信息记录装置和记录方法 本申请是申请日为 2006 年 3 月 31 日、 申请号为 200610067102.0、 发明名称为 “信 息记录装置和记录方法” 的专利申请的分案申请。技术领域
本发明涉及一种信息记录装置、 信息记录方法， 更详细地说， 是涉及文件空间的分 配， 文件的记录和记录媒体存储区域管理等操作。利用该信息记录装置和该信息记录方法 根据不同的应用对记录媒体存储区域进行单元式管理和覆盖式写入。 背景技术
随着存储技术的发展， 盘媒体容量越来越大， 同时盘的转速和物理接口的传输速 度也不断得到提高以获取较高的数据交换速度。 但由于驱动系统和盘媒体本身的物理局限 性， 使得单一提高物理速度不能满足特定应用的要求。 文件在盘媒体中的存储通过文件系统将分散存放在多个物理上不连续的区间 (Extent) 内的信息组织成逻辑上连续的文件数据， 读写头在读取文件数据时需要在多个不 连续的区间进行跳转和定位。 由于读写头的跳转和定位需要消耗一定时间而不进行数据交 换的， 为了提高数据的平均交换速度， 需要提高文件数据在盘媒体上的连续性。
盘媒体上的数据文件可以分为两种， PC 用途文件和 AV( 音视频 ) 用途文件。由于 AV 文件用于播放给用户收听和观看， 在播放过程中由于数据读取速度不够而造成的音视频 的短暂停止将影响收听收看效果， 是用户不能接受的。在 AV 文件的记录过程中， 如果盘媒 体的写操作速度低于数据到达速度， 而造成数据由于不能及时写入记录媒体， 引起数据丢 失也是不能允许的， 因此 AV 文件对数据读写速度有较高的要求， 而 PC 文件对存储位置没有 特殊要求。
为了满足 AV 用途文件记录和播放的要求， 提高盘媒体数据交换速度。可以在硬件 方面提高硬件读写速度， 也可以在软件方面通过优化 AV 用途文件存储位置， 减少不必要的 寻址和定位时间而提高平均读写速度。 现有的通过优化文件存储方法和存储位置提高整体 性能的方法中有 ： 中国公开发明专利 CN1426556A《文件管理方法》 。其基本原理为 ：
1) 由于分区大小不容易改变， 记录媒体空间被划分为多个区域 ；
2) 区域由伪文件管理， 区域中未使用的区域用伪数据写入 ；
3) 该区域只能被特定应用或特定文件盖写 ；
4) 当新文件写入该区域时， 直接写入伪文件， 然后修改相应的伪文件信息 ；
5) 当文件从该区域中删除时， 更改伪文件使伪文件重新管理该文件所占用的区 域；
6) 当伪文件空间不够时， 通过从其他区域中获取空间以扩大伪文件 ；
7) 为了方便定位伪文件空间信息， 所述区域的前端与尾端为伪文件占用 ；
8) 为了方便伪文件内的空间管理， 伪文件内的未使用区域信息可以被以特定的方 式记录在伪文件内。
CN1426556A 所述方法通过用伪文件来管理记录媒体存储区域， 利用伪文件大小容 易改变的特性使得记录媒体空间的管理更加灵活， 并且通过伪文件的限制可以保护伪文件 内的空间只能为特定应用使用， 其它特点有 ：
由于 AV 用途文件应用的特殊性， AV 文件所使用的空间必须经过事先的可用性检 测， 由于 CN1426556A 所述方法中伪文件管理的整个区间没有经过特殊的 AV 文件可用性检 测， 因此不能保证其所有空闲区域都能用于记录 AV 文件。
不能保证较高的伪文件内的空间使用率。 由于伪文件管理的区域所有空间均由伪 文件占用， 伪文件只能为特定的应用使用， 如果此空间只存放了较少的特定内容， 其利用率 会很低。
如果伪文件没有足够的空间容纳新文件记录时， 则文件就不能够被成功记录， 或 者， 必须事先对伪文件进行扩充。在伪文件扩充时， 不能保证其空间的连续性。
系统在进行文件记录和空间管理时， 必须随时维护此伪文件， 而且为了能够管理 伪文件内部的空间， 伪文件内空间占用信息需要以一种特殊的方式记录下来。
由于采用伪文件对管理空间信息， 其他设备如果想读取此空间内的信息必须能够 识别此伪文件。 发明内容 鉴于此问题， 本发明提供一种信息记录装置、 和信息记录方法。 主要目的是通过分 配文件存储位置， 减少 AV 用途文件记录的准备时间， 提高 AV 文件在盘上记录区间的连续 性。 关于与该信息记录装置和信息记录方法有关的记录媒体的空间管理方法的一些技术要 点详述如下。
