CN101263461A - 自动备份系统 - Google Patents

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CN101263461A CNA2006800330838A CN200680033083A CN101263461A CN 101263461 A CN101263461 A CN 101263461A CN A2006800330838 A CNA2006800330838 A CN A2006800330838A CN 200680033083 A CN200680033083 A CN 200680033083A CN 101263461 A CN101263461 A CN 101263461A
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Abstract

本发明涉及一种用于在可移动的光学记录载体(11)上存储文件的记录系统。所述记录载体具有环状记录区域，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间。所述记录系统具有控制单元(20)，其用于控制记录装置把所述文件存储在对应的数据块中。备份单元(32)存储原始文件的至少一个备份文件，并且把所述逻辑数据空间中的各备份块分配给所述备份文件。所述备份块(305，306，307)的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块(302，303，304)，这例如是通过应用预定径向移位而实现的。因此，向所述记录载体提供了可靠数据，其中所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。

Description

自动备份系统
本发明涉及一种用于在可移动的光学记录载体上存储文件的记录系统，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，所述记录系统具有记录装置和控制单元，所述记录装置用于在所述轨道中的各物理位置处记录数据块，所述控制单元用于控制该记录装置把所述文件存储在对应的数据块中。
本发明还涉及一种用于读取可移动的光学记录载体上的存储文件的读取系统，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，所述读取系统具有读取装置和控制单元，所述读取装置用于读取所述轨道中的各物理位置处的数据块，所述控制单元用于控制该读取装置读取对应数据块中的文件。
本发明还涉及一种可移动的光学类型的记录载体，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，所述轨道在各物理位置处具有数据块，所述数据块构成文件。
本发明还涉及一种用于在可移动的光学记录载体上存储文件的方法和计算机程序产品。
文献US 2002/0188800描述了一种自我镜像高性能盘驱动器。一个盘驱动器包括一个或多个盘片(platter)，每一个盘片支持至少一个记录表面，其中所述盘片围绕公共中心轴对准。所述盘片围绕该公共中心轴旋转。一个记录光头与每一个用于在环状记录区域上进行记录的记录表面相关联。一个致动器机制耦合到每个记录光头，以便响应于所接收的命令把该记录光头移动到邻近所述记录表面的选定部分。与磁硬盘驱动器一样，CDROM或DVDROM也展现出旋转等待时间。数据的至少两份复制被存储在至少两个数据存储区域中，从而可以访问所述至少两份复制当中的任一份来为数据访问请求提供服务，以便缩短旋转等待时间。由于把所述记录区域的一段分配来存储冗余拷贝(例如对于两拷贝实现方式是在180度旋转偏移量处)，可用记录区域被减小。此外，可以执行关于中心直径的镜像，以便缩短搜寻时间。
所述镜像要求把所述记录区域细分成两个环带。为了进行镜像，在关于所述环带之间的划分边界线的镜像位置处把拷贝存储在全部两个所述环带中。在已知的系统中进行镜像的一个问题在于，所述镜像是自动的，并且导致所述记录载体的数据存储空间减小到50％或更小，例如CDROM对于两拷贝实现方式将给出普通尺寸的50％的数据存储区域。此外，对于根据标准化的预定义记录格式操作的标准设备来说，为镜像的数据块保留的环带是不可访问的。此外，在后面切换到冗余图案需要重新格式化所述记录载体。
本发明的一个目的是提供一种允许灵活地存储冗余数据拷贝的存储系统。
