CN1106641C - 一种在盘上记录av数据的记录方法和信息处理系统 - Google Patents

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Abstract

将信息记录到信息记录盘上的方法，该盘包括基于逐扇区的容量空间，包括：确定要记录的文件是否为包含AV数据的AV文件；根据确定结果生成包括指示该文件是否为AV文件的属性信息的文件管理信息；记录该文件管理信息到容量空间中；当确定出该文件是AV文件时，分配该AV文件到至少一个包括多个扇区的ECC块，且记录该AV文件到分配的该至少一个ECC块；当确定出该文件是AV文件时生成还包括第一位置信息、第二位置信息的文件管理信息，第一位置信息指定一AV盘区，该盘区是其上记录AV数据的一个区域；第二位置信息指定一从AV盘区的末端到ECC块之一的边界的区域的填塞盘区。该记录方法能将AV数据实时记录到可改写光盘上。

Description

一种在盘上记录AV数据的记录方法和信息处理系统
技术领域
本发明涉及用于记录包括AV数据的数字数据的信息记录盘，记录方法，再生方法和为此的记录设备和其信息处理系统。
背景技术
存在用于记录信息，例如计算机数据的光盘，例如PD。PD是采用相变系统(phase change system)并借助扇区进行数据的记录和再生的可改写光盘。
与可改写光盘有关的问题是，由于附在盘上的灰尘、盘上的划痕、由重复记录操作引起的盘材料自身的损坏或类似的原因，不能保证每个扇区的数据记录和再生。这种不能从其正常地记录/再生数据的扇区称为缺陷扇区。一般基于线性替换算法对这样的缺陷扇区进行替换记录。
线性替换算法是一种在盘上的特定区域中提供有许多备用区，以便在检测到缺陷扇区时将数据替换记录到备用区的合适扇区中，由此保证输入数据的可靠性的系统。
在近年，在个人计算机中AV处理环境已得到改善，并且借助于使用CD-ROM或类似装置的个人计算机设备来享受音频/视频节目正变得更加普及，在该CD-ROM或类似装置中，是在基于例如MPEG系统这样的系统压缩AV数据时将该AV数据记录下来的。
但是，由于在设计常规的可改写光盘及其盘驱动设备时是假设将其用于记录/再生计算机数据的，因此当记录/再生具有与计算机数据不同的特性的AV数据时会有各种问题。
通常，存在当再生AV数据时不能保证连续的视频再生的问题。这是因为在AV数据的记录过程中检测到的缺陷扇区是采用常规缺陷管理方法替换记录的，因此在数据再生期间与访问备用区有关的延迟妨碍了AV数据的连续再生。
这个问题在上述线性替换算法的情况下特别明显。例如，当缺陷扇区在盘的最内区域出现，而备用区设置在盘的最外区域时，在访问备用区时光头从盘的内部区域移动到盘的外部区域，由此造成几百毫秒的寻道时间。由于需要每秒30帧的视频图象再生，所以如果产生这种几百毫秒长的寻道时间，再生图象将因此被间断。
在AV数据记录中的问题是需要提供各种记录方法。例如，要通过广播波或类似手段实时发射的AV数据必须实时地记录在盘上。另一方面，当要通过国际互联网或类似手段下载的高质量AV数据被异步地记录在光盘上时，不必实时记录，但是需要高度可靠的数据记录。
发明内容
本发明是针对上述问题作出的，目的是提供一种能够将AV数据实时记录到可改写光盘上和连续再生所记录的AV数据的记录数据的方法和设备、再生方法、再生设备和为此的信息记录盘、和由其构成的信息处理系统。
根据本发明的一个方面，提供一种记录方法，用于记录信息到信息记录盘上，该信息记录盘包括基于逐扇区之上的容量空间，该记录方法包括步骤：确定要记录的文件是否为包含AV数据的AV文件；根据确定结果生成包括指示该文件是否为AV文件的属性信息的文件管理信息；记录该文件管理信息到容量空间中；及当确定出该文件是AV文件时，分配该AV文件到至少一个ECC块，每个块包括多个扇区，并且记录该AV文件到分配的该至少一个ECC块中，其中：该记录方法还包括步骤：当确定出该文件是AV文件时，生成还包括第一位置信息、第二位置信息的文件管理信息，其中第一位置信息指定一AV盘区，该盘区是其上记录有AV数据的一个区域；第二位置信息指定一填塞盘区，该盘区是从AV盘区的末端到ECC块之一的边界的区域。
根据本发明的另一方面，提供一种信息处理系统，包括一个记录装置，用于记录信息到信息记录盘上，该信息记录盘包括基于逐扇区之上的容量空间，还包括一个控制装置，用于控制该记录装置，其中：该控制装置确定要记录的文件是否为包含AV数据的AV文件，根据确定结果生成包括指示该文件是否为AV文件的属性信息的文件管理信息；记录装置记录该文件管理信息到容量空间中；及当确定出该文件是AV文件时，该控制装置分配该AV文件到至少一个ECC块，每个块包括多个扇区，并且记录该AV文件到分配的该至少一个ECC块中，其中当确定出该文件是AV文件时，该控制装置生成还包括第一位置信息、第二位置信息的文件管理信息，其中第一位置信息指定一AV盘区，该盘区是其上记录有AV数据的一个区域；第二位置信息指定一填塞盘区，该盘区是从AV盘区的末端到ECC块之一的边界的区域。
本发明的其它特点和细节将可通过后面结合具体实施例的具体描述中变得清楚。
附图说明
图1是说明根据本发明的AV数据记录操作的流程图。