将盘媒体空间可以分为两类， 预留区域和一般区域。预留区域是专门用于存储指 定类型的 AV 文件使用， 指定 AV 文件种类可以为一个或者多个。对于每一个指定类型的 AV 用途文件， 在预留区域中有一个或者多个对应的存储单元， 每一个存储单元有足够的空间 存储一个此 AV 文件类型的一个文件。对于预留区域中的每一个存储单元都是事先经过 AV 文件存储可用性检测并适合 AV 文件的存储。
预留区域中的所有数据块在盘媒体分区的文件系统中都被标记为 “已被使用” 。 不 属于指定 AV 用途文件类型不能被记录在预留区域内， 保证了预留区域只能为特定文件使 用。
预留区域中的空间分配方式是系统通过检测预留区域控制信息直接分配属于指 定 AV 文件类型的一个文件存储单元为新的文件使用， 每一个存储单元只能被一个文件占 用。
当新的文件需要记录在盘媒体上时， 系统首先检测需要记录的文件是否为预留区 域指定的文件类型， 如果是， 则从属于这个文件类型的多个存储单元中分配出一个完整的 存储单元为新的节目使用， 在用户允许的情况下， 将新的文件记录在此存储单元中， 覆盖其 中原有的文件， 而不进行旧文件的删除操作。
预留区域中的指定文件类型、 指定文件类型的存储单元数目以及在各个存储单元 中存储的文件的信息被作为预留区域控制信息记录下来， 对于预留区域内文件存储空间的 分配、 预留区域的扩展和裁减都要通过对预留区域控制信息进行操作。
用户通过用户界面可以对预留区域中的指定文件类型进行调整， 可以指定的新的 文件类型， 可以删除已有的指定文件类型， 也可以根据需要调整特定文件类型在预留区域 中存储单元的数目。对预留区域的调整需要结合文件系统， 同时更新预留区域中存储单元 控制信息。
结合以上技术， 本发明的第一方面是提供一种信息记录装置， 其包括一个用于接 收记录数据的数据输入输出接口， 一个用于将数据记录在记录媒体上的信息记录单元， 一 个用于接收用户请求的用户接口， 一个控制单元用于对记录媒体进行空间划分、 基于预留 区域控制信息进行存储区域管理和从所述预留区域中为 AV 数据分配指定的存储区域， 控 制信息记录单元将由所述数据输入输出接口输入的所述 AV 数据记录在所述指定的存储区 域， 其中 ： 所述指定的存储区域在所述记录媒体的位置上是连续的 ； 用户通过所述用户接 口输入指定的文件信息指示所述 AV 数据将要被记录在所述预留区域中 ； 所述 AV 数据由数 据输入输出接口传入， 所述控制单元控制所述信息记录单元将所述输入的 AV 数据记录在 所述指定的存储区域， 直接写入或覆盖所述指定存储区域中的原始数据。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述指定的文件信息是包括所要记录的 AV 数据的 节目名称、 节目长度、 节目记录时间、 表示是否直接覆盖的参数， 所述控制单元根据所述指 定的文件信息为所述要记录的 AV 数据分配所述指定的存储区域。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述指定的存储区域的长度不小于所述 AV 数据的长度。 优选， 在上述信息记录装置中， 所述控制单元通过从所述记录媒体上的预留区域 中已经存在的多个存储区域中分配一个或多个完整的存储区域作为用于记录所述 AV 数据 的所述指定的存储区域。
优选， 在上述信息记录装置中， 在所述一个或多个完整的存储区域已经存储有 AV 数据时， 所述控制单元根据所述表示是否直接覆盖的参数来确定如何处置所述已经存储有 的 AV 数据。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述控制单元至少基于 AV 文件存储可用性检测将 所述记录媒体的记录空间划分成所述预留区域和一般区域， 生成所述预留区域控制信息并 存储。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述控制单元基于来自所述用户接口的请求对所 述预留区域进行扩张或者裁减。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述控制单元对所述预留区域进行扩张的方式为 通过至少 AV 文件存储可用性检测将所述一般区域转化为所述预留区域。
