情報交換のための非逐次記録高密度光ディスク(DVDなど)のボリューム／ファイルフォーマット

Volume/File Format of Non-sequential High-density Optical Disks (DVD, etc.) for Information Interchange

小町　祐史，　伊藤　武，　石井　正則

光産業技術振興協会光ディスク標準化委員会フォーマット分科会

Yushi Komachi (Panasonic/MGCS)　<komachi@y-adagio.com>
Takeshi ITOH (Fujitsu)　<RHC01516@niftyserve.or.jp>
Masanori ISHII (NEC)　<ishii@pe2.was.fc.nec.co.jp>

Format Committee, Optical Disk Standardization, OITDA Japan

概要

非逐次記録メディアによる情報交換のための記憶構造を規定したISO/IEC 13346(文献[1], 対応する日本工業規格は JIS X 0607(文献[2]))のサブセットに位置付けられるOSTAのUDFS revision 1.01(文献[3])に整合する, DVD用論理フォーマットが, 標準情報 TR X 0001(文献[4])である。この規定は, 筆者らが参加する光ディスク標準化委員会によってドラフトされ, 既に日本規格協会から出版されている。このTR X 0001の規定項目とそれに対応するUDFSの記述との関係を明らかにする。

1. 経緯

ディジタルビデオディスク(DVD)に代表される高密度光ディスクの開発が進み，企業グループ間における仕様の相違が表面化した。そこで米国では，OSTA(Optical Storage Technology Association)を中心として関連企業に対する標準化の調整が開始されたが，多くの関連企業がある国内においては，特に論理構造に関する限り表立った動きはなかった。

OSTAでの論理構造に関する調整はISO/IEC 13346(Volume and file structure of write-once and rewritable media using non-sequential recording for information interchange)を基本として行われており，そのISO/IEC 13346に対応するJIS X 0607(非逐次記録を用いる追記形及び書換形の情報交換用媒体のボリューム及びファイルの構造)の原案作成を，光産業技術振興協会の光ディスク標準化委員会が担当していた。通産省工業技術院は，DVDなどの高密度光ディスクのボリューム及びファイル構造の国内における標準化の緊急性を認識し，OSTAに整合した規格の調査研究及び開発の委託を, 光ディスク標準化委員会に対して行った。これを受けて，同委員会のフォーマット分科会は，1995年9月から作業を開始した。原案は1996年2月に工業技術院に提出され, そこでの審議を経た後, 同年8月に標準情報 TR X 0001として公表された。

TR X 0001は，JIS X 0607(ISO/IEC 13346)のサブセットであり, OSTAの規定UDFS(Universal Disk Format Specification) revision 1.01に整合した規定になっている。ファイルシステムに実装する際の処理系の負担を軽減するために, 簡素化を図る水準設定を行っている。

2. 構成

ISO/IEC 13346に対応するJIS X 0607が, 要約JISであって必ずしもISO/IEC 13346のすべての記述を訳文として含む内容になっていないことを考慮して, ISO/IEC 13346への参照を多く含むUDFSの規定を理解しやすくするために, TR X 0001は, それに必要なISO/IEC 13346のすべての規定記述の中に, UDFSの詳細規定を盛り込んだ体裁になっている。

つまりJIS X 0607は，原規格ISO/IEC 13346の幾つかの図については, 原規格の参照を本文中で指定してその図の掲載を省略している。TR X 0001は, ISO/IEC 13346における必要な記述及び図をすべてTR X 0001の中に含めて，TR X 0001のレビューに際してのISO/IEC 13346への参照を不要にしている。

TR X 0001の章・節・項の番号及び図番号は, JIS X 0607のそれら, 従ってISO/IEC 13346のそれらと一致している。追加した図に関しては，表として採番し，原規格の図番号との対応を維持している。

3. UDFSに基づく規定項目

JIS X 0607(ISO/IEC 13346)の記述に関して TR X 0001が, UDFS revision 1.01に基づいて, さらに詳細規定している諸項目を表 1に示す。ここで，○は，明示的に規定していることを示す。－は，明示的には規定していないことを示す。△は，他の部分で規定していることを示す。

