记录和重放装置电源故障的恢复机制 本发明涉及电源故障的恢复方法以及如权利要求1和13所定义的记录和重放装置。
电脑和消费类电子产品多年来一直在相互融合，这是一种因光盘的发展为多媒体系统的快速成长开辟了道路而加速的趋势。随着这种融合的不断进行，电影界对新的大容量的视盘以及电脑界对同样大容量的ROM盘的需求正在日益增长。
DVD(数字通用光盘)应用已被用来为消费者提供高质量的多媒体格式，其质量和特性比常规的VHS，SVHS或基于激光盘的产品都要优异。DVD-视频应用要求存储在光盘上的数据符合预定的容量结构。在光盘的起始和结束处有引入区和引出区，便于DVD重放机与光盘上存储的数据同步。视频管理器文件用来存储控制信息和标题菜单的视频对象。一个或多个视频标题集(VTS)文件用来提供存储在光盘上的每一个标题，包括控制数据、标题菜单的视频对象以及该标题的视频对象。视频标题地所有数据必须存储在直接位于根目录下的目录里。
DVD记录时，许多记录数据结构都保存在易失性存储器中。这些结构必须能在记录结束时写入视频标题集信息(VTSI)中。VTSI描述了VTS的性质。根据ISO9660规范，VTS最多可包含10个文件。没有VTSI，整个记录就毫无用处。另外，菜单的创建也利用这些数据结构。
如果在记录操作中发生电源故障，存储在易失性存储器中的数据结构就会丢失。因此需要一种恢复机制。
文件JP-A-10 161 938公开了一种具有恢复功能的光盘控制装置，其中使用了一个比回写式高速缓冲存储器的存储容量要小一些的非易失性SRAM(静态随机存取存储器)。来自主机的光数据同时写入高速缓冲存储器和非易失性SRAM。由于非易失性SRAM的存储器容量不足，对当前写入非易失性SRAM的各光数据进行批次转存，存入光盘驱动器的预定光盘备份区。工作中断时，存储在高速缓冲存储器中的光数据会丢失。但是，非易失性SRAM和光盘备份区中的内容可以用来恢复丢失的光数据。这样，就不再需要维持高速缓冲存储器的电池了。
此外，文件JP-A-10 333 996公开了一种在记录介质上记录和重放的记录和重放装置。在写入过程中，非易失性存储器利用标记来存储相应的记录介质的ID。当写入因电源故障而中断时，故障产生判断单元比较记录介质的ID和存储在非易失性存储器中的标记来判断写入错误。
本发明的一个目的是为记录和重放装置提供一种电源故障恢复机制，借助这种机制，在记录过程中发生电源故障后不必重新启动整个记录操作就可完成恢复。
此目的是用权利要求1中的电源故障恢复方法和权利要求13的记录和重放装置来实现的。
相应地，通过把恢复信息记录在记录载体上由指针信息指明的位置，恢复信息就可分配到实际的记录信息上、并且在记录指示信息表明有电源故障时被选择性地再现。在电源故障后可以获得恢复具体记录扇区所需的单个恢复信息，这样就不再需要重新启动整个记录操作。
按照一种有益的改进，在预定记录信息部分的开头，把逻辑地址的附加指针写入非易失性随机存取存储器中，其中，定义与附加指针相关的恢复指针。具体地说，该预定的记录信息部分可以是标题集。
最好，当记录操作结束且标题集和菜单都已写入时，将记录指示信息删除。该记录指示信息可以是例如记录标记。
按照另一种有益的改进，恢复信息可以是非标准化的专用数据流。该专用数据流可包括每个记录单元(cell)的恢复扇区，该恢复扇区包括在电源故障后恢复各单元所需的全部信息。具体地说，该恢复扇区可在各自的单元后被多路复用。而且，恢复指针可以指向最后的恢复扇区，而每个扇区可包括前一恢复扇区的指针信息，该指针信息用来再现前一恢复扇区。于是，第一恢复扇区可包含标记信息，记录步骤进行到标记信息被删除为止。当恢复扇区已被记录到记录载体上时，可以更新恢复指针。恢复扇区可包含例如2048字节。
本发明的其他有益的改进在所附的权利要求书中定义。
下面将结合附图对本发明作更为详细的说明。
图1为根据本发明一个优选实施例的光盘重放机的基本方框图；
图2示出恢复机制所需的非易失性随机存取存储器中的存储字段；
图3示出根据本发明优选实施例的记录的数据序列；
图4示出根据该优选实施例的记录操作的基本流程图；
