Размещение файлов в реальном времени

При записи данных на носитель в том случае, когда требуется определенная скорость передачи данных, средство управления размещением, расположенное в устройстве записи/воспроизведения, должно выделять секции логического пространства таким образом, чтобы упомянутый носитель записи заполнялся эффективным образом и чтобы адекватная скорость передачи данных могла быть гарантирована даже при наличии дефектных ЕСС-блоков. Правила размещения информации, используемые средством управления размещением, являются сложными. Эти правила могут быть упрощены путем уменьшения значения нижнего предела размера экстента и путем увеличения размера экстента в зависимости от числа дефектных ЕСС-блоков, содержащихся в экстенте. Техническим результатом является упрощение управления размещением информации на носителе записи. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.

 

Данное изобретение относится к способу управления размещением информации на носителе записи, содержащем, по меньшей мере, одну дорожку записи и содержащем область записи, разделенную на фрагменты для записи экстента (непрерывной области, резервируемой для определенных данных), при этом каждый фрагмент состоит из целого числа блоков с кодом исправления ошибок (ЕСС-блоков), имеет фиксированный размер, начало и конец, а экстент имеет минимальный размер, начало и конец, а также относится к устройству, использующему этот способ для управления размещением, и к носителю записи, предназначенному для использования с таким способом управления размещением.

Носитель записи может представлять собой, например, магнитный или оптический носитель записи. Настоящее изобретение в типичном случае и в частности, хотя и не в исключительном смысле относится к записи на оптический диск и, следовательно, будет рассмотрено со ссылкой на этот пример использования. Область записи носителя записей, образованная логическим пространством, которое, в свою очередь, состоит из ЕСС-блоков, может быть разделена при помощи наложения сетки, ячейка которой называется фрагментом.

Записываемая информация состоит из экстентов, при этом данные экстента должны записываться в ЕСС-блоки. Эти ЕСС-блоки выделяются средством управления размещением.

Это средство управления размещением выделяет ЕСС-блоки в соответствии с правилами размещения.

В WO 99/48095 средство управления размещением для выделения ЕСС-блоков использует правила, требующие, чтобы блок данных, записанный во фрагмент носителя записи, имел размер от 2/3 до 1 от размера фрагмента, и чтобы блоки данных записывались в ЕСС-блоки с последовательными номерами. Такое ограничение по размеру вычисляется для ситуации худшего варианта, возникающей во время одновременной записи и воспроизведения, но также может применяться к записи или воспроизведению одного потока. Наличие дефектных ЕСС-блоков во фрагменте препятствует использованию фрагмента для размещения данных. Это приводит к потере времени воспроизведения, и не используются целые фрагменты, если дефектными являются всего лишь несколько ЕСС-блоков.

Такое средство управления размещением обладает тем недостатком, что при определенных размерах экстентов будут нарушаться правила размещения. Например, для экстента, имеющего размер 1,5 фрагмента, невозможно использовать два последовательных фрагмента, если начать запись в начале первого фрагмента, так как только 50% второго фрагмента будут заполнены данными, что не допускается правилом размещения, соответствующим WO 99/48095, которое требует, чтобы фрагменты были заполнены, по меньшей мере, на 66,6%.

Средство управления размещением может принять решение разделить данный экстент поровну на два фрагмента, что приводит к заполнению обоих фрагментов данными на 75%. Это, однако, приводит к усложнению средства управления размещением.

Задачей настоящего изобретения является создание менее сложного средства управления размещением.

Для решения этой задачи носитель записи, соответствующий этому изобретению, отличается тем, что фиксированный размер фрагмента равен минимальному размеру экстента.

Выбор размера фрагментов равным минимальному размеру экстента гарантирует, что может быть создан экстент, в частности точно с минимальным размером, который поместится во фрагмент. Это гарантирует, что будут существовать экстенты, для которых может быть использован такой фрагмент, что делает процесс размещения более простым для средства управления размещением.

Это также накладывает менее строгие ограничения на размер экстентов, так как любой размер выше минимального является приемлемым. Кроме того, размер экстента может быть легко увеличен без необходимости для средства управления размещением учитывать правила, касающиеся минимального заполнения фрагмента в процентном выражении. Это обусловлено тем, что минимальный размер экстента достаточен, чтобы гарантировать требуемую скорость передачи данных при записи или воспроизведении видео- или аудиоинформации, так как делается доступным достаточный объем данных, даже при наличии определенного числа пропущенных ЕСС-блоков в экстенте.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что начало экстента совмещено с началом фрагмента, а конец экстента совмещен с концом фрагмента.

Если записанная информация удаляется, то при следующей записи свободное пространство, представляющее собой целое число фрагментов, достаточно для нового экстента. При этом не возникает потери времени воспроизведения, обусловленной наличием свободного пространства, размер которого меньше минимального размера экстента.

Это позволяет средству управления размещением выбирать начало фрагмента в качестве начала экстента. Средство управления размещением более не должен предусматривать разделение экстента по двум фрагментам с началом записи экстента в некотором месте фрагмента.

