数据记录和再现。
备用区7至少包括一个扇区，当用户区6中的一个扇区变为坏扇区时，备用区7中的至少一个扇区可用来替换该坏扇区。用户区6中的扇区由于诸如光盘1的用户区6的刮擦、污渍或质量下降而变为坏扇区。备用区7在径向位于用户区6向里的位置上。备用区7最好在径向位于紧挨着用户区6向里的位置上。
用户区6包括系统保留区11、FAT(文件分配表)12、根目录区13和文件数据区14。这种结构与MS-DOS文件系统相一致。图3所示结构仅仅是一个例子。
系统保留区11中存储了光盘1的参数信息和卷信息以作为引导扇区。这些信息可由高级设备200参考。
高级设备200为了存取光盘1，高级设备200必须存取系统保留区11。逻辑号“0”(LSN：0)分配给系统保留区11的第一扇区。系统保留区11中的表目(entry)的大小和位置是预定的。
FAT区12已经存储了表示文件数据区14的目录和文件位置的位置信息和表示空区位置的FAT。
根目录区13存储了有关文件和子目录的表目信息。表目信息包括诸如文件名、目录名、文件属性和更新日期的信息。
系统保留区11、FAT区12和根目录区13统称为文件管理区10。文件管理区10位于光盘1上对应于一个固定LSN的位置上。
文件数据区14存储表示与根目录相关的目录的数据和表示文件的数据。如上所述，高级设备200为了可以存取存储在文件数据区14中的数据必须在存取文件数据区14之前存取文件管理区10。4.管理光盘1的缺陷的方法
为了管理光盘1的坏扇区，使用了PDL(主缺陷表)和SDL(辅助缺陷表)。
当初始化光盘1时，根据滑动替换算法检测坏扇区。检测到的坏扇区被登记在PDL中。当把数据记录到光盘1时，根据线性替换算法检测坏扇区。检测到的坏扇区被登记在SDL中。通过把坏扇区登记在PDL或SDL中可以保证光盘1的可靠性。
PDL和SDL存储在DMA(缺陷管理区)中。DDS(盘定义结构)也存储在DMA中。4.1.DMA的结构
图4示出DMA的结构。DMA是图2和3所示光盘信息区4的一部分。
在有关光盘布局的ISO标准的第18章中，DMA被描述为DMA1至DMA4。四个DMA中的两个DMA(例如，DMA1和DMA2)位于排列在光盘内部的光盘信息区4中，而剩下的两个DMA(例如，DMA3和DMA4)则位于排列在光盘1外部的光盘信息区4中(图3)。在四个DMA中，为了补偿DMA中不能由替换扇区替换的坏扇区，相同的信息被多次记录。
图4示出了排列在光盘1内部的光盘信息区4的例子，它包括四个DMA中的DMA1和DMA2。
DMA1存储DDS、PDL和SDL。DMA2至DMA4具有与DMA1完全相同的结构。4.1.1 DDS的结构
图5示出DDS的结构。
DDS包括一个首部。该首部包含诸如表示信息是DDS的标识符。DDS还包括用于存储分区信息的表目、用于存储PDL位置信息的表目、用于存储SDL位置信息的表目、和用于存储分配了逻辑扇区号“0”(LSN：0)的扇区的物理扇区号的表目。4.1.2 PDL的结构
图6A示出PDL的结构。
PDL包括一个首部和多个表目(在图6A所示实例中的第一至第m个表目)。首部包括诸如表示信息是PDL和登记在PDL中的坏扇区的表目数的标识符。每个表目存储一个坏扇区的物理扇区号。4.1.3 SDL的结构
图6B示出的SDL的结构。
SDL包括一个首部和多个表目(在图6B所示实例中的第一至第n个表目)。首部包括诸如表示信息是SDL和登记在SDL中的坏扇区的表目数的标识符。每个表目包括一个坏扇区的物理扇区号和替换该坏扇区来记录数据的替换扇区的物理扇区号。SDL的替换扇区的物理扇区号不同于PDL。4.2滑动替换算法
图7是由根据本发明的第一实例中的光盘记录和再现设备100(图1)执行的滑动替换算法的概念图。在图7中，每个矩形框表示一个扇区。每个扇区中的字符表示分配给该扇区的LSN。具有LSN的矩形框表示正常扇区，而画阴影线的矩形框表示坏扇区。
参考数字71表示没有坏扇区登记在PDL中的扇区序列，而参考数字72表示包括PDL中登记的一个坏扇区的扇区序列。
当用户区6的最后一个扇区是正常扇区时，LSM：m分配给这个最后扇区。从分配了LSN：m的最后一个扇区开始，LSN以递减的顺序分配给用户区6中包含的多个扇区。
当PDL不包括坏扇区时，则如扇区序列71所表示的，LSN：m至LSN：0按照从最后一个扇区到第一扇区的顺序分配给用户区6中的扇区。
如果扇区序列71中分配了LSN：i的扇区是一个坏扇区时，则LSN的分配被改变以使LSN：i未分配给该坏扇区，而是分配给紧接在该坏扇区之前的扇区。因此，在从用户区6到备用区7的方向上，LSN的分配被滑动了一个扇区。结果，正如扇区序列72所表示的，最后一个扇区LSN：0分配给备用区7中的最后一个扇区。
图8表示在执行参考图7所述的滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，竖轴表示LSN。在图8中，点划线81表示当用户区6不包含坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。实线82表示当用户区6包含坏扇区I至IV时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。
