CN1732535B - 记录方法和记录装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种记录方法，以用于在信息记录媒体中记录数据，在该信息记录媒体中向相同区域中重写数据的次数受限。该记录方法包括步骤(a)在信息记录区域中执行对未分配区域的搜索，且在存储器中保持用于标识搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息；(b)确定在未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中是否存在满足记录请求的未分配区域；和(c)当在未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中存在满足记录请求的未分配区域时，把该未分配区域分配为记录数据的区域，并将数据记录到该被分配的区域。

Description

记录方法和记录装置
技术领域
本发明涉及一种用于向在相同区域中数据重写次数有限的信息记录媒体上记录数据的记录方法和记录装置。
背景技术
光盘是具有扇区结构的信息记录媒体。近来，光盘的密度和容量越来越高。同样，光盘物理特性的改进的需求也在增加。具体来说，如果光盘在相同区域中数据重写的次数具有限制，那么避免向光盘的特别区域中重复记录数据是必需的。为了避免重复的数据记录，研究出一种连续记录方法。
图14是用于解释连续记录方法的原理的图。
在图14所示的例子中，为了简略起见，将光盘上的信息记录区域被划分为6个区域(A1到A6)。假设一小时的视频数据能被记录在6个区域中的每个上(A1到A6)，且光盘上的重写允许次数(循环性)为1,000。例如，当10Mbps(Mega Bits/Second，兆比特每秒)的视频数据被记录在27GB(Giga Byte，G字节)的光盘上时，大约6小时的视频数据能被记录在光盘上。
图14的部分(a)展示了一小时的视频数据被反复记录在区域A1上1,000次的记录操作。图14的部分(b)展示了图14的部分(a)的记录操作所导致的光盘的状态，区域A1由于归因于光盘物理特性的重写疲劳而被禁用。由于区域A1被禁用，在原本能存储6个小时视频数据的光盘上仅能记录5个小时的视频数据。
图14的部分(c)展示了一种连续记录操作。在该连续记录操作中，视频数据被以从区域A1到区域A6的顺序记录在每个区域中；当视频数据的记录到达信息记录区域的末端(也就是区域A6的末端)时，视频数据的记录返回到该信息记录区域的开端(也就是区域A1的开端)并且以从区域A1到区域A6的顺序继续。
图14的部分(d)展示了做为图14的部分(c)的顺序记录操作导致的结果，视频数据被重写入区域A1到区域A6中的每一个167次的光盘状态。这样，顺序记录操作在整个信息记录区域上均分重写次数，从而可减少每个区域(例如，每个扇区)的重写疲劳。做为结果，即使一小时的视频数据被记录1,000次，能被记录在光盘上的视频数据的时间长度也没有被减少。
数据处理装置是已知的，在其中指出搜索未分配区域的开始位置的地址被记录在光盘上，且从由该地址指出的位置以从光盘的内部区域向外部区域的方向搜索未分配区域(空白区域)(例如，参见日本公开公报第4-120634号)。
然而，在记录诸如音频数据或视频数据的大量数据的应用中，当重写集中，例如在相同区域上重复时，大的区域不再可用。因此，要求一种以最大可能避免重写集中的方法。支持缺陷管理(例如，线性替换方法(linear replacement method)等等)的信息记录媒体有当被禁止区域数量增加时，缺陷管理列表溢出的问题，因而由记录装置(例如，驱动器等)具有的缺陷管理机制不能工作。特别的，在上述传统装置中，由于数据删除没有被加以考虑，重写操作很可能发生在数据删除区域。进一步的，因为ECC块没有被加以考虑，重写工作不利地发生在包含有数据记录区域的末端位置的ECC块中。更进一步的，因为表示未分配区域的搜索的开始位置的专用地址不得不被记录在光盘上，不具有这种专用地址的文件系统(例如，现有的标准文件系统(例如由OSTA发布的UDF(TM)等等))不能处理该光盘。
发明内容
本发明用于至少解决上述问题中的一个。
本发明提供了一种用于在信息记录媒体中记录数据的记录方法，其中向相同区域中重写数据的次数受到限制，该记录方法包括如下步骤：(a)在信息记录区域中进行未分配区域的搜索，并在存储器中保持用于标识由搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息；(b)确定满足记录请求的未分配区域是否存在于由来分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中；和(c)当满足记录请求的未分配区域存在于由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中时，把该未分配区域分配为记录数据的区域，并把数据记录到该分配的区域中。从而，上述目标得以实现。
该记录方法可以进一步包括如下步骤：(d)，当满足记录请求的未分配区域不存在于至少一个由未分配区域标识信息所标识的未分配区域中时，返回到步骤(a)。
该记录方法可以进一步包括如下步骤：(e)，搜索记录在信息记录区域中的新文件；和(f)，基于新文件记录在其上的区域的末端位置产生表示位置的指针。在步骤(a)中在信息记录区域中对未分配区域的搜索可以从跟随由指针指出位置之后的位置以固定方向进行。
数据可以在逐个ECC块的基础上记录在信息记录媒体中，ECC块可以包括多个扇区，且可以在逐个ECC块的基础上进行在信息记录区域中对未分配区域的搜索。
指针可以指出包括新文件被记录在其中的区域的末端位置的ECC块的末端位置。
