本发明涉及光学记录介质领域，尤其涉及一种具有有关所分配备用区的 尺寸及其剩余量信息的光盘，其中在初始化时分配适量的备用区，在初始化 完成后，如果被使用的备用区不充足则分配附加备用区，本发明还涉及一种 分配备用区的方法和管理附加备用区缺陷的方法。

在诸如常规光盘的记录介质中，在初始化时分配一次备用区，在光盘使 用过程中，不能分配附加备用区。但是为了提高光盘使用效率，根据光盘在 初始化时的状态分配适量的备用区，另外，在使用该光盘的同时，如果在初 始化时所分配的备用区不充足，则分配附加备用区。

根据数字多用光盘随机存取存储器(DVD-RAM)标准(可重写光盘的 DVD技术规范，部分1、物理规范)1.0版，每个区段有一个备用区，从而由 于光盘有24个区段，因此初始化时分配24个备用区。

在已有技术中，如图1所示，表示被分配到缺陷管理区(DMA)的每个区 段的备用区状态的标记只由一位构成，该位表示相应的备用区是否能够使 用，即该位是否被占据。所以，全部备用区标记具有表示24个备用区是否 被占据的24个信息位。另外，该全部备用区标记存储在DMA辅助缺陷表 (SDL)的8-15相对字节位置(RBP)。当表示相应组的位是“1”时，说明在相 应的组中没有保留备用区，当该位是“0”时，说明在相应的组中保留有备 用区。

有关上述只由一位所构成的备用区的信息只表示该备用区是否被占 据。另一方面，在初始化后可分配附加备用区的光盘中，最好当备用区的某 些空间处于几乎被占据的状态时，而不是在备用区完全被占据时，在光盘上 分配附加备用区。但问题是这种备用区几乎被占据的状态不能只由一位表 示。

另外，在根据现行DVD-RAM标准1.0版备用区分配中，初始化时将预 定量的备用区分配给每个区段，将备用区的尺寸预先确定为足以处理所有的 缺陷，所述这些缺陷均可通过被应用于相应光盘的缺陷管理方法进行管理。

这里，为了管理常规可记录/可重写光盘上的缺陷，不给缺陷提供逻辑扇 区编号的跳越缺陷的滑移替换(slipping replacement)方法不被用于光盘初始 化所产生的缺陷，这些缺陷称为“主缺陷”。按照现行DVD-RAM标准1.0 版的规定，必须把由滑移替换所替换的缺陷扇区位置记录在光盘DMA中的 主缺陷表(PDL)中。此外，把用于替换备用区中的带有常规块的错误区段的 纠错码(ECC)块的线性替换用于光盘使用期间所产生的缺陷，这些缺陷称为 “辅助缺陷”。按照现行DVD-RAM标准1.0版的规定，必须把由线性替换 所替换的缺陷块的位置记录在光盘DMA中的SDL中。

然而，当根据初始化时的光盘状态分配适量的备用区时，以及在光盘使 用过程中随着光盘状态变坏而分配附加备用区时，需要更为有效的备用区分 配方法。按照该现行标准的规定，在光盘的记录和/或再现设备中，用于暂时 存储光盘上存在的现有缺陷管理信息的缓冲器的尺寸是32K字节。于是，产 生了一个局限，即能被管理的实际缺陷数变得小于可记录在光盘DMA中的 缺陷数。

这里，缺陷管理信息包括PDL和SDL，PDL和SDL的尺寸总和约为 60K字节。于是，按照DVD-RAM标准1.0版，PDL的范围从扇区1到扇区 15，剩余的扇区被设定成用于处理SDL项，因而可被处理的PDL项数和SDL 项数受到缓冲器尺寸(32K字节)的限制。

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种记录介质，该记录介 质具有与初始化时所分配的备用区的尺寸和剩余量相关、以及与初始化之后 所分配的备用区的尺寸和剩余量相关的信息。

本发明的另一个目的是提供一种简单地计算和分配用于滑移替换的备 用区、在光盘初始化时用于线性替换某些缺陷的备用区、以及光盘使用期间 所需的线性替换的备用区的方法。

本发明的又一个目的是提供一种管理当光盘使用时为线性替换所分配 的附加备用区的方法。

为了实现第一个目的，本发明提供一种记录介质，其特征在于，提供在 初始化时分配的主备用区和在初始化之后分配的附加备用区，备用区的尺寸 由初始化时产生的缺陷数确定。

为了实现第二个目的，本发明提供一种在光盘记录和/或再现设备中分配 备用区以管理缺陷的方法，该方法包括如下步骤：利用初始化时产生的主缺 陷数确定备用区的最小尺寸；根据用于该记录和/或再现设备缺陷管理的存储 器装置的尺寸，确定必须分配的备用区的最大尺寸；和利用备用区的最大及 最小尺寸，分配用于滑移替换和线性替换的主备用区。

