CN101083114B - 将文件流记录到存储介质上的记录设备和方法 - Google Patents

Abstract

在此公开的是一种用于将由头、主体和尾构成的文件流记录到存储介质上的记录设备。该设备包括：头区域确保部件，用于在记录主体之前，在存储介质的记录区域中确保头区域，在该头区域中将记录头；记录部件，用于在存储介质的记录区域中记录主体和尾，基于其中已记录了主体和尾的区域、而重新确保由头区域确保部件确保的头区域，并且在重新确保的头区域中记录头；以及反映部件，用于允许在存储介质的文件系统中反映与在由记录部件执行的记录处理被正常或异常终止时所确保的头区域有关的信息。

Description

将文件流记录到存储介质上的记录设备和方法

相关申请的交叉引用 

本发明包含关于在2006年5月30日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-149929的主题，通过引用在此合并其全部内容。 

技术领域

本发明涉及记录设备和方法、用于其的程序、以及具有在其中存储的程序的存储介质。具体地，本发明涉及即使在记录处理异常终止时也允许文件系统的容易且正确的存储的记录设备和方法、用于其的程序、以及具有在其中存储的程序的存储介质。 

背景技术

作为用于防止在将由头部分、主体部分和尾部分构成的文件流记录到诸如光盘之类的存储介质上时发生搜寻(seek)的方法，已知按照以下顺序(即，按照这些部分的数据出现的时间顺序)来在存储介质的记录区域中排列(即，记录)上面各部分的方法，该顺序即：主体部分、尾部分(footer portion)、以及头部分(例如，见日本专利特开第2005-4853号)。 

根据此记录方法，记录尾部分的尾区域和记录头部分的头区域位于存储介质的记录区域内，以便跟随在记录主体部分的主体区域之后。因此，不确定头区域的最终位置，直到完成主体部分的记录为止。 

具体地，在记录文件期间，在记录设备内的存储器中保存关于文件的记录区域的信息，并且，在完成整个记录操作时，在存储介质(在其上已执行了写入)的文件系统管理区域中反映该信息。例如，在存储器中保存头区域、主体区域和尾区域的地址信息，并且，在完成头部分、主体部分和尾部分的记录之后，将在存储器中保存的地址信息写入到用于管理在存储介质上记录的文件系统的文件(即，更新文件系统管理区域中的信息)。 

因此，例如，在当正将主体部分写入到存储介质时错误地关闭记录设备的电力或错误地发生系统挂断(hang-up)、由此异常终止记录处理的情况下， 上述记录方法不能允许以对文件系统有效的格式、来将其记录尚未完成的文件反映在存储介质的文件系统中。也就是说，其记录已在记录过程中被异常终止的文件被视为文件系统中的“未记录文件”。 

当这发生时，需要与文件系统标准无关的救援(salvaging)手段(例如，参见日本专利特开第2006-65912号)。根据此方法，当在存储介质上记录数据时，以预定间隔来记录被称为“救援标记”的预定信息，并且，当在记录处理异常终止之后执行数据恢复时，基于所记录的标记来搜索还未被反映在文件系统中的数据，并且在文件系统中反映其信息。 

在记录设备的电力已被错误地关闭、或已错误地发生系统挂断时，这样的恢复方法对于防止记录处理继续进行来说是尤其有效的(即，在当异常终止时、不能在文件系统中反映关于记录的信息的情况下)。 

发明内容

在要以在通用个人计算机等中的操作系统(OS)上运行的应用软件、文件系统驱动器(FSD)等实现类似的记录的情况下，在许多情况下，记录的异常终止是由于应用软件的异常终止。当已发生了应用软件的异常终止时，FSD难以检测到应用软件的异常终止；而是当OS仍在运行(即，OS还未终止)时，在普通记录方法的情况下，FSD能够允许在存储介质的记录区域的文件系统(即，文件系统管理信息)中反映关于半途(halfway)记录的信息，以将到异常终止为止已被记录的数据转换为符合存储介质的记录区域的文件系统的标准的格式。 

换言之，即使发生异常终止，也有可能记录数据，使得应用软件在被重新激活(或在另一个个人计算机上执行类似的应用软件)时，能够容易地继续执行(resume)文件的记录，而无需上述数据恢复。 

由于在文件流中，头部分在主体部分之前，所以，需要文件系统中用于头部分的区域的声明(declaration)来实现以上操作。然而，在上述在日本专利特开第2005-4853号中公开的记录方法中，如上所述，不确定头区域的最终位置，直到完成主体部分的记录为止；因此，头部分的区域的声明是不可能的，直到完成主体部分的写入为止。 

因此，在由于应用程序的缺陷、个人计算机的资源不足等而产生应用软件的异常终止的情况下，存在不能将到异常终止为止所记录的数据转换为符 合存储介质的记录区域的文件系统的标准的格式的可能性。即，当由于应用软件的异常终止而使得半途终止文件的记录时，除了要通过与文件系统无关的、如在日本专利特开第2006-65912号中所公开的特殊方法来执行上述数据恢复之外，可能没有其它选择。此方法可能需要更多的处理负载和时间，以获得正确数据。此外，由于上述数据恢复的特殊性，存在取决于个人计算机的环境因素等而不能执行上述数据恢复的可能性。 

本发明的优点是，即使在发生了记录处理的异常终止时，也能实现文件系统的容易且正确的存储。 

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于将由头、主体和尾构成的文件流记录到存储介质上的记录设备，该设备包括：头区域确保部件，用于在记录主体之前，在存储介质的记录区域中确保(secure)头区域，其中，要在该头区域中记录头；记录部件，用于在存储介质的记录区域中记录主体和尾，基于其中已记录了主体和尾的区域、而重新确保由头区域确保部件确保的头区域，并且在重新确保的头区域中记录头；以及反映部件，用于允许在存储介质的文件系统中反映与在由记录部件执行的记录处理被正常或异常终止时所确保的头区域有关的信息。 

根据本发明的另一实施例，提供了一种用于将由头、主体和尾构成的文件流记录到存储介质上的方法，该方法包括以下步骤：在记录主体之前，在存储介质的记录区域中确保头区域，其中，要在该头区域中记录头；在存储介质的记录区域中记录主体和尾，基于其中已记录了主体和尾的区域、而重新确保由确保步骤确保的头区域，并且在重新确保的头区域中记录头；以及允许在存储介质的文件系统中反映与在由记录步骤执行的记录处理被正常或异常终止时所确保的头区域有关的信息。 