图2是说明AV文件的记录操作，包括文件管理信息的创建的流程图。
图3是说明文件和文件管理信息的数据结构的示意图。
图4A到4D各是说明如DVD-RAM这样的光盘的物理结构的示意图。
图5是说明卷空间的结构的示意图。
图6是说明物理扇区结构的示意图。
图7是说明ECC块的结构的示意图。
图8是说明目录结构的示意图。
图9是说明AV文件如何被记录的示意图。
图10是说明分配描述符的数据结构的示意图。
图11A和11B各是说明对在分配描述符中包括的盘区长度的上两位的解释的示意图。
图12是说明在其上混合记录了AV文件和计算机文件的盘的记录状态的示意图。
图13示出了用于AV文件记录中的自由区域管理的数据结构。
图14是说明用于再生AV文件的方法的流程图。
图15是说明本发明的信息处理系统的结构的方框图。
图16是说明在实时记录通过广播波接收的AV数据时，在控制部分和盘记录驱动之间使用的协议的示意图。
图17是说明在对记录在信息记录盘上的AV数据进行再生操作时，在控制部分和盘再生驱动之间使用的协议的示意图。
图18是说明本发明的信息处理系统的另一结构的方框图。
图19是说明在异步地在信息记录盘上记录通过国际互联网接收的AV数据时，在控制部分和盘记录驱动之间使用的协议的示意图。
图20A和20B是说明在AV数据的实时记录中，分别由控制部分和微处理器完成的处理的示意图。
图21是说明在AV数据的异步记录中，由控制部分完成的处理的示意图。
图22是说明文件/目录结构的实例的示意图。
图23是说明由ISO 13346标准定义的初始文件管理信息的数据结构和逻辑关系的示意图。
图24是说明用于记录计算机文件的缺陷管理的数据结构的示意图。
图25是说明ICB标记的数据结构的示意图。
图26是说明在ICB标记中包括的标志字段的数据结构的示意图。
具体实施方式
(实施例1)
以下，作为本发明的例子，将描述可改写光盘和数据记录方法及数据再生方法。
(1)光盘
(1-1)物理结构
将参考图4A到4D、5、6和7，描述作为可改写光盘的DVD-RAM盘的物理结构。
图4A到4D各是说明DVD-RAM盘的物理结构的示意图。如图4A所示，从其内部区起，DVD-RAM盘包括导入区(lead-in area)，数据区和导出区(lead-out area)。数字数据记录在每个区中并且是按称为扇区的单元来管理的。
图6显示了扇区的结构。将要记录在每个扇区中的数据以记录标志的形式被光学地记录在基于相变记录系统的凸脊和凹纹部分上，并且与每个扇区相对应的物理地址以凹坑的形式被物理地记录在首标区中。两千字节的数据存储在扇区中。此外，如图7所示，为了达到错误更正的目的，通过给每个16个扇区的组提供奇偶校验码，对其执行ECC(纠错码)操作。以下，这样的组将被视为ECC块。
这里，应注意的是，通过允许在凹纹部分及在凸脊部分写数据，使DVD-RAM中的可改写信息容量翻倍，这样成为更适合记录视频信息的盘介质。
如图4B所示，数据区被进一步划分成被编号为从0到23的24个区段，并且通过每个有2048字节的物理扇区将数据记录在每个区段中。此外，如图4B所示，在导入区和导出区中提供有缺陷管理区(DMA)，已被基于线性替换算法替换的ECC块的替换定位信息将记录在其中。
如图4C所示，数据区中的每个区段由记录用户数据的用户区和替换缺陷扇区的替换区构成。逻辑扇区号(LSN)从内部区开始被分配给用户区中的物理扇区。这样，如图4D所示，形成了用于记录用户数据的卷(volume)区域。
图5显示了包括各个区段的用户区的卷空间的结构，其中在内部区和外部区中分别设置了用于按逻辑卷来处理盘的卷结构，与此同时在内部区和外部区之间有分区空间，在该分区空间中由用户来记录文件。在分区空间，从其首扇区开始逻辑块号(LBN)被分配给各个扇区。
(1-2)文件系统结构
接下来，将参照图3、8、10、11A和11B，描述DVD-RAM的文件系统结构。文件系统是一种按文件和目录来管理用扇区记录的数据的数据结构。本实施例的文件系统与ISO/IEC 13346标准定义的文件系统是一致的。
图8显示了在记录AV文件之后的目录结构。目录A在根目录下，而文件B和AV文件在目录A下。
图3中的C2显示了分区空间的数据结构，在其中记录了如图8所示的文件。
空白位图描述符(space bit map discriptor)记录在LBN 0到79中。每个空白位图描述符具有表示每个扇区是否是可分配的空白位图。当运算符ip(x)表示x的整数部分，而运算符rem(a，b)表示a-bxip(a/b)时，在空白位图中的字节ip(s/8)的位rem(s，8)处登记LBN s处的扇区的扇区分配信息。当位值是1，扇区未被分配，当是0意味着被分配了。在C4的例子中，与LBN 84到583，586到3584以及3888到结束处的未分配扇区对应的位被设置为1。
文件设置描述符记录在LBN80处。就根目录的文件入口来说，定位信息记录在文件设置描述符中。
终止描述符记录在LBN 81处。终止描述符表示文件设置描述符的结束。
文件入口记录在LBN 82处。
由于ISO 13346标准提供了可改写盘及只读盘，因此在称为文件入口的信息中存储和管理文件的记录定位。