为此目的，根据本发明的第一方面，在开头段落中描述的记录系统中，所述控制单元包括一个备份单元，所述备份单元用于存储原始文件的至少一个备份文件并且用于把所述逻辑数据空间中的各备份块分配给所述备份文件，所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
为此目的，根据本发明的第二方面，在开头段落中描述的读取系统中，所述控制单元包括一个备份单元，所述备份单元用于从原始文件的至少一个备份文件中选择性地读取所述逻辑数据空间中的各备份块，所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
为此目的，根据本发明的第三方面，在开头段落中描述的记录载体上，所述文件包括至少一个原始文件以及该原始文件的至少一个备份文件，并且所述逻辑数据空间中的各备份块已被分配给所述备份文件，所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
所述空间分布图案是所存储的属于一个或多个原始文件的各原始数据块以及属于备份文件的相应备份块的图案。所述各块的分布使得在所述物理记录区域中存在一定的空间距离，其中相应的各块彼此至少远离最小距离。所述最小距离被选择成大到足以克服所述记录载体上的常见缺陷，比如划痕和表面破裂。根据本发明的措施的效果在于，所述备份块被存储在所述逻辑数据空间本身中。可以在逐文件的基础上提供所述备份拷贝。所述读取系统选择性地读取所述原始文件或备份文件，这样提高了利用所述备份特性存储的文件的数据存储可靠性。有利的是，不存在为所述各拷贝保留的所述记录区域的预先分配的部分。因此，所述数据容量仅仅被减小到利用所述备份特性所存储的文件所需的数量。
本发明还基于以下认识。消费者似乎把可移动的光学记录载体视为安全的介质。然而，光学存储介质并不总是可靠的，这是因为数据可能有时无法被读回。原因可能有许多，比如可能是由于诸如划痕或变形(倾斜)之类的机械缺陷，而且所使用的材料的质量随着时间也会影响数据保持。只要光盘上的数据是仍然可以获得的数据的拷贝，那么这仅仅是有点麻烦而已，但是如果盘上的数据实质上是不再能从别处获得的数据的唯一版本，则这就会是严重的问题。因此，本发明的发明人想到一种选择性的自动备份系统，其在逐文件的基础上提供备份拷贝，从而在很大程度上减轻了上述问题。此外，通过在标准逻辑数据空间中容纳所述备份拷贝，本发明的发明人提供了一种读出选项，当标准驱动器需要所述读出选项时，其进一步提高了非技术消费者恢复受损文件的可能性。最后，应当注意到，具有根据本发明的备份系统的记录载体有利地提供了用于分发软件的可靠的只读介质。通过在具有相应备份文件的只读盘上提供关键文件或所有文件，即使在发生局部物理损坏的情况下，消费者也将仍然能够从所述记录载体中恢复文件。
在所述记录系统的一个实施例中，所述记录载体包括与第一记录层平行的至少另一个记录层以构成所述记录区域，所述各记录层可以由辐射光束通过相同的进入表面访问以进行写入，并且所述备份单元被设置成在相对于容纳相应原始块的记录层在不同记录层上容纳所述备份块。这样做的优点在于，由于所述原始块和备份块处在不同层上并且处在不同位置处，从而防止了局部干扰损毁相应的块。此外，由于相应的块处在不同层上，因此对各层有不同影响的问题(比如材料退化)影响相应的块的程度可能不同。
在所述记录系统的一个实施例中，所述备份单元被设置成用于容纳所述空间分布图案，这是通过把所述备份块定位在关于相应原始块具有至少预定径向移位的空位置处而实现的。所述预定移位被选择成大到足以防止常见的机械缺陷影响相应的原始块和备份块。如果在该距离处的块已被占据，则选择更大的距离，直到找到空位置。这样做的优点在于，直到所有数据存储位置都被使用为止，所述备份拷贝总是可以被容纳。
在所述记录系统的一个实施例中，所述备份单元被设置成用于在基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界时关于该环状记录区域的另一个边界定位所述备份块，在一种特定情况下，所述备份块关于所述另一个边界的定位还基于所述第一个边界被超出的超出距离。有利的是，通过在所述备份块位置超出所述记录区域的边界时应用绕回系统，可以保持原始块与备份块之间的最大距离。
在所述读取系统的一个实施例中，所述备份单元被设置成在发生读取错误的情况下在读取原始块序列与读取相应的备份块序列之间进行切换(反之亦然)，并且在发生所述切换的情况下继续读取对应的序列。这样做的优点在于，当读取光头由于读取错误而必须跳到新的轨道上时，不会由于跳回原始轨道而损失时间，也就是说，在遇到读取错误时仅仅需要一次跳跃。