优选， 在上述信息记录装置中， 所述控制单元对所述预留区域进行裁减的方式为 利用所述信息记录单元删除所述预留区域控制信息中与用户指定的要删除的存储区域对 应的控制信息。
优选， 在上述信息记录装置中， 还根据用户请求， 由所述信息记录单元更改分区空 间位图中与所述指定的存储区域对应的位的代码。
本发明的第二方面是提供一种在记录媒体上记录 AV 数据文件的信息记录方法， 从外部接收用户请求和 AV 数据， 按照用户请求为所述 AV 数据文件在记录媒体上的预留区 域中分配指定的存储区域， 将接收到的 AV 数据记录在所述指定的存储区域中， 其中， 所述
指定的存储区域在所述记录媒体的位置上是连续的 ； 所述输入的 AV 数据记录在所述指定 的存储区域时， 直接写入或覆盖所述指定存储区域中的原始数据。
优选， 在上述信息记录方法中， 所述用户请求包括含有所要记录的 AV 数据的节目 名称、 节目长度、 节目记录时间、 表示是否直接覆盖的参数的指定的文件信息。
优选在上述信息记录方法中， 指定的存储区域分配方法是从记录媒体上为 AV 数 据预留出来的多个存储区域中分配一个完整的存储区域。
优选在上述信息记录方法中， 指定的存储区域为用户事先指定、 并且经过 AV 文件 存储可用性检测适合存储 AV 数据的区域。
优选在上述信息记录方法中， 文件在指定的存储区域的覆盖存储记录的方式是可 以由用户设定的， 默认的方式是直接覆盖。
本发明的发明效果有以下特点 ：
本发明中， 由于预留区域中的空间都事先经过 AV 文件存储可用性检测， 所以在预 留区域中的存储单元都可以用来存储 AV 数据。
在新文件记录时， 在预留区域中不需要通过文件系统进行空间分配， 而且预留区 域中的空间分配方法为直接分配一个存储单元给新文件使用， 保证了分配空间具有良好的 连续性。 新文件在预留区间内的空间不需要再进行 AV 文件存储可用性检测， 同时文件的 记录方式为直接覆盖其中的旧的数据， 不需要进行预先的文件删除操作， 从而节省了文件 记录的准备时间。
用户可以通过用户界面对预留区域内的指定文件类型和存储单元进行控制， 根据 用户喜好对预留区域空间和记录方式进行调整， 方便了用户的使用。
附图说明 图 1 是作为本发明的一个实施例的信息记录设备 ： DVD 录像机的基本组成框图。
图 2 是示例说明 UDF 2.00 文件系统、 分区空间位图 (SB)、 分区空间在磁盘空间上 的位置， 以及 PC 数据文件和 AV 数据文件对记录位置的不同要求。
图 3 是示例说明本发明中， 预留区域、 一般区域、 指定节目存储区域和节目的存储 单元在磁盘中的位置。
图 4 是示例说明文件在节目存储单元中的记录情况。
图 5 是示例说明文件从预留区域到一般区域的备份过程。
图 6 是示例说明文件在预留区域中的记录过程。
图 7 是新文件在预留区域中进行空间分配和记录在预留区域中的流程图。
图 8 是示例说明文件在一般区域中的空间分配和记录过程。
图 9 是示例说明预留区域的扩张过程。
图 10 是预留区域扩张的流程图。
图 11 是示例说明预留区域裁减的过程。
图 12 是预留区域裁减的流程图。
图 13 是预留区域中对节目存储单元数目的调整的流程图。
图 14 是本发明应用于数字电视节目记录的例子。
图 15 是对应于图 14 的文件系统目录层次结构示例。
图 16 是对应于图 14， 预留区域空间管理信息即 controlInfo.txt 的内容。
图 17 是本发明应用于监视系统记录的例子。
图 18 是用户通过图形用户界面改变预留区域中节目存储单元数目的过程。
图 19 是节目设置菜单界面， 是节目录制设置的入口。
图 20 是在预留区域设置用户喜好节目的设置界面， 图中列出了当前已在预留区 域中的喜好节目列表。
图 21 是用户设置子菜单界面， 菜单列出了当前喜好节目的一些选项。