Еще один вариант реализации настоящего изобретения отличается тем, что экстент может содержать некоторое число допустимых дефектных ЕСС-блоков и что минимальный размер экстента определяется исходя из этого числа допустимых дефектных ЕСС-блоков.

Если при записи экстента встречается группа ЕСС-блоков, содержащая дефектные, эти дефектные ЕСС-блоки будут пропущены, так как они не могут быть использованы, и размещение экстента будет продолжено в следующем доступном ЕСС-блоке. Чтобы гарантировать адекватную скорость передачи данных, число пропусков в экстенте для определенного объема данных должно быть ограничено, и, следовательно, для определенного объема данных должно быть ограничено число дефектных ЕСС-блоков. Решение удержать число пропусков для определенного объема данных в некоторых пределах должно привести к увеличению размера экстента на основе числа дефектных ЕСС-блоков. Это эффективно увеличивает объем данных, свободных от ошибок, уменьшая число пропущенных ЕСС-блоков по отношению к числу используемых ЕСС-блоков. Это гарантирует адекватную скорость передачи данных и приводит к упрощению средства управления размещением, а также снижает потерю времени воспроизведения.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в некоторой секции фрагмента, которая является единственной секцией этого фрагмента, содержащейся в экстенте.

Простой просмотр данной секции одного фрагмента, содержащейся в экстенте, с целью определения количества дефектных ЕСС-блоков обеспечивает эффективный способ определения того, является ли число имеющихся дефектных ЕСС-блоков достаточно низким в этом фрагменте для того, чтобы он мог использоваться при записи. Когда экстент содержит такую секцию фрагмента, количество дефектных ЕСС-блоков и действия, предпринимаемые на основе этого количества, определяются только этой секцией. Оставшаяся часть фрагмента для этой цели не принимается в рассмотрение. Допускается наличие пакета дефектных ЕСС-блоков в конце первого фрагмента и другого пакета дефектных ЕСС-блоков в начале второго последовательного фрагмента, так как определение числа дефектных ЕСС-блоков ограничено пределами одного фрагмента.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в скользящем окне между началом и концом экстента.

При использовании скользящего окна с целью определения того, является ли количество дефектных ЕСС-блоков достаточно низким для размещения ЕСС-блоков в скользящем окне, размер экстента может быть уменьшен по сравнению со случаем, когда число дефектных ЕСС-блоков определяется для интервала от начала до конца фрагмента. Так как скользящее окно игнорирует виртуальные границы фрагментов, то нет необходимости осуществлять резервирование для возможных дефектных ЕСС-блоков в следующем фрагменте, если дефектные ЕСС-блоки обнаружены в конце фрагмента. Это накладывает больше ограничений на наборы ошибок, что приводит к уменьшению размера экстента.

Меньший по размеру экстент предоставляет средству управления размещением больше свободы при определении того, где сохранить экстент, и, таким образом, позволяет упростить средство управления размещением и более эффективно использовать логическое пространство на носителе записи.

Еще один вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, имеющееся в последовательных экстентах, содержится в скользящем окне между началом и концом этих последовательных экстентов.

При использовании скользящего окна, которое перемещается по всем последовательным экстентам с целью определения того, является ли количество дефектных ЕСС-блоков достаточно низким для размещения ЕСС-блоков в скользящем окне, размер экстента может быть уменьшен по сравнению со случаем, когда число дефектных ЕСС-блоков определяется в скользящем окне в пределах экстента. Так как скользящее окно игнорирует границы экстентов, то нет необходимости осуществлять резервирование для возможных дефектных ЕСС-блоков в следующем экстенте, если дефектные ЕСС-блоки обнаружены в конце экстента. Это накладывает больше ограничений на наборы ошибок, что приводит к уменьшению размера экстента.

Меньший по размеру экстент предоставляет средству управления размещением больше свободы при определении того, где сохранить этот экстент, и, таким образом, позволяет упростить средство управления размещением и более эффективно использовать логическое пространство на носителе записи.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что упомянутое целое число ЕСС-блоков в экстенте минимального размера является кратным 3 и 8.

Средство управления размещением может быть очень эффективно реализовано при использовании одного бита для указания доступности ЕСС-блока. Число битов в байте равно 8. По этому наиболее целесообразно использовать число ЕСС-блоков, кратное 8. Кроме того, так как для совмещения выровненных блоков стандарта цифровой видеозаписи DVR с ЕСС-блоками используются группы из 3 ЕСС-блоков, размер экстента предпочтительно кратен 3, гарантируя таким образом, что целое кратное число выровненных блоков DVR поместится в экстенте. При обеспечении кратности числа ЕСС-блоков 3 и 8 средство управления размещением может обрабатывать информацию побайтно и не должно предусматривать возможность разделения выровненного блока DVR на два экстента.

Еще один вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что минимальный размер экстента равен 192 ЕСС-блокам.