在所述读取系统的一个实施例中，所述备份单元被设置成在原始块和相应的备份块中发生读取错误的情况下组合来自相应的原始块和备份块的数据，这是通过组合来自相应的原始块和备份块的纠错数据而实现的。这样做的效果在于，除了选择原始块或相应的备份块之外，还有通过组合来自全部两块的数据实现的进一步的恢复选项。这样做的优点在于，即使在原始块和备份块都有错误的情况下，也可以取回用户数据。
在所附权利要求书中给出了根据本发明的设备的其他优选实施例，其公开内容被合并在此以作参考。
通过参照下面以举例的方式描述的各实施例以及参照附图，本发明的上述和其他方面将变得显而易见，其中：
图1a示出了盘状记录载体；
图1b示出了所述记录载体的横截面；
图2示出了具有备份系统的记录设备；
图3示出了记录载体以及所存储的原始文件和备份文件；
图4示出了多层记录载体以及所存储的原始文件和备份文件；
图5示出了两个具有空间分布图案的多层盘；以及
图6示出了从空间分布图案读取数据。
不同附图中的相应元件具有相同的附图标记。
图1a示出了盘状记录载体11，其具有轨道9和中心孔10。轨道9是一系列(将被)记录的表示信息的标记的位置，其按照在信息层上构成基本上平行的轨道的各匝的螺旋图案被设置。所述记录载体是可以从相应的盘驱动器中移除的光学可读类型，比如公知的CD或DVD，并且其具有一个或多个信息层。所述记录载体可以是只读类型，例如用于可靠地分发内容或软件；或者其可以是可记录类型，例如用于可靠地存储文件的备份拷贝。根据预定义记录格式的可记录光盘的例子有CD-R，例如DVD+RW的可重写光盘，以及利用蓝色激光的高密度可重写光盘(被称作蓝光盘(BD))。关于DVD盘的进一步细节可以在以下参考文献中找到：ECMA-267：120mm DVD-Read-Only Disc-(1997)。通过沿着所述轨道的光学可检测的标记在所述信息层上表示信息，所述标记例如是坑或者相变材料中的晶体或无定形标记。可记录类型的记录载体上的轨道9由在制造空白记录载体的过程中提供的预刻轨道结构表示。所述轨道结构例如由图1b中的预刻沟槽14构成，其使得读/写光头在扫描期间能够遵循所述轨道。所述轨道结构包括位置信息(其中包括所谓的物理地址)，以用于指示各信息单位(通常被称作信息块)的位置。
图1b是沿着可记录类型的记录载体11的线b-b所取的横截面，其中透明基板15上提供有记录层16和保护层17。保护层17可以包括另一个基板层，例如在DVD中就是这样，其中所述记录层处在0.6mm基板处，并且另一个0.6mm基板黏结到其背面。预刻沟槽14可以被实现为基板15的材料的凹陷或凸起，或者被实现为不同于其周围的材料属性。
记录载体11用于在信息块中携带数字信息，所述信息块具有在文件管理系统的控制下的逻辑数据空间中的逻辑地址。根据文件管理系统的文件管理数据来定位构成一个文件的各信息块，所述文件通常被细分在被称作盘区(extent)的各部分中。所述盘区在一个基本上连续的地址范围内容纳信息块序列。
图2示出了具有备份系统的记录设备。该设备用于在可(重)写类型的记录载体11上写入信息，正如参照图1所讨论的那样。该设备配备有用于扫描所述记录载体上的轨道的记录装置，该装置包括：驱动单元21，其用于旋转所述记录载体11；光头22；定位单元25，其用于在径向方向上把该光头22定位在所述轨道上；以及控制单元20。光头22包括已知类型的光学系统，其用于生成辐射光束24，所述辐射光束被引导通过光学元件从而聚焦到所述记录载体的信息层的轨道上的辐射点23处。辐射光束24由辐射源(例如激光二极管)生成。所述光头还包括(未示出)用于沿着辐射光束24的光轴移动所述光束的焦点的聚焦致动器以及用于在径向方向上把辐射点23精细定位在所述轨道的中心处的寻轨致动器。所述寻轨致动器可以包括用于径向地移动光学元件的线圈，或者可以被设置成用于改变反射元件的角度。为了写入信息，所述辐射被控制成在所述记录层中产生光学可检测的标记。为了进行读取，通过光头22中的通常类型的检测器(比如四象限二极管)来检测由所述信息层反射的辐射，以便生成读取信号和其他检测器信号，其中包括用于控制所述寻轨致动器和聚焦致动器的寻轨误差和聚焦误差信号。所述读取信号由通常类型的读取处理单元30处理，其包括解调器、反格式化器和输出单元，以便取回所述信息。因此，用于读取信息的取回装置包括驱动单元21、光头22、定位单元25和读取处理单元30。所述设备包括用于处理输入信息以便生成写入信号来驱动光头22的写入处理装置，该装置包括(可选的)输入单元27、格式化器28和调制器29。在所述写入操作期间，在所述记录载体上形成表示信息的标记。通过辐射点23形成所述标记，所述辐射点是通过通常来自激光二极管的电磁辐射光束24在所述记录层上形成的。根据预定义数据格式把数字数据存储在所述记录载体上。写入及读取信息以便记录在光盘上以及格式化、纠错和信道编码规则在本领域中是公知的，例如从CD和DVD系统获知。
