CN1365464A

CN1365464A - 盘介质管理方法

Info

Publication number: CN1365464A
Application number: CN00810760A
Authority: CN
Inventors: 岩野裕利
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2002-08-21
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: CA2377269A1; JP2001043117A; EP1213652A1; WO2001008013A1; EP1213652B1; ES2286024T3; DE60035114D1; US7406491B1; KR20020025202A; CA2377269C; EP1213652A4; CN1215412C; DE60035114T2

Abstract

对于要被记录的数据,区域被预先分级地保证为一些目录。因此目录和文件被尽可能地连续地安排在盘上,因为其它数据被混在同一区域而传统上很大的在数据读取过程中寻找的数目被减少到尽可能小。当属于目录1(DIR1)和目录2(DIR2)的文件和目录被记录在盘上和当属于目录1(DIR1)的文件和目录被以区域保证模式被记录时,对于属于目录1(DIR1)的文件和目录,预先保证了在盘上的一个区域。目录1(DIR1)的下层的文件1、2和各目录的位置被记录在关于目录1(DIR1)的一个区域,如同在文件1－1文件1－2和文件12的情况一样。目录2(DIR2)的文件3不被记录在目录1(DIR1)的连续区域中。

Description

盘介质管理方法

发明所属技术领域

本发明涉及盘设备的盘介质管理方法，用于在盘介质上记录数据和从盘介质重现数据。具体说，本发明涉及盘介质管理方法，最好是用于视频摄象机，用于在盘介质上记录视频数据，在其上，盘介质上的记录区域被保证为目录，以界定属于这些目录的数据文件和子目录的地址位置。

发明背景

当数据被记录在盘介质中时，也需要提供关于记录在盘介质上的数据的位置的管理信息。这样的管理技术由广泛用于MS-DOS和Windows的所谓的FAT(文件分配表)系统JIS X 0605-1990和适用于DVD的根据OSTA(光存储器技术协会)标准的UDF系统所提供。这些被称为逻辑标准。任何一种逻辑标准的使用使得用户能够由对应的文件名称来确定在盘介质上的任何数据文件的位置。由于每个目录的概念被定义，所以可以分级地表示盘介质上的数据的存储区域。然而，目录是概念的框架，因此，不能直接保证盘介质上的物理区域。

图1是表示根据MS-DOS系统在盘上的管理信息和被管理的数据之间的关系的示意图。在MS-DOS操作系统中使用的FAT文件管理系统使得，每个目录有一个目录项，即管理描述符，用于管理在该目录中存在的文件和目录。每个文件和目录由32字节信息来描述，包括文件名称、文件名称扩展名、文件属性、最后编辑时间、最后编辑日期、起始簇和文件大小。

对于管理数据文件的情况，起始簇号码和包含实际数据记录的文件的大小被记录。通过参考文件分配表(FAT)，可以知道数据在盘上被记录的格式。例如，在FAT中，在盘上的所有簇都被提供有16位信息，包含顺序可访问的簇的号码，这些簇组成一系列文件，其还包含附加信息(0xFFFF)，指明最后簇。即，管理描述符指明起始簇号码，用于识别记录在盘上的数据的起始位置，从而随后通过参考随后的簇号码直到标志0xFFFF出现，可以执行从盘上读取数据。

图2是根据UDF系统的管理信息的示意图。仅考虑用于管理数据文件在盘上的所在之处的一部分，UDF记录在文件项中所记录的数据的位置。对于顺序记录的数据的每个单元，位置信息被记录。对于作为独立块在盘上被记录的数据，以逐块为基础来管理位置信息。通过使用后面要参考图3描述的空间位图，可以进行盘的使用的管理。

限制文件在盘介质上的区域的技术由所谓分区的概念来表示。该技术将盘的记录区域分为几个部分，每个部分可以被独立地管理。

为了在随机访问盘存储器上记录数据文件，诸如软件或图像文件的单元数据文件1可以被分为文件1-1(File1-1)、1-2(File1-2)和1-3(File1-3)，且被安排在图4所示的不同位置。然而，对于需要在有限时间内从盘介质快速或频繁读取和更新的数据，最好在盘上连续地安排这样的数据，以减少寻找的时间和增加数据处理速度。另外，在数据被划分和随机地安排在盘介质上的不同位置的状况下，难于估计记录实际数据到盘介质上和从盘介质重现实际数据所需要的访问数据。