图5示出根据该优选实施例的恢复操作的基本流程图。
图1示出光盘重放机基本元件的方框图。
下面将以光盘重放机、例如图1中所示的DVD重放机为基础说明所述优选的实施例。
根据图1，光盘重放机包括光盘驱动单元11，用以利用加在可记录光盘20上的激光束来对可记录光盘20(例如，DVD+R/W盘等)进行记录或重放。而且，光盘驱动单元11被安排来控制使可记录光盘20转动的主轴电动机16。另外，设置诸如静态或动态随机存取存储器(RAM)的易失性存储器14，用来存储已从光盘20重放的或将要记录到光盘20的数据。易失性存储器14连接到I/O接口15，后者用来分别输入和输出记录数据和重放数据。具体地说，I/O接口15可以是诸如SCSI(小电脑系统接口)等的标准接口。按照该优选实施例，设置恢复控制部分13(它可以是一个单独的单元，也可在系统处理器中实现)，用来这样控制光盘驱动器11、以便完成电源故障恢复机制。恢复控制部分13连接到非易失性随机存取存储器(NVRAM)12，后者可以用以下形式设置：由连接到恒定电源例如电池的静态RAM(SRAM)构成的非易失存储器、或者由EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)或快速存储器构成，它们都可在电源被切断时保存其内容。NVRAM12用来存储电源故障后所需的恢复控制信息。
图2示出在NVRAM12中存储恢复控制信息的相应存储字段或存储器位置。具体地说，恢复控制信息包含记录标记121，该标记在记录和重放装置(即DVD重放机)开始记录操作时设定。当记录已结束以及VTSI和菜单已写入时，该记录标记121复位或删除。另外，NVRAM12还包括标题扇区指针122的字段，该指针指向正被记录的VTS或声频标题集(ATS)的逻辑地址。此外，还设置恢复扇区指针123的存储字段，该恢复扇区指针123定义为与VTS或ATS的开始或开始地址相关。
在引入区和引出区之间的光盘20的记录区，其容量和文件结构均符合特定的逻辑格式标准，例如微UDF(通用盘格式)和ISO9660(国际标准组织)。容量和文件结构包括容量管理信息区和文件区，文件区包括容量信息文件和至少一个VTS和/或ATS。容量管理信息存储上述标准定义的内容。文件区存储视频数据，声频数据以及管理视频数据和声频数据的数据。也就是说，VTS存储视频、声频和子图像数据，而ATS存储声频数据，文件存储与VTS和ATS有关的管理数据。每个标题集包括至少一个文件，最多10个文件。标题集包括由多个视频单元构成的各视频对象，所述视频单元包括多个GOP(图像组)。电影故事是对应于程序的一些章节序列。因此，每个程序定义为一组视频单元，而每个对象由多个程序组成。
图3示出表示光盘的逻辑格式以及指针信息和恢复信息在各单元中的位置的示意图。
由图3可知，该逻辑格式包含至少一个视频和/或声频标题集。VTS包括多个视频对象，每个视频对象包括由多个GOP(图像组)构成的多个视频单元C1到Cn。视频单元C1到Cn用相应的恢复扇区R1到Rn以及相应的指针P2到Pn多路复用。第一单元C1后面有起始标记SF，而没有分配指针。
下面结合图4所示的流程图说明图1所示的记录和重放装置的记录操作。
当接通电源，放入光盘20时，初始化程序启动，在恢复控制部分13的控制下在NVRAM12中设定记录标记121和标题集指针122(步骤S100)。光盘驱动器11的控制部分(未示出)从易失性存储器14中读出通过I/O接口15从主机装置(未示出)输入的记录数据。然后，根据光盘所需的逻辑格式，如图3所示，产生所需的记录数据结构并存储在易失性存储器14中，以便在记录操作时提供给光盘驱动器11。然后，恢复控制部分13产生定义为在光盘上存储增量记录数据结构的专用数据流。专用数据流的内容不需标准化，因为除了进行记录的装置外不需要在其他的记录和重放装置上支持恢复操作。具体地说，每个单元一个恢复扇区(1-2分钟)就足够了。这样，为每个单元C1到Cn定义一个包括例如2048字节的恢复扇区R1到Rn，并且所述恢复扇区包含在电源故障后恢复该相应单元所需的全部信息。如图3所示，在整个单元已写入数据流后每个恢复扇区在记录数据流中多路复用。但是，关于恢复扇区相对于相应单元的实际位置，并没有特别的要求。在实际中，它的位置应在复用约束条件下尽可能靠近相应的单元。指针P2到Pn分别分配给相应的恢复扇区R1到Rn，指向前一个扇区，与相应的标题集(VTS或ATS)的开头相关，如图3的箭头所示。起始标记SF分配给第一个扇区R1，作为指示第一个恢复扇区的标记。
