CN1815599A

CN1815599A - 一种家用光盘库

Info

Publication number: CN1815599A
Application number: CN 200510124515
Authority: CN
Inventors: 董静平; 边根庆; 赵青
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2006-08-09

Abstract

本发明涉及一种家用光盘库，其利用光盘存储介质的一次性刻录和长期稳定存储的特性，存储各种数据，满足用户对各类信息长期、可靠保存的迫切要求，达到对盘片的高效管理和使用。本发明包括光盘库本体和控制系统，光盘库本体包括放置光盘的光盘屉，光盘屉一侧为自动换盘机构和驱动器。本发明的实现方法：通过网络下载，电视信号采集生成MPEG数据流，通过语音采集生成语音MPEG文件，然后将其制作成VCD、DVD等多种格式的节目文件，并传输到嵌入式系统，通过节目虚拟管理系统可以直接进行播放，同时家用光盘库刻录节目盘，随时随地通过网络检索所需的节目。

Description

一种家用光盘库

一、技术领域：

本发明涉及一种多媒体海量存储设备，尤其是涉及一种新型家用光盘库。

二、背景技术：

90年代初期，CD-ROM已经获得了广泛应用。虽然CD-ROM光盘的价格并不算高，但是CD-ROM驱动器的价格却相当昂贵。为了能使多人在网络上共享价格低廉的CD-ROM光盘，人们受酒吧中的唱片点歌机启发，开发了光盘库，所以光盘库通常被称为Jukebox。从CD光盘库到DVD光盘库，光盘库的发展已经有10年历史了。以往由于光盘单张存储容量小、价格昂贵，机械部分制作困难等原因一直未被普及，但近年来，单张光盘的存储容量大大增加，光盘库相较于常见的存储设备，如磁盘阵列、磁带库，在价格、性能等方面优势越来越显露出来。因此光盘库作为一种多媒体存储设备也将逐渐走进家庭。

目前广泛使用的存储设备有磁盘阵列、磁带库、光盘镜像服务器等。现就这几项产品做简要的对比。

磁盘阵列和光盘镜像服务器都是基于硬盘的存储设备，优点在于存取速度快，可支持的并发请求数量多；缺点在于容量相对小，硬盘的损坏几率较高，抗震能力差，交换数据时必须通过其他介质进行备份后才易于携带，数据容易被篡改，同时硬盘的寿命较短，一般3到5年。

家用光盘库容量大且易于扩充，盘片介质的安全性高(CD-R或DVD-R盘片刻录后不可改写)，盘片的保存期长达百年，防霉防蛀，携带异常方便。目前大量的电子图书、影音资料都是以CD/DVD为介质发行，如基于磁盘阵列或磁带库作为存储方案都要涉及到存储介质与文件格式的转换，不仅大大加重了用户的工作强度，还涉及到知识产权、版权等一系列问题，而家用光盘库则将成为理想的选择。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种家用光盘库，其利用了光盘存储介质的一次性刻录和长期稳定存储的特性，存储各种格式的数据，满足用户对各类信息长期、可靠保存的迫切要求。以光盘为存储载体，将数据经过压缩后存入家用光盘库中，并建立多级检索目录，从而达到对盘片的高效管理和使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种家用光盘库，其特殊之处在于：包括光盘库本体和控制系统，光盘库本体包括放置光盘的光盘屉，光盘屉一侧为自动换盘机构和驱动器。

上述光盘库本体上设有嵌入式微操作系统，并将其集成在ALL-IN-ONE主板上。

上述光盘库本体上设有嵌入式外部接口。

上述光盘库本体上设有SCSI接口、双向有线电视网接口、计算机USB接口、读写两个光驱、“蓝牙”无线传输接口、数字音频信号输出接口、检索系统、标准局域网接口(RJ-45)。

一种家用光盘库的实现方法，其特殊之处在于：通过网络下载，电视信号采集生成MPEG数据流，通过语音采集生成语音MPEG文件，然后将其制作成VCD、DVD等多种格式的节目文件，并传输到嵌入式系统，通过节目虚拟管理系统可以直接进行播放，同时家用光盘库刻录节目盘，随时随地通过网络检索所需的节目。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1.产品系列化：DVD家用光盘库已拥有CD-ROM、DVD-ROM、DVD-R、DVD-R/W和DVD-RAM库。