例如，当在盘上记录由MEPG编码器压缩的视频数据时，必须预先考虑重现该数据的方法。即，以时间顺序记录在盘上的视频数据的序列必须由MPEG解码器在特定的时间段内以相同的图像序列读出、解码和重现。如果处理不在特定的时间段内完成，则视频不能被正常地重现，例如在显示屏幕上场景的单调或停滞。解决该问题的一种技术手段是，在由MPEG解码器解码数据之前，从盘中读取的MPEG视频数据流被存储在缓冲器存储器中。该缓冲器存储器可以暂时在其中存储一定量的来自盘的视频数据，以防止伺服机构由于来自外界的震动而造成的失去同步和由于寻找在不同位置的离散数据元素而造成的在读取记录在不同位置的视频数据时的间断。在这种情况下，在读取视频数据中的间断的可允许时间可以由缓冲器存储器的容量确定。然而，在这种状况下，寻找会以短间隔频繁发生，频繁停止读取视频数据，则实现以时间序列无缝(连续)重现视频数据会变得困难。为了增加在从盘上读取视频数据时的短间断的可允许时间，需要预先在缓冲器存储器中存储大量的视频数据，需要一定时间用于从盘上读取数据，在该时间周期内，没有数据被输出用于重现。这是一个要解决的新问题。

如果在盘上从其顶部顺序地仅记录了视频数据，则在视频数据的重现中没有问题会发生。在实际中，一张盘在其上可能包含除了视频数据外的多种数据，诸如静止图片、音频数据、管理信息和程序。在处于这样状况的盘上，视频数据后面是不同类型的数据，例如静止图片和谈话数据。换言之，视频数据可能被离散地安排在盘上。在重现离散地安排在盘上视频数据时，需要在盘上频繁地寻找数据，引起了在读取数据到缓冲器存储器中时的短的间断。因此这种在盘上视频数据的离散安排是不期望的。

为了避免这种情况，考虑预先保证一个区域，用于在盘上记录视频数据，从而视频数据可以在其中被连续地记录，而不被不同类型数据所干扰。

然而，为了实现上述目的，需要预先保证某个区域，专门用于记录视频数据，而不论实际的使用情况(例如，即使在不记录视频数据的情况)。

为了通过使用上述的传统FAT系统保留一个区域，专门用于记录视频数据，对应于所保留的区域的文件分配表(FAT)必须被设定在已使用状态，从而它不能由其它类型数据使用。然而，没有关于该区域哪部分被使用和该区域哪部分未被使用的信息被提供。因而，需要在盘上独立地提供区域使用状况管理文件。另外，通过使用目录不能直接保证在盘上的区域，因为目录仅仅是一个概念框架。

为了通过传统的UDF系统来保留某个区域，专门用于记录特定数据，必须由文件长度(extent)功能来管理所保证的区域，和设定对应的空间位图成为使用状态。在这种情况下，象FAT系统的情况一样，该区域可以被保留，从而它不会由其它类型数据所占据，但其使用状况不能被管理，因为逻辑级别管理不能提供关于该区域哪部分被使用和该区域哪部分仍未被使用的信息。通过使用目录也不可能直接保证在盘上的区域，因为目录仅仅是一个概念框架。

用FAT和UDF系统，分区可以被定义以限制在盘上的相应区域用于记录文件和目录，但需要单独准备关于每个分区的使用状况的管理信息。另外，不可能提供在每个分区内的子分区。

图5示出了根据传统系统在盘上安排的文件和目录之间的关系。如图5中所示，在一个根目录(根)下准备了两个目录1(DIR1)和2(DIR2)，然后两个文件1(FILE1)和2(FILE2)在目录1(DIR1)下被生成，文件3(FILE3)在目录2(DIR2)下被生成。在传统的系统中，目录是概念的框架，用于建立分级的结构，因此，它们不能保证在盘上的实际区域。因而，如图5所示，文件1(FILE1)、2(FILE2)和3(FILE3)不能被用作管理信息，限制在盘上的相应记录区域。

通过使用文件框架，如图14所示的传统的管理方法可以保证在盘上的数据记录区域，但不能管理文件区域的使用状况。通过定义分区，它可以限制在盘上用于记录文件和目录的区域。然而，该方法可能增加管理信息的量和使文件和目录的管理复杂。另外，该方法牵涉了每个分区不能允许再分区的问题。

