Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе, предназначенной для записи и/или воспроизведения в реальном масштабе времени, а более конкретно к носителю записи для хранения информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, к способу и устройству для записи и воспроизведения файла реального времени на основе информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, и к способу обработки файлов с использованием информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Уровень техники
В компьютере или в аудио и/или видео (А/В (A/V)) устройстве, в состав которых входит файловая система для А/В файла, необходимого для записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, информация управления, показывающая, что файл А/В, который является файлом записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, не записывается в информации управления файлами. Таким образом, нельзя воспроизвести в реальном масштабе времени файл, который состоит из блоков данных, физически разбросанных на носителе записи, даже если они являются логически последовательными.
Известная файловая система (фиг.1) состоит из информации управления файлами, которая имеет длину файла, информацию о положении данных файла, информацию о возможности или невозможности считывания/записи файла и так далее, и данные файла, которые хранятся в позициях, обозначенных с помощью информации управления файлами. При считывании файла, размеренного на диске, информации управления файлами считывают первой, и затем считывают и воспроизводят данные файла из позиций, обозначенных с помощью считанной информации управления файлами. Такой способ распределения блока с фиксированным размером, который используется в известной файловой системе, не может гарантировать воспроизведение файла в реальном масштабе времени.
То есть запись/воспроизведение известной файловой системы описывается с помощью примера для случая, в котором два файла занимают блоки на диске, как показано на фиг.2. В этом случае файл А, который необходимо воспроизвести в реальном масштабе времени, занимает блоки 0, 3, 5 и 6 диска, и файл 3, обычный файл, занимает блоки 1, 2, 4 и 7 диска.
Процесс воспроизведения файла выполняется в следующей последовательности.
На первом этапе считывают блок 0. На втором этапе находят блок 3.
На третьем этапе считывают и воспроизводят блок 3. На четвертом этапе находят блок 5.
На пятом этапе считывают и воспроизводят блоки 5 и 6. Так как в известной файловой системе информация, связанная с записью/воспроизведением в реальном масштабе времени, не записывается даже при записи файла, который необходимо записать/воспроизвести в реальном масштабе времени, размещение данных для записи/воспроизведения в реальном масштабе времени не рассматривается. Таким образом, нельзя выполнить воспроизведение в реальном масштабе времени.
Например, файл А (например, файл "видео") (фиг.2) необходимо воспроизвести в реальном масштабе времени, но известная файловая система размещает файлы данных без учета требования воспроизведения в реальном масштабе времени, что приводит в результате к прерыванию отображения на экране во время воспроизведения. Для записи/воспроизведения файлов в реальном масштабе времени необходимо, чтобы сумма времени поиска и времени считывания была меньше времени воспроизведения, как показано в следующем выражении:
Для того чтобы защитить отображение на экране от прерывания, следующий блок необходимо найти до считывания следующего блока во время считывания и воспроизведения текущего блока. Однако в устройстве для привода диска, такого как компакт-диск (КД, CD) и цифровой универсальный диск (ЦУД, DVD), время поиска значительно больше, чем время считывания. Поэтому, воспроизведение в реальном масштабе времени невозможно, если следующий блок не расположен физически рядом с текущим блоком.
Сущность изобретения
Для решения вышеупомянутых проблем задача настоящего изобретения предусматривает выполнение носителя записи для хранения информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени для файлов реального времени.
Другая задача настоящего изобретения заключается в выполнении способа записи информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени после размещения файлов реального времени в минимальном непрерывном блоке памяти и воспроизведении файлов реального времени в соответствии с информацией о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Другая задача настоящего изобретения заключается в выполнении способа копирования файлов с учетом информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, добавления информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени исходных файлов к скопированным файлам, и воспроизведении скопированных файлов реального времени с использованием информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Другая задача настоящего изобретения заключается в выполнении устройства для записи значения частоты следования (скорости передачи) битов при записи/воспроизведении в качестве информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, для записи множества значений частоты следования битов при записи/воспроизведении в качестве информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени в случае, когда частота следования битов при записи/воспроизведения изменяется для различных секций данных, и для воспроизведения файлов реального времени в соответствии с информацией о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Другая задача настоящего изобретения заключается в выполнении способа обработки файлов для формирования файла, в котором установлена информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, расширения областей данных, записи и воспроизведения файла и выполнения других операций с файлами.
Соответственно, для решения первой задачи выполнен носитель записи, в котором записывают файлы реального времени,
масштабе времени, в котором информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, обеспечивающая запись/воспроизведение в реальном масштабе времени файлов реального времени, сохраняется в информационной области управления файлами.