在文件入口中，记录各种文件所特有的属性信息和文件的记录定位。在目录中，记录该目录中包括的文件的文件名和文件入口的定位信息。
文件入口利用分配描述符字段表示存在于分区空间中的文件的记录地址。C6显示了文件入口的结构。
为区分描述符，例如空白位图描述符，设置了描述符标记。就文件入口来说，261作为描述符标记，指示文件入口。
ICB标记用于表示有关文件入口本身的属性信息。
图25是显示ICB标记的结构的示意图，而图26是显示ICB标记的标志字段的结构的示意图。在图25中，在ICB标记的RBP18中有2字节的标志字段。在图26中，表示文件是否是AV文件的标志被分配给标志字段中的第九位。当根据这个标志识别出AV文件时，AV数据被记录在形成该文件的一组扇区中。
扩展属性用于描述水平比由文件入口中的属性信息字段确定的水平更高级的属性信息。
分配描述符用于将包括连续扇区的区域作为一个盘区来管理。如图10所示，分配描述符具有盘区长度和其定位信息。图11A显示了在非AV文件的分配描述符中包括的盘区长度的上两位的解释。这样可指示该盘区是否已被分配以及它是否已被记录。图11B显示了在AV文件的分配描述符中包括的盘区长度的上两位的解释。这样可指示盘区是否是AV盘区，缺陷盘区或者填塞盘区。
此后，作为补充说明，将描述盘再生驱动设备的操作，该设备用于获得存储所需文件的扇区地址。
图22显示了文件/目录结构的例子。椭圆表示目录，而矩形表示文件。在本例中，在ROOT目录下有一个目录DVD-VIDEO，和两个文件Filel.DAT和File2.DAT。目录DVD-VIDEO还包括总共三个文件，Moviel.VOB、Movie2.VOB和Movie3.VOB。
图23显示了在基于ISO 13346标准的文件管理信息中数据的逻辑关系。
由于ISO 13346标准提供了可改写盘及只读盘，因此在称为文件入口的信息中存储和管理文件的记录定位。
例如，AV文件Moviel.VOB的文件入口的记录定位被存储为DVD-VIDEO目录文件中的文件标识符描述符。DVD-VIDEO目录文件的文件入口的记录定位存储为ROOT目录文件中的文件标识符描述符。此外，ROOT目录文件的文件入口的记录定位存储在文件设置描述符中。另外，文件设置描述符作为文件管理信息的一部分被记录在预定的位置中。借助这种结构，可通过首先参考文件设置描述符，然后根据分级目录结构，跟踪从根目录开始的文件入口，获得目标文件的记录定位。目录文件有很多文件标识符描述符，并且每个文件标识符描述符包括由目录管理的目录或文件的文件入口的记录地址和文件名。
(1-3)缺陷扇区管理方法1：对于计算机数据
当在以上描述DVD-RAM中记录计算机数据时，将线性替换算法用作缺陷管理方法。在线性替换算法中，计算机数据首先被记录在用户区中。当在记录操作期间通过检测地址错误、校验错误或类似错误来检测缺陷扇区时，包括缺陷扇区的ECC块被记录在如图4C所示的备用区中，而被替换的ECC块的定位信息被记录为在缺陷管理区(DMA)中的缺陷管理信息，该DMA设置在导入区和导出区中。
图24显示了缺陷管理区的数据结构。如图24所示，缺陷管理区包括盘定义扇区和缺陷清单。盘定义扇区存储缺陷清单的定位信息。缺陷清单包括具有ECC块的一对引导地址(地址A和地址C)的缺陷入口，其中每个ECC块都包括缺陷扇区；和分别替换该ECC块的其它ECC块的引导地址(地址B和地址D)。当对盘进行格式化时，当将数据记录到盘或者进行类似操作时，对这种缺陷扇区进行检测。图24中所示的例子显示，在数据区中从地址A开始的ECC块被从地址B开始的ECC块替换，而从地址C开始的ECC块被从地址D开始的ECC块替换。这样，在线性替换算法中，通过记录在缺陷管理区中的缺陷管理信息，以综合的方式对缺陷扇区进行管理。
(1-4)缺陷扇区管理方法2：对于AV数据
以下将描述缺陷管理方法的要点，它是本发明的特征，并且当在上述DVD-RAM上记录AV数据时使用。这里，AV数据是指例如包括由MPEG压缩的音频或视频的数据。例如，当其地址不能再生的缺陷扇区在AV数据记录操作期间被检测到时，包括该缺陷扇区的ECC块被跳过，并从后面的ECC块的起始端开始记录数据。包括缺陷扇区的ECC块的记录定位作为分配描述符被登记在文件入口中。此外，当在AV文件记录操作中检测到许多的缺陷扇区时，将缺陷扇区的定位信息登记在采用单独的分配描述符的AV文件的文件入口中。从而，这样的缺陷管理方法与常规线性替换方法的不同在于被替换的ECC块的定位信息从不记录在设置于导入区或导出区中的缺陷管理区中。
此外，在AV文件再生操作中，由于在根据文件入口中的分配描述符跳过缺陷扇区的同时再生AV数据，因此盘再生驱动能够在跳过缺陷扇区的同时再生AV数据，而不对缺陷扇区的地址进行管理。
(2)数据记录方法
以下将描述把AV数据记录到上述DVD-RAM中的方法。图1是说明根据本发明的AV数据记录操作的流程图。
首先，确定输入数据是否是AV数据(步骤A1)。该确定是基于从主机发送的命令类型、从主机传送的数据的模式或类似信息作出的。例如，当为记录AV数据发出Write-AV命令时，确定是AV数据，而当发出正常Write命令时确定为正常计算机数据。
当记录文件管理信息和包括码数据的计算机数据时，在校验缺陷扇区的同时基于常规线性替换算法对它们进行记录(步骤A2)。