表 1　TR X 0001とUDFSとの規定一覧

項番・図番規定項目 UDFS TR
1/1. 適用範囲
「第5部」を削除 △ ○
1/3.1 媒体の適合性
「第1部～第4部のすべて」に変更 △ ○
1/3.2 情報処理システムの適合性
「第1部～第4部」に変更 △ ○
1/5.13 ボリューム集合
「1個のボリュームから成る」を追加 △ ○
1/7.2.1 文字集合の指定
　RBP0　文字集合の種別，種別=0 ○ ○
　RBP1　文字集合情報，"OSTA Compressed Unicode" ○ ○
1/7.3 日時表示
　RBP0　種別及び時間帯，種別=1 ○ ○
1/7.4 実体識別子
　RBP0　フラグ，#00 ○ △
　RBP1　識別子，"*OSTA UDF Compliant"　"*UDF LV Info" ○ △
　RBP24　識別子添字，#0100　#0100 ○ △
3/7.2　図3/2 記述子タグ
　RBP6　タグ通し番号，1を推奨 ○ －
　RBP10　記述子CRC長，L-16 ○ ○
3/8.2 ボリューム空間
　表3/1の追加，追加 △ ○
3/10.1　図3/6 基本ボリューム記述子
　BP60　交換水準，2 ○ ○
　BP62　最大交換水準，3 ○ ○
　BP64　文字集合リスト，#00000001 ○ ○
　BP68　文字最大集合リスト，#00000001 ○ ○
　BP72　ボリューム集合識別子，一意 ○ －
　BP200　記述子用文字集合，CS0 ○ △
　BP264　説明用文字集合，CS0 ○ △
3/10.2　図3/8 開始ボリューム記述子ポインタ
　BP16　主ボリューム記述子列エクステント，16セクタ以上 ○ △
　BP24　予備ボリューム記述子列エクステント，16セクタ以上 ○ △
3/10.4　図3/10 処理システム用ボリューム記述子
　BP20　処理システム識別子，"*UDF LV Info" ○ ○
　BP52　処理システム用，CS0+volid+entid ○ ○
3/10.6　図3/15 論理ボリューム記述子
　BP20　記述子文字集合，CS0 ○ △
　BP216　範囲識別子，"*OSTA UDF Compliant" ○ ○
　BP268　区画マップの個数，=1 ○ ○
　BP272　処理システム識別子 ○ －
　BP432　保全列エクステント，^=0 ○ △
　BP440　区画マップ，マップ種別1 ○ ○
3/10.8　図3/20 未割り付け空間記述子，必要 ○ △
3/10.10　図3/22 論理ボリューム保全記述子
　RBP40　論理ボリューム内容用 ○ －
　RBPxx　利用可能空間テーブル，^=#FFFFFFFF ○ －
　RBPyy　サイズテーブル，^=#FFFFFFFF ○ －
　RBPzz　処理システム用 ○ －
4/7.2　図4/2 タグ
　BP6　タグ通し番号，ファイル集合中で同一 ○ －
　BP10　記述子CRC長，L-16 ○ ○
4/14.1　図4/9 ファイル集合記述子
　BP28　交換水準，3 ○ ○
　BP30　最大交換水準，3 ○ ○
　BP32　文字集合リスト，#00000001 ○ ○
　BP36　文字最大集合リスト，#00000001 ○ ○
　BP48　論理ボリューム識別子用文字集合，CS0 ○ △
　BP240　ファイル集合用文字集合，CS0 ○ △
　BP416　範囲識別子，"*OSTA UDF Compliant" ○ ○
4/14.3　図4/11 区画ヘッダ記述子
　BP16　区画保全表，0 ○ ○
4/14.4　図4/12 ファイル識別記述子
　BP16　ファイル版数，1 ○ ○
　BP36　処理システム用欄の長さ，0 ○ －
　BPxx　処理システム用，#00 ○ －
4/16.6　図4/15 icbtag
　RBP4　方策種別，4 or 4096 ○ ○
　RBP11　ファイル種別，5 ○ ○
　RBP18　フラグ，ZERO ○ △
4/14.9　図4/21 ファイルエントリ
　BP50　レコードフォーマット，0 ○ ○
　BP51　レコード表示属性，0 ○ ○
　BP52　レコード長，0 ○ ○
　BP128　処理システム識別子 ○ －
　BP168　一意ID，root-dir:0,1-15:reserve ○ △
4/14.11　図4/37 未割付け空間エントリ
　BP40　割り付け記述子，1論理ブロック以下の長さ ○ △
4/14.12　図4/38 空間ビットマップ記述子
　BP0　記述子タグ，CRC長=0でok ○ △
4/14.13 区画保全記述子，削除 ○ ○
4/14.14.1 長割付け記述子
　RBP10　処理システム用，erased表示 ○ －
4/14.5 割付けエクステント記述子
　エクステントの大きさの制限 ○ －
4/16.1 パス要素
　RBP2　要素ファイル版数，1 ○ ○
第5部レコード構造，削除 ○ ○

