CN1609984B

CN1609984B - 记录数据和恢复记录数据的方法和设备

Info

Publication number: CN1609984B
Application number: CN2004100859488A
Authority: CN
Inventors: 马尔科·温特
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2024-10-25
Also published as: US20050091280A1; JP4588411B2; MY138689A; KR101121924B1; CN1609984A; EP1526541A1; KR20050039652A; JP2005129217A; US7155448B2; TWI341518B; TW200515383A

Abstract

当在记录期间发生了诸如电源故障(F)等预料不到的事件时，硬盘或光盘的文件系统可能会丢失一致性。当记录诸如视频流的数据流(S)时，当使用先前已知的方法时，中断将导致流数据的丢失，这是由于文件系统未得到更新。另外，存储介质可能会变得不可用。以固定间隔将专用文件系统数据放入用户数据字段(E1，…，E4)中，提供了恢复中断流的记录的可能性。所述方法还可以用来恢复在一次性写盘上所记录的数据流，并且其独立于所使用的文件系统。

Description

记录数据和恢复记录数据的方法和设备

技术领域

本发明涉及记录数据和恢复数据的方法和设备，从而可以在记录故障之后可以恢复记录的数据。特别地，所述方法和设备有利于在诸如电源故障的致命记录中断之后恢复记录的MPEG-2或其他流数据。

背景技术

由于在记录期间的意料不到的事件，例如电源故障，硬盘或光盘的文件系统可能会失去一致性，这是由于通常在记录结束处进行文件系统更新。特别是在记录与大文件相对应的长数据流期间的中断会导致在诸如DVD或蓝色光束盘等光盘上的诸如视频记录等已经记录的流数据的丢失。

在EP1102275中公开的解决记录期间的电源故障问题的建议恢复了当记录文件时损坏或丢失的文件管理信息。出于这个目的，将记录开始的初始指示输入到在存储介质的系统区域中所存储的文件管理系统的文件分配表(FAT)中，并且在记录过程期间，将文件管理信息临时存储在存储器上。当完成了记录时，通过将文件管理信息从存储器拷贝到存储介质上，对存储介质的系统区域中的文件系统进行更新。为了检测流中的不连续点，检测并比较时间标记或节目时钟参考(PCR)值。然而，该方法并不适合于诸如DVD-VR(视频记录)、HD-DVD或蓝色光束盘等应用，这些盘既不使用FAT，也不使用PCR或可比较的时间标记。例如，DVD-VR使用由光学技术存储协会(www.OSTA.org)所定义的通用盘格式(UDF)文件系统，其中在存储介质上并未采用任何单独的系统区域，但是包含基于链接表的目录和文件结构，即分布式目录和文件信息。

此外，诸如NT文件系统(NTFS)等日志文件系统能够保持盘的明确状态。NTFS具有提高可靠性的特征，例如，事务日志，有助于从盘故障中恢复。无论如何，诸如其他文件系统的NTFS不知道在流记录期间的已经记录的数据量。如果发生了故障，则必须重复整个数据流记录。与诸如UDF相比，日志文件系统需要在盘上的大量拾取跳跃。

发明内容

本发明基于对下文中所述的事实的认识。

通常，所记录的音频和/或视频(AV)流符合MPEG-2标准(运动图像专家组)，在ISO/IEC 13818，例如针对视频的ISO/IEC 13818-2中定义。

在这种情况下，该流可能包含附加部分，该部分是可由用户定义的，并且被称为用户数据字段。此外，其他的AV流标准提供了这样的用户数据字段，例如，MPEG-4、视窗媒体视频(WMV9)或AV交织(AVI)。附加数据字段或用户数据字段可以任意地位于流内，或者在固定的已知位置处。例如，对于MPEG-2流，这些字段被称为user_data()。在MPEG-2流的内部，存在可能针对user_data()字段的不同位置，例如，在sequence_header()部分中，或者作为extensions_and_user_data()部分的最后部分，刚好在picture_coding_extension()之后，如在ISO/IEC 13818-2的章6.2.2“Video Sequence”中所定义的。在流内标记这些位置。在这样的标记处，用户数据字段可能存在或可能已经不存在。如果用户数据字段不存在，则可以插入用户数据字段，否则，可以将附加用户数据插入到现有的用户数据字段上。使用这些区域必须符合MPEG规则，例如，这些字段一定不能包含任何MPEG起始码前缀。MPEG起始码前缀由三个字节组成，所述字节的最低位为1，而其他位为0。这些用户字段可用于未由MPEG-2标准自身所指定的目的。