发明概要

因此，本发明的一个目的是提供一种盘介质管理方法，能够为每个目录保证在盘上的一个区域，和分级地限制位置，用于记录在每个上级目录下的文件和目录。通过消除在同一区域不同类型数据共存的可能性，其能够在从盘上读取数据期间减少寻找的数目到最小，和实现了专门用于记录特定类型数据的区域的容易的定义，保证了访问盘的合适时间。

根据本发明的盘介质管理方法包括以下技术手段：

实现本发明的盘介质管理方法的第一个技术手段能够由文件格式管理要被记录在盘介质上的数据和由目录表示分级的结构，其中由目录预先保证了在盘上的记录区域，从而在每个上级目录下定义的文件和目录可以由其在盘上的位置来指定。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第二个技术手段，其中其能够分级地定义一个另外的目录，用于保证在所述盘介质上被保证的所述区域内的一个区域为所述目录。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第三个技术手段，其中其能够有选择地决定是否在所述盘介质上所述区域被保证或在所述盘介质上所述连续的区域被保证。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第四个技术手段，其中用于保证在所述盘介质上的所述区域的目录的分级定义被限制为，该目录必须被定义在已经保证了在所述盘介质上的一个区域的一个目录下。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第五个技术手段，其中在所述盘介质上被保证的所述区域被在其上连续地安排。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第六个技术手段，其中其能够计算在所述盘介质上被保证的所述区域中寻找数据的最大时间。

实现如第一个技术手段所述的盘介质管理方法的第七个技术手段，其中其能够指明在所述盘介质上在要被保证的一个区域中寻找数据的最大可允许时间和计算满足该指明的可允许寻找时间的所述盘介质上的一个区域。

附图说明

图1是在传统的FAT系统的管理信息和存储在盘上的数据之间的关系的示意图。

图2示出了传统的UDF系统的管理信息的概要。

图3示出了空间位图的概要。

图4示出了了文件被分开和记录在盘上的方式。

图5示出了根据现有技术在盘上的文件和目录的一种相关性。

图6示出了在盘上的文件和目录的一种相关性。

图7示出了在盘上的文件和目录的另一种相关性。

图8示出了基本卷描述符。

图9示出了目录描述符：用于保证在正常区域模式下的区域的目录描述符(图9A中)和用于保证在连续区域模式下的区域的目录描述符(图9B中)。

图10示出了文件描述符。

图11是描述用于处理准备目录的请求的例程的流程图。

图12是描述用于处理准备文件的请求的例程的流程图。

图13是描述用于处理读取文件的请求的例程的流程图。

图14示出了在盘上记录MPEG数据的例子。

优选实施例的详细描述

参考图3、4和6到10，下面描述根据本发明的盘介质管理方法的优选实施例。

在一个盘上，除了要用于带奇偶码的缺陷区域或其中发现缺陷的区域外，可以用于在其中实际写入数据的整个区域，被用从零开始的升序的序列的逻辑地址，以每个最小单位(逻辑写入或读出)编号。在这种情况下，每个地址被称为“逻辑块号码”，其大小被称为“逻辑块大小”。盘的使用以块为基础来管理。LBN表示逻辑块号码。除非另外说明，在盘上的区域意味着允许用户或软件在其上通过逻辑块号码写入或读出带地址的数据的区域。该区域被填充了实际的数据和用于管理其中存储的文件的管理信息。

根据本发明，如图6所示，可以保证在盘上的一个区域为属于一目录，并指定在由该目录所保证的区域内用于记录属于该目录的文件和目录的区域。尽管图6所示的文件和目录类似于图5的传统技术的文件和目录，但在这种情况下，目录1(DIR1)和目录2(DIR2)被定义以保证在盘上的各个实际区域。这样提供的限制为，在目录1(DIR1)下生成的文件1(FILE1)和文件2(FILE2)必须被写入由目录1(DIR1)所保证的区域内。类似地，属于目录2(DIR2)的文件3(FILE3)必须被写入由目录2(DIR2)所保证的区域内。要写入目录2(DIR2)中的文件和目录不能被写入由目录1(DIR1)所保证的区域内。