Для решения второй и третьей задач предложен способ воспроизведения и записи, содержащий этапы: (а) размещения и записи файлов реального времени, которые необходимо записывать/воспроизводить в реальном масштабе времени, на основании информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, обеспечивающей воспроизведение в реальном масштабе времени, и записи информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, и (b) считывания и воспроизведения данных файла реального времени с использованием информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Для решения четвертой задачи предложено устройство записи и воспроизведения для записи на и/или воспроизведения файлов реального времени с диска с использованием информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, обеспечивающей запись/воспроизведение в реальном масштабе времени, причем устройство содержит: кодек для сжатия и кодирования входного потока битов в соответствии с заданной схемой сжатия и для обеспечения сжатых данных после записи, и декодирования сжатых и закодированных данных после воспроизведения, буфер для временного хранения сжатых данных с частотой следования битов с использованием информации о частоте следования битов, которая входит в информацию с записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, и для передачи данных, записанных на диск, в кодек с частотой следования битов воспроизведения, процессор сигналов для преобразования данных, сохраненных в буфере, в сигнал, подходящий для записи и передачи преобразованного сигнала совместно с информацией о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени на диск после записи, и для воспроизведения данных, считываемых с диска, в соответствии с информацией о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, записанной в заданной области диска, и контроллер для управления приводом механизма сервопривода, включая электродвигатель, имеющий шпиндель, в соответствии с информацией о частоте следования битов информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
Для решения пятой задачи предложен способ обработки файлов для системы, позволяющей записывать и перезаписывать файлы, для которых предназначена информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, в котором файлы реального времени обрабатывают в соответствии с любым одним из процессов: процесс создания файла реального времени, процесс распределения области, процесс записи, процесс воспроизведения, процесс удаления и процесс закрытия с использованием информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 - вид одномерной структуры носителя записи, при этом структура показывает связь между информацией управления файлами и данными файла;
фиг.2 - пример, в котором два известных файла занимают блоки на диске;
фиг.3А-3D - примеры хранения информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени согласно настоящему изобретению;
фиг.4 - пример, в котором файлы реального времени согласно настоящему изобретению, состоящие из минимальных непрерывных блоков памяти, занимают блоки на диске;
фиг.5 - вид одномерной структуры носителя записи для записи данных ДВ в реальном масштабе времени, распределенных в минимальных непрерывных блоках памяти согласно настоящему изобретению;
фиг.6А и 6В - примеры копирования файла, который состоит из минимальных непрерывных блоков памяти согласно настоящему изобретению;
фиг.7 - алгоритм способа воспроизведения, в котором используется информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - блок-схема устройства записи и воспроизведения диска и воспроизведения, которое используется в настоящем изобретении.
фиг.9 - процесс управления во время записи/воспроизведения в реальном масштабе времени для перезаписываемой системы в реальном масштабе времени;
фиг.10 - блок-схема, показывающая поток данных в течение записи/воспроизведения в реальном масштабе времени для перезаписываемой системы в реальном масштабе времени;
фиг.11 - пример распределения незаписанной/нераспределенной области в записанном/воспроизведенном в реальном масштабе времени файле;
фиг.12А-12Б - примеры записи данных в реальном масштабе времени записанного/воспроизведенного в реальном масштабе времени файла;
фиг.13А-13С - информацию управления файлами, соответствующую случаю, когда различные частоты следования битов обеспечены в различных секциях, и когда одинаковая частота следования битов используется во всей части данных файла; и
фиг.14А-14С - частичное удаление записанных/воспроизведенных в реальном масштабе времени данных файла.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Ниже, со ссылкой на сопроводительные чертежи, описываются предпочтительные варианты осуществления носителя записи для хранения информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, способ и устройство для записи и воспроизведения в реальном масштабе времени и способ обработки файлов, использующий информацию о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
На фиг.3А-3D показаны примеры хранения информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени (которую можно называть информацией об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени), согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.3А, информацию о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени можно представить в виде атрибута для каждого файла реального времени. Например, информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно хранить в расширенном поле атрибута в элементе файла или в поле каталога ИВУ (ICB) (информационный блок управления) потоков в случае, когда файловая система является системой в формате универсального диска (ФУД (UDF))
С другой стороны, информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно хранить в поле дескриптора идентификатора файла, в поле типа файла или в поле флага среди поля ПРИЗНАК ИБУ (TAG IC3) в элементе файла. Элементом файла может быть названа область информации управления файлами или область структуры файла.
Как показано на фиг.3В, информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени для каждого файла можно хранить в заданной области (информационная область) в каждом файле. Например, в случае формата, перезаписываемого в реальном масштабе времени (ПРМВ RTRW), информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно хранить в файле данных под именем RTRW TS.VOE.
Как показано на фиг.3С, информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени для каждого файла можно хранить в отдельном файле. Например, информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно хранить в информационном файле, который имеет формат (ПРМВ (RTRW)) под именем RTRW Ts.IFO. В другом примере, когда файловая система является системой ФУД, информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно хранить в области структуры тома, отдельной от области структуры файла, как показано на фиг.3D.
Поэтому, когда информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени сохраняется в области структуры тома или области структуры файла в системе ФУД, информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени интерпретируется в первую очередь после установки тома или открытия файла, и данные затем записывают/воспроизводят в реальном масштабе времени в соответствии с интерпретируемой информацией.
Информация с указанием файла записи/воспроизведении в реальном масштабе времени (например, идентификатор - "файл ДВ"), свидетельствующая о том, что файл необходимо записывать/воспроизводить в реальном масштабе времени, входит s-информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Среди информации о размере минимального непрерывного блока памяти, удовлетворяющему условию (1), информацию о времени воспроизведения, обеспечивающую минимальную непрерывную область памяти, информацию о частоте следования битов при записи/воспроизведении и информацию о типе непрерывной записи/воспроизведении можно, по меньшей мере, хранить в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. В этом случае, если имеются три типа дисков А, В и С, информацию о типе непрерывной записи/воспроизведении можно представить следующим образом: Тип А=10,08 Мбит/с, тип В=1,4 Мбит/с, тип С=8 Мбит/с.
