專(zhuān)利名稱：記錄數(shù)據(jù)和恢復(fù)記錄數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及記錄數(shù)據(jù)和恢復(fù)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，從而可以在記錄故障之后可以恢復(fù)記錄的數(shù)據(jù)。特別地，所述方法和設(shè)備有利于在諸如電源故障的致命記錄中斷之后恢復(fù)記錄的MPEG-2或其他流數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
由于在記錄期間的意料不到的事件，例如電源故障，硬盤(pán)或光盤(pán)的文件系統(tǒng)可能會(huì)失去一致性，這是由于通常在記錄結(jié)束處進(jìn)行文件系統(tǒng)更新。特別是在記錄與大文件相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)數(shù)據(jù)流期間的中斷會(huì)導(dǎo)致在諸如DVD或藍(lán)色光束盤(pán)等光盤(pán)上的諸如視頻記錄等已經(jīng)記錄的流數(shù)據(jù)的丟失。
在EP1102275中公開(kāi)的解決記錄期間的電源故障問(wèn)題的建議恢復(fù)了當(dāng)記錄文件時(shí)損壞或丟失的文件管理信息。出于這個(gè)目的，將記錄開(kāi)始的初始指示輸入到在存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)區(qū)域中所存儲(chǔ)的文件管理系統(tǒng)的文件分配表(FAT)中，并且在記錄過(guò)程期間，將文件管理信息臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上。當(dāng)完成了記錄時(shí)，通過(guò)將文件管理信息從存儲(chǔ)器拷貝到存儲(chǔ)介質(zhì)上，對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)區(qū)域中的文件系統(tǒng)進(jìn)行更新。為了檢測(cè)流中的不連續(xù)點(diǎn)，檢測(cè)并比較時(shí)間標(biāo)記或節(jié)目時(shí)鐘參考(PCR)值。然而，該方法并不適合于諸如DVD-VR(視頻記錄)、HD-DVD或藍(lán)色光束盤(pán)等應(yīng)用，這些盤(pán)既不使用FAT，也不使用PCR或可比較的時(shí)間標(biāo)記。例如，DVD-VR使用由光學(xué)技術(shù)存儲(chǔ)協(xié)會(huì)(www.OSTA.org)所定義的通用盤(pán)格式(UDF)文件系統(tǒng)，其中在存儲(chǔ)介質(zhì)上并未采用任何單獨(dú)的系統(tǒng)區(qū)域，但是包含基于鏈接表的目錄和文件結(jié)構(gòu)，即分布式目錄和文件信息。
此外，諸如NT文件系統(tǒng)(NTFS)等日志文件系統(tǒng)能夠保持盤(pán)的明確狀態(tài)。NTFS具有提高可靠性的特征，例如，事務(wù)日志，有助于從盤(pán)故障中恢復(fù)。無(wú)論如何，諸如其他文件系統(tǒng)的NTFS不知道在流記錄期間的已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)量。如果發(fā)生了故障，則必須重復(fù)整個(gè)數(shù)據(jù)流記錄。與諸如UDF相比，日志文件系統(tǒng)需要在盤(pán)上的大量拾取跳躍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于對(duì)下文中所述的事實(shí)的認(rèn)識(shí)。
通常，所記錄的音頻和/或視頻(AV)流符合MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)，在ISO/IEC13818，例如針對(duì)視頻的ISO/IEC13818-2中定義。
在這種情況下，該流可能包含附加部分，該部分是可由用戶定義的，并且被稱為用戶數(shù)據(jù)字段。此外，其他的AV流標(biāo)準(zhǔn)提供了這樣的用戶數(shù)據(jù)字段，例如，MPEG-4、視窗媒體視頻(WMV9)或AV交織(AVI)。附加數(shù)據(jù)字段或用戶數(shù)據(jù)字段可以任意地位于流內(nèi)，或者在固定的已知位置處。例如，對(duì)于MPEG-2流，這些字段被稱為user_data()。在MPEG-2流的內(nèi)部，存在可能針對(duì)user_data()字段的不同位置，例如，在sequence_header()部分中，或者作為extensions_and_user_data()部分的最后部分，剛好在picture_coding_extension()之后，如在ISO/IEC13818-2的章6.2.2“Video Sequence”中所定義的。在流內(nèi)標(biāo)記這些位置。在這樣的標(biāo)記處，用戶數(shù)據(jù)字段可能存在或可能已經(jīng)不存在。如果用戶數(shù)據(jù)字段不存在，則可以插入用戶數(shù)據(jù)字段，否則，可以將附加用戶數(shù)據(jù)插入到現(xiàn)有的用戶數(shù)據(jù)字段上。使用這些區(qū)域必須符合MPEG規(guī)則，例如，這些字段一定不能包含任何MPEG起始碼前綴。MPEG起始碼前綴由三個(gè)字節(jié)組成，所述字節(jié)的最低位為1，而其他位為0。這些用戶字段可用于未由MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)自身所指定的目的。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于在存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流提供了用于插入附加數(shù)據(jù)字段的位置，并且所述數(shù)據(jù)流可以由一個(gè)或多個(gè)片段組成，從而在可以對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行更新之前記錄過(guò)程被不適當(dāng)?shù)刂袛鄷r(shí)，則可以恢復(fù)所記錄的數(shù)據(jù)流。