在AV数据的情况下，进一步确定数据是否是需要实时记录的AV数据，如那些从数字视频电影、数字广播或类似来源发出数据；或者是在优先保证其可靠性的同时可被异步记录的AV数据，如从国际互联网下载的数据(步骤A3)。例如，当同步模式被设置为从主机到记录设备的数据传输模式时，确定是实时记录，而当异步模式被设置时确定是非实时记录。或者，当数据是从数字视频电影，或类似来源传送的时，根据连接到记录设备的装置的类型，可确定是实时记录，而当数据是从例如那些用于国际互联网的网络装置传送的时，可确定是非实时记录。
在需要实时记录的AV数据的记录操作中，当从目标扇区检测到地址错误时，跳过包括该扇区的ECC块，并且从后面的ECC块中的首扇区开始记录数据(步骤A4到A6)。与如图4C中所示的计算机数据的替换记录不同，通过在跳过包括如上所述的缺陷扇区的ECC块的同时记录数据，即使检测到缺陷扇区，也有可能不进行任何寻道操作而继续进行数据记录操作。
在在优先保证其可靠性同时，使用异步记录进行的AV数据的记录操作中，当在数据记录期间检测到有地址错误的缺陷扇区时，跳过包括该缺陷扇区的ECC块，并且如上所述，从后面的ECC块的首扇区开始记录数据(步骤A7到A9)。然后，读出记录的数据并进行校验。如果检测到包括数据错误的缺陷扇区，则在后面的ECC块中记录被记录的数据(步骤A10到A12)。通过进行这种数据记录操作，能可靠地检测缺陷扇区，同时能在后面的ECC块中而不是在备用区中记录缺陷扇区，由此可不间断地再生视频或音频。当完成对于用命令或类似方法预先指定的连续区域的数据记录时，再对下一个连续区域继续进行数据记录(步骤A13到A14)。
为了简单地说明对于在其中ECC块由许多扇区构成的DVD-RAM盘的数据记录操作，在以上的描述中假设包括缺陷扇区的整个ECC块被跳过。但是，显然有可能类似地进行这样的数据记录方法，在其中只有缺陷扇区而不是整个ECC块被跳过。此外，在ECC块的大小与扇区大小相同的情况下，则也按扇区来跳过缺陷扇区。
图3中的C3显示了盘的数据结构，在该盘上利用上述记录方法记录了AV文件。下面将参考详细说明图3的C2和C3的图9描述数据结构。都未被分配的LBN 592到3567的第一连续区和LBN 3888到结尾的第二连续区被预先指定为AV文件的记录区域，以便从ECC块的起始端开始进行记录。当记录需要实时记录的AV数据时，首先从第一连续区中的首扇区开始进行AV数据记录。然后，从LBN 1600处的扇区检测到地址错误，因此跳过包括该缺陷扇区的ECC块(16个扇区)，并从LBN 1616开始在后面的ECC块中进行AV数据记录。在对第一连续区域的数据记录完成后，进行从LBN 3888开始的第二连续区域的数据记录操作。当记在优先保证其可靠性的同时采用异步记录来记录AV数据时，如果从LBN1600处的扇区中检测到数据错误，则如上所述，包括该缺陷扇区的ECC块被跳过，并且在后面的ECC块中记录AV数据。这样，由于在两种情况下都是在跳过包括缺陷扇区的ECC块的同时记录AV数据的，因此实时记录和异步记录采用相同的数据结构。因此，当再生AV数据时，在以相同方式只读出AV盘区A、B和C的同时，跳过缺陷盘区S。即使当未被分配的区域离散地存在于盘上时，也能在再生AV数据期间保证视频或音频的不间断再生，只要在每个未被分配的区域中能够记录比预定量更多的数据量，而与此同时未被分配的区域之间的间距在使这些区域能够在预定的时间内被访问的范围内即可。这是因为利用盘再生设备从盘中读出的AV数据是在它被临时存储在轨道缓存器(track buffer)或类似的缓存器之后被再生的。换句话说，由于存储在缓存器中的AV数据是在在连续区域之间进行访问操作期间被再生的，因此即使从盘的数据再生被临时中断，也可保持视频或音频的连续再生。
接着将参考图2，描述根据本发明用于创建和登记用于AV文件的文件管理信息的方法。
首先，确定要记录的文件是否是AV文件。该确定是基于例如由应用程序、用户或以类似方式提供的文件名扩展或文件属性作出的(步骤B1)。在诸如计算机的目录文件或数据文件这样的文件管理信息的情况下，根据ISO 13346的常规文件系统进行文件记录操作和文件管理信息登记(步骤B2)。当要记录的文件是AV文件时，根据空白位图的内容，按ECC块搜索5MB或更大的连续自由区域(步骤B3)。例如，在图3的C4中，搜索作为连续自由区域的在LBN 592到3567处的连续区域和在LBN 3888到结尾的连续区域。然后，基于以上参考图1描述的记录方法，将AV数据记录到搜索到的自由区域，与此同时跳过缺陷扇区(步骤B4)。为了管理记录AV数据的定位信息，在文件管理信息中分别将在其中只记录AV数据的区域的定位信息登记为AV盘区，将跳过的ECC块的定位信息登记为缺陷盘区，并且将在文件终止部分中的区域的定位信息登记为填塞盘区，在该区域中记录有用于完成ECC块的填塞数据(步骤B5)。在图3的C3中，盘区A、B和C每个都是记录AV数据的区域，盘区S是由于在其中检测到缺陷扇区而已被跳过的区域，而盘区E是记录有填塞数据的文件的终止部分中的区域。如C7所示，各个盘区被登记为AV文件的文件入口(C6)中单独的分配描述符。然后，将属性信息登记在文件入口中，在其中AV属性位被设置为表示记录的文件是AV文件(步骤B6)。在图3的C6中，AV属性位被设置为在ICB标记中定义的邻接位。最后，为了将记录AV文件的区域设置为已分配的，在空白位图中对应盘区A、S、B、C和E的位被设置为表示已分配的0(步骤B7)。例如，在图3的C5中，将从字节73中的位7到字节445中的位7的各位，和从字节486中的位0到字节799中的位7的各位设置为0。通过提供这样的数据结构，根据如图26所示的文件属性信息确定再生文件是否是AV文件。然后，如果文件是AV文件，则只采用登记在文件入口中的AV盘区的定位信息便可完成再生操作，而忽略记录在缺陷管理区中的缺陷管理信息。在数据再生操作中，由于没有AV数据记录在其中，因而不使用盘区S和盘区E。