步骤(e)可以包括在记录在信息记录媒体中的文件中搜索具有最新文件创建时间或修改时间的文件做为新文件。
步骤(e)可以包括在记录在信息记录媒体中的文件中搜索被赋予了最大ID号的文件做为新文件。
步骤(e)可以包括在记录在特定目录中的文件中搜索最近记录在信息记录媒体中的文件做为新文件。
步骤(e)可以包括搜索索引文件来做为新文件，在其中该索引文件被用于管理关于记录在信息记录媒体中的文件列表的信息。
该记录方法可以进一步包括如下步骤：(g)，当记录在信息记录媒体中的数据被删除或当信息记录媒体被格式化时更新索引文件；和(h)把更新了的索引文件记录到步骤(c)中分配的区域中。
该记录方法可以进一步包括如下步骤：(i)产生指出信息记录区域中随机位置的指针。步骤(a)中在信息记录区域中对未分配区域的搜索可以从跟随由该指针指出的位置之后的位置以固定方向进行。
步骤(a)中在信息记录区域中对未分配区域的搜索可以从信息记录区域的开端以固定方向进行。
本发明的记录装置用于把数据记录到信息记录媒体中，在该信息记录媒体中，重写到相同区域的数据的次数受限。该记录装置包括：持有部件，用于在信息记录区域中进行对未分配区域的搜索，并在存储器中保持用于标识由搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息；确定部件，用于确定在由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中是否存在满足记录请求的未分配区域；和记录部件，用于当满足记录请求的未分配区域在由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中存在时，把该未分配区域分配为用于记录数据的区域并把数据记录到该被分配的区域中。从而，上述目标得以实现。
当在由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中不存在满足记录请求的未分配区域时，持有部件可以在信息记录区域进行对未分配区域的搜索，并在存储器中保持用于标识由搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息。
在本发明的记录方法中，直到全部上次对未分配区域的搜索所发现的至少一个未分配区域都被使用时才进行对未分配区域的新搜索。因此，因避免在数据已从中删除的区域中重写数据而避免了在特定区域中重写的集中。另外，通过从跟随包含了数据在其中被记录的区域的末端位置的ECC块的末端位置之后的扇区，在逐个ECC块的基础上进行对未分配区域的搜索，防止在其中使用ECC块记录了数据的信息记录媒体中，对包含了在其中数据被记录的区域的末端位置的ECC块的重写。
进一步的，通过搜索新文件和产生指示位置的指针，从该位置开始对未分配区域进行搜索，基于诸如文件管理信息或类似的信息，即使在现有的没有定义用于记录指示对未分配区域的搜索开始位置的特殊地址的数据结构的标准文件系统中，实现顺序记录方法也是可能的。另外，当数据记录和删除被执行很多次，使用随机数产生表示在信息记录媒体中指出随机位置的指针，且对未分配区域的搜索从跟随由该指针所指出的位置之后的位置开始。在这种情况下，即使在现有的用于记录指示对未分配区域的搜索开始位置的特定地址的数据结构的标准文件系统中，避免在特定区域中密集的数据记录和删除也是可能的。具体来说，当诸如音频数据或视频数据的数量巨大的数据被记录时，避免扇区的重写疲劳是可能的，且减少支持缺陷管理的盘片的驱动器的缺陷管理机制的工作也是可能的。
附图简要说明
图1是解释了依照本发明的记录方法的概要的图表。
图2是解释了本发明的记录方法和传统记录方法区别的图表。
图3是展示了当数据被记录在四个连续ECC块(Ei，Ei+1，Ei+2，Ei+3)中时的记录方法的图表。
图4是展示了依照本发明的记录方法的步骤的流程图。
图5展示了依照本发明的信息记录/再现装置的示例性配置。
图6展示了记录在信息记录媒体上的文件的示例性结构。
图7展示了格式符合标准ISO/IEC13346的图6的文件结构的数据结构。
图8是解释了一种记录方法的图表，在其中指出不是文件记录的末端位置的位置的指针被产生且使用该指针将数据记录在信息记录媒体上。
图9是解释了使用索引文件的记录方法的图表。
图10是展示了典型闪存卡内部结构的图表。
图11是展示了逻辑空间和包括提供给系统控制部件501的闪存卡的物理块的物理空间之间的对应关系的图表。
图12是展示了当诸如视频数据的大量数据被记录在闪存卡时，闪存卡的逻辑空间和物理空间之间的对应关系的图表。
图13是展示了关于闪存卡的本发明的记录方法和传统记录方法之间的区别的图表。
图14是解释传统记录方法原理的图表。
本发明最佳实施例
在下文中，本发明将以图例的方式参照附图进行说明。
(例1)
图1是解释了依照本发明的记录方法的概要的图表。该记录方法能用于在信息记录媒体(例如，光盘，等等)上的信息记录区域中记录数据。
在图1中所示的例子中，简单起见，信息记录区域被划分为六个区域(区域A1到A6)。区域A1到A6每个包括至少一个扇区。扇区号在图1中从左至右增加。假设在信息记录媒体上一个扇区一个扇区地管理数据。
图1的部分(a)展示了没有数据被记录在该信息记录区域时信息记录媒体的状态。在这个状态中，区域A1到A6全是未分配区域。对未分配区域的搜索从预设位置(例如，信息记录区域的开端)以固定方向(例如，从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向)进行。结果，发现各区域A1到A6为未分配区域。用于把区域A1到A6标识为未分配区域的未分配区域标识信息(例如，对区域A1到A 6的标识列表)被保持在存储器中(未示出)。未示出在用于将数据记录到信息记录媒体上的记录装置(未示出)中，可使用任何类型的存储器作为这种存储器。需要注意的是，对未分配区域的搜索使用具有在诸如UDF或类似的文件系统中使用的文件结构的数据来进行(下面将进行详细说明)。