本发明所要解决的技术问题在于：在存储介质上记录数据流，所述数据流提供了用于插入附加数据字段的位置，并且所述数据流可以由一个或多个片段组成，从而在可以对文件系统进行更新之前记录过程被不适当地中断时，则可以恢复所记录的数据流。

在权利要求1中公开了要解决这个问题的方法。在权利要求2中公开了恢复这样的数据的方法。在权利要求3中公开了用于相应地记录数据的设备。在权利要求4中公开了用于相应地恢复数据的设备。

本发明适合于所有种类的存储介质。特别有利地，用于光盘，即，其还可以用于诸如未提供任何分隔系统区域的诸如UDF等文件系统。

由诸如日志文件系统所需的高拾取跳跃率对光盘来说是一问题，这是因为由于相对较慢移动的光学拾取，与在磁盘上相比，需要多得多的时间来进行随机存取。本发明的方法的优点在于：拾取跳跃率低于已知文件系统，例如，NTFS。

根据本发明，可以将专用文件系统数据放入流数据例如MPEG-2流的用户数据字段。这里，这些专用文件系统数据也被称为“恢复描述符”，并且提供识别和恢复中断的流记录的可能性，例如，由于记录故障或接收机故障。

该方法具有以下优点：已经记录的流的恢复也是可能的，即使记录的流是不完整的，并且文件系统未得到更新，例如，在电源故障之后。另外，在连续用户数据字段之间并因而在连续的恢复描述符之间的距离通常是已知的，从而当对记录进行扫描时，可以非常快速地定位这些字段。如果可以将用户数据字段任意地定位在记录的流中，则可以选择每一个用户数据字段的位置，从而容易根据前一个或下一个用户数据字段或这两者、以及根据记录的开始或结束来进行定位，例如，在特定数量的字节之后。

当将记录的流分布到正在存储介质的多于一个部分上所存储的片断上时(正如UDF所允许的)，本发明的方法特别有利。因此，还可以非常快速地检查流的完整性。在特定的时间处，例如，在上电时，当对记录进行编码时或在其他请求时，文件系统可以检查在文件系统中未登记的数据，并且在检测到这样的情况时，可以对该文件系统进行更新。

另外，本发明方法所提供的优点在于：在记录的不适当中断之后，可以重构和使用已经记录的数据流，并且可以恢复诸如针对光盘的会话的前一个取样，并且甚至可以在不完整的记录之后，读取在一次性写介质上所记录的数据。

当退出盘或者关断记录器时，已知的光盘记录器对盘的文件系统进行更新。当在单一会话中，表示在介质激活和介质禁用之间，例如，从盘插入到盘退出或断电，第一和第二数据流记录在介质上，并且在可以对其文件系统进行更新之前，在第二流的记录期间，发生了电源故障，则传统的文件系统不能够恢复任何记录的数据。在这种情况下，损坏了一次性写介质。利用本发明的方法，可以完整地恢复该第一流，并且在本发明的一个实施例中，可以恢复第二流，直到最后记录的恢复描述符为止，并且在本发明的另一实施例中，直到最后记录的数据单元，例如，针对MPEG的画面组(GOP)。

原则上，根据本发明的用于记录数据流的设备可以读取或分析存储介质，以便找到存储数据的空闲存储分段，接收要存储的输入数据流，将数据流的片断写入到空闲的存储分段中，产生包含文件系统信息的恢复描述符，并且插入在所需位置处，例如，在规定量的被写数据之后，但是在每一个流片断中至少一次，将恢复描述符插入到要存储的数据流片断中。另外，当当前存储的片断是完整的时，本发明的设备可以继续将流数据的下一个片断存储在另一空闲存储分段中，并且将对该下一个使用的存储分段的参考添加到前一个分段的恢复描述符上。可选地，其还可以将对前一个使用的存储分段的参考添加到特定分段的恢复描述符上。所述设备可以使用用于确定要使用的一个空闲存储分段的任何方法，例如，选择最大的空闲分段。因此，这样的设备具有：用于根据所采用的流标准来产生用户定义的数据字段的装置；用于将文件系统信息插入到用户定义数据字段中的装置；用于将至少一个用户定义数据字段插入到要存储的每一个数据流片断中的装置；以及用于将包括已插入的用户数据字段的数据流写入到存储介质上的装置。另外，其可以包括用于数据输入的装置，例如，数据接口或接收机单元。

用于产生恢复描述符的装置可以是诸如一处理器，用于收集所需数据，并且确定插入该恢复描述符的位置。用于将恢复描述符插入到要存储的数据流中的装置可以是某种类型的复用单元，并且可以包括缓存器，用于在插入用户数据字段的同时，对连续的数据流进行缓存。用于将数据流写入到存储介质上的装置可以是用于这样的目的的任何装置，例如，针对光盘的激光器单元。

