JP2000089986A - 記憶装置管理方法 - Google Patents

記憶装置管理方法

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JP2000089986A
JP2000089986A JP10253973A JP25397398A JP2000089986A JP 2000089986 A JP2000089986 A JP 2000089986A JP 10253973 A JP10253973 A JP 10253973A JP 25397398 A JP25397398 A JP 25397398A JP 2000089986 A JP2000089986 A JP 2000089986A
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data
cluster number
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video
media identifier
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Takeshi Onodera
剛 小野寺
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同時に符号化された複数の種類のデータの管
理を容易にすると共にそれぞれのデータの高品質な再生
を行うことが可能な技術を提供する。 【解決手段】 書き込むデータの種類を示すメディア識
別子を指定して行われたデータ書き込み要求を受け取
り、前記受け取ったメディア識別子と当該データの記憶
装置上の物理位置を示す論理クラスタ番号とをクラスタ
番号テーブルに格納するステップと、前記クラスタ番号
テーブル中のメディア識別子を基に当該クラスタ番号テ
ーブル中の論理クラスタ番号を並び替えた後、並び替え
られた各論理クラスタ番号に仮想クラスタ番号を順に割
り振るステップと、読み出すデータの種類を示すメディ
ア識別子を指定して行われたデータ読み出し要求を受け
取り、そのクラスタ番号テーブル中のメディア識別子が
前記受け取ったメディア識別子と一致するエントリーに
ついて、前記仮想クラスタ番号の順に論理クラスタ番号
を参照して該当データを読み出すステップとを有するも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はランダムアクセス可
能な記憶装置にデータを格納する記憶装置管理方法に関
し、特に映像及び音声データを記憶装置に格納する記憶
装置管理方法に適用して有効な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、計算機の高速化とハードディスク
等の記憶装置の大容量化に伴い、映像及び音声をデジタ
ル化して取り扱うことが可能になってきた。映像及び音
声を符号化してハードディスクに格納し再生するビデオ
ディスクレコーダ、テレビ放送の番組制作やビデオ制作
等で、ハードディスク等の記憶装置に取り込んだ映像及
び音声を編集するノンリニア編集機等、様々なマルチメ
ディアシステムが脚光を浴びている。
【0003】これらのマルチメディアシステムでは、映
像及び音声をハードディスク等のランダムアクセス可能
な記憶装置に格納する。ここで、ランダムアクセス可能
な記憶装置とは、記憶領域がセクタと呼ばれる複数の領
域に分割されており、他のセクタをアクセスしたり壊し
たりすること無く、任意のセクタに書き込まれたデータ
を読み書きできる記憶装置のことである。
【0004】この記憶装置を管理する方法の一例として
は、Helen Custer著「INSIDE Win
dows NTファイルシステム」に記載されているN
TFS(エヌティエフエス:NT File Syste
m)が挙げられる。
【0005】NTFSは、セクタを複数まとめたクラス
タを記憶装置の記憶単位として利用し、論理クラスタ番
号及び仮想クラスタ番号を書き込むテーブルを基にファ
イルの管理を行う。論理クラスタ番号とは、全てのクラ
スタに対して割り振られた、その記憶装置上の物理位置
を示す番号のことであり、仮想クラスタ番号とは、ある
ファイルのデータを書き込んだクラスタ群に対して、0
番から順に割り振った番号のことである。
【0006】NTFSは、ファイルの格納を行う場合、
