CN1758358B - 组合式dvd/hdd系统的统一控制和存储 - Google Patents

Abstract

一种组合式数字万能光盘(DVD)/硬盘驱动器(HDD)系统控制HDD部件和DVD部件，其包括控制HDD部件和DVD部件操作的DVD/HDD控制模块。易失性存储器与DVD/HDD控制模块通信，并存储与HDD部件和DVD部件操作有关的易失性数据。非易失性存储器与DVD/HDD控制模块通信，并存储与HDD部件和DVD部件的操作有关的永久性数据。

Description

组合式DVD/HDD系统的统一控制和存储

相关申请的交叉参考 

本申请要求2004年9月14日提交的美国临时申请第60/609,889号的优先权。在此以引用方式将上述申请中所公开的全部内容并入本文。 

技术领域

本申请涉及硬盘驱动器(HDD)系统和数字万能光盘系统(DVD)，更具体地是涉及组合式HDD/DVD系统。 

背景技术

永久性数据存储系统包括数字万能光盘系统和硬盘驱动器系统。DVD系统利用光存储数据，而HDD系统利用磁存储数据。在具有DVD和HDD子系统的系统中，一般每个子系统都具有自己的CPU(中央处理器)、外部DRAM(动态随机存取存储器)缓冲器和闪速存储器，用于处理临时数据的存储和控制代码的存储。 

现参考图1，所示的HDD系统10包括HDD PCB(印刷电路板)14。缓冲器18存储与HDD系统10的控制有关的读、写和/或易失性控制数据。缓冲器18通常采用具有低延迟的易失性存储器。例如，可以使用SDRAM(同步动态随机存储器)或者其他类型的低延迟存储器。也可以提供非易失性存储器19(例如闪速存储器)来存储关键数据，例如某种永久性控制代码。 

布置在HDD PCB 14上的处理器22执行与HDD系统10的操作有关的数据和/或控制处理。硬盘控制模块(HDC)26与输入/输出接口24通信，并与主轴/音圈电机(VCM)驱动器或模块30，和/或读/写通道模块34通信。HDC 26协调主轴/VCM驱动器30、读/写通道模块34和处理器22的控制，并协调通过接口24与主机35之间进行的数据输入/输出。 

在写操作期间，读/写通道模块34将要写到读/写装置59上的数据编码。读/写通道模块34可靠地处理写信号，并且可应用例如纠错编码(ECC)、游程长度受限编码(RLL)等。在读操作期间，读/写通道模块34将读/写装置59的模拟读信号输出转换为数字读信号。然后，可利用公知技术对转换后的信号进行检测和解码，以恢复记录在HDD上的数据。 

硬盘驱动器部件(HDDA)50包括一个或多个硬盘驱动器盘片52，盘片52包括存储磁场的磁涂层。盘片52由示意性地示于附图标记54处的主轴电机带动旋转。主轴电机54在读/写操作期间通常以受控的速度旋转硬盘驱动器盘片52。一个或多个读/写臂58相对于盘片52移动，以从硬盘驱动器盘片52读数据，和/或写数据到硬盘驱动器盘片52。主轴/VCM驱动器30控制主轴电机54，而主轴电机54旋转盘片52。主轴/VCM驱动器30也产生定位读/写臂58的控制信号，例如使用音圈致动器、步进电机或者任何其他合适的致动器。 

读/写装置59位于读/写臂58的远端附近。读/写装置59包括一个写元件，例如一个产生磁场的电感器。读/写装置59还包括一个对盘片52上的磁场进行感应的读元件(例如磁阻(MR)元件)。HDDA 50包括对模拟的读/写信号进行放大的前置放大器电路60。当读取数据时，前置放大器电路60放大来自读元件的低电平信号，并且输出放大的信号给读/写通道模块34。当写数据时，产生流过读/写装置59的写元件的写电流。对写电流进行切换可以产生具有正极或负极的磁场。正极或负极被硬盘驱动器盘片52存储，并被用来表示数据。 

HDD系统10中的某些部分可由一个或多个集成电路(IC)或芯片来实现。例如，处理器22和HDC 26可由单个芯片实现。主轴/VCM驱动器30和/或读/写通道模块34也可利用与处理器22、HDC 26一样的芯片和/或其他的芯片实现。或者，在HDD系统10中，除HDDA 50以外的绝大部分均可实现为一个片上系统(SOC)。 

现在参考图2，所示的DVD系统110包括一个DVD PCB 102，其包括一个缓冲器118，该缓冲器118存储与DVD系统110的控制有关的读数据、写数据和/或易失性控制代码。缓冲器118可采用易失性存储器，例如SDRAM和/或其他类型的低延迟存储器。非易失性存储器 119例如闪速存储器也可被用于关键数据，例如关于DVD写格式的数据和/或其他的永久性控制代码。布置在DVD PCB 102上的处理器122执行与DVD系统110的操作有关的数据和/或控制处理。处理器122也可以根据需要执行复制保护的解码，和/或，压缩/解压缩。DVD控制模块126与输入/输出接口124通信，并与主轴/进给电机(FM)驱动器130和/或读/写通道模块134通信。DVD控制模块126协调主轴/FM驱动器、读/写通道模块134和处理器122的控制，以及通过接口124进行的数据输入/输出。 