如图8所示，没有LSN分配给坏扇区I至IV。LSN的分配在从光盘外部到内部的方向上被滑动(即在物理扇区号递增的方向上)。结果，LSN分配给在径向紧挨着用户区6里边位置的备用区7的一部分。
如上所述，当一个或多个坏扇区登记在PDL中时，LSN的分配在光盘1从外到里的方向上被滑动，其中分配了最后一个LSN的扇区的位置是固定的。结果，LSN分配给在径向位于光盘1的用户区6向内的位置上的备用区7中一个或多个扇区。备用区7中分配了LSN的扇区数等于用户区6中的坏扇区数。
分配了LSN：0的扇区位置被计算以实现预定的容量(例如，4.7GB)，其中分配了最后一个LSN的扇区位置是固定的。该计算根据用户区6中检测到的坏扇区数执行。LSN：0分配给在所计算位置定位的扇区。该预定容量是确保作为记录用户数据的区域所需要的容量。如上所述，当用户区6包括一个或多个坏扇区时，通过使用备用区7的一部分来替换用户区6通常可以保证预定的容量(如，4.7GB)。
当用户区6的最后一个扇区是正常扇区时，最后一个LSN分配给用户区6的该最后扇区。当用户区6的最后一个扇区是坏扇区时，最后一个LSN分配给最接近该最后扇区的正常扇区。
分配了LSN：0的扇区的物理扇区号存储在DDS的一个表目中(图5)。该表目由高级设备200参考以把数据记录到光盘1中。通过参考该表目，高级设备200不必进行计算就可以获得对应于LSN：0的物理扇区号。从而实现对分配了LSN：0的扇区的高速存取。
为了把数据记录到光盘1，高级设备200必须存取分配了LSN：0的扇区。相应地，高速存取分配了LSN：0的扇区的能力在高速存取光盘1时是非常有效的。4.3线性替换算法
图9是光盘记录和再现设备100(图1)执行的线性替换算法的概念图。在图9中，每个矩形框表示一个扇区。每个扇区中的字符表示分配给该扇区的LSN。具有LSN的矩形框表示正常扇区，而画阴影线的矩形框表示坏扇区。
参考数字91表示在SDL中不包含坏扇区的扇区序列，而参考数字92表示在SDL中包含一个坏扇区的扇区序列。
如果扇区序列91中分配了LSN：i的扇区是坏扇区，则LSN的分配被改变以使LSN：i不分配给该坏扇区。相反，正如扇区序列92所表示的，LSN：i分配给还未使用并具有最小物理扇区号的扇区(例如，LR备用区的第一扇区；将在随后参考图14进行描述。)
LSN：i可分配给LR备用区包含的多个扇区当中还未使用且具有最小物理扇区号的扇区(例如，其物理扇区号比分配了LSN：0的扇区的物理扇区号小1的扇区)。LR备用区中的扇区的使用顺序并不重要。
图10表示在执行参考图9所述的线性替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图10中，实线1001表示当用户区6包括两个坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。
由图10可知，坏扇区与替换扇区之间的距离(物理扇区数)与传统技术(图27)的情况相比被显著减小。5.光盘记录和再现设备100的操作
光盘记录和再现设备100执行5.1至5.3的操作以作为光盘1的初始化。光盘1的检验(5.1)也被称作物理格式化并且通常在光盘1上执行一次。5.1：光盘的检验5.2：LSN分配5.3：在文件系统中的初始数据的记录
在进行初始化后，每次当读写文件时，光盘记录和再现设备100都执行5.4和5.5的操作。5.4数据记录(文件系统和文件数据的记录)5.5数据再现
下面将详细描述上述操作。5.1光盘的检验
为了保证光盘1的质量，在把数据记录到光盘1之前至少执行一次光盘检验。当通过提高光盘制造技术而使每个光盘的坏扇区数降至几个时，则不必检验所有要装运的光盘。检验抽样的光盘就足够了。
通过把专用测试模式的数据写入光盘的所有扇区并在随后读出所有扇区的数据来执行光盘的检验。这种光盘检验也称作“保证处理”。
在光盘的检验过程中，滑动替换算法被执行。因此，一个或多个坏扇区被登记在PDL中。
图11是表示光盘检验处理的流程图。
在步骤1101，用户区6的第一扇区的地址被设置为写地址。在步骤1102确定该扇区地址是否已被正常读出。进行此确定的原因在于，由于该扇区地址需要被读出以把数据写入该扇区，所以如果在读出该扇区地址时出现错误则不能把数据写入该扇区。
当在步骤1102确定在读出该扇区地址时出现错误，那么这个坏扇区的物理扇区号存储在第一缺陷表中(步骤1111)。
当在步骤1102确定在读出该扇区地址时没有出现错误，那么专用的测试数据写入在该写地址的扇区中(步骤1103)。
在步骤1104确定该写地址是否为最后一个地址。当确定该写地址不是最后一个地址时，则写地址中加“1”(步骤1105)。接着，处理返回至步骤1102。此处理被重复；并且当写地址到达最后一个地址时，处理前进至步骤1106。
在步骤1106，用户区6的第一扇区的地址被设置为读地址。在步骤1107，该读地址上的数据被读出。在步骤1108确定读出数据是否与写入数据一致(即是否成功写入数据)。