根据本发明的一个实施例，在记录主体之前，虚拟地设置要在存储介质的记录区域内提供的、且其中要记录头的头区域，由此临时确保头区域；在存储介质的记录区域内记录主体和尾；通过基于其中已记录了主体和尾的区域来重新设置，而重新确保已确保的头区域；在重新确保的头区域中记录头；以及使得在存储介质的文件系统中反映当正常或异常终止记录处理时所确保的头区域的有关信息。 

根据本发明的实施例，实现了文件的记录。具体地，即使记录处理在将文件记录到存储介质上时被异常终止、使得按照预定顺序记录了文件中的数 据片段，也容易地实现文件的正确存储，以符合文件系统。 

附图说明

图1是图解根据本发明的一个实施例的光盘记录设备的示例结构的框图； 

图2是图解软件的示例结构的示意图； 

图3是图解示例文件格式的图； 

图4是图解写入处理的操作模型的示意图； 

图5是用于解释捕捉处理的示例流程的流程图； 

图6是用于解释记录处理的示例流程的流程图； 

图7是用于解释终止处理的示例流程的流程图； 

图8A到图8D是图解临时头区域的示例的示意图； 

图9是图解在正常终止记录处理的情况下的记录模型的图； 

图10是图解在异常终止记录处理的情况下的记录模型的图；以及 

图11是图解另一示例记录模型的图。 

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本发明的实施例。 

图1是图解根据本发明的一个实施例的、使用光盘记录设备的系统的示例配置的框图。 

在图1中，光盘记录设备11是用于在诸如致密盘(CD)或数字多用盘(DVD)之类的光盘(即，存储介质)上记录数据(例如，图像或音频数据)的设备。光盘记录设备11以预定文件格式，将包含从经由网络缆线12连接到其的摄像机13提供的、诸如图像数据或音频数据的视听(AV)数据的文件记录到光盘上。 

网络缆线12是通信缆线，其符合预定标准，如USB(通用串行总线)或IEEE(电气和电子工程师协会)1394标准。网络缆线12将摄像机13连接到光盘记录设备11，以便允许它们之间的通信(即，它们之间的数据交换)。换言之，网络缆线12是实现光盘记录设备11和摄像机13之间的有线通信的通信介质。注意到，除了使用网络缆线12，还可经由诸如红外链路、IEEE802.11x等的无线链路来连接光盘记录设备11和摄像机13，以便允许它们之间的通 信。 

摄像机13包括相机部分和麦克风部件。摄像机13以根据预定文件系统的文件形式，经由网络缆线12而向光盘记录设备11提供AV数据和相关数据，其中，AV数据包括经由相机部件通过摄像而获得的图像数据(例如，移动图像或静止图像)、以及经由麦克风部分获得的音频数据，相关数据包括与AV数据有关的信息。注意到，摄像机13可以是可携式摄录机(camcorder，注册商标)，其另外还具有在存储介质上记录AV文件的功能。在此情况下，摄像机13能够经由网络缆线12而向光盘记录设备11提供在存储介质上记录的文件。还注意到，尽管在图1中使用了摄像机13，但可用任何能够向光盘记录设备11提供包含AV数据的文件的设备来代替摄像机13。 

例如，由通用个人计算机形成光盘记录设备11。在图1中，光盘记录设备11包括中央处理单元(CPU)21、I/O(输入/输出)桥22、主存储器23、只读存储器(ROM)24、以及总线接口(I/F)25。 

CPU21经由I/O桥22而连接到由例如动态随机存取存储器(DRAM)之类的半导体存储器形成的主存储器23、作为非易失性存储器的ROM24、以及执行与内部总线30有关的接口处理的总线接口25。CPU21根据在ROM24中存储的程序、或从下面描述的存储部件35加载到主存储器23的程序，来执行各种处理。在必要时，主存储器23还存储在CPU21执行各种处理时所必需的数据。 

总线接口25还连接到内部总线30。例如，内部总线30是符合预定标准的总线，如工业标准体系(ISA)总线、或外围组件互连(PCI)总线。内部总线30相互连接下面描述的各个部分以及总线接口25，并且充当用于这些部分之间的通信的通信介质。 

还将网络接口(I/F)31、光盘驱动器32、输入部件33、输出部件34、存储部件35以及驱动器36连接到内部总线30。 

网络接口31通过诸如因特网之类的网络来执行通信处理，以与光盘记录设备11外部的设备交换信息。光盘驱动器32向或从安装在其预定位置上的光盘介质51写入或读取数据。例如，光盘驱动器32将经由内部总线30提供的数据写入安装在预定位置上的光盘介质51，如可记录致密盘(CD-R)或可记录数字多用盘(DVD-R)。另外，例如，光盘驱动器32读取在光盘介质51上记录的数据，并且将从其读取的数据经由内部总线30提供给主存储器23。 

光盘驱动器32包含总线接口(I/F)41、高速缓存42、以及媒体输入/输出控制部件43。总线接口41执行与内部总线30有关的接口处理。高速缓存42暂时保存从总线接口41或媒体输入/输出控制部件4 3提供的数据，以降低由于数据输入和数据输出之间的速度差而引起的溢出。媒体输入/输出控制部件43控制拾取头(pickup)(未示出)，并且，将从高速缓存42获取的数据写入到在光盘驱动器32的预定位置上安装的光盘介质51，或读取在光盘介质51上记录的数据、并将所读取的数据提供给高速缓存42。 

光盘介质51是光盘驱动器32所支持的存储介质。根据预定文件系统(例如，如通用盘格式(UDF))来格式化光盘介质51。以符合此文件系统的格式的方法来执行将信息记录到光盘介质51上的处理。由在CPU21的控制下操作的软件(应用程序或驱动程序)来执行此处理。因此，光盘驱动器32仅仅执行从CPU21提供的指令，而不分析或操作光盘介质51的文件系统的格式。 

注意到，尽管在以下说明中使用光盘介质51作为示例存储介质，但可应用能够在其上记录包含如下所述的AV数据的文件的任何存储介质。这样的存储介质的例子包括：磁记录介质，如磁带和硬盘；磁光盘，如MD(Mini-Disk(注册商标))；以及半导体存储器，如闪存。 