在權(quán)利要求1中公開(kāi)了要解決這個(gè)問(wèn)題的方法。在權(quán)利要求2中公開(kāi)了恢復(fù)這樣的數(shù)據(jù)的方法。在權(quán)利要求3中公開(kāi)了用于相應(yīng)地記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備。在權(quán)利要求4中公開(kāi)了用于相應(yīng)地恢復(fù)數(shù)據(jù)的設(shè)備。
本發(fā)明適合于所有種類(lèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)。特別有利地，用于光盤(pán)，即，其還可以用于諸如未提供任何分隔系統(tǒng)區(qū)域的諸如UDF等文件系統(tǒng)。
由諸如日志文件系統(tǒng)所需的高拾取跳躍率對(duì)光盤(pán)來(lái)說(shuō)是一問(wèn)題，這是因?yàn)橛捎谙鄬?duì)較慢移動(dòng)的光學(xué)拾取，與在磁盤(pán)上相比，需要多得多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行隨機(jī)存取。本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于拾取跳躍率低于已知文件系統(tǒng)，例如，NTFS。
根據(jù)本發(fā)明，可以將專(zhuān)用文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)放入流數(shù)據(jù)例如MPEG-2流的用戶數(shù)據(jù)字段。這里，這些專(zhuān)用文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)也被稱為“恢復(fù)描述符”，并且提供識(shí)別和恢復(fù)中斷的流記錄的可能性，例如，由于記錄故障或接收機(jī)故障。
該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)記錄的流的恢復(fù)也是可能的，即使記錄的流是不完整的，并且文件系統(tǒng)未得到更新，例如，在電源故障之后。另外，在連續(xù)用戶數(shù)據(jù)字段之間并因而在連續(xù)的恢復(fù)描述符之間的距離通常是已知的，從而當(dāng)對(duì)記錄進(jìn)行掃描時(shí)，可以非?？焖俚囟ㄎ贿@些字段。如果可以將用戶數(shù)據(jù)字段任意地定位在記錄的流中，則可以選擇每一個(gè)用戶數(shù)據(jù)字段的位置，從而容易根據(jù)前一個(gè)或下一個(gè)用戶數(shù)據(jù)字段或這兩者、以及根據(jù)記錄的開(kāi)始或結(jié)束來(lái)進(jìn)行定位，例如，在特定數(shù)量的字節(jié)之后。
當(dāng)將記錄的流分布到正在存儲(chǔ)介質(zhì)的多于一個(gè)部分上所存儲(chǔ)的片斷上時(shí)(正如UDF所允許的)，本發(fā)明的方法特別有利。因此，還可以非?？焖俚貦z查流的完整性。在特定的時(shí)間處，例如，在上電時(shí)，當(dāng)對(duì)記錄進(jìn)行編碼時(shí)或在其他請(qǐng)求時(shí)，文件系統(tǒng)可以檢查在文件系統(tǒng)中未登記的數(shù)據(jù)，并且在檢測(cè)到這樣的情況時(shí)，可以對(duì)該文件系統(tǒng)進(jìn)行更新。
另外，本發(fā)明方法所提供的優(yōu)點(diǎn)在于在記錄的不適當(dāng)中斷之后，可以重構(gòu)和使用已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)流，并且可以恢復(fù)諸如針對(duì)光盤(pán)的會(huì)話的前一個(gè)取樣，并且甚至可以在不完整的記錄之后，讀取在一次性寫(xiě)介質(zhì)上所記錄的數(shù)據(jù)。
當(dāng)退出盤(pán)或者關(guān)斷記錄器時(shí)，已知的光盤(pán)記錄器對(duì)盤(pán)的文件系統(tǒng)進(jìn)行更新。當(dāng)在單一會(huì)話中，表示在介質(zhì)激活和介質(zhì)禁用之間，例如，從盤(pán)插入到盤(pán)退出或斷電，第一和第二數(shù)據(jù)流記錄在介質(zhì)上，并且在可以對(duì)其文件系統(tǒng)進(jìn)行更新之前，在第二流的記錄期間，發(fā)生了電源故障，則傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)不能夠恢復(fù)任何記錄的數(shù)據(jù)。在這種情況下，損壞了一次性寫(xiě)介質(zhì)。利用本發(fā)明的方法，可以完整地恢復(fù)該第一流，并且在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以恢復(fù)第二流，直到最后記錄的恢復(fù)描述符為止，并且在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，直到最后記錄的數(shù)據(jù)單元，例如，針對(duì)MPEG的畫(huà)面組(GOP)。
原則上，根據(jù)本發(fā)明的用于記錄數(shù)據(jù)流的設(shè)備可以讀取或分析存儲(chǔ)介質(zhì)，以便找到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的空閑存儲(chǔ)分段，接收要存儲(chǔ)的輸入數(shù)據(jù)流，將數(shù)據(jù)流的片斷寫(xiě)入到空閑的存儲(chǔ)分段中，產(chǎn)生包含文件系統(tǒng)信息的恢復(fù)描述符，并且插入在所需位置處，例如，在規(guī)定量的被寫(xiě)數(shù)據(jù)之后，但是在每一個(gè)流片斷中至少一次，將恢復(fù)描述符插入到要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流片斷中。