在写操作期间，读/写通道模块134将要被光读/写(ORW)或光只读(OR)装置写到DVD盘片上的数据编码。读/写通道模块134可靠地处理写信号，并且可应用例如ECC、RLL等等。在读操作期间，读/写通道模块134将ORW或OR装置159的模拟输出转换为数字信号。然后，可采用公知技术对转换后的信号进行检测和解码，以恢复记录在DVD上的数据。 

DVD部件(DVDA)150包括光学地存储数据的DVD盘片152。盘片152由示意性地示于附图标记154处的主轴电机带动旋转。主轴电机154在读/写操作期间以受控和/或可变的速度旋转DVD盘片152。ORW或OR装置159相对于DVD盘片152移动，以从DVD盘片152读数据，和/或写数据到DVD盘片152。ORW或OR装置159典型地包括一个激光器和一个光传感器。 

对于DVD读/写和DVD只读系统，在读操作期间，激光器被引导到DVD的轨道上，该轨道含有平面(land)和凹坑(pit)。光传感器感应由平面/凹坑造成的反射。对于DVD读/写(RW)应用，在写操作期间激光器也可被用于加热DVD盘片上的印模层。如果印模被加热到一个温度，印模就是透明的并且表示一个二进制数字值。如果印模被加热到另一个温度，印模就是不透明的并且表示另一个二进制数字值。 

主轴/FM驱动器130控制主轴电机154，主轴电机154可控地旋转DVD盘片152。主轴/FM驱动器130也产生定位进给电机158的控制信号，例如使用音圈致动器、步进电机或者任何其他合适的致动器。进给电机158一般相对于DVD盘片152径向地移动ORW或OR装置159。激光驱动器161基于读/写通道模块134的输出产生激光驱动信号。 DVDA 150包括一个对模拟读信号进行放大的前置放大器电路160。当读取数据时，前置放大器电路160放大来自ORW或OR装置的低电平信号并且输出放大的信号给读/写通道模块134。 

DVD系统110还包括一个编解码器模块140，其编码和/或解码视频，例如任何MPEG格式的视频。音频和/或视频数字信号处理器和/或模块142和144分别执行音频和/或视频信号处理。 

与HDD系统10一样，DVD系统110中的部件可由一个或多个集成电路(IC)或芯片实现。例如，处理器122和DVD控制模块126可由单个芯片实现。主轴/FM驱动器130和/或读/写通道模块134也可由与处理器122、DVD控制模块126一样的芯片和/或其他的芯片实现。除了DVDA 150以外的大部分DVD系统110可实现为SOC。 

DVD播放器通常仅包括一个DVD播放器，这使DVD的复制困难。为了复制DVD，用户必须将DVD内容复制到计算机的硬盘驱动器。典型地，诸如数字版权管理(DRM)之类的复制保护方案会防止这种复制，尽管在版权法的控制下可以允许某些复制。其部分原因是由于数据是通过DVD系统110解密和/或解码的，因此当它被输出给其他装置时是处于一种未保护的形式。 

发明内容

一种控制HDD部件和DVD部件的组合式DVD/HDD系统，包括一个DVD/HDD控制模块，其控制HDD部件和DVD部件的操作。易失性存储器与所述DVD/HDD控制模块通信，并存储与HDD部件和DVD部件的操作有关的易失性数据。非易失性存储器与所述DVD/HDD控制模块通信，并存储与HDD部件和DVD部件的操作有关的永久性数据。 

根据下文提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得明显。应该理解的是，详细描述和特定示例虽然说明了本发明的优选实施例，但它们仅是用于举例说明的目的，并无意限制本发明的范围。 

附图说明

根据详细描述和所附附图，本发明将得到更加全面的理解，附图 中： 

图1是现有技术硬盘驱动器系统的原理框图； 

图2是现有技术数字万能光盘系统的原理框图； 

图3是根据本发明某些实施例的、组合式DVD/HDD系统的简化原理框图； 

图4A是根据本发明其他实施例的、具有DVD读/写能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图4B是根据本发明其他实施例的、具有DVD只读能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图4C是根据本发明其他实施例的、具有公共接口和DVD只读能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图5A是根据本发明其他实施例的、具有DVD读/写能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图5B是根据本发明其他实施例的、具有DVD只读能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图5C是根据本发明其他实施例的、具有公共接口和DVD只读能力的组合式DVD/HDD系统的原理框图； 