这里，将存储分段理解为存储介质的一部分，该部分包含数据流的连续部分或片断。这样的存储分段的最小尺寸，因而数据流片断的最小尺寸通常由存储介质的格式来给出，例如，1千字节或64兆字节。通常，实际存储分段尺寸是最小分段尺寸的倍数。

原则上，利用本发明的方法的用于读取数据流的设备可以在诸如插入可删除的存储介质之后，检查由文件系统表示为未使用或空闲的介质部分，并且在检测到这样的部分中的数据时，搜索在数据内的恢复描述符，并且在检测和评估时，即，比较恢复描述符时，跳过在介质上的确定量的数据以搜索下一个恢复描述符。最后，其可以输出数据的描述，例如，长度或标题，并且提示用户是否通过文件系统更新来恢复数据流。

另外，该设备可以包括用于再现数据流例如音频或视频输出的单元。最初，还可以在上电之后或在任何请求时，进行存储介质的空闲部分的检查。

本发明的方法的特定优点在于：将文件管理信息存储在介质上拾取的当前位置处，从而当存储或读取该信息时，不需要跳跃该拾取。

在从属权利要求、以下描述和附图中公开了本发明的优选实施例。

附图说明

参考附图来描述本发明的典型实施例，其中，

图1示出了在用户数据字段处具有进入点的数据流；

图2示出了典型现有技术记录过程的流程图；

图3示出了典型记录过程的流程图；以及

图4示出了典型恢复过程的流程图。

具体实施方式

图1示出了利用从左到右的时间轴，正在记录的数据流S。数据流S包含等距进入点E1、……、E4，作为用户数据字段或紧挨在这样的字段之前的指示标记。“等距”不一定是指精确的比特或字节量，但是表示接近这样的地点的位置。如果诸如在连续的用户数据字段E1、E2之间的距离应该为10兆字节，但是在该位置E2处的是不应被分割的连续数据块，则该用户数据字段E2还可以位于该数据块之前或之后。当诸如电源故障等故障F中断了该流S的记录时，实际上存储该数据流直到该中断时刻，但是可能没有时间来进行文件系统更新。因此，当对故障进行补救时，根据本发明的记录或回放设备可以检测到该文件系统没有更新。该设备检查最后记录的流的进入点，并因而检测到正确地存储了直到最后被写的进入点E3的部分。因此，该设备可以相应地更新该文件系统。如果记录介质是可重写的，则在该最后有效进入点E3之后，记录甚至可以是连续的。如果该文件系统忽略了具有记录中断的分段，并继续下一个分段，则在一次性写介质上，记录也可以是连续的。

通常，当在光盘上记录流时的处理如图2所示，并且在下文中进行了描述：

当记录开始20时，首先分配存储区域21，即，搜索在记录介质上的足够大的空闲区域。在这种情况下，“空闲”区域表示可以记录数据的区域。如果该区域包含数据，则删除该数据，并因而将其标记为无效。在记录设备内的存储器中保持这些空闲区域的位置22。然后，流的实际记录开始将流数据写入诸如盘的存储介质23。将当前使用的存储分段包含在上述存储器中所存储的信息中。当接收到停止流记录的命令时，利用来自存储器的信息，更新介质的文件系统信息25。这样的命令可能是诸如来自用户的“停止”或“退出”命令、记录流的结束或“盘已满”信号。如果存储设备是诸如硬盘并且其仍然具有空间，则立即将文件系统信息写入到盘上。如果该存储设备是光盘，则将文件系统信息保持在存储器内24，直到盘退出为止，然后，刚好在退出之前，将完整的文件系统信息写入到盘上25。

对硬盘和光盘不同地进行处理的原因在于：与光盘相比，硬盘提供了快得多的拾取跳跃来进行随机存取，并且对于每一个存储扇区，光盘仅允许有限数量的重写周期，例如，对于DVD-RW和DVD+RW，大约1000个周期。硬盘没有实际的重写限制。流记录的上述处理示出了记录的中断防止了盘上的文件系统的更新。所述设备可能已经记录了大量的有用流数据，但是在故障之后，由于并未对文件系统进行更新，传统设备不能够恢复在介质上已经记录的数据。如以下所述，使用本发明方法的设备可以识别所记录的流或其片断，并且更新文件系统，从而可以使用所记录的数据。在可重写介质的情况下，这可以防止以下的记录过程自动地覆写已经记录的流或流片断。此外，可以防止诸如DVD-R或DVD+R等一次性写盘在记录故障之后被作为已损坏来处理，正如当检测到已经使用了在盘上指示为空闲的扇区时已知设备将会做的那样。