当在步骤1108确定在写入数据时出现错误时，该坏扇区的物理扇区号存储在第二缺陷表中(步骤1112)。
在步骤1109确定读地址是否是最后一个地址。当确定读地址不是最后一个地址时，则在该读地址中加“1”(步骤1110)。接着，处理返回至步骤1107。在步骤1108执行错误确定。此处理被重复；并且当读地址到达最后一个地址时，第一缺陷表和第二缺陷表合为一个表(步骤1113)。通过把该表中的扇区以物理扇区号的顺序分类可产生PDL(步骤1114)。PDL与DDS一起记录在光盘信息区4中。5.2 LSN分配
LSN分配的执行如参考图7和8所述。当一个坏扇区登记在PDL中时，LSN的分配在光盘从外到里的方向上被滑动，其中分配了最后一个LSN的扇区的位置是固定的。分配了LSN：0的扇区被确定，并在随后把分配了LSN：0的扇区的物理扇区号存储在DDS中。
图12是表示寻找分配了LSN：0的扇区的物理扇区号的处理流程图。
作为初始设置，用户区6的第一扇区的物理扇区号被代入变量UTSN(步骤1201)。变量UTSN的值在后面的步骤写入DDS中。
接着，变量UTSN的值被代入变量TOP中(步骤1202)，并且搜索区的最后一个扇区的物理扇区号被代入变量END中(步骤1203)。搜索区是一个需要在该区域中找出坏扇区数的区域。在第一循环期间，用户区6的第一扇区的物理扇区号被代入变量TOP中，并且用户区6的最后一个扇区的物理扇区号被代入变量END中。
搜索区中包含的坏扇区数根据变量TOP和变量END计算(步骤1204)。例如，在搜索区中包含的坏扇区数作为函数FUNC(TOP、END)的归零值(return value)SKIP而给出。
变量UTSN的值减少了该归零值SKIP的数。也就是说执行UTSN＝UTSN-SKIP(步骤1205)。因此，可以得到在通过从用户区6的第一扇区跳过用户区6中包含的坏扇区数而得到的位置所定位的扇区的物理扇区号。
为了处理备用区7中的一个扇区作为坏扇区登记在PDL中的情况，步骤1202至1205被重复，直到在步骤1206确定归零值SKIP等于零为止。
利用此方法获得的变量UTSN的值表示分配了LSN：0的扇区的物理扇区号。相应地，变量UTSN的值存储到DDS中以作为用户区6的第一扇区的物理扇区号(步骤1207)。
图13是表示图12所示步骤1204中的函数FUNC(TOP、END)的处理流程图。通过寻找搜索区中的PDL中的表目数可完成函数FUNC(TOP、END)。
作为初始设置，0被代入变量SKIP中，它表示表目数(步骤1301)，并且从PDL读出的表目总数被代入变量n(步骤1302)。
在步骤1303确定变量n的值是否等于0。当为是时，在步骤1308，变量SKIP的值被还原为函数FUNC(TOP、END)的归零值。当PDL中的表目总数为0时，值0被还原为变量SKIP的值，并且该处理被终止。当在1303为否时，处理前进到步骤1304。
第n个表目的物理扇区号(PDE：n)从PDL中读出(步骤1304)。在步骤1305确定PDE：n是否等于或大于变量TOP的值并且还等于或小于变量END的值。当为是时，搜索区被认为包括了在PDL中登记的一个坏扇区并且变量SKIP的值加“1”(步骤1306)。当在步骤1305为否时，处理前进到步骤1307。
在步骤1307，变量n的值减“1”，并且处理返回至步骤1303。以此方式，针对PDL中包含的所有表目重复步骤1303至1307的操作。因而，搜索区中的坏扇区数可作为变量SKIP的值得到。
图14示出了LSN分配给扇区的例子。在图14所示的例子中，假定用户区6的大小为100000，备用区大小是10000，通过光盘检验登记在PDL中的表目数(即通过光盘检验检测到的坏扇区数)是四，并且四个坏扇区在用户区6中全部被检测到。
LSN根据上述的滑动替换算法分配给扇区。
首先，作为最后一个LSN的LSN：99999分配给具有物理扇区号：109999的扇区。接着，LSN以递减的顺序分配给光盘1从外到里的扇区(即从用户区6到备用区7)。LSN不分配给坏扇区。相反，本应分配给每个坏扇区的LSN分配给紧接在该坏扇区之前的扇区。因此，LSN的分配在光盘1从外到里的方向上滑动的数目等于坏扇区的数目。
在图14所示的例子中，用户区6包括上述四个坏扇区I至IV。本应在四个扇区I至IV不是坏扇区时分配给这四个扇区I至IV的LSN：0至LSN：3分配给备用区7中分别具有物理扇区号9996至9999的四个扇区。其原因就在于LSN的分配所滑动的扇区数目等于坏扇区数(本例中为四)。
分配了LSN：0的扇区的物理扇区号：9996记录在DDS中以作为扩展的用户区6的第一扇区的物理扇区号。
在图14中，备用区7中具有物理扇区号0到9995的扇区统称为“LR备用区”。LR备用区被定义为备用区7中没有分配LSN的区域。LR备用区在线性替换算法中用作替换区。
LR备用区的第一扇区的物理扇区号固定为0。LR备用区的最后一个扇区的物理扇区号通过记录在DDS中的物理扇区号减1来得到。因此，存取LR备用区基本上不需要什么计算量。5.3文件系统中的初始数据的记录