另外，當(dāng)當(dāng)前存儲(chǔ)的片斷是完整的時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備可以繼續(xù)將流數(shù)據(jù)的下一個(gè)片斷存儲(chǔ)在另一空閑存儲(chǔ)分段中，并且將對(duì)該下一個(gè)使用的存儲(chǔ)分段的參考添加到前一個(gè)分段的恢復(fù)描述符上?？蛇x地，其還可以將對(duì)前一個(gè)使用的存儲(chǔ)分段的參考添加到特定分段的恢復(fù)描述符上。所述設(shè)備可以使用用于確定要使用的一個(gè)空閑存儲(chǔ)分段的任何方法，例如，選擇最大的空閑分段。因此，這樣的設(shè)備具有用于根據(jù)所采用的流標(biāo)準(zhǔn)來(lái)產(chǎn)生用戶定義的數(shù)據(jù)字段的裝置；用于將文件系統(tǒng)信息插入到用戶定義數(shù)據(jù)字段中的裝置；用于將至少一個(gè)用戶定義數(shù)據(jù)字段插入到要存儲(chǔ)的每一個(gè)數(shù)據(jù)流片斷中的裝置；以及用于將包括已插入的用戶數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)流寫(xiě)入到存儲(chǔ)介質(zhì)上的裝置。另外，其可以包括用于數(shù)據(jù)輸入的裝置，例如，數(shù)據(jù)接口或接收機(jī)單元。
用于產(chǎn)生恢復(fù)描述符的裝置可以是諸如一處理器，用于收集所需數(shù)據(jù)，并且確定插入該恢復(fù)描述符的位置。用于將恢復(fù)描述符插入到要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流中的裝置可以是某種類(lèi)型的復(fù)用單元，并且可以包括緩存器，用于在插入用戶數(shù)據(jù)字段的同時(shí)，對(duì)連續(xù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存。用于將數(shù)據(jù)流寫(xiě)入到存儲(chǔ)介質(zhì)上的裝置可以是用于這樣的目的的任何裝置，例如，針對(duì)光盤(pán)的激光器單元。
這里，將存儲(chǔ)分段理解為存儲(chǔ)介質(zhì)的一部分，該部分包含數(shù)據(jù)流的連續(xù)部分或片斷。這樣的存儲(chǔ)分段的最小尺寸，因而數(shù)據(jù)流片斷的最小尺寸通常由存儲(chǔ)介質(zhì)的格式來(lái)給出，例如，1千字節(jié)或64兆字節(jié)。通常，實(shí)際存儲(chǔ)分段尺寸是最小分段尺寸的倍數(shù)。
原則上，利用本發(fā)明的方法的用于讀取數(shù)據(jù)流的設(shè)備可以在諸如插入可刪除的存儲(chǔ)介質(zhì)之后，檢查由文件系統(tǒng)表示為未使用或空閑的介質(zhì)部分，并且在檢測(cè)到這樣的部分中的數(shù)據(jù)時(shí)，搜索在數(shù)據(jù)內(nèi)的恢復(fù)描述符，并且在檢測(cè)和評(píng)估時(shí)，即，比較恢復(fù)描述符時(shí)，跳過(guò)在介質(zhì)上的確定量的數(shù)據(jù)以搜索下一個(gè)恢復(fù)描述符。最后，其可以輸出數(shù)據(jù)的描述，例如，長(zhǎng)度或標(biāo)題，并且提示用戶是否通過(guò)文件系統(tǒng)更新來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)流。
另外，該設(shè)備可以包括用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)流例如音頻或視頻輸出的單元。最初，還可以在上電之后或在任何請(qǐng)求時(shí)，進(jìn)行存儲(chǔ)介質(zhì)的空閑部分的檢查。
本發(fā)明的方法的特定優(yōu)點(diǎn)在于將文件管理信息存儲(chǔ)在介質(zhì)上拾取的當(dāng)前位置處，從而當(dāng)存儲(chǔ)或讀取該信息時(shí)，不需要跳躍該拾取。
在從屬權(quán)利要求、以下描述和附圖中公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的典型實(shí)施例，其中，圖1示出了在用戶數(shù)據(jù)字段處具有進(jìn)入點(diǎn)的數(shù)據(jù)流；圖2示出了典型現(xiàn)有技術(shù)記錄過(guò)程的流程圖；圖3示出了典型記錄過(guò)程的流程圖；以及圖4示出了典型恢復(fù)過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了利用從左到右的時(shí)間軸，正在記錄的數(shù)據(jù)流S。數(shù)據(jù)流S包含等距進(jìn)入點(diǎn)E1、……、E4，作為用戶數(shù)據(jù)字段或緊挨在這樣的字段之前的指示標(biāo)記?！暗染唷辈灰欢ㄊ侵妇_的比特或字節(jié)量，但是表示接近這樣的地點(diǎn)的位置。如果諸如在連續(xù)的用戶數(shù)據(jù)字段E1、E2之間的距離應(yīng)該為10兆字節(jié)，但是在該位置E2處的是不應(yīng)被分割的連續(xù)數(shù)據(jù)塊，則該用戶數(shù)據(jù)字段E2還可以位于該數(shù)據(jù)塊之前或之后。當(dāng)諸如電源故障等故障F中斷了該流S的記錄時(shí)，實(shí)際上存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)流直到該中斷時(shí)刻，但是可能沒(méi)有時(shí)間來(lái)進(jìn)行文件系統(tǒng)更新。因此，當(dāng)對(duì)故障進(jìn)行補(bǔ)救時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的記錄或回放設(shè)備可以檢測(cè)到該文件系統(tǒng)沒(méi)有更新。該設(shè)備檢查最后記錄的流的進(jìn)入點(diǎn)，并因而檢測(cè)到正確地存儲(chǔ)了直到最后被寫(xiě)的進(jìn)入點(diǎn)E3的部分。因此，該設(shè)備可以相應(yīng)地更新該文件系統(tǒng)。如果記錄介質(zhì)是可重寫(xiě)的，則在該最后有效進(jìn)入點(diǎn)E3之后，記錄甚至可以是連續(xù)的。如果該文件系統(tǒng)忽略了具有記錄中斷的分段，并繼續(xù)下一個(gè)分段，則在一次性寫(xiě)介質(zhì)上，記錄也可以是連續(xù)的。