图1的部分(b)展示了未分配区域A1到A 6每个被分配为记录数据的区域且数据以从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的顺序被记录到每个区域时信息记录媒体的状态。在图1中，数据由Di(i＝1，2，3，...)表示，其中下标标识标识被记录数据从离现在最远到最近的序数位置。
图1的部分(c)展示了其中数据D1和D2被从图1的部分(b)的状态中删除的信息记录媒体的状态。假设这个状态接收记录请求“记录数据D7和D8”。在此情形中，因为没有剩余的由存储在存储器中的未分配区域标识信息所标识的未分配区域，对未分配区域的搜索从预设位置(例如，信息记录区域的开端)以固定方向(例如，从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向)进行。结果，区域A1和A2被发现是未分配区域。标识区域A1和A2为未分配区域的未分配区域标识信息(例如，区域A1和A2的标识列表)被保持在存储器中。应该注意的是，因为数据被做为文件管理，通过从对应目录删除文件而执行数据删除。例如，这样的删除操作不是在数据曾被记录的区域中记录空数据(null data)。
图1的部分(d)展示了未分配区域A1和A2被分配为记录数据的区域且数据D7和D8被分别记录在分配了的区域A1和A2时信息记录媒体的状态。
图1的部分(e)展示了数据D7，D3和D5被从图1的部分(d)的状态中删除时信息记录媒体的状态。依照用户指令执行数据的删除。
图1的部分(f)展示了被加载到另一个记录装置的信息记录媒体。在此情形中，对未分配区域的搜索从预设位置(例如，跟随记录有最新文件数据D8的区域A2之后的区域A3的开端处)以固定方向(例如，从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向)进行。结果，发现区域A3和A5是未分配区域。用于指定被发现是未分配区域的区域A3和A5的未分配区域标识信息(例如，区域A3和A5的标识的列表)被保持在存储器中(未示出)。在信息记录媒体被最新加载在其中的记录装置(未示出)中，可使用任何类型的存储器作为这种存储器。
图1的部分(g)展示了未分配区域A3被分配为用于记录数据的区域且数据D9被记录在已分配区域A3，且随后数据D4被删除时的信息记录媒体的状态。
图1的部分(h)展示了未分配区域A5被分配为用于记录数据的区域且数据D10被记录在已分配区域A5中时的信息记录媒体的状态。在本发明的记录方法中，数据D10没有被记录在数据D4已被从中删除的区域A4中。依照本发明的记录方法，一旦未分配区域标识信息已经被保持在存储器中，由未分配区域标识信息指定的未分配区域会被使用，直到该未分配区域标识信息中的所有未分配区域都被使用为止。结果，当在对未分配区域的搜索执行之后删除数据时，由该搜索发现的未分配区域以比通过数据删除所产生的未分配区域更高的优先级被用于记录数据。
图1的部分(i)展示了当在图1的部分(f)的搜索中被发现的未分配区域A3和A5已经被使用，且未分配区域不足时，信息记录媒体的状态。在此情况下，对未分配区域的搜索从预设位置(例如，信息记录区域的开端)以固定方向(例如，从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向)进行。结果，发现区域A1和A4是未分配的区域。用于标识被发现是未分配区域的区域A1和A4的未分配区域标识信息(例如，区域A1和A4的标识的列表)被保持在存储器中。
图1的部分(j)展示了未分配区域A1被分配为用于记录数据的区域且数据D11被记录在已分配区域A1中时信息记录媒体的状态。
图2是解释本发明的记录方法和传统记录方法的区别的图表。图2的部分(a)至部分(c)展示了本发明的记录方法。图2的部分(d)至(f)展示了传统记录方法。
图2的部分(a)展示了被加载到记录装置中时的信息记录媒体的状态。数据D8，D4，和D6被分别记录在区域A1，A2，和A3。数据D8是最新的文件。因而，从跟随最新文件已被记录其中的区域A1之后的区域A2的开始处执行对未分配区域的搜索。结果，发现区域A4，A5和A6是未分配区域。
图2的部分(b)展示了数据文件D4和D6被从图2的部分(a)的状态中删除时的信息记录媒体的状态。
图2的部分(c)展示了未分配区域A4，A5和A6被分配为记录数据的区域，且数据D9，D10和D11被分别记录在已分配区域A4，A5和A6中时信息记录媒体的状态。
另一方面，在传统记录方法中，被加载到记录装置中的信息记录媒体的状态(图2的部分(d))与图2的部分(a)中所示的相同。然而，因为对未分配区域的搜索在数据记录前立刻被执行，数据D4和D6已经从其中被删除的区域A2和A3被标识为未分配区域(图2的部分(e))。结果，数据D9，D10和D11被分别记录在区域A2，A3和A4中(图2的部分(f))。
在本发明的记录方法中，数据被记录在区域中而避免记录在数据已经从中被删除的区域中。相反，在传统记录方法中，数据被记录在数据从其中被删除的区域中。
在本发明的记录方法中，对未分配区域的新搜索在当上次搜索所发现的未分配区域中没有剩余时被执行。当在对未分配区域的搜索已经执行完之后删除数据时，搜索所发现的未分配区域以比由数据删除所产生的未分配区域更高的优先级被用于记录数据。从而，数据能被记录在区域中而避免被记录在数据已被从中删除的区域中。结果，能减小对相同区域的重写次数。