返回图1，连接到内部总线30的输入部件33包括输入装置，如键盘和鼠标。输入部件33经由这样的输入装置来接收用户指令，并且经由内部总线30将用户指令提供给CPU21等。输出部件34包括输出装置，例如由阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)形成的显示器、以及扩音器。输出部件34将经由内部总线30提供的AV数据等输出为图像、声音等。存储部件35包括诸如硬盘的存储介质。例如，存储部件35存储由CPU21执行的程序、数据等，并在必要时经由内部总线30提供这样的信息。在必要时，在驱动器36的预定位置上安装可移动介质37，如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器。在必要时，从可移动介质37读取计算机程序，并将其安装到存储部件35中。 

具有上述结构的光盘记录设备11的CPU21经由内部总线30向网络接口31传送指令，以允许网络接口31控制经由网络缆线12连接到其的摄像机13，并以同步方式来从摄像机13获取视频/音频数据(即，AV数据)。网络接口31包含缓冲存储器，并能够暂时存储所获取的信号，以降低经由内部总线30的通信与经由网络缆线12的通信之间的速度差。网络接口31经由内部总线30而将所获取的AV数据提供给主存储器23，使得主存储器23保存该AV数 据。 

在必要时，CPU21对由主存储器23保存的AV数据(文件)执行信号处理或格式转换处理，并且经由内部总线30而将该文件提供给光盘驱动器32，使得光盘驱动器32将该文件写入到光盘介质51。 

图2为图解由图1中的CPU21执行的软件的示例结构的示意图。 

在图2中，将软件的结构划分为用户模式(即，最上层)100、内核模式(即，中间层)101、以及硬件抽象(abstraction)层(即，最下层)102。首先，在用户模式100下操作的捕捉应用111向在内核模式101下操作的、且被用来控制网络接口31的“网络接口控制装置驱动器”(即，网络I/F控制装置驱动器)121发出指令，以允许从图1中的摄像机13读取视频/音频信号，并且允许网络接口31将在网络接口31的缓冲存储器中保存的视频/音频信号传输给主存储器23。之后，执行主存储器23中必要的信号转换处理或格式转换处理。这里，网络接口控制装置驱动器121使用被用来控制总线接口25的内部总线驱动器124、以及硬件抽象层102中的接口，以访问I/O桥22中的寄存器等，并且发出指令，以经由内部总线30而读取和向网络接口31传输视频/音频信号。 

另外，捕捉应用111向在内核模式101下操作的文件系统驱动器122发出指令，以在主存储器23中写入经过格式转换的视频和音频数据的文件。经由被用来控制光盘驱动器32的“光盘驱动控制装置驱动器”123、内部总线驱动器124和内部总线30，将此写入指令从文件系统驱动器122传输到光盘驱动器32。这里，必须指定将要在光盘介质51的哪个地址上(即，在光盘介质51的记录区域中的哪个地址上)写入数据流(即，文件的数据)。在本系统中，捕捉应用111能够为文件系统驱动器122设置(即，指定)将要写入数据流的地址。 

图3示出了在图1的系统将视频/音频信号写入到光盘介质51时使用的示例文件格式。如图3所示，将要被记录在光盘介质51上的视频/音频信号转换为文件，其中，分离地聚集视频数据、音频数据和相关数据。在图3的示例中，在主存储器23中将视频/音频信号管理为在主文件200下构造的三个文件，即视频文件(视频(Video))201、音频文件(音频(Audio)1)202和音频文件(音频2)203，其中描述了到次级文件的指针。 

视频文件201是符合素材交换格式(MXF)的文件，并且包括头部分211、 主体部分212和尾部分213。例如，头部分211是64K字节数据。头部分211具有所谓的KLV(Key、Length、Value(关键字、长度、值))结构。即，在头部分211内，以下列顺序来排列数据：Key、Length、以及Value。在Key中排列16字节标签，其符合SMPTE 298M标准，并且指示在Value中排列了哪个类型的数据。在Length中排列：在Value中排列的数据的数据长度。在Value中排列实际数据。 

具体地，在图3的示例中，在视频文件201的头部211中，在KL数据(KL)221之后跟随着头(Header)222，作为KL数据(KL)221的Value；并且，在KL数据(KL)225之后跟随着头元数据(Header Metadata)226，作为KL数据(KL)225的Value。注意到，因为头部211具有固定长度，所以填充数据(Filler)，即用于填充的数据被排列为具有KLV结构。即，填充数据(Filler)224被排列在KL数据(KL)223之后，并且，填充数据(Filler)228被排列为跟随在KL数据(KL)227之后。 

在主体部分212中，例如，视频数据(即，一部分AV数据)被构造为KLV结构的64K字节直列(alignment)。每个KLV结构的Value由根据MPEG(运动画面专家组)系统编码的视频数据的基本流(即，MPEGES(MPEG基本流))或填充数据构成。在图3的示例中，KL数据(KL)231被排列在主体部分212的首部，之后跟随着作为KL数据(KL)231的Value的基本流(MPEG ES)232；并且，KL数据(KL)233被排列为跟随在基本流(MPEG ES)232之后，并且，之后跟随着作为KL数据(KL)233的Value的填充数据(Filler)234。它们之后跟随着类似的KLV结构，其后面跟着KL数据(KL)235，再之后跟随着作为KL数据(KL)235的Value的基本流(MPEG ES)236。然后，KL数据(KL)237被排列为跟随在基本流(MPEG ES)236之后，并且，其之后跟随着作为KL数据(KL)237的Value的填充数据(Filler)238。 

类似于头部分211，例如，尾部分213被构造为具有KLV结构的64K字节数据。具体地，在图3的示例中，KL数据(KL)241被排列在尾部分213的首部，之后跟随着作为KL数据(KL)241的Value的尾(Footer)242；KL数据(KL)243被排列为跟随在尾(Footer)242之后，并且，其之后跟随着填充数据(Filler)244。 

