CN100568942C - 实时信息记录装置和记录方法 - Google Patents

Abstract

一种记录装置，不需要安装大规模存储器，即可按照包括“需要预测将来的信息要素”的逻辑格式实时地记录数据。引导生成部(12)根据记录预定时间H，把VOB的播放时间设定为预先确定的长度。在VOB达到预先设定的时间长度之前，在用户进行了记录处理的停止操作的情况下，与该停止操作无关，把该预先设定的播放时间长度的VOB写入DVD±R。生成把VOB中截止到进行所述停止操作的时刻的部分的VOBU指定为播放区间的Cell信息。把包含该Cell信息的PGC信息写入DVD±R。

Description

实时信息记录装置和记录方法

技术领域

本发明属于以只读介质的逻辑格式为对象的实时记录技术的技术领域。

背景技术

实时记录技术指对每时每刻输入装置的图像信号、音频信号进行实时编码并写入记录介质的技术。这种实时记录技术中的课题是“需要预测将来的信息”。所说需要预测将来的信息指按记录介质的逻辑格式确定的信息要素中具有依赖于编码时刻以后的数据的性质的信息。

以只读介质为对象的逻辑格式，以在确定一张光盘的容量图像(volume image)的基础上作成批量生产用盘的原盘为前提。在确定一张光盘的容量图像的基础上进行记录这种思考方式，与实时地将供给装置的输入信号编码并记录的实时记录的思考方式相反。

因此，在按照以只读介质为对象的逻辑格式记录记录装置实时编码后的数据时，以这种逻辑格式确定的许多信息要素将“成为需要预测将来的信息要素”。以只读介质为前提的逻辑格式中的代表性格式有DVD-Video的逻辑格式。在按照DVD-Video格式记录记录装置实时编码后的数据时，在以DVD-Video格式确定的信息中，被确定为NV包的各种信息要素将成为需要预测将来的信息。

此处，NV包指相对按照MPEG2-Video确定的GOP(Group ofPicture)规定个数生成为一个的管理信息用包。记录装置在每次编码器生成规定个数的GOP时，生成该NV包，并多路复用NV包、GOP、音频数据。通过这样多路复用得到的数据被称为VOBU(Video ObjectUnit)。通过反复生成VOBU，可以按照DVD-Video格式把已数字化的图像、声音记录为VOB(Video OBject)。该NV包的信息要素中被称为FWDI20，60，120，240、VOB_V_E_PTM的要素将成为所谓的“需要预测将来的信息”。这些FWDI20，60，120，240表示截止到属于包括应该在从包括该NV包的VOBU的视频播放开始时刻起10秒前、30秒前、60秒前、120秒前显示的图像数据的VOBU的NV包的相对包数量，所以如果没有完成数十个、数百个之前的VOBU的编码，将不能确定FWDI的内容。

另一方面，如果是象DVD-R和DVD+R(以后称为DVD±R)那样，记录的对象是不允许事后改写记录内容的一次写入型记录介质，在将VOBU一次写入DVD±R后，将不能再追加写入FWDI的内容。

这样，需要进行下述处理，即，在存储器上保存VOBU直到数十个之前、数百个之前的VOBU的尺寸确定，在这些VOBU的尺寸确定后，设定FWDI20，60，120，240，并把成为对象的VOBU写入DVD±R。

这种处理由于要等待生成数百个之前的VOBU，所以需要在存储器中保存数百个之前的VOBU，用于临时保存VOBU的存储器规模变大。基于上述情况，在记录的对象是一次写入型记录介质时，为了确定NV包的项目，需要在存储器上保存多个VOBU，不得不安装大规模的存储器，具有妨碍记录装置的低成本化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种记录装置，不需要安装大规模存储器，即可按照包括“需要预测将来的信息要素”的逻辑格式实时地记录数据。

此处，以往作为记录装置的一般安装方法公知有以下方法，在记录装置上设置只能存储一个数据流(VOB)的存储器，在存储器上确定数据流(VOB)中的所有NV包的VOB_V_E_PTM、FWDI，然后把数据流(VOB)写入一次写入型记录介质中。这样把数据流(VOB)整体存储在存储器上，所以数据流(VOB)的尺寸以存储器的尺寸(size)为上限。由于数据流被按照可变编码长度编码方式编码，所以在比特速率较低的情况下，数据流的时间长度变长，在比特速率较高的情况下，数据流的时间长度变短。这样，在满足关系“VOB的尺寸＝存储器尺寸”的情况下在DVD±R上进行记录的方式是以往的思考方式。

针对该思考方式，在本发明中采用使数据流(VOB)的播放时间长度为固定长度的思考方式。即使类似FWDI那样需要预测将来的信息存在于各流单元(VOBU)内，通过对数据流(VOB)的时间长度设定上限值(固定值)，可以预先确定这些信息要素。但是，本来记录处理是在用户进行记录开始操作时开始、在用户进行记录停止操作时结束的处理。记录处理本来应该这样进行，所以使数据流的时间长度固定化将与记录动作的常规动作相矛盾。