本发明的记录方法的思想基于传统记录方法的思想，但是与传统记录方法不同的是，直到所有已由上次搜索发现的未分配区域被耗尽之前，不执行新的对未分配区域的搜索。从而，本发明提供了一种新颖的记录方法。
做为另一种选择，数据从其中被删除的区域的位置可以被保持，且数据从中被删除的区域直到信息记录媒体的信息记录区域中的所有未分配区域都被使用之前不会被使用。通过这样的记录方法，可以获得与上述记录方法相同的效果。
接着，将说明一种记录方法，其中在逐个ECC块的基础上记录数据，其中每个ECC块包括多个扇区。在光盘DVD的例子中，ECC块包括16扇区，它们中的每一个被给予ECC(Error Correction Code，纠错码)。在逐个ECC块的基础上记录数据，随着光盘的密度和容量增加，ECC块中扇区数也趋于增加。
考虑ECC块是重要的，因为在DVD盘的情况中，以逐个扇区的方式记录和以逐个ECC块的方式记录到ECC块的情形中，重写数分别是16和1。
图3是展示了当数据被记录在四个连续ECC块(Ei，Ei+1，Ei+2，Ei+3)中时的记录方法。
图3的部分(a)和(b)展示了当数据通过本发明的记录方法被记录在其上的信息记录媒体的状态。图3的部分(c)和(d)展示了当数据通过传统记录方法被记录在其上的信息记录媒体的状态。
如图3的部分(a)中所示，数据D8的最后部分被记录在ECC块Ei和ECC块Ei+1的一部分中。在此情况下，本发明的记录方法产生指示包含新文件数据D8已被记录在其中的区域的末端部分的ECC块Ei+1的末端位置(也就是说，ECC块Ei+1的最后扇区的位置)的指针。如在图3的部分(b)中所示，在本发明的记录方法中，对未分配区域的搜索从跟随该指针所指出的位置之后的扇区进行。结果，数据D9被记录在从ECC块Ei+2的开端处开始的区域中。
如在图3的部分(c)中所示，数据D8的最后部分被记录在ECC块Ei和ECC块Ei+1的一部分中。在此情况中，传统记录方法产生指出新文件数据D8已被记录在其中的区域的末端位置的指针。如图3的部分(d)中所示，在传统记录方法中，从跟随由指针指出的位置之后的扇区进行对未分配区域的搜索。其后，为了把新数据D9记录到由搜索发现的未分配区域中，记录在ECC块Ei+1中的数据D8被读出；从数据D8末端的数据和数据D9开始处的数据产生新的ECC块；且新产生的ECC块被记录为ECC块Ei+1。因此，对于在其中数据已被记录的ECC块Ei+1，发生重写操作。
从而，在本发明的记录方法中，对未分配区域的搜索从跟随包含数据最近被写入其中的区域的末端位置的ECC块之后的扇区开始(也就是说，对未分配区域的搜索从ECC块间的边界开始)。因此，可防止在包含数据已被记录其中的区域的末尾位置的ECC块中发生重写操作。此外，在本发明的记录方法中，通过在逐个ECC块的基础上搜索未分配区域，可防止在包含了存储数据的连续区域的开始或结束的ECC块中发生重写操作。
图4是展示本发明记录方法的步骤的流程图。
在记录数据前，搜索新文件以便产生指出对未分配区域开始搜索的位置的指针(步骤S1)。应该指出的是，在此使用的术语”新文件”表示最近被记录在信息记录媒体上的文件。
接着，基于新文件数据被记录其中的区域的末端位置产生指示位置的指针(步骤S2)。例如，在数据在逐个ECC块的基础上被记录其中的信息记录媒体的情况下，产生指出包含新文件数据已被记录其中的区域的末端位置的ECC块的末端位置的数据指针。
接着，以固定方向从跟随由指针指出的位置之后的位置进行对未分配区域的搜索。在此情况下，固定方向是从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向。用于指定由搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息被保持在存储器中(未示出)(步骤S3)。
接着，确定由未分配区域标识信息所标识的所述至少一个未分配区域是否是不充分的(步骤S4)。当步骤S4的确定结果为“是”，处理转到步骤S2。当步骤S4的确定结果为“否”，处理转到步骤S5。例如，当接收到记录请求“记录新数据Di”时，确定在由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中是否剩余满足记录请求的未使用的未分配区域。当不剩余未使用的未分配区域时(也就是说，所有由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域都已经被使用)，处理转到步骤S2。当剩余未使用的未分配区域时，处理转到步骤S5。
接着，未分配区域被分配为用于记录新数据Di的区域，且新数据Di被记录到分配区域中(步骤S5)。
在记录数据后，如果接收到弹出信息记录媒体的指令，则停止处理。否则，处理继续并且转到步骤S4(步骤S6)。
应该注意的是，尽管流程图指向记录方法，不过，在该记录方法中可执行文件删除和文件读取。
应该注意的是，对未分配区域的搜索开始的位置不局限于跟随由指针指出的位置之后的位置。对未分配区域的搜索开始的位置可以是信息记录区域中的任何位置。例如，对未分配区域的搜索开始的位置可以是信息记录区域中的固定位置(例如，信息记录区域的开始)。在此情况中，不必要产生指针，且因而，能省略步骤S1和S2。
进一步的，对未分配区域进行搜索的方向不局限于从具有小扇区号的扇区到具有大扇区号的扇区的方向。对未分配区域进行搜索的方向可以是任何方向，只要它是固定方向。例如，对未分配区域进行搜索的方向可以是从具有大扇区号的扇区到具有小扇区号的扇区的方向。
图5展示了依照本发明的信息记录/再现装置的示例性配置。