2.高容量：每张盘片的容量可达4.7GB，光盘库总容量最高可达495GB；

3.高可靠性：光盘的寿命为一百年。

4.高性能/价格比的存储介质：光盘的存取速度几乎接近硬盘的速度，可更换的介质可使光盘的容量达到无限大，同时，可选用多个驱动器和利用双通道传送来提高存取的性能；

5.灵活的设计：有多种配置可供选择，而且随着需要的增长，可扩展存储容量。亦可增添光盘驱动器，通过增加″读写头下数据量″而使性能得以改善。

6.与各系统无缝连接：可应用于Windows NT，NetWare，Unix，HP，IBM AIX，SUNOS等。

7.安装简便：直接通过外部接口进行连接。

8.使用方便：用户无需安装任何软件，直接访问。

9.易于管理：CD/DVD盘片专业管理，保护盘片不易污染、损坏。

10.可靠性高：平均无故障时间250万次。

11.对环境要求低：全封闭式机柜，内部自净化可滤系统。

12.检索速度快：支持跨盘检索。

13、内部组件模块化设计，内置错误诊断系统。

四、附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明嵌入式外部接口的结构示意图。

图3为本发明的工作状态连接图。

图4为本发明的程序流程图。

图中，1-机械手，2-光盘屉，3-嵌入式电源，4-风扇，5-光盘驱动器，6-光盘驱动器，7-硬盘，8-主板，9-键盘，10-鼠标，11-显示器，12-网卡，13-USB接口，14-液晶触摸屏，15音箱，16-配置盒，17-光盘库，18-遥控器，19-电视机，20-SCSI接口，21-电话接口，22-适配器接口，23-影像接口，24-USB接口，25-RJ-45网络接口，26-采集接口。

五、具体实施方式：

参见图1，家用光盘库是一种带有自动换盘机构(机械手1)的光盘网络共享设备，由放置光盘的光盘屉2、自动换盘机构(机械手1)、驱动器和嵌入式系统四部分组成。盘片装载机构完成光盘从前方装入、弹出(联机互换)，以及保证光盘片准确定位。驱动器的控制器实现光盘驱动器数据读、写及传输，包括光学头寻迹控制机构、调焦控制，以及数据的调制、解调、编码、解码、纠错等。

“机械手”是家用光盘库中盘片移动、交换的载体，也是家用光盘库中联系各模块的纽带。控制器通过接口与主机交换命令、数据、状态等多种信息，并翻译主机的命令驱动机械手控制系统，去控制机械手1的换盘动作，检测系统的初始运行状态，保证系统动作的正确和可靠。

控制器监控系统完成与主机的通信，保证家用光盘库各独立模块之间的紧密配合，及时发现、纠正错误，恢复正常控制。显示系统将各种初始化、状态检测、控制等信息适时进行显示。

另外家用光盘库还可供计算机作外存使用，用户访问家用光盘库时，自动换盘机构先将光盘驱动器中的光盘取出，并放置到光盘架上指定光盘屉的指定位置中。然后，自动换盘机构再从光盘架中自动取出所需的光盘送入光盘驱动器中，从而完成信息的调用。自动换盘机构(机械手)的换盘时间通常在秒级。

家用光盘库的驱动器全部是全钢结构的专用驱动器，具备普通光盘驱动器无法比拟的高可靠性，其使用寿命通常为30000小时以上，而且传输速度极高，可以达到15MB/s以上，同时光盘的随机访问特性又使得光盘库具备很高的访问速度。

开发可固化的嵌入式微操作系统，并将其集成在ALL-IN-ONE主板(将数据总线，控制机械手控制板，数据输入输出网络接口板，硬盘及硬盘接口板集成在一块主板上)。软件将采用可直接安装在家用光盘库内的微操作系统，(现在必须为JUKEBOX配一台计算机，软件必须安装在该计算机上)，该操作系统采用TCP/IP协议块直接进行网际间的数据传输，并可通过光盘库上的外部接口与其他外部设备进行互联。

嵌入式微操作系统对数据的管理兼有集中化和分散化两者的优点，分布式处理是嵌入式微操作系统处理海量数据的唯一可用策略，由于其构造极为复杂，对开发者素质要求较高，需具备大型系统工程开发经验，特别是通讯仿真、I/0设备管理、存储管理、文件管理和网络等方面的开发经验。我们公司研发的家用光盘库在设备驱动部分采用了虚拟管理思想，并提供一组API函数直接支持数据库应用，同时以数据库技术作为后台支持(在这方面，微软开发WINDOWSNT/2000中的开发线路可借鉴大量采用面向记录管理的数据库技术来提高性能并降低开发难度)。在系统设计中采用分段式(SEGMENT)数据库进行系统级目录管理。