通常，當(dāng)在光盤(pán)上記錄流時(shí)的處理如圖2所示，并且在下文中進(jìn)行了描述當(dāng)記錄開(kāi)始20時(shí)，首先分配存儲(chǔ)區(qū)域21，即，搜索在記錄介質(zhì)上的足夠大的空閑區(qū)域。在這種情況下，“空閑”區(qū)域表示可以記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域。如果該區(qū)域包含數(shù)據(jù)，則刪除該數(shù)據(jù)，并因而將其標(biāo)記為無(wú)效。在記錄設(shè)備內(nèi)的存儲(chǔ)器中保持這些空閑區(qū)域的位置22。然后，流的實(shí)際記錄開(kāi)始將流數(shù)據(jù)寫(xiě)入諸如盤(pán)的存儲(chǔ)介質(zhì)23。將當(dāng)前使用的存儲(chǔ)分段包含在上述存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的信息中。當(dāng)接收到停止流記錄的命令時(shí)，利用來(lái)自存儲(chǔ)器的信息，更新介質(zhì)的文件系統(tǒng)信息25。這樣的命令可能是諸如來(lái)自用戶的“停止”或“退出”命令、記錄流的結(jié)束或“盤(pán)已滿”信號(hào)。如果存儲(chǔ)設(shè)備是諸如硬盤(pán)并且其仍然具有空間，則立即將文件系統(tǒng)信息寫(xiě)入到盤(pán)上。如果該存儲(chǔ)設(shè)備是光盤(pán)，則將文件系統(tǒng)信息保持在存儲(chǔ)器內(nèi)24，直到盤(pán)退出為止，然后，剛好在退出之前，將完整的文件系統(tǒng)信息寫(xiě)入到盤(pán)上25。
對(duì)硬盤(pán)和光盤(pán)不同地進(jìn)行處理的原因在于與光盤(pán)相比，硬盤(pán)提供了快得多的拾取跳躍來(lái)進(jìn)行隨機(jī)存取，并且對(duì)于每一個(gè)存儲(chǔ)扇區(qū)，光盤(pán)僅允許有限數(shù)量的重寫(xiě)周期，例如，對(duì)于DVD-RW和DVD+RW，大約1000個(gè)周期。硬盤(pán)沒(méi)有實(shí)際的重寫(xiě)限制。流記錄的上述處理示出了記錄的中斷防止了盤(pán)上的文件系統(tǒng)的更新。所述設(shè)備可能已經(jīng)記錄了大量的有用流數(shù)據(jù)，但是在故障之后，由于并未對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行更新，傳統(tǒng)設(shè)備不能夠恢復(fù)在介質(zhì)上已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)。如以下所述，使用本發(fā)明方法的設(shè)備可以識(shí)別所記錄的流或其片斷，并且更新文件系統(tǒng)，從而可以使用所記錄的數(shù)據(jù)。在可重寫(xiě)介質(zhì)的情況下，這可以防止以下的記錄過(guò)程自動(dòng)地覆寫(xiě)已經(jīng)記錄的流或流片斷。此外，可以防止諸如DVD-R或DVD+R等一次性寫(xiě)盤(pán)在記錄故障之后被作為已損壞來(lái)處理，正如當(dāng)檢測(cè)到已經(jīng)使用了在盤(pán)上指示為空閑的扇區(qū)時(shí)已知設(shè)備將會(huì)做的那樣。
有利地，如果保存了與當(dāng)前所記錄的流有關(guān)的文件系統(tǒng)信息的存儲(chǔ)器能夠無(wú)電源地保存該信息，例如閃速存儲(chǔ)器，由此，對(duì)于記錄設(shè)備而言，更容易在電源故障之后恢復(fù)其狀態(tài)，并且檢測(cè)使用了哪一個(gè)存儲(chǔ)分段。然后，在電源恢復(fù)之后，可以對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行更新。
根據(jù)本發(fā)明，將相關(guān)的文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件內(nèi)，例如MPEG流。因此，如果MPEG流包含使設(shè)備能夠重構(gòu)最后的記錄過(guò)程的特定文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)，則在從諸如電源故障等中恢復(fù)之后，記錄設(shè)備能夠檢測(cè)在介質(zhì)上指示為未使用的扇區(qū)包含了諸如MPEG流等記錄數(shù)據(jù)。即，該設(shè)備獲得了必須信息，以便根據(jù)所使用的系統(tǒng)，正確地保存已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)，作為MPEG流文件?；胤旁O(shè)備可以使用相同的方法來(lái)再現(xiàn)不完整記錄的盤(pán)。
有利地，在所述流，以合理的間隔將相關(guān)的文件系統(tǒng)信息存儲(chǔ)多次。優(yōu)選地，這些間隔為數(shù)據(jù)間隔，例如，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而具有較小的變動(dòng)的數(shù)據(jù)的每64兆字節(jié)。對(duì)于本發(fā)明的MPEG實(shí)施例，可以將文件系統(tǒng)信息插入到諸如剛好在ISO/IEC13818-2的章6.2.2.2中所述的extension_and_user_data()的user_data()內(nèi)的group_of_picture_header()之后。因此，考慮到記錄可能已經(jīng)進(jìn)行了多個(gè)小時(shí)，重構(gòu)文件所需的信息非常早就可用了。
要存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)信息可以包括以下信息