图7示出了本发明的另一个实施例。在目录1(DIR1)下，定义了目录3(DIR3)和目录4(DIR4)。然后，在目录3(DIR3)下准备文件1(FILE1)和在目录4(DIR4)下准备文件2(FILE2)。在根目录(根)下，定义了目录2(DIR2)，在目录2(DIR2)下，准备文件3(FILE3)。在这种情况下，在盘上通过以区域保证模式定义目录1(DIR1)保证了一个区域。如上所述，属于目录1(DIR1)的文件和目录必须被写入由目录1(DIR1)保证的区域。目录3(DIR3)和目录4(DIR4)也以区域保证模式被定义。因此通过以区域保证模式定义目录而组织了分级的多层目录。还可以定义一目录，用于保证在盘上的由上一级目录保证的区域内的一区域。当然，区域保证模式是一种选择，可以由用户或软件来选择。因此，可以将目录2(DIR2)作为传统的逻辑框架来处置，如该例所示。

作为要被记录在盘上的一个区域中的管理信息，准备了基本卷描述符，用于容纳盘的基本信息；空间位图描述符，用于管理盘的使用；目录描述符，用于管理目录；和文件描述符，用于管理文件。

图8示出了基本卷描述符的示例内容。例如，该描述符描述了卷的名称和该盘的卷的大小、数据的准备、空间位图和到根目录描述符的指针。到该描述符的指针是其中记录了描述符的逻辑块号码(LBN)。

图3示出了空间位图的概要。空间位图把一位信息给予盘上的每个逻辑块，以如下方式管理每个逻辑块的使用，即信息0意味着该块的未使用状态，信息1意味着该块的已使用状态。由于空间位图的每位对应于单个逻辑块号码(LBN)，所以通过使用计算公式，每个逻辑块可以被识别为正在使用或未使用。

图9A示出了目录描述符的示例内容。例如，该描述符描述了目录的名称和产生日期、用于定义一区域的区域保证模式、用于管理在盘上的区域划分的号码和在区域保证模式中的位置的区域位置信息(起始LBN和逻辑块的号码)、在所定义的目录下存储的文件和目录的描述符的数目和关于它们的位置的信息。位置信息意味着其中记录了描述符的逻辑块的数目。位置信息的数目对应于描述符的数目。在区域保证模式中的“0”表示正常模式，其中在盘上没有区域被保证为所定义的目录，在区域保证模式中的“1”表示区域保证模式，其中在盘上的一个区域被保证为所定义的目录。设定区域保证模式的条件如下：

首先，根目录被定义为区域保证模式。即，其必须被定义以保证在盘上可用的整个数据记录区域。在其所属于的上级目录已经被定义区域保证模式的条件下，每个目录可以被定义为区域保证模式。这意味着，任何以正常模式定义的目录不会使任何较低级的目录被定义在区域保证模式下。这使得在准备文件和以区域保证模式定义目录时，很容易找到空闲(未使用)区域。若没有上述限制，当保证盘上一个区域时，存储在盘上的所有目录和文件必须被检查其空闲状况。这降低了区域保证处理的效率。即使通过以区域保证模式定义目录而保证了一个区域时，空间位图也不能被更新。

为了解释方便，假定通过以区域保证模式定义目录所保证的盘上的区域是连续的。在这种情况下，图9B的示例目录描述符被用于取代图9A的描述符。

目录描述符包括目录名称、产生日期、连续-区域保证模式、关于在盘上的连续区域的位置的信息(起始的逻辑块号码和逻辑块的数目)、存储在所定义的目录下的文件和目录的描述符的数目和关于它们的位置的信息。位置信息意味着其中记录了描述符的逻辑块的数目。位置信息的数目等于描述符的数目。当在连续区域保证模式中设定“0”时，则其应用了正常模式，其中在盘上的连续区域没有被保证为所定义的目录，在区域保证模式中设定的“1”意味着连续区域保证模式，其中在盘上的一个区域被保证为所定义的目录。设定连续区域保证模式的条件与上面描述的条件相同。