Представление атрибута независимо от того, размещаются ли файлы в текущий момент времени для дальнейшей записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, то есть атрибут, представляющий текущее состояние записи/воспроизведения в реальном масштабе времени файлов, также входит в информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
Информация о частоте следования битов при записи/воспроизведении в реальном масштабе времени сохраняется в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. При изменении частоты следования битов при записи/воспроизведения в каждой части информацию, связанную с множеством значений частоте следования битов и частей, например, информацию о позиции, можно хранить в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Максимально допустимое значение частоты следования битов при записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно, кроме того, сохранить в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. В этом случае информацию об управлении двигателем, имеющем шпиндель, можно получить с использованием информации о частоте следования битов при записи/воспроизведении.
Кроме того, информацию об управлении дефектами файла, информацию о буферизации файла, информацию о размещении файла и так далее можно включить в информацию об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. То есть, если информация управления дефектами файла хранится в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, замена дефектного блока на запасную область не предпринимается при считывании или записи файлов, и дополнительное считывание или запись дефектного блока не предпринимается.
Например, информацию о распределении файла, такую как неразмещение дефектного блока, замененного с помощью запасной области в виде блока данных, можно сохранить в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Информацию о буферизации файла, связанную с количеством данных, которые первоначально будут считывать из буфера дорожек, и с количеством данных, которые будут записываться в буфере дорожек, можно также одновременно сохранить в виде информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
Вместо индивидуального сохранения многочисленных атрибутов записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, таких как информация об управлении дефектами файла, информация о распределении файла и информация о буферизации файла, условия управления файлами реального времени классифицируют по типам, и информацию классифицированных типов записывают в информационной области атрибутов файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Таким образом, можно реализовать простую запись и воспроизведение в реальном масштабе времени. Например, можно предусмотреть следующие типы информации:
тип А: частота следования битов данных 10 Мбит/с, невозможность распределения блока данных в дефектном блоке, замененном на запасную область, и невозможность повторной попытки считывания после отказа в считывании, и
тип В: частота следования битов данных 8 Мбит/с, возможность распределения блока данных в дефектном блоке, замененном на запасную область, и невозможность повторной попытки считывания после отказа в считывании.
Между тем, на фиг.4 показан пример файлов реального масштаба времени, которые состоят из минимальных непрерывных блоках памяти, занимающих блоки на диске, согласно настоящему изобретению при этом файл А является файлом, который необходимо воспроизвести в реальном времени. Если минимальный непрерывный блок памяти, удовлетворяющий условию (1), состоит из четырех блоков, то файл А записывается в реальном масштабе времени в виде модулей из четырех блоков. То есть файл реального времени занимает на диске блоки 0, 1, 2, 5, 5, 6, 1, 8, 11, 12, 13 и 14. Обычный файл В занимает на диске блоки 4, 9, 10 и 15. Обычный файл В, который не требуется воспроизводить в реальном масштабе времени, имеет минимальный непрерывный блок памяти, состоящий из одного блока, и можно хранить один или произвольное число сегментов. Этот блок обычно соответствует сектору диска.
Файл А используется для воспроизведения в реальном масштабе времени следующим образом.
На этапе 1 считывают блоки 0, 1, 2 и 3.
На этапе 2 находят блок 5 во время воспроизведения блоков 0, 1, 2 и 3.
На этапе 3 считывают блоки 5, 6, 7 и 8.
На этапе 4 находят блок 11 во время воспроизведения блоков 5, 6, 7 и 8.
На этапе 5 считывают и воспроизводят блоки 11, 12, 13 и 14.
Если на диске после сохранения файла, который необходимо воспроизвести в реальном масштабе времени, отсутствуют области для непрерывных блоков, удовлетворяющих условию минимального непрерывного блока памяти, то запись файла невозможна. Однако, если предупреждающее сообщение типа «непрерывная запись невозможна. Нужно ли обозначить минимальный непрерывный блок памяти как один блок и должен ли быть сохранен файл с длиной обозначенного блока?» посылается пользователю, и если пользователей необходимо его сохранить, то файл можно сохранить в минимальных непрерывных блоках памяти, состоящих из одного блока. В этом случае значение первоначально обозначенного минимального непрерывного блока памяти сохраняется в информации, связанной с длиной минимального непрерывного блока памяти, включенной в атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, а информация, указывающая на то, что размещение сохраненных в настоящий момент файлов, которая делает запись/воспроизведение в реальном масштабе времени невозможными, сохраняется в атрибуте текущего состояния записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Это делается для того, чтобы файл, который будут копировать, можно было непрерывно обрабатывать как файл записи/воспроизведении в реальном масштабе времени при копировании файла на различные диски или тот же самый диск.
В настоящем изобретении устройство привода, такое как дисковод КД (CD) и дисковод ЦУД (DVD), которые имеют время поиска (например, 150 мс) значительно больше, чем время считывания (например, 1,43 мс), то есть время поиска ≫ времени считывания, позволяет также реализовать воспроизведение в реальном масштабе времени, если оно удовлетворяет условию выражения (I): время поиска + время считывания < время воспроизведения.
Между тем минимальный непрерывный блок памяти ограничивает распределение свободного блока на диске для того, чтобы удовлетворить заданную цель. В этом случае свободный блок обозначает неиспользуемую область, не имеющую дефектных блоков, или перезаписываемую область среди областей пользователя, которые может использовать пользователь.