根据高级设备200指示的逻辑格式，光盘记录和再现设备100把文件系统的初始数据记录到光盘1中。逻辑格式使用LSN表示。初始数据可以是诸如记录在图3所示系统保留区11、FAT区12和根目录区13(即文件管理区10)中的数据。
记录初始数据的区域由高级设备200使用LSN进行管理。特别是，系统保留区的第一扇区需要是分配了LSN：0的扇区。因此，除非是LSN被确定，否则高级设备200不能命令光盘记录和再现设备100记录初始数据。初始数据的内容由高级设备200确定。
初始数据记录期间的缺陷管理根据线性替换算法执行。记录初始数据的处理与随后在第5.4.2节中描述的记录数据到文件管理区10中的处理相同，因而在此将省略对其的详细描述。5.4.数据的记录(文件系统和文件数据的记录)
图15示出了把数据记录到光盘1中的处理流程图。图15所示处理包括把数据记录到文件数据区14(步骤1501至1509)和把数据记录到文件管理区10(步骤1510至1517)。5.4.1把数据记录到文件数据区4
在步骤1501设置写地址。写地址是写入数据的文件数据区(即记录区)的第一扇区的LSN。LSN由高级设备200参考管理文件和空区的位置的FAT来确定，并在随后发送到光盘记录和再现设备100。
在写入数据之前，FAT由光盘记录和再现设备100从光盘1中读出，并在随后存储到高级设备200的主存储器204中。CPU201参考主存储器204中存储的FAT来确定记录区的第一扇区的LSN。所得的LSN与记录指示命令一起存储到光盘记录和再现设备100的存储器104中。微处理器101根据存储在存储器104中的LSN执行下面步骤的操作。
在步骤1502确定该扇区地址是否已被正常读出。进行此确定的原因在于，由于把数据写入该扇区需要读出该扇区地址，所以在读出该扇区地址时若出现错误则不能把数据写入该扇区。
当在步骤1502确定出现错误时，在步骤1508，这个坏扇区由LR备用区(图14)中的正常扇区替换。
当在步骤1502确定在读该扇区地址时没有出现错误，则数据被写入由该LSN指定的文件数据区14的一个扇区。数据从高级设备200的I/O总线205发送，在存储器104中缓冲，并写入文件数据区14。
在步骤1504执行验证处理。验证处理指的是从在步骤1503写入数据的扇区中读出数据并把读出数据与写入的数据相比较或者使用错误校正码执行操作以检查是否已成功地写入数据。
在步骤1505确定是否出现错误。当确定出现错误时，则在步骤1509，坏扇区由LR备用区中的正常扇区替换(图14)。
在步骤1506确定是否已经记录了所有的数据。当确定已经记录了所有的数据时，以下一个LSN设置写地址(步骤1507)。接着，处理返回至步骤1502。这个处理被重复。当确定已经记录了所有的数据时，数据记录到文件数据区14中的处理完成。
图16示出在图15所示步骤1508和1509中执行替换处理的处理流程图。
在步骤1601，备用区7中没有分配了LSN的扇区(即LR备用区中的扇区)用作替换扇区。
在步骤1602，本应记录在坏扇区中的数据记录在了替换扇区中。尽管在图16中未示出，但对应于图15所示步骤1502至1509的操作被执行以把数据写入替换扇区。当把数据写入替换扇区时检测到错误时，LR备用区中的另外一个扇区用作替换扇区。
在步骤1603，坏扇区的物理扇区号和替换扇区的物理扇区号登记在SDL中。因此，坏扇区与替换该坏扇区的替换扇区相关联。
每次当执行步骤1603的操作时，并没有存取光盘1以更新SDL。在步骤1603，坏扇区的物理扇区号和替换扇区的物理扇区号均存储在存储器104所存的缺陷表中。在确定在图15所示步骤1506已经记录了所有数据之后，SDL被产生并记录在光盘信息区4中。通过这种方式尽量减少存取光盘1的次数可以缩短处理时间。5.4.2记录数据到文件管理区10中
在完成数据记录到文件数据区14的处理之后，数据被记录到文件管理区10中。其原因在于，由于诸如FAT的管理数据通过把数据记录到文件数据区14中而被更新，所以更新的管理数据需要被记录到文件管理区10中。
除了数据内容和记录区不同外，把数据记录到文件管理区10中的处理(图15的步骤1510至1517)与把数据记录到文件数据区14中的处理(图15所示的步骤1501至1509)相同。因而在此省略了把数据记录到文件管理区10中的详细描述。
图17示出了在执行滑动替换算法和线性替换算法之后的物理扇区号与LSN间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图17中，点划线1701表示当用户区6不包括坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。实线1702表示当四个坏扇区登记在PDL中并且两个坏扇区登记在SDL中时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。
在图17所示的例子中，在数据记录到文件管理区10中时检测到两个坏扇区。这两个坏扇区由备用区7的LR备用区中的替换扇区代替。