为了解释的方便，下面的描述限于保证在盘上连续的区域为一个目录的情况。然而，保证离散的区域的情况和保证连续的区域的情况之间的基本概念是相同的。

图10示出了文件描述符的示例内容。文件描述符包括文件名称、文件产生日期、文件大小、文件划分的数目和用于管理在盘上实际文件数据的所在之处的它们的位置。位置信息的数目对应于文件划分的数目。位置信息包括起始逻辑块号码和对应于文件划分的逻辑块的数目。在产生一个文件时，必须预先识别该文件所属于的目录已经被定义为连续区域保证模式。在连续区域保证模式下，文件必须在由所识别的目录所保证的盘上的区域内产生。

在盘的初始状态，在其整个区域中有基本卷描述符、空间位图和根目录描述符。例如，下面将描述通过写入数据在盘上的一个区域中而生成一个文件的例程。

图11是描述用于处理产生一个目录的请求的过程的流程图。当在步骤S10产生一个目录的请求发生时，则在步骤S11，该方法检查是否该目录定义在连续区域保证模式下。在这种情况下，目录定义在正常模式下，因此该方法前进到步骤S15以产生新目录并在盘上记录它。

图12是描述用于处理准备一个文件的请求的过程的流程图。当在步骤S20准备一个文件的请求发生时，则在步骤S21，该方法检查是否上级目录已经被定义在连续区域保证模式下。在这种情况下，由于目录已经被定义在正常模式下，因此该方法前进到步骤S22以检索空闲的区域。该搜索以目录的层次向上进行，直到定义为保证连续区域的目录被找到。由于根目录在盘上具有连续区域，该搜索可能会最后终结在找到根目录。从找到的连续区域保证模式下的目录下存在的目录的连续区域位置信息，该方法计算该区域的空闲状况，并基于区域和空间位图信息来检索准备该文件的可用区域。在步骤S24已经找到足够存储该文件的区域后，在步骤S25，该方法将数据写入在盘上识别的区域，然后在步骤S26更新相关的文件描述符和空间位图的管理信息。如果在步骤S24在盘上不能找到可用的空闲区域，则在步骤S27该方法产生一错误信号。

图13是描述用于处置读取一个文件的请求的处理流程图。当在步骤S30发生从盘读取一个文件的请求时，则在步骤S31，该方法从所请求的文件的文件描述符读取关于该文件在盘上记录的位置的信息。在步骤S32，基于该位置信息，该方法从盘读取文件数据。

通常，利用盘的随机访问能力，诸如程序的单元类型数据可以被记录在盘介质上的不同位置。然而，数据在盘上的离散分布会引起盘驱动头频繁地寻找数据的地址，在盘的轨道上跳动或等待盘转一圈。由于每次从盘上读取数据时，需要首先识别可读取的数据的地址和可读取数据长度，因此数据记录在不同位置的离散分布使得必须每次在数据流中的间断处发出读取命令。以上面的缺点视之，尽可能地在盘上顺序地安排数据，以通过减少寻找记录的位置的时间和等待盘转一圈来保证数据的快速读取是很重要。因此，本发明提供了能够保证在盘上的连续区域为一个目录，使用它作为管理信息和定义在盘上的文件和目录的记录的位置的手段。

根据情况和一个控制程序的该功能应用使得，在定义目录的阶段预先保证了连续的区域，用于记录在该目录下的文件和较低级别目录。例如，基于在文件所属的目录所定义的区域内搜索的最长时间的估计，在某个时间内需要读出或写入的该文件可以被保证到其的实际的访问时间。

由计算手段(本发明的第六个技术手段)计算盘驱动头在盘上的被保留区域中寻找主题地址的最大时间。最大寻找时间是由盘驱动头在盘上的被保留区域中寻找数据所花费的最长时间。该信息与在由盘驱动器读取或写入数据中间断的时间有关，例如在盘上的被保留区域内的两个物理最远点之间读取/写入数据的过程中，首先是在盘上的被保留区域的起点，其次在其终点。该信息使得控制需要实时传送的读取/写入数据的操作更容易。

当盘驱动头到达在被保证的区域内的主题地址的最大可允许寻找时间被给出时，用于计算满足上述要求的区域的区域计算手段(本发明的第七个技术手段)获得一需要的区域，其允许该盘驱动头在最大可允许寻找时间内找到任何地址。该功能的优点是容易控制需要实时传送的读取/写入数据的操作。例如，当在盘上被保证的区域满足0.5秒的最大可允许寻找时间时，则可以保证该盘驱动器在其中任何不同位置记录的两个数据组之间移动该盘驱动头的时间少于0.5秒。