音频文件202也是符合MXF的文件，并且与视频文件201具有基本相同的结构。音频文件202包括头部分251、主体部分252和尾部分253。 

如图3所示，所记录的头部分251和主体部分252和按照MXF格式的那些部分在结构上有所不同。在图3中，分别由附图标记251A和252A来指示所记录的头部分251和主体部分252，而分别由附图标记251B和252B来指示按照MXF格式的那些部分。具体地，在图3的示例中，按照MXF格式的头部分251B包括以如下顺序排列的：KL数据(KL)261、头(Header)262、KL数据(KL)263、填充数据(Filler)264、KL数据(KL)265、头元数据(HeaderMetadata)266、KL数据(KL)267、以及填充数据(Filler)268。在按照MXF格式的主体部分25 B中，音频数据(即，一部分AV数据)被构造为KLV结构的直列。每个KLV结构的Value由根据AES(音频工程协会)3系统(即，LPCM(线性脉冲编码调制)系统)编码的音频数据的基本流(AES3(LPCM))或填充数据(Filler)构成。具体地，KL数据(KL)271被排列在主体部分252B的首部，之后跟随着作为KL数据(KL)271的Value的基本流(AES3(LPCM))272。它们之后跟随着类似的KLV结构。然后，KL数据(KL)274和填充数据(Filler)275被排列为跟随在基本流(AES3(LPCM))272之后。 

相反，所记录的头部分251A包括头部分251B的全部成分、以及主体部分252B中包含的KL数据271。自然，在所记录的主体部分25A中，排列从基本流272到填充数据(Filler)275的成分。 

类似于视频文件201的尾部分213，例如，尾部分253是具有KLV结构的64K字节数据。在图3的示例中，尾部分25 包括按以下顺序排列的：KL数据(KL)281、尾(Footer)282、KL数据(KL)283、以及填充数据(Filler)284。 

音频文件203是包含与音频文件202的声道不同的声道上的音频数据的文件，并且具有与音频文件202的结构相同的结构。因此，音频文件203符合MXF，并且包括头部分291、主体部分292和尾部分293。 

按照MXF格式的头部分291B包括以如下顺序排列的：KL数据(KL)301、头(Header)302、KL数据(KL)303、填充数据(Filler)304、KL数据(KL)305、头元数据(Header Metadata)306、KL数据(KL)307、以及填充数据(Filler)308。按照MXF格式的主体部分292B包括以如下顺序排列的：KL数据(KL)311、基本流(AES3(LPCM))312、...、基本流(AES3(LPCM))313、KL数据(KL)314、以及填充数据(Filler)315。 

相反，所记录的头部分291A包括头部分291B的全部成分、以及在主体 部分292B中包含的KL数据311。自然，在所记录的主体部分292A中，排列从基本流312到填充数据(Filler)315的成分。 

类似于视频文件202的尾部分253，例如，尾部分293是具有KLV结构的64K字节数据。在图3的示例中，尾部分293包括按以下顺序排列的：KL数据(KL)321、尾(Footer)322、KL数据(KL)323、以及填充数据(Filler)324。 

在图3中，视频/音频信号包括单个视频文件和两个音频文件。然而，视频文件的数目和音频文件的数目可以是任何数目。另外，视频/音频信号还可包括其他类型的文件，如由元数据构成的文件、包含低分辨率数据的文件等。 

图2中的捕捉应用111(即图1中的CPU21)从摄像机13获取视频/音频信号，并且，在允许主存储器23保存该视频/音频信号的同时，将该信号转换为如图3所示的文件格式，然后，允许光盘驱动器32将每个文件顺序地写入到光盘介质51。 

此时，捕捉应用111(即，CPU21)允许光盘驱动器32在写入每个文件的尾部分之后写入其头部分。每个文件的头部分需要已在其中描述了文件的总记录长度等。然而，总记录长度等是直到结束写入为止才被确定的参数。因此，在按照普通顺序(即，头、然后主体、然后尾)来执行到存储介质的写入的情况下，至少在写入主体部分的最后一部分之后，有必要再次写入头部分，以修改总记录长度等。这涉及从光盘介质51的记录区域内的一个位置到另一个远端位置的搜寻，其可能导致写入性能的显著降低。 

这样，尽管头在逻辑上位于文件格式的前向位置，但是在日本专利特开第2005-4853号中公开的上述方法在排列时确保(secure)用于头的区域在用于尾的区域之后的位置上，并且，在记录了尾部分之后，将头部分的信息记录在与尾部分的区域邻接的区域中，由此防止搜寻和写入性能降低的发生。 

例如，当采用了此方法、并且捕捉应用111在写入文件的过程中异常终止时，可能由于未完成头部分的写入、而不会在光盘介质51的文件系统中识别出该文件(即，该文件可能被当作完全未被记录)。 

例如，在图2的软件结构的内核模式101、或任何更低层中发生意外故障的情况下，或者在从摄像机13输入的视频/音频信号涉及异常性的情况下，将需要某个特殊的解决方案。然而，在仅仅图2的用户模式100中的捕捉应用111异常终止的情况下，文件系统驱动器122能够允许文件系统反映关于 直到异常终止为止的文件的写入的信息，由此使得在文件系统中可识别出该文件。 

这样，在写入主体部分之前，捕捉应用111临时确保要记录头部分的头区域。由此，在仅仅用户模式100中的捕捉应用111异常终止的情况下(顺便说明，捕捉应用111最容易被异常终止)，可正常终止“写入处理”(即，可关闭文件)，以使得直到异常终止之前写入的数据成为可识别的文件。 

图4是图解写入处理的操作模型的示意图。在此写入处理中，首先，临时确保要写入每个文件的头部分的头区域(处理401)。 

接着，顺序地确保连续写入音频文件(音频1)202、音频文件(音频2)203以及视频文件(视频)201的主体部分的基本流的主体段区域，并且在其中顺序地记录数据。然后，当已确保了最后一个主体段区域、并已在其中记录了数据时，确保写入尾部分的尾区域，并且，在其中记录音频文件(音频1)202、音频文件(音频2)203以及视频文件(视频)201的尾部分。之后，基于主体区域和尾区域，再次确保写入头部分的头区域，并且在其中记录音频文件(音频1)202、音频文件(音频2)203以及视频文件(视频)201的头部分(处理402)。 

如上所述，当在处理401中确保头区域时，在处理402中更新其在光盘介质51的记录区域中的位置。具体地，参照图4，在处理402中，将在处理401中为音频文件202确保的临时头区域(“音频1”头(临时))411改变为头区域(“音频1”头)414；在处理402中，将在处理401中为音频文件203确保的临时头区域(“音频2”头(临时))41 改变为头区域(“音频2”头)415；并且，在处理402中，将在处理401中为视频文件201确保的临时头区域(“视频”头(临时))413改变为头区域(“视频”头)416。 