信息记录/再现装置包括系统控制部件501，光盘驱动器503，输入部件504(例如，鼠标，遥控器，等等)，用于数码化编码AV数据的编码器505，以及用于把已编码的数据转换为视频/音频信号的解码器506。这些组件通过I/O总线502相互连接。
系统控制部件501包括：文件管理信息存储器521，用于保持从光盘读出的文件管理信息；未分配区域存储器522，用于保持未分配区域相关信息(例如，用于标识由对未分配区域的搜索发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息)；记录缓冲存储器523，用于临时存储要被记录到光盘上的数据；再现缓冲存储器524，用于临时保持从光盘读出的数据；文件搜索部件511，用于使用记录在文件管理信息存储器521中的信息搜索新文件以便产生指针做为开始搜索未分配区域的位置信息；指针产生部件512；未分配区域搜索部件513，用于从跟随由指针指出的位置之后的位置使用存储在未分配区域存储器522中的信息进行对未分配区域的搜索；不充分确定部件514，用于确定由未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域是否是不充分的；数据记录部件515，用于把记录缓冲存储器523中的数据记录到光盘上；和数据再现部件516，用于把数据从光盘读出到再现缓冲存储器524上。
图4中所示的记录方法的步骤由系统控制部件501执行。例如，图4的步骤S1由文件搜索部件511执行，图4的步骤S2由指针产生部件512执行，图4的步骤S3由未分配区域搜索部件513执行(未分配区域标识信息保持在未分配区域存储器522)中，图4的步骤S4由不充分确定部件514执行，且图4的步骤S5由数据记录部件515执行。系统控制部件501可以由例如包括控制程序，计算存储器的微处理器等实现。
视频/音频信号从诸如TV等的调谐器531输入编码器505中。由解码器506转换的信号可以由TV532再现。
下文中，将说明搜索新文件的方法。
图6展示了记录在信息记录媒体上的文件的示例性结构，其中椭圆表示目录，矩形表示文件。
在图6的例子中，五个文件被记录在Video目录中。具有扩展名.MPG的文件是以MPEG格式压缩的实时文件。具有扩展名.IFO的文件是控制文件，诸如实时文件等的再现时间信息等控制信息被记录在其中。控制文件可以存储指出记录在实时文件中的视频和/或音频数据的再现工作的顺序的编辑信息。具有扩展名.IDX的文件是用于管理指出记录在Video目录中的文件列表的信息的索引文件。索引文件包含指出记录在Video目录中的文件的文件名和属性的信息。具体的诸如视频记录或类似的应用，通过首先读出索引文件能获得要被处理的文件的列表和它们的属性信息。
在图6的例子中，四个文件被记录在Archive目录中。记录在Archive文件夹中的文件是平常的文件。例如，具有扩展名.DOC的文件是文档文件。
由UDF格式化的卷结构和文件结构基于标准ISO/IEC13346。
图7展示了格式符合标准ISO/IEC13346的图6文件结构的数据结构。在图7中，FE表示文件条目。FID表示文件标识描述符。
卷结构701用于记录用于逻辑处理信息记录媒体的卷管理信息。卷结构701具有指出在卷空间中提供的信息记录区域(例如，分区)中未分配区域的空间位图704的定位信息，和用于管理root目录的文件组描述符(file set descriptior)的定位信息。然而，为了简略起见，文件组描述符未在图7中画出。
空间位图704以位形式表现出每个扇区是否被分配来记录预设数据。对未分配区域的搜索通过搜索空间位图704来进行。应该注意的是，如果空间位图没有被记录，对未分配区域的搜索能通过搜索所有指出记录在光盘上的文件位置的信息来进行。
为每个记录在目录中的文件或为每个目录注册文件标识描述符。文件标识描述符包含文件名或目录名和相应文件条目的位置信息。文件或目录数据的记录位置或者属性信息(例如，它的修改时间或创建时间，等等)被记录为文件条目。
root目录703由文件条目702管理。使用root目录703中的文件标识描述符管理Video目录或Archive目录的文件条目的位置信息。Video目录的位置信息由文件条目711管理。Archive目录的位置信息由文件条目721管理。
具有指出文件的记录位置信息的VIDEO.IDX，由文件条目713管理。文件条目713由Video目录712中的文件标识描述符管理。同样地，文件条目714，715，716和717由Video目录712中各个文件标识描述符管理。
注册在Archive目录中的文件的文件条目723到726由目录722中各个文件标识描述符管理。
从而，通过记录文件条目和目录而把它们彼此联系起来，可管理图6的文件结构。应该注意的是，如果记录在目录中的文件标识描述符的数量小，则文件条目被记录在扇区中且该目录可以被记录在扇区。
对记录在信息记录媒体中的新文件的搜索是通过跟踪所有文件条目和目录、找到具有最新文件修改时间的文件条目来完成的。从而，通过利用文件条目和目录，具有最新文件修改时间的文件能被当作新文件。通过利用文件管理信息，不必把指针记录到信息记录媒体中，且使用没有任何存储指针的空间的标准文件系统来实现顺序记录方法是可能的。应该注意的是，替代文件修改时间，可使用文件创建时间作为用于确定文件是否是新文件的信息。在此情况中，文件搜索时具有最新文件创建时间的文件是新文件。做为另一种选择，如果每次新产生文件时分配给文件的唯一ID号(ID信息)增加，文件搜索时具有分配给其最大ID号(ID信息)的文件是新文件。
接着，将对当因为有大量文件记录在信息记录媒体上而难于搜索所有文件的文件条目时搜索新文件的方法进行说明。