Целесообразным является выбор в качестве минимального размера экстента 192 блоков, так как это число кратно 3 и 8. 192 - это тот минимальный размер при заданных параметрах стандарта DVR, который допускает наличие дефектов в экстенте или фрагменте, но при этом по-прежнему обеспечивает достаточную скорость передачи данных.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что число небольших пакетов дефектных ЕСС-блоков в окне, перемещающемся по экстенту, меньше 4, а также тем, что число дефектных ЕСС-блоков в пакетной ошибке меньше 5.

При ограничении числа пакетов дефектных ЕСС-блоков тремя число пропусков в экстенте также ограничивается, что повышает достижимую скорость передачи данных и предотвращает потерю времени воспроизведения.

Еще один вариант реализации настоящего изобретения характеризуется тем, что число небольших пакетов дефектных ЕСС-блоков в секции фрагмента меньше 4, а также тем, что число дефектных ЕСС-блоков в пакетной ошибке меньше 4.

При ограничении числа дефектных ЕСС-блоков в пакете значением 3 число пропусков в экстенте также ограничивается, что повышает достижимую скорость передачи данных, а также позволяет использовать фрагменты с дефектными ЕСС-блоками, таким образом предотвращая потерю времени воспроизведения.

Если средство управления размещением должно оставаться простым, целесообразно заранее определять минимальный размер экстента, используя модель худшего варианта для системы записи и воспроизведения. Тогда средство управления размещением при размещении экстентов исходит из того, что их размер равен или превышает этот заранее определенный минимальный размер. Средство управления размещением получает от базы данных файловой системы информацию об уже занятых областях логического пространства и расположении дефектных ЕСС-блоков. Затем средство управления размещением анализирует секцию логического пространства, оставшуюся свободной, и определяет, существуют ли пакеты дефектных ЕСС-блоков, в которых превышено допустимое число дефектных ЕСС-блоков. Остающиеся секции логического пространства между неприемлемыми пакетами дефектных ЕСС-блоков затем проверяются на предмет того, равен или превышает размер этих секций заранее определенный минимальный размер экстента. Остающиеся секции логического пространства между неприемлемыми пакетами дефектных ЕСС-блоков, имеющие размер, равный или превышающий минимальный размер экстента, затем могут выделяться средством управления размещением для размещения информации, а секции с размером меньше минимального размера экстента выделяться не могут.

Пока дефектные ЕСС-блоки остаются дефектными, секции логического пространства между неприемлемыми пакетами дефектных ЕСС-блоков, имеющие размер меньше минимального размера экстента, не могут использоваться для размещения информации и, таким образом, потеряны для записи, что уменьшает время воспроизведения носителя записи. Следовательно, важно, чтобы минимальный размер экстента выбирался как можно более малым, так как это повышает вероятность того, что экстент с минимальным размером может поместиться между двумя неприемлемыми пакетами дефектных ЕСС-блоков. Минимальный размер экстента, кроме того, зависит от требуемой скорости передачи данных, так как дополнительные переходы, обусловленные наличием меньших по размеру экстентов, уменьшают доступную скорость передачи данных при записи и воспроизведении.

Более оптимальное использование носителя записи может быть достигнуто, если пожертвовать простотой средства управления размещением. При динамической оценке реальных параметров устройства воспроизведения, носителя записей и реально имеющихся дефектных ЕСС-блоков длину записываемого экстента можно уменьшать или увеличивать в более широких пределах.

В противоположность упомянутому, в случае использования некоторой модели для предварительного определения минимального размера экстента делается некоторое допущение, касающееся количества дефектных ЕСС-блоков, наличие которых возможно в экстенте. Если в действительности имеется меньше дефектных ЕСС-блоков, то средство управления размещением по-прежнему выделяет, по меньшей мере, некоторую секцию логического пространства, размер которой равен минимальному размеру экстента.

Далее настоящее изобретение будет рассмотрено со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 - устройство для записи данных на носитель записи и для считывания данных с этого носителя.

Фиг.2 - дорожка носителя записи.

Фиг.3 - выделение экстенту фрагментов на носителе записи.

Фиг.4 - экстент, у которого допустимые дефектные ЕСС-блоки содержатся в секции фрагмента, которая является единственной секцией этого фрагмента, содержащейся в данном экстенте между началом и концом этого фрагмента.

Фиг.5 - скользящее окно для определения числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте.

Фиг.6 - скользящее окно для определения числа дефектных ЕСС-блоков в последовательных экстентах.

Фиг.7 - ситуация худшего варианта для случая, когда допустимые дефектные ЕСС-блоки содержатся в секции фрагмента, которая является единственной секцией этого фрагмента, содержащейся в данном экстенте между началом и концом этого фрагмента.

Фиг.8 - ситуация худшего варианта для случая, когда с использованием скользящего окна число дефектных ЕСС-блоков определяется для экстента.

Фиг.9 - ситуация худшего варианта для случая, когда с использованием скользящего окна число дефектных ЕСС-блоков определяется для последовательных экстентов.

На фиг.1 изображено устройство для записи и воспроизведения носителя записи.