为了实现第三个目的，本发明提供一种用于光盘记录和/或再现设备的缺 陷管理方法，该光盘记录和/或再现设备具有：被分配的主备用区，用于使用 滑移替换以更换初始化期间产生的主缺陷；和被分配的附加备用区，用于使 用线性替换以更换初始化之后产生的辅助缺陷，该方法包括如下步骤：使用 已被线性替换的区分配该附加备用区，其中，已被线性替换的附加备用区中 的缺陷块不用于线性替换；不变更有关该缺陷块的缺陷管理区中的SDL项。

通过参照附图详细描述其优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得 更加清楚，附图中：

图1是表示具有SDL内容的常规全部备用区标记结构的视图；

图2是表示本发明的具有用户区、主备用区和附加备用区的光盘结构的 视图；

图3A和3B是表示在图2所示的光盘结构中管理附加备用区上所产生 的缺陷的方法；

图4A和4B分别表示当光盘记录和/再现设备中的缺陷管理缓冲器的尺 寸是32K字节和64K字节时，本发明主备用区和附加备用区的分配表；

图5A和5B是表示本发明剩余状态信息的标记结构视图，该剩余状态 信息表示管理缺陷的备用区已被使用的程度；

图6是表示按照本发明实施例在初始化时分配备用区的方法流程图；

图7是表示按照本发明实施例利用主备用区的剩余状态信息分配附加备 用区的方法流程图；

图8是表示按照本发明实施例利用附备用区的剩余状态信息分配附加备 用区的方法流程图。

本发明的光盘上用于缺陷管理的备用区包括主备用区和附加备用区。

在光盘初始化时首先分配主备用区，用于缺陷替换，并且首先先使该主 备用区用于滑移替换。滑移替换后剩余的主备用区还可用于线性替换。用于 线性处理使用光盘时所产生缺陷的附加备用区表示的是一种在光盘初始化 后的使用期间另外分配的备用区。

即，在如图2所示的本发明中，在光盘初始化期间在光盘上分配用于滑 移替换和线性替换的主备用区。以扇区为单位执行滑移替换，从而提高了备 用区的使用效率。但是，在滑移替换中，不仅仅使用缺陷区，从而数据开始 被记录在下一个正常的数据扇区，以使在初始化之后缺陷扇区不能使用。

主备用区必须具有滑移替换所需的最小备用区和用于线性地替换光盘 使用时光盘上所产生缺陷的适量备用区。这里，用于滑移替换的备用区至少 需要与登录在缺陷管理信息中的PDL中的项数同样多的扇区。

当主备用区不足以处理初始化后光盘使用期间产生的辅助缺陷时，沿从 逻辑文档区的最后部分向前的方向分配预定尺寸的附加备用区。

在本发明中，直接指示规则(direct pointing rule)也用作由DVD-RAM标 准1.0版所建议的备用区缺陷管理方法。即必须只用一次替换处理所有的缺 陷。

被分配用于初始化后的线性替换的可扩展的附加备用区可能是已被用 作用户数据区。即，用作用户数据区的缺陷块被分配作为附加备用区，它可 由已分配的主备用区和附加备用区线性替换，如图3A所示。在已经线性替 换的备用区欲用作附加备用区时，由在该附加备用区内已被线性替换的缺陷 块在另一用户区中进行的缺陷双重替换违反所述的直接指示规则。另外，在 只读光盘中，替换处理被复杂化。

如图3B所示，为了解决这些问题，不可把图3B中所示的已经由主备 用区或预分配的附加备用区线性替换的附加备用区内的缺陷块用于线性替 换。另外，不可改变与缺陷管理区中存储的缺陷块相应的辅助缺陷表(SDL) 项。不可改变SDL项的原因是，如果删除用于处理附加备用区内的缺陷的 SDL项，则在备用区连续使用时被跳过而不使用的备用区部分被确定为缺陷 区。于是，用于线性替换的正常块可被错误地确定为缺陷，因而当随后进行 格式化时，会把非缺陷部分登录为缺陷。因此，对应于附加备用区内的线性 替换的缺陷块的SDL项信息不改变，并且该相应的缺陷块不可用于线性地替 换用户区中的缺陷。