图6说明了根据本发明的某些实施例，将永久性HDD存储器划分成用户可访问部分和隐藏部分； 

图7A是流程图，说明了在HDD中动态分配写缓冲区以支持DVD写操作的方法步骤； 

图7B是流程图，说明了在写操作期间使用HDD缓冲区以减少DVD的功率消耗； 

图8是流程图，说明了在HDD中动态分配读缓冲区以支持DVD读操作的方法步骤； 

图9是说明使用HDD复制DVD的方法步骤的流程图； 

图10是流程图，说明了利用写缓冲区优先级将DVD写数据缓冲到HDD的方法步骤； 

图11是流程图，说明了将顺序存取的DVD文件读取到HDD的方法步骤； 

图12是流程图，说明了将顺序存取的DVD文件分部分地读取到 HDD的方法步骤； 

图13A和图13B是流程图，说明了允许对来自HDD的被复制保护的DVD文件进行N次回放的方法步骤； 

图14A和图14B是流程图，说明了对存储在HDD上的、被复制保护的DVD文件的播放时间进行限制的方法步骤；和 

图15是安装在汽车中的、本发明的组合式DVD/HDD系统的原理框图。 

具体实施方式

对优选实施例的下列描述仅仅是示例性的，从不打算限制本发明的范围、应用或其使用。为了清楚起见，在附图中使用相同的编号来标识类似的元件。本文中所用的术语“模块”是指某种专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或者分组的)和存储器、组合逻辑电路和/或其他提供所述功能的合适组件。 

统一DVD/HDD系统既控制DVD又控制HDD。该DVD/HDD系统减少了总的系统成本，并使功能和性能得到增强。通过使用单个DRAM和闪速存储器用于DVD和HDD数据存储，减少了成本。仅需要单个电源以及外部连接数量的减少，进一步减少了成本。 

此外，统一DVD/HDD系统允许将被复制保护的内容逐位地直接复制到HDD。换句话说，被复制保护的内容能够被复制，而不需要对复制保护方案或者数字版权管理(DRM)进行解密，也不需要操作系统大量参与。换句话说，传统的分离式DVD和HDD系统在输出之前需要DVD对DRM或其他的复制保护进行解码/解密。DRM或其他复制保护可能允许或不允许后续复制到HDD。通过组合所述系统，本发明能够提供具有复制保护或DRM方案内在安全性的额外功能，因为DRM或复制保护仍然保持完整。例如，支持单个DVD驱动器的复制操作，而不需要除去复制保护或DRM。此外，HDD能够作为虚拟的DVD转换器工作。 

现在参考图3，其示出了根据本发明某些实施例的、示例性组合式DVD/HDD系统200的简化原理框图。组合式DVD/HDD系统200包 括一个组合式系统控制模块204，其与非易失性存储器210和易失性存储器212通信，这些存储器已存储了用于DVD和HDD操作的数据。系统控制模块204经由接口214与主机218的接口216通信。在某些实施例中，接口214和216是串行ATA接口、光纤通道(FC)、串联的小型计算机系统接口(SAS)或者其他合适的接口。 

在某些实施例中，组合式DVD/HDD系统能够被连接到分布式通信系统(DCS)220、服务器221和远程内容提供者222。例如，网络装置224被连接到接口214，并被连接到一个通向线缆提供者228的线缆调制解调器226，而线缆提供者228提供了到DCS220的宽带连接。当预定的使用次数或预定的使用时限到期时，用户可连接到内容提供者222，获得额外的使用许可。虽然图中所示为线缆调制解调器和线缆连接，但是无线连接、无线基站、接入点、路由器、DSL调制解调器、DSL提供者、电话调制解调器和接电绳(cord)，和/或其他合适的网络装置可用于提供DCS 220的接入。在某些实施例中，线缆服务提供者228也能够充当内容提供者222。虽然没有示出，但是本领域技术人员能够意识到，下面示出的其他实施例也可以类似的方式连接到远程内容提供者。通过允许远程刷新使用数据，用户能够从视频租借店租借视频或其他内容，并且将原始内容返还租借店。如果用户希望在使用时限到期或者在超过使用次数之后再次查看所述内容，那么用户不需要去租借店，选出该内容，重新装入该内容。相反，用户只需要远程请求额外的使用。 

现在参考图4A、图4B和图4C，其分别示出了根据本发明某些实施例的、示例性的组合式DVD/HDD系统200-1、200-2和200-3的更详细的原理框图。在图4A中，DVD/HDD系统200-1包括DVD/HDD控制模块230-1，其与非易失性存储器210和易失性存储器212通信。组合式处理器234与DVD/HDD控制模块230-1通信，并执行数据和控制处理。 

DVD/HDD控制模块230-1能够按照图中所示的方式实现，或者被实现成独立的DVD和HDD控制模块。虽然示出了独立的读/写通道模块34和134，但是可以使用单个读/写通道模块来执行HDD和DVD读/写操作。此外，虽然分别示出了独立的主轴/VCM和主轴/FM驱动 器30和130，但是也可使用集成的主轴/VCM/FM驱动器。 