图 22 是用户改变新闻节目存储单元数目的界面， 用户可以设置在存储单元的记 录方式 ： 直接覆盖存储或覆盖警告方式等。 具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的具体实施例。对于本发明中， 所指盘媒体不仅限 于硬盘、 DVD 光盘， 可以是适合 AV 文件记录的光盘、 以及其他记录媒体。记录媒体上的文件 系统也不局限于 UDF 2.00 文件系统， 并且本发明不只局限于对电视节目的 AV 文件的记录， 也可以记录和管理其它 AV 文件， 以及 PC 文件。预留区域的控制信息的记录方式也不局限 于以控制文件的形式， 也可以以二进制形式。 控制信息的记录位置可以为盘记录媒体上， 也 可以被记录在其他位置如硬盘或者存储卡等处。 作为本发明的一实施例， 提出一种应用在数字电视领域的 DVD/HDD 录像机。本实 施例中， 我们选择 DVD-RAM 作为存储介质， DVD-RAM 是一种随即读写， 多次擦写的光盘 ； 文件 系统我们选择 OSTA( 光学存储技术协会 ) 的标准的 UDF( 通用磁盘格式 ) 作为 DVD-RAM 上 的文件系统。记录的节目为数字电视的电视节目内容。
数字电视通过电子节目指南 (EPG)， 用户可以清晰地了解到未来几天的节目播放 情况， 包括节目名称、 节目长度、 节目的播出的时刻等， 用户可以通过选择， 在播放所指定节 目时自动将节目录制在存储介质上以备观看和收藏。DVD/HDD 录像机以 DVD 光盘和硬盘 (HDD) 作为存储介质记录数字电视的节目内容， 可以根据用户设置， 依据 EPG 内容， 即使在 无人看守情况下也可以定时启动机器录制节目。利用录像机既可以记录存放 PC 数据， 也 可以记录存放 AV 数据。对于 AV 数据， 为了方便播放和场景选择， 有时也需要存放相关的 静止图片和控制文件， 它们也属于 PC 文件。DVD-RAM 支持 PC 文件和 AV 数据文件共存。对 于 DVD-RAM， 盘在格式化时就已经建立了 UDF 2.00 的文件系统， 根据 AV 文件存储要求 (AV use)， DVD-RAM 上只允许一个物理分区 (Partition) 存在。后面所述的预留区域和一般区 域是根据功能的不同对物理分区进行的划分。
图 1 是 DVD 录像机的组成简图。 控制单元⑤根据从用户接口③接收的用户请求， 通 过数据输入输出接口④接收 AV 数据流， 控制单元⑤将该 AV 数据流进行相应的处理后， 控制 具有读写功能的信息记录单元 (DVD-RAM 光盘驱动器 ) ①将数据写入 DVD-RAM 光盘②。信 息记录单元①通过硬件接口 ( 如 IDE 接口 ) 接收数据和控制命令， 内部数据处理器负责对 数据进行相应的编码， 内部控制器控制盘读写器将处理后的数据按照要求准确及时地记录 在 DVD-RAM 光盘的相应位置。
根据前面所述， AV 数据对存储区间和位置有较高的要求， 而 PC 数据则没有特殊的
要求， DVD-RAM 可以同时用于存放 PC 数据和 AV 数据， UDF 文件系统按照文件系统的算法为 PC 文件分配相应的存储空间， 并按照文件系统的要求将文件记录在 DVD-RAM 光盘上。对于 AV 数据， 由 AV 文件存储要求 (AV use) 负责对盘进行检测， 进行 AV 文件存储可用性检测， 寻 找适合 AV 文件记录的空间， 并通知文件系统分配相应的空间给 AV 文件记录使用， 信息记录 单元将 AV 文件准确地记录在 DVD-RAM 光盘中相应的位置。
图 2 为 AV 文件和 PC 文件在 DVD-RAM 光盘上由于文件性质不同， 所记录的区域以 及各部分区域之间的位置关系的示意图。 图 2 中， AV 文件被存储在大段连续的空间上， 并且 物理块顺序和文件逻辑顺序一致。而对于 PC 文件， 不仅数据存储区域长度比较小， 并且对 物理之间的逻辑顺序没有特殊要求。对于 PC 文件和 AV 文件， 文件系统通过文件入口 (FE) 和分配描述符 (AD) 将这些零散的数据存储区域按照一定的逻辑联系起来， 提供给用户连 续和完整的数据。
UDF 文件系统为文件分配存储空间的方式为 ： 在文件系统的分区空间位图中 (SB) 每一位对应于分区内的一个基本存储单元 ： 数据块 (Block， 大小为 2K byte)。当对应的数 据块被占用时， 空间位图中对应的位状态为 “已被使用” ( 位代码为 ‘0’ )， 当对应的存储单 元没有被占用时， 空间位图中的对应位状态为 “未被使用” ( 位代码为 ‘1’ )。应用程序向文 件系统申请空间时， 控制单元⑤通过信息记录单元①首先检测分区空间位图， 寻找足够的 未使用的存储区间， 将相应的位的代码从 ‘1’ 改变为 ‘0’ ， 将这些存储区间的位置通过 AD 记 录在 FE 中， 文件数据就可以按照 FE 的管理， 依次记录在 AD 所指示的相应的数据存储区域 中。当文件删除操作时， 根据 FE 获取文件占用存储区域信息， 将空间位图中对应的位代码 从 ‘0’ 改变为 ‘1’ ， 释放相应的空间， 对应的存储区域即可以为其它文件使用。
