在廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法

2023-06-22 15:35:56 1

專利名稱：在廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法
本申請要求以下申請的優先權，該申請的題目為《用於在廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法(Method of Arranging DividedRecording Area Segments of Recording Medium in Broadcast ReceivingSystem)》，於1999年7月28日提交給韓國工業產權局，分配的序列號為99-30938，其內容特此以參考文獻形式包含在此文中。
本發明涉及一種可以同時支持廣播節目的延時觀看和節目的記錄／回放的廣播接收系統，特別涉及一種記錄介質上記錄區分區的排列方法，當廣播節目正在被記錄／回放時，允許廣播節目的延時觀看。
計算機系統中的硬碟驅動器(HDD)是隨機存取的。由於HDD具有成本低、容量大(與其它輔助存儲器相比)、數據傳輸速率高的優點，因此HDD已經用作廣播接收系統中的隨機訪問存儲設備。
配備隨機訪問存儲設備的廣播接收系統能夠允許視頻流節目的記錄／回放和延時廣播的同時進行。這種特性可以通過控制HDD輸入／輸出視頻流的緩衝區來實現。
下面將描述一種方法，在同時支持視頻流的延時觀看和記錄／回放的廣播接收系統中，這種方法將視頻流安排在作為記錄介質的硬碟盤面中。


圖1表示硬碟用作循環緩衝區，在廣播接收系統中用於延時觀看。圖2表示硬碟用作記錄大量非連續的視頻流。
當硬碟用作循環緩衝區時，視頻流以圖1所示的固定大小的分塊記錄。硬碟盤面設有一個寫入點W和一個讀出點R。記錄新的視頻流時，從寫入點開始按順時針方向移動磁頭；而預先記錄的視頻流在特定時間以隨機讀取循環緩衝區的方式進行回放。
另一方面，為了在如圖2所示的硬碟驅動器中非連續地安排視頻流，將硬碟盤面劃分為固定大小的分塊，視頻流存儲在視頻文件中，每個視頻文件包含大量分塊。在這種情況下，分塊總是非連續排列的，因為刪除不同大小的視頻文件時產生閒置的分塊。描述每個視頻文件的信息(標題、時間信息等)和每個視頻文件中分塊的位置信息都存放在控制信息區。
圖3是典型的HDD I／O(輸入／輸出)處理的時序圖，其中視頻流實時地被記錄／回放。圖中，作為例子採用C-LOOK算法對三個視頻流進行處理。C-LOOK算法與SCAN-最早-截止-最先(SCAN Earliest-Deadline-First，SCAN-EDF)方法類似，後一種方法發表在文章《多媒體系統的I／O問題(I／O Issue in aMultimedia System)》，由Reddy A．L．N．和Wyllie J．C．所著，《國際電子電氣工程師協會計算機會刊(IEEE Computer)》第27卷第3期，1994年3月第67-74頁；文章《多媒體文件系統綜述連續介質磁碟編目的方法(Multimedia fileSystems SurveyApproaches for Continuous Media Disk Scheduling)》，RalfSteinmetz，《計算機通信雜誌(Computer Communications)》第18卷第3期，1995年3月第133-144頁；以及發表在編號為5，754，882的美國專利中的門處理方法。因此此處略去了對這些方法的描述。
