CN1942971A - 在存储介质上记录具有特殊存储空间要求的数据 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在存储介质上记录具有一定存储要求的数据集(52)的方法、设备和计算机程序产品。应用程序从操作***获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，识别符合数据集的要求的存储介质的至少一个可用空间，如果操作***在向已识别可用空间写数据之前向至少一个其他区域中写数据，那么命令操作***保留该区，该区对应于用于伪存储数据(50)的所述其他空间，之后，命令操作***存储该数据集(52)，从而使操作***将数据集放在已识别的可用空间中。

Description

在存储介质上记录具有特殊存储空间要求的数据

技术领域

本发明一般性涉及在数据载体上记录数据集，例如在光盘上记录多媒体数据，并且尤其涉及提供用于利用一般的介质存储处理方案在数据载体上记录具有一定存储要求的数据集的方法、设备和计算机程序产品。

背景技术

近年来，已经逐渐形成了在数据载体上记录多媒体数据的许多标准，这些标准的例子如DVD(数字通用盘)和蓝光(Blu-ray)盘视频。传统上，利用设置为仅仅在盘上记录这些类型数据的专用记录器在这些类型的盘上进行记录。

但是现在经常关注的是，将这种类型的多媒体存储和其他类型的存储相结合，可能是根据另一种多媒体或媒体标准的数据以及在普通计算机环境中的普通数据。

在这方面，通常希望普通PC(个人计算机)中包括根据这种标准的记录器。因此也关心将普通数据存储与这种多媒体存储相结合。

但是在许多情况下，多媒体以及特别是流式多媒体确实具有一定的存储要求以便适当地发挥作用。这些要求例如可以是数据集必须提供在一个足够大的连续部分中和/或两个这样的连续部分中，这两个部分不能相隔很远。在蓝光的例子中，这样的要求一般是连续的数据块应该不小于例如12.5MB或25MB。其原因是通常从盘中读取的数据被存储在缓冲区中，并且在从盘上另一个位置将数据读入到缓冲区之前来自盘中一个位置的数据必须还没有从缓冲区中清空。然后根据例如从位置到位置的最长跳跃时间来计算这些限制。因此，在盘上写数据的用户应用程序需要控制将数据写在盘上的哪个位置。

但是，如果所述应用程序是在PC中提供，那么所用的标准写入机制通常优化用于存储普通计算机数据而不是存储流式多媒体数据。

允许组合使用存储介质的一种方式是为所述应用程序保留一部分介质，并且为正常存储保留其余部分的介质。但是，如果写入的应用数据比保留的空间少，那么可能导致存储介质不能发挥其全部潜力。

如果具有特殊要求的应用数据与其他数据更自由地组合，那么在一些情况下可能出现用户数据区中提供的写入数据的碎片区。因而，在这种PC环境中保证选择出满足应用程序要求的适当未写入区不是一项简单的工作。

文件EP-1209689描述了一种用于使查找最小化的AV(视听)数据记录装置，其利用UDF文件***在数据载体上写入AV数据，如MPEG数据。该装置所用的AV数据记录方法具有文件管理信息，该信息用于管理盘上作为文件范围的连续块，其中在盘上创建新的目录，并且将分配的范围而不是记录的范围保持作为用于记录文件管理信息的保留区域。由于文件管理信息不是分布的，因此查找被最小化。