有利地，如果保存了与当前所记录的流有关的文件系统信息的存储器能够无电源地保存该信息，例如闪速存储器，由此，对于记录设备而言，更容易在电源故障之后恢复其状态，并且检测使用了哪一个存储分段。然后，在电源恢复之后，可以对文件系统进行更新。

根据本发明，将相关的文件系统数据存储在文件内，例如MPEG流。因此，如果MPEG流包含使设备能够重构最后的记录过程的特定文件系统数据，则在从诸如电源故障等中恢复之后，记录设备能够检测在介质上指示为未使用的扇区包含了诸如MPEG流等记录数据。即，该设备获得了必须信息，以便根据所使用的系统，正确地保存已经记录的数据，作为MPEG流文件。回放设备可以使用相同的方法来再现不完整记录的盘。

有利地，在所述流，以合理的间隔将相关的文件系统信息存储多次。优选地，这些间隔为数据间隔，例如，由于数据结构而具有较小的变动的数据的每64兆字节。对于本发明的MPEG实施例，可以将文件系统信息插入到诸如刚好在ISO/IEC13818-2的章6.2.2.2中所述的extension_and_user_data()的user_data()内的group_of_picture_header()之后。因此，考虑到记录可能已经进行了多个小时，重构文件所需的信息非常早就可用了。

要存储的文件系统信息可以包括以下信息：

-标识符，用于识别以下数据为文件恢复信息；

-记录日期和时间；

-文件名及其路径；

-针对诸如DVD-VR等已分配应用类型的指示符；

-完成诸如针对DVD-VR的IFO文件等相关的应用信息所需的可选特殊附加应用信息；

-指针，指向属于该流的前一个片断，例如，起始和结束地址；

-在盘上的流记录片断的开始和可选最新可能结束地址，其中，例如，由于用户交互、流结束或电源故障，实际记录可能在这些标记之间结束；

-下一个流记录片断的位置，如果可能的话，以便找到整个记录流的下面部分，这是由于在记录开始时间处，并不知道该记录是否将需要该附加片断或在当前片断中结束记录，从而针对下一个片断的该位置指示符可以指向未使用的片断；

-可选地，用于获得次要信息的标识符，以识别哪些片断一起属于最初计划用于记录的片断列表；

-可选地，所述流的片断序列中的当前片断的索引的构成，例如，0表示流的第一片断，而1表示流的第二片断。

表1中列出了根据上述MPEG-2标准的用户定义字段内的典型恢复描述符。

表1

L	尺寸	描述	内容	格式
					1	32	开始码前缀和user_data_start_code	4个字节：00，00，01，B2_hex	无符号字节
2	256	文件恢复信息的标识符	＂文件恢复信息〃	ASCII
					3	8	该描述符的版本	1	无符号字节
4	16	fl＝文件名incl的长度(字节)。路径名和目录分隔符	16比特的无符号整数值，必须＞0，文件系统兼容	大endian无符号整数
					5	F1*8	文件名incl。全路径名和作为目录分隔符的＂/〃，无空字节	ASCII字符串(仅有效的ASCII字符)	字符
6	24	流的记录开始日期(YYMMDD)	年、月和日，所有＞0.	无符号字节(3x)
					7	16	流的记录开始时间	小时和分钟	无符号字节(2x)

8	2	标记比特	同时设置为1	两个比特
					9	6	流记录的开始时间	秒(0...59)	无符号字节
10	48	应用标识符(例如，″DVD-VR″)，未使用的字符是空格	ASCII字符串，在串内无空格	6个字符
					11	1	标记比特	1	比特
12	15	na：针对指定应用的以下字节的数量。na可以为0。	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
					13	na^*8	针对应用的信息。	禁止MPEG开始码。
14	1	标记比特	1	比特
					15	15	该流的前一个流片断的开始的LBA的高位15比特(15..29)	15比特无符号整数值	大endian无符号整数
16	1	标记比特	1	比特
					17	15	该流的前一个流片断的开始的LBA的低位15比特(0..14)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
18	1	标记比特	1	比特
					19	15	该流的前一个流片断的结束的LBA的高位15比特(15..29)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
20	1	标记比特	1	比特
					21	15	该流的前一个流片断的结束的LBA的低位15比特(0..14)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
22	1	标记比特	1	比特
					23	15	该流片断的开始的LBA的高位15个比特(15..29)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
24	1	标记比特	1	比特
					25	15	该流片断的开始的LBA的低位15个比特(0..14)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
26	1	标记比特	1	比特
					27	15	该流片断的最大可能结束的LBA的高位15个比特(15..29)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
28	1	标记比特	1	比特
					29	15	该流片断的最大可能结束的LBA的低位15个比特(0..14)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
30	1	标记比特	1	比特
					31	15	下一个可能流片断的开始的LBA 的高位15个比特(15..29)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数
32	1	标记比特	1	比特
					33	15	下一个可能流片断的开始的LBA的低位15个比特(0..14)	15比特的无符号整数值	大endian无符号整数