下面将参考图12，描述计算机文件和AV文件混合记录在其中的盘的数据结构。如果被指定用于记录文件B，即一个计算机文件的LBN3586处的扇区是缺陷扇区，则将包括该缺陷扇区的ECC块(LBN 3584到3599)记录在备用区中，并将缺陷管理信息记录在缺陷管理区域中。在此，由于是利用ECC块完成替换记录的，因此文件B的文件入口和文件A的一部分同时被记录在备用区中。如果文件A是AV文件，并且在该AV文件中包括的AV数据的一部分记录在与记录计算机文件相同的ECC块中，则AV数据也将被记录在备用区中。如图12所示，为使AV数据和计算机数据不混合地记录在ECC块中，分配AV文件使之与ECC块边界对准。这样，每个AV文件都从ECC块中的首扇区开始，并且按ECC块跳过缺陷扇区，与此同时将填充有填塞数据的填塞盘区分配给其中没有记录AV数据的每个扇区，以使AV文件分配达到ECC块的结尾。通过提供这样的数据结构，不用访问任何备用区就可保证AV数据的连续再生操作。
以下将参考图13，描述用于管理AV文件记录中的自由区域的方法的例子。如以上参考图9所述的，首先搜索用于记录AV文件的自由区域。然后，在LBN 592到3567的第一连续区和在LBN 3888到结尾的第二连续区被指定为自由区域。随后，通过记录文件入口来创建AV保留文件(AV reserved file)，在该文件入口中这些自由区域是被作为已分配的和未记录的盘区来管理的。同时，记录有文件入口的区域和两个已分配的连续区域被作为已分配的登记在空白位图中。通过如以上参考图1所述的方法，从已被预先登记在AV保留文件中的已分配盘区的起始端开始记录AV文件。在AV数据记录之前，当这些自由区域被分配为用于记录AV保留文件的区域时，即使在多任务环境中并行进行AV文件的记录操作和计算机文件的记录操作，也能将计算机文件分配给剩余的未分配区域，从而有可能防止AV数据和计算机文件数据被错误地分配在同一ECC块中。
(3)数据再生方法
以下将描述根据本发明的再生AV文件的方法，以及对于文件管理信息的再生操作。
图14是说明再生AV文件的方法的流程图。首先，从要再生的文件的文件入口读出AV属性位(步骤D1)。AV属性位被包括在如图3的C6所示的ICB标记中。如上所述，AV属性位是如图26所述的接邻位，并且是用于确定是否是AV文件的属性信息。该位为1表示AV文件，而该位是0表示如计算机文件这样的非AV文件。根据AV属性位的值，确定文件是否是AV文件(步骤D2)。然后，如果文件是计算机文件，通过用于计算机文件的常规方法将其读出(步骤D3)。另一方面，在AV文件的情况下，读出登记在AV文件的文件入口中的分配描述符字段，并且顺序地读出在AV文件中包括的各个AV盘区的定位信息(步骤D4)。此外，命令再生设备从每个AV盘区中读出AV数据(步骤D5)。在此，再生设备只从AV盘区中连续地读出AV数据，而忽略登记在盘上的缺陷清单中的替换扇区信息，并且即使在再生操作期间检测到地址错误或数据错误，也不执行恢复操作(步骤D6)。最后，确定是否已从包括在AV文件中的所有AV盘区中再生AV数据(步骤D7)。然后，如果有未被再生的AV盘区，则再次重复步骤D5和D6。通过进行这样的再生操作，连续地再生已利用图1方法记录的AV文件，而不间断视频或音频。
尽管已借助DVD-RAM盘描述了本发明的记录/再生操作，但显然，对于例如磁盘或磁光盘，只要是能够在其上记录AV文件的大容量记录介质，也能够进行类似的记录/再生操作。
为简单地说明对于在其中ECC块由许多扇区构成的DVD-RAM盘的数据记录操作，在以上的描述中假设包括缺陷扇区的整个ECC块被跳过。但是，显然有可能类似地进行这样的数据再生方法，在其中只有缺陷扇区而不是整个ECC块被跳过。此外，在ECC块的大小与扇区大小相同的情况下，则也按扇区来跳过缺陷扇区。
尽管已在假设采用如图11B所述的分配描述符的一部分来分别识别AV盘区、缺陷盘区和填塞盘区的每一个的情况下描述了本发明，但显然盘区属性识别不限于这种属性信息，而是能被指定给另一个描述符，另一位或类似信息。例如，也有可能定义新的分配描述符的数据结构和设置表示盘区属性信息的字段。
填塞盘区不限于在文件的结尾部分提供的那些。例如，当在编辑AV文件时AV盘区的大小减小时，不再记录AV数据的AV盘区中的区域可登记为新的填塞盘区。在这种情况下，填塞盘区被分配在文件的引导部分或中间部分。
在本发明的以上描述中，包括在AV文件的记录操作期间检测到的缺陷扇区的区域被登记为缺陷盘区。除这种方法外，例如有可能定义用于管理缺陷盘区和其文件属性信息的一个特定文件，以便指定和管理只由缺陷盘区构成的文件。