该文件未提及关于在要写入具有特殊存储空间要求的数据时怎样处理在用户数据区中提供的写入数据的碎片。

因此，需要一种记录方案，其中应用程序可以在存储介质上选择存储空间，同时仍然使用一般的存储处理机制。

发明内容

因此本发明涉及解决上述问题，即允许为具有特殊存储要求的应用程序在存储介质上选择可用存储空间，同时对于所讨论的介质仍然使用一般的存储处理机制。

因此本发明的一个目的是提供一种方法，其允许为具有特殊存储要求的应用程序在存储介质上选择可用存储空间，同时对于所讨论的介质仍然使用一般的存储处理机制。

根据本发明的第一方面，通过一种利用一般的介质存储处理方案在存储介质上记录具有一定存储要求的数据集的方法来实现该目的，并且该方法包括以下步骤：

获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别符合该数据集的要求的存储介质的至少一个可用空间，

如果处理方案设置为在向已识别的可用空间写数据之前向至少一个其他空间写数据，那么命令保留该区，该区对应于用于伪存储数据的所述其他空间，以及

之后，命令存储该数据集，从而使该方案将数据集放在已识别的可用空间中。

本发明的另一个目的是提供一种设备，其允许为具有特殊存储要求的应用程序在存储介质上选择可用存储空间，同时对于所讨论的介质仍然使用一般的存储处理机制。

根据本发明的第二方面，通过一种用于在存储介质上记录具有一定存储要求的数据集的设备来实现这一目的，并且该设备包括：

一般存储介质处理单元，其设置为控制在存储介质上的读取和写入，以及

应用程序单元，其用于在存储介质上读取和写入特殊应用程序格式的数据，

其中该应用程序单元设置为：

经由该一般存储介质处理单元获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别符合所述数据集的要求的存储介质的至少一个可用空间，

如果处理单元设置为在向已识别的可用空间之前向至少一个其他空间写数据，那么命令该处理单元保留该区，该区对应于用于伪存储数据的所述其他空间，以及

之后，命令该处理单元存储该数据集，从而使该存储介质处理单元将数据集放在已识别的可用空间中。

本发明的再一个目的是提供一种计算机程序产品，其允许为具有特殊存储要求的应用程序在存储介质上选择可用存储空间，同时对于所讨论的介质仍然使用一般的存储处理机制。

这一目的是通过在计算机上使用的利用一般存储介质处理方案在存储介质上记录具有一定存储要求的数据集的计算机程序产品来实现的，并且该计算机程序产品包括计算机程序代码，其用于在所述代码装载到计算机中时使计算机执行下面的工作：

从该一般存储介质处理方案获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别符合数据集的要求的存储介质的至少一个可用空间，

如果处理方案设置为在向已识别的可用空间写数据之前向至少一个其他空间写数据，那么命令该存储介质处理方案保留该区，该区对应于用于伪存储数据的所述其他空间，以及

之后，命令该存储介质处理方案存储该数据集，从而使该方案将数据集放在已识别的可用空间中。

根据权利要求2，在写入数据集时清除所述伪存储数据，以避免不必要地占用存储介质上有价值的空间。

根据权利要求3，将伪存储数据的尺寸设计为适合在所选择的区之前所提供的整个自由空间，以保证不将数据集写入到该区中。

根据权利要求4，调查所用的介质存储处理方案，这在应用程序不知道该方案的情况下是必要的。

根据权利要求5，通过为原始伪数据在介质保留空间，获得所述介质存储处理方案。于是通过分析该保留的位置有可能找出使用了哪个方案。

根据权利要求6和7，数据集包括根据蓝光盘标准写入的多媒体数据。这种类型的数据对数据的尺寸和/或写入的位置有特殊要求。

根据权利要求8，存储介质是光盘。对于这种类型的存储介质，存储空间的要求因进行读取之前从一个位置移动到另一个位置的所需时间而更加严格。

根据本发明，提供了将对于存储位置有特殊要求的数据的存储与不允许特殊要求的普通存储机制相结合的可能性，当要存储流式媒体时这是有利的。按照这种方式媒体数据不需要独立的存储机制。而且避免了将用于应用数据和其他数据的介质分开。另一个优点在于本发明允许在普通的计算机环境中更简单地实现多媒体存储，这使得能够在更宽范围的产品中应用多媒体应用程序。

本发明的基本思想是获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，识别符合要被写入的数据的要求的存储介质的可用空间，如果存储介质所用的处理方案设置为在已识别空间之前的另一个空间中写数据，那么命令保留该区，该区对应于用于伪数据的该其他空间，以及

之后，命令存储要写入的数据，从而使该方案将数据集放入已识别的可用空间中。

本发明的上述和其他方面将从下文描述的实施例中显而易见，并参考这些实施例进行解释。

附图说明

将参考附图进一步描述本发明，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明用于在PC形式中记录数据集的设备，