データを書き込んだクラスタの論理クラスタ番号と、デ
ータを書き込む際にそのファイルに割り当てた順に0番
から割り振る仮想クラスタ番号を上記テーブルに書き込
む。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の記憶装置
管理方法には、マルチメディアシステムにおいて映像及
び音声を格納する場合に次の様な問題がある。
【0008】マルチメディアシステムは、時間短縮を目
的に映像及び音声を同時に符号化する場合が多く、また
映像及び音声のサイズが非常に大きい為、各々のデータ
を一定サイズ毎に記憶装置に書き込むことを繰り返して
いる。
【0009】従来の記憶装置管理方法を使用して、同時
に符号化した映像及び音声を一つのファイルとして格納
する方法を用いると、映像と音声のデータが混じって並
ぶファイルが作成される。この方法では、マルチメディ
アシステムが作成したファイル内の映像及び音声データ
を再生する場合にファイル内での複雑なオフセット計算
が必要になる為、映像及び音声の再生性能が劣化すると
いう問題点がある。
【0010】また、同時に符号化した映像及び音声を、
それぞれ別ファイルとして格納する方法もある。この方
法では、マルチメディアシステムが作成したファイルを
再生する場合にファイル内でのオフセット計算が不必要
な為、高品質な映像若しくは音声の再生が可能という利
点があるが、同時に符号化した映像及び音声の関係を記
憶しておく必要がある為、ファイル管理を行うプログラ
ムの開発若しくはマルチメディアシステムのユーザによ
るファイル管理が新しく必要になるという問題点があ
る。
【0011】更に、同時に符号化した映像及び音声を上
記2種類のどちらかの方法で一度ファイルに格納した後
に、新しく映像と音声がそれぞれファイル内で連続して
いるファイルを作成する方法も考えられる。しかしこの
方法では、新しいファイルを作成する際に記憶装置内で
のデータコピーが発生する為、非常に長い待ち時間が発
生するという問題がある。
【0012】本発明の目的は上記問題を解決し、同時に
符号化された複数の種類のデータの管理を容易にすると
共にそれぞれのデータの高品質な再生を行うことが可能
な技術を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の種類の
データを同一のファイルに格納して管理する記憶装置管
理方法において、データの種類を示すメディア識別子を
基にクラスタ番号テーブル中の論理クラスタ番号を並び
替えるものである。
【0014】本発明の記憶装置管理方法では、映像や音
声等の書き込むデータの種類を示すメディア識別子を指
定して行われたデータ書き込み要求を受け取ると、ファ
イル名、記憶装置上の物理位置を示す論理クラスタ番
号、書き込んだデータを読み出す順番を示す仮想クラス
タ番号及びデータの種類を区別するメディア識別子を書
き込むクラスタ番号テーブルを作成する。
【0015】次に、ファイル名、データを書き込むクラ
スタの論理クラスタ番号及びメディア識別子を上記クラ
スタ番号テーブルに格納しながら、書き込み要求の行わ
れた映像及び音声データを記憶装置に書き込む。
【0016】映像及び音声データの書き込みが終了した
後に、記憶装置上におけるデータの物理的な配置を変え
ずにメディア識別子を基に上記クラスタ番号テーブルの
論理クラスタ番号を並び替え、各論理クラスタ番号に仮
想クラスタ番号を0番から順に割り振る。
【0017】次に、読み込むデータの種類を示すメディ
ア識別子を指定して行われたデータ読み出し要求を受け
取ると、そのクラスタ番号テーブル中のメディア識別子
が前記受け取ったメディア識別子と一致するエントリー
について、前記仮想クラスタ番号の順に論理クラスタ番
号を参照して該当データを読み出す。
【0018】前記の様に本発明では、ファイル内の映像
及び音声データ等の複数の種類のデータのそれぞれを再
生する場合に、ファイル内での複雑なオフセット計算が
必要ではない為、映像及び音声データ等の再生性能の劣
化を防止することが可能である。
【0019】また本発明では、同時に符号化した映像及
び音声データ等の複数の種類のデータを同一ファイルと
して格納するので、ファイル管理を行うプログラムの開
発若しくはマルチメディアシステムのユーザによるファ
イル管理が新しく必要になるということがない。
【0020】更に本発明では、同時に符号化した映像及
び音声データ等の複数の種類のデータの書き込みが終了