表1(cont′d)

L	尺寸	标记	内容	格式
					34	1	标记比特	1	比特
35	23	该流的标识符	23比特无符号整数值。必须＞0.	大endian无符号整数
					36	1	标记比特	1	比特
37	14	片断计数器，第一次为0	14比特无符号整数值	大endian无符号整数
					38	1	标记比特	1	比特

表1(cont'd)

表1所示的根据MPEG-2标准在用户定义的字段内的恢复描述符以起始序列开始，所述起始序列由start_code_prefix和user_data_start_code构成。实际user_data在起始序列之后开始。由于start_code_prefix必须是唯一模式的，因此，存在大量插入在user_data中的标记比特，以便避免禁用码字的不需要的重复，例如MPEG起始码。start_code_prefix为000001_hex，并且user_data_start_code为B2_hex，，如针对MPEG-2所定义的那样。

接下来的字节包含针对user-data字段的标识符，即，文件恢复信息、描述符版本指示、包括全路径信息和目录分隔符及其长度的文件名、记录开始日期和时间、用于找到可能利用该数据的应用的应用标识符、以及针对应用的附加信息。另外的字段包含前一个流片断的开始和结束的逻辑块地址(LBA)(如果存在的话)、当前流片断的开始和可能的结束、以及下一个可能的流片断的开始。由于这些值是任意的，因此，插入标记比特，以防止MPEG start_code_prefix的出现。然后，存在针对当前数据流和片断计数器的标识符。如果片断计数器诸如为0，表示这是第一个片断，则前一个流片断的上述LBA可以忽略。

记录过程示例

根据本发明的记录过程如图3所示，并且在下文中进行了描述。

在“开始记录”事件30之后，记录设备检测用于流记录的下一个适当并空闲的数据存储片断的位置31。如果当前片断是完全满的，在此阶段有利地获得了用于流记录的可以使用的下一个空闲片断的位置，从而用于流记录的下一个适当并空闲的数据存储片断是已知的。然后，准备诸如如上所述的恢复描述符32，并且将其存储在诸如存储器中33，并且可以开始流的记录34。典型地，假定利用表2所示的结构来记录视频序列。

表2

Video_sequence(){
	next_start_code()
sequence_header()
	if(nextbits＝＝extension_start_code){
sequence_extension()
	do {
extension_and_user_data(0)
	do {
if(nextbits()＝＝group_start_code){
	group_of_pictures_header()
extension_and_user_data(1)
	｝
picture_header()
	picture_coding_extension()
extension_and_user_data(2)
	picture_data()
} while (nextbits()＝＝picture_start_code)
	if(nextbits()！＝sequence_end_code) {
Sequence_header()
	Sequence_extension()
}
	｝ while(nextbits()！＝sequence_end_code)
｝
	}

	extension_and_user_data(i){
while((nextbits()＝＝extension_start_code)\|\|
	(nextbits()＝＝user_data_start_code)) {
if((i！＝0)&&(nextbits()＝＝extension_start_code))
	extension_data(i)
if(nextbits()＝＝user_data_start_code)
	user_data()
｝
	}

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)的块，来扩展所示的视频序列。将恢复描述符作为user_data()插入到跟随在group_of_pictures_header之后的extension_and_user_data(1)部分。如果user_data()已经包含其他数据，则可以通过在user_data()部分的结束处添加恢复描述符，扩展该user_data()部分。

在picture_data()部分中记录视频数据。对记录数据进行计数35如，字节数，并且在指定量的记录流字节，例如64兆字节之后，在下一个出现的种类user_data()处，例如，在作为画面组(GOP)的一部分的extension_and_user_data(1)部分中、或者在刚好在下一个picture_data()之前的extension_and_user_data(2)部分中，插入包含已准备的恢复描述符的user_data()字段36。然后，对数据计数器进行复位37，并且如果记录继续，则利用另一用户数据字段，在另一64兆字节之后重复将该恢复描述符写入到流中。如果记录停止，则插入最后的用户数据字段36。在这种情况下，还将文件系统信息存储在存储器38中，并且在退出盘时，正如在传统系统中那样，对文件系统进行更新39。在连续的恢复描述符之间具有指定量的数据的该方法的优点在于：可以在以后容易地找到该恢复描述符。