尽管在以上描述中已将空白位图用作用于管理未被分配的区域的信息，但它们也能通过使用空间表(space table)来进行管理。
尽管已在假定为记录AV文件分配的连续自由区域的大小是5MB或更大的情况下描述了本发明，但显然根据再生设备的缓存器容量、访问性能或类似性能，大小可不同。
尽管在本发明的以上描述中，为分配用于记录AV文件的连续自由区域而登记AV保留文件，但也可以采用新的位图、表或类似信息来预先分配连续的自由区域。
当利用本发明的再生方法从AV盘区再生AV数据时，显然，如果在再生期间，在将AV数据存于高速缓存器中的同时再生设备预先读出AV数据，则能够更可靠地完成连续数据再生。
(实施例2)
下面，作为本发明的第二实施例，将描述包括记录/再生设备和用于控制该设备的控制装置的信息处理系统，该记录/再生设备用于向/从上述DVD-RAM盘中记录/再生数据。
图15是说明本发明信息处理系统的结构的方框图。
R1代表控制部分；R2代表MPEG编码器；R3代表盘记录/再生驱动；R4代表MPEG解码器；R5代表视频信号处理部分；R6代表硬盘驱动；R7代表I/O总线；R8代表输入部分；R9代表可改写相变型光盘；以及R10代表接收器。
控制部分R1包括CPU R1a，主存储器R1d，总线接口R1c和处理器总线R1b。如图20A所示，基于存储在主存储器R1d中的程序，控制部分R1完成AV文件识别处理，读出定位指示处理，记录区域搜索处理，用于计算可接受的跳过数的处理和文件系统信息创建处理。
盘记录/再生驱动R3包括：微处理器R3d，用于控制整个驱动；总线控制电路R3a，用于通过IDE(智能驱动电器)总线控制向/从控制部分R1发送/接收命令或数据；数据记录/再生/校验部分R3e，用于对相变型光盘R9进行包括数据记录和数据校验操作的数据再生；缓存器部分R3b，用于临时存储记录数据、再生数据和为数据校验而读出的数据；以及缓存器控制部分R3c，用于控制缓存器部分的数据传输。如图20B所示，微处理器R3d执行跳过记录控制操作。
相变型的光盘R9是如以上在实施例1中描述的DVD-RAM盘。
以下将参考图16，描述将由接收器R10通过广播波接收的AV数据记录到相变型光盘R9中的操作。在此，假定记录在相变型光盘R9上的文件系统信息已经读出并存储在控制部分的主存储器R1d中。
图16显示了在将AV数据记录到相变型光盘R9中的操作中控制部分R1和盘记录驱动R3之间采用的协议，该AV数据是由接收器R10通过广播波接收的活动图象信息。
(P101)通过参考在安装相变型光盘R9时预先读出并存储在主存储器R1d中的文件系统信息，由控制部分R1进行的记录区域搜索处理选择用于记录AV文件的连续自由区域，。在计算可接受的跳过数的处理中，根据文件系统信息，计算可被光盘记录驱动R3跳过的ECC块数。
(P102到P103)在跳过包括通过记录驱动R3检测到的缺陷扇区的ECC块时，控制部分R1发出“SKIP WRITE AV(ADR，LEN，SKIP-LEN)”作为记录AV数据的命令。在此，参数ADR代表数据记录的起始地址；LEN代表要记录的块数；以及SKIP-LEN代表要跳过的ECC块数的最大值(以下称为“可接受的跳过数”)。当接收“SKIP WRITE AV”时，光盘记录驱动R3开始对传送的AV数据进行记录操作。
(P104)当在光盘记录驱动R3记录AV数据的同时检测到有地址错误的缺陷扇区时，包括缺陷扇区的ECC块被视为缺陷ECC块。然后，在内部存储该ECC块的开始地址，并对后面的ECC块进行数据记录操作。
(P105)当盘记录驱动R3检测到缺陷ECC块，并且缺陷ECC块因此被跳过时，如果超过了预置的可接受跳过数，则盘记录驱动R3停止数据记录操作，同时向控制部分R1报告错误状态，并且将详细的错误信息(跳过扇区结束)返回给控制部分R1，表示已超过可接受跳过数。另一方面，当没有执行跳过操作而已记录了所有AV数据时，盘记录驱动R3向控制部分R1返回正常完成状态。此外，当已记录了所有AV数据，同时执行了在规定的可接受跳过数范围内的跳过操作时，光盘记录驱动R3将其中详细的错误信息(恢复的错误(recoverederror))和错误状态返回给控制部分R1，表示已完成了记录，同时跳过操作在跳过扇区数范围内。
(P106)当接收表示恢复的错误的详细错误信息时，控制部分R1发出“SEND SKIPPED SECTOR”命令，请求跳过的ECC块的地址信息。
(P107)当光盘记录驱动R3接收到“SEND SKIPPED SECTOR”命令时，将在记录操作期间已存储的所有ECC块的地址信息传送给控制部分R1。
以下将参考图17描述记录在相变型光盘R9上的AV文件的再生操作。
图17显示了在用于再生记录在相变型光盘R9上的AV数据的操作中在控制部分R1和光盘再生驱动R3之间使用的协议。
(P201)控制部分R1根据文件系统信息确定请求读出的文件是AV文件。
(P202)控制部分R1发出“READ AV”命令，请求从AV文件中包括的AV盘区中读出AV数据。