现在，研究记录由MPEG算法压缩和存储在盘上的视频信号的情况。假定即使对于视频数据被记录在盘上的一个位置，然后附加的视频数据被记录在其上的另一个位置的情况，MPEG视频数据流也被当成在文件系统中的单位系列信息来对待。由于记录在盘上的MPEG视频数据是与时间同步的数据，所以它必须在特定的时间内从盘上读出，从而视频数据可以被顺利地解码和显示在屏幕上。如果在特定的时间周期内不能从盘上读出数据，则冻结图像会出现在显示屏上。为了避免这种情况，提供了缓冲器，用于暂时存储从盘上读取的数据。即，缓冲器的提供实现了对来自盘上的数据流的变化的补偿，因为从盘到缓冲器的数据流动速率高于从缓冲器到解码器的数据流动速率。

如上所述，当读取离散分布在盘上的MPEG类型数据流时，从盘进入缓冲器的数据流可能在离散记录之间的每个间断被打断。在来自盘的数据流的该打断的过程中，记录在缓冲器中的数据被顺序地读出以防止运动图片冻结在显示屏上。然而，如果视频信号如此广泛地散布在盘上，在从盘到缓冲器的数据流中短的间断会如此频繁地发生，以至超过缓冲器容量。具有更大容量的缓冲器的使用可以解决上述问题，但需要更长的时间以在其中暂时存储增加的数据量，降低了系统效率。这意味着，用户在输入其请求后必须等待视频数据出现在屏幕上的时间被拉长了从盘到缓冲器存储视频数据所必须的时间。

由前述可见，实际上希望在盘上的相同的连续区域中顺序地写入MPEG压缩的视频数据。在盘上仅连续地记录MPEG视频数据是容易的。然而，在许多情况下，视频数据是与诸如静止图像、音乐数据、文本数据和程序等的其他类型的数据一起被记录在同一盘上的。在这种情形，就不能保证顺序地在盘上记录视频数据而不在其中插入任何其他类型的数据。

因此，本发明的方法预先保证了用于顺序地记录实际视频数据的连续区域。该保留的区域被专门用于顺序地写入MPEG压缩的视频数据，防止了其他类型数据写入其中。因此，可以实现在盘上视频数据的记录的连续安排。

举例来说，下面描述用于在盘上记录MPEG压缩的视频数据的例程。在这种情况下，用于记录MPEG视频数据的目录被定义为连续区域保证模式。

为了解释方便，假定在盘上被保留的连续区域足够记录2小时的视频数据。首先，长度为10分钟的视频数据被记录在该区域。现在2小时长度的区域中的10分钟长度已经被使用。在管理信息中，该10分钟数据记录被作为一个文件来处置。该10分钟MPEG数据被定义为一个场景，例如表示从记录开始时刻到记录终止时刻或暂停的时间中记录的一组数据。

图11是描述用于处理产生一个目录的请求的过程的流程图。当在步骤S10发生产生一个目录的请求时，则在步骤S11，该方法检查是否该目录定义在保证盘上的连续区域的模式下。在该例中，该模式是用于保证连续的区域，在步骤S12该方法检查是否上级的目录已经定义在连续区域保证模式下。如果是这样，则该方法前进到步骤S13，在步骤S13其参考图3所示的空间位图和其下将要产生主题目录(subject directory)的上级目录的连续区域位置信息和/或在同级存在的其他目录的连续区域位置信息，来检索可用的连续区域。如果在步骤S14找到了需要的连续区域，则在步骤S15该方法准备用于要产生的目录的描述符，然后将它记录在盘上。如果上级目录没有被定义在连续区域保证模式(步骤S12)，则在步骤S16该方法产生一个错误消息。即使当所请求的目录被定义为连续区域保证模式时，空间位图也不更新。现在，对于在盘上的定义的目录，在其中没有记录的连续区域已经被预先保证。该保留的区域被专门保留用于存储要在所定义的目录下产生的文件和目录和被保护以防止写入其他文件和目录。现在完成了区域保证操作。接着，下面描述在盘上的被保留区域中记录实际MPEG视频数据的过程中更新管理信息的步骤。