如果记录适当地停止，例如，通过用户按下“停止”按钮，则在RAM中准备之前所述的恢复描述符，并且通常存储流的结束。由于记录的结束是已知的，这是可行的。该流结束位置将可能位于当前所使用的存储区域块的末尾之前。指向下一个片断的指针不必用于最后的片断。可以将这样的未使用的字段设置为0。可以按照与以前所述相同的方式，将已准备的恢复描述符作为user_data()存储在最后的extension_and_user_data(2)部分中，刚好在该流的最后的picture_data之前。

如果在记录期间，当前所使用的片断已满，例如，在前一个恢复描述符之后的20兆字节，则在下一个恢复描述符之前，在下一个片断处，以例如44兆字节的丢失数据可以继续存储，并且将指向下一个片断的指针至少存储在当前片断的最后的描述符中。另外，有利地，还可以将指向下一个片断的指针存储在片断的第一或所有的描述符中。这具有在文件的片断之间提供更容易的导航的优点。如上所述，通过针对每一个片断递增片断计数器，继续进行存储。

如果发生了电源故障，则记录立即停止。因此，该设备不能够将恢复描述符存储在记录的流中36。在这种情况下，如果介质是可重写的，则利用下文中所述的恢复过程，可以在以后恢复和继续该记录。如果其是一次性写介质，则可以在以后获得至少直到最后记录的描述符为止的已记录的流。先进类型的播放器也可以获得直到最后记录的数据单元的数据，例如，针对MPEG流的最后的画面组(GOP)。

恢复过程示例

如果在设备将所有必须的文件系统信息存储到盘上之前，出现了电源故障，则根据本发明的设备可以通过特殊的上电过程来获得数据，如图4所示，并且在下文中进行了描述。

无论何时当插入到新盘时40，设备可以首先检查在该盘上的最后记录操作是否成功并完整地完成。如果在记录期间保存文件系统信息的存储器是非易失性的，则这可以通过读取存储器来进行。这还可以通过搜索和读取由文件系统指示为空闲的下一个盘扇区地址或逻辑块地址(LBA)来进行41。特别地，可以首先检查较大的片断的开始，由于这是新记录将会开始的位置。在本发明的一个实施例中，仅检查少数几个最大的空闲盘扇区。如果检查的扇区不包含任何数据，则认为盘已被更新52。如果该设备识别了这样的空闲扇区已经包含记录的数据，则很可能并未完全地完成在该盘上的记录。在这种情况下，该设备在这些未登记的扇区中搜索恢复描述符42。这可以通过搜索恢复描述符标识符，例如表1中的“文件恢复信息”，或者通过搜索特定的流类型，例如MPEG流，以及通过分析在流的适当用户数据部分内的恢复描述符来进行。

在本发明的一个实施例中，可以为记录和/或回放设备的所述设备检查只要当介质发生改变，例如插入新盘或上电时，其在存储介质上所找到的数据流的部分或所有分区的恢复描述符。在另一实施例中，根据请求进行该检查。如果该设备检测到恢复描述符，则其首先评估包含当前片断的结束地址和下一个片断的开始地址的字段43。然后，例如，通过将固定值添加到当前地址上，计算下一个恢复描述符可能预计存在的地址44，并且在记录过程中，拾取可能会跳到如上所述的计算出的位置处44。

在本发明的一个实施例中，刚好在该位置处插入恢复描述符，而在另一实施例中，在下一个适当的位置处插入恢复描述符。在后一个情况下，从跳跃位置处开始，搜索下一个恢复描述符45。

如果找到了恢复描述符，则验证该描述符是否属于相同的流和流片断46。如果该流数据属于相同的片断，则该设备在下一个片断中继续进行搜索，如由恢复描述符所表示的。另外，可以检查必须以1来递增的下一个恢复描述符中的片断计数器。如果在下一个拾取跳跃目的地之前该片断结束，则该拾取跳跃到该片断的结束47，并且在最后三个pitcure_data()字段之前的最后extensions_and_user_data(2)中，搜索恢复描述符48。如果找到了恢复描述符，则按照如前所述相同的方式来进行验证49。

