CN100450164C - 用于记录数字数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于记录数字数据流的方法，通过跨两个扇区来记录传输流单元而能提高记录介质的记录效率。依据扇区的剩余区大小，传输流单元被跨两个扇区来记录，结果使扇区不包含空数据。如果流对象单元的最后扇区的剩余区的大小小于传输流单元的大小，则用空数据填充剩余区。根据本发明用于记录数字数据流的方法把用空数据填充的记录区的大小降低到最小，从而大大提高了记录介质的记录效率。

Description

用于记录数字数据的方法和装置
本发明申请是2000年1月4日提交的、申请号为00100026.8、申请名称为“用于记录数字数据流的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及用于记录数字数据流的方法和装置，特别涉及(但不限于)用以记录具有固定大小的扇区的记录介质的流对象单元中数字数据流的传输流单元的方法与装置。
背景技术
在传统模拟电视广播中，视频信号在经AM或FM调制后由空气或经电缆来传送。随着数字技术如数字图像压缩或数字调制/解调的最新发展，用于数字电视广播的标准化正在快速发展。基于动态图像专家组(MPEG)格式，卫星和电缆广播产业也朝着数字广播发展。
数字广播提供模拟广播不能提供的一些优点。例如，数字广播能提供具有大大改进的视频/音频质量的服务，在固定的带宽内传送几个不同节目，并提供与数字通信介质或数字存储介质的增强的兼容性。
在数字广播中，基于MPEG格式编码的多个节目在传送前被多路复用为单一传输流。传送的传输流在接收器处被置顶盒接收并被多路分解为原始的节目。如果从被多路分解的节目中选择一个节目，所选择的节目被置顶盒中的解码器解码并且取出原始的音频和视频信号。取出的音频和视频信号由A/V输出装置如电视来显示。
图1表示包括置顶盒100、通信接口(IEEE-1394)和流式机(streamer)200的一般数字数据流记录装置的框图。置顶盒100接收被系统编码器编码的并由多个广播站广播的传输流并对接收到的传输流多路分解。在解码器120对调谐单元110调谐的节目的传输流解码后，控制单元140输出所解码的传输流到A/V输出设备如电视来进行显示。置顶盒100可经IEEE-1394接口将用户选择的节目传送到流式机200，使得传送的节目被流式机200记录在记录介质230如数字视频盘上。
由用户要求，置顶盒100可经IEEE-1394通信接口接收流式机200从记录介质230取出的节目，使得接收到的节目可在由解码器120解码后在电视上显示。
为在记录介质上记录接收到的数字广播信号，必须开发一种方案来把接收到的数字数据流在记录介质上组织为流对象单元组，并生成用于流对象单元的管理信息。但是，还没有一种用于这种方案的国际标准可以使用，从而相关的发展商已经提出了多种方法。
下面将参考附图解释用于生成流对象单元的传统方法。
图2表示几个数字数据流记录单元的语法。流对象(SOB)是单个记录的节目，包括多个流对象单元，并且流对象单元(SOBU)包括多个扇区。扇区还包括多个传输流分组(transport stream packet)(TSP)和与传输流分组相关的标题信息(HDRS)。
为在图中更具体表示，传输流分组的大小为192字节，标题信息(HDRS)的大小为100字节，扇区的大小为2048字节。2048字节的扇区包括100字节的标题信息(HDRS)，10个192字节的传输流分组和用空数据填充的28字节的填充区。100字节的标题信息(HDRS)还包括用于标识该扇区的扇区标题和几个其它标题。传输流分组包括代表分组到达时间的4字节的时间标记和188字节的应用分组。
图3是记录在标题信息区(HDRS)中的应用标题的具体视图。应用标题包括几个字段，分别代表：标题格式版本(VERSION)、数据流的标识代码(APPLICATION_ID)、数据流的最大位传送速率(MAX_BITRATE)、缓冲区大小(SMOOTH_BUF_SIZ)、用于分组到达/传送的参考时钟频率(TS_REF_CL_FREQ)、传输流分组的长度(AP_PKT_LEN)、传输流分组到达时间长度(TS_LEN)、传输流分组数目(AP_PKT_Ns)、数据流的第一传输流分组(START_OF_STR)和数据流的最后一个传输流分组(END_OF_STR)。代表除时间标志以外的传输流分组的大小为188字节的数字188被记录在AP_PKT_LEN字段中的2个字节中，代表扇区包括10个传输流分组的数字10被记录在AP_PKT_Ns字段中的1个字节中。
根据用于记录数字数据流的传统方法，预定数目的扇区被分组为流对象单元(SOBU)，并且一个扇区包括100字节的标题信息(HDRS)，10个包括时间标记的192字节的传输流分组和28字节填充区，如图4所示。