した後に、記憶装置上におけるデータの物理的な配置を
変えずにメディア識別子を基に上記クラスタ番号テーブ
ルの論理クラスタ番号を並び替えているので、ファイル
を作成する際に記憶装置内でのデータコピーは行われて
おらず、ファイルの作成の際に長い待ち時間は発生しな
い。
【0021】以上の様に本発明の記憶装置管理方法によ
れば、同時に符号化された複数の種類のデータを1つの
ファイルに格納すると共に各データのそれぞれを仮想ク
ラスタ番号順に読み出される連続データとしているの
で、同時に符号化された複数の種類のデータの管理を容
易にすると共にそれぞれのデータの高品質な再生を行う
ことが可能である。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に映像及び音声データを記憶
装置に格納する一実施形態の記憶装置管理方法について
説明する。図1は本実施形態の記憶装置管理方法を実施
する装置の概略構成を示す図である。図1に示す様に本
実施形態の実施装置は、ディスプレイ装置101と、こ
のディスプレイ装置101に接続され、これに所定の信
号を送信するマルチメディアシステム100、及び本実
施形態の記憶装置管理方法で管理される記憶装置122
を装備したシステムで実現される。
【0023】このマルチメディアシステム100には、
システム制御の為のCPU105、CPU105による
処理を実行する為のプログラム等を記憶するメモリ11
2、映像をデジタル化し、マルチメディアシステム10
0が処理可能な形式に映像及び音声を変換する符号化手
段108、符号化手段108と逆の変換を行う復号化手
段109、外部映像再生装置104とのデータの送受信
を担っている映像入出力インターフェース110、映像
出力インターフェース106、音声出力インターフェー
ス107及び記憶装置122とのデータ送受信を担って
いる記憶装置インターフェース111が装備されてい
る。更に、マルチメディアシステム100には、マルチ
メディアシステム100を操作する為の操作卓103が
接続されている。
【0024】またマルチメディアシステム100には、
ビデオテープ等に記録された映像や音声を再生する外部
映像再生装置104、その外部映像再生装置104から
映像入出力インターフェース110を介して入力され、
マルチメディアシステム100が処理可能な形式に変換
された映像及び音声を、ファイルとして格納する記憶装
置122、外部映像再生装置104から入力される音声
をそのまま出力、若しくは記憶装置122に格納済みの
映像及び音声ファイルをマルチメディアシステム100
に装備されている復号化手段109によって元の音声に
変換して出力するスピーカ102が接続されている。
【0025】次に、本実施形態を実施するのに必要な処
理プログラム構成を説明する。これらの処理プログラム
は、CD−ROM等の記録媒体に記録され、記憶装置1
22に格納された後、CPU105の命令に応じてメモ
リ112にロードされる。
【0026】映像及び音声データ格納プログラム113
は、映像入出力インターフェース110を介して外部映
像再生装置104から入力される映像と音声を符号化手
段108を用いてデジタル化し、書き込むデータの種類
を示すメディア識別子121を指定して、記憶装置管理
プログラム115に対してデータの書き込みを要求す
る。
【0027】同様に映像及び音声データ再生プログラム
114は、読み出すデータの種類を示すメディア識別子
121を指定して、記憶装置管理プログラム115に対
して記憶装置122上に格納されている映像及び音声デ
ータの読み出しを要求し、読み出したデータを復号化手
段109を用いて映像及び音声に戻し、映像入出力イン
ターフェース110を介して外部映像再生装置104に
出力したり、映像出力インターフェース106を介して
映像をディスプレイ装置101に出力したり、音声出力
インターフェース107を介して音声をスピーカ102
に出力したりする。
【0028】記憶装置管理プログラム115は、記憶装
置122の記憶領域を複数の同じ大きさのクラスタに分
割し、記憶装置122上の物理位置を示す論理クラスタ
番号120を全てのクラスタに対して割り当て、映像及
び音声データ格納プログラム113によって書き込み要
求されたデータを書き込む。
【0029】また記憶装置管理プログラム115は、フ
ァイル名118、仮想クラスタ番号119、論理クラス
タ番号120及びメディア識別子121から構成される