如果所找到的恢复描述符并不属于当前的流，则流记录停止在当前拾取位置和前一个拾取位置之间，刚好在最后的跳跃之前。在这种情况下，可以在该分段中顺序地搜索流记录的结束。对于MPEG，这可以通过分析sequence_end_code来发生。

如果流自然地结束而没有任何end-of-stream标记，则其记录可能发生了中断，例如，由于电源故障。在这种情况下，仍然可以使用已经记录的流部分，或者通过将其宣告为完整的流，或者通过在另一记录操作中添加流中丢失的结束。在第一种情况下，该设备可以利用文件名和附加应用信息来完成文件系统数据，如果存在的话，从而恢复该流。此外，用户可以对中断的流进行编辑，以便如果需要的话，得到该流的更为平滑的结束。

如果恢复了流，则恢复过程可以继续搜索41，以便找到其他未识别的流。

上述过程可能会导致多个文件系统更新。有利地，可以在存储器中执行这些更新50，并且仅当检查了所讨论的所有存储分段时，对盘上的实际文件系统进行更新51。可选地，还能够在恢复一个流之后中断该过程，从而不需要将文件系统数据临时存储在存储器50中，而立即对盘进行更新51。

在一个实施例中，也可以将另外的附加数据存储在恢复描述符内。这些数据为记录其他文件操作，例如，删除文件或变更文件名等的数据。如果记录了目录名变更，则如表2所述的、在路径中使用的目录名可能会遵循新的目录名。仅利用这样的附加信息，该设备将能够再现用于恢复流的正确路径。

本发明的方法适合于任何现有和已计划的流记录，特别是任何种类的光学记录，例如，在CD、DVD、蓝色光束和HD-DVD9盘或其后继者上。

Claims

1.一种在存储介质上记录数据流的方法，所述方法包括步骤：

-确定所述数据流中根据所采用的流标准的格式的用户定义的数据字段在所述数据流中已经存在或不存在的位置，所述数据流提供了用于插入用户定义的数据字段的位置；

-如果没有用户定义的数据字段已在所确定的位置处存在，则在所确定的位置处将用户定义的数据字段插入所述数据流；

-将用于恢复数据流的文件系统信息插入在所确定的位置处的所插入的用户定义的数据字段，或如果已在所确定的位置处存在的用户定义的数据字段中包含已存在的其它数据，则在用户定义的数据字段的结束处添加用于恢复数据流的文件系统信息；以及

-将包括所插入的用于恢复数据流的文件系统信息的所述数据流记录在所述存储介质上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述记录期间，将所述文件系统信息收集在非易失性存储器中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据流包括一个或多个片断，并且插入在所述数据流的特定片断的所述用户定义的数据字段中的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-用于指示用户定义的数据的类型的标识符；

-文件名；

-所述记录日期和时间；

-应用类型指示符；

-指向所述数据流的当前片断的开始的指针；以及

-指向所述数据流的下一个片断的指针，如果存在所述下一个片断。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据流包括一个或多个片断，并且插入在所述数据流的特定部分的所述用户定义的数据字段中的所述文件系统信息还包括以下各项中的一个或多个：

-附加应用信息；

-描述符版本的指示；

-路径名和目录分隔符；

-指向所述数据流的前一个片断的指针，如果存在所述前一个片断；

-关于哪些片断属于在一起的次要信息的标识符；

-片断计数索引；以及

-针对所述数据流的第一或最后片断、或这两者的指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，连续的用户定义的数据字段之间所记录的数据的量是恒定的，具有连续数据块的最大偏差。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储介质是光存储介质。

7.根据权利要求1所述的方法，其中将标记比特插入所述文件系统信息，以避免禁用的码字。

8.根据权利要求1所述的方法，其中数据流符合MPEG-2、MPEG-4、WMV-9和AVI标准中的至少一项，以及所述用户定义的数据字段是user_field。

9.一种从存储介质读取数据流的方法，所述方法包括步骤：

-读取由文件系统指示为空闲的所述存储介质的一个或多个分区，所述存储介质存储所述数据流，所述数据流提供用于插入用户定义的数据字段的位置；

-检测从所述存储介质读取数据流；

-在所述分区内检测包含恢复描述符的用户定义的数据字段，其中，恢复描述符是包含标识符和用于恢复数据流的文件系统信息的数据集合；

-将来自第一检测到的文件恢复描述符的第一文件系统信息与来自第二检测到的文件恢复描述符的第二文件系统信息进行比较；以及

-根据所述比较的结果，获得数据流或更新存储介质的所述文件系统。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述数据流包括一个或多个片断，以及，所述数据流的特定片断的所述检测的用户定义的数据字段中包含的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-用于指示用户定义的数据字段的类型的标识符；