參見圖3，#1和#2視頻流正在被回放，而#3視頻流正在被記錄。在大多數視頻流處理方法中，在預先確定的每個時間周期T內完成HDD的I／O控制，而在每個周期內處理視頻流。例如，當在周期Ti-1內從硬碟盤面對應的分塊讀取#1和#2視頻流，它們將在周期Ti內回放(這對應視頻處理器的功耗(comsumption))。為了能夠不間斷地連續回放，下一周期回放的分塊應該在當前周期內從HDD讀入。在記錄時，分塊必須在當前周期內產生而在下一周期內傳送給HDD。一個周期內視頻流的處理順序取決於I／O處理的時序方法。在C-LOOK算法中，視頻流的處理順序對應於磁頭移動方向。假定HDD的磁頭從最外邊的環形磁軌運動到最裡邊的環形磁軌，而#1、#2和#3視頻流分塊分別存放在#10、#100和#60磁軌，按圖3所示的順序在Ti周期內讀出#1、#3和#2視頻流。
如圖1所示，將硬碟區用作循環緩衝區的廣播接收系統，能夠在記錄視頻流的同時，以一定的延時回放預先記錄的視頻流。但這種系統不能同時記錄和回放大量的視頻流。此外，視頻流不能形成視頻文件單元，也不能隨意刪除任意的視頻文件。
另一方面，如圖2所示的非連續排列視頻流的廣播接收系統，能夠將已記錄的視頻流存儲在視頻文件中，因為它能夠任意地利用使用硬碟空間。但是，延時觀看所需的緩衝區管理並不容易，因為與循環緩衝區相比，在限定區域內分塊不能夠自動地重複使用。這是因為閒置的分塊是分散的。
因此，本發明的一個目的就是提供一種克服傳統問題的方法，這些問題是能夠同時支持廣播節目的延時觀看和記錄／回放的廣播接收系統，在使用記錄介質的記錄區時出現的。
本發明的另一個目的是提供一種有效管理記錄介質記錄區分區的方法，用於在廣播接收系統中對大量視頻流同時提供延時觀看和記錄／回放。
本發明的另一個目的是提供一種管理記錄介質的記錄區分區的方法，用於在廣播接收系統中對大量視頻流同時提供延時觀看和高速記錄／回放。
本發明的以上和其它目的的實現方法，是在具有隨機訪問存儲設備的廣播接收系統中，提供一種排列記錄介質的記錄區分區的方法。在這種方法中，將循環緩衝區放置在記錄介質的第一預定位置，用於在回放預先記錄的第一廣播信號的同時，實時地記錄第一廣播信號；將視頻文件區放置在記錄介質的第二預定位置，用於在預定時間將第二廣播信號記錄在一個邏輯文件中；以及將控制信息區放置在記錄介質的第三預定位置，用於記錄與已記錄文件有關的信息。
當結合下述附圖進行詳細描述時，本發明的上述和其它目的、特點和優點將會變得更加清楚，附圖中圖1表示在廣播接收系統中延時觀看時，用作循環緩衝區的硬碟；圖2表示用於非連續排列大量視頻流的硬碟；圖3是HDD的一個典型I／O操作時序圖，用於實時記錄和回放大量視頻流；圖4表示廣播接收系統的方框圖，根據本發明的一個實施例，這種廣播接收系統能夠支持廣播節目的延時觀看和記錄／回放；圖5表示根據本發明的實施例，硬碟記錄區分區的排列方法；圖6表示根據本發明的實施例，記錄在硬碟記錄區分區中的視頻流；圖7表示C-LOOK算法中對圖6所示的視頻流的處理方法；圖8表示根據本發明的實施例，硬碟記錄區的簡略圖。
下面將參照所附的圖對本發明的一個優選實施例進行描述。在以下的描述中，公知的功能和結構將不進行詳細描述，以免本發明的描述陷入不必要的細節中。
圖4是廣播接收系統的方框圖，這種廣播接收系統能夠以一定的時延對節目進行廣播，同時又能記錄／回放該節目。
參見圖4，廣播信號接收機10包括RF(射頻)調諧器12，用於接收外來的數字廣播信號；RF調諧器14和6，用於接收外來的模擬廣播信號；視頻壓縮器，用於將RF調諧器14和16所接收的模擬信號，轉換為數位訊號，以及用於壓縮該數位訊號。