在UDF格式的情况下，文件唯一的ID被记录在文件标识描述符中和文件条目中。在对新文件的搜索中，由具有最大唯一ID的文件标识描述符管理的文件通过只跟踪目录而不跟踪每个文件的文件条目而被搜索，且由文件的记录位置信息产生指针。在此搜索方法中，即使文件的数量增加，也会使搜索范围减小。从而，搜索新文件所需的时间减少。例如，在图7的例子中，可通过跟踪Video目录712和Archive目录722而代替跟踪所有文件条目，来搜索新文件。
当目录的数量增加以至搜索目录需要一段长时间的时候，可以通过搜索指定目录中的文件而产生指针。例如，因为MPEG文件通常很大，预定搜索记录MPEG文件的目录。在此情况下，通过只搜索预设目录下的文件，新文件能被高速的搜索到。在图7的例子中，Video目录可以被预设为要在其中搜索新文件的目录。
在UDF格式中，定义了使用表格管理所有文件的唯一ID的唯一ID映射数据流。该数据流可以由文件组描述符跟踪。当数据流被记录时，可获得由注册在数据流中具有最大唯一ID的条目所指出的文件的文件条目，且可以从由该文件条目指出的文件的记录位置产生指针。依照此方法，不跟踪文件和目录产生指针是可能的。
接着，将对一种记录方法进行说明，在其中，产生指出不是文件记录末端位置的位置的指针，且使用该指针将数据记录在信息记录媒体上。这是因为如果记录在信息记录媒体上的视频数据的随机删除的次数巨大，通过从信息记录区域上的随机位置执行对未分配区域的搜索，与在顺序记录方法中当对未分配区域的搜索的指针被保持在信息记录媒体上时相比，在特定区域中重写次数要少很多。
特别的，假设在图1中所述的记录方法中，图1的部分(a)的信息记录区域还没有被使用。在此情况下，图1的部分(j)的状态，在区域A1，A2，A3，A4，A5和A6中的数据的记录次数分别是3，2，2，1，2和1。因为数据D1和D7被记录在其中(后来被用户指令删除)，在区域A1中的记录次数比其他区域中的更大。从而，尽管顺序记录，如果文件记录的次数和文件删除的次数增加，则在区域之间记录的次数不同。
图8是解释了一种记录方法，在其中产生指出不是文件记录的末端位置的位置的指针，且使用该指针将数据记录在信息记录媒体上的图表。
图8的部分(a)展示了当图1的部分(h)的状态中的信息记录媒体被加载到另一个记录装置时，执行的对未分配区域的搜索。在此情况下，对未分配区域的搜索不从区域A5的末端或信息记录区域的开始处开始，而产生指出信息记录区域中任何位置的指针，且使用该指针对未分配区域进行搜索。在此，“任何位置”表示每次指针被产生时被随机确定的与上次位置不同的位置。
在图8的部分(a)的例子中，产生指出区域A3的末端的指针。图8的部分(b)展示了数据D11被记录在已经被随机确定的未分配区域A4中的信息记录媒体。在图8的部分(b)的状态中，区域A1，A2，A3，A4，A5和A6中的记录次数分别是2，2，2，2，2和1。在此情况下，区域A1中的数据记录次数被减少，以便数据记录的次数能分布于整个信息记录区域中。
应该注意的是，用于对未分配区域进行搜索的指针可以使用其种子为当前时间等的随机数来产生。
应该注意的是，用于对未分配区域进行搜索的指针的产生时间不局限于信息记录媒体被加载时的时间。也可以在文件被新产生时产生指针。
接着，将对依照本发明使用索引文件的记录方法进行说明。索引文件用于管理关于处理特定应用的文件列表的信息，诸如视频记录器等。当应用记录，编辑或删除视频剪辑(video clip)时，索引文件被更新。
例如，通过后面的方式，信息记录媒体被用于摄像机记录器。由摄像机记录器取得的视频数据被记录在信息记录媒体上。返回到办公室或家中后，记录在信息记录媒体上的视频数据被复制(dub)到其他媒体上且视频数据随后被从信息记录媒体上删除。信息记录媒体被加载回摄像机记录器以便取得其他视频。
图9解释了上述应用中信息记录媒体上数据记录区域如何改变。
如在图9的部分(a)中所示，视频数据和其管理数据被记录在逻辑格式化的信息记录媒体中，在其中视频数据D1，它的控制数据D2，视频数据D3，它的控制数据D4和索引文件D5被依此顺序记录在信息记录媒体上。如参照图6所述该数据是文件数据。特别的，视频数据D1和D3分别是文件数据1001.MPG和1002.MPG。控制数据D2和D4分别是文件数据1001.IFO和1002.IFO。
图9的部分(b)展示了视频数据和其控制数据被复制到其他媒体上且随后所有数据被删除。管理记录在Video目录中的文件列表的索引文件VIDEO.IDX被更新。更新后的索引文件被记录在信息记录媒体上的预设区域中。该预设区域是由对未分配区域的搜索发现并被分配为数据记录的区域。
当具有更新后的索引文件的信息记录媒体被加载到摄像机记录器中时，更新后的索引文件是最新的文件。因此，更新后的索引文件被搜索为新文件，且产生出指出基于新文件的记录区域末端位置的位置的指针。结果，对未分配区域的搜索能从跟随在更新后的索引文件被记录其中的区域的末端位置之后的位置开始。在此，记录索引文件的目录名是预设的(例如，目录名“VIDEO”)。索引文件名也是预设的(例如，扩展名“.IDX”)。因此，通过跟踪文件系统的目录树，索引文件能被轻松的找到。在诸如记录在信息记录媒体上的视频数据被删除且该信息记录媒体被重用的应用中，在相关数据被复制到其他媒体且索引文件被更新并被记录后，所有数据被从信息记录媒体上删除，从而可继续顺序方法，同时保持信息记录区中各区域记录次数均匀。
做为另一种选择，例如，信息记录媒体以随后的方式被用于摄像机记录器。由摄像机记录器取得的视频数据被记录在信息记录媒体上。返回到办公室或家中后，记录在信息记录媒体上的视频数据被复制到其他媒体上，且信息记录媒体随后被格式化。同样在此情形中，如在图9的部分(b)中所示，更新后的索引文件可以被记录在信息记录媒体上的预设区域中。因此，数据能记录在信息记录媒体上而避免被记录在数据已被从中删除的区域。