参见图2，整个系统通过嵌入式的外部接口实现与各种媒体连接，信息共享。

参见图3，家用光盘库具有音频、视频一体化系统的全部功能：

1、录(刻录)：光盘库(JUKEBOX)通过SCSI接口由嵌入式软件的视频采集系统从电视机上采集到视频信号，保存到光盘库硬盘，光盘库的内部刻录系统可以把其转化成易于保存的DVD光盘形式。

2、播放：光盘库内有一读一写两个光驱，用户可以随意挑选DVD光盘进行播放，同时，可以进行电视信号和DVD信号的有机切换。

3、VOD点播：光盘库内含有检索系统，用户可通过液晶触摸屏选择自己需要播放的DVD光盘，光盘库按照选择的顺序，依次进行播放。同时，用户也可通过遥控器进行远距离控制。

4、网上冲浪：光盘库内部含有RJ-45网络接口，只需轻点鼠标就可实现网上冲浪，无限网络空间任你畅游。

5、语音：光盘库装有声卡，可与家庭影院的音响装置有效的配合，给您全新的声觉震撼。

6、多功能家用光盘库可通过配置盒的外部接口，与电视、音响、计算机等进行连接，实现多种媒体的完美结合。

参见图4，本系统的工作过程包括六个部分：即对文档、图本、视频文件的采集、索引、存储、刻录、查询和输出。

1、采集：家用光盘库安装有视频采集软件系统，可以实现实时视频采集。通过视频采集平台把正在播放的视频文件转化成计算机能识别的数据文件，并对该视频文档进行索引要素的录入。

2、索引：要想对如此众多的图像、视频在以后查询时能够被快速、准确的定位，就要为每一张采集到的文件加上一个特定的″标签″，这个标签就是索引值。索引值可以是文件名称、发生日期等信息。索引值输入成功就完成了索引。

3、存储：经索引后的图像信息，要存入家用光盘库。但在存储之前必须进行压缩，以最大限度的节约存储空间。经压缩后的图像数据最终存入家用光盘库。

4、刻录：被压缩后的视频文件可通过家用光盘库内置刻录系统，刻录成易于存储的光盘形式，方便以后的查询。

5、查询：需要查询时，可以用多种方法来检索，可以使用条件查询或模糊查询的方式，而不一定要知道文件的全部要素。比如按名称、按发生日期范围检索等。通过快速检索技术，家用光盘库可以通过机械臂快速取出查询到所需要文件所在的光盘。

6、输出：文件被检索出来之后，自动的还原显示在计算机的彩色显示器上，并且可以根据用户的需要使用彩色打印机以1∶1的比例把原始图像还原打印输出。

家用光盘库的外部接口及功能：

1、标准局域网接口(RJ-45)；

2、双向有线电视网接口(OUTPUT/INPUT)；

3、计算机USB接口；

4、数字语音信号输出接口；

5、“蓝牙”(bluetooth)无线传输接口；

6、带一读一写两个DVD光驱，105张光盘槽位；

7、内置嵌入式微操作系统；

8、高速缓存，可同时录多路电视节目，可录视频点播节目。

Claims

1、一种家用光盘库，其特征在于：包括光盘库本体和控制系统，光盘库本体包括放置光盘的光盘屉(2)，光盘屉(2)一侧为自动换盘机构和驱动器。

2、根据权利要求1所述的一种家用光盘库，其特征在于：所述光盘库本体上设有嵌入式微操作系统，并将其集成在ALL-IN-ONE主板上。

3、根据权利要求2所述的一种家用光盘库，其特征在于：所述光盘库本体上设有嵌入式外部接口。

4、根据权利要求3所述的一种家用光盘库，其特征在于：所述光盘库本体上设有SCSI接口(20)、双向有线电视网接口、计算机USB接口(24)、读写两个光驱、“蓝牙”无线传输接口、数字音频信号输出接口、检索系统、RJ-45网络接口(25)。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的一种家用光盘库的实现方法，其特征在于：通过网络下载，电视信号采集生成MPEG数据流，通过语音采集生成语音MPEG文件，然后将其制作成VCD、DVD等多种格式的节目文件，并传输到嵌入式系统，通过节目虚拟管理系统可以直接进行播放，同时家用光盘库刻录节目盘，随时随地通过网络检索所需的节目。