控制单元20通过控制线26(例如系统总线)连接到所述输入单元27、格式化器28和调制器29、读取处理单元30、驱动单元21以及定位单元25。控制单元20包括用于如下所述执行根据本发明的程序和功能的控制电路，比如微处理器、程序存储器和控制门。控制单元20还可以被实现为逻辑电路中的状态机。
格式化器28用于根据所述记录格式添加控制数据并且对所述数据进行格式化和编码，这例如是通过添加纠错码(ECC)、进行交织和信道编码而实现的。格式化后的单位包括地址信息，并且在控制单元20的控制下被写入到所述记录载体上的相应的可寻址位置处。来自格式化器28的输出端的格式化后的数据被传递到调制器29，其生成驱动所述光头中的辐射源的激光功率控制信号。被提供到调制单元29的输入端的所述格式化后的单位包括地址信息，并且在控制单元20的控制下被写入到所述记录载体上的相应的可寻址位置处。
控制单元20被设置成用于控制所述记录，尤其是通过把每个块定位在所述轨道中的某一物理位置处。该控制单元可以包括以下协作单元：文件管理单元31和备份单元32。文件管理单元31用于管理所述逻辑数据空间中的数据文件的存储和取回，以及生成并且更新将被保持在所述记录载体上的文件管理数据，这同样是公知的。备份单元32用于如下面详细解释的那样根据本发明产生数据文件的备份。所述控制单元可以包含其他功能单元，比如实时存储单元33和缺陷管理单元34。所述各单元例如是用盘驱动器的控制系统中的固件或逻辑电路实现的。
在一个实施例中，文件管理单元31和备份单元32的功能可选地被包括在一个分开的设备内的控制单元201中，如虚线35所示。所述功能可以作为数据空间管理软件的一个处理来执行，例如作为控制盘驱动器的主计算机中的计算机程序来执行。于是所述驱动器允许在所述记录载体上的各块中物理地记录及取回信息。
在一个实施例中，所述记录设备仅仅是存储设备，例如用在计算机中的光盘驱动器。控制单元20被设置成通过标准化接口与主计算机系统中的处理单元通信。在控制单元20中处理命令，并且把数字数据传送到格式化器28和读取处理单元30。
在一个实施例中，所述设备被设置成独立单元，例如用于消费者使用的视频记录设备。控制单元20或者被包括在所述设备中的附加主控制单元被设置成由用户通过用户接口(例如按钮和/或菜单)直接控制。所述独立设备包括应用数据处理，例如音频和/或视频处理电路。在输入单元27上给出用户信息，该输入单元可以包括用于输入信号的压缩装置，所述输入信号例如是模拟音频和/或视频或者数字未压缩音频/视频。例如在WO 98/16014-A1中针对音频并且在MPEG2标准中针对视频描述了适当的压缩装置。输入单元27把所述音频和/或视频处理成信息单位，所述信息单位被传递到格式化器28。读取处理单元30可以包括适当的音频和/或视频解码单元。
控制单元20被设置成用于根据诸如映射信息的控制数据把物理地址翻译成逻辑地址(反之亦然)。所述逻辑地址构成将被用来存储信息块序列的连续用户数据存储空间，比如在文件管理系统的控制下的文件，所述文件管理系统例如是UDF(通用盘格式)。所述映射信息表示用于把所述逻辑数据空间中的逻辑地址翻译成所述记录区域中的物理地址，并且可以包括缺陷管理信息。
备份单元32被用来提供存储在所述记录载体上的数据文件的备份。一般来说，当进行备份时，数据被复制并且被存储在不同的物理位置处以降低损失风险。现在提供的解决方案是把所述备份拷贝存储在所述盘本身上。如果所述光学记录载体被用作其他数据的备份，则这导致对所述备份的局部备份。所述备份拷贝的目标是降低数据损失的风险，从而提高所述介质的可靠性。备份单元32在功能上与文件管理单元31协作，以便存储原始文件的至少一个备份文件，并且把所述逻辑数据空间中的各备份块分配给所述备份文件。所述备份块的物理位置径向地远离所述逻辑数据空间中的原始文件的相应原始块。所述径向距离被设置得足够远，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始决和备份块的相应块。通常，径向方向上的几mm将是足够的，但是为了使得可靠性最大化，更大的距离(高达所述环状记录区域的径向尺寸的50％)可能是优选的。当从所述原始文件和备份的组合恢复数据时，上述最大化的距离导致较慢的读出，因此在实践中，20％到33％的径向移位(或者偏移量)是优选的。