在步骤S101，在一个单元的记录数据和相应的恢复扇区已记录到光盘20上以后，NVRAM12中恢复扇区指针123由恢复控制部分13更新，使之指向最新记录的恢复扇区(最后的恢复扇区)(步骤S102)。然后在步骤S103检查是否已达标题集的终点。如果没有，流程返回到步骤S101，记录下一个单元以及相应的恢复扇区和指针。
如果在步骤S103检测到标题集的终点，则NVRAM12中标题集指针122由恢复控制部分13更新(步骤S104)。然后在步骤S105，检查是否已达记录的终点。如果没有，流程返回到步骤S101，记录新标题集的第一个单元C1以及扇区标记SF。另一方面，如果检测到记录终点，在步骤S106就记录VTSI。然后在步骤S107，NVRAM12中记录标记121由恢复控制部分13清除或复位。
这样，恢复机制产生了一种记录开销。每个恢复扇区C1到Cn都含有例如每分钟2048kBit字节(假定每个单元的持续时间是1分钟)。这样，每秒记录了273字节。考虑到典型的记录速度为3Mbit/秒，这样的开销可以忽略不计。
以下结合图5说明电源故障后的恢复操作。
根据图5，在接通电源、检测到可记录光盘20后，恢复控制部分13读出记录标记121。然后，在步骤S202检测是否仍然设有该记录标记。如果没有，则不需要恢复操作，因为光盘20的记录没有因电源故障而中断。于是，在步骤S210停止恢复操作。
如果在步骤202检测到仍然设有该记录标记，则认为由于电源故障而记录中断，由恢复控制部分13从NVRAM12中读出标题集指针122和恢复扇区指针123。相应地，在电源故障前的最后一个恢复扇区的位置就可从存储在NVRAM12中的指针信息导出。然后，恢复控制部分13控制光盘驱动器11，使之再现由指针信息标明的该恢复扇区并将该恢复扇区装入易失性存储器14中(步骤S204)。在步骤S205，根据装入的恢复扇区，恢复控制部分13检测指向前一个恢复扇区R(i-1)的记录指针Pi。
另一方面，根据内部RTA的数据结构，也可能需要立即装入全部恢复扇区。
根据检测到的指针Pi，从重放信息中检索出前一个恢复扇区R(i-1)。在步骤S206，根据扇区标记SF检查是否已到达第一恢复扇区。如果没有，流程返回到步骤S204，以装入或导出下一个恢复扇区。
如果在步骤S206检测到第一恢复扇区，则在步骤S207，根据获得的恢复信息重新构建内部数据结构。然后，在步骤S208更新VTSI和菜单，表明已进行过一个单元的准确恢复。当恢复完成时，在步骤S209，NVRAM12中的记录标记121由恢复控制部分13清除或复位。
恢复时间可按以下方法计算。假定单元时长为1分钟，恢复时长为每个单元0.5到1秒，两个小时的记录需要60到120秒来恢复，这个时长不包括产生菜单所需的时间。
简要地说，提出了一种提供从电源故障中恢复的恢复机制。为此，在记录载体上为记录的增量数据结构定义一种恢复流。根据存储在NVRAM12中的记录标记121和指针信息，就可检索记录的恢复数据结构。记录标记121在记录开始时设定，而指针信息在记录恢复信息的过程中更新。这样，在记录时发生电源故障后不需要重新开始整个记录过程就可进行恢复。
虽然已参考优选实施例描述了本发明，但是，显然，这不是限制性的实例。因此，对本专业的技术人员而言，在不背离本发明所附的权利要求书定义的范围内，各种改动是显而易见的。具体地说，本发明不限于图3所示的特定记录数据结构和可记录光盘。本发明可适用于任何可记录载体或介质。任何种类的恢复信息记录结构都可以采用，只要恢复信息可以根据存储在记录和重放装置的非易失性存储器中的指针信息检索出来。具体地说，指针信息可包含指向恢复信息的单一绝对指针。