Если минимальный непрерывный блок памяти определяется 16 блоками, размещенными в блоке с кодом с исправлением ошибок (КИО (ЕСС)), то распределение блока данных невозможно для менее, чем 16 непрерывных свободных блоков. Также распределение блока данных невозможно для 16 непрерывных свободных блоков, занимающих более двух блоков КИО. В этом случае минимальный непрерывный блок памяти предназначен для записи и воспроизведения ЦУД-ОЗУ (DVD-RAM) в виде модуля КИО.
В случае, когда данные сохраняются в реальном масштабе времени в физически непрерывных блоках на диске, поиск не происходит, и, таким образом, запись/воспроизведение защищается от прерывания. Однако, так как непрерывные блоки не существуют бесконечно, минимальный непрерывный блок памяти вычисляется и сохраняется в качестве атрибутов записи/воспроизведения в реальном масштабе времени файла, и данные реального времени записываются в минимальном непрерывном блоке памяти. Таким образом, можно предотвратить прерывание отображения на экране.
Если частота следования битов при воспроизведении (=Vb) MPEG составляет 8 Мбит/с, время поиска 150 мс, скорость передачи (частота следования) битов при считывании (=Va) 11 Мбит/с, блок из 2048 битов и данные, имеющие блоки КИО, каждый из которых состоит из 16 блоков, записывают на носителе записи, таком как диск, то минимальный непрерывный блок S памяти можно получить в соответствии с условием выражения (1), как показано в следующем выражении 2:
Из этого выражения видно, что минимальный непрерывный блок S памяти имеет 261 блок. Когда данные записываются в модулях, по меньшей мере, из 261 блока, обозначенных как минимальный непрерывный блок памяти, возможно воспроизведение в реальном масштабе времени. Однако 272 блока, которые соответствуют 17 непрерывным блокам КИО, можно обозначить как минимальный непрерывный блок памяти. В этом случае целью является выполнение записи/воспроизведения с максимальным временем поиска 150 мс.
С одним блоком КИО, который состоит из 16 блоков, обозначенным как минимальный непрерывный блок памяти, и ограничением, таким как время поиска, добавленное как показано в выражении 2, способ распределения свободных блоков для записи в реальном масштабе времени и воспроизведения классифицируется на этапы, и этапы можно расположить так, как это показано в Таблице 1.
Данные А/В записываются и воспроизводятся с помощью размещения блоков, которые удовлетворяют ограничению о минимальном непрерывном блоке памяти, число блоков в котором зависит от каждого этапа, так что блоки можно физически присоединить друг к другу, посредством чего можно выполнить запись и воспроизведение в реальном масштабе времени. Например, когда имеются три группы блоков минимального непрерывного блока памяти: 16 блоков, 272 блока и 1088 блоков и время поиска равно 150 мс, возможность записи/воспроизведении в реальном масштабе времени зависит от способа присоединения блоков.
То есть, когда 272 блока, 1088 блоков и 16 блоков размешаются последовательно, представляется возможным запись и воспроизведение в реальном масштабе времени, и когда 16 блоков, 272 блока и 1088 блоков размещены последовательно, запись и воспроизведение невозможны.
Соответственно, минимальный непрерывный блок памяти можно эффективно записать и воспроизвести в реальном масштабе времени с использованием распределения блоков с помощью этапов и способа присоединения блоков.
Между тем, если конечная часть файла не заполняется таким количеством данных, как в минимальном непрерывном блоке памяти (фиг.5), даже в случае, когда файл записывается в соответствии с условием минимального непрерывного блока памяти, то атрибут, показывающий, что блоки данных для незаполненной области, которые распределяются, но не записываются, сохраняется в виде информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, таким образом позволяя выполнить воспроизведение в реальном масштабе времени после дополнительной записи.
Например, на фиг.5 показана одномерная структура носителя записи, в которой размещаются данные АВ реального времени, сохраненные в минимальном непрерывном блоке памяти, где информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени в дополнение к длине файла, информация о расположении данных файла, информация о возможности или невозможности считывания/записи файла и так далее, дополнительно сохраняется в информации управления файлами, которая позиционируется в блок №1 диска. Два минимальных непрерывных блока памяти, каждый из которых состоит из 272 блоков данных, распределены в данных первого файла, размещенного в блоке № m диска, 272 блоков данных для минимального непрерывного блока памяти распределены в данных второго файла, которые позиционируется в блоке № n диска, и 200 блоков данных и 72 распределенных/незаписанных блоков распределены в данные третьего файла, который позиционируется в блоке Н" 0 диска.
При копировании файла, предназначенного для записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, на тот же самый диск или различные диски, блоки данных файла должны размещаться на диске с использованием информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени так, чтобы файл можно было воспроизвести в реальном масштабе времени. Если размещение блоков данных невозможно, то блоки данных размещаются на том же самом основании, как и основание для размещения блоков обычного файла. В этом случае информация об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени поддерживает исходную информацию атрибута, но невозможность записи/воспроизведения в реальном масштабе времени устанавливается как атрибут текущего состояния записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
К тому же, когда операционная система (ОС (OS)) обнаруживает на диске дефектные блоки после копирования файла, блоки данных, которые будут копироваться, должны размещаться с учетом исходной информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени и информации управления дефектами среды, которая записывается в списке вторичных дефектов (СВД (SDL)). Например, когда минимальный непрерывный блок памяти имеет 40 блоков (фиг.6А), блоки данных размещаются с учетом дефектной области диска, на который копируется файл (фиг.6В). С другой стороны, когда ОС не обнаруживает дефекты, записанные в СВД, данные распределяются в блоки, отличные от дефектных блоков, при применении программы для копирования и с учетом информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени (фиг.6В).
