一种面向全息光盘的数据组织方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种面向全息光盘的数据组织方法、装置及系统，属于计算机存储技术领域，包括由物理扇区内、最小连续数据单位DSU间的一级编码和交织，扇区簇内、物理扇区组间二级编码和交织，和页簇内、页组间三级编码和交织方式，实现主机逻辑页到光盘物理扇区(全息图)之间的映射关系。本发明专利技术提供的方法通过调整编码方法和参数，能够适应物理扇区大小、误码率等变化，提高全息光盘整体容错能力和存储效率，极大地提高数据连续损坏的恢复能力。极大地提高数据连续损坏的恢复能力。极大地提高数据连续损坏的恢复能力。

【技术实现步骤摘要】
一种面向全息光盘的数据组织方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于全息存储
，更具体地，涉及一种面向全息光盘的数据组织方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]随着互联网技术不断发展，数据的规模海量增长，对信息存储从存储容量、存储密度、存储安全等方面都提出了更高的要求。相较于传统红光和蓝光光盘，全息光盘具有数据高存储容量、高存储密度、高存取速度的特点。
[0003]由于全息光盘使用全息图像方式写入和读取数据，多张全息图数据能够重叠，通过布拉格选择性读取所需要的全息图，也就是使用全息图作为一次I/O单位存储和读取数据，但是同时也导致较高的原始误码率，对数据存储可靠性保证技术提出了更高的挑战。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种面向全息光盘的数据组织方法、装置及系统，其目的在于整体提高全息光盘容错能力和存储效率。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种面向全息光盘的数据组织方法，包括：
[0006]S1，在各物理扇区的各物理帧内，对原始数据DSU块进行一级编码产生校验DSU块，并将其放置在所述原始数据DSU块后；对任一物理扇区，将其原始数据DSU块和校验DSU块各自进行交织，以使原本在同一物理帧内相邻的原始数据DSU块、以及相邻的校验DSU块在数据块存储空间之间的距离均变为d1，并写入全息光盘的物理扇区；
[0007]S2，对各条带内的物理扇区进行二级编码产生校验物理扇区，并将其放置在物理扇区后；对任一扇区簇，将其物理扇区和校验物理扇区在扇区组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理扇区、以及相邻的校验物理扇区在逻辑扇区存储空间之间的距离变为d2；
[0008]S3，对各条带内的物理页进行三级编码产生检验页，将其放置在物理页后；对任一页簇，将其物理页和校验页在页组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理页、以及相邻的校验页在在逻辑页存储空间之间的距离变为d3。
[0009]按照本专利技术的第二方面，提供了一种面向全息光盘的数据组织装置，包括：
[0010]一级编码与交织模块，用于在各物理扇区的各物理帧内，对原始数据DSU块进行一级编码产生校验DSU块，并将其放置在所述原始数据DSU块后；对任一物理扇区，将其原始数据DSU块和校验DSU块各自进行交织，以使原本在同一物理帧内相邻的原始数据DSU块、以及相邻的校验DSU块在数据块存储空间之间的距离均变为d1，并写入全息光盘的物理扇区；
[0011]二级编码与交织模块，用于对各条带内的物理扇区进行二级编码产生校验物理扇区，并将其放置在物理扇区后；对任一扇区簇，将其物理扇区和校验物理扇区在扇区组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理扇区、以及相邻的校验物理扇区在逻辑
扇区存储空间之间的距离变为d2；
[0012]三级编码与交织模块，用于对各条带内的物理页进行三级编码产生检验页，将其放置在物理页后；对任一页簇，将其物理页和校验页在页组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理页、以及相邻的校验页在在逻辑页存储空间之间的距离变为d3。
[0013]按照本专利技术的第三方面，提供了一种面向全息光盘的数据组织系统，包括：计算机可读存储介质和处理器；
[0014]所述计算机可读存储介质用于存储可执行指令；
[0015]所述处理器用于读取所述计算机可读存储介质中存储的可执行指令，执行如第一方面所述的方法。
[0016]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0017]1、本专利技术提供的面向全息光盘的数据组织方法，针对现有数据存储技术缺乏针对全息存储的特点，进行了高效数据冗余组织和格式设计，包括扇区内、DSU间的一级编码和交织，扇区间二级编码和交织，和页间三级编码和交织，能够整体提高全息光盘容错能力和存储效率。