表 1　TR X 0001とUDFSとの規定一覧
項番・図番	規定項目	UDFS	TR
1/1.	適用範囲
「第5部」を削除	△	○
1/3.1	媒体の適合性
「第1部～第4部のすべて」に変更	△	○
1/3.2	情報処理システムの適合性
「第1部～第4部」に変更	△	○
1/5.13	ボリューム集合
「1個のボリュームから成る」を追加	△	○
1/7.2.1	文字集合の指定
RBP0　文字集合の種別，種別=0	○	○
RBP1　文字集合情報，"OSTA Compressed Unicode"	○	○
1/7.3	日時表示
RBP0　種別及び時間帯，種別=1	○	○
1/7.4	実体識別子
RBP0　フラグ，#00	○	△
RBP1　識別子，"OSTA UDF Compliant"　"UDF LV Info"	○	△
RBP24　識別子添字，#0100　#0100	○	△
3/7.2　図3/2	記述子タグ
RBP6　タグ通し番号，1を推奨	○	－
RBP10　記述子CRC長，L-16	○	○
3/8.2	ボリューム空間
表3/1の追加，追加	△	○
3/10.1　図3/6	基本ボリューム記述子
BP60　交換水準，2	○	○
BP62　最大交換水準，3	○	○
BP64　文字集合リスト，#00000001	○	○
BP68　文字最大集合リスト，#00000001	○	○
BP72　ボリューム集合識別子，一意	○	－
BP200　記述子用文字集合，CS0	○	△
BP264　説明用文字集合，CS0	○	△
3/10.2　図3/8	開始ボリューム記述子ポインタ
BP16　主ボリューム記述子列エクステント，16セクタ以上	○	△
BP24　予備ボリューム記述子列エクステント，16セクタ以上	○	△
3/10.4　図3/10	処理システム用ボリューム記述子
BP20　処理システム識別子，"*UDF LV Info"	○	○
BP52　処理システム用，CS0+volid+entid	○	○
3/10.6　図3/15	論理ボリューム記述子
BP20　記述子文字集合，CS0	○	△
BP216　範囲識別子，"*OSTA UDF Compliant"	○	○
BP268　区画マップの個数，=1	○	○
BP272　処理システム識別子	○	－
BP432　保全列エクステント，^=0	○	△
BP440　区画マップ，マップ種別1	○	○
3/10.8　図3/20	未割り付け空間記述子，必要	○	△
3/10.10　図3/22	論理ボリューム保全記述子
RBP40　論理ボリューム内容用	○	－
RBPxx　利用可能空間テーブル，^=#FFFFFFFF	○	－
RBPyy　サイズテーブル，^=#FFFFFFFF	○	－
RBPzz　処理システム用	○	－
4/7.2　図4/2	タグ
BP6　タグ通し番号，ファイル集合中で同一	○	－
BP10　記述子CRC長，L-16	○	○
4/14.1　図4/9	ファイル集合記述子
BP28　交換水準，3	○	○
BP30　最大交換水準，3	○	○
BP32　文字集合リスト，#00000001	○	○
BP36　文字最大集合リスト，#00000001	○	○
BP48　論理ボリューム識別子用文字集合，CS0	○	△
BP240　ファイル集合用文字集合，CS0	○	△
BP416　範囲識別子，"*OSTA UDF Compliant"	○	○
4/14.3　図4/11	区画ヘッダ記述子
BP16　区画保全表，0	○	○
4/14.4　図4/12	ファイル識別記述子
BP16　ファイル版数，1	○	○
BP36　処理システム用欄の長さ，0	○	－
BPxx　処理システム用，#00	○	－
4/16.6　図4/15	icbtag
RBP4　方策種別，4 or 4096	○	○
RBP11　ファイル種別，5	○	○
RBP18　フラグ，ZERO	○	△
4/14.9　図4/21	ファイルエントリ
BP50　レコードフォーマット，0	○	○
BP51　レコード表示属性，0	○	○
BP52　レコード長，0	○	○
BP128　処理システム識別子	○	－
BP168　一意ID，root-dir:0,1-15:reserve	○	△
4/14.11　図4/37	未割付け空間エントリ
BP40　割り付け記述子，1論理ブロック以下の長さ	○	△
4/14.12　図4/38	空間ビットマップ記述子
BP0　記述子タグ，CRC長=0でok	○	△
4/14.13	区画保全記述子，削除	○	○
4/14.14.1	長割付け記述子
RBP10　処理システム用，erased表示	○	－
4/14.5	割付けエクステント記述子
エクステントの大きさの制限	○	－
4/16.1	パス要素
RBP2　要素ファイル版数，1	○	○
第5部	レコード構造，削除	○	○

備考　文字集合の指定

定義した構造に対するUDFで使用する文字集合は，CS0文字集合とする。OSTAのCS0文字集合は，表 2に定義するOSTA圧縮Unicodeフォーマットで記述する，Unicode 1.1(文献[5])(#FEFF及び#FFFEを除く)で規定したd文字で構成する。