На фиг.7 представлен алгоритм, отражающий способ, использующий информацию о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Диск загружается в устройство воспроизведения на этапе S101, и устройство воспроизведения считывает с диска область тома на этапе S102. На этапе S103 определяют, имеется ли информация записи/воспроизведения в реальном масштабе времени в области тома. Если информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени существует в области тома, то на этапе S104 устанавливают воспроизведение файлов с учетом информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени. Если на этапе S103 или после этапа S104 определяется, что информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени не существует в области тома, то считывание области тома завершается на этапе S105.
После этого на этапе S106 считывается файл. На этапе S107 определяется, имеется ли в считанном файле информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени. Если информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени существует в считанном файле, то на этапе S108 воспроизведение файла устанавливается с учетом информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени. Если на этапе S107 или после этапа S108 определяется, что в считанном файле отсутствует информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, то считанный файл воспроизводится с учетом того, была ли установлена на этапе S109 информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени.
В этом случае, когда информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени существует в области структуры тома, этапы S107 и S108 можно не выполнять. К тому же, когда информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени существует в области файла информации управления файлами, этапы S103, S104 и S1G5 можно не выполнять.
На фиг.8 представлена блок-схема устройства для записи и воспроизведения диска, которое используется в настоящем изобретении. Функция устройства для записи и воспроизведения данных А/В с использованием записываемого и перезаписываемого диска делится на запись и воспроизведение.
После записи кодек 110 сжимает и кодирует сигнал аудио/видео (А/В), поступающий из внешнего потока битов с использованием заданной схемы сжатия, и записывает данные, которые сжимают в соответствии со скоростью передачи (частотой следования) (Vb) битов при записи/воспроизведения в буфер 120 дорожек. Кодер и декодер с исправлением ошибок (КИО) 130 кодирует одновременно с исправлением ошибок данные, которые записаны в буфере 120 дорожек, считывает с одновременным исправлением ошибок закодированные данные со скоростью передачи (частотой следования) (Va) битов записи/считывания, и использует результат в модуле 140 датчика. К тому же, КИО 130 использует информацию о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, полученную под управлением контроллера 170, в модуле 140 датчика так, чтобы информацию можно было записать в области структуры тома или в области информации управления файлами. Модуль 140 датчика преобразовывает закодированные данные с одновременным исправлением ошибок в сигнал радиочастоты (РЧ (RF)) и записывает сигнал РЧ на диск 150. В этом случае скорость вращения записи электродвигателя 160, имеющего шпиндель для привода диска 150, управляется в соответствии с сигналом управления сервопривода, который поступает из контроллера 170.
После операции воспроизведения, когда информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени сохраняется в области информации управления файлами или в области структуры тома, информация о буферизации, связанная с количеством данных, которые нужно первоначально считать из буфера дорожек, информация о распределении файла, информация управления дефектами, информация о частоте следования битов при записи/воспроизведении и так далее считываются заранее, и считывание данных файла управляется на основании считанной информации. Данные файла, удовлетворяющие условию минимального непрерывного блока памяти, считываются с диска 150 со скоростью передачи (частотой следования) Va битов при записи/считывании. Данные считанного файла декодируются с одновременным исправлением ошибок с помощью КИО 130 через модуль 140 датчика, и записываются в буфер 120 дорожек. Кодек 110 считывает данные, записанные в буфер 120 дорожек ее скоростью передач (частотой следования) Vb битов записи/воспроизведения, декодирует считанные данные и воспроизводит данные А/В.
В случае, когда информация о частоте следования битов при записи/воспроизведении присутствует в информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, контроллер 170 получает информацию управления из электродвигателя 160, имеющего шпиндель, из информации о частоте следования битов при записи/воспроизведении, полученной из модуля 140 датчика и КИО 130, и может управлять не только электродвигателем, но также и механизмом сервопривода.
На фиг.9 представлен процесс управления записью/воспроизведением данных на диске, в котором предусмотрены атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, в перезаписываемую (ПРМВ) систему в реальном масштабе времени.
Система ПРМВ состоит из прикладного уровня 201 для выработки команды, связанной с записью/воспроизведением данных А/В, ядра 202 Windows ("Окна") для интерпретации выработанной команды, и драйвера 203 устройства, имеющего файловую систему такую же, как и файловая система драйвера устройства ЦУД-СЗУ, для запроса соответствующей функции в соответствии с командой, которая интерпретируется ядром 202 Windows посредством передачи команды драйвера в дисковод 204. В этом случае ядро 202 Windows и драйвер 203 устройства соответствуют уровню файловой системы, и ядро 202 Windows можно называть уровнем ядра.
На фиг.10 представлена блок-схема, показывающая процесс записи/воспроизведения данных в реальном масштабе времени для компьютерной системы среди систем ПРМЗ. После записи нижеследующие процессы выполняются многозадачным способом: сохраняют данные А/В, введенные в кодер 211 А/В в основную память 212 компьютера в реальном масштабе времени, сохраняют данные А/В, сохраненные в основной памяти 212 компьютера в файле обратного магазинного типа (ОМТ (FIFO)) дисковода жесткого диска (ДЖД (HDD)) 213; и сохраняют данные А/В, которые поступают файла ОМТ ДЖД 213 в диске 214 ЦУД-ОЗУ. В этом случае, когда в компьютере имеется в достаточной мере основной памяти, файл ОМТ не может существовать в ДЖД.