本发明的上述在诸如音频数据或视频数据的大量数据的记录中避免重写集中的记录方法，被称作循环记录方法。
应该注意的是，可采用闪存取代光盘驱动器503。例如，诸如SD卡等的闪存具有比标准SRAM存储器更小的重写允许次数。本发明的记录方法能被应用于此种记录媒体。
图10展示了标准闪存卡的内部结构。闪存卡550能通过诸如USB，CardBus等连接到系统控制部件501(图5)的I/O总线502(图5)。闪存卡550包括由CPU(例如，微电脑等等)实现的控制器551和存储器单元552。存储器单元552包括多个物理块。存储器单元552中的数据记录和再现以物理块为单位进行。
图11展示了提供给系统控制部件501(图5)的闪存卡的逻辑空间和包括物理块的物理空间之间的对应关系。逻辑块号(LBN)被分配给逻辑空间。物理块号(PBN)被分配给物理空间中的各个物理块。在此，逻辑块的大小与物理块的大小相同。物理块和逻辑块的对应关系信息由控制器551管理。逻辑空间的大小被预设为小于物理空间的大小。附加块的大小是物理空间的共享大小(spare size)。控制器551被设计为使未使用的已删除块中的最佳块能被分配为逻辑块。例如，当系统控制部件501三次命令将数据记录在逻辑块LBa中时，控制器551首先把物理块PBa分配为逻辑块LBa并在其中记录数据，随后，把物理块PBb分配为逻辑块LBa且在其中记录数据，最后把物理块PBc分配为逻辑块LBa并在其中记录数据。从而，能不在相同块中记录数据而执行三次数据记录。这能通过提供具有比逻辑块尺寸更大尺寸的附加块而做到。
图12展示了当诸如视频数据的大量数据被记录在闪存卡时闪存卡的逻辑空间和物理空间之间的对应关系。例如，闪存卡的存储器单元的大小为146MBx7，且要记录的视频数据的大小和附加块的大小都是146MB。为了简略起见，逻辑块的大小和物理块的大小都是146MB。当数据D1到D6被顺序记录时，物理块PB1，PB3，PB2，PB4，PB5和PB6分别与逻辑块LB1，LB2，LB3，LB4，LB5和LB6关联。物理块PB7未使用，其是可记录的已删除块。当要被记录的数据的大小几乎与附加块的大小相同时，有数量比较小的物理块的选择其可由控制器551分配。
图13展示了关于闪存卡的本发明的记录方法和传统记录方法的区别。图13的部分(a)，(b)和(c)展示了传统记录方法。图13的部分(d)，(e)和(f)展示了本发明的记录方法。
图13的部分(a)展示了将数据D7记录到逻辑块LB1的命令被发给图12的闪存卡时闪存卡的状态。因为物理块PB7未使用，控制器551把物理块PB7分配为逻辑块LB1，且把数据记录在物理块PB7中。物理块PB1在数据记录前被分配为逻辑块LB1。因而，在数据记录后，控制器551把物理块PB1做为已删除块管理。
图13的部分(b)展示了将数据D8记录到逻辑块LB1的命令发送给图13的部分(a)的闪存卡时闪存卡的状态。数据被记录在未使用的物理块PB1中。物理块PB1被分配为逻辑块LB1。物理块PB7被控制器551做为已删除块管理。
图13的部分(c)展示了将数据D9记录到逻辑块LB1中的命令发送给图13的部分(b)的闪存卡时闪存卡的状态。数据D9被记录到已删除的物理块PB7中。物理块PB7被分配为逻辑块LB1，且物理块PB1被控制器551做为已删除块管理。
从而，如果控制系统命令向相同的逻辑块中记录，控制器551只能把未使用的物理块分配为记录区域，因而数据不可避免地被交替记录在物理块PB1或PB7中。
现在假设在图13的部分(a)中，在发送记录数据D7的命令前删除数据D1，D2，D3。在此情况中，不知道在物理空间中数据D1，D2和D3被删除。因而，由控制器551管理的物理块和逻辑块之间的对应关系没有改变。这是因为记录在闪存中的数据是由具有文件分配表(FAT)格式的文件系统管理的，因此，数据的删除被记录在FAT中。典型的，在FAT文件系统中，空白区域被从具有更小逻辑块号的区域开始搜索，且新数据被记录在空白区域中。因此，即使空白区域存在于逻辑空间的多个区域中，如图13的部分(a)到(c)中所示，数据已更高的优先被记录在具有更小逻辑块号的区域中。因此，在图示的例子中，数据被交替记录在两个区域中(物理块PB1和PB7)。
图13的部分(d)展示了在逻辑块和物理块的对应关系与图13的部分(a)中所示相同时，数据D1，D2和D3被逻辑地删除且数据D7被记录在图12的闪存卡的逻辑块LB1中时闪存卡的状态。
图13的部分(e)展示了数据D8被记录在图13的部分(d)的闪存卡中的逻辑块LB2中时闪存卡的状态。数据记录在未使用的物理块PB1中。物理块PB1被分配为逻辑块LB2，且物理块PB3被控制器551做为已删除块管理。
图13的部分(f)展示了数据D9被进一步记录在图13的部分(e)的闪存卡中的逻辑块LB3中时闪存卡的状态。数据被记录在已删除的物理块PB3中。物理块PB3被分配为逻辑块LB，且物理块PB2被控制器551做为已删除块管理。
如参照图13的部分(d)到(f)所述，通过使用顺序记录方法，控制器551能把数据记录到物理块PB7，PB1和PB3中，因而数据被顺序记录到不同的区域而避免把数据交替记录在两个区域中。
如上所述，当要被记录的数据的大小远小于附加块的大小时，闪存卡中的控制器把不同的未使用物理块分配为逻辑块，从而充分地避免重写次数引发的问题。然而，当要被记录的数据的大小与附加块的大小相比并非足够小，或者更大时，对闪存中的控制器来说很难避免重写的集中。在此情况下，通过应用顺序记录方法，可减少由于重写疲劳引起的物理块疲劳。
可以很清楚理解的是本发明的记录方法能被应用到包括多个存储器单元的闪存卡或包括多个闪存的PC卡中。