Оно содержит основное средство 5 обработки, уровень 15 файловой системы и прикладной уровень 13. Основное средство 5 обработки обрабатывает данные, поступающие на носитель 3 записи и от него, в соответствии с инструкциями, полученными от уровня 15 файловой системы. Кроме того, основное средство 5 обработки предоставляет информацию о местонахождении дефектных ЕСС-блоков. Основное средство 5 обработки не имеет никакой иной информации о данных, которые оно обрабатывает.

Уровень 15 файловой системы содержит планировщик 7, средство 9 управления размещением и базу данных 11 файловой системы. Планировщик 7 определяет соответствующие моменты, когда должен записываться и считываться каждый блок данных, чтобы имелась возможность соответственно принимать от прикладного уровня 13 и предоставлять ему поток данных с подходящей скоростью передачи данных. База данных 11 файловой системы предоставляет информацию о том, где на носителе 3 записи были записаны данные, то есть где на носителе 3 записи эти данные расположены. Эта информация используется при извлечении данных с носителя 3 записи, и, кроме того, используется средством 9 управления размещением, чтобы определить, где данные еще не записаны, то есть какие секции носителя 3 записи по-прежнему доступны для размещения информации. База данных 11 файловой системы также содержит информацию об известных плохих секциях на носителе 3 записи. Средство 9 управления размещением использует эту информацию о дефектных ЕСС-блоках, чтобы определить, может ли экстент быть сохранен таким образом, чтобы не превышалось максимальное число допустимых дефектных ЕСС-блоков. Если максимальное число допустимых дефектных ЕСС-блоков будет превышено, то средство управления размещением может попытаться сформировать один или более меньших по размеру экстентов на основе остающегося логического пространства между дефектами, если остающееся логическое пространство между дефектами больше минимального размера экстента.

На фиг.2 изображена дорожка носителя записи.

Логическое пространство 21 содержит фрагменты 23, возникающие в результате разделения этого пространства на секции равного размера. Фрагменты 23 задаются как состоящие из некоторого числа ЕСС-блоков 25. Каждый ЕСС-блок 25 содержит логические блоки 27.

На фиг.3 изображено выделение экстенту фрагментов на носителе записи.

Данные, которые должны записываться на носитель 3 записи, записываются в одном или более экстентов 31, 37. На фиг.3 изображены два типа экстентов. Первый рассматриваемый экстент 31 представляет собой экстент с минимальным размером. Средством 9 управления размещением не допускаются экстенты меньшего размера. Размер фрагмента 23 выбирается равным минимальному размеру экстента, который в этом случае равен размеру первого экстента 31, показанного на фиг.3. Средство управления размещением выделяет экстентам фрагменты, то есть наименьшей секцией логического пространства, которая может быть выделена экстенту, является один фрагмент 23. Это упрощает средство управления размещением, так как экстент 31 минимального размера всегда поместится во фрагмент, и так как фрагмент либо уже выделен, либо остается доступным, то средство управления размещением не должно учитывать, поместится ли экстент в доступный фрагмент.

Так как экстент 37 имеет размер больше минимального, то для его хранения требуется более одного фрагмента, в данном случае 33, 35 и 38. Теперь средства управления размещения выделяет, по меньшей мере, два фрагмента, в данном случае 33, 35 и 38, из которых, по меньшей мере, один фрагмент, в данном случае 33 и 38, заполнен только частично. Экстент 37, показанный на фиг.3, записывается в 3 фрагмента 33, 35 и 38, из которых только один фрагмент 35 заполнен полностью.

Дополнительное упрощение средства управления размещением достигается путем совмещения начала экстента с началом фрагмента. Это уменьшает сложность средства управления размещением, так как не нужно принимать решения о том, в каком месте фрагмента начать запись. На фиг.3 начало первого экстента 31 совмещено с началом фрагмента 23.

Другое упрощение средства управления размещением достигается при совмещении конца экстента с концом фрагмента. Вместе с совмещением начала экстента 31 с началом фрагмента 23 это приводит к созданию экстента 31 с размером, ограниченным целым числом фрагментов. Это упрощает средство управления размещением, так как после стирания экстента 31 целое число фрагментов 23 снова становится доступным для размещения. Так как фрагмент может хранить экстент с минимальным размером, то средству управления размещением требуется иметь дело только с полными фрагментами и не приходится учитывать частично заполненные фрагменты. Кроме того, каждый фрагмент, который снова становится доступным, может хранить экстент минимального размера.

На фиг.4 изображен экстент, в котором дефектные ЕСС-блоки содержатся между началом и концом фрагмента. В логическом пространстве 21 экстент 42 хранится в двух последовательных фрагментах 47, 49.

Первый фрагмент 47 содержит два дефектных ЕСС-блока 43 и 45. Эти ЕСС-блоки 43, 45 не могут быть использованы и должны быть пропущены при записи и воспроизведении. Чтобы можно было использовать фрагмент, содержащий дефектные ЕСС-блоки, число дефектных ЕСС-блоков должно быть ограничено, в противном случае пропуск дефектных ЕСС-блоков приведет к снижению скорости передачи данных, с которой эти данные могут предоставляться прикладному уровню. Если число дефектных ЕСС-блоков во фрагменте превышает заранее определенный предел, весь фрагмент не будет использован для записи. Запись в базе данных файловой системы сообщает средству управления размещением, что фрагмент содержит слишком много дефектных ЕСС-блоков и не может далее использоваться.