在图4A中的实施例中，DVD具有DVD读/写能力。也就是说，读/写通道模块134、激光驱动器161、前置放大器160和光读/写装置159支持DVD读/写操作。但是在图4B中，组合式DVD/HDD系统200-2包括读通道模块235、激光驱动器161、前置放大器160和支持DVD只读操作的光读取(OR)装置236。 

在图4C中，HDD和DVD系统作为独立的集成电路250和252实现，集成电路250和252经由公共接口254与主机218的接口216通信。虽然图4C示出了一个DVD只读实施例，但是也可推导出具有读/写通道模块134和ORW 159的DVD读写实施例。 

图4C中的实施例具有公共接口254，而HDD 50具有一个隐藏部分和一个用户可访问部分。在某些实施例中，具有复制保护的DVD内容被存储在HDD的隐藏部分。在某些实施例中，使用数据，例如到期日期和/或时间、允许的使用次数等等，也被存储在隐藏部分和/或与DVD/HDD和/或HDD控制模块关联的存储器中。当使用数据指示允许的使用用完时，HDD上的DVD内容就被自动删除。 

现在参考图5A、图5B和图5C，其分别示出了根据本发明其他实施例的、示例性的组合式DVD/HDD系统200-4、200-5和200-6的原理框图。在图5A所示的实施例中，信号处理器260执行MPEG或其他类似的压缩编码和解码、音频信号处理、视频信号处理，并提供与电视机(TV)264的接口。该接口也执行编码和/或格式化，例如用于国家电视制式委员会制式(NTSC)、逐行倒相制式(PAL)、SCART和/或其他格式。 

在图5A的实施例中，DVD支持DVD读/写操作。但是在图5B的实施例中，DVD支持只读操作。在图5C中，HDD和DVD系统被作为独立的集成电路270和272实现，集成电路270和272经由公共接口274与TV 264通信。虽然图5C示出了一个DVD读写实施例，但是也可推导出DVD只读实施例。图5C中的实施例具有公共接口254和隐藏的HDD区域和用户可访问的HDD区域，如上所述。 

现在参考图6，其显示了根据某些实施例将HDD的非易失性存储器300划分成用户可访问区域和隐藏区域。非易失性存储器300，即 HDD，被分配成用户可访问的第一部分304和用户不可访问的(即隐藏的)第二部分308。根据本发明的某些实施例，以下面的一种或多种方式来使用第二隐藏部分308。 

例如，将与写策略310(例如CD-RW、CD+RW、DVD-RW、DVD+RW)以及其他当前或未来用于写DVD的格式有关的数据存储在隐藏部分308中。此外，隐藏部分308被用于提供静态或动态写缓冲区314，用以支持DVD写操作。该隐藏部分被用于提供静态或动态读缓冲区316，用以支持DVD读操作。隐藏部分308被用于临时存储待复制的DVD内容(包括隐藏数据)，而不需要避开DVD的复制保护。此外，HDD的隐藏部分308被用于提供虚拟的DVD传送盘(carousel)。换句话说，多个DVD可被复制到HDD，并且在以后的日期回放。0个、一个或多个这些特征和功能可被并入到组合式DVD/HDD系统。 

现在参考图7A，所示的流程图说明了动态分配HDD中的写缓冲区以支持DVD操作的方法步骤。控制从步骤350开始。在步骤354，写缓冲区大小(W_Buf_size)被设成等于最小尺寸(min.)。在步骤358，启动移动窗口。在步骤362，控制确定DVD是否阻塞(stall)。如果步骤362为真，那么控制在步骤366设定阻塞事件(SE)。 

如果步骤362为假或者在步骤366之后，控制继续到步骤370并且确定在移动窗口期间，阻塞事件的数量是否大于等于最大域值(SE-Max)。如果步骤370为真，那么在步骤374中控制确定写缓冲区的大小是否等于写缓冲区的最大尺寸(Buf_max)。如果步骤374为真，控制返回到步骤362。如果步骤374为假，那么控制在步骤378增加写缓冲区的尺寸，并且返回到步骤362。如果步骤370为假，那么控制在步骤380中确定在移动窗口期间，阻塞事件的次数是否小于等于阻塞事件的最少数目(SE_Min)。如果步骤380为假，控制返回步骤362。如果步骤380为真，那么控制继续到步骤384，并且确定写缓冲区的大小是否等于写缓冲区的最小尺寸(W_Buf_min)。如果步骤384为真，控制返回步骤362。如果步骤384为假，控制在步骤388减小写缓冲区的尺寸，并且返回步骤362。 

DVD数据也能够被缓冲到DRAM(传统方法)和作为二级缓冲区的HDD中。这对于DVD写操作特别重要。在DVD写操作期间的任 何中断均会导致DVD盘中的数据丢失。通过使用HDD作为二级缓冲区，缓冲区的尺寸能够增加，超过低价值的DRAM缓冲区的尺寸。因此仅当该缓冲区被填充到HDD中时，才能够执行DVD写操作，这会减少功率消耗。也可根据DVD写操作的阻塞频率来调整最小缓冲区尺寸，从而优化延迟、减少写错误。 