在光盘记录和/或再现过程中，起初由诸如半导体存储器(即缓冲器)的暂 时存储区读取光盘上的信息，以便直接使用缺陷管理信息。按照DVD-RAM 标准1.0版的规定，使用32K字节尺寸的缓冲器。32K字节对应于16个扇 区的信息，并且缺陷管理信息的PDL和SDL以扇区为单位存储在缓冲器中。 这样，缓冲器中存储的PDL项最小数属于一个扇区，缓冲器中存储的PDL 项最大数与可在该PDL中记录的项最大数(即属于15个扇区的7679个项)相 对应。SDL的项占据PDL项记录在32K字节缓冲器之后剩余的区域，因而 可管理分布在最少一个扇区到最多15个扇区范围内的缺陷项。

因此，备用区(主备用区+附加备用区)的最大允许尺寸由缓冲器尺寸和 光盘初始化时生成的PDL项数确定。这里，由于即使在备用区中也可能产生 缺陷，因此必须考虑可能的缺陷的额外备用区。

在本发明中，可存储与具有30个扇区尺寸的缺陷有关的缺陷信息的60K 字节缓冲器能用于完全处理可记录在PDL中的最大数个项(7679项：用于15 个扇区)和可记录在SDL中的最大数个项(3837项：用于15个扇区)。

另外，如果将缓冲器设定为具有64K字节，则64K字节缓冲器能够处 理与按照标准可记录在缺陷管理信息区中的缺陷同样多的缺陷。在本发明的 实施例中，应针对缺陷管理用的缓冲器为32K字节的和缺陷管理用的缓冲器 为64K字节的缓冲器的情况，提出在光盘初始化期间和光盘使用期间可被分 配的备用区的最优选的尺寸。

如果可分配的备用区尺寸受到限制，以便具有预定的增加量，则用于计 算备用区所需量的计算式可如下文所述的非常简单。考虑到这一优点，通过 将各PDL项以扇区为单位分割，计算用于管理主缺陷的滑移替换的备用区。 512个PDL项对应一个扇区，处理512个PDL项的备用区的量对应32个ECC 块。一个ECC块具有16个数据扇区。

图4A和4B分别表示当缓冲器尺寸是32K字节和64K字节时备用区尺 寸的表。图4A和4B的第一列表示PDL项数，其中的第二列表示可相对对 应的PDL项数被处理的SDL项的最大数。第三列中的数值表示当分配用于 一个扇区的线性替换的缺陷管理项的备用区时在ECC块中所需备用区的最 小尺寸。即，可分配备用区的最小尺寸是处理PDL项所需的所有备用区与处 理一个扇区的SDL项所需备用区的总和。

下一列表示在相应的缺陷条件下处理所有缺陷所需备用区的最小尺 寸。第四列中第一小列是以块表示的所需备用区的最大尺寸，第二小列是以 兆字节(MB)表示的所需备用区的最小尺寸，第三小列以整个容量百分比(％) 表示所需备用区的最小尺寸。下一列表示可被处理缺陷项的总数。最后一列 表示本发明建议的最大的备用区量，即，该备用区量考虑到附加备用区适当 的量而进行了简化，以便于计算备用区量和该备用区中产生的缺陷。在最后 一列中，第一和第二小列分别是当所需备用区之间的增量设定为32块时， 以块表示的建议的备用区最大量和该备用区相对光盘总记录容量的百分 比。第三和第四小列分别表示的是当所需备用区之间的增量设定为48块时， 以块表示的建议备用区最大尺寸和该备用区相对光盘总记录容量的百分 比。

如图4A所示，当使用32K字节缓冲器时，可记录在所有缺陷管理区中 的全部缺陷不能被完全处理。当主缺陷(PDL项)数增加时，可处理的辅助缺 陷的实际数减小，总备用区的百分比也减小。这意味着当主缺陷数增加时光 盘状态变差，它使可管理的辅助缺陷数减小。

为了解决这个问题，参看图4B，本发明建议使用64K字节缓冲器。在 这种情况下，不论主缺陷数是多少，能记录在缺陷管理区中的最大数个辅助 缺陷可被完全处理。此外，可使备用区的尺寸相对恒定地保持在2.7％至3 ％。

本发明公开了一种光盘，在该光盘中，用于缺陷管理的备用区根据光盘 的使用目的或光盘的状态在初始化时部分地进行分配，而当该备用区的尺寸 不充足时，在初始化之后分配附加备用区。所以，当必须分配附加备用区时， 一定要预先计算可分配的备用区的量。即，初始化时，通过记录可在缺陷管 理区(DMA)的光盘定义结构(DDS)中分配的附加备用区的尺寸，就能方便地 分配该附加备用区。