Число дефектных ЕСС-блоков определяется для каждого фрагмента, что является очень эффективным, так как необходимо учитывать только данные в самом фрагменте. С этой целью может применяться окно 41 и 44, имеющее тот же размер, что и суммарные данные, принадлежащие экстенту, который хранится во фрагменте. Если данные экстента 42 не заполняют весь фрагмент 49, а только его часть, то окно 44 уменьшается по размеру и ограничивается только экстентом 42, в результате чего ошибки в неиспользуемой секции фрагмента 49 не учитываются.

На фиг.5 изображено скользящее окно для определения числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте.

В логическом пространстве 21 хранятся два экстента 58 и 59.

Первый экстент 58 содержит дефектные ЕСС-блоки 50 поблизости от его начала и дефектные ЕСС-блоки 51 поблизости от его конца. Второй экстент 59 содержит дефектные ЕСС-блоки 53 поблизости от его начала и дефектные ЕСС-блоки 55 поблизости от его конца. Окно 56 по размеру меньше экстента 58, 59 и ограничено экстентом 58, 59. Чтобы не превышалось ограничение по максимальному числу ошибок, разрешаемых внутри окна, допускается, чтобы экстент 59 содержал дефектные ЕСС-блоки 55 только на расстоянии, превышающем размер окна, от дефектных ЕСС-блоков 53, расположенных поблизости от начала этого экстента. Это накладывает дополнительные ограничения на наборы ошибок в экстентах 58, 59. Когда число наборов ошибок ограничено, размер экстента 58, 59 может быть уменьшен.

При чтении этих экстентов 58, 59 будет иметь место пропуск дефектных блоков 50, 51, 53 и 55. Для определения возможности размещения экстента 58, 59 используется окно 56. Это окно 56 скользит по экстенту 58, 59 и в нем определяется число дефектных ЕСС-блоков 50, 51, 53 и 55. Если число дефектных блоков 50, 51, 53 и 55 превышает заранее определенное значение, экстент 58, 59 не может быть сформирован, и ЕСС-блоки 50, 51, 53 и 55 помечаются как плохие в базе данных файловой системы. Средство управления размещением 9 может попытаться создать один или более меньших по размеру экстентов на основе оставшегося логического пространства между дефектами 50, 51, 53 и 55, если оставшееся логическое пространство между дефектами 50, 51, 53 и 55 больше минимального размера экстента.

Окно 56 скользит по экстенту 58, 59, и в этом окне определяется число дефектных ЕСС-блоков 50, 51, 53 и 55. При использовании скользящего окна 56 может допускаться наличие большего числа дефектных ЕСС-блоков, чем при использовании окна 41, 44, которое совмещается с соответствующим фрагментом и не является скользящим, а передвигается от фрагмента к фрагменту в пошаговом режиме, как показано на фиг.4.

На фиг.6 изображено скользящее окно для определения числа дефектных ЕСС-блоков в последовательных экстентах.

В логическом пространстве 21 хранятся два экстента 61 и 63. Первый экстент 61 содержит дефектные ЕСС-блоки 67 поблизости от его конца. Второму экстенту 63, чтобы удовлетворять ограничению по максимальному числу дефектных ЕСС-блоков, разрешаемых внутри окна, не допускается содержать дефектные ЕСС-блоки поблизости от начала этого экстента, но допускается содержать дефектные ЕСС-блоки 69 в такой позиции, что эти дефектные блоки попадают внутрь окна 65, когда в то же самое время дефектные ЕСС-блоки, расположенные поблизости от конца первого экстента 61, в это окно не попадают. Это накладывает дополнительные ограничения на наборы ошибок в экстентах. Если число наборов ошибок ограничено, размер экстента может быть уменьшен.

При чтении этих последовательных экстентов будет происходить обход дефектных ЕСС-блоков. Для определения возможности выделения фрагмента используется окно 65. Это окно 65 скользит по последовательным экстентам 61 и 63, и в нем определяется число дефектных ЕСС-блоков. Если число дефектных ЕСС-блоков превышает заранее определенное значение, экстент не может быть сформирован, и ЕСС-блоки помечаются в базе данных файловой системы как плохие. Средство управления размещением может попытаться создать один или более меньших по размеру экстентов на основе оставшегося логического пространства между дефектами, если оставшееся логическое пространство между дефектами больше минимального размера экстента.

На фиг.7 изображен сценарий худшего варианта для случая, когда обнаружение дефектных ЕСС-блоков ограничено фрагментом.

Логическое пространство 21 разделено на виртуальные секции равного размера, то есть фрагменты 71, 72 и 75, и содержит экстент 71. Размер показанного экстента 71 больше размера фрагмента 23. Экстент 71 начинается поблизости от конца первого фрагмента 71, полностью заполняет следующий второй фрагмент 72 и заканчивается в третьем фрагменте 75 поблизости от его начала.