[0018]2、本专利技术提供的面向全息光盘的数据组织方法，通过将物理扇区中的数据块进行一级编码和交织，对DSU进行编码容错，将一个物理帧内连续数据DSU损坏分散到不同数据帧中，保证连续错误损坏在可恢复的范围内；在一级编码和交织的基础上进行了二级编码和交织，对物理扇区进行编码，将一个扇区组内连续物理扇区的损坏分散到不同扇区组中，提高了以物理扇区为级别的连续错误恢复能力；在二级编码和交织的基础上进行了三级编码和交织，对物理页进行编码，将一个页组内连续物理页的损坏分散到不同页组中，提高了以页为级别的连续错误恢复能力。
[0019]3、本专利技术提供的面向全息光盘的数据组织方法，设计了用户虚拟地址—逻辑物理地址映射，通过用户虚拟地址ID映射和解交织计算实现了数据的快速寻址，降低了因为多级结构引起的读取效率延迟。
[0020]4、本专利技术提供的面向全息光盘的数据组织方法，综合了多级编码和存储消耗，提高了数据损坏、连续数据损坏恢复能力、考虑到了多级寻址的读取效率。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例提供的面向全息光盘的数据组织方法流程示意图之一；
[0022]图2为本专利技术实施例提供的面向全息光盘的数据组织方法流程示意图之二；
[0023]图3为本专利技术实施例提供的一级编码与交织后物理扇区结构示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例提供的二级编码与交织后扇区簇
‑
扇区组
‑
扇区结构示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例提供的三级编码与交织后页簇
‑
页组
‑
页结构示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例提供的虚拟地址——逻辑物理地址映射示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]现有红光和蓝光光盘采用记录“点”(反射/不反射)的方式存储数据，而全息图以二维图像页(“面”)的方式存储数据。全息存储中，每个物理存储位置只能保存唯一一张全息图，称之为物理扇区(这是为了兼容现有的存储概念)。物理扇区中记录的光盘图也是光学记录过程中是一次读写单元，不同全息实现模式下，这个物理扇区的大小可能会变化。一旦物理扇区大小确定，全息光盘上所有物理扇区构成全息存储的物理空间，每个物理扇区在全息光盘上有唯一的ID和物理位置。
[0029]全息光盘需要对外部主机提供一个线性逻辑页地址空间，称之为用户逻辑卷，这也是用户看到的全息光盘的视图。每个用户逻辑页有一个唯一地址编号(ID)，称之为用户逻辑页号。因此全息光盘格式就是确定用户逻辑视图中的一个字节到光盘物理视图中某个物理扇区之中的一个字节。
[0030]光盘存储数据时会产生各种错误，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向全息光盘的数据组织方法，其特征在于，包括：S1，在各物理扇区的各物理帧内，对原始数据DSU块进行一级编码产生校验DSU块，并将其放置在所述原始数据DSU块后；对任一物理扇区，将其原始数据DSU块和校验DSU块各自进行交织，以使原本在同一物理帧内相邻的原始数据DSU块、以及相邻的校验DSU块在数据块存储空间之间的距离均变为d1，并写入全息光盘的物理扇区；S2，对各条带内的物理扇区进行二级编码产生校验物理扇区，并将其放置在物理扇区后；对任一扇区簇，将其物理扇区和校验物理扇区在扇区组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理扇区、以及相邻的校验物理扇区在逻辑扇区存储空间之间的距离变为d2；S3，对各条带内的物理页进行三级编码产生检验页，将其放置在物理页后；对任一页簇，将其物理页和校验页在页组之间各自进行交织，以使原本在同一条带内相邻的物理页、以及相邻的校验页在在逻辑页存储空间之间的距离变为d3。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1之后，还包括：将元数据写入物理扇区的OOB区域。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述元数据包括：原始数据DSU块编号、物理扇区编号、扇区组编号、扇区簇编号、物理页编号、页组编号、页簇编号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用户逻辑页与所述页簇内的物理页的偏移地址一一对应。5.如权利要求1或4所述的方法，用户逻辑扇区和扇区簇中物理扇区的偏移地址一一对应。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过三级寻址实现用户逻辑虚拟地址到物理地址映射；所述三级寻址的步骤包括：通过用户逻辑页ID进行解交织，计算与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹强，王思懿，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：