现在参考图7B，示出了使用HDD对到DVD的写数据进行缓冲的步骤。控制始于步骤390。在步骤392，控制确定是否存在DVD写请求。如果步骤392为假，控制返回步骤392。如果步骤392为真，控制在步骤394确定HDD写缓冲区是否充满。如果步骤394为假，控制返回步骤392。如果步骤394为真，控制在步骤396中写数据到DVD。应能理解的是，写更大的数据块到DVD，减少了功率消耗。换句话说，HDD上的写缓冲区尺寸被设置成大于通常使用的SDRAM缓冲区。 

现在参考图8，所示的流程图说明了动态分配HDD中的读缓冲区以支持DVD操作的方法步骤。控制始于步骤400。在步骤404，读缓冲区大小(R_Buf_size)被设成等于最小的读缓冲区尺寸(min.)。在步骤408，启动移动窗口。在步骤412，控制确定读缓冲区是否大于某个域值。例如，该域值可被设置成等于当前读缓冲区尺寸的一个百分比，例如80％、90％等等，和/或该域值可被设置成等于指定的字节数，其小于等于当前的读缓冲区尺寸。 

如果步骤412为真，控制在步骤416设置读缓冲区(R_Buff)满事件(RBE)。如果步骤412为假，或者在步骤416之后，控制继续到步骤420，并且确定在窗口期间，读缓冲区满事件的数量是否大于等于最大域值(RBE_Max)。如果步骤420为真，那么在步骤424中控制确定读缓冲区的大小(R_Buf_size)是否等于读缓冲区的最大尺寸(R_Buf_max)。如果步骤424为真，控制返回步骤412。如果步骤424为假，那么控制在步骤428增加读缓冲区的大小，并且返回步骤412。如果步骤420为假，那么控制在步骤430确定在窗口期间，读缓冲区满事件的数量是否小于等于读缓冲区满事件的最小数量(RBE_Min)。如果步骤430为假，控制返回步骤412。如果步骤430为真，控制继续到步骤434，并且确定读缓冲区的大小是否等于读缓冲区的最小尺寸(R_Buf_min)。如果步骤434为真，控制返回步骤412。如果步骤434 为假，控制在步骤438减小读缓冲区的尺寸，并且返回步骤412。 

使用HDD来缓冲读操作(缓存DVD读操作)，提高了整体系统性能。由于随机HDD存取时间通常比DVD的存取时间快一个数量级，因此可以实现显著的读存取速度提升。如同分配HDD存储区域用于DVD缓存读写操作，HDD上的隐藏部分能够被用于这个目的，使得用户不会意外地擦除数据。可选地，HDD上的隐藏部分可具有动态的大小分配，这取决于可用的自由空间大小和总的HDD存储容量。 

本领域技术人员能够意识到，存在各种方法实现动态的读和/或写缓冲区大小。因此，技术人员也应意识到，图7A和图8所示的示例性步骤仅仅是为了举例说明而已。 

现在参考图9，所示的流程图说明了使用HDD来复制DVD的方法步骤。控制始于步骤450。在步骤454，控制确定是否已经请求了DVD复制。如果没有，控制返回步骤454。如果步骤454为真，那么控制在步骤458中在HDD上存储来自DVD的数据，其包括隐藏数据和/或复制保护数据，例如DRM。也就是说，将DVD上的数据逐位复制到HDD上。而且，复制操作能够被逐位地执行，而很少或者不需要与操作系统交互。 

在步骤462，控制确定是否已经插入空白的DVD。如果步骤462为假，那么控制在步骤466可选地启动定时器。在步骤470，控制确定用户是否已经放弃复制过程，或者可选的定时器到时(如果使用定时器的话)。如果步骤470为假，那么控制返回步骤462。 

如果步骤462为真，那么控制在步骤474将存储在HDD上的数据写到空白的DVD上，所述数据包括隐藏数据和/或复制保护数据。在步骤478，控制确定用户是否想制作另一张DVD拷贝。如果步骤478为真，控制返回步骤462。如果步骤478为假，控制在步骤482删除存储在HDD上的DVD数据并且返回步骤454。如果步骤470为真，控制也继续到步骤482。 

通过统一DVD和HDD的控制体系结构，就只需要一个连接端口将组合装置连接到主机系统(例如PC、家庭录音机，和/或电视机)。这将减少总体系统成本和功率消耗。成本减少受限于芯片和封装成本的减少，也包括线缆和主机芯片成本和功率的节省。另一个成本节省 是使用单个的PCBA(印刷电路板部件)，使相关分离组件(例如单个电源连接器和单个功率管理控制器)的成本减少。 

统一的体系结构利用了组合式DVD/HDD系统具有高容量永久和固定的非易失性存储器(HDD)的优点。在这个例子中，HDD存储重要的DVD参数，例如用于不同DVD-RW光盘介质的各种写策略。这进一步减少了总体子系统的成本，因为大容量闪速存储器传统上被用于存储大量的需要被支持的光盘介质格式。 