图2示出了根据本发明的设备的内部示意结构图，

图3示意性地示出了在图2的设备中的应用程序、操作***和介质驱动单元之间的逻辑连接，

图4示意性地示出了存储介质的数据结构，其具有一些以前写在上面的数据，

图5示意性地示出了一种存储介质，其中根据本发明第一实施例的方法来存储应用数据，

图6示意性地示出了一种存储介质，其中根据本发明第二实施例的方法来存储应用数据，

图7示意性地示出了CD ROM盘形式的一种计算机程序产品，其具有用于执行根据本发明的方法的计算机程序代码。

具体实施方式

本发明一般性涉及将媒体数据流与其它类型的数据在存储介质上的记录相结合，该存储介质如光盘。但是本发明不限于光盘；其他类型的存储介质同样是可用的，如硬盘、内存条等。在下文中，还将联系PC(个人计算机)形式的计算机来描述本发明，但是本发明不限于这些类型的设备。本发明同样可以在多媒体记录设备中实现，如具有普通数据存储能力的视频记录器，如用于额外存储如文本文件和程序文件的计算机文件的蓝光记录器。

图1中示意性地示出了实施本发明的设备，该设备是具有光盘驱动器14和显示器12的PC 10的形式。显示器可用于诸如显示根据例如MPEG2的适当标准而记录的视频。

图2示出了设备10中与本发明有关的多个部件的示意结构图。该设备包括数据总线16，许多单元都与该数据总线相连：微处理器18和包括PC的操作***OS的存储器20，以及附加单元22和24，其中单元24包括应用程序A，所述应用程序A用于根据标准化格式对多媒体数据进行编码、存储和播放。所述多媒体格式在这里可以是MPEG2，存储格式可以是蓝光。单元24优选还包括用于缓冲数据的播出(play-out)缓冲区。但是应该认识到，可以提供其他类型的格式，如其他视频编码格式或音频编码格式，以及如DVD(数字通用盘)的另一存储格式。为了将数据存储在光盘26形式的存储介质上，盘驱动单元14形式的数据介质驱动单元也连接到数据总线16上。存储器单元22可以包括另一应用程序，例如文本编辑应用程序或游戏应用程序，所述应用程序也可以将普通的计算机数据存储在盘上。应该认识到，可以提供软件代码形式的应用程序A，在处理器18运行该应用程序时其进行编码。也可以提供硬件形式的应用程序，该硬件执行编码。而且可以提供更多的处理器，其中之一用于该应用程序。此外，不同的应用程序和操作***不需要提供在分开的单元上，而是可以在一个且同一个单元中提供。然后在操作***OS的控制下并利用标准化介质存储处理方案或存储器分配方案来将数据存储在盘26上。因此在这方面，微处理器18连同存储器20中的操作***OS可以被看作一般介质存储处理单元。此外，存储器分配方案不会对盘的不同存储或存储器区提供处理，这意味着应用程序不能直接选择用于存储数据的存储器位置。在本发明的优选变型中使用的一种类型的格式是UDF(通用数据格式)，以便将数据存储在盘上。应用程序A为了将数据存储在盘上，其必须经由操作***OS来存储数据，操作***通常使用的是讨论的应用程序不能直接影响的一种存储策略。

图3示出了怎样经由盘驱动器14正常地控制在逻辑方面进行的读取和写入。当应用程序A需要将数据写到盘驱动器14时，其必须与操作***OS联系，该操作***执行盘驱动器14中的盘上的实际存储。同样，应用程序A经由操作***OS进行数据的读取。这里用箭头指示从不同设备发送的查询和响应。

如上面解释的，普通的数据存储***不向应用程序A提供对介质的存储空间的直接控制。这是不利的，因为多媒体数据格式在数据存储的空间方面通常有一定的要求。在蓝光例子中一个这种要求是要存储数据的数据区必须是连续的并具有最小尺寸，以便保证所存储的多媒体文件的有效回放。这是因为要回放的数据被馈送到存储缓冲区，并且应用程序需要确保在来自存储介质中的一个新位置的数据被填入到缓冲区之前必须播放来自该介质的第一个位置的数据时该缓冲区不是空的，这可能在正从光盘读取数据时发生。另一种情况是来自盘的同时记录和回放。在这种情况下，应用程序A将从盘读取的数据放在回放缓冲区中，并然后转换到将来自记录缓冲区的数据记录到盘上，随后再将数据读取到回放缓冲区中，等。当记录数据时，播放在回放缓冲区中的数据。在这种情况下，也必须确保在记录过程中回放缓冲区不被清空，但同时记录缓冲区应当尽可能为空。这样，这种情况同样对存储位置提出了要求。这里应该认识到，本发明不限于多媒体文件和这些类型的要求，而是本发明可适用于必须控制在存储介质上存储文件的位置而不向所讨论的存储器空间提供处理的任何应用程序。