图 3 为本发明应用于数字电视节目存储时的 DVD-RAM 光盘空间分布实例。 DVD-RAM 光盘的分区空间被分为两部分， 预留区域和一般区域。 在预留区域中， 指定的存储区域是指 控制单元为指定的节目文件从对应于此节目的多个存储单元中分配的一个存储单元 ( 即 指定的存储区域 )。例如对于节目 2， 指定的存储区域是指存储单元 A 或者 B 所指的区域。
预留区域中只可以用来存储指定类型的节目， 在图 3 中， 指定类型的节目为节目 1 和节目 2， 在预留区域中， 对于节目 1 的存储区域包含 1 个节目存储单元， 对应于节目 2 的存 储区域包含如图所示的 2 个节目存储单元 A 和 B， 对于节目 2 的每一个存储单元 (A 或 B)， 其内部的空间是连续的， 对于两个存储单元之间的位置则没有连续性要求， 因为存储单元 A 或者存储单元 B 内是可以各自存储一个独立完整的电视节目的存储区域， 只不过二者是 用来存储在不同时刻播放的相同类型的电视节目 ( 比如今天的新闻 30 分和昨天的新闻 30 分 )。
控制单元⑤对分区空间的划分过程为 ： 控制单元⑤通过信息记录单元① ( 图 1 中 没有记录单元 ) 读取分区空间位图， 控制单元检测分区空间位图确定分区中未被使用的空 间， 对这些未被使用空间进行 AV 文件存储可用性检测， 确定可以为存储 AV 数据的盘空间位 置， 然后对这些空间按照用户指定参数将其划分出一定数量和长度的存储单元 ( 如图 3 所 示的对于节目 1 的一个存储单元， 对节目 2 有两个存储单元， 节目 2 的两个存储单元长度可 以一样， 而节目 1、 节目 2 的存储单元长度则可以根据节目类型的不同而由用户设置为不同 的长度 )， 如果盘上适合存储 AV 数据的空闲空间不能满足用户请求则提醒用户修改空间划 分参数 ( 如修改指定节目的存储单元数目， 或者存储单元长度等 ) 并再次进行存储单元划分， 最后将成功划分出的存储单元信息 ( 包括 ： 存储单元的位置、 对应的节目名称、 节目长 度、 覆盖方式等， 可参照图 16) 作为预留区域控制信息以预留区域控制文件的形式通过信 息记录单元①记录下来， 记录的位置可以为存储介质②的一般区域上， 或者存储在其他记 录媒体上 ( 图中未示出 )。在图 3 中， 预留区域由多个节目的多个存储单元组成。这些存储 单元中的数据块在文件系统的空间位图中都被标记为 “已被使用” 。
图 4 指示了节目文件在指定的节目存储单元中的存储方式， 一个节目存储单元有 足够的容量存储一个对应的 AV 节目文件。在节目单元中， 第一块数据为文件入口 FE 使用， 其后的一个连续的空间为文件内容， 这个连续的空间通过一个 AD 记录在 FE 中 (AD 中记录 了连续空间的起始地址和此连续空间的长度， 可以确定此连续空间在分区内的位置 )。 在图 4 中， 虽然节目存储单元后部还有部分冗余的空间未被文件内容占用， 由于这段空间已经分 配给当前文件， 所以不能被其它文件占用。 由于文件数据只有一个连续的存储单元， 因此具 有很好的录制和播放性能。
图 5 说明了文件从预留区域备份到一般区域的过程， 在一般区域中， 文件的存储 位置是由控制单元⑤根据文件系统的管理方法来分配的， 相比在一般区域中， 文件在预留 区域中的存储空间的连续性相对较好。文件从预留区域备份到一般区域的过程为 ： 控制单 元⑤通过检测分区位图信息从一般区域的未被使用空间中， 分配经过 AV 文件存储可用性 检测并适合 AV 文件存储的空间中与需要备份文件长度相同的存储区域长度为备份文件使 用， 将这些新分配的存储区域在分区空间位图中所对应的位的代码由 ‘1’ ( 未被使用 ) 改变 为 ‘0’ ( 已被使用 )。控制单元⑤将需要备份的 AV 文件从预留区域中由信息记录单元①读 取， 并再由①写入在一般区域中为备份文件分配的存储空间中。文件在预留区域中和在一 般区域中除了文件存储位置不同， 文件内容和文件组成都符合文件系统的管理方法要求。 因此按照本发明所述方式记录的文件与文件系统完全兼容。