如下文所述，可以简单地计算用于缺陷管理的备用区尺寸。当使用64K 字节缓冲器时，能分配的备用区的最大尺寸由下式1计算：

备用区最大尺寸＝[EPDL/512]×32+4096块  …(1)

当使用32K字节缓冲器时，能分配的备用区的最大尺寸由下式2计算：

备用区最大尺寸＝4096-[EPDL/512]×(256-32)块  …(2)

在式1和2中，[EPDL/512]表示不大于“[EPDL/512]”的最大整数，EPDL表示 PDL项数，32(＝INC)表示增量。4096(＝SMAX)是2的倍数，其中当主缺陷数 (PDL项数)小于512时，对处理最大数个缺陷所需的备用区尺寸进行近似， 以简化计算。这里，备用区尺寸以ECC块显示。256(＝SSDL)表示处理一个扇 区的SDL项所需的备用区尺寸。

图4A和4B所建议的最大备用区比实际所需的备用区约大4％。所建议 备用区的尺寸基于各备用区中产生的缺陷而确定，并表示为2的倍数，从而 使得备用区尺寸的计算很简便。

将从建议的备用区最大尺寸减去初始化时分配的备用区尺寸所得的余 量作为可被分配的附加备用区尺寸记录在DDS中，从而在光盘使用期间能 够方便地分配该附加备用区。

在当初始化时所分配的主备用区完全使用并且没有其它备用区的情况 下，或者在附加备用区完全使用的情况下，要进行附加备用区的分配或必须 增加附加备用区的尺寸。在实际使用光盘时，缺陷多是连续地产生的。因此， 在所分配的备用区完全用完后与分配的附加备用区相比，当剩余少量的备用 区时、例如剩余若干个块或90％的备用区被使用时，最好进行附加备用区的 分配或增加附加备用区的尺寸，而不是在全部使用所分配的备用区后分配附 加备用区。

在这种情况下，需要表示备用区的使用程度的剩余状态标记，以便指示 备用区已经使用了预定的容量或更多的容量，而不是如现行备用区全标记那 样只表示备用区全部使用或备用区仍有剩余的两种状态。还需要当已经使用 主备用区的预定容量或更多的容量时指示附加备用区是否已经分配的标 记。在这种情况下，标记(它可作为主备用区的剩余状态信息)表示主备用区 具有下表1中所示的状态，并具有图5A中所示的结构。

(表1) 标记值 状态 00b 主备用区剩余足够的容量 01b 已经使用主备用区的预定容量或更多的容量，且没有分配附 加备用区 10b 已经使用主备用区的预定容量或更多的容量，且已经分配附 加备用区 11b 主备用区已经完全使用

标记(它可作为附加备用区的剩余状态信息)表示附加备用区具有下表2 中所示的状态，并具有图5B中所示的结构。

(表2) 标记值 状态 00b 附加备用区剩余足够的容量 01b 已经使用附加备用区的预定容量或更多的容量 10b 无相应的状态 11b 附加备用区已经完全使用

这里，表2的标记可指示一种必然性，即，预定或更多量的附加备用区 已经使用的状态明确表示必须增加附加备用区的尺寸。当通过分配预定或更 多量的附加备用区而扩大附加备用区时，可简单地将标记值“01b”改变为 “00b”。因此，与用于主备用区的剩余状态标记相比，用于附加备用区的剩 余状态标记只有三个状态。

图6表示本发明实施例中在初始化时分配备用区方法的流程图。参照图 6，在步骤S101中，用于当光盘被初始化时检查光盘上存在或不存在缺陷的 检验期间所检测的缺陷被跳过而不被提供逻辑扇区数，与缺陷扇区有关的逻 辑扇区数提供给下一个扇区，将缺陷扇区的位置存储在PDL中。

接着，在步骤S102中计算所需的备用区量。例如，当PDL项数在3072 与3583之间时，备用区最小尺寸是处理PDL项所需备用区与处理一个扇区 用的SDL项所需备用区的总和，因而变为480 ECC块。如果使用32K字节 缓冲器，且所需备用区之间的增量是32块，则可把使用公式2计算得出的 2752 ECC块分配作为备用区的最大尺寸。