(P203到P204)当接收“READ AV”命令时，盘再生驱动R3连续地执行数据再生操作，而不参考缺陷清单，并且即使出现地址错误或数据错误，也继续进行数据再生操作。然后，盘再生驱动R3将再生的数据传送给控制部分R1。
(P205)控制部分R1顺序地将读出的数据传送到MPEG解码器R4，由此通过监视器显示器和扬声器输出模拟AV信号。
(P206)盘再生驱动R3将正常完成状态传送给控制部分R1。
根据本实施例，即使在数据记录操作期间检测到缺陷扇区，也要将数据记录在后面的ECC块中，同时跳过包括缺陷扇区的ECC块，由此有可能实时地记录通过广播波接收的需要实时记录的AV数据。此外，在数据再生操作中，不必如在线性替换算法中那样访问备用区；因此，有可能保证连续的视频或音频再生。
在本实施例中，当在被分配用于记录AV文件的区域的后面记录不同的文件时，为了防止记录后面的文件的区域被AV数据重写，允许盘记录驱动跳过在可接受跳过数范围内的ECC块。但是，在没有有效的文件被记录在后面的区域中的情况下，既没有必要限制可接受跳过数，也没有必要计算可接受跳过数。
在本实施例中，尽管在AV数据记录操作期间允许跳过的ECC块数设置在盘记录驱动R3中，但本发明不限于这种方法。例如，显然通过预先设置可记录AV数据的区域的终止地址，光盘记录驱动R3能够进行记录操作，与此同时跳过在直到终止地址的区域范围内的ECC块，由此获得本发明的效果。
(实施例3)
下面，作为本发明的实施例3，将描述包括记录/再生设备和用于控制该设备的控制装置的信息处理系统，该记录/再生设备用于向/从上述DVD-RAM盘记录/再生数据。与上述实施例2不同的是通过国际互联网而不是广播波输入AV数据。因此，不执行实时记录，而是执行更可靠的异步记录。
图18是说明本发明信息处理系统的结构的方框图。
N1代表控制部分；N2代表网络卡；N3代表盘记录/再生驱动；N4代表MPEG解码器；N5代表视频信号处理部分；N6代表硬盘驱动；N7代表I/O总线；N8代表输入部分；N9代表可改写相变型光盘；N10代表国际互联网；N11代表服务器。
控制部分N1的结构与如图15所示的控制部分R1的结构相同。如图21所示，基于在主存储器N1d中存储的程序，控制部分N1进行AV文件识别处理，读出定位指示处理，记录区域搜索处理，记录控制处理和文件系统信息创建处理。
盘记录/再生驱动N3的结构与如图15所示的盘记录/再生驱动R3的结构相同。
相变型光盘N9是如以上在实施例1中所述的DVD-RAM盘。
以下将参考图18，描述将通过国际互联网N10从服务器N11发送的AV数据，通过网络卡N2记录到相变型光盘R9中的操作。在此，假定在相变型光盘R9上的文件系统信息已经被读出并存储在控制部分N1中的主存储器N1d中。网络卡N2连接到国际互联网N10上，从而可接受从服务器N11传送的数据。
图19显示了在将通过国际互联网N10接收的AV数据异步地记录到相变型光盘N9中的操作中，在控制部分N1和盘记录驱动N3之间采用的协议。
(P301)通过参考已预先读出的文件系统信息，由控制部分R1进行的记录区域搜索处理选择用于记录AV文件的连续自由区域。
(P302)由控制部分R1进行的记录控制处理发出“WRITE &VERIFY AV(ADR2，LEN2)”命令，要求将AV数据记录到在(P301)中选择的区域。在此，参数ADR代表数据记录的起始地址；LEN代表要记录的块数。“WRITE & VERIFY AV”命令要求在记录操作期间检测到缺陷扇区时忽略缺陷清单，并返回错误状态和缺陷扇区的地址信息，而不进行替换操作。
(P303)通过控制部分N1进行的记录控制处理将在“WRITE AV”命令下记录的AV数据传送到盘记录驱动N3。
(P304到P306)盘记录驱动N3连续地在规定的区域中记录AV数据，而不参考缺陷清单。当在AV数据的记录操作期间检测到有地址错误、数据错误或类似错误的缺陷扇区时，盘记录驱动N3不执行替换操作，而是停止记录操作，并且向控制部分N1返回错误状态和缺陷扇区地址信息。
(P307)控制部分N1在主存储器N1d中存储缺陷扇区的地址信息。
(P308到P309)通过控制部分N1进行的记录控制处理发出“WRITE & VERIFY AV(ADR3，LEN3)”命令，同时根据在(P308)中存储的地址信息将在包括缺陷扇区的ECC后面的ECC块设置为开始地址，以便将未记录的数据(包括要记录在包括缺陷扇区的ECC块中的数据)重发送到盘记录驱动N3。
(P310到P311)盘记录驱动N3根据新设置的开始地址继续在规定的区域中记录AV数据，而不参考缺陷清单。当没有错误地完成规定的数据记录操作时，盘记录驱动N3将正常完成状态返回给控制部分N1。
在以上参考图19描述的AV数据的记录操作之前，控制部分N1发出用于请求读出文件系统信息的“READ(ADR1，LEN1)”命令，以便访问相变型光盘N9上的自由区域。在此，“READ”命令请求读出由LEN规定的块的数目，同时使用缺陷清单进行替换操作，该LEN是从具有由第一个参数ADR规定的地址的扇区开始的。当接收“READ”命令时，盘记录驱动N3参考缺陷清单读出指定的文件系统信息。这样，当在记录有文件系统信息的区域中有缺陷块时，从在备用区中指定的另一块中按ECC单元进行数据再生。盘记录驱动N3将从相变型光盘N9中读出的文件系统信息传送到控制部分N1。