随着未来几年内DVD光盘介质和DVD光盘格式的供应者数量的增加，将会进一步节省成本。为了防止意外擦除存储在HDD中(而不是闪速存储器中)的重要DVD数据，HDD中的专用DVD数据优选对HDD用户隐藏。这意味着，除非HDD用户有意关心，否则在HDD中就不存在关键的DVD数据。 

组合式的体系结构也改进了单个DVD驱动器的复制操作。这是通过首先逐位复制DVD数据到HDD中来完成的，且很少或不需要与操作系统交互。由于HDD处于与DVD装置相同的控制之下，因而所有的信息(包括DVD光盘的隐藏和/或复制保护数据，例如DRM)能够被复制到HDD上，而不必担心如果信息和数据被移动到HDD上，就会被非法复制。复制保护和/或DRM仍然是完整的。 

通过将用于DVD数据临时拷贝的HDD区域置于HDD的隐藏部分中，提供了安全性。一旦插入了新的空白DVD光盘，所述临时拷贝可被写回到DVD驱动器上。如果多个DVD被复制到HDD，那么HDD也能够被用作虚拟DVD转换器。存储在HDD中的DVD数据被当作虚拟的DVD。当从HDD读取DVD数据时，能够执行标准的DVD操作，例如DVD复制保护。 

通过将代码和/或介质格式置于DVD中，而不是闪速存储器中，易于更新代码和/或介质格式。在某些实施例中，代码和/或介质格式是远程更新的，例如经由主机装置(例如计算机)通过分布式通信系统(例如企业内部网、因特网和/或任何其他的WAN(广域网)或LAN(局域网))更新。相反，当闪速存储器中的代码和/或介质格式需要更新时，就必须重新烧制闪速存储器，这是不方便的。 

现在参考图10，示出了利用写缓冲区优先级将DVD写数据缓冲 到HDD的方法步骤。通常使用小的缓冲区，这可使DVD写操作变慢，和/或当超出缓冲区时导致溢出。根据本发明的某些实施例，待写到DVD的数据被缓冲到HDD，这就防止了溢出。控制始于500。在步骤502，控制确定HDD是否正在缓冲DVD写数据。如果步骤502为假，控制返回步骤502。如果步骤502为真，控制确定是否存在一个来自另一数据源的HDD写请求，该另一数据源并不用于DVD写缓冲处理。如果步骤504为真，控制在步骤506以利于完成DVD写缓冲处理的方式解决HDD写争用，然后控制返回步骤502。在DVD写缓冲处理结束之后，与其他HDD写数据有关的其他HDD写处理能够完成。这个方法允许完成DVD写缓冲处理而不丢失DVD写数据。 

现在参考图11，示出了读取顺序存取的DVD文件到HDD中的方法步骤。换句话说，HDD被用作顺序存取的DVD文件的读缓冲区。控制始于520。在步骤524，控制确定是否正在发生顺序存取的DVD文件的读取操作。如果步骤524为假，控制返回步骤524。如果步骤524为真，控制继续到步骤526，并且将DVD文件缓冲到HDD。控制继续到步骤528，并且在将DVD顺序存取文件缓冲到HDD之后关闭或减慢DVD的旋转。控制继续到步骤530，并且将缓冲文件从HDD输出到主机。只要HDD已经缓冲了足够量的数据，就可以进行HDD的数据输出，而不必等待文件被缓冲完。 

现在参考图12，示出了以固定或可变大小的部分将顺序存取的DVD文件读取到HDD中的方法步骤。控制始于550。在步骤554，控制确定是否正在读取顺序存取的DVD文件。如果步骤554为假，控制返回步骤554。如果步骤554为真，控制继续到步骤558，并且缓冲一部分DVD文件到HDD。此时可以进行HDD回读。在步骤560，HDD开始将缓冲的文件输出到主机。在步骤564，控制确定HDD上该部分的缓冲是否完成。如果步骤564为假，控制返回步骤564。如果步骤564为真，控制关闭或减慢DVD的旋转。在步骤570，控制确定是否需要额外的缓冲数据。当来自所述已存储部分的数据已经被回读时就需要额外的数据。在先前的部分被用完之前，额外的缓冲数据最好被移到HDD，以防止延迟。可基于作为存储在HDD上的缓冲部分的百分比的读取或未读数据大小、有关的读/写延迟时间和/或其他因素作出 这个决定。 

如果如步骤570中确定需要额外的缓冲数据，那么控制在步骤574确定在顺序的DVD文件中是否存在额外的部分。如果步骤574为假，控制返回步骤554。如果步骤574为真，控制在步骤576中将DVD文件的另一部分缓冲到HDD，并且控制继续到步骤564。 