当计算备用区的所需量时，在步骤S103中分配主备用区。如果主备用 区的尺寸是512 ECC块，则使用最多244 ECC块处理PDL项，而使用剩余 的块处理SDL项。分配主备用区之后，在步骤S104中，将主备用区的剩余 状态标记设定为初始状态“00”。在步骤S105中，通过从在步骤S102中计 算出的备用区的最大尺寸减去步骤S103中分配的主备用区尺寸，计算出附 加备用区的最大尺寸。例如，通过从2752 ECC块的最大备用区减去所分配 的512 ECC块主备用区，可计算出附加备用区的最大尺寸是2240 ECC块。 在步骤S106中，将附加备用区的尺寸信息(例如，2240 ECC块)和附加备用 区剩余状态的信息记录在DDS或DMA区中的预定位置，并结束初始化。

图7是本发明实施例中利用主备用区的剩余状态信息进行附加备用区分 配的方法流程图。在步骤S201中，判定在初始化期间设定的主备用区用的 剩余状态标记是否处在“01”状态，在该状态中，主备用区几乎已被用完， 附加备用区已被分配。如果对步骤S201的回答是“否”，则在步骤S202中 另外判定附加备用区是否被分配。如果在步骤S202中判定需要分配附加备 用区，则在步骤S203中检查附加备用区的尺寸。即，检查能够分配的附加 备用区最大尺寸和必须分配的附加备用区的最大尺寸。可由用户设定必须被 分配的附加备用区的尺寸，或者可为预定的增量。

在步骤S204中，检查逻辑文档区后部存在足够量的连续空白区间。在 步骤S205中，确定是否有足够的空白区间存在。如果在逻辑文档区后部存 在足够的空白区间，则在步骤S206中，从逻辑文档区的最后部开始分配预 定尺寸的线性替换用的附加备用区。附加备用区用的管理信息，即，用于附 加备用区的剩余状态标记被初始化回到“00”，并在步骤S207中更新附加备 用区的尺寸信息。之后，过程结束。当在步骤S206中，把已线性替换的区 分配作为线性替换用的附加备用区时，附加备用区内的缺陷块不用于线性替 换，且如参照图3所述的，SDL项必须保持不变。

如果在步骤S205中逻辑文档区后部不存在足够量的连续空白区间，则 在步骤S208中重新设置空白区间。而后，在步骤S209中，判定是否存在足 够量的连续空白区间。如果存在足够量的连续空白区间，则再次执行分配附 加备用区的步骤S206。如果即使在重新设置空白区间后连续空白区间的量仍 不充足，则在步骤S210中显示“附加备用区不能分配”的信息。然后，过 程结束。

图8是本发明实施例中利用附加备用区的剩余状态信息进行附加备用区 分配的方法流程图。在步骤S301中，确定用于替换在光盘使用期间产生的 辅助缺陷的附加备用区的剩余状态标记是否处在“01”状态，在该状态中， 附加备用区几乎已用完。如果已经使用附加备用区的大部分，则在步骤S302 中判定另一个附加备用区是否被分配。如果在步骤S302中判定需要分配另 一个附加备用区，则在步骤S303中检查该附加备用区的尺寸。即检查可分 配的附加备用区最大尺寸和必需分配的附加备用区尺寸。可以由用户设定必 须分配的附加备用区尺寸、或者可为预定的增量。

在步骤S304中，检查逻辑文档区后部存在足够量的连续空白区间。在 步骤S305中判定是否有足够的空白区存在。如果在逻辑文档区后部存在足 够的空白区，则在步骤S306中，从逻辑文档区的最后部开始分配预定量的 线性替换用的附加备用区。当在步骤S306中将已线性替换的区分配为线性 替换用的附加备用区时，附加备用区内缺陷块不用于线性替换，且如参照图 3所述的，必须保持SDL项不变。

在步骤S306之后，附加备用区用的管理信息，即附加备用区用的剩余 状态标记被初始化回到“00”，并在步骤S307中更新所分配的附加备用区的 尺寸信息。之后，过程结束。

如果在步骤S305中逻辑文档区后部不存在足够量的连续空白区间，则 在步骤S308中重新设置空白区。而后，在步骤S309中判定是否存在足够量 的连续空白区。如果存在足够量的连续空白区，则再次执行分配附加备用区 的步骤S306。如果即使在重新设置空白区后连续空白区的量仍不充足，则在 步骤S310中显示“附加备用区不能分配”的信息。然后，过程结束。

如上所述，本发明可用简单的数学表达式计算主备用区和附加备用区的 尺寸信息，并存储和管理主备用区的剩余状态信息，因此能够更灵活和有效 地分配和管理主备用区。

另外，在本发明中，附加备用区中的缺陷块不用于线替换，且SDL项 不变更，因此可避免误操作。

本申请是申请日为1999年11月10日、申请号为99127736.8、题为“分 配备用区的方法和管理缺陷的方法及其记录介质”的专利申请的分案申请。