文件管理区10位于开始于LSN：0的区域中。从图17可知，文件管理区10中的坏扇区与备用区7中的替换扇区之间的距离(物理扇区数)与传统技术中的情况相比(图27)明显减小。例如，本例(图17)中的距离约为10000，而传统技术(图27)中的距离约为100000或更多。距离缩短提高了光盘1的存取速度。5.5数据的再现
为了再现数据，高级设备200参考诸如FAT的管理数据以搜索文件位置。高级设备200命令光盘记录和再现设备100存取文件管理区10以参考管理数据。光盘记录和再现设备100必须存取分配了LSN：0的扇区。该扇区的物理扇区号记录在DDS中。因此，光盘记录和再现设备100通过参考DDS可以高速存取分配了LSN：0的扇区。
高级设备200使用LSN向光盘记录和再现设备100指示文件数据区14的记录位置。光盘记录和再现设备100参考PDL和SDL以把高级设备200指定的LSN转换为物理扇区号并从具有该物理扇区号的扇区中读出数据。
如上所述，在根据本发明的第一实例中，备用区7在径向位于光盘1的用户区6的向里的位置。LSN的分配在从外向里的方向上被滑动，其中分配了最后一个LSN的扇区的位置是固定的。分配了第一LSN(LSN：0)的扇区的位置记录在DDS中。
最后一个LSN并不是必须分配给用户区6的最后一个扇区。当用户区6的最后一个扇区是坏扇区时，最后一个LSN分配给用户区6中最接近该最后扇区的正常扇区。
在根据本发明的第一实例中，缺陷管理以逐扇区为基础来执行。另外，缺陷管理也能够以逐块为基础执行，每个块包括多个扇区。在这种情况下，块号取代物理扇区号登记在PDL和SDL中。缺陷管理可由任何适当的单元执行。无论什么单元都可以取得相同的效果。
在根据本发明的第一实例中，高级设备200及光盘记录和再现设备100通过I/O总线205相互连接。另外，高级设备200及光盘记录和再现设备100也可通过一种任意的方式连接(例如以有线或无线的方式)。光盘记录和再现设备100中的元件能够以任意方式彼此连接。(实例2)
如在Goto等的国际公开WO98/14938中已经提出了特别适合于AV文件(音频视频数据文件；即时间连续的视频和音频数据文件)的管理光盘缺陷的方法，对于该文件来说，实时记录和再现是重要的。据此方法，当AV文件记录在光盘1上时，通过使用由高级设备200管理的文件系统执行缺陷管理，而不需要根据线性替换算法执行替换处理。
下面将描述一种应用于AV文件的基于本发明的管理光盘缺陷的方法的例子。
信息处理系统具有图1所示的结构。光盘1具有图2所示的物理结构和图3所示的逻辑结构。文件系统不同于第一实例中描述的MS-DOS文件系统，但共同之处在于文件管理区10定位于用户区6中具有固定LSN的位置上。6.光盘记录和再现设备100的操作
光盘记录和再现设备100执行6.1至6.3的操作以作为光盘1的初始化。6.1：光盘的检验6.2：LSN分配6.3：文件系统的初始数据的记录
在进行初始化之后，每次当读写文件时，光盘记录和再现设备100都执行6.4和6.5的操作。6.4数据的记录(文件系统和文件数据的记录)6.5数据的再现
6.1、6.2、6.3和6.5的操作与5.1、5.2、5.3和5.5的操作相同，因此将不再详细描述。6.4数据的记录(文件系统和文件数据的记录)
图18示出了把数据记录到光盘1中的处理流程图。图18所示处理包括把AV文件记录到文件数据区14(步骤1801至1809)和把AV文件记录到文件管理区10(步骤1810至1817)。6.4.1 AV文件记录到文件数据区14
高级设备200向光盘记录和再现设备100发出AV文件记录命令。光盘记录和再现设备100接收该AV文件记录命令并执行把AV文件记录到文件数据区14中的处理。
除了步骤1808和1809有所不同外，把AV文件记录到文件数据区14中的处理(图18)与把数据记录到文件数据区14中的处理(图15)相同。
在步骤1808中，包括坏扇区的区域登记在文件管理信息区中以作为坏区。
在步骤1809中，接着该坏区的空区被设置。随后，处理返回到步骤1802。
由上可知，光盘记录和再现设备100即使在接收到AV文件记录命令时检测到坏扇区也不执行替换处理。
图19表示在记录AV文件之后的数据记录区5。
假定称作“V1.MPG”的AV文件(以下称作“V1.MPG文件”)记录在文件数据区14中并且在AV文件中检测到一个坏扇区。在图19中，包含坏扇区的坏区被画上阴影线。A1、A2和A3表示每个区的第一LSN，并且L1、L2和L3表示每个区的长度。坏区的第一LSN是A2，并且其长度是L2。
V1.MPG文件由存储在FAT区12中的文件管理表管理。该文件管理表与根目录区13中存储的V1.MPG文件的文件表目相链接。
文件管理表包括该AV文件所处区域的第一LSN和长度。文件管理表还包括属性数据，用于识别数据是否已记录到该区域中或者该区域是否是没有记录数据的坏区域。在图18所示的步骤1808中，开始于LSN：A2且长度为L2的区域的属性数据被设置为没有记录数据的坏区域。因此，在进行再现时，这个区域被识别为坏区域。因而可跳过这个坏区域的再现。