Как показано, данные фрагменты содержат дефектные ЕСС-блоки 70, 73 и 74. Первый фрагмент 71 содержит дефектные ЕСС-блоки 70 поблизости от его конца, второй фрагмент 72 содержит дефектные ЕСС-блоки 73, и третий фрагмент 75 содержит дефектные ЕСС-блоки 74 поблизости от его начала. На фиг.7 изображены три окна 77, 78 и 79. Первое окно 78 по размеру меньше фрагмента, так как только последняя часть фрагмента 71 заполнена данными. Второе окно 77 имеет размер фрагмента 72, так как весь фрагмент 72 заполнен данными. Третье окно 79 по размеру меньше фрагмента, так как только первая часть фрагмента 75 заполнена данными. Местоположение дефектных ЕСС-блоков 70, 73 и 74, показанное на фиг.7, основано на допущении худшего варианта.

Размер экстента задается следующим образом.

Размер фрагмента + 2·(N_d·N_b)+2·N_d,

где N_d - число небольших пакетов дефектных ЕСС-блоков, N_b - длина пакета дефектных ЕСС-блоков, выраженная числом ЕСС-блоков, (N_d·N_b) - дефектные ЕСС-блоки. Так как пакетная ошибка отделена от другой пакетной ошибки, по меньшей мере, одним не дефектным ЕСС-блоком, то N_d также равно числу корректных ЕСС-блоков, которые разделяют дефектные ЕСС-блоки в ситуации худшего варианта.

В качестве формулы для вычисления числа Х ЕСС-блоков в экстенте используется следующее выражение:

X=(R_m/8)(4·T_j+6·N·T_d)/(1-(2·R_m/R_u)),

где R_m равно (192/188)*R_mux, T_j - время доступа, N=N_d·N_b, то есть дефектные ЕСС-блоки, T_d - временная задержка, вызванная наличием дефектного ЕСС-блока, R_u - скорость передачи данных для диска и N·T_d - суммарное время, требующееся для пропуска всех пакетов в экстенте.

При использовании значений, типичных для стандарта DVR:
Te=0,01457 с	Время, необходимое для перехода на ЕСС-блок
Ta=0,8 с	Время доступа, время для перехода в другое место
Ts=0,08359 с	Время, необходимое для перескока через один ЕСС-блок, чтение/запись не может продолжаться в течение 14,7 мс
Ru=36 Мбит/с	Скорость передачи данных для диска
Rmux=10 Мбит/с	Скорость мультиплексирования транспортного потока
Rm=(192/188)·Rmux	Скорость мультиплексирования, если к пакетам транспортного потока прикрепляется 4-байтный заголовок.

Некоторые из ЕСС-блоков экстента находятся в другом фрагменте, поэтому число корректных ЕСС-блоков X_a во фрагменте может быть вычислено на основе длины экстента Х с использованием следующей формулы:

X_a=X-2·N_d

Тогда минимальный размер экстента может быть вычислен следующим образом:

X_s=X_a+N

Это означает, что минимальный размер экстента равен сумме размера фрагмента и числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте, то есть размер экстента увеличивается на количество дефектных ЕСС-блоков во фрагменте.

При вычислении минимального размера экстента для различных комбинаций N_d и N_b (числа пакетов дефектных ЕСС-блоков и длины этих пакетов дефектных ЕСС-блоков) получена приведенная ниже Таблица 1 значений длины экстента Х, выраженной числом ЕСС-блоков.

При выборе минимальной длины экстента, равной 192, наличие комбинаций N_d и N_b, для которых результирующие значения Х выделены жирным шрифтом, позволяет производить оптимальное чтение с минимальной потерей времени из-за пропуска плохих ЕСС-блоков. Другие комбинации N_d и N_b приводят к возникновению ситуации, когда адекватную скорость передачи данных нельзя гарантировать.

В Таблице 1 не показано, но очевидно, что могут существовать пакеты неравной длины. Допускаются 2 пакета по 5 дефектов, но вместе с тем допускаются также 2 пакета, из которых один длиной 2 дефекта, а другой - длиной 8 дефектов.

На фиг.8 изображен сценарий худшего варианта для экстентов, размер которых больше минимального размера экстента, при этом для определения количества дефектных ЕСС-блоков в экстенте используется скользящее окно.

Размер окна 89 выбирается равным минимальному размеру экстента. Интервал усреднения числа дефектных ЕСС-блоков в рассматриваемой ситуации худшего варианта равен минимальному размеру экстента.

X=(R_m/8)(4·T_j+4·N·T_d)/(1-(2·R_m/R_u))

Некоторые из ЕСС-блоков экстента находятся в другом фрагменте, поэтому число корректных ЕСС-блоков X_a во фрагменте может быть вычислено на основе длины экстента Х с использованием следующей формулы:

X_a=X-N_d

Тогда минимальный размер экстента может быть вычислен следующим образом:

X_s=X_a+(N_d·N_b)

При вычислении минимального размера экстента для различных комбинаций N_d и N_b (числа пакетов дефектных ЕСС-блоков и длины этих пакетов дефектных ЕСС-блоков) получена приведенная ниже Таблица 2 значений длины экстента Х, выраженной числом ЕСС-блоков.