表 2　OSTA圧縮unicodeフォーマット

RBP 長さ名前内容
0 1 圧縮識別子 Uint8
1 圧縮ビット列バイト

表 2　OSTA圧縮unicodeフォーマット
RBP	長さ	名前	内容
0	1	圧縮識別子	Uint8
1		圧縮ビット列	バイト

圧縮識別子は，圧縮ビット列欄の圧縮に使用した圧縮アルゴリズム(文献[3])を識別する。

4. ディスクの読出し例

4.1 開始点の参照

開始点は，最大論理セクタ番号をNとするとき，論理セクタ番号が256, N及び(N-256)であるセクタのうち二つのセクタに存在する。この開始点を参照し，開始ボリューム記述子ポインタから，

主ボリューム記述子列(MVDS)の位置(セクタ番号)
MVDSの長さ(バイト数)

を読み出す。開始ボリューム記述子ポインタのバイト0-3及びバイト5のデータは，必要に応じて，フォーマットの確認に用いる。バイト4のチェックサム及びバイト8-11のCRC によって，追加確認を行うことを推奨する。

4.2 論理ボリューム記述子の参照

MVDSの位置から(MVDSの位置+(MVDSの長さ-1)/セクタ長)までのセクタを読出す。論理ボリューム記述子は，タグ識別子が6である識別子をもつ最初のセクタである。この構造から，ファイル集合記述子列(FSDS)の区画番号，位置及び長さを読出す。

4.3 区画記述子の参照

MVDSの位置からip(MVDSの位置+(MVDSの長さ-1)/セクタ長)までのセクタを読出す。区画記述子は，タグ識別子が5である記述子を含む。この範囲で，区画番号がFSDSの区画番号に一致する区画を検索し，区画の位置(絶対セクタ番号)及び長さ(セクタ数)を得る。

4.4 ファイル集合記述子の参照

ファイル集合記述子は，(区画位置+FSDS位置)から(区画位置+FSDS位置+(FSDS長-1)/セクタ長)までに存在する。この領域のすべてのエクステントを読出し，ファイル集合記述子をとりあえず現記述子とする。

ファイル集合記述子から，ルートディレクトリの区画番号，位置及び長さを読出す。

4.5 ルートディレクトリのICBの参照

ルートディレクトリの位置及び長さが，ICB エクステントの位置を定義する。ICBエクステントは，ルートディレクトリのデータ空間及び許可条件を記述するファイルエントリを含む。この参照によって，ルートディレクトリを含むエクステントのリストを得る。

その後で，サブディレクトリの検出を行う。

5. 規格アップデートへの対応

この規定を国内でJISとして制定せず, 標準情報 TRとして公表したのは, 規定内容が新技術に関するものであって, なお頻繁にアップデートを行うことが望まれることに基づく。1996年になってOSTAは, UDFSのrevision 1.02(文献[6])を公開して, revision 1.01の実装上の問題点に関するコメントの反映を行った。既に予定されているUDFSの改訂計画は, 図 1のとおりである。

        Rev.1.00
          ↓  editorial change
        Rev.1.01  ───────────────┐ subsetting
          ↓  feedback from implementation      ↓ ISO 9660 volume
        Rev.1.02                                DVD
          │  merging CDUDF
          ↓  (ISO 9660 volume)
        Rev.1.5
          ↓  merging CDRFS
        Rev.2.0

　　　　　図 1　OSTA UDFSの改訂計画

TR X 0001は, これらの動向に同期してアップデートを行っていくことが必要である。アップデートされた情報をなるべく早く利用者に提供するためには, 従来のハードコピーによるTRの公表に加えて, Webによる情報提供も行う必要があろう。

6. むすび

TR X 0001が規定するDVDなどの高密度光ディスク用のボリューム／ファイルフォーマットの主要項目を明らかにした。技術的なコンセプトは, ISO/IEC 13346(JIS X 0607)に基づくため, その記述は同じメディア統合技術研究会での予稿(文献[7])に譲り, ここでは省略している。

本稿をまとめるに際して貴重な議論を賜った光ディスク標準化委員会フォーマット分科会の委員の皆様に感謝する。

文献

[1] ISO/IEC 13346, Volume and file structure of write-once and rewritable media using non-sequential recording for information interchange, 1995-12.
[2] JIS X 0607, 非逐次記録を用いる追記形及び書換形の情報交換用媒体のボリューム及びファイルの構造, 1996-03.
[3] Universal Disk Format specification (UDFS), Revesion 1.01, OSTA,1995-11-03.
[4] TR X 0001, 標準情報: 情報交換のための非逐次記録高密度光ディスク(DVDなど)のボリューム構造及びファイル構造, 1996-08.
[5] The Unicode Standard, Version 1.1, Unicode Consortium.
[6] Universal Disk Format specification (UDFS), Revesion 1.02, OSTA,1996-08-30.
[7] 伊藤, 小町, 石井, 情報交換のための書換形メディアと追記形メディアのボリューム／ファイルフォーマット, 画像電子学会第8回メディア統合技術研究会, 1997-03.