隨機訪問存儲設備30將廣播信號接收機10所接收的數字視頻流存儲在硬碟盤面上，讀出已記錄的視頻流，在控制器40的控制下，將讀出的視頻流輸出到恢復單元50。眾所周知，隨機訪問存儲設備30的組成包括一個雙埠RAM32，用於臨時存儲數字視頻流；一個用於永久存儲數字視頻流的硬碟(多個硬碟)；一個用於控制驅動HDD的HDD控制器；以及一個用於擴展HDD的擴展器，該擴展器是一個IEEE1394接口。
視頻恢復單元50通過系統總線將從隨機訪問存儲設備30接收的視頻流恢復為原始的信號，然後將恢復的信號輸出到TV接收機90。
控制器40包括一個ROM，其中存放用於控制隨機訪問存儲設備30和廣播信號接收機10的控制程序數據，還包括一個RAM，用於臨時存放在控制操作過程中產生的數據。
遠程控制器60具有多個用於系統控制的調節鍵，根據鍵盤輸入產生相應的數據，並將這些數據饋送到控制器40，調節鍵包括「暫停」，「倒帶」，「快速搜尋」等。
計算機接口70在本發明的實施例中的廣播接收系統和一個計算機之間傳遞發射／接受信號。定時器80產生定時信息，以使廣播接收系統能夠自動記錄節目。
圖5表示根據本發明的實施例所示的硬碟記錄區。此處，記錄區劃分為四個片斷。硬碟記錄區覆蓋從最外圈的環形磁軌(#0磁軌)到最內圈的環形磁軌(#n磁軌)的整個區域。硬碟記錄區劃分為#1和#2，視頻文件區110A和110B，控制信息區120，用於延時觀看的循環緩衝區130，以及通用文件區140，以便能夠有效地對廣播節目同時進行延時觀看和記錄／回放。
循環緩衝區130用於實時記錄正在播放的廣播信號，以及回放預先記錄的廣播信號。循環緩衝區130可以設置在硬碟記錄區的任意位置，優選的位置是在中心磁軌(n／2)的兩邊，以便在對特定信道的廣播信號同時進行延時觀看和記錄／回放時，可以使磁頭的搜尋時間減到最小。
#1和#2視頻文件區110A和110B，分別安排在外側環形磁軌和內側環形磁軌，用於在預留的時間記錄廣播節目。根據圖2所示的已記錄時間，已記錄的視頻流被以邏輯文件形式非連續地存放在視頻文件區中。
在非連續排列方法中對通用文件區140進行管理，以存儲除了象視頻流一樣的連續信息以外的信息。
控制信息區120用於存放與每個視頻文件有關的信息，如標題，定時信息以及每個文件中的分塊的位置。
圖6表示視頻流被記錄和存儲在根據本發明的實施例所劃分的硬碟記錄區中。圖中，四個視頻流分塊排列在他們對應的區域中。圖7表示C-LOOK算法中按照圖6中所分配的每個視頻流的處理步驟。
圖6中，#1視頻流220正在被記錄在循環緩衝區130，用於延時觀看。#2視頻流210已經被記錄，用於延時觀看。#3視頻流230正在被記錄在#2視頻文件區110B，而與正在廣播的節目無關。#4視頻流已經被記錄在#1視頻文件區110A。
若同時選擇了延時觀看和回放，則在C-LOOK算法中視頻流是按照磁軌號升序的方式進行讀取或記錄的。在這種情況下，HDD的視頻流I／O處理次序是4，2，1，3。因此#1和#3視頻流220和230在Ti-1周期輸入到雙埠RAM32，並記錄在HDD34的指定記錄區中。同時，#2和#4視頻流210和200在Ti周期從硬碟記錄區中讀出，並在Ti+1周期輸出到視頻恢復單元50。在視頻流能夠無延時地連續回放的假設下，視頻流應在每個周期內從記錄區讀出，以便能在下一個周期內回放。在記錄時，視頻流應在記錄周期的前一個周期內產生。
如上所述，與其它方式相比，將循環緩衝區130放置在硬碟記錄區的中部，可以使磁頭的平均運動時間，即平均搜尋時間達到最小。