クラスタ番号テーブル117を有する。ここで、メディ
ア識別子121は、映像及び音声データ格納プログラム
113が映像若しくは音声データの書き込みを記憶装置
管理プログラム115に対して要求する際に、明示的に
指定するデータの種類を表す識別子である。
【0030】更に記憶装置管理プログラム115は、メ
モリ112上に、映像及び音声データ格納プログラム1
13が指定するメディア識別子121の最大数と同じ数
のバッファ116を持つ。このバッファ116は、記憶
装置122のクラスタのサイズと同じ大きさで、メディ
ア識別子121に1つずつ割り振られている。
【0031】記憶装置管理プログラム115は、書き込
むデータの種類を示すメディア識別子121を指定して
行われたデータ書き込み要求を受け取り、前記受け取っ
たメディア識別子121と当該データの記憶装置上の物
理位置を示す論理クラスタ番号120とをクラスタ番号
テーブル117に格納する。
【0032】映像及び音声データ格納プログラム113
によって書き込み要求されたデータの書き込みが終了す
ると記憶装置管理プログラム115は、前記クラスタ番
号テーブル117中のメディア識別子121を基に当該
クラスタ番号テーブル117中の論理クラスタ番号12
0を並び替え、並び替えられた各論理クラスタ番号12
0に仮想クラスタ番号119を順に割り振る。
【0033】映像及び音声データ再生プログラム114
から読み出し要求があると記憶装置管理プログラム11
5は、読み出すデータの種類を示すメディア識別子を指
定して行われたデータ読み出し要求を受け取り、そのク
ラスタ番号テーブル117中のメディア識別子121が
前記受け取ったメディア識別子と一致するエントリーに
ついて、仮想クラスタ番号119の順に論理クラスタ番
号120を参照して該当データを読み出す。
【0034】なお本実施形態では、映像及び音声データ
格納プログラム113と映像及び音声データ再生プログ
ラム114と記憶装置管理プログラム115とを示した
が、マルチメディアシステム100によっては映像及び
音声データ格納プログラム113と記憶装置管理プログ
ラム115だけの構成も考えられる。また、これらのプ
ログラムが一つのプログラムとして構成されている場合
も考えられる。
【0035】図2は本実施形態の記憶装置管理方法の処
理内容を示す図である。図2を参照しながら本実施形態
の記憶装置管理方法に係る処理の全体の流れを説明す
る。
【0036】最初に映像及び音声データ格納プログラム
113が、データを格納するファイルの名称と、格納す
るデータの種類の上限を表すメディア識別子121の最
大値とを指定して記憶装置管理プログラム115に対し
て新規ファイルの作成を要求する。
【0037】それを受けて記憶装置管理プログラム11
5は、クラスタ番号テーブル117に新しいファイルの
エントリーを作成し、映像及び音声データ格納プログラ
ム113により指定されたファイル名称をファイル名1
18に登録する(ステップ200)。
【0038】次に記憶装置122のクラスタと同じサイ
ズのバッファ116を、映像及び音声データ格納プログ
ラム113が指定したメディア識別子121の最大数と
同じ数だけメモリ112上に確保する(ステップ20
1)。
【0039】映像及び音声データ格納プログラム113
から記憶装置管理プログラム115に対して、メディア
識別子を指定したデータの書き込み要求があるときは
(ステップ202)、以下のステップ203からステッ
プ212に示すデータ書き込み処理を行い続ける。
【0040】まず記憶装置管理プログラム115は、指
定されたメディア識別子用のバッファ116上に、デー
タが存在するかどうかを調べる(ステップ203)。も
しデータが存在する場合には、書き込み要求されたデー
タサイズとバッファ116上に存在するデータサイズと
の合計を調べ、クラスタのサイズと比較する(ステップ
204)。
【0041】ここでもし前記合計値よりもクラスタのサ
イズの方が大きいようであれば、書き込み要求のあった
データを全てバッファ116に追記する(ステップ20
5)。逆にもし前記合計値がクラスタのサイズ以上であ
る場合には、バッファ116のデータサイズがクラスタ
のサイズとなる様に、書き込み要求されたデータの先頭
からバッファ116にその不足分を追記する(ステップ
206)。
【0042】そして更に記憶装置122の未使用クラス
タを確保し、クラスタ番号テーブル117に変更を加え