因此，包括32个扇区的流对象单元(SOBU)包含32个28字节的填充区，因此包含在流对象单元(SOBU)中的填充区的大小等于896字节。因为填充区包含无用的信息，这种记录方法严重损害记录介质的记录效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于记录数字数据流的方法与装置，能够把用空数据填充的记录区的大小降低到最小。
根据本发明的用于记录数字数据流的方法和装置包括：在扇区中依次记录接收到的传输流分组，并且当扇区的剩余区大小小于传输流单元大小时，跨两个扇区来记录传输流分组。
根据本发明的用于记录数字数据流的另一种方法和装置包括：记录接收到的传输流分组，检查所记录的传输流分组大小，并依据检查的大小信息通过增加未写区把接收到的传输流分组分组为流对象单元。
根据本发明，提供了一种用于记录数字数据流的方法，包括以下步骤：(a)把接收到的数字传输流单元依次记录在物理记录单元的扇区中，各个传输流单元具有预定长度；(b)检查扇区的剩余区大小是否小于传输流单元的长度；(c)基于检查的结果跨该扇区的剩余区和下一个扇区来记录接收到的传输流单元；和(d)记录关于包含在扇区中的传输流单元的数目的信息，其中所述数目通过传输流单元被跨两个扇区记录而发生改变；或者记录关于扇区的第一传输流单元的开始位置的信息，所述开始位置在传输流单元被跨两个扇区记录时发生改变。
根据本发明，提供了一种用于记录数字数据流的装置，包括：记录装置，把接收到的数字传输流单元依次记录在物理记录单元扇区中，各个传输流单元具有预定长度；控制装置，用于检查扇区的剩余区大小是否小于传输流单元的长度，并基于检查的结果控制所述记录装置跨该扇区的剩余区和下一个扇区来记录传输流单元，其中，所述控制装置产生关于包含在扇区中的传输流单元的数目的信息，并控制所述记录装置来记录该信息，该数目通过传输流单元被跨两个扇区记录而发生改变；或者所述控制装置产生关于扇区的第一传输流单元的开始位置的信息，并控制所述记录装置来记录该信息，该开始位置在传输流单元被跨两个扇区记录时发生改变。
附图说明
用来提供对发明的更进一步的理解的附图图示出本发明的优选实施例，并且与说明书一起用来解释发明的原理。
图中：
图1是一般数字数据流记录装置的框图；
图2是一般数字数据流记录单元的语法的图示；
图3是传输流单元的一般应用标题的图示；
图4是传统记录方法产生的扇区和流对象单元的图示；
图5是根据本发明的记录方法产生的扇区和流对象单元的图示；
图6是根据本发明的应用标题的图示。
具体实施方式
为使发明得到充分的理解，现将参考附图来描述其优选实施例。
图5表示本发明的方法产生的扇区和流对象单元的语法。下面的解释将参考图1所示的数字数据流记录装置来进行。
由置顶盒100接收的并经IEEE-1394通信接口传送的数字数据流的传输流分组被流记录单元220依次记录在记录介质230上。当记录接收到的传输流分组时，流式机200的控制单元250检查是否192字节的传输流分组TSP10可被增加进已经记录了前面的传输流分组(TSP1～TSP9)的扇区M-1中，而不超出扇区大小2048字节。
如果确定不能把传输流分组TSP10增加到扇区M-1中，控制单元250控制流记录单元220，从而通过把传输流分组TSP10分为第一和第二部分而把传输流分组TSP10跨过两个扇区M-1和M进行记录。分开的传输流分组TSP10的第一部分的大小由2048字节的扇区大小与先前记录在扇区M-1中的多个传输流分组的大小之差决定，因此，扇区M-1用传输流分组完全填充而没有剩余区域。分开的传输流分组TSP10的第二部分被记录在下一个扇区，扇区M。
接收到的数字数据流在缓冲后被记录在记录介质230上。当在记录介质230上记录扇区M-1时，控制单元250把关于分开的传输流分组TSP10的信息记录在应用标题信息中。例如，传输流分组TSP10的第二部分的大小可被记录在代表分开的传输流分组的大小的COM_SZ字段中。如果传输流分组TSP10的第二部分具有30位的大小，值″011110″被写在COM_SZ字段。应用标题信息与扇区M-1一起被记录在记录介质230上。
由于传输流分组被记录在不带填充区的扇区中，记录在扇区中的没有被分开的第一传输流分组的位置会有改变。现在跨过两个扇区M-1和M记录的传输流分组的第二部分的大小代表记录在扇区M中的第一传输流分组的开始位置，记录在扇区M中的未被分开的第一传输流分组的位置可从包含在前面扇区M-1中的COM_SZ字段值找到。不是把分开的传输流分组的第二部分的大小记录在分开的传输流分组的第一部分被记录在其内的扇区的标题中，而是可将它可记录在传输流分组的第二部分被记录在其内的下一个扇区的标题中。
根据该记录方案，2048字节的扇区可包含100字节标题信息(HDRS)、10个192字节传输流分组和一个或两个分开的传输流分组。如果仅包含一个分开的传输流分组，它可被定位在扇区的前部或后部。