在写入操作期间由于捕捉应用111而产生某些故障、从而终止处理的情况下(即，在仅仅异常终止了用户模式100中的捕捉应用111的情况下)，如上所述的、在记录主体部分之前的头区域的临时确保使得在内核模式101下操作的文件系统驱动器122能够允许在光盘介质51的文件系统中反映关于已确保的区域、以及直到异常终止为止已记录的数据所在的位置的信息。因此，还未完成写入的文件可被识别为文件系统上的文件。 

下面，现在将描述具体的处理流程。 

首先，现在，将在下面参照图5的流程图来描述捕捉处理的示例流程。 在捕捉处理中，执行捕捉应用111的CPU21(下文中称之为“捕捉应用111”)从摄像机13获取视频/音频信号(即，AV数据)，并允许主存储器23保存该视频/音频信号。 

在执行捕捉处理时，捕捉应用111使用网络接口控制装置驱动器121来从摄像机13向主存储器23传输视频/音频信号(即，AV数据)，并且对该视频/音频信号执行信号处理和格式转换处理。 

例如，当用户使用输入部件33来发出指令，以捕捉(获取)视频/音频信号时，捕捉应用111开始捕捉处理，并且在步骤S1，向网络接口控制装置驱动器121发出指令，以开始捕捉。根据此指令，网络接口控制装置驱动器121允许网络接口31开始从摄像机13捕捉视频/音频信号。根据此控制，网络接口131从摄像机13获取视频/音频信号，并且在内部缓冲器(未示出)中暂时地保存该视频/音频信号。 

在步骤S2，捕捉应用111在主存储器23的存储区域中确保预定数据大小的区域，用于保存视频/音频信号。例如，此预定数据大小对应于按时间测量的固定的数据量(例如，两秒的数据、60个数据帧，等等)。 

在步骤S3，捕捉应用111检查在网络接口31的内部缓冲器中累积的视频/音频信号的数据量，并且，确定其中所累积的视频/音频信号的数据量是否对应于在步骤S2处、在主存储器23中确保的区域的大小。捕捉应用111进行等待，直到步骤S3处的确定变为肯定为止。 

当确定在网络接口31的内部缓冲器中累积的视频/音频信号的数据量对应于在主存储器23中确保的区域的大小时，捕捉应用111前进到步骤S4。在步骤S4，捕捉应用111使用网络接口控制装置驱动器121来向网络接口31发出指令，以将视频/音频信号的数据传输到主存储器23。根据此指令，网络接口31将在内部缓冲器累积的视频/音频信号的数据经由内部总线30而传输到主存储器23。 

在步骤S5，捕捉应用111对向主存储器23传输的视频/音频信号执行信号处理和格式转换处理，以生成将被写入到光盘介质51的、作为如图3所示的视频文件201、音频文件202、以及音频文件203的主体段的数据。 

在步骤S6，捕捉应用111确定是否已作出了停止捕捉处理的请求，并且，如果确定还未作出这样的请求，则捕捉应用111返回到步骤S2，并且重复后续处理。具体地，对由网络接口31从摄像机13新获取、且在网络接口31的 内部缓冲器中累积的数据执行上述处理。例如，在重复了步骤S2到S6的上述处理之后，当在步骤S6确定已由操作输入部件33的用户作出了停止捕捉处理的请求时，捕捉应用111前进到步骤S7。在步骤S7，捕捉应用111使用网络接口控制装置驱动器121来向网络接口31发出指令，以停止捕捉。当发出此捕捉停止指令时，网络接口31停止从摄像机1 3获取视频/音频信号。在发出捕捉停止指令之后，捕捉应用111完成捕捉处理。 

作为上述捕捉处理的结果，在主存储器23中生成了具有如上参照图3所述的结构的视频/音频信号的文件。 

与上述捕捉处理无关地，捕捉应用111执行记录处理。在记录处理中，捕捉应用111将通过捕捉处理而在主存储器23中累积的视频/音频信号的每个文件记录到在光盘驱动器32上安装的光盘介质51上。可与捕捉处理并行地执行该记录处理。 

下面，现在将参照图6的流程图来描述记录处理的示例流程。 

例如，当基于经由输入部件33接受的用户指令而开始记录处理时，在步骤S21，捕捉应用111允许文件系统驱动器122确保临时头区域。确保临时头区域的位置是任意的。后面将描述其细节。此时，未在光盘介质51中的文件系统中反映该临时头区域的确保(即，此时未在光盘介质51上记录的管理信息中记录头区域的地址信息)。相反，由CPU21执行的文件系统驱动器122虚拟地保存关于主存储器23中的头区域的区域信息。 

具体地，在记录主体部分之前，捕捉应用111允许文件系统驱动器122在光盘介质51的记录区域内的任意区域(位置)上虚拟设置头区域，并且保存关于主存储器23中的临时头区域的区域信息，以临时确保该头区域(即，确保临时头区域)。 

在确保了临时头区域之后，在步骤S22，捕捉应用111执行关于在主存储器23中访问的地址的、对应于头大小的搜寻。即，捕捉应用111执行对应于头部分的搜寻，使得文件系统驱动器122能够从主存储器23获取要处理的文件的主体部分。未执行向光盘介质51的头部分的实际写入，而且还未确定将向光盘介质51的哪个区域写入要随后向光盘介质51写入的头部分。因此，在光盘驱动器32中未发生实际搜寻。注意到，自然地，可执行向临时头区域的头部分的实际写入。 

在步骤S23，捕捉应用111访问主存储器23，以确定是否已通过上述捕 捉处理而在主存储器23中生成了要随后记录的主体段数据。如果确定已生成了要记录的主体段数据，并且需要进一步记录到光盘介质51上，则捕捉应用111前进到步骤S24。在步骤S24，捕捉应用111控制文件系统驱动器122在光盘介质51上连续的空闲空间中按照以下顺序、连续地确保对应于音频文件202、音频文件203以及视频文件201的每一个的主体段的大小的主体段区域。 