为了更好地理解本发明，在图4中示意性地示出了光盘的典型数据存储布局，现在将对其进行描述。

该数据结构包括引入带28和引出带40，在其之间提供数据带DZ。该数据带包括内备用区(ISA)30和外备用区(OSA)38，在其之间提供用户数据区(UDA)。该用户数据区包括段32，该段包括UDF锚(anchor)和分区信息。在UDF锚和分区信息段32之后，提供UDF分区开始标记34，其后面有文件形式的实际数据和UDF分区结束标记36。在用户数据区中，示出了许多包括存储文件的已经分配或占用的区42、44、46和48，所述存储文件可以是任何类型的文件，如常规数据文件或用于流式的多媒体文件。内和外备用区30和38是保留区，其能够在存在存储介质的缺陷的情况下用于数据的存储，所述情况例如盘被划伤。UDF锚和分区信息段32被提供在盘上的已知位置，并包括指示数据区和存储在那里的文件的指针。在将描述的实施例中，这种信息是自由空间位图，但是该信息同样能够以其他形式来提供，如以自由空间表的形式。

占用区42、44、46、48包括邻近UDF分区开始标记34的第一区42。与第一占用区42相隔一定距离存在第二占用区44。因此在第一和第二占用区42和44之间提供相对较小尺寸的自由空间，其可用于写数据。在分区结束标记36的方向上，与第二占用区44相隔较大距离，示出了第三占用区46。在第二和第三占用区44和46之间提供中等尺寸的自由空间。在第三占用区46之后，提供了第四占用区48，其相对较接近UDF分区结束标记36。在第三和第四占用区46和48之间提供了大的可用自由空间。这里，不同的可用自由存储或存储器空间具有不同的尺寸，在第一和第二占用区42和44之间的第一可用区小于应用程序A所需的尺寸限制，例如小于12.5MB。应该认识到，这些占用区仅仅是例子，是为了更好地描述本发明而示出的。

现在将参考图2、3和4描述本发明的第一方面。本发明以应用程序A开始，该应用程序需要将数据集写到盘驱动器14中的盘26上，该数据集具有一定的存储要求。所述数据优选是计划用于流式的视频数据形式的多媒体数据。为了实现这一目的，应用程序A找出哪个存储区是盘26的自由空间位图形式的介质的可用自由存储区。为此目的，其发送对该信息的请求到操作***OS，操作***继续从盘26的UDF锚和分区信息段32取回自由空间位图形式的该信息。然后将该自由空间位图从操作***OS转送到应用程序A，该位图包括如图4中画出轮廓的文件信息和对应的位置。作为一种选择，应用程序A可以直接从盘得到该信息。应用程序A根据该自由空间位图可以识别盘26上能够存储多媒体信息的适当的可用空间，该空间满足所用标准的要求。在该例子中，其选择在第二和第三占用区44和46之间的区，因为该空间具有足够大的尺寸来适应蓝光要求。但是，由于操作***OS不向盘上特定空间提供任何直接处理，应用程序A不能继续并直接命令数据的写入，因为这样极有可能没有在选定的空间进行写入。