После воспроизведения процесс сохранения данных А/В, поступающих из диска 214 ЦУД-ОЗУ в основную память 215 компьютера в реальном масштабе времени, и процесс считывания данных А/В, сохраненных в основной памяти 215 через декодер 216 А/В, выполняются многозадачным способом.
Например, в процессе создания файла, для которого предусмотрены атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, функция системы ПРМБ при использовании ядра Windows делится на распределение области данных, запись данных, воспроизведение данных, удаление данных и закрытие файла, и эти функции описаны по отдельности ниже со ссылкой на фиг.9.
<способ создания файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени>
На первом этапе интерфейс прикладного программирования (ИПП API); ядра Windows, которое вызывается для создания файла записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, представляет собой файл создания. Прикладной уровень 201 присваивает атрибут файла ФАЙЛ АТРИБУТ ПРМВ для создания файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени и вызывает ядро 202 Windows, как это показано в следующем примере.
Пример: FileHandle - CreateFile
("ABFILE. MPG", FILEJVTRIBCJTE. BTRW, ...)
ФайлОбработка = СоздатьФайл
("АВФАЙЛ.МРС", ФАЙЛ АТРИБУТ ПРМВ, ...)
На втором этапе ядро 202 Windows выдает команду драйверу 203 устройства ЦУД-ОЗУ на создание файла.
На третьем этапе драйвер 203 устройства ЦУД-ОЗУ обозначает атрибут ФАЙЛ АТРИБУТ ПРМВ, когда заказана функция образования файла. Когда атрибут ФАЙЛ АТРИБУТ ПРМВ обозначен, информация управления файлами сохраняется в расширенной области атрибута элемента файла, области каталога 'ИВУ (информационный блок управления) потоков, области дескриптора идентификатора файла или области типа файла или области флага поля ПРИЗНАК ИБУ в элементе файла. В этом случае при создании файла А/В можно также установить информацию о частоте следования битов.
<способ распределения распределенной/незаписанной области записи/воспроизведения в реальном масштабе времени>
На первом этапе ядро ИПП Windows, которое вызывают для того, чтобы распределить распределенную/незаписанную область файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, является указателем файла набора, который имеет функцию поиска. Для того чтобы прикладной уровень 201 предварительно распределил область данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени заранее в качестве распределенной/незаписанной области с размером минимального непрерывного блока памяти, указатель файла набора должен вызвать ядро 202 Windows способом, показанным в следующем примере.
Пример: SetFil-ePointer (FileHandle, 8*1024*1024, NULL, FILE END) ("НаборФайлУказатель (ФайлОбращение, 8*1024*1024, НОЛЬ, ФАЙЛ КОНЕЦ)")
SetFileBitrate (FileHandle, bitrate) ("НаборФайлСкорость передачи битов (ОбращениеФайл, частота следования битов)")
С другой стороны, область данных, необходимую для записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, можно предварительно распределить заранее в качестве распределенного/незаписанного состояния с использованием команды SetFileBitrate (FileHandle, bitrate) "НаборФайлСкорость передачи битов (ОбращениеФайл, частота следования битов)"). В этом случае, когда прикладной уровень имеет информацию о частоте следования битов, и ИПП для преобразования частоты следования битов в число блоков существует на уровне файловой системы, число блоков, полученных с помощью ИПП, можно обеспечить в виде области данных, которая необходима для записи/воспроизведения в реальном масштабе времени в распределенном/незаписанном состоянии с использованием команды SetFilePointer ("УказательФайлНабор").
На втором этапе ядро 202 Windows выдает команду драйверу 203 устройства ЦУД-ОЗУ на поиск файла.
На третьем этапе драйвер 203 устройства ЦУД-ОЗУ проверяет, присвоены ли атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени файлу, после команды функции поиска файла, и обеспечивает распределенную/незаписанную область данных, размер которой зависит от длины поиска с учетом условий для минимальной непрерывной области памяти (например, управление дефектами файла, распределение файла, буферизация файла, величины минимального непрерывного блока памяти и информации о частоте следования битов), определенный в присвоенных атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени (фиг.11). Одна предварительно распределенная область или множество областей размещаются в модуле КИО и могут быть распределены.
<способ записи данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени>
На первом этапе ядро ИПП Windows, вызываемое для записи данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, представляет собой файл записи. Прикладной уровень 201 вызывает ядро Windows с использованием файла записи для того, чтобы сохранить данные в реальном масштабе времени, как показано в следующем примере.
Пример: WriteFile (FileHanule, AB_Buffer, 32*1024, NULL, NULL)
("Запись Файл (ФайлОбращение, АВ Буфер, 32* 1024 НОЛЬ, НОЛЬ)")
На втором этапе ядро 202 Windows вызывает функцию записи файла драйвера 203 устройства ЦУД-ОЗУ.