通过跳过所述原始块周围的环状部分(即从所述原始块的物理径向位置开始在两个方向上应用偏移量)，可以在所述记录区域的剩余部分中任意地选择所述备份块的位置，这例如是通过使用文件管理单元31为备份文件分配新的空位置并且拒绝太近的位置而实现的。作为结果，所述备份块和原始块形成如图3、4和5所示的空间分布图案。
图3示出了记录载体以及所存储的原始文件和备份文件。该图示意性地示出了记录层301，其具有从内半径311开始直到外半径312的环状记录区域。在该图中示出了三个文件(即文件1301、文件2303和文件3304)以及对应的备份拷贝(即拷贝1305、拷贝2306和拷贝3307)。应当注意到，一般来说，在光学记录载体上，外部轨道(靠近外直径)比内部轨道存储更多数据块，因此处在外部位置处的拷贝的径向尺寸将小于处在内部位置处的原始数据的径向尺寸。备份单元32被设置成用于容纳所述空间分布图案，这是通过把所述备份块定位在关于相应的原始块具有至少预定径向移位的空位置处而实现的。所述径向移位由箭头308、309、310表示。因此，被写入在盘上的文件及其拷贝被组织成使得在出现机械缺陷(典型地是突发类型缺陷)的情况下，不会损失唯一数据。这样做的一种方式是应用大于常见机械缺陷(其例如具有5mm以下的宽度)的径向移位。在图3中使用了所述记录区域的径向尺寸的50％的较大移位，并且导致所示出的数据文件的空间分布图案。应当注意到，所述原始文件也可以被定位在分布图案中以便在其间形成空区域，从而有意地产生交织的图案。这样，所述数据文件和对应的拷贝位于不同的物理(径向)位置处。由于机械缺陷通常是局部的，因此它们导致突发类型的特性。
如果原始数据与拷贝之间的物理距离尽可能大，则数据完整性就得到改进。应当注意到，只要在所述原始数据与其拷贝之间存在的最小物理(径向)距离是覆盖一个纠错帧的径向距离，就可能有不同的数据组织，所述纠错帧是被存储为共享一组纠错码(ECC)的可记录单位的多个数据块。
图4示出了多层记录载体以及所存储的原始文件和备份文件。在一个实施例中，所述记录载体11是如该图中所示的多层记录载体。所述记录载体具有与第一记录层401平行的至少另一个记录层402。还可以有其他的记录层。各记录层的层叠构成所述记录区域，各记录层可以由辐射光束通过相同的进入表面访问以进行写入。该图示出了第一层401上的6个数据文件(文件1到文件6)以及第二层402上的6个备份拷贝(文件1拷贝到文件6拷贝)。相对于容纳相应的原始块410的第一记录层401，备份单元32在第二记录层402上容纳备份块411。可以明显看出，所述顺序可以颠倒，或者所述各块可以被分布在其他不同记录层上。在双层盘上，可以使用如图3所示的策略把原始数据和拷贝放置在同一层上，或者可以使用图4中示出的策略把原始数据放置在一层上，而把拷贝放置在另一层上。
在对应于多层记录载体的另一个实施例中，备份单元32被设置成用于在基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界时关于该环状记录区域的另一个边界定位所述备份块。在图4中示出的例子中，已经应用了朝向外半径312的径向移位，所述移位基本上等于总径向尺寸的1/3。为了利用所述预定移位来定位文件5拷贝415，将把所述拷贝定位在所述记录区域之外并超出外半径312的边界。通过把文件5拷贝416定位在内边界311处来选择所述位置，这通常被称作绕回。所述备份块关于所述另一个边界的定位可以基于所述第一个边界被超出的超出距离，也就是说，所述超出距离被计算出来，并且通过把该超出距离加到所述内半径上使用其来确定所述绕回位置。可以明显看出，所述预定移位也可以替换地指向内半径311。
在另一个实施例中，备份单元32被设置成用于在每当适于定位所述备份块时为所述径向移位选择相反的方向。例如，在基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界的情况下，所述备份决被定位在关于相应的原始块的相反径向方向上的相反预定径向移位处。