Как можно видеть из Таблицы 2, выбор минимального размера экстента X_s равным 192 приводит к увеличению числа охватываемых комбинаций N_d и N_b, что приводит к увеличению логического пространства, доступного для хранения экстентов, что в свою очередь ведет к увеличению времени воспроизведения носителя записи. При выборе минимальной длины экстента, равной 192, наличие комбинаций N_d и N_b, для которых результирующие значения Х выделены жирным шрифтом, позволяет производить оптимальное чтение с минимальной потерей времени из-за пропуска плохих ЕСС-блоков. Другие комбинации N_d и N_b приводят к возникновению ситуации, когда адекватную скорость передачи данных нельзя гарантировать.

На фиг.9 изображен сценарий худшего варианта для экстентов, размер которых больше минимального, для случая, когда эти экстенты являются последовательными и когда скользящее окно используется для определения количества дефектных ЕСС-блоков в последовательных экстентах.

Размер окна выбирается равным минимальному размеру экстента. Интервал усреднения числа дефектных ЕСС-блоков в ситуации худшего варианта равен минимальному размеру экстента.

X=(R_m/8)(4·T_j+2·SUM(T_i))/(1-(2·R_m/R_u)),

где SUM(T_i) - суммарное время пропуска дефектных ЕСС-блоков, имеющихся в окне. В этом случае допускается наличие пакетов различной длины и объединение в одном окне пакета дефектных ЕСС-блоков, имеющего первую длину, с пакетом дефектных ЕСС-блоков, имеющим вторую длину. Теперь минимальный размер экстента может быть вычислен следующим образом:

X_s=X+(N_d·N_b)

При вычислении минимального размера экстента для различных комбинаций N_d и N_b (числа пакетов дефектных ЕСС-блоков и длины этих пакетов дефектных ЕСС-блоков) получена приведенная ниже Таблица 3 значений длины экстента Х, выраженной числом ЕСС-блоков.

Как можно видеть из Таблицы 3, выбор минимального размера экстента X_s равным 192 приводит к еще большему увеличению числа охватываемых комбинаций N_d и N_b, что приводит к увеличению логического пространства, доступного для хранения экстентов, что в свою очередь ведет к увеличению времени воспроизведения носителя записи. При выборе минимальной длины экстента, равной 192, наличие комбинаций N_d и N_b, для которых результирующие значения Х выделены жирным шрифтом, позволяет производить оптимальное чтение с минимальной потерей времени из-за пропуска плохих ЕСС-блоков. Другие комбинации N_d и N_b приводят к возникновению ситуации, когда адекватную скорость передачи данных нельзя гарантировать.

Эта таблица также демонстрирует, что более оптимальное использование носителя записи может быть достигнуто, если пожертвовать простотой средства управления размещением. При динамической оценке реально имеющихся дефектных ЕСС-блоков длина записываемого экстента может быть уменьшена или увеличена в более широких пределах. Если в некоторой секции носителя записи имеется только один пакет дефектных ЕСС-блоков длиной в два дефектных ЕСС-блока (N_d=1, N_b=2), то минимальный размер этого экстента может быть снижен с 192 до 146,89+1·2=148,89 или 149 ЕСС-блоков. Это означает, что при сохранении скорости передачи данных динамическое определение минимального размера экстента позволяет средству управления размещением использовать больше секций логического пространства, что приводит к увеличению времени воспроизведения носителя записи.

Модели, показанные на фиг.7, 8 и 9, предполагают одновременное осуществление записи и воспроизведения. Очевидно, что при простом отказе либо от записи, либо от воспроизведения могут быть получены эквивалентные модели для отдельных потоков, то есть ситуаций, когда имеется только поток записываемых данных или поток воспроизводимых данных, в этом случае устройству 2 больше не придется переходить от записи к считыванию данных и обратно, что приведет к существенному уменьшению количества переходов.

1. Носитель записи, содержащий, по меньшей мере, одну дорожку записи и содержащий область записи, разделенную на фрагменты для записи экстента, при этом каждый фрагмент состоит из целого числа блоков с кодом исправления ошибок (ЕСС-блоков), имеет фиксированный размер, начало и конец, а экстент имеет минимальный размер, начало и конец, отличающийся тем, что фиксированный размер фрагментов равен минимальному размеру экстента, и тем, что экстент может содержать некоторое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, и тем что минимальный размер экстента определяется на основе упомянутого числа допустимых дефектных ЕСС-блоков.

2. Носитель записи по п.1, отличающийся тем, что начало экстента совмещено с началом фрагмента, и тем, что конец экстента совмещен с концом фрагмента.

3. Носитель записи по п.1, отличающийся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в секции фрагмента, которая является единственной секцией этого фрагмента, содержащейся в экстенте.

4. Носитель записи по п.1, отличающийся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в скользящем окне между началом и концом экстента.

5. Носитель записи по п.1, отличающийся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, имеющееся в последовательных экстентах, содержится в скользящем окне между началом и концом этих последовательных экстентов.