在确保了主体段区域之后，在步骤S25，捕捉应用111控制文件系统驱动器122来在所确保的主体段区域中记录主体段数据。在完成步骤S25的处理之后，捕捉应用111返回到步骤S22，并且重复后续处理，直到确定不存在已通过捕捉处理而在主存储器23中生成的、且仍然要被写入到光盘介质51的主体段数据为止。 

然后，例如，当在步骤S23确定由于在主存储器23中不存在尚未被记录的主体段而使得不需要记录其他主体段时，捕捉应用111前进到步骤S26。 

在步骤S26，捕捉应用111确定捕捉处理是否已停止，并且，如果确定捕捉处理还未停止，则捕捉应用111估计主存储器23只是暂时没有已生成的主体段，并且将会再次需要对其他主体段的记录，从而返回步骤S22，以记录其他主体段。 

如果在步骤S26确定捕捉处理已停止，则捕捉应用111正常地终止主体段的写入，并且前进到步骤S27。在步骤S27，捕捉应用111控制文件系统驱动器122，以在光盘介质51上跟随在最后一个主体段区域之后的连续的空闲空间中，按照以下顺序连续地确保：用于音频文件202、音频文件203以及视频文件201的每一个的尾部分的尾区域。然后，在步骤S28，捕捉应用111控制文件系统驱动器122在尾区域中记录尾部分的数据。 

当记录处理已到达这一阶段时，可确定应该在头部分中记录的总记录长度。因此，在步骤S29，捕捉应用111控制文件系统驱动器122，以在光盘介质51上跟随在尾区域之后的连续的空闲空间中重新确保头区域，其中，按照音频文件202、音频文件203以及视频文件201的这个顺序，连续地记录它们的头部分。换言之，捕捉应用111控制文件系统驱动器122将关于已在步骤S21临时确保的、且在主存储器23中保存的临时头区域的区域信息更新为尾区域之后的连续空闲空间(即，修改头区域)。 

在重新确保头区域之后，在步骤S30，捕捉应用111控制文件系统驱动器122，以在重新确保的头区域中记录头部分。在发出指令以记录头部分之 后，捕捉应用111正常地终止记录处理。 

如上所述，捕捉应用111控制文件系统驱动器122在记录处理的初始步骤中确保临时头区域，然后在光盘介质51中确保主体段区域、并向其写入主体段，然后确保尾区域、并向其写入尾部分，然后在跟随在尾区域之后的空间中重新确保头区域(即，修改头区域)、并向新的头区域写入头部分。 

在记录处理在处理过程中异常终止的情况下，不未执行那些否则应该在之后执行的处理。当记录处理正常或异常终止时(即，当从OS接收到文件关闭指令时)，文件系统驱动器122执行终止处理，以使得光盘介质51中的文件系统反映关于上述文件的每一个的文件信息、以及关于已向其写入文件的区域的每一个的区域信息。 

现在，下面将参照图7的流程图来描述终止处理的示例流程。 

当开始终止处理时，在步骤S51，文件系统驱动器122允许光盘介质51中的文件系统(即，管理信息)反映已确保的头区域，并且在步骤S52，允许文件系统相对于其他区域而反映已记录了数据的位置。当完成步骤S52的处理时，文件系统驱动器122完成终止处理。 

在记录处理正常终止的情况下，文件系统驱动器122执行上述终止处理，使得向文件系统写入已实际写入头部分的头区域的位置。在记录处理异常终止的情况下，文件系统驱动器122以类似的方式来执行终止处理。在异常终止的情况下，在异常终止时已确保了临时头区域；因此，文件系统驱动器122允许光盘介质51中的文件系统反映已确保的临时头区域。 

即，因为在用户模式100下操作的捕捉应用111在记录处理中写入主体部分之前确保临时头区域，所以，即使发生异常终止，也有可能允许文件系统反映临时头区域。因此，有可能允许将到异常终止为止已写入到光盘介质51的数据识别为文件，而不需执行如在上述日本专利特开第2006-65912号中所述的数据恢复处理。 

即，仅仅通过重新启动被异常终止的捕捉应用111，光盘记录设备11就可以作为文件来处理到异常终止为止已写入到光盘介质51的数据，而无需执行不符合光盘介质51的文件系统的特殊数据恢复处理。因此，接着，光盘记录设备11能够容易地通过重新启动捕捉应用111来执行处理，如继续执行中断的写入处理、删除文件等。 

此外  即使在记录处理已被异常终止的情况下，也正确地存储文件系统， 并且，由文件系统将到异常终止为止已写入到光盘介质51的数据识别为文件。因此，光盘记录设备11和任何其他支持光盘介质51的文件系统的设备能够作为文件来处理到异常终止为止已写入到光盘介质51的数据。例如，假设在记录处理的异常终止之后，光盘介质51被从光盘驱动器32移除、并被安装在另一光盘驱动器(或另一设备)上。在此情况下，到异常终止为止已写入到光盘介质51的数据可被该另一光盘驱动器(或该另一设备)作为文件来处理，即使该另一光盘驱动器(或该另一设备)不具有数据恢复能力。 

另外，通过简单地生成关于虚拟头区域的信息、并在主存储器23中保存该信息，容易由捕捉应用111实现临时头区域的确保。即使在头部分被实际写入到此临时头区域的情况下，由于头区域中的数据量与主体数据的数据量相比通常十分小，所以，用于其的处理负载也较轻。 

在记录处理正常终止的情况下，捕捉应用111重新确保向其写入头部分的头区域(即，更新所确保的头区域)。通过利用较轻的处理负载来简单地更新主存储器23中的信息，容易实现此处理。 

另外，捕捉应用111的上述处理方式允许文件系统驱动器122执行类似的终止处理，而不考虑记录处理是正常还是异常终止。 

如上所述，在无需任何特殊结构或数据恢复处理的情况下，光盘记录设备11能够以符合光盘介质51的文件系统的方式来容易地实现数据记录，而不管记录处理是正常终还是异常终止，同时遵守(observe)应该按以下顺序来记录数据的记录区域确保规则：主体、尾、以及头。此外，即使在写入过程中终止了数据的写入，以此方式记录的数据也可被识别为文件系统中的文件。因此，光盘记录设备11容易地继续执行数据的写入、或删除数据。 