图 6 所示， 由于在预留区域内， 节目文件占有整个节目存储单元， 当新的节目等待 记录时， 控制单元通过预留区域管理信息为新的文件分配的空间为整个节目存储单元。由 于此单元中旧文件和将要写入的新文件在文件占有空间上完全一致， 如果指定存储单元的 直接覆盖的参数为直接覆盖 ( 如在覆盖前需要备份旧文件， 可按上述方法备份到一般区 域 )， 这样新的文件写入存储单元时将完全覆盖其内旧文件， 即文件写入预留区间的方式为 覆盖写入 (Overwrite)。
由于预留区域只允许特定的节目文件写入， 当新的节目需要记录时首先判断该节 目将写入预留区域， 还是按照文件系统的管理方法记录在一般区域。 判断的方式为 ： 控制单 元⑤通过用户接口③获取指定的文件信息 ( 指示何种类型的文件可以被记录在预留区域 内 )， 通过数据输入接口④得到准备记录的 AV 文件信息， 通过检测 AV 文件的节目名称和节 目时间长度等， 确定是否将 AV 文件记录在预留区域中。如果准备记录的节目名称为用户指 定类型节目 ( 在预留区域中有节目存储单元 )， 并且其节目时间长度小于等于对应此节目 的节目存储单元所能容纳的最大节目时间长度 ( 在数字电视中， 节目时间长度基本固定 )， 此时将确定该 AV 文件将被记录在预留区域中。
图 7 说明了如何判断新的节目文件是否写入预留区域， 以及如何分配节目单元给 新文件使用。 当新的 AV 节目准备记录时 (S51)， 由控制单元对该 DVD-RAM 光盘进行判断， 看 其分区是否是按照本发明所述方法具有预留区域和一般区域之分， 即判断 DVD-RAM 光盘上的预留区域控制信息是否有效 ( 预留区域控制信息有效标志 DVD-RAM 光盘被分为预留区域 和一般区域 )(S52)。如果其分区没有按照本发明所述方法分成预留区域和一般区域， 则进 入到步骤 S53， 提醒用户是否对盘空间进行管理， 对盘空间按照本发明所述方法进行预留区 域划分。
如果用户希望对盘区域进行管理则进入 S54， 进入盘空间管理菜单， 接收用户输入 ( 如喜好节目名称， 节目长度 ( 对应于存储单元容量 )， 节目存储单元数目和节目存储单元 的覆盖记录参数等 )， 然后按照图 10 所示的预留区域扩张流程对预留区域进行扩张。
如果预留区域控制信息有效， 控制单元⑤根据上述预留区域存储单元信息和 S51 中输入的等待记录的 AV 文件信息以确定该节目在预留区域中是否有对应的存储单元， 若 有， 则可以记录在现有预留区域与此对应的存储单元中 (S55)。若没有， 则提醒用户为其在 预留区域中分配存储空间， 并按照图 10 所示预留区域扩张流程根据用户请求为此节目分 配存储单元。
如果等待记录的节目可以记录在预留区域中， 则由控制单元通过 S58 为准备录制 的节目在预留区域中为此节目从多个属于此节目中的一个完整的存储单元为新文件使用。 分配的规则有多种， 比如可以是分配多个存储单元中节目记录时间最旧的单元给新文件使 用 (S58)。 节目记录时间可以由用户指定为是节目文件在预留区域中的创建时间， 或者是电 视台的节目播出时间。 当为新文件分配好了存储单元后， 需要检测此存储单元的覆盖存储记录参数 ( 直 接覆盖或者提行用户进行备份 )。如果覆盖存储记录方式为提醒备份， 则调用 S60 按照图 5 所示方式对此存储单元中的内容进行备份。 如果覆盖存储记录方式为直接覆盖， 则进入 S61 直接将新的 AV 数据覆盖此存储单元中的旧的数据。
对分区空间划分成预留区域和一般区域， 对预留区域扩张以及将新的文件记录在 预留区域内后都要对预留区域控制信息进行更新， 使其记录下新扩张的存储单元控制信息 和新文件在预留区域中的记录时间等， 由控制单元⑤通过信息记录单元①更新预留区域控 制信息 (S62)。
如果在 (S53) 或者 (S55) 时， 预留区域信息无效且用户不希望对分区空间进行管 理， 或者该文件不能允许记录在预留区域中时， 则由控制单元按照文件系统地管理方式在 一般区域进行空间分配和文件记录等操作 (S63)。
文件系统处理新 AV 文件 (S63) 的步骤为 ： 由文件系统通过检测分区空间位图， 检 查分区中未被使用的区间， 并对这些区间进行 AV 可用性检测， 把检测合格的空间根据节目 录制需要分配合适的长度给新的文件使用， 并将分配的空间对应的空间位图中的位的状态 由 “未被使用” 状态转换为 “已被使用” 状态， 然后控制单元⑤通过信息记录单元①将 AV 数 据记录在已分配给文件的记录空间上。