如果应用程序不知道操作***OS所用的写入策略，那么该应用程序现在必须找出该策略。找出该策略的最普通方式就是命令写入小的伪文件或原始伪数据，这意味着应用程序A命令操作***OS在盘上保留与具有一定尺寸的文件相对应的空间。在已经进行这种保留之后，应用程序A再次从操作***OS获得自由空间位图，该自由空间位图是操作***从盘驱动器14中的盘26取来的。当应用程序接收到该已调整的自由空间位图时，将其与以前接收到的自由空间位图进行比较。两个位图之间的差异表明已经为该伪文件保留了空间，并且应用程序根据该信息可以找到操作***使用的是什么写入策略。该伪文件也可以实际上写到盘上而不是仅仅保留到盘上。在这种情况下，将伪文件清除或者至少清除所述保留。在能够接收到更新的自由空间位图之前将盘弹出并重新***可能是必须的。如果可以询问所用的存储方案，那么应用程序A可以询问操作***OS，操作***然后通知应用程序A该方案。在这种情况下，自然不使用伪文件。之后，该应用程序保留关于所用的策略的信息并将其留作将来使用。因此，这一步骤通常只为应用程序进行一次，并且然后可用于几张盘。另一种可能的替代方案是该应用程序预先知道存储策略，在这种情况下当然也不需要找出该策略。

现在将描述本发明的第二方面，其涉及将数据实际存储在盘上。一旦知道了策略，应用程序A就能够继续并确保将数据存储在所选择的位置。现在将进一步参考图5描述根据本发明第一实施例进行存储数据的一种方式，该图示出与图4相同的数据结构，但是增加了在第一和第二占用区42和44之间提供的伪文件50以及在第二和第三占用区44和46之间提供的实际数据文件52。这里，操作***OS使用第一自由块策略，即操作***OS将数据写入到盘上位于UDF分区开始标记之后的第一可用空间。现在该应用程序创建伪文件50形式的伪存储数据或者至少关于伪文件的信息，该伪文件的尺寸设计为适合在第二和第三占用区44和46之间的预定可用自由空间之前存在的所有可用自由空间。现在该应用程序命令操作***为伪文件50保留空间。按照这种方式，操作***OS为伪文件50保留第一自由空间，该第一自由空间是第一和第二占用区42和44之间的自由空间。这已经完成之后，操作***OS将写入的下一个自由空间是应用程序A选择的一个空间。因此，应用程序A现在命令操作***OS写入实际数据，即要存储的一个或多个多媒体数据。因为该空间是根据所用的策略或方案的可用空间，因此这是而后在选择的空间中自动进行的。这样，现在将实际数据文件52存储在选定区中。当这已经完成时，清除为伪文件50所保留的空间，从而使该空间再次可以自由存储其他数据。

现在将参考图6描述本发明的第二实施例，该图示出了对图4中所示的相同数据结构使用第二策略时的情况，但是增加了伪文件52和实际数据52。这里，该策略是所谓的最大区域优先策略(Largest AreaFirst Strategy)。根据该策略，操作***OS首先选择最大的自由区。由于在图4中给定和示出的该例子中，该区是第三和第四占用区46和48之间的区，因此应用程序A现在创建用于保留该整个区域的伪数据。要写入的下一个区是第二和第三占用空间44和46之间的预定区。一旦已经保留了该最大区，那么应用程序A就命令操作***OS写入多媒体数据52，该数据然后将被放在预定区中。接着再次清除伪文件50，确切地说是清除为伪文件保留的空间，从而使存储空间没有被不必要地占用。这里应该认识到，保留小于整个区域是可以的。例如可以只保留所讨论区的必需大小的区域，从而使其不再是最大区，或者可以保留在这些极端值之间的区。

在上述两个实施例中，根据存储方案来设计伪文件50的尺寸，使得其在保留预定位置之前足够的可用空间被写入，以便该方案在保留之后指向预定位置。应该认识到，伪文件同样可以实际地写到盘上而不是仅仅将其保留。还应该认识到，如果该方案直接指向所选择的区，那么在写入实际数据之前自然不为伪文件做任何保留。

应该认识到，本发明不限于多媒体数据，而是可以应用于应用程序对存储位置有一定要求的任何类型的数据。此外可以在将数据的部分文件或整个文件已经写入之后为伪文件保留存储空间，并然后能够将文件的其余部分或者下一个文件存储在另一个空间。当然，存储空间被选择为使其满足应用程序的要求。而且可以为一个区提供多于一个伪文件。而且本发明也不限于UDF，而是对于不向可用自由空间提供处理的任何适当方案都可以实施本发明。

如前面提到的，应用程序优选以存储器中程序代码的形式来提供，其由处理器运行时执行本发明。该程序代码也可以提供在数据载体上，例如图8中所示的CD Rom盘58形式的数据载体。此外，该程序代码还可以提供在服务器上并下载到计算机中。