如前所述，在记录处理的步骤S21处确保的临时头区域所在的位置是任意的。现在将参照图8A到8D来描述其具体示例。在图8A到8D中，记录区域501是光盘介质51的记录区域的带形表示，其中内轨在外轨的左边。在记录区域501的内侧上，提供文件系统(FS)管理区域511。在文件系统管理区域511中，记录光盘介质51的文件系统。通常，写入处理从内侧向外侧前进，并且在文件系统管理区域511的外侧上提供可写入数据(如视频/音频信号)的空闲空间。 

图8A图解了在将要向其写入数据的空闲空间的首部处确保的临时头区域的示例情况。在图8A中，在空闲空间的最靠内位置(即，首部)上确保临 时头区域(“头(临时)”)512。在邻接临时头区域512的位置上，按以下顺序来确保要向其写入主体部分的主体区域(“主体”)513、要向其写入尾部分的尾区域(“尾”)514、以及要向其写入头部分的头区域(“头”)515。因此，在此情况下，即使在开始记录之后首先将头部分写入到临时头区域512，在光盘驱动器32中也不会发生显著的搜寻。然而，不幸的是，在如图8A所示的该方法中，不管头部分是否被实际写入到临时头区域512中，临时头区域512也可能甚至在确保头区域515之后、也显著地保持不可用。 

可替换地，例如，如图8B所示，可在空闲空间的最靠外的位置上(即，在空闲空间的末端处)确保临时头区域512。当采用此方法时，可将主体区域513、尾区域514和头区域515确保为连续排列，从空闲空间的首部开始，并向外侧延伸。例如，这消除了在由主体区域513和尾区域514用完空闲空间时重新确保头区域的需要，这是因为，可将临时头区域512用作头区域515。该方法的缺点在于，如果在确保临时头区域512时将头部分实际写入到临时头区域512，则在光盘驱动器32中发生显著的搜寻。 

可替换地，例如，如图8C所示，可在与剩余AV数据的分区(partition)不同的分区中确保临时头区域。例如，在需要并行地执行从光盘介质51读取数据和从其读取的数据的再现的实时型文件(例如，涉及将读取速率维持在预定速率或更高的需要的视频、音频或其他类型的数据的文件)、以及不需要并行地执行数据的读取及其再现的非实时型文件(例如，不涉及将读取速率维持在预定速率或更高的需要的文本或其他类型的数据的文件)被记录在记录区域501中相互不同的分区(例如，内侧和外侧分区)中的情况下，可这样安排，以便在分区A(其用于记录实时型文件)中全部地确保主体区域513、尾区域514以及头区域515，而在分区B(其用于记录非实时型文件)中仅仅确保临时头区域512。这防止临时头区域512的确保降低可用来记录主体区域513、尾区域514以及头区域515的空间。因为在用于记录实时型文件的分区中不包含临时头部分的数据，所以，当在写入过程中异常终止文件的写入时，容易找到该文件。即，容易确定在记录过程中是否发生了异常终止。 

可替换地，例如，如图8D所示，可使用在稀疏(sparse)文件等中使用的未记录且未确保区域，来确保临时头区域512。在UDF中，例如，可将区域确保描述符(即，分配描述符)521设置为未记录且未确保区域。区域确保描述符的使用使得捕捉应用111能够确保临时头区域512，而实际没有占据 光盘介质51的记录区域的任何部分。注意到，当数据被写入到临时头区域512时，例如，数据可被存储在主存储器23中提供的虚拟区域中，而实际没有将数据记录到光盘介质51上(即，可虚拟地执行数据写入)。可替换地，如在如图8C所示的示例的情况下那样，可安排使得在写入非实时型文件的分区中重新确保(暂时保存)临时头区域512，然后在光盘介质51的文件系统(即，文件系统管理区域511)中反映此事实，然后，在完成主体部分和尾部分的记录之后，将头区域515重新确保到尾区域514(以便邻接于尾区域514、且在尾区域514的外侧)，然后，在光盘介质51的文件系统(即，文件系统管理区域511)中反映此事实。 

下面将描述在光盘介质51的文件格式是UDF的情况下的示例记录模型。 

图9图解了在上述记录处理在UDF文件系统中正常终止的情况下的记录模型。在图9中，由两个垂直带表示被分配了连续地址(即，逻辑扇区号(LSN))的光盘介质51的记录区域的一部分。图9的左手边的记录区域601A是其中主要记录了用于管理文件系统的信息的区域(即，文件系统管理区域)。图9的右手边的记录区域601B是其中记录了文件的实体(substance)(范围)的区域。 

在图9中，例如，允许在文件系统中反映已确保的头区域表示：将文件管理信息写入到记录区域601A。针对音频文件(音频1)、音频文件(音频2)和视频文件(视频)的每一个的父目录的管理信息(Parent Directory(父目录))611，写入用于标识每个文件的文件标识符(即，文件标识符描述符)(在图9的示例的情况下，文件标识符被写入到父目录的管理信息(ParentDirectory)611的文件条目内的空间上)。 

在每个文件标识符中，记录了文件名、文件条目的地址等。此外，在由每个文件标识符指定的区域中，记录了音频文件(音频1)的文件条目612、音频文件(音频2)的文件条目613、以及视频文件(视频)的文件条目614中对应的一个。在文件条目612到614的每一个中，记录了对应文件的数据的记录长度、对应文件的记录区域信息(即，分配描述符)等。 

在记录区域601B中，将作为文件实体的主体段#1到#n记录为环数据(ring data)序列(即，环数据#1到#n)。每个环数据包括放在一起的音频文件(音频1)的一个主体段、音频文件(音频2)的一个主体段和视频文件(视频)的一个主体段。然后，在跟随在主体区域之后的尾区域中，记录了 尾部分(即，尾633到635)，而在跟随在尾区域之后的头区域中，记录了头部分(即，头636到638)(即，改变已确保的头区域的地址(箭头651))。当记录处理已正常终止时，文件系统驱动器122执行终止处理，已执行写入，从而更新记录区域601A中的上述文件系统管理信息(即，文件条目611到614)。 

此时，例如，文件系统驱动器122更新文件条目612中包含的记录长度、记录区域信息等，使得不是将已初始确保的临时头区域621、而是将之后确保的头区域636当作头区域。结果，不是由箭头641、而是由箭头642指示文件条目612和头区域之间的对应关系。 