在数字电视节目的记录中， 如天气预报节目， 电视台每天都提供当天最新的天气 信息， 因为节目属性的特殊性， 只有最新的信息对用户是有指导意义的， 旧的信息几乎没有 任何价值， 因此， 对于天气预报节目可以将存储单元覆盖记录参数设置为直接覆盖， 在预留 区域内只为天气预报节目分配一个节目存储单元。当最新的文件到来时， 系统将直接覆盖 旧的信息。而对于诸如新闻节目等有一定的短期保留价值， 比如用户希望保留 2 天内新闻 节目， 这样， 就可以在预留区域中分配 2 个节目存储单元。新的节目到来时， 系统分配对应
的 2 个存储单元中记录时间最旧的那个单元给新的文件使用， 直接覆盖其中的信息， 保证 在保留区域内保存有最近两天内的新闻节目。
由于在预留区域中的所有存储单元在分区的空间位图中始终标记为 “已被占用” 状态， 因此新内容的文件记录在预留区域时， 不改变相应存储单元的占用状态， 只是改变了 存储单元的内容。 与记录在一般区域内的文件不同， 一般区域内文件占用空间之前为 “未被 使用” ， 记录后为新的文件占用， 因此必须要将分区位图中对应的位的状态由 “未被使用” 改 变为 “已被使用” 。如图 8 所示。
如果用户希望对记录媒体的空间进行管理， 如将新的盘空间划分为预留区域和 一般区域， 或者根据用户的兴趣希望为新的节目在预留区域中分配节目存储单元， 或者对 预留区域中某一节目的存储单元数目进行调整等， 就需要对预留区域进行扩张或者裁减操 作。 图 9 所示为预留区域扩张后的磁盘空间。 图中新的预留区域包括节目的 3 个存储单元。 预留区域的扩张流程如图 10 所示流程图。
当控制单元⑤从用户接口③接到用户请求， 要求对预留区域进行扩张时 (S10)， 控 制单元⑤通过信息记录单元①读取 DVD-RAM 盘分区的空间位图信息， 通过检测位图信息获 取一般区域内的未被使用空间状况。然后控制单元按照 AV 文件存储要求对一般区域内的 未被使用空间进行 AV 文件存储可用性检测， 得到一般区域内可以用于 AV 数据存储的空闲 空间的状况 (S11)。控制单元将此空间与用户接口③的用户请求的预留区域扩展空间量相 比较 (S12)， 如果满足扩张要求， 控制单元则将位于一般区域内并且经过 AV 可用性检测的 空间按照用户请求再进行连续性检测划分出用户指定的节目存储单元 (S13)， 将这些新的 节目存储单元在分区位图信息所对应的位的状态从 “未被使用” 状态更改为 “已被使用” 状 态 (S14)， 然后更新预留区域控制信息 (S15)， 增加新的节目存储单元控制信息， 完成预留 区域的扩张。由于新扩充的节目存储单元中没有原始文件， 新的 AV 文件第一次记录在新 扩充的节目存储单元中的记录方式为直接写入， 以后此节目存储单元的存储方式为覆盖写 入。
如果在预留区域扩张请求的过程中， 发现一般区域中满足 AV 文件存储要求的空 间不能满足用户请求的预留区域扩展空间量， 则通过用户接口提示用户进行相应更改或取 消扩张操作 (S17)， 用户可选择取消扩张操作结束预留区域扩张任务 (S19)， 或者通过输入 装置 ( 未图示 ) 更改节目存储单元数目 (S18) 而进入步骤 S13， 或者进行盘空间管理 ( 如删 除一般区域内的文件以释放部分被占用的空间 (S20)， 或者对已有预留区域中的存储单元 进行裁减释放一部分空间等 )， 在步骤 S20 后返回到步骤 S11 按照图 10 所示流程继续进行 预留区域的扩张操作。
对于预留区域内的存储单元的裁减， 分为两种情况， 一种不仅从预留区域中删除 相应的存储单元， 同时删除存储单元中的文件， 另一种只从预留区域中删除相应单元而保 留其中的文件， 两种情况裁减的结果如图 11 所示。