圖8表示按照本發明的實施例，硬碟區域的簡略圖。在圖8中，兩個視頻流分塊的記錄磁軌分別位於與磁軌n間隔i個磁軌和j個磁軌的位置。若循環緩衝區位於磁軌n，則在C-LOOK算法中，為了處理位於循環緩衝區和其它兩個視頻流分區中的一個視頻流，需要搜索i個磁軌。相反，若循環緩衝區位於#0磁軌，則需要搜尋(i+n)個磁軌，即增加了n個磁軌。在這種情況下，本發明可以減少磁頭移動時間，因為延時觀看可以與記錄／回放同時實現。
按照以上所述的本發明，在能夠對廣播節目同時進行延時觀看和記錄／回放的廣播接收系統中，記錄介質的記錄區域劃分為一個循環緩衝區和一個非連續文件區。因此，記錄區域自動地在限定的範圍內重複使用，而視頻流形成邏輯視頻文件。此外，已記錄的視頻文件能夠有選擇地刪除，磁頭移動時間減少，並且數據訪問速率增加。
儘管對本發明已參照其優選實施例進行了描述，但本領域普通技術人員應當理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可對本發明作出各種形式的和細節的修改。
權利要求
1．一種在具有隨機訪問存儲設備的廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法，其步驟包括將循環緩衝區放置在記錄介質的第一預定位置，用於在回放預先記錄的第一廣播信號的同時，實時地記錄第一廣播信號；將視頻文件區放置在記錄介質的第二預定位置，用於在預定時間將第二廣播信號記錄在一個邏輯文件中；以及將控制信息區放置在記錄介質的第三預定位置，用於記錄與已記錄文件有關的信息。
2．如權利要求1所述的方法，其中，視頻文件區劃分為多個分區，而對各個分區是獨立管理的。
3．如權利要求1所述的方法，其中，循環緩衝區和視頻文件區包含固定大小的分塊。
4．如權利要求1所述的方法，其中，視頻文件分塊非連續地排列在視頻文件區中。
5．如權利要求2所述的方法，其中，視頻文件分塊非連續地排列在視頻文件區中。
6．如權利要求1，2和3中任何一個所述的方法，進一步包括的步驟是，將通用文件區放置在記錄介質的第四預定位置，用於管理除連續數據如視頻信息以外的信息文件。
7．一種在具有硬碟驅動器的廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法，其步驟包括在硬碟驅動器的中心放置一個循環緩衝區，在回放預先記錄的第一廣播信號的同時，實時記錄第一廣播信號；在硬碟驅動器的記錄面的外側環形磁軌和內側環形磁軌，分別放置第一視頻文件區和第二視頻文件區，用於在預定時間將第二廣播信號記錄在邏輯文件中；在循環緩衝區的邊界放置通用文件區，用於管理除了連續數據如視頻信息以外的信息文件；以及在循環緩衝區和視頻文件區之間放置控制信息區，用於記錄與已記錄文件有關的信息。
8．如權利要求7所述的方法，其中循環緩衝區相對於硬碟驅動器記錄面的中心磁軌來說是對稱的。
全文摘要
一種在具有隨機訪問存儲設備的廣播接收系統中排列記錄介質的記錄區分區的方法。在這種方法中,將循環緩衝區放置在記錄介質的第一預定位置,用於在回放預先記錄的第一廣播信號的同時,實時地記錄第一廣播信號,將視頻文件區放置在記錄介質的第二預定位置,用於在預定時間將第二廣播信號記錄在一個邏輯文件中,以及將控制信息區放置在記錄介質的第三預定位置,用於記錄與已記錄文件有關的信息。
文檔編號H04N5/765GK1291842SQ0012196
公開日2001年4月18日 申請日期2000年7月26日 優先權日1999年7月28日
發明者樸鍾穆 申請人:三星電子株式會社