在图19所示的例子中，文件管理表包括有关V1.MPG文件上的三个区域的信息。图19所示的文件管理表指示出开始于LSN：A1且长度为L1的区域和开始于LSN：A3且具有长度L3的另一个区域记录了数据，并且指示出开始于LSN：A2且具有长度L2的区域没有记录数据。
由上可知，文件管理表允许根据LSN识别坏区域。对于再现V1.MPG文件，可在跳过坏区域的同时连续再现AV文件。
基于AV文件记录命令的记录以逐块为基础来执行，每个块包括多个扇区，这是因为AV文件尺寸较大的缘故。相应地，存储在FAT区12和根目录区13中的信息具有块地址。通过以逐块为基础管理数据可以减小文件系统管理信息的大小。逐块记录可通过多次重复逐扇区记录来执行。因此，光盘记录和再现设备100的基本操作类似于上述的操作。6.4.2数据记录到文件管理区10中
把AV文件记录到文件管理区10中的处理(图18)与把数据记录到文件管理区10中的处理(图15)相同。当把AV文件记录到文件管理区10中时检测到坏扇区时，替换处理在步骤1816和1817执行。其原因在于，在存储文件管理表的文件管理区10中检测到的坏扇区不能由文件管理表进行逻辑管理。
当实时记录和再现不是非常重要的数据，如计算机数据(以下称作PC数据)记录到光盘1上时，高级设备200向光盘记录和再现设备100发出PC文件记录命令。光盘记录和再现设备100在这种情况下的操作与5.1至5.5的操作相同。
如上所述，在根据本发明的第二实例中提供了一种适合AV文件的管理光盘缺陷的方法。(实例3)
ZCLV系统信息记录介质，如DVD-RAM盘等，在相邻分区间的边界上具有保护区，在该ZCLV系统信息记录介质中，组合的备用区和用户区被分成了多个分区，它们具有不同的光盘旋转速度。
图20示出了具有两个分区的光盘1a的物理结构。光盘1a在其里边具有分区0，并且在分区0径向朝外具有分区1。保护区2001在分区0和1之间的边界上提供以覆盖每个分区的一部分。保护区2001在分区0中的一部分2001a和保护区2001在分区1中的一部分2001b均包括至少一个轨迹。
保护区2001的部分2001a和部分2001b具有不同结构的轨迹。相应地，保护区2001中的信号质量差，因此保护区2001不适合于记录。保护区2001被设置为不记录数据的区域。分区0和1及保护区2001的大小和位置根据光盘1a来确定。
该信息处理系统的结构在图1中示出。光盘1a的逻辑结构与图3所示光盘1的逻辑结构相同。
图21表示在执行滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图21中，点划线2101表示当用户区6不包含坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。实线2102表示当用户区6包含四个坏扇区时的物理扇区号与LSN之间的对应关系。
如图21所示，没有LSN分配给坏扇区。与第一和第二实例中的情况一样，LSN的分配在从光盘1a的外部到内部的方向上(即在物理扇区号递减的方向上)被滑动。
依然如图21所示，没有LSN分配给保护区2001。LSN的分配被执行以使LSN在保护区2001的两端连续。相应地，数据不记录到保护区2001中。
备用区7和具有分配了LSN：0的第一扇区的文件管理区位于相同分区中。相应地，替换在数据记录到文件管理区10中时检测到的坏扇区的处理可在一个分区中执行，而不必在分区之间的边界上执行查找操作。
在DVD-RAM盘中，错误校正码在多个扇区之间计算。因而，多个扇区被定义为一个块。例如，一个ECC块包括16个扇区。在这种情况下，光盘的设计要使块尺寸的倍数等于每个分区的尺寸。但是，当根据滑动替换算法分配LSN时，由于检测到的坏扇区数的不同，一个块可能会位于跨在保护区2001上的两个分区之间。其原因在于分配给每个分区的LSN的数目随着坏扇区数而变化。
图22A是光盘记录和再现设备100(图1)在光盘1a上执行的滑动替换算法的概念图。在图22A中，每个矩形框表示一个扇区。每个扇区中的字符表示分配给该扇区的LSN。具有LSN的矩形框表示正常扇区，而画阴影的矩形框表示坏扇区。在图22A所示的实例中，用于计算错误校正码的一个ECC块包括16个连续扇区。但是，ECC块中包含的扇区数并不限于16个。一个ECC块也可包括任何数目的扇区。
参考数字2201表示在用户区6中不包含坏扇区的扇区序列。参考数字2202表示在用户区6中包含一个坏扇区的扇区序列(没有块校正)。参考数字2203表示在用户区6中包含一个坏扇区的扇区序列(具有块校正)。块校正将在下面进行描述。
当分区1中的最后一个扇区是正常扇区时，最后的LSN：m分配给分区1的该最后扇区。LSN以递减的顺序从分配了最后的LSN：m的扇区开始分配给用户区6中包含的多个扇区。
当用户区6不包括坏扇区时，正如扇区序列2202所表示的，LSN：m至LSN：0按照从最后一个扇区到第一扇区的顺序分配给用户区6中的多个扇区。
当扇区序列2201中分配了LSN：i的扇区是坏扇区时，LSN的分配被改变以使LSN：i不分配给该坏扇区，而是分配给紧接在该坏扇区之前的扇区。因此，LSN的分配在从用户区6到备用区7的方向上滑动了一个扇区。结果，正如扇区序列2202所表示的，LSN：0分配给备用区7的最后一个扇区。