图5示出了两个具有空间分布图案的多层盘。上部示出了具有在径向移位512处开始的备份文件1拷贝511的第一记录层501。第二记录层502具有原始文件1510，其是相对较大的文件。下部示出了具有在径向移位523处开始的备份文件1拷贝521的第一记录层503。第二记录层504具有原始文件1520。应当注意到，径向移位523大于上部例子中的径向移位512，并且所述备份块的最终部分522位于另一个边界处。因此，备份单元32被设置成：当所述原始文件包括记录层上的基本上连续的原始块序列时，在预定径向移位处把所述备份块容纳在不同记录层上的相应备份序列中；以及当基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界时，在该环状记录区域的另一个边界处继续该备份序列。
所述记录系统可以具有不同的操作模式。对于每一种模式或其任意组合，控制单元20被设置成在根据所述特定模式有需要时选择性地激活所述备份单元以进行操作。应当注意到，所述控制单元还通过所述文件管理单元提供对文件管理数据的更新，这例如是通过在名为AutoBackup(自动备份)的专用文件中添加文件条目而实现的。此外，应当注意到，备份拷贝的数目也可以是可选择的，例如对于十分重要数据可以选择两个或三个备份拷贝。
当接收到命令要记录文件时，第一备份模式可以自动记录备份文件。在该模式下，为所记录的每个文件提供一个备份拷贝。或者，所述备份模式可以被选择性地激活，例如通过用来设置所述备份模式的专用命令来激活。此外，可以在用于写入原始文件的命令中指示所述备份模式，即提供混合模式，其仅仅对已被标记的文件产生备份拷贝。应当注意，可以同时打开几个文件以进行写入，并且仅仅某些所述文件可以在打开对应文件时应用所设置的自动备份模式。
可以在记录了一系列原始块之后直接写入所述备份，也就是说，所述各块的内容可能仍然可以在缓冲存储器中获得，并且立即被再次记录为备份拷贝。或者可以在后来产生所述备份，例如通过单独的命令或者通过应用下面描述的背景模式。
第二备份模式可以是在不需要进一步操作时在背景处理中记录备份文件。所述控制单元检测空闲时间(即没有命令待执行)以便执行所述背景处理。备份单元32管理仍然需要备份拷贝的文件和块的列表。一旦检测到空闲时间，就拷贝所列出的项目。
第三模式可以是在从用户或者从主计算机接收到备份命令时记录备份文件。所述备份命令可以指示先前记录的一个所选文件或一组文件或所有文件。应当注意到，这种命令还可以对于已经在不同记录设备(比如不能执行自动备份拷贝的传统记录器)上被(部分地)记录的记录载体来执行。此外，该模式可以在背景处理中执行。
第四模式可以是检验模式和/或可选地修复模式。所述备份单元首先检验原始块和相应的备份块，并且在所述块表现出读取错误的情况下报告错误状态。一个命令可以指示将被检验和/或修复的单一文件、一组文件或所有文件。可以选择修复模式以便在所述块表现出读取错误的情况下记录另外的备份块，从而提供所述块的所需数目的可靠拷贝。
读取系统通常被包括在图2所示的记录设备中。或者，除了规定的记录元件(输入单元27、格式化器28和调制器29)之外，只读系统具有与图2中示出的记录系统类似的元件。所述读取系统具有读取装置和控制单元20，所述读取装置包括光头22和读取处理单元30以用于读取所述轨道中的各物理位置处的数据块，所述控制单元20用于控制该读取装置读取对应数据块中的文件，该控制单元包括文件管理单元31。
在所述读取系统中，备份单元32具有从原始文件的至少一个备份文件中选择性地读取所述逻辑数据空间中的备份块的功能，即如下所述地从所述原始和备份块恢复数据。所述备份单元将首先检测记录载体的状态，即检测是否记录了备份拷贝，这例如是通过搜索包含这种状态信息的标准化备份目录或备份状态文件而实现的。例如，所述备份状态文件可以包含用于容易地定位所述备份拷贝的参数，比如所述径向移位或偏移量和/或被用于提供备份拷贝的特定参数或文件。因此，当记录备份拷贝时，将记录所述备份目录或备份状态文件。所述读取系统可以自动检测备份文件的存在并且使用所述备份文件，或者在特殊的安全读取图案下可以命令所述读取系统这样做，这由于附加的读取操作可能会更慢一点。
在所述读取系统中，当需要读取数据块时，所述备份单元可以被设置成从所述原始文件或备份文件取回所述数据块，这取决于哪一个相应块最接近光头的当前位置。令所述备份单元知道所述原始块和相应的备份块的物理位置，并且将其设置成在接收到读取命令时有意地选择最近的块。因此，光头将径向行经的距离被缩短，并且所述组合读取图案将更快。
在所述读取系统的一个实施例中，备份单元32被设置成在发生读取错误的情况下在读取原始块序列与读取相应的备份块序列之间进行切换(反之亦然)，并且在发生所述切换的情况下继续读取对应的序列。