На третьем этапе драйвер 203 устройства ЦУД-ОЗУ проверяет, присвоены ли файлу атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени после вызова функции записи файла. Если атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени присвоены, данные А/В, которые будут записываться, записываются в распределенную/незаписанную область в соответствии с условиями записи в реальном масштабе времени. После записи, когда распределенная/незаписанная область не существует, величина записанных данных передается в прикладной уровень 201. Прикладной уровень 201 предварительно распределяет распределенную/незаписанную область, обозначенную как атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, для записи оставшихся незаписанных данных с использованием команды SetFilePointer ("УказательФайлНабор") поиска по отношению к количеству записанных данных, и снова записывает оставшиеся данные.
То есть, как показано на фиг.12А, данные А/В 32*1024 битов записываются в распределенную/незаписанную область 8*1024*1024 битов (фиг.11), и остаточная область все еще распределяется как распределенная/незаписанная область.
Как показано на фиг.12В, когда выдается информация о количестве данных, записанных в прикладном уровне 201 с переменной записью, поскольку распределенная/незаписанная область составляет 32*1024 битов, уровень файловой системы автоматически предварительно распределяет распределенную область, используя информацию о скорости передачи битов посредством SetFileBitrate {"НаборФайлСкорость передачи битов"). Как показано на фиг.12С, остаточные данные записываются в модуль блока КИО. Когда во время записи образуется дефектный блок, и, таким образом, образуется ошибка, блок, соответствующий дефектному блоку, исключается из распределенной/незаписанной области (фиг.12). В этом случае, когда частота следования битов для различных секций может различаться друг от друга, информацию, связанную с частотой следования битов для каждого сектора можно записывать в области информации управления файлами. На фиг.13А и 13В изображен пример множества значений частоты следования (здесь, Vi, V2 и V3) и информации, связанной с секциями, которая хранится в виде информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени в области информации управления файлами, когда в различных секциях находятся различные значения частоты следования (скорости передачи) битов. На фиг.13С и 13D показан пример с одним значением частоты следования битов (здесь, Vb), который сохраняется как информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени в области информации управления файлами, когда одинаковая частота следования битов предусмотрена во всей секции данных файла.
<способ воспроизведения данных файла записи/воспроизведении в реальном масштабе времени>
На первом этапе ядро ИПП Windows, которое вызывается для воспроизведения данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, является файлом считывания. Прикладной уровень 201 вызывает ядро Windows, используя файл считывания, как и в следующем примере, для воспроизведения данных в реальном масштабе времени.
Пример: ReadFile (FileHandle, AV Buffer, 32*1024, NULL,NULL) ("СчитываниеФайл {ФайлОбращение, АВ Буфер, 32*1024, НОЛЬ, НОЛЬ)")
На втором этапе ядро 202 Windows выдает команду драйверу 203 устройства ЦУД-ОЗУ считывания файла.
На третьем этапе драйвер 203 устройства ЦУД-ОЗУ проверяет, присвоены ли файлу атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, когда выдается функция считывания файла. Если атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени присвоены, то данные А/В, размер которых зависит от длительности воспроизведения, воспроизводятся из области данных А/В с учетом условий воспроизведения в реальном масштабе времени.
В этом случае, когда в блоке, который будет воспроизводиться, обнаруживается дефект, команда считывания, показывающая, что атрибуты распределенного/незаписанного файла назначены, но не считываются, передается из драйвера 203 устройства ЦУД-ОЗУ в дисковод 204.
Команду записи в реальном масштабе времени и команду воспроизведения, которые выполняются с помощью интерфейса команд драйвера устройства ЦУД-ОЗУ, необходимо использовать после записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
<способ удаления части данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени>
На первом этапе команда "DeletePartOfFile" ("УдалениеЧастиФайла") вызывается как ядро ИПП Windows для того, чтобы удалить часть данных файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Для того чтобы удалить часть данных реального времени, прикладной уровень 201 вызывает ядро Windows, используя команду "DeletePartOfFile" ("УдалениеЧастиФайла"), рассмотренную в следующем примере. Пример: DeletePartOfFile (FileHandle. Off set.Size) ("УдалениеЧастиФайла (ФайлОбращение, Смещение, Размер)"). На втором этапе ядро 202 Windows выдает команду драйверу 203 устройства ЦУД-ОЗУ на удаление части файла.
На третьем этапе, когда выдается команда на частичное удаление, драйвер 203 устройства ЦУД-СЗУ проверяет, присвоены ли файлу атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, и удаляет данные из области данных А/В с учетом условий реального времени, если были присвоены атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. После частичного удаления файла для управления фиктивным файлом или списком пространства для заполнения КИО создается файл, расположенный под корневым каталогом в системном файле.
На фиг.14А показана область, которую будут удалять из файла реального времени, в котором данные А/В размещаются в модулях КИО. Область удаления, которая расположена в свободной области (фиг.14В), и секция данных А/В, имеющая отношение к области удаления, среди блока КИО, выходящего за границы области удаления, называется пространством для заполнения. Данными А/В в этом пространстве для заполнения управляют как отдельным файлом, который находится в системном файле, и их сохраняют в списке дескриптора распределения (ДР), расположенном в списке пространства для заполнения КИО. Данные А/В, которые не относятся к области удаления и которые находятся в блоке КИО, сохраняются в списке ДР элемента файла. Дополнительный список с КИО снова обновляется в соответствии с функцией, такой как удаление или запись. Когда способ согласно настоящему изобретению применяется в системе ФУД, список пространства для заполнения КИО можно описать с помощью короткого дескриптора распределения.