在应用标题信息中，AP_PKT_Ns字段代表包含在相关扇区中的传输流分组数目。在传统的记录方法中，包含在一个扇区中的传输流分组的数目是固定的，只要传输流分组的大小不改变。但是在根据本发明的记录方法中，包含在一个扇区中的传输流分组的数目是可变化的。
当计算包含在一个扇区中的传输流分组的数目时，通过计算传输流分组的前导位(leading bits)来防止重复计算分开的传输流分组。如果如图5所示记录数据流，包含在扇区M-2、M-1和M中的传输流分组的数目分别是11、10和4。
假设流对象单元包括32个扇区，并且目前为止已经生成流对象单元SOBU#k中的31个扇区。当记录流对象单元SOBU#k中的第32个扇区时，检查正被记录的传输流分组是否是第324个传输流分组。如果是，在增加第324个传输流分组后，流对象单元SOBU#k中的剩余区将用空数据填充以使流对象单元SOBU#k的大小为2048字节。与产生886字节的填充区的传统记录方法相比，由于仅使用28字节作为扇区中的填充区，根据本发明的记录方法大大提高了记录效率。
根据本发明的用于记录数字数据流的方法依据扇区剩余区的大小把接收到的传输流分组跨接两个扇区进行记录，并且空数据仅插入到各个流对象单元的最后一个扇区，从而把空数据降低到最小并提高记录效率。
本发明在不脱离其精神和本质特征的情况下可以用其它的特定形式来体现。因此本发明的实施例在各方面均被认为是为了例示的目的而不是为了限制，发明的范围由后附的权利要求而不是由前面的描述来表示，因此在权利要求的等价的意义和范围内的所有变化都包含在其中。

Claims (15)

1.一种用于记录数字数据的方法，包括以下步骤：
(a)响应于用户请求或选择，从外部源接收音频或视频数据；
(b)把接收到的数字数据依次记录在扇区中，该扇区是用于将所述音频或视频数据记录在记录介质中的单元并且被划分成多个数字传输流单元；
(c)计算在所述扇区中的数字传输流单元的数目以及确定在所述扇区中的第一个记录的数字传输流单元的开始位置；和
(d)根据所述计算步骤在所述扇区中记录所述数字传输流单元的数目以及指出所述第一个记录的数字传输流单元的开始位置的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述扇区的大小为2048字节。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述记录介质是数字视频光盘(DVD)。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述扇区在最后一个记录的数字数据之后填充空数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述数字传输流单元是扇区中包括的数字流单元。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述数字传输流单元的数目和所述第一个记录的数字数据单元的开始位置都记录在所述扇区的标题信息区之中。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述记录介质是数字视频光盘(DVD)。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述扇区在最后一个记录的数字数据单元之后填充空数据。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述扇区的大小为2048字节。
10.一种用于记录数字数据的装置，其包括：
接收器，用于响应于用户请求或选择，从外部源接收用户数字数据；
记录单元，用于把接收到的数字数据依次记录在扇区中，该扇区是用于将所述音频或视频数据记录在记录介质中的单元并且被划分成多个数字传输流单元；和
控制单元，用于计算记录在所述扇区中的数字传输流单元的数目以及确定从代表所述数字数据单元的大小的字段开始记录在所述扇区中的第一个记录的数字传输流单元的开始位置，并且使所述记录单元记录所述数字传输流单元的数目以及所述第一个记录的数字传输流单元的开始位置。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述扇区的大小为2048字节。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述记录介质是数字视频光盘(DVD)。
13.如权利要求10所述的装置，其中所述数字传输流单元是扇区中包括的数字流单元。
14.如权利要求10所述的装置，其中所述数字传输流单元的数目和所述第一个记录的数字传输流单元的开始位置都记录在所述扇区的头信息区之中。
15.如权利要求10所述的装置，其中所述扇区在最后一个记录的数字传输流单元之后填充空数据。
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