图6示出了从空间分布图案读取数据。原始文件1611被存储在第一记录层601上，备份文件1拷贝612被存储在第二记录层602上，其中应用了径向移位613。在该例中，所述记录载体具有中断全部两个记录层处的数据的两个缺陷620、621。当到达第一缺陷620时，备份单元32决定继续在文件1拷贝上进行读取，并且如箭头631所示跳跃大约所述径向移位(或偏移量)的距离。所述读取在第二记录层602上继续直到第二缺陷621，所述备份单元要求光头如箭头632所示跳回。最后，当再次到达第二缺陷621(虽然现在是在另一个层上)时，所述读取如箭头633所示在第二层上继续。用多箭头集630表示总读取轨迹。
在所述读取系统的一个实施例中，备份单元32被设置成在原始块和相应的备份块中发生读取错误的情况下组合来自相应的原始块和备份块的数据。应当注意到，多个数据块通常被存储为共享一组纠错码(ECC)的可记录单位。使用组合数据还可以在所述原始文件中的数据以及所述拷贝中的数据都有错误的情况下提高数据恢复的可靠性。在尝试减少错误符号的数目时可以组合相应的ECC帧的经过部分校正的数据。所述ECC算法可以表明所述数据的某些部分实际上是正确的，而该帧内的其他部分仍然包含不可校正的错误。
此外，可以基于ECC符号和来自全部两种相应块的数据的组合来执行组合纠错算法。所述组合ECC读取图案是基于组合来自相应的原始块与备份块的纠错数据。应当注意到，虽然相同的数据块被存储在原始块和相应的备份块中，但是在存储所述数据之前可能已经应用了进一步的依赖于地址位置的加扰，并且在组合所述数据与ECC之前需要某种计算来消除这种加扰的效果。例如，如在上面指出的DVD标准中所描述的那样，在DVD中使用依赖于地址位置的加扰和纠错算法。
虽然主要通过使用径向移位来实现所述空间分布图案的实施例解释了本发明，但是也可以应用角度移位。相应的各块可以被定位在角度远离图案中。这需要计算所述块的角度位置，所述计算取决于所述轨道图案的实际参数，比如轨道间距和所述轨道中的块的长度。这种参数可以从标准规范中获知，或者可以被预先记录在记录载体上，或者可以由盘驱动器测量。此外，所述例子是基于CD或DVD双层记录载体，但是任何光学可移动记录载体都适于实现本发明。
此外应当注意到，在本文献中，“包括”一词不排除所列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤的存在，元件前面的“一个”不排除多个这种元件的存在，上面讨论的控制单元的元件可以存在于不同设备内的硬件和/或软件中，任何附图标记都不限制权利要求的范围，本发明可以通过硬件和软件来实现，并且几个“装置”可以由相同硬件项表示。此外，本发明的范围不限于所述实施例，本发明在于上面描述的每一个新颖特征或特征组合。

Claims (13)

1、用于在可移动的光学记录载体(11)上存储文件的记录系统，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案(9)，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，
所述记录系统具有：
-记录装置(22，25，28，29)，其用于在所述轨道中的各物理位置处记录数据块；以及
-控制单元(20，31)，其用于控制该记录装置把所述文件存储在对应的数据块中，该控制单元包括：
-备份单元(32)，其用于存储原始文件的至少一个备份文件并且用于把所述逻辑数据空间中的各备份块分配给所述备份文件，
所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，
所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
2、如权利要求1所述的记录系统，其中，所述记录载体(11)包括与第一记录层(401)平行的至少另一个记录层(402)以构成所述记录区域，所述各记录层可以由辐射光束通过相同的进入表面访问以进行写入，并且所述备份单元(32)被设置成在关于容纳相应原始块的记录层的不同记录层上容纳所述备份块。
3、如权利要求1所述的记录系统，其中，所述备份单元(32)被设置成用于容纳所述空间分布图案，这是通过把所述备份块定位在关于相应原始块具有至少预定径向移位的空位置处而实现的。
4、如权利要求3所述的记录系统，其中，所述备份单元(32)被设置成用于在基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界时关于该环状记录区域的另一个边界定位所述备份块，在一种特定情况下，所述备份块关于所述另一个边界的定位还基于所述第一个边界被超出的超出距离。