-標(biāo)識(shí)符，用于識(shí)別以下數(shù)據(jù)為文件恢復(fù)信息；-記錄日期和時(shí)間；-文件名及其路徑；-針對(duì)諸如DVD-VR等已分配應(yīng)用類(lèi)型的指示符；-完成諸如針對(duì)DVD-VR的IFO文件等相關(guān)的應(yīng)用信息所需的可選特殊附加應(yīng)用信息；-指針，指向?qū)儆谠摿鞯那耙粋€(gè)片斷，例如，起始和結(jié)束地址；-在盤(pán)上的流記錄片斷的開(kāi)始和可選最新可能結(jié)束地址，其中，例如，由于用戶交互、流結(jié)束或電源故障，實(shí)際記錄可能在這些標(biāo)記之間結(jié)束；-下一個(gè)流記錄片斷的位置，如果可能的話，以便找到整個(gè)記錄流的下面部分，這是由于在記錄開(kāi)始時(shí)間處，并不知道該記錄是否將需要該附加片斷或在當(dāng)前片斷中結(jié)束記錄，從而針對(duì)下一個(gè)片斷的該位置指示符可以指向未使用的片斷；-可選地，用于獲得次要信息的標(biāo)識(shí)符，以識(shí)別哪些片斷一起屬于最初計(jì)劃用于記錄的片斷列表；-可選地，所述流的片斷序列中的當(dāng)前片斷的索引的構(gòu)成，例如，0表示流的第一片斷，而1表示流的第二片斷。
表1中列出了根據(jù)上述MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的用戶定義字段內(nèi)的典型恢復(fù)描述符。
表1

IN043148

表1(cont′d)

表1(cont’d)表1所示的根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)在用戶定義的字段內(nèi)的恢復(fù)描述符以起始序列開(kāi)始，所述起始序列由start_code_prefix和user_data_start_code構(gòu)成。實(shí)際user_data在起始序列之后開(kāi)始。由于start_code_prefix必須是唯一模式的，因此，存在大量插入在user_data中的標(biāo)記比特，以便避免禁用碼字的不需要的重復(fù)，例如MPEG起始碼。start_code_prefix為000001hex，并且user_data_start_code為B2hex，，如針對(duì)MPEG-2所定義的那樣。
接下來(lái)的字節(jié)包含針對(duì)user-data字段的標(biāo)識(shí)符，即，文件恢復(fù)信息、描述符版本指示、包括全路徑信息和目錄分隔符及其長(zhǎng)度的文件名、記錄開(kāi)始日期和時(shí)間、用于找到可能利用該數(shù)據(jù)的應(yīng)用的應(yīng)用標(biāo)識(shí)符、以及針對(duì)應(yīng)用的附加信息。另外的字段包含前一個(gè)流片斷的開(kāi)始和結(jié)束的邏輯塊地址(LBA)(如果存在的話)、當(dāng)前流片斷的開(kāi)始和可能的結(jié)束、以及下一個(gè)可能的流片斷的開(kāi)始。由于這些值是任意的，因此，插入標(biāo)記比特，以防止MPEG start_code_prefix的出現(xiàn)。然后，存在針對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)流和片斷計(jì)數(shù)器的標(biāo)識(shí)符。如果片斷計(jì)數(shù)器諸如為0，表示這是第一個(gè)片斷，則前一個(gè)流片斷的上述LBA可以忽略。
記錄過(guò)程示例根據(jù)本發(fā)明的記錄過(guò)程如圖3所示，并且在下文中進(jìn)行了描述。
在“開(kāi)始記錄”事件30之后，記錄設(shè)備檢測(cè)用于流記錄的下一個(gè)適當(dāng)并空閑的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)片斷的位置31。如果當(dāng)前片斷是完全滿的，在此階段有利地獲得了用于流記錄的可以使用的下一個(gè)空閑片斷的位置，從而用于流記錄的下一個(gè)適當(dāng)并空閑的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)片斷是已知的。然后，準(zhǔn)備諸如如上所述的恢復(fù)描述符32，并且將其存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器中33，并且可以開(kāi)始流的記錄34。典型地，假定利用表2所示的結(jié)構(gòu)來(lái)記錄視頻序列。
表2

表2在next_start_code和sequence_header之后，利用extension_and_user_data(0)和尤其是包含extension_and_user_data(1)和extension_and_user_data(2)的塊，來(lái)擴(kuò)展所示的視頻序列。將恢復(fù)描述符作為user_data()插入到跟隨在group_of_pictures_header之后的extension_and_user_data(1)部分。如果user_data()已經(jīng)包含其他數(shù)據(jù)，則可以通過(guò)在user_data()部分的結(jié)束處添加恢復(fù)描述符，擴(kuò)展該user_data()部分。
在picture_data()部分中記錄視頻數(shù)據(jù)。對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)35如，字節(jié)數(shù)，并且在指定量的記錄流字節(jié)，例如64兆字節(jié)之后，在下一個(gè)出現(xiàn)的種類(lèi)user_data()處，例如，在作為畫(huà)面組(GOP)的一部分的extension_and_user_data(1)部分中、或者在剛好在下一個(gè)picture_data()之前的extension_and_user_data(2)部分中，插入包含已準(zhǔn)備的恢復(fù)描述符的user_data()字段36。然后，對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位37，并且如果記錄繼續(xù)，則利用另一用戶數(shù)據(jù)字段，在另一64兆字節(jié)之后重復(fù)將該恢復(fù)描述符寫(xiě)入到流中。如果記錄停止，則插入最后的用戶數(shù)據(jù)字段36。在這種情況下，還將文件系統(tǒng)信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器38中，并且在退出盤(pán)時(shí)，正如在傳統(tǒng)系統(tǒng)中那樣，對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行更新39。在連續(xù)的恢復(fù)描述符之間具有指定量的數(shù)據(jù)的該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以在以后容易地找到該恢復(fù)描述符。