在扇区序列2202中，分配了LSN：k至LSN：k＋15的ECC块位于两个分区0和1的边界之间。为了防止一个ECC块位于两个或更多个分区之间，块校正被执行。
扇区序列2203作为对扇区序列2201执行块校正的结果而得到。扇区序列2202在分区1中包括一个坏扇区。在这种情况下，通过在从用户区6到备用区7的方向上把分配给扇区序列2202的LSN滑动15(＝16-1)个扇区可以得到扇区序列2203。
如上所述，当用户区6包括一个坏扇区时，LSN分配的块校正被执行以使每个分区的第一扇区匹配该分区的ECC块的第一扇区。此操作防止一个块位于多个分区之间。因而，当执行一个块的记录和再现时不会出现存取多个分区的情况。这样就允许缩短数据记录和再现所需要的时间周期。这样还允许一个块中的数据被连续读出。因此，预备流水线处理所需要的操作设备和计算用存储器可以被削减，而不会破坏错误校正的流水线处理。
图22B示出了在执行参考图22A所述的滑动替换算法之后的物理扇区号与LSN之间的对应关系。横轴表示物理扇区号，而竖轴表示LSN。在图22B中，点划线2211与图21的点划线2101相同，并且虚线2212与图21的点划线2102相同。
假定，作为执行由虚线2212表示的LSN的分配结果，一个块位于保护区2001之间；即该块的一部分位于分区0且该块的其余部分(该块的一部分)位于分区1。
在这种情况下，LSN的分配在递增的方向上被滑动了该块在分区1中的部分。正是因为这种分配，位于保护区2001之间的块才完全位于分区0中，并且下一个块的第一扇区是作为紧接在分区1的保护区2001之后的扇区。相应地，该块的第一扇区必定位于每个分区中的每个可记录的第一扇区。
图22B中的实线2213表示LSN的分配结果。由图可知，作为LSN的分配结果，对应于该块一部分的LSN分配给分区0中的扇区。由此可知，由实线2213表示的LSN的分配可防止块位于保护区2001之间。
在光盘1a中，分配了LSN：0的扇区的位置被计算为实现规定容量(4.7GB)的位置，其中分配了最后一个LSN的扇区的位置是固定的。该位置根据在多个分区中的每个分区中检测到的坏扇区数来计算。分配了LSN：0的扇区的物理扇区号存储到DDS的表目中。
分配给每个分区的第一扇区的LSN存储在DDS的表目中。通过此操作，不需要进行计算就可以实现对每个分区的第一扇区的高速存取。
图22C表示DDS的结构。DDS包括用于存储分配给每个分区的第一扇区的LSN的表目。表目数等于分区数。例如，当光盘1a包括两个分区时(分区0和分区1)，DDS包括用于存储分配给分区0的第一扇区的LSN的表目和用于存储分配给分区1的第一扇区的LSN的表目。
如上所述，在根据本发明的第三实例中，提供了一种用于管理具有多个分区的光盘的缺陷的方法。在根据本发明的第三实例中还提供了一种用于管理这种光盘缺陷的方法，当执行逐块记录时，该方法可用于防止一个块位于一个保护区之间。
在第三实例中，光盘1a具有两个分区。另外，该光盘还可具有三个或更多的分区。而且，在这种情况下，LSN可分配给扇区以使该块的第一扇区位于每个分区的可记录的第一扇区。
工业应用性
如上所述，根据本发明的信息记录介质，备用区在径向位于用户区的里面。当在位于LSN：0附近的文件管理区中检测到一个坏扇区时，根据线性替换算法，该坏扇区由备用区中的一个替换扇区替换。由于坏扇区和替换扇区之间的距离较短，所以由坏扇区引起的存取延迟较小。频繁存取的文件管理区具有很高的包含坏扇区的可能性。相应地，由在文件管理区中检测到的坏扇区所引起的上述存取延迟的减小对于缩短记录或再现数据所需的时间周期来说特别有效。
分配了LSN：0的扇区的物理扇区号存储在光盘信息区中。在线性替换算法中使用的替换区(LR备用区)中的第一扇区的物理扇区号是固定的。在LR备用区中的最后一个扇区的物理扇区号可通过把记录在光盘信息区中的物理扇区号减“1”来确定。相应地，LR备用区的位置可通过参考记录在光盘信息区中的物理扇区号而基本上不需要进行计算就可以得到。
当信息记录介质被分成多个分区时，在文件管理区中检测到的坏扇区和替换扇区位于同一个分区中。相应地，对文件管理区的存取不用存取多个分区。因而可以缩短记录或再现数据所需的时间周期。
当执行逐块记录时，块的第一扇区被定位作为每个分区中的可记录的第一扇区。相应地，当对应于一个块进行记录和再现时，不会出现存取多个分区的情况。这样就允许缩短记录或再现数据所需的时间周期。这样还允许一个块中的数据被连续读出。因而可以削减预备流水线处理所需的操作设备的计算用存储器，而不会影响错误校正的流水线处理。
对于本专业技术人员来说，在不背离本发明精神和范围的情况下，其它各种改进是显见的并且也易于实施。因此，本文的描述并不是限制本发明所附权利要求的范围，而是在更广泛地意义上构建了权利要求书。

Claims (15)

1.一种信息记录介质，包括：
一个光盘信息区；
一个包含多个扇区的用户区；和
一个至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用，