6. Носитель записи по пп.1-4 или 5, отличающийся тем, что упомянутое целое число ЕСС-блоков, содержащихся в экстенте минимального размера, является кратным 3 и 8.

7. Носитель записи по п.6, отличающийся тем, что минимальный размер экстента равен 192 ЕСС-блока.

8. Носитель записи по п.7, отличающийся тем, что число пакетов дефектных ЕСС-блоков в окне размером, равным минимальному размеру экстента, меньше 4, и тем, что число неиспользуемых ЕСС-блоков в пакете дефектных ЕСС-блоков меньше 5.

9. Устройство для воспроизведения носителя записи и записи на упомянутый носитель записи на дорожку записи, имеющую область записи, разделенную на фрагменты для записи экстента, при этом каждый фрагмент состоит из целого числа блоков с кодом исправления ошибок (ЕСС-блоков), имеет фиксированный размер, начало и конец, а экстент имеет минимальный размер, начало и конец, отличающееся тем, что фиксированный размер фрагментов равен минимальному размеру экстента, и тем, что экстент может содержать некоторое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, и тем, что минимальный размер экстента определяется на основе упомянутого числа допустимых дефектных ЕСС-блоков.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что начало экстента совмещено с началом фрагмента, и тем, что конец экстента совмещен с концом фрагмента.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в секции фрагмента, которая является единственной секцией этого фрагмента, содержащейся в экстенте.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в скользящем окне между началом и концом экстента.

13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, имеющееся в последовательных экстентах, содержится в скользящем окне между началом и концом этих последовательных экстентов.

14. Устройство по пп.9-12 или 13, отличающееся тем, что упомянутое целое число ЕСС-блоков в экстенте минимального размера является кратным 3 и 8.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что минимальный размер экстента равен 192 ЕСС-блока.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что число пакетов дефектных ЕСС-блоков меньше 4, и тем, что число неиспользуемых ЕСС-блоков в пакете дефектных ЕСС-блоков меньше 5.

17. Способ управления размещением информации на носителе записи, содержащем, по меньшей мере, одну дорожку записи и содержащем область записи, имеющую логическое пространство, разделенное на фрагменты для записи экстента, при этом каждый фрагмент состоит из целого числа блоков с кодом исправления ошибок (ЕСС-блоков), имеет фиксированный размер, начало и конец, а экстент имеет минимальный размер, начало и конец, и этот способ содержит этапы, на которых

определяют число дефектных ЕСС-блоков в экстенте;

определяют минимальный размер экстента, исходя из упомянутого числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте;

сравнивают минимальный размер экстента с доступной для экстента секцией области записи и

отказываются от использования доступной для экстента секции области записи, если минимальный экстент по размеру больше этой секции.

18. Способ управления размещением информации по п.17, отличающийся тем, что этап определения числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте содержит этапы, на которых

выбирают секцию логического пространства во фрагменте, ограниченную пределами экстента;

определяют число дефектных ЕСС-блоков в выбранной секции.

19. Способ управления размещением информации по п.17, отличающийся тем, что этап определения числа дефектных ЕСС-блоков в экстенте содержит этап, на котором

перемещают скользящее окно, ограничивающее секцию логического пространства, от начала к концу экстента, и определяют число дефектных ЕСС-блоков в этой секции логического пространства, ограниченной упомянутым окном, для каждого положения этого окна.

20. Способ управления размещением информации по п.17, отличающийся тем, что этап определения числа дефектных блоков в последовательных экстентах содержит этап, на котором

перемещают скользящее окно, ограничивающее секцию логического пространства, от начала первого экстента к концу последнего экстента, и определяют число дефектных ЕСС-блоков в этой секции логического пространства, ограниченной упомянутым окном, для каждого положения этого окна.

21. Носитель записи, содержащий, по меньшей мере, одну дорожку записи и содержащий область записи, разделенную на блоки с кодом исправления ошибок (ЕСС-блоки) для записи экстента, при этом упомянутый экстент имеет минимальный размер, начало и конец, причем экстент может содержать некоторое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, отличающийся тем, что минимальный размер экстента определяется на основе упомянутого числа допустимых дефектных ЕСС-блоков.

22. Носитель записи по п.21, отличающийся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков содержится в скользящем окне между началом и концом экстента.

23. Носитель записи по п.21, отличающийся тем, что упомянутое число допустимых дефектных ЕСС-блоков, имеющихся в последовательных экстентах, содержится в скользящем окне между началом и концом этих последовательных экстентов.

24. Носитель записи по пп.21, 22 или 23, отличающийся тем, что целое число ЕСС-блоков, содержащихся в экстенте минимального размера, кратно 3 и 8.

25. Носитель записи по п.24, отличающийся тем, что минимальный размер экстента равен 192 ЕСС-блока.

26. Носитель записей по п.25, отличающийся тем, что число пакетов дефектных ЕСС-блоков в каждом окне размером, равным минимальному размеру экстента, меньше 4, и тем, что число неиспользуемых ЕСС-блоков в пакете дефектных ЕСС-блоков меньше 5.