图12是描述用于处理生成一个文件的请求的过程的流程图。当在步骤S20发生一个文件生成请求时，则在步骤S21，该方法检查在其下所请求的文件将被准备的目录是否已经被定义在保证盘上的连续区域的模式下。在该例中，该目录已经被定义在连续区域保证模式下，因此该方法在保留的区域检索可用于记录希望的数据的区域。为了检索空闲的区域，该方法基于空间位图、其下将要产生目录的上级目录的连续区域位置信息和与上级目录相同级别的其他目录的连续区域位置信息，进行区域的空闲的计算。如果在步骤S24找到了用于写入数据的区域，则在步骤S25该方法在盘上的所检索的空闲区域中写入数据，并更新相关的文件描述符的管理信息和空间位图。如果在步骤S24没有找到可用区域，则在步骤S27，该方法产生一错误消息。

因此，在盘上记录MPEG视频数据之前，可以保证在盘上的所定义的目录的可用连续区域，场景数据可以被记录在为该目录保留的区域内的所定义区域中。由于在被保留区域中不可能将其他类型的数据混合到该场景的区域中，所以MPEG数据可以被连续地记录在盘上。

图14图示了记录在盘上的MPEG视频数据的场景(文件)之间的关系。如上所述，用于记录MPEG数据的目录被用MPEG的名字来定义。该MPEG目录是定义在保证在盘上的连续区域的模式下的目录。在该目录下，在从记录起点到记录终点或暂停的时间中记录的一组数据的场景被认为是属于该目录的一个文件。在所示的例子中，有三个文件(场景)s0001.scn，s0002.scn和s0003.scn。在盘上被保证的区域中由定义在保证连续区域的模式下的目录MPEG来定义用于记录每个场景的区域。任何非MPEG数据的数据不能被写入由MPEG目录保证的区域，只要它不应该被写入相同的目录下。因此，在该区域中MPEG数据的连续可以被保护以防止其它类型数据的插入。在盘上的记录区域也可以被定义，因而基于从区域大小估计的最长时间，到其中任何记录的访问时间可以被保证。由于场景级数据被作为一个文件来处置，所以即使当通过编辑而删除该场景的一些部分使该场景被分为几块时，也可以管理其数据。

当MPEG视频数据被顺序地记录在处于初始化状态的盘上时，在盘上被保证的连续区域中从数据的头部，该数据被连续存储。然而，可能会出现一种情况，先前记录的视频数据被部分地从盘区域删除，产生了在该区域中的空白。在该区域中的该空白(空闲部分)当然可以被用于写入新的MPEG数据。在这种情况下，定义在连续区域保证模式下的该目录可以有效地防止在该区域中所产生的空闲部分被填入其它类型的数据。即，在由该目录保证的连续区域中通过删除一部分记录而产生的空闲部分不能被其它文件使用。新的视频数据可以被写入当前目录下的同一区域。参考空间位图，该空闲区域可以被容易地管理(识别)。由于MPEG视频数据共同需要在某个时间段内被写入或显示，与访问时间的估计不可能的情况相比，用于记录该类型数据的区域的定义使得，通过估计的访问时间来管理在该区域内的访问时间很容易。

如果由于MPEG数据的记录的反复部分删除，记录在连续区域中的MPEG数据的连续性被显著降低，最好是重新安排该MPEG数据，以恢复在该区域中数据的连续性。在这种情况下，在该区域中数据的重新安排可以在短时间内实现，因为只有MPEG数据，而没有任何其它类型数据文件的插入。

在实际中，MPEG视频数据有时可以作为要显示的多场景的结合或每个场景的一部分而被访问。为了实现上述目的，必须准备独立的管理信息，用于识别希望被重现视频数据所在之处。根据现有技术系统，所有场景数据被作为一个文件处置，而不管多少数据被加入，因此，管理信息表必须被提供以检索视频数据的位置。该表必须至少以逐个场景为基础，通过使用从MPEG数据流的文件头部开始的相对地址，来指明在盘上的场景记录的所在之处。相反地，根据本发明，每个场景被作为逻辑文件系统的一个文件被管理，该文件需要关于从其头部开始的数据的相对地址的管理信息。如果该场景被划分和记录在盘上，则划分信息可以被该逻辑文件系统所吸收。因而，需要用于独立地管理在盘上的可重现的视频数据的位置的管理信息可以在数量上被显著减少，在结构上被简化。