-文件名；

-记录日期和时间；

-应用类型指示符；

-指向所述数据流的当前片断的开始的指针；以及

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述数据流包括一个或多个片断，以及，所述数据流的特定片断的所述检测的用户定义的数据字段中包含的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-附加应用信息；

-描述符版本的指示；

-路径名和目录分隔符；

-关于哪些片断属于在一起的次要信息的标识符；

-片断计数索引；以及

-针对所述数据流的第一或最后片断、或这两者的指示。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，连续的用户定义的数据字段之间存储的所述数据流的量是恒定的，具有连续数据块的最大偏差。

13.根据权利要求9所述的方法，其中将标记比特插入所述文件系统信息，以避免禁用码字。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述数据流符合MPEG-2、MPEG-4、WMV-9和AVI标准中的至少一个，以及所述用户定义的数据字段是user_field。

15.一种用于在存储介质上记录数据流的设备，所述设备包括：

-装置，用于确定所述数据流中根据所采用流标准的格式的用户定义的数据字段在所述数据流中已经存在或不存在的位置，所述数据流提供了用于插入用户定义的数据字段的位置；

-装置，用于如果没有用户定义的数据字段已在所确定的位置处存在，则在所述确定位置处将用户定义的数据字段插入所述数据流；

-装置，用于将用于恢复数据流的文件系统信息插入所插入的用户定义的数据字段、或如果已在所确定的位置处存在的用户定义的数据字段中包含已存在的其它数据，则在用户定义的数据字段的结束处添加用于恢复数据流的文件系统信息；以及

-装置，用于将包括所插入的用于恢复数据流的文件系统信息的所述数据流记录在所述存储介质上。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，在所述记录期间，将所述文件系统信息收集在非易失性存储器中。

17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述数据流包括一个或多个片断，并且插入在所述数据流的特定片断的所述用户定义的数据字段中的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-用于指示用户定义的数据字段的类型的标识符；

-文件名；

-记录日期和时间；

-应用类型指示符；

-指向所述数据流的当前片断的开始的指针；以及

18.根据权利要求15所述的设备，其中，所述数据流包括一个或多个片断，并且插入在所述数据流的特定部分的所述用户定义的数据字段中的所述文件系统信息还包括以下各项中的一个或多个：

-附加应用信息；

-描述符版本的指示；

-路径名和目录分隔符；

-关于哪些片断属于在一起的次要信息的标识符；

-片断计数索引；以及

-针对所述数据流的第一或最后片断、或这两者的指示。

19.根据权利要求15所述的设备，其中，连续的用户定义的数据字段之间所记录的数据的量是恒定的，具有连续数据块的最大偏差。

20.一种从存储介质读取数据流的设备，所述设备包括：

-装置，用于读取由文件系统指示为空闲的所述存储介质的一个或多个分区，所述存储介质存储所述数据流，所述数据流提供用于插入用户定义的数据字段的位置；

-装置，用于检测从所述存储介质读取数据流；

-装置，用于在所述分区内检测包含恢复描述符的用户定义的数据字段，其中，恢复描述符是包含标识符和用于恢复数据流的文件系统信息的数据集合；

-装置，用于将来自第一检测到的文件恢复描述符的第一文件系统信息与来自第二检测到的文件恢复描述符的第二文件系统信息进行比较；以及

-装置，用于根据所述比较的结果，获得数据流或更新存储介质的所述文件系统。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述数据流包括一个或多个片断，以及，所述数据流的特定片断的所述检测用户定义的数据字段中包含的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-用于指示用户定义的数据字段的类型的标识符；

-文件名；

-记录日期和时间；

-应用类型指示符；

-指向所述数据流的当前片断的开始的指针；以及

22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述数据流包括一个或多个片断，以及，所述检测用户定义的数据字段中包含的所述文件系统信息包括以下各项中的至少一个：

-附加应用信息；

-描述符版本的指示；

-路径名和目录分隔符；

-关于哪些片断属于在一起的次要信息的标识符；

-片断计数索引；以及

-针对所述数据流的第一或最后片断、或这两者的指示。

23.根据权利要求20所述的设备，其中，连续的用户定义的数据字段之间存储的数据的量是恒定的，具有连续数据块的最大偏差。

24.根据权利要求15或20所述的设备，其中，将标记比特插入所述文件系统信息以避免禁用的码字。

25.根据权利要求15或20所述的设备，其中，数据流符合MPEG-2、MPEG-4、WMV-9和AVI标准中的至少一项，并且所述用户定义的数据字段是user_field。