5、如权利要求3所述的记录系统，其中，所述备份单元(32)被设置成用于在基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界的情况下，把所述备份块定位在关于相应的原始块的相反径向方向上的相反预定径向移位处。
6、如权利要求2所述的记录系统，其中，所述备份单元(32)被设置成：当所述原始文件包括记录层上的基本上连续的原始块序列时，在预定径向移位处把所述备份块容纳在不同记录层上的相应备份序列中；以及当基于所述预定径向移位的所述定位超出所述环状记录区域的一个边界时，在该环状记录区域的另一个边界处继续该备份序列。
7、如权利要求1所述的记录系统，其中，所述控制单元(20)被设置成用于选择性地激活所述备份单元以便操作在以下模式的至少其中之一下：
-第一模式，其用于在接收到记录文件的命令时自动记录备份文件；
-第二模式，其作用于在不需要进一步操作时在背景处理中记录所述备份文件；
-第三模式，其用于在接收到备份命令时对于先前已被记录的一个或多个所选文件或者所有文件记录备份文件；
-第四模式，其用于检验原始块和相应的备份块，并且在所述块表现出读取错误的情况下报告所述错误状态和/或记录另外的备份块以提供所需数目的块拷贝。
8、用于读取存储在可移动的光学记录载体(11)上的文件的读取系统，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案(9)，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，
该读取系统包括：
-读取装置(22，30)，其用于读取所述轨道中的各物理位置处的数据块；以及
-控制单元(20，31)，其用于控制该读取装置读取对应数据块中的文件，该控制单元包括：
-备份单元(32)，其用于从原始文件的至少一个备份文件中选择性地读取所述逻辑数据空间中的各备份块，
所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，
所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
9、如权利要求8所述的读取系统，其中，所述备份单元(32)被设置成在发生读取错误的情况下在读取原始块序列与读取相应的备份块序列之间进行切换或者反之亦然，并且在发生所述切换的情况下继续读取对应的序列。
10、如权利要求8所述的读取系统，其中，所述备份单元(32)被设置成在原始块和相应的备份块中发生读取错误的情况下组合来自相应的原始块和备份块的数据，这是通过组合来自相应的原始块和备份块的纠错数据而实现的。
11、用于在可移动的光学记录载体上存储文件的方法，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，
所述方法包括以下步骤：
-控制记录装置把所述文件存储在所述轨道内的各物理位置处的对应的数据块中，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间；
-存储原始文件的至少一个备份文件；以及
-把所述逻辑数据空间中的各备份块分配给所述备份文件，
所述备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，
所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
12、用于在可移动的光学记录载体上存储文件的计算机程序产品，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，所述程序适于使得处理器执行如权利要求11所述的方法。
13、可移动的光学类型的记录载体，所述记录载体具有构成环状记录区域的轨道图案(9)，所述记录区域对应于可以根据预定义记录格式访问的逻辑数据空间，
所述轨道在各物理位置处具有数据块，所述数据块构成文件，所述文件包括至少一个原始文件和所述原始文件的至少一个备份文件，并且所述逻辑数据空间内的各备份块已被分配给所述备份文件，所述各备份块的物理位置远离所述逻辑数据空间中的所述原始文件的相应原始块，
所述备份块和所述原始块形成空间分布图案，以避免所述记录区域的局部干扰影响所述原始块和备份块的相应块。
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