在后续的在所保留的连续区域中记录MPEG视频数据的过程中，可能产生扩展该被保留的区域以容纳所需长度的视频数据的需要。该扩展仅在接着当前保证的区域有空闲区域的情况下可以进行。相反，如果没有在连续的部分中记录要释放的东西，则可以实现所保证的区域的减少。通过定义一不需要保证连续区域的目录，在盘上的被保留区域的扩展可以很容易地实现。

连续区域保证模式不仅被用于保证用于记录MPEG视频数据的区域，也被用于保证用于存储要频繁地在其中/从其中写入/读出的管理信息的区域。连续地写入管理信息到盘的所保证的连续区域和从盘的所保证的连续区域连续地读出管理信息可以必然地提高整个系统的响应。从这点看，最好在由以连续区域保证模式定义的目录所保证的连续区域中，频繁地存储可使用的管理信息，以避免在盘上的管理信息的离散分布。在这种情况下，管理信息的最大大小或通常可用于管理信息的区域被首先预先估计，目录描述符的连续区域保证模式被激活，所估计的连续区域被设定在连续区域位置信息中。其它的管理与MPEG视频数据的情况相同。通过这样做，增加的管理信息量可以被连续地写入盘上的被保留区域，避免了盘上的管理信息的离散布置，其会引起在盘上在离散的区域中写入信息或从离散的区域读取信息所需时间的增加。

本发明的工业实用性

从前面的描述可见，本发明可以提供如下有利的效果：

(1)在盘上的一个记录区域可以被保证为一个目录，其下文件和目录将被定义。这使得可以定义(限定)在盘上的记录(文件和目录)的位置。所记录的盘使得盘驱动头可以从其上快速读取数据，而没有过长的寻找时间。由于要在该目录下记录的文件和目录被限定到盘上的记录位置，文件和目录的最长读取/写入时间可以被预先确定，因此，到每个记录的适当的访问时间可以被保证。

(2)由于可以进行目录的分级定义以保证在盘上的被保证区域中的区域，该盘驱动器可以用减少的寻找时间快速写入数据到该盘和从该盘读取数据。

(3)在定义每个目录时，可以由用户选择保证在盘上的区域的模式和不保证在盘上的区域的模式。换言之，用户可以选择定义一个目录以预先保证在盘上的实际记录区域或者定义该目录以提供传统的概念框架而不保证在盘上的实际记录区域。该系统可以管理两种目录。

(4)由于保证在盘介质上的区域的目录仅可以在已经保证了在盘介质上的实际记录区域的上级目录下被定义，所以可以容易地检索用于新的文件或目录的要被保证的可用区域。

(5)由于在盘介质上要被保证的区域是连续的以允许数据的连续安排，所以可以以最小化的寻找、轨道跳跃和等待旋转而用较高的速度写入数据到该区域/从该区域读出数据。

(6)由于提供了用于确定在盘介质上被保证的区域中写入/读出数据的最大寻找时间的手段，所以盘驱动器可以预先获得关于最大寻找时间的信息，从而保证了需要实时发送的读取/写入数据的更容易的控制。

(7)由于对于在盘上要被保证的区域，提供了用于计算满足给出的最大可允许寻找时间的区域大小的手段，可以容易地检索满足上述可允许寻找时间的可用区域，方便了需要实时发送的读取/写入数据的控制。

Claims

1.一种盘介质管理方法，用于由文件格式管理要被记录在盘介质上的数据和由目录表示分级结构，其中在该盘介质上的一个区域被保证为一个目录，以限制在该目录下定义的文件和目录的记录位置。

2.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中它能够分级地定义一个进一步的目录，用于保证在所述盘介质上被保证的所述区域之内的一个区域为所述目录。

3.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中它能够有选择地决定是在所述盘介质上所述区域被保证还是在所述盘介质上所述连续的区域不被保证。

4.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中用于保证在所述盘介质上的所述区域的目录的分级定义被限制为，该目录必须被定义在已经保证了在所述盘介质上的一个区域的一个目录下。

5.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中在所述盘介质上被保证的所述区域被在其上连续地安排。

6.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中它能够计算在所述盘介质上被保证的所述区域中寻找数据的最大时间。

7.如权利要求1所述的盘介质管理方法，其中它能够指明在所述盘介质上在要被保证的一个区域中寻找数据的最大可允许时间和计算满足该指明的可允许寻找时间的所述盘介质上的一个区域。