同样， 用户对预留区域进行裁减的流程如图 12 所示。当用户通过用户接口指示对 预留区域进行裁减操作 (S31)， 控制单元通过信息记录单元读取预留区域控制信息， 获取需 要裁减的存储单元的位置信息 (S32)。然后通过用户接口在显示器部 ( 未图示 ) 提示用户 是否删除存储单元内原有的文件 (S33)， 如果需要同时删除位于此存储单元内的文件， 则由 控制单元⑤通过信息记录单元①将此存储单元对应在分区空间位图中的相应位状态由 “已被使用” 状态转换为 “未被使用” 状态 (S34)， 控制单元同时从预留区域控制信息中删除对 应存储单元的控制信息， 并通过信息记录单元①更新预留区域控制信息 (S35)， 完成对预留 区域的裁减。这样， 位于这些存储单元中的内容将被彻底删除。如果只需要释放预留区域 中的存储单元， 而不删除其中的文件， 则只需要从预留区域控制信息中删除对应存储单元 的管理信息即可。
对预留区域中指定节目的存储单元数目的调整类似于预留区域的扩张和裁减操 作， 基本流程如图 13。 如果需要增加存储单元数目， 则按照以上预留区域的扩张操作并相应 更新预留区域管理信息 (S43)。 如果是减少存储单元的数目， 则按照上述方法对预留区域进 行裁减并更新预留区域管理信息 (S44)。
图 14 为作为数字电视录制应用的一个具体例子。在预留区域的单元管理信息 中显示有预留区域内具有两个节目名称， 分别为 [ 天气预报 ] 和 [ 新闻 ]， 对于 [ 天气预 报 ]， 对应有一个存储单元， 对于 [ 新闻 ] 对应有两个存储单元。在盘文件系统的目录中， 如图 15， 这些存储单元所对应的文件分别为 ： [weatherforecast.dat]， [news001.dat] 和 [news002.dat]。 在分区的一般存储区域中， [news001-bk.dat] 是 [news001.dat] 文件在一 般存储区内的备份， 这样可以长期的保留下来， 不被新的节目所覆盖。 预留区域控制信息被 记录在一个名为 [controlInfo.txt] 的文件中， 文件的内容如图 16 所示。 在 [controlInfo. txt] 文件中记录着预留空间内各个存储单元的信息。如 [ 天气预报 ] 节目有一个存储单 元， 其物理位置为 [LBA ： 100-LBA ： 200]， 节目时间长度为 10 分钟， 最新记录时间为 2006 年 3 月 2 日， 存储单元覆盖记录方式为直接覆盖。
图 18 是用户通过图形用户界面对预留区域进行空间管理的流程。首先用户打开 主菜单 (S71)， 然后选择喜好节目设置 (S72)， 选择需要调整的节目 (S73)， 然后选择调整项 目 (S74)， 比如对节目存储单元设置等， 接下来用户就可以按照自己的需要对预留区域内指 定节目的存储单元进行相应的调整 (S75)。
图 19 是主菜单界面示例。
图 20 列出了当前用户已经指定的喜好节目列表， 这些喜好节目将被存储在预留 区域内。
图 21 为用户对喜好节目进行设置的界面示例。用户选择对 [ 新闻 ] 节目进行操 作后， 子菜单列出了可以操作的项目， 比如增加新的喜好节目， 删除已有的喜好节目， 节目 预留区域设置等等。
当选择改变 [ 新闻 ] 节目预留区域设置后， 进入图 22 所示的界面， 这里列出了可 以操作的项目， 如可以由当前的存储单元数为 2 个， 调整为 3 个。当用户确定调整时， 系统 将会调用本发明中的相应的操作流程， 按照用户需求进行相应的调整。所有的菜单操作和 参数设定都可以由用户通过遥控器和显示器与 DVD/HDD 录像机进行交互式操作。
图 22 中标示了用户可以更改存储单元覆盖记录参数， 如可以选择直接覆盖方式， 则新的节目文件将不通知用户直接覆盖单元中的旧的文件， 如果选择其它， 如 “提醒备份” ， 则在覆盖之前提醒用户是否进行节目文件的备份， 将按照图 5 所示将在预留区域中的节目 文件备份到一般区域中。
应用实例 2 ：
作为本发明的第二个例子， 监视系统中监视录像的记录也可以采用本发明中所述方法进行文件记录和磁盘空间管理。如图 17 所示， 磁盘中预留区间内包含一周 (7 天 ) 的 7 个节目存储单元， 每一天的录像信息被记录在一个记录单元里面。一周以前的信息将不被 自动进行永久保留， 本周一天的监视信息将覆盖上周同一天的监视信息。按照本发明所述 方法， 如果需要对其中某一天或几天的信息进行长时间保留， 则需要将预留区域中指定的 录像信息备份到一般存储区域中。采用这种方法的监视系统， 既可以提高监视信息的记录 位置的连续性， 也可以在同一磁盘中便于进行文件备份， 同时由于采用了标准的文件系统 如 UDF， 可以与其他设备如个人电脑等兼容。