现在参考图13A，示出了允许将来自HDD的、被复制保护的文件回放N次的方法步骤。控制始于600。在步骤602，控制确定被复制保护的DVD文件是否已经存储在HDD上。如果为假，控制返回步骤602。如果步骤602为真，控制在步骤604中为DVD文件设置N＝1。在步骤606，控制确定是否已经将存储在HDD上的、被复制保护的文件从HDD上读出。如果步骤606为假，控制返回步骤606。如果步骤606为真，控制在步骤610中使N递增。在步骤614，控制确定N是否等于N_max。 

如果步骤614为假，控制返回步骤606。如果步骤614为真，控制在步骤620中确定用户是否希望额外使用该内容。如果步骤620为真，控制在步骤622发送消息，请求将包含该内容的原始DVD插入DVD播放器中。在步骤624，控制启动定时器。在步骤626，控制确定包含该内容的DVD是否已经插入DVD播放器中。如果没有，控制在步骤628确定定时器的是否超时。如果步骤628为假，控制返回步骤626。如果步骤626为真，控制在步骤629可选地将N_max设置为一个新值K(可能与前面所用数枝不同或相同)，并且返回步骤604。如果步骤620为假或步骤628为真，控制在步骤630使内容不可获得，和/或从HDD删除被复制保护的文件，并且控制返回步骤602。 

通过允许在使用了许可的播放次数之后刷新使用数据，用户可以避免将DVD内容重新载入HDD所需的时间。换句话说，如果用户希望在使用了许可的播放次数之后再次查看内容，用户不需要将该内容重新载入HDD。相反，用户仅仅需要插入原始的DVD内容，以验证用户对所述内容的权利。这样，用户就节省了时间。 

现在参考图13B，当用完了使用次数时，组合式DVD/HDD能够经由网络联系内容提供者，以请求和/或购买额外的使用次数。步骤622和626分别被步骤634和636取代。在步骤634，DVD或任何其他的网络装置(例如计算机)发送消息给内容提供者，请求额外的使用。 如果需要，内容提供者可启动与用户的对话。所述消息可由组合式DVD/HDD产生，和/或用户可以使用笔记本或台式计算机或其他有网络能力的装置来访问网页或其他网络激活的界面(web enabledinterface)，以请求额外的使用次数。在步骤636，DVD确定是否已经收到额外的使用许可。在某些实施例中，使用许可是通过网络连接电子地接收的，需要用户交互或不需要用户交互。在其他实施例中，用户被给予一个通行代码，输入该通行代码就可获得额外的使用。 

通过允许在使用了许可的播放次数之后远程刷新使用数据，用户能够从视频租借店租借视频或其他内容，并且将原始内容还给租借店。如果用户希望在使用了许可的播放次数之后再次查看内容，用户不需要去内容租借店，选出该内容，并重新装入该内容。相反，用户只需要远程请求额外的使用。 

现在参考图14A，示出了对存储在HDD上的、被复制保护的文件的播放时间进行限制的方法步骤。控制始于640。在步骤644，控制确定被复制保护的DVD文件是否已经存储在HDD上。如果步骤644为假，控制返回步骤644。否则，控制继续到步骤646，并且设置定时器Timer1。在步骤648，控制确定Timer1是否等于T_max。如果步骤648为假，控制返回步骤648。如果步骤648为真，控制在步骤650确定用户是否希望获得该内容的额外使用。如果步骤650为真，控制在步骤652发送消息，请求将包含该内容的原始DVD插入DVD播放器中。在步骤654，控制启动定时器Timer2。在步骤656，控制确定包含该内容的DVD是否已经插入DVD播放器中。如果没有，控制在步骤658确定定时器Timer2是否超时。如果步骤658为假，控制返回步骤656。如果步骤656为真，控制在步骤659可选地将T_max设置为一个新值。如果步骤650为假或步骤658为真，控制在步骤660使该内容不可获得，和/或从HDD删除被复制保护的文件，并且控制返回步骤644。虽然这里描述的是定时器，但是可执行任何使用测量和/或比较。例如，可以使用日期、时间段和/或时间戳，并且与当前数据或时间比较。对于本领域技术人员而言，其他的使用方法也是明显的。 

通过在许可的时间段到期之后允许刷新使用数据，用户可以避免将DVD内容重新载入HDD所需的时间。也就是说，如果用户希望在 使用时限到期之后再次查看内容，用户不需要将该内容重新载入HDD。相反，用户仅仅需要插入原始的DVD内容，以验证用户对所述内容的权利。这样，用户就节省了时间。 

现在参考图14B，当使用时限用完时，组合式DVD/HDD能够经由网络联系内容提供者，以请求和/或购买额外的使用时间。步骤652和656分别被步骤664和666取代。在步骤664，DVD或任何其他的网络装置(例如计算机)发送消息给内容提供者请求额外的使用时间。如果需要，内容提供者可启动与用户的对话。该消息可由组合式DVD/HDD产生，和/或用户可以使用笔记本或台式计算机或其他有网络能力的装置来访问网页或其他网络激活的界面，以请求额外的使用时间。在步骤666，组合式DVD/HDD确定是否已经收到额外的使用许可。在某些实施例中，使用许可是通过网络连接电子地接收的，需要用户交互或不交互。在其他实施例中，用户被给予一个通行代码，输入该通行代码可获得额外的使用时间。 