其中：
备用区在径向位于用户区向内的位置上，并且
在用户区包含的多个扇区和备用区包含的至少一个扇区当中分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号记录在光盘信息区中。
2.根据权利要求1的信息记录介质，其中从分配了最后一个逻辑扇区号的扇区开始，逻辑扇区号以递减的顺序分配给用户区中不是至少一个坏扇区的扇区。
3.根据权利要求1的信息记录介质，其中至少一个坏扇区的物理扇区号记录在光盘信息区中。
4.根据权利要求1的信息记录介质，其中组合的用户区和备用区被分成多个分区，并且分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号记录在光盘信息区中。
5.根据权利要求1的信息记录介质，其中：
组合的用户区和备用区被分成多个分区，
记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理，并且
逻辑扇区号分配给用户区中包含的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
6.一种管理信息记录介质的缺陷的方法，其中该信息记录介质包括一个光盘信息区；包含多个扇区的用户区；和至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用，备用区在径向位于用户区靠里的位置，该方法包括的步骤是：
(a)把最后一个逻辑扇区号分配给用户区中包含的多个扇区之一；
(b)计算实现规定容量的位置，其中分配了最后一个逻辑扇区号的扇区位置是固定的；
(c)把逻辑扇区号“0”分配给在步骤(b)计算的位置所定位的扇区；和
(d)在光盘信息区中记录分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号。
7.根据权利要求6的用以管理信息记录介质缺陷的方法，其中步骤(b)包括的步骤是：
(b-1)检测在用户区中包含的至少一个坏扇区；和
(b-2)根据在步骤(b-1)检测的至少一个坏扇区的数目计算实现规定容量的位置。
8.根据权利要求7的用以管理信息记录介质缺陷的方法，还包括步骤：
(e)在信息记录介质中记录在步骤(b-1)中检测到的至少一个坏扇区。
9.根据权利要求6的用以管理信息记录介质缺陷的方法，其中组合的用户区和备用区被分为多个分区，并且该方法还包括步骤：
(f)在光盘信息区中记录分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号。
10.根据权利要求6的用以管理信息记录介质缺陷的方法，其中组合的用户区和备用区被分为多个分区，记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理，并且该方法还包括步骤：
(g)把逻辑扇区号分配给包含在用户区中的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一个扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
11.一种管理信息记录介质缺陷的设备，其中该信息记录介质包括一个光盘信息区；包含多个扇区的用户区；至少包含一个扇区的备用区，当包含在用户区中的多个扇区中的至少一个扇区是坏扇区时，备用区中包含的至少一个扇区可代替该至少一个坏扇区来使用，备用区在径向位于用户区靠里的位置，该设备执行缺陷管理处理，它包括的步骤是：
(a)把最后一个逻辑扇区号分配给用户区中包含的多个扇区之一；
(b)计算实现规定容量的位置，其中分配了最后一个逻辑扇区号的扇区位置是固定的；
(c)把逻辑扇区号“0”分配给在步骤(b)获得的位置所定位的扇区；并且
(d)在光盘信息区中记录分配了逻辑扇区号“0”的扇区的物理扇区号。
12.根据权利要求11的用以管理信息记录介质缺陷的设备，其中步骤(b)包括的步骤是：
(b-1)检测在用户区中包含的至少一个坏扇区；和
(b-2)根据在步骤(b-1)检测的至少一个坏扇区的数目计算实现规定容量的位置。
13.根据权利要求12的用以管理信息记录介质缺陷的设备，其中该缺陷管理处理还包括步骤：
(e)在信息记录介质中记录在步骤(b-1)中检测到的至少一个坏扇区。
14.根据权利要求11的用以管理信息记录介质缺陷的设备，其中组合的用户区和备用区被分为多个分区，并且该缺陷管理处理还包括步骤：
(f)在光盘信息区中记录分配给多个分区中的每个分区的第一扇区的逻辑扇区号。
15.根据权利要求11的用以管理信息记录介质缺陷的设备，其中组合的用户区和备用区被分为多个分区，记录在信息记录介质中的数据以逐ECC块为基础进行管理，并且该缺陷管理处理还包括步骤：
(g)把逻辑扇区号分配给包含在用户区中的不是至少一个坏扇区的扇区，以使多个分区中的每个分区的第一个扇区匹配相应ECC块的第一扇区。
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