如果記錄適當(dāng)?shù)赝Ｖ梗?，通過(guò)用戶按下“停止”按鈕，則在RAM中準(zhǔn)備之前所述的恢復(fù)描述符，并且通常存儲(chǔ)流的結(jié)束。由于記錄的結(jié)束是已知的，這是可行的。該流結(jié)束位置將可能位于當(dāng)前所使用的存儲(chǔ)區(qū)域塊的末尾之前。指向下一個(gè)片斷的指針不必用于最后的片斷。可以將這樣的未使用的字段設(shè)置為0?？梢园凑张c以前所述相同的方式，將已準(zhǔn)備的恢復(fù)描述符作為user_data()存儲(chǔ)在最后的extension_and_user_data(2)部分中，剛好在該流的最后的picture_data之前。
如果在記錄期間，當(dāng)前所使用的片斷已滿，例如，在前一個(gè)恢復(fù)描述符之后的20兆字節(jié)，則在下一個(gè)恢復(fù)描述符之前，在下一個(gè)片斷處，以例如44兆字節(jié)的丟失數(shù)據(jù)可以繼續(xù)存儲(chǔ)，并且將指向下一個(gè)片斷的指針至少存儲(chǔ)在當(dāng)前片斷的最后的描述符中。另外，有利地，還可以將指向下一個(gè)片斷的指針存儲(chǔ)在片斷的第一或所有的描述符中。這具有在文件的片斷之間提供更容易的導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)。如上所述，通過(guò)針對(duì)每一個(gè)片斷遞增片斷計(jì)數(shù)器，繼續(xù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
如果發(fā)生了電源故障，則記錄立即停止。因此，該設(shè)備不能夠?qū)⒒謴?fù)描述符存儲(chǔ)在記錄的流中36。在這種情況下，如果介質(zhì)是可重寫(xiě)的，則利用下文中所述的恢復(fù)過(guò)程，可以在以后恢復(fù)和繼續(xù)該記錄。如果其是一次性寫(xiě)介質(zhì)，則可以在以后獲得至少直到最后記錄的描述符為止的已記錄的流。先進(jìn)類(lèi)型的播放器也可以獲得直到最后記錄的數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)，例如，針對(duì)MPEG流的最后的畫(huà)面組(GOP)。
恢復(fù)過(guò)程示例如果在設(shè)備將所有必須的文件系統(tǒng)信息存儲(chǔ)到盤(pán)上之前，出現(xiàn)了電源故障，則根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以通過(guò)特殊的上電過(guò)程來(lái)獲得數(shù)據(jù)，如圖4所示，并且在下文中進(jìn)行了描述。
無(wú)論何時(shí)當(dāng)插入到新盤(pán)時(shí)40，設(shè)備可以首先檢查在該盤(pán)上的最后記錄操作是否成功并完整地完成。如果在記錄期間保存文件系統(tǒng)信息的存儲(chǔ)器是非易失性的，則這可以通過(guò)讀取存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行。這還可以通過(guò)搜索和讀取由文件系統(tǒng)指示為空閑的下一個(gè)盤(pán)扇區(qū)地址或邏輯塊地址(LBA)來(lái)進(jìn)行41。特別地，可以首先檢查較大的片斷的開(kāi)始，由于這是新記錄將會(huì)開(kāi)始的位置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，僅檢查少數(shù)幾個(gè)最大的空閑盤(pán)扇區(qū)。如果檢查的扇區(qū)不包含任何數(shù)據(jù)，則認(rèn)為盤(pán)已被更新52。如果該設(shè)備識(shí)別了這樣的空閑扇區(qū)已經(jīng)包含記錄的數(shù)據(jù)，則很可能并未完全地完成在該盤(pán)上的記錄。在這種情況下，該設(shè)備在這些未登記的扇區(qū)中搜索恢復(fù)描述符42。這可以通過(guò)搜索恢復(fù)描述符標(biāo)識(shí)符，例如表1中的“文件恢復(fù)信息”，或者通過(guò)搜索特定的流類(lèi)型，例如MPEG流，以及通過(guò)分析在流的適當(dāng)用戶數(shù)據(jù)部分內(nèi)的恢復(fù)描述符來(lái)進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以為記錄和/或回放設(shè)備的所述設(shè)備檢查只要當(dāng)介質(zhì)發(fā)生改變，例如插入新盤(pán)或上電時(shí)，其在存儲(chǔ)介質(zhì)上所找到的數(shù)據(jù)流的部分或所有分區(qū)的恢復(fù)描述符。在另一實(shí)施例中，根據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行該檢查。如果該設(shè)備檢測(cè)到恢復(fù)描述符，則其首先評(píng)估包含當(dāng)前片斷的結(jié)束地址和下一個(gè)片斷的開(kāi)始地址的字段43。然后，例如，通過(guò)將固定值添加到當(dāng)前地址上，計(jì)算下一個(gè)恢復(fù)描述符可能預(yù)計(jì)存在的地址44，并且在記錄過(guò)程中，拾取可能會(huì)跳到如上所述的計(jì)算出的位置處44。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，剛好在該位置處插入恢復(fù)描述符，而在另一實(shí)施例中，在下一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢锰幉迦牖謴?fù)描述符。在后一個(gè)情況下，從跳躍位置處開(kāi)始，搜索下一個(gè)恢復(fù)描述符45。