在完成以上参考图19描述的AV数据的记录操作之后，通过控制部分N1进行的文件系统信息创建处理登记包括在(P307)中存储的缺陷扇区的ECC块，作为缺陷盘区，并登记在其中记录了AV文件的AV数据的连续区域，作为AV盘区。此外，在空白位图中，用于管理在其中缺陷盘区和AV盘区已被分配的区域中的各个扇区的位被登记为已分配的。
通过“WRITE & VERIFY(ADR4，LEN4)”命令，由控制部分N1进行的文件系统信息创建处理请求盘记录驱动N3登记由文件系统信息创建处理更新的文件系统信息。在此，“WRITE & VERIFY”命令是对在完成数据记录操作之后，可在比正常再生更严格的条件下再生数据进行校验的命令。当在记录处理和校验处理两者中都检测到缺陷扇区时，该命令请求将其登记在缺陷清单中，并执行替换处理。当在规定的记录区域中有包括已检测到的缺陷扇区的ECC块时，该命令请求在替换目标(replacement destination)中记录该ECC块，并进行对记录的ECC块的校验操作。然后，盘记录驱动N3执行规定的数据记录和校验处理，同时参考缺陷清单控制数据记录/校验部分N3e。在正常处理“WRITE & VERIFY”命令之后，盘记录驱动N3将正常完成状态返回给控制部分N1。
至此已描述了AV文件的记录操作。省略对AV文件的再生操作的描述，因为它与实施例2相同。
如上所述，根据本实施例，为提高记录的数据的可靠性，在记录了AV数据之后对记录的扇区进行测试，由此在保证与用常规记录方法所能保证的相同可靠性的同时，有可能保证在数据再生期间视频或音频的不间断再生。
在实施例2中描述了主要对于盘记录驱动的控制(图16)和模拟视频接收部分的结构及MPEG编码器(图15)控制的结合，而在实施例3中描述了主要用于控制部分(例如，个人计算机)的控制(图19)和数字接口结构及数字视频恢复部分(图18)的结合。但是，本发明不限于这种特定的系统结构。主要用于盘记录驱动的控制(图16)可以与数字接口结构和数字视频恢复部分(图18)结合，同时主要用于控制部分(例如，个人计算机)的控制(图19)可以与模拟视频接收部分的结构和MPEG编码器(图15)合并。
根据本发明，即使在记录AV数据时检测到缺陷扇区，也可记录后面的ECC块数据，同时跳过包括缺陷扇区的ECC块。这样，根本不需要访问备用区，由此有可能将AV数据实时记录到信息记录盘，并且连续再生记录在信息记录盘上的AV数据。
此外，根据本发明，有可能校验已记录在信息记录盘上的AV数据是否已被正确地记录。这样，在保证与用常规记录方法所能保证的相同的数据可靠性的同时，有可能保证在数据再生期间视频或音频的不间断再生。

Claims (2)

1、一种记录方法，用于记录信息到信息记录盘上，该信息记录盘包括基于逐扇区之上的容量空间，该记录方法包括步骤：
确定要记录的文件是否为包含AV数据的AV文件；
根据确定结果生成包括指示该文件是否为AV文件的属性信息的文件管理信息；
记录该文件管理信息到容量空间中；及
当确定出该文件是AV文件时，分配该AV文件到至少一个ECC块，每个块包括多个扇区，并且记录该AV文件到分配的该至少一个ECC块中，
其特征在于：
该记录方法还包括步骤：
当确定出该文件是AV文件时，生成还包括第一位置信息、第二位置信息的文件管理信息，
其中第一位置信息指定一AV盘区，该盘区是其上记录有AV数据的一个区域；第二位置信息指定一填塞盘区，该盘区是从AV盘区的末端到ECC块之一的边界的区域。
2、一种信息处理系统，包括一个记录装置，用于记录信息到信息记录盘上，该信息记录盘包括基于逐扇区之上的容量空间，还包括一个控制装置，用于控制该记录装置，其中：
该控制装置确定要记录的文件是否为包含AV数据的AV文件，根据确定结果生成包括指示该文件是否为AV文件的属性信息的文件管理信息；
记录装置记录该文件管理信息到容量空间中；及
当确定出该文件是AV文件时，该控制装置分配该AV文件到至少一个ECC块，每个块包括多个扇区，并且记录该AV文件到分配的该至少一个ECC块中，
其特征在于：
当确定出该文件是AV文件时，该控制装置生成还包括第一位置信息、第二位置信息的文件管理信息，
其中第一位置信息指定一AV盘区，该盘区是其上记录有AV数据的一个区域；第二位置信息指定一填塞盘区，该盘区是从AV盘区的末端到ECC块之一的边界的区域。
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Denomination of invention: Recording method for recording AV data on disk and information processing system

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Denomination of invention: Recording method for recording AV data on disk and information processing system

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