应该注意的是，在闪存中，ECC块通常由块或扇区组成，但是ECC块可以包括多个块或多个扇区。在此情况下，通过从包括新文件被记录其中的区域的末端位置的ECC块的末端处对未分配区域进行搜索，可减小ECC块中的重写次数。
工业应用性
依照本发明，对未分配区域的新搜索直到所有由前次对未分配区域的搜索所发现的至少一个未分配区域都被使用后才被执行。因此，在特定区域中避免重写集中，避免在数据被从中删除的区域中重写数据。依照本发明，即使未分配区域是由删除新文件而新近产生的，直到所有前次发现的未分配区域都被使用时才执行对未分配区域的新搜索。因此，可避免数据重写到文件已经被从中删除的区域中。另外，通过从跟随包括数据被记录其中的区域的末端位置的ECC块的末端位置之后的扇区，在逐个ECC块的基础上执行对未分配区域的搜索，可避免在使用ECC块记录数据的信息记录媒体中，在数据的末端位置处重写ECC块。另外，通过从跟随新文件的记录位置的末端位置之后的扇区执行对未分配区域的搜索，在不具有记录搜索未分配区域开始位置的数据结构的文件系统中，实现该顺序记录方法。另外，通过从信息记录区域中随机位置搜索未分配区域，在数据被向其中频繁记录或从中频繁删除的信息记录媒体中的特定区域上避免重写集中是可能的。
此外，本发明的记录方法能被应用到比硬盘等具有更小重写允许次数的光盘或闪存上，以获得上述效果。因而，本发明做为记录方法，记录装置等都是大有裨益的。

Claims (13)

1.一种记录方法，用于把数据记录到信息记录媒体中，其中数据重写到相同区域的次数受限，该记录方法包括：
在信息记录区域中执行对未分配区域的搜索，且在存储器中对用于标识通过所述搜索而发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息进行保持；
确定在被所述未分配区域标识信息所标识的所述至少一个未分配区域中是否存在满足记录请求的未分配区域；
当在被所述未分配区域标识信息所标识的所述至少一个未分配区域中存在满足记录请求的未分配区域时，分配满足所述记录请求的所述未分配区域作为用于记录数据的至少一个区域并把数据记录到至少一个分配区域中，
搜索记录在所述信息记录区域中的新文件；和
基于其中记录有新文件的的区域的末端位置产生指示位置的第一指针，
其中对所述信息记录区域内未分配区域的搜索从跟随由所述第一指针所指出的位置之后的位置以固定方向进行。
2.如权利要求1所述的记录方法，其中当在由所述未分配区域标识信息所标识的所述至少一个未分配区域中不存在满足记录请求的未分配区域时，返回执行对未分配区域的搜索。
3.如权利要求1所述的记录方法，其中所述数据在逐个ECC块的基础上被记录在所述信息记录媒体中，所述ECC块包括多个扇区，且在所述信息记录区域中在逐个ECC块的基础上对未分配区域进行搜索。
4.如权利要求3所述的记录方法，其中所述指针指出ECC块的末端位置，所述ECC块包括其中记录有新文件的的区域的末端位置。
5.如权利要求1所述的记录方法，其中所述搜索新文件包括在所述至少一个分配区域所记录的文件中搜索具有最新创建时间或修改时间的文件做为新文件。
6.如权利要求1所述的记录方法，其中所述搜索新文件包括在所述至少一个分配区域所记录的文件中搜索具有被分配给该文件以最大ID号的文件做为新文件。
7.如权利要求3所述的记录方法，其中所述搜索新文件包括在记录在特定目录中的文件中搜索最近被记录在所述信息记录媒体中的文件做为新文件。
8.如权利要求1所述的记录方法，其中所述搜索新文件包括搜索索引文件做为新文件，其中所述索引文件被用于管理有关记录在所述至少一个分配区域中的文件至少一部分的列表的信息。
9.如权利要求8所述的记录方法，进一步包括如下步骤：
当记录在所述信息记录媒体中的数据被删除或当所述信息记录媒体被格式化时，更新所述索引文件；和
把更新的索引文件记录到在分配所述至少一个未分配区域并记录所述数据中分配的区域中。
10.如权利要求1所述的记录方法，进一步包括：
产生指出所述信息记录区域中随机位置的第二指针，
其中在所述信息记录区域中对未分配区域的搜索从跟随由所述第二指针指出的位置之后的位置而不是从跟随由所述第一指针指出的位置之后的位置以固定方向进行。
11.如权利要求1所述的记录方法，其中在所述信息记录区域中对未分配区域的搜索从所述信息记录区域的开端以固定方向进行。
12.一种记录装置，用于把数据记录到信息记录媒体中，其中数据重写到相同区域中的次数受限，该记录装置包括：
存储器；
持有部件，用于在信息记录区域中执行对未分配区域的搜索，并在存储器中保持用于标识由所述搜索所发现的至少一个未分配区域的未分配区域标识信息；
确定部件，用于确定在由所述未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中是否存在至少一个满足记录请求的未分配区域；
记录部件，用于当在所述未分配区域标识信息所标识的至少一个未分配区域中存在满足记录请求的未分配区域时，分配满足所述记录请求的所述至少一个未分配区域作为用于记录数据到至少一个分配区域的至少一个区域；
搜索部件，用于搜索记录在至少一个分配区域中的新文件；和
产生部件，用于基于其中记录有新文件的区域的末端位置而产生指示位置的指针，
其中对未分配区域的所述搜索从跟随由所述指针所指出的位置之后的位置以固定方向进行。
13.如权利要求12所述的记录装置，其中当所述未分配区域标识信息所标识的所述至少一个未分配区域中不存在满足记录请求的至少一个未分配区域时，该持有部件在所述信息记录区域执行对未分配区域的搜索，并在所述存储器中保持用于标识被所述搜索所发现的用于标识至少一个未分配区域的未分配区域标识信息。
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