通过在使用时限到期之后允许远程刷新使用数据，用户能够从视频租借店租借视频或其他内容，并且将原始内容还给租借店。如果用户希望在使用时限到期之后再次查看内容，用户不需要去内容租借店，选出该内容，并重新装入该内容。相反，用户只需要远程请求额外的使用。 

现在参考图15，可将本发明的任何一种组合式DVD/HDD系统安装在汽车700中。例如，图3中所示的组合式DVD/HDD系统200。可以在例如旅途上载入和使用多个DVD，而不需要将DVD存放在汽车中。此外，能够使用无线网络连接汽车到内容提供者来允许额外的使用，如上文所述，和/或可以使用图13-14B中的验证技术。 

至此，本领域技术人员根据前面的描述可以意识到，本发明宽广的原理能够以各种方式实现。因此，虽然在本发明的描述中结合了特定示例，但是本发明的实际范围不应受限于此，因为对于本领域技术人员而言，在研究了附图、说明书和权利要求书之后，进行其他修改将变得明显。 

Claims (20)

1.一种控制HDD部件和DVD部件的组合式DVD/HDD系统，所述组合式DVD/HDD系统包括：

一个DVD/HDD控制模块，其控制所述HDD部件和所述DVD部件的操作；

易失性存储器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并存储与所述DVD部件和所述HDD部件的操作有关的易失性数据；和

非易失性存储器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并存储与所述DVD部件和所述HDD部件的操作有关的永久性数据，其中所述HDD部件包括一个隐藏部分，所述隐藏部分存储来自所述DVD部件的读数据；

其中所述读数据包括DVD内容和所述DVD内容的复制保护数据，和

其中不同DVD光盘介质的DVD写格式数据存储在所述隐藏部分中并且通过网络来更新。

2.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，还包括：

一个视频解压缩模块，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并对存储于所述DVD部件和/或所述HDD部件中至少一个上的视频数据进行解压缩；和

一个视频压缩模块，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并压缩视频数据，用以存储在所述DVD部件和/或所述HDD部件中的至少一个上。

3.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，还包括：

一个主轴驱动器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并控制所述DVD部件中的主轴电机；

一个第一驱动器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并调整所述DVD部件的光读/写装置或光只读装置中一个的位置；

一个主轴驱动器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并控制所述HDD部件中的主轴电机；和

一个第二驱动器，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并控制所述HDD部件的读/写臂。

4.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，还包括单个读/写通道模块，其与所述DVD/HDD控制模块通信，并且处理来自所述HDD部件和所述DVD部件的所述读数据，以及处理到所述HDD部件和所述DVD部件的写数据。

5.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块在写操作期间缓冲写数据到所述HDD部件的非易失性存储器中。

6.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块动态地调整在所述HDD部件的非易失性存储器中的读数据缓冲区的大小，所述读数据缓冲区缓存所述读数据。

7.根据权利要求5所述的组合式DVD/HDD系统，其中写数据缓冲区位于所述HDD部件的非易失性存储器的所述隐藏部分中。

8.根据权利要求7所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块动态地调整在所述HDD部件的非易失性存储器中的所述写数据缓冲区的大小。

9.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块将数据存储在所述HDD部件的非易失性存储器中，其中所述数据包括来自一个DVD介质的所述复制保护数据。

10.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块将数据存储在所述HDD部件的非易失性存储器中，其中所述数据包括来自多个DVD介质的所述复制保护数据。

11.一种系统，其包括权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，还包括所述HDD部件和所述DVD部件。

12.根据权利要求7所述的组合式DVD/HDD系统，其中当所述DVD/HDD控制模块缓冲DVD写数据到所述HDD的同时收到HDD写请求，所述DVD/HDD控制模块给DVD写数据缓冲分配较高的优先级。

13.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中当从所述DVD中读取一个文件时，所述DVD/HDD控制模块缓冲所述文件到所述HDD。

14.根据权利要求13所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述文件是顺序存取文件。

15.根据权利要求13所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块在缓冲所述文件到所述HDD之后，减少供给所述DVD部件的功率。

16.根据权利要求15所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块减慢所述DVD的旋转速度，或者停止所述DVD的旋转。

17.根据权利要求1所述的组合式DVD/HDD系统，其中当从所述DVD读取一个文件时，所述DVD/HDD控制模块缓冲所述文件的一部分到所述HDD。

18.根据权利要求17所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述文件是顺序存取文件。

19.根据权利要求17所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块在缓冲所述文件的所述部分到所述HDD之后，减少供给所述DVD的功率，且其中所述DVD/HDD控制模块在完成从所述HDD读取所述部分之前，缓冲所述文件的另一部分到所述HDD。

20.根据权利要求19所述的组合式DVD/HDD系统，其中所述DVD/HDD控制模块减慢所述DVD的旋转速度或者停止所述DVD的旋转。

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