如果找到了恢復(fù)描述符，則驗(yàn)證該描述符是否屬于相同的流和流片斷46。如果該流數(shù)據(jù)屬于相同的片斷，則該設(shè)備在下一個(gè)片斷中繼續(xù)進(jìn)行搜索，如由恢復(fù)描述符所表示的。另外，可以檢查必須以1來(lái)遞增的下一個(gè)恢復(fù)描述符中的片斷計(jì)數(shù)器。如果在下一個(gè)拾取跳躍目的地之前該片斷結(jié)束，則該拾取跳躍到該片斷的結(jié)束47，并且在最后三個(gè)pitcure_data()字段之前的最后extensions_and_user_data(2)中，搜索恢復(fù)描述符48。如果找到了恢復(fù)描述符，則按照如前所述相同的方式來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證49。
如果所找到的恢復(fù)描述符并不屬于當(dāng)前的流，則流記錄停止在當(dāng)前拾取位置和前一個(gè)拾取位置之間，剛好在最后的跳躍之前。在這種情況下，可以在該分段中順序地搜索流記錄的結(jié)束。對(duì)于MPEG，這可以通過(guò)分析sequence_end_code來(lái)發(fā)生。
如果流自然地結(jié)束而沒(méi)有任何end-of-stream標(biāo)記，則其記錄可能發(fā)生了中斷，例如，由于電源故障。在這種情況下，仍然可以使用已經(jīng)記錄的流部分，或者通過(guò)將其宣告為完整的流，或者通過(guò)在另一記錄操作中添加流中丟失的結(jié)束。在第一種情況下，該設(shè)備可以利用文件名和附加應(yīng)用信息來(lái)完成文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如果存在的話，從而恢復(fù)該流。此外，用戶可以對(duì)中斷的流進(jìn)行編輯，以便如果需要的話，得到該流的更為平滑的結(jié)束。
如果恢復(fù)了流，則恢復(fù)過(guò)程可以繼續(xù)搜索41，以便找到其他未識(shí)別的流。
上述過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)文件系統(tǒng)更新。有利地，可以在存儲(chǔ)器中執(zhí)行這些更新50，并且僅當(dāng)檢查了所討論的所有存儲(chǔ)分段時(shí)，對(duì)盤(pán)上的實(shí)際文件系統(tǒng)進(jìn)行更新51?？蛇x地，還能夠在恢復(fù)一個(gè)流之后中斷該過(guò)程，從而不需要將文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器50中，而立即對(duì)盤(pán)進(jìn)行更新51。
在一個(gè)實(shí)施例中，也可以將另外的附加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在恢復(fù)描述符內(nèi)。這些數(shù)據(jù)為記錄其他文件操作，例如，刪除文件或變更文件名等的數(shù)據(jù)。如果記錄了目錄名變更，則如表2所述的、在路徑中使用的目錄名可能會(huì)遵循新的目錄名。僅利用這樣的附加信息，該設(shè)備將能夠再現(xiàn)用于恢復(fù)流的正確路徑。
本發(fā)明的方法適合于任何現(xiàn)有和已計(jì)劃的流記錄，特別是任何種類(lèi)的光學(xué)記錄，例如，在CD、DVD、藍(lán)色光束和HD-DVD9盤(pán)或其后繼者上。
權(quán)利要求
1.一種在存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)流(S)的方法，數(shù)據(jù)流(S)提供了用于插入可由用戶定義的附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)的位置，并且數(shù)據(jù)流由一個(gè)或多個(gè)片斷組成，其特征在于-將一個(gè)或多個(gè)附加數(shù)據(jù)字段插入到數(shù)據(jù)流的每一個(gè)片斷中；以及-將文件系統(tǒng)信息插入到所述附加數(shù)據(jù)字段的至少一個(gè)中(36)。
2.一種從構(gòu)造為分區(qū)的存儲(chǔ)介質(zhì)中讀取數(shù)據(jù)流(S)的方法，所述數(shù)據(jù)流包含可由用戶定義的附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)，并且所述數(shù)據(jù)流(S)由一個(gè)或多個(gè)片斷組成，其特征在于-讀取由文件系統(tǒng)指示為空閑的、存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)分區(qū)(41)；-檢測(cè)包含恢復(fù)描述符的附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)，其中，恢復(fù)描述符是包含標(biāo)識(shí)符和文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合；-將來(lái)自第一檢測(cè)到的文件恢復(fù)描述符的第一文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)與來(lái)自第二檢測(cè)到的文件恢復(fù)描述符的第二文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(46，49)；以及-根據(jù)所述比較的結(jié)果，可以對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的文件系統(tǒng)進(jìn)行更新(51)以將讀取的分區(qū)指示為非空閑的，或者可以獲得數(shù)據(jù)流。
3.一種用于在存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)流(S)的設(shè)備，所述數(shù)據(jù)流包含可由用戶定義的附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)，并且所述數(shù)據(jù)流(S)包括一個(gè)或多個(gè)片斷，其特征在于所述設(shè)備具有-裝置，用于將至少一個(gè)附加數(shù)據(jù)字段插入到數(shù)據(jù)流的每一個(gè)片斷中；以及-裝置，用于將文件系統(tǒng)信息插入到附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)中(36)。