る。すなわち、クラスタ番号テーブル117のステップ
200で作成されたエントリーの最後に仮想クラスタ番
号119、論理クラスタ番号120及びメディア識別子
121を追加し、確保したクラスタのクラスタ番号を論
理クラスタ番号120に、ステップ202で指定された
メディア識別子をメディア識別子121に登録する(ス
テップ207)。そしてバッファ116上に存在するデ
ータを前記確保したクラスタに書き込み、バッファ11
6の内容をクリアする(ステップ208)。
【0043】次に映像及び音声データ格納プログラム1
13から書き込み要求されたデータの内、まだバッファ
116にも記憶装置122にも書き込んでいないデータ
が、クラスタのサイズ以上である間に限り、以下のステ
ップ210及びステップ211に示す処理を行う(ステ
ップ209)。
【0044】ステップ207と同じ処理を行い、記憶装
置122の未使用クラスタを確保する(ステップ21
0)。該当データの先頭からクラスタのサイズだけ、ス
テップ210で確保したクラスタにデータを書き込む
(ステップ211)。
【0045】書き込み要求されたデータの内、まだバッ
ファ116にも記憶装置122にも書き込んでいないデ
ータがクラスタのサイズ未満になった場合、指定された
メディア識別子に割り振られているバッファ116に残
りのデータを書き込む(ステップ212)。
【0046】映像及び音声データ格納プログラム113
からのデータ書き込み要求が終了した場合、全てのバッ
ファ116について以下のステップ214からステップ
217の処理を行う(ステップ213)。
【0047】まず全てのバッファ116についてデータ
が存在するかどうかを調べる(ステップ214)。もし
データが存在すれば、バッファ116にクラスタのサイ
ズとの不足分のパディングデータを追記する(ステップ
215)。
【0048】そしてステップ207と同じ手順で記憶装
置122の未使用クラスタを確保し(ステップ21
6)、確保したクラスタにバッファ116のデータを書
き込む(ステップ217)。
【0049】最後に、クラスタ番号テーブル117のメ
ディア識別子121を第1のキー、論理クラスタ番号1
20の順番を第2のキーとしてクラスタ番号テーブル1
17のエントリーを並び替え、仮想クラスタ番号119
に0番から順に番号を割り振って処理を終了する(ステ
ップ218)。
【0050】図3は本実施形態の映像及び音声データの
データ配置の一例を示す図である。記憶装置122の論
理クラスタ番号301の連続した領域に、格納データ3
02として映像データ(メディア識別子:1)と音声1
データ(メディア識別子:2)と音声2データ(メディ
ア識別子:3)が混在して書き込まれている様子を表し
ている。
【0051】このことから、本実施形態の記憶装置管理
方法は、記憶装置122の連続領域に書き込みが可能な
為、記憶装置122の書き込み性能を最大限まで発揮可
能なことが解る。
【0052】図4は本実施形態のクラスタ番号テーブル
117の一例を示す図である。図4は、映像及び音声デ
ータの格納の際に記憶装置管理プログラム115によっ
て作成されたクラスタ番号テーブル117の一例を表し
ており、理解を助ける為に、図3で示した記憶装置12
2上のデータ配置を作成した場合のクラスタ番号テーブ
ル117aの例を表している。
【0053】メディア識別子121aを基に論理クラス
タ番号120aが並び替えられている為、メディア識別
子121a毎にデータが連続して読み出し可能な事が示
されている。このことから、格納した映像及び音声デー
タは、ファイル内で連続しているデータとして読み出し
可能であることが解る。
【0054】映像及び音声データ再生プログラム114
からメディア識別子を指定した読み出し要求があると記
憶装置管理プログラム115は、クラスタ番号テーブル
117a中のメディア識別子121aが前記受け取った
メディア識別子と一致するエントリーについて、仮想ク
ラスタ番号119aの順に論理クラスタ番号120aを
参照して該当データを読み出す。
【0055】図5は本実施形態のクラスタ番号テーブル
117の別形式のテーブル例を示す図である。図5に示
す様にクラスタ番号テーブル117bは、書き込まれた
データを読み出す順番を示す複数の仮想クラスタ番号5
03及び仮想クラスタ番号506を有しており、メディ
ア識別子505で論理クラスタ番号504を並び替える
前のクラスタ番号リスト(A)500と、並び替えた後