类似地，文件系统驱动器122更新文件条目613中包含的记录长度、记录区域信息等，使得不是将已初始确保的临时头区域622、而是将之后确保的头区域637当作头区域。文件系统驱动器122更新文件条目614中包含的记录长度、记录区域信息等，使得不是将已初始确保的临时头区域623、而是将之后确保的头区域638当作头区域。 

图10图解了上述记录处理在UDF文件系统下异常终止的情况下的记录模型。在图10中，如在图9中的情况那样，在文件条目612到614的每个中存储对应文件的数据的记录长度、对应文件的记录区域信息(即，分配描述符)等。 

例如，假设记录处理在写入主体部分的过程中异常终止。在此情况下，如记录处理正常终止时那样，文件系统驱动器122执行终止处理，以执行写入，从而更新记录区域601A中的上述文件系统管理信息(即，文件条目611到614)。 

此时，例如，文件系统驱动器122更新文件条目612中包含的记录长度、记录区域信息等，使得在异常终止时已确保的临时头区域621被当作头区域。结果，由箭头641来指示文件条目612和头区域之间的对应关系。 

类似地，文件系统驱动器122更新文件条目613中包含的记录长度、记录区域信息等，使得将临时头区域622当作头区域。而且，文件系统驱动器122更新文件条目614中包含的记录长度、记录区域信息等，使得将临时头区域623当作头区域。 

在此情况下，因为没有对头区域执行记录，所以，文件系统驱动器122对读取每个文件的头部分的请求返回零(0)。这允许在文件系统中反映出半途 记录。 

之后，捕捉应用111在被重新启动时，可通过对文件的所记录数据的一次检查来检测到该半途记录，并由此从该点继续执行记录或重新确保每个文件的头，以正常终止“记录处理”。 

图11图解了UDF文件系统中的示例记录模型，其中，采用了在紧接着记录之后重新确保头区域的技术。这里，在紧接着记录的开始之后，在连续记录区域的首部处确保头部分(即，临时头部分621到623)，并且在其中一次记录正确的数据。之后，如在图9的情况中那样，在连续空间上确保主体区域和尾区域，并且在每个区域中记录正确的数据。在完成此记录时，如图11所示，在记录区域601A中紧接着对应文件条目(即，文件条目612到614)之前的位置上重新确保的头区域(即，头区域636到638)中，记录每个文件的头部分。在完成此记录时，文件系统驱动器122记录每个文件条目(注意，可在逐个文件的基础上连续地执行头部分的写入和文件条目的更新)。根据此记录模型的记录时间上的搜寻距离不会与图9的记录模型的搜寻距离有显著的不同。然而，例如，在当为了再现文件而打开文件时、首先访问文件条目、然后执行头部分的读取的情况下，与图9的记录模型相比，降低了搜寻距离，这可以带来改善的性能。 

可通过硬件或软件来实现上述处理系列。在通过软件实现上述处理系列的情况下，从网络或存储介质安装形成该软件的程序。 

此存储介质可以是如图1所示的可移动介质37，其被独立于光盘记录设备11而分发，以向用户提供程序，并且，其具有在其上记录的程序，如磁盘(例如，软盘)、光盘(例如，CD-ROM(致密盘-只读存储器)或DVD(数字多用盘))、磁光盘(例如，MD(迷你盘)(注册商标))、或半导体存储器。可替换地，上述存储介质可以是ROM24、或在存储部件35中包含的硬盘，其一开始被包含在光盘记录设备11中，并由此提供给用户，并且，其具有在其上存储的程序。 

注意到，当然可按照本说明书所述的顺序、按时间顺序来执行在存储介质中存储的程序所实现的步骤，但是不一定要按时间顺序执行。可并行或独立地执行某些步骤。 

还注意到，在前述说明中合并到单个设备中的组件可以被划分和单独合并为两个或更多个设备。相反，上面已描述为包含在不同设备中的组件可以 合并为单个设备。还注意到，自然地，可将在此未提及的任何其他组件添加到上述任何设备中。另外，只要作为整体不会显著地改变系统的结构和操作，便可将一个设备中的某些组件替换地包含在另一设备中。即，本领域技术人员应理解，可根据设计需要和其他因素来进行各种修改、合并、子合并和替换，只要它们在所附权利要求及其等价物的范围内。 

Claims (6)

1.一种用于将由头、主体和尾构成的文件流记录到存储介质上的记录设备，该设备包括：

头区域确保部件，用于在记录主体和尾之前，在存储介质的记录区域中确保头区域，其中，要在该头区域中记录所述头；

记录部件，用于在存储介质的记录区域中记录所述主体和所述尾，基于其中已记录了主体和尾的区域、而重新确保由所述头区域确保部件确保的头区域，并且在记录了主体和尾之后，在重新确保的头区域中记录所述头；以及

反映部件，用于允许在存储介质的文件系统中写入在由所述记录部件执行的记录处理被正常或异常终止时已实际写入头部分的头区域的位置，

其中，所述头区域确保部件虚拟地设置头区域，以临时确保头区域。

2.如权利要求1所述的记录设备，其中，所述头区域确保部件将头区域设置于记录区域的空闲空间的首部。

3.如权利要求1所述的记录设备，其中，所述头区域确保部件将头区域设置于记录区域的空闲空间的末端。

4.如权利要求1所述的记录设备，其中，所述头区域确保部件将头区域设置在：在记录区域中提供的多个分区中的不同于记录主体和尾的分区的一个分区中。

5.如权利要求1所述的记录设备，其中，

所述文件系统是通用盘格式，以及

所述头区域确保部件在通用盘格式中的未记录且未确保区域中排列头区域。

6.一种用于将由头、主体和尾构成的文件流记录到存储介质上的方法，该方法包括如下步骤：

在记录主体和尾之前，在存储介质的记录区域中确保头区域，其中，要在该头区域中记录所述头；

在存储介质的记录区域中记录所述主体和所述尾，基于其中已记录了主体和尾的区域、而重新确保由所述确保步骤确保的头区域，并且在记录了主体和尾之后，在重新确保的头区域中记录所述头；以及

允许在存储介质的文件系统中写入在由所述记录步骤执行的记录处理被正常或异常终止时已实际写入头部分的头区域的位置，

其中，所述在存储介质的记录区域中确保头区域包括虚拟地设置头区域，以临时确保头区域。

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