4.一種用于從存儲(chǔ)介質(zhì)中讀取數(shù)據(jù)流(S)的設(shè)備，所述數(shù)據(jù)流包含可由用戶定義的附加數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)，并且所述數(shù)據(jù)流(S)包括一個(gè)或多個(gè)片斷，其特征在于所述設(shè)備具有-裝置，用于讀取由文件系統(tǒng)指示為空閑的、存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)分區(qū)(41)；-裝置，用于在所述分區(qū)內(nèi)檢測(cè)包含恢復(fù)描述符的附加數(shù)據(jù)字段，其中，恢復(fù)描述符是包含標(biāo)識(shí)符和文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合；-裝置，用于將來(lái)自第一檢測(cè)到的文件恢復(fù)描述符的第一文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)與來(lái)自第二檢測(cè)到的文件恢復(fù)描述符的第二文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(46，49)；以及-裝置，用于根據(jù)所述比較的結(jié)果，獲得數(shù)據(jù)流或更新存儲(chǔ)介質(zhì)的文件系統(tǒng)(51)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法或設(shè)備，其特征在于在記錄過(guò)程期間，將文件系統(tǒng)信息收集在非易失性存儲(chǔ)器中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一個(gè)所述的方法或設(shè)備，其特征在于在數(shù)據(jù)流的特定片斷的附加數(shù)據(jù)字段中所包含的文件系統(tǒng)信息至少包括-用于指示附加數(shù)據(jù)類(lèi)型的標(biāo)識(shí)符；-文件名；-記錄日期和時(shí)間；-應(yīng)用類(lèi)型指示符；-指向所述數(shù)據(jù)流的當(dāng)前片斷的開(kāi)始的指針；以及-指向所述數(shù)據(jù)流的下一個(gè)片斷的指針，如果存在這樣的片斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法或設(shè)備，其特征在于在第一數(shù)據(jù)的特定分區(qū)的附加數(shù)據(jù)字段中所包含的文件系統(tǒng)信息還包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)-附加應(yīng)用信息；-描述符版本的指示；-路徑名和目錄分隔符；-指向所述數(shù)據(jù)流的前一個(gè)片斷的指針，如果存在這樣的片斷；-獲得關(guān)于哪些片斷屬于在一起的次要信息的標(biāo)識(shí)符；-片斷計(jì)數(shù)索引；以及-針對(duì)數(shù)據(jù)流的第一或最后片斷、或這兩者的指不。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一個(gè)所述的方法或設(shè)備，其特征在于所連續(xù)的附加數(shù)據(jù)字段之間的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的量是恒定的，具有連續(xù)數(shù)據(jù)塊的最大偏差。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一個(gè)所述的方法或設(shè)備，其特征在于將附加標(biāo)記比特插入在附加數(shù)據(jù)字段中所存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)信息中，以便避免受到禁止的碼字。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一個(gè)所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述存儲(chǔ)介質(zhì)是光存儲(chǔ)介質(zhì)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一個(gè)所述的方法或設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)流符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)，并且附加數(shù)據(jù)字段是user_field()。
全文摘要
當(dāng)在記錄期間發(fā)生了諸如電源故障(F)等預(yù)料不到的事件時(shí)，硬盤(pán)或光盤(pán)的文件系統(tǒng)可能會(huì)丟失一致性。當(dāng)記錄諸如視頻流的數(shù)據(jù)流(S)時(shí)，當(dāng)使用先前已知的方法時(shí)，中斷將導(dǎo)致流數(shù)據(jù)的丟失，這是由于文件系統(tǒng)未得到更新。另外，存儲(chǔ)介質(zhì)可能會(huì)變得不可用。以固定間隔將專(zhuān)用文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)放入用戶數(shù)據(jù)字段(E1，…，E4)中，提供了恢復(fù)中斷流的記錄的可能性。所述方法還可以用來(lái)恢復(fù)在一次性寫(xiě)盤(pán)上所記錄的數(shù)據(jù)流，并且其獨(dú)立于所使用的文件系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G11B27/034GK1609984SQ200410085948
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者馬爾科·溫特 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司