因此，利用本发明，提供了将对于存储位置有特殊要求的数据的存储与不允许特殊要求的普通存储机制相结合的可能性，当存储流式媒体时这是有利的。按照这种方式不需要独立的存储机制。这种双重控制也是不想要的，因为如果两个独立的应用程序需要同时存储数据那么会发生冲突。为了解决这种冲突，需要使设备更复杂且更昂贵的优先机制，或者用于应用数据和其他数据的单独的驱动器，这也使设备更复杂。将介质分开用于应用数据和其他数据可能导致盘空间的不是最优使用。另一个优点在于在普通的计算机环境中能够更简单地实现多媒体存储，这使得能够在更宽范围的产品中使用多媒体应用程序。

应该强调，术语“包括/包含”在本说明书中使用时表示存在叙述的特征、整体、步骤或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整体、步骤、部件或其集合。此外应该认识到，权利要求中出现的引用符号不应该解释为限制本发明的范围。

Claims (11)

1.一种利用一般的介质存储处理方案(OS)在存储介质(26)上记录具有一定存储要求的数据集(52)的方法，该方法包括以下步骤：

获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别符合数据集的要求的存储介质的至少一个可用空间，

如果处理方案设置为在向已识别的可用空间写数据之前向至少一个其他空间写数据，那么命令保留该区，该区对应于用于伪存储数据(50)的所述其他空间，以及

之后，命令存储该数据集(52)，从而使该方案将数据集放在已识别的可用空间中。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括以下步骤，一旦已经写入数据集就命令清除为伪存储数据所做的保留。

3.根据权利要求1的方法，其中为所述伪存储数据保留的区等于在可用自由存储区的已识别可用空间之前的其他空间。

4.根据权利要求1的方法，进一步包括识别所用的介质存储处理方案的步骤和命令保留空间的步骤，其包括命令为伪存储数据保留空间，伪存储数据的大小是根据所述介质存储处理方案而设计的。

5.根据权利要求4的方法，其中所述识别介质存储处理方案的步骤包括，命令为原始伪数据保留空间，在保留之后获得可用自由存储区改变的信息，以及之后清除为原始伪数据保留的空间。

6.根据权利要求1的方法，其中所述数据集包括根据多媒体标准的多媒体数据。

7.根据权利要求6的方法，其中该标准是蓝光盘标准。

8.根据权利要求1的方法，其中存储介质是光盘(26)。

9.一种用于在存储介质(26)上记录具有一定存储要求的数据集(52)的设备(10)，该设备包括：

一般存储介质处理单元(18，20，OS)，其设置为控制在存储介质上的读取和写入，以及

应用程序单元(A)，其用于在存储介质上读取和写入特殊应用程序格式的数据，

其中该应用程序单元设置为：

经由该一般存储介质处理单元获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别存储介质的至少一个可用空间，其符合该数据集的要求，

如果处理单元设置为在向已识别的可用空间写数据之前向至少一个其他空间写数据，则命令该处理单元保留该区，该区域对应于用于伪存储数据(50)的所述其他空间，以及

之后，命令该处理单元存储该数据集(52)，从而使该存储介质处理单元将数据集放在已识别的可用空间中。

10.根据权利要求9的设备，进一步包括数据介质驱动单元(14)，其用于在相关的存储介质上读取和写入数据。

11.一种用在计算机上的利用一般的存储介质处理方案(OS)在存储介质(26)上记录具有一定存储要求的数据集(52)的计算机程序产品(58；A)，该计算机程序产品包括计算机程序代码，所述代码用于在装载到计算机中时使计算机执行下面的工作：

从该一般的存储介质处理方案获得关于存储介质的可用自由存储区的信息，

识别存储介质的至少一个可用空间，其符合数据集的要求，

如果处理方案设置为在向已识别的可用空间写数据之前向至少一个其他空间写数据，命令该存储介质处理方案保留该区，该区对应于用于伪存储数据(50)的所述其他空间，以及

之后，命令该存储介质处理方案存储该数据集，从而使该方案将数据集放在已识别的可用空间中。

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