の論理クラスタ番号507のクラスタ番号リスト(B)
501をデータとして格納している。
【0056】この形式のクラスタ番号テーブル117b
を使用する場合、映像及び音声データ再生プログラム1
14は、再生するファイル名502を指定する際にどち
らのクラスタ番号リストを使用するかを指定する。
【0057】クラスタ番号リスト(A)500を用いれ
ば、同じ時間に再生すべき映像と音声データがファイル
内で接近した形式でファイルを読み出すことが可能とな
り、ビデオ・オン・デマンド等の放送型のサービスに有
効となる。またクラスタ番号リスト(B)501を用い
れば、ファイル内で映像及び音声がそれぞれ連続したデ
ータとして取り扱えるファイルとして読み出せる。
【0058】以上説明した様に本実施形態の記憶装置管
理方法によれば、同時に符号化された複数の種類のデー
タを1つのファイルに格納すると共に各データのそれぞ
れを仮想クラスタ番号順に読み出される連続データとし
ているので、同時に符号化された複数の種類のデータの
管理を容易にすると共にそれぞれのデータの高品質な再
生を行うことが可能である。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば同時に符号化された複数
の種類のデータを1つのファイルに格納すると共に各デ
ータのそれぞれを仮想クラスタ番号順に読み出される連
続データとしているので、同時に符号化された複数の種
類のデータの管理を容易にすると共にそれぞれのデータ
の高品質な再生を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の記憶装置管理方法を実施する装置
の概略構成を示す図である。
【図2】本実施形態の記憶装置管理方法の処理内容を示
す図である。
【図3】本実施形態の映像及び音声データのデータ配置
の一例を示す図である。
【図4】本実施形態のクラスタ番号テーブル117の一
例を示す図である。
【図5】本実施形態のクラスタ番号テーブル117の別
形式のテーブル例を示す図である。
【符号の説明】
100…マルチメディアシステム、101…ディスプレ
イ装置、102…スピーカ、103…操作卓、104…
外部映像再生装置、105…CPU、106…映像出力
インターフェース、107…音声出力インターフェー
ス、108…符号化手段、109…復号化手段、110
…映像入出力インターフェース、111…記憶装置イン
ターフェース、112…メモリ、113…映像及び音声
データ格納プログラム、114…映像及び音声データ再
生プログラム、115…記憶装置管理プログラム、11
6…バッファ、117…クラスタ番号テーブル、118
…ファイル名、119…仮想クラスタ番号、120…論
理クラスタ番号、121…メディア識別子、122…記
憶装置、301…論理クラスタ番号、302…格納デー
タ、500…クラスタ番号リスト(A)、501…クラ
スタ番号リスト(B)、502…ファイル名、503…
仮想クラスタ番号、504…論理クラスタ番号、505
…メディア識別子、506…仮想クラスタ番号、507
…論理クラスタ番号、508…メディア識別子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の種類のデータを同一のファイルに
    格納して管理する記憶装置管理方法において、 書き込むデータの種類を示すメディア識別子を指定して
    行われたデータ書き込み要求を受け取り、前記受け取っ
    たメディア識別子と当該データの記憶装置上の物理位置
    を示す論理クラスタ番号とをクラスタ番号テーブルに格
    納するステップと、 前記クラスタ番号テーブル中のメディア識別子を基に当
    該クラスタ番号テーブル中の論理クラスタ番号を並び替
    えた後、並び替えられた各論理クラスタ番号に仮想クラ
    スタ番号を順に割り振るステップと、 読み出すデータの種類を示すメディア識別子を指定して
    行われたデータ読み出し要求を受け取り、そのクラスタ
    番号テーブル中のメディア識別子が前記受け取ったメデ
    ィア識別子と一致するエントリーについて、前記仮想ク
    ラスタ番号の順に論理クラスタ番号を参照して該当デー
    タを読み出すステップとを有することを特徴とする記憶
    装置管理方法。
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