На фиг.14В пространство, занимаемое файлом А/В, и пространство, предназначенное для заполнения в блоке КИО, выходящее за границу области удаления, имеют длины экстента. Как показано на фиг.14С, пространство файла А/В блока КИО, выходящее за границу области удаления, имеет как длину экстента, так и длину информации, но пространством для заполнения управляют как дескриптором распределения, который имеет длину экстента и длину информации, равную "0", в списке А/В в элементе файла А/В. Пространством файла А/В, которое не относится к области удаления (в блоке КИО), также управляют в списке АВ элементе файла А/В. В этом случае пространство для заполнения можно определить как расширенный дескриптор распределения ФУД.
<способ закрытия файла записи/воспроизведения в реальном масштабе времени>
На первом этапе функция CloseHandle ("ЗакрытьОбращение") вызывается как ядро ИПП Windows для того, чтобы закрыть файл реального времени. Для того чтобы закрыть файл записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, прикладной уровень 201 вызывает ядро 302 окна с использованием CloseHandle ("ЗакрытьОбращение") так, как показано в следующем примере.
Пример: CloseHandle (FileHandle) ("ЗакрытьОбращение (ФайлОбращение)")
На втором этапе ядро окна 202 выдает команду драйверу 203 устройства ЦУД-ОЗУ на поиск файла.
На третьем этапе, когда выполняется функция закрытия файла, драйвер 203 устройства ЦУД-ОЗУ обновляет информацию управления файлами (элемент файла и так далее) и информацию диска (например, информация о свободной области и так далее).
Согласно настоящему изобретению, как описано выше, атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени присваивают файл, и файл записывают/воспроизводят другим способом по сравнению с обычным файлом. Таким образом, файл записи/воспроизведения в реальном масштабе времени можно записывать/воспроизводить в реальном масштабе времени.
К тому же, в настоящем изобретении, файлы делятся на файлы реального времени и обычные файлы, и информация об управлении дефектами, информация о распределении файла, информация о буферизации и информация о величине минимального непрерывного блока памяти, которая формируется на каждом этапе, присваивают файлу в реальном масштабе времени в виде информации о записи/воспроизведения в реальном масштабе времени после записи/воспроизведения. Таким образом, можно эффективно выполнить запись/воспроизведение в реальном масштабе времени. Кроме того, в настоящем изобретении информацию управления электродвигателем, который имеет шпиндель, получают из информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени, связанной с частотой следования битов при записи/воспроизведения, таким образом управляя электродвигателем, который имеет шпиндель.
Заявлены способ для записи и воспроизведения в реальном масштабе времени файлов, а также обработки файлов с использованием информации о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени. Информация о записи/воспроизведении в реальном масштабе времени сохраняется в области информации управления файлами, в каждом файле реального времена, или в отдельном файле. При этом файлу назначают атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени. Таким образом, файлы, записанные в реальном масштабе времени, можно воспроизводить без прерывания. 13 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды создания файла,
уровень ядра вызывает функцию создания файла из драйвера устройства с помощью уровня ядра, и
драйвер устройства создает один из файлов реального времени с помощью назначения атрибутов записи/воспроизведения в реальном масштабе времени в ответ на вызов функции создания файла.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды поиска,
уровень ядра вызывает функцию поиска файла из драйвера устройства, и
драйвер устройства проверяет, установлены ли атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, в ответ на вызов функции создания файла, и предварительно распределяет распределенную/незаписанную область данных, имеющую длину для поиска, соответствующую условию минимальной непрерывной области памяти, определенному в информации об атрибутах записи/воспроизведения в реальном масштабе времени.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды записи,
уровень ядра вызывает функцию записи файла из драйвера устройства, и
драйвер устройства проверяет, установлены ли атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, в ответ на вызов функции записи файла, и записывает данные в распределенную/незаписанную область диска в соответствии с условием записи в реальном масштабе времени.
сообщают размер записанных данных в прикладной уровень, когда распределенная/незаписанная область распределения оказывается недостаточной на этапе записи,
прикладной уровень предварительно распределяет распределенную/незаписанную область с использованием процесса распределения области со ссылкой на размер записываемых данных, и записывают остаточные данные в предварительно распределенную область.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды воспроизведения,
уровень ядра вызывает функцию воспроизведения файла из драйвера устройства, и
драйвер устройства проверяет, установлены ли атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени, при вызове функции воспроизведения файла, и воспроизводит данные с диска в соответствии с условиями воспроизведения в реальном масштабе времени.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды удаления,
уровень ядра вызывает функцию удаления файла из драйвера устройства, и
драйвер устройства проверяет, установлены ли атрибуты записи/воспроизведения в реальном масштабе времени при вызове функции удаления файла, и удаляет данные с диска в соответствии с условием реального времени.
распределения области удаления в свободной области и
управления данными в пространстве заполнения секции аудио/видео данных, относящимися к области удаления, наряду с блоком осуществления кодирования с исправлением ошибок (КИО), простирающимся на границе области удаления, как отдельным файлом, находящимся в системном файле диска.
прикладной уровень вызывает уровень ядра с использованием команды закрытия,
уровень ядра вызывает функцию закрытия файла из драйвера устройства, и драйвер устройства обновляет информацию управления файлами и информацию о диске в ответ на вызов функции закрытия файла.
| WO 9814938 A1, 09.04.1998 | |||
| US 5237553 A, 17.08.1993 | |||
| JP 3185677 A, 13.08.1991 | |||
| RU 94037960 A1, 20.08.1996. |