为了消除这种矛盾，并且达到上述目的，本发明的记录装置，在预先确定数据流的播放时间长度的基础上，把数据流写入记录介质，其特征在于，具有：第1控制单元，进行以下控制，在数据流达到预先设定的播放时间长度之前，在用户进行了记录处理的停止操作的情况下，与该停止操作无关，把该预先设定的播放时间长度的数据流写入记录介质；生成单元，生成把数据流中截止到进行所述停止操作的时刻的部分指定为播放区间的播放区间信息；第2控制单元，进行把包含播放区间信息的播放路径信息写入记录介质的控制。

代替使数据流的时间长度固定化的方式，把数据流中截止到进行所述停止操作的时刻的部分作为播放区间指定为播放区间信息。

把包含播放区间信息的播放路径信息写入记录介质，所以能够把数据流中截止到停止操作的部分提供给用户视听。另一方面，停止操作以后的部分不提供给用户视听。可以消除由于使数据流的时间长度固定化形成的弊端，所以不必为了等待确定需要预测将来的信息而使多个流单元VOBU在存储器上待机。

这样，可以把为了确定NV包的信息项目而存储流单元(VOBU)的存储器规模限制在最小必要限度，能够强化推进播放装置的低价格化。由此，可以低成本地生产实现实时编码的廉价播放装置，并且能够在多个家庭中普及。

本发明的上述及其他目的、特征和优点，根据表示作为本发明示例的优选实施方式的附图及以下相关说明将更加明确。

附图说明

图1是表示播放装置的内部结构的图。

图2是表示通过交织部5生成的VOBU的图。

图3是表示通过项目设定部11进行的NV包的项目设定的示意图。

图4是表示相对一个VOBU中的NV包的设定的图。

图5是表示引导结构的图。

图6是利用表形式表示记录预定时间H能够获取2、4、6、8、10、12、14、16多个数值时，“Cell的平均播放时间”、“1Cell的最大播放时间”、“最大FWDI”、“最大FWDI用存储器保存时间”、“平均记录速率”、“最大记录速率”为何值的图。

图7是表示平均记录速率和最大记录速率的关系的图。

图8是表示在DVD±R中记录VOBU时把哪个VOBU保存在存储器中的图。

图9是表示记录停止时的虚拟生成部14的处理的图。

图10是表示记录停止时的虚拟生成部14的处理的图。

图11是表示通过插补虚拟VOBU，确定FWDI20、FWDI60、FWDI120的状态的图。

图12是表示记录层的边界附近的处理的示意图。

图13(a)～(g)是表示被记录为Cell#k的虚拟VOBU的数据结构示例。

图14是表示控制部10的处理步骤的流程图。

图15是表示记录预定时间H的算出步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的播放装置的内部结构。图1是表示播放装置的内部结构的图。如该图所示，播放装置由以下部分构成：驱动装置1；视频编码器2；音频编码器3；NV包生成部4；交织部(interleave)5；存储器6；录像模式存储器7；录像预约存储部8；引导存储器9；控制部10。该图的单点划线中的粗单点划线表示被单片LSI化的部分。但是，该单片LSI化仅是一例，存储器6、录像模式存储器7、录像预约存储部8、引导存储器9也可以设在单片LSI的外部。

记录装置的说明之一：驱动装置1～交织部5

驱动装置1进行DVD±R的安装/弹出，执行相对DVD±R的读写。

视频编码器2通过将输入视频信号编码，生成长0.4～0.6秒的GOP。

音频编码器3通过将输入音频信号编码，获得音频数据。

NV包生成部4生成按照DVD-Video规格确定的NV包。

交织部5把视频编码器2生成的GOP、音频编码器3生成的音频数据、NV包生成部4生成的NV包转换为包列，通过将它们多路复用，获得VOBU。

(VOBU的说明之一：整体结构)

以下，说明通过交织部5生成的VOBU。图2是表示通过交织部5生成的VOBU的图。图中的第1段表示VOBU列，第2段表示构成其中一个VOBU的包列。

如第2段所示，VOBU由整数个包构成，以引导包(NV_PCK)为前头，视频包(V_PCK)和音频包(A_PCK)位于其后。VOBU是只要不在VOB的最后，就具有0.4秒以上1.0秒以下的视频播放时间的数据单元。

第3段的左侧表示NV包(NV_PCK)的数据结构，右侧表示视频包的内容。NV包与普通的DVD的包的结构不同，形成为包含两个信息组的形式。各个信息组被称为PCI(Presentation ControlInformation)组、DSI(Data Search Information)组，在DSI组中存储着该VOBU与周边的VOBU的位置关系等对特殊播放有用的信息。

(VOBU的说明之二：DSI)

DVD-Video格式的实时编码时的课题是该DSI组包含需要预测将来的信息。因此，说明DSI组。

DSI组包括：存储了为了使VOB之间进行无缝播放需要的记录地址、播放信息等的SML_PBI(Seamless Playback Information)；存储了该VOBU相邻的VOBU的记录地址等的VOBU_SRI(VOB Unit SearchInformation)。

第4段表示NV包的SML_PBI、VOBU_SRI的结构。SML_PBI中比较重要的是VOB_V_E_PTM。

“VOB_V_E_PTM”表示该NV包所属的VOB的视频播放结束时间信息。

VOBU_SRI中比较重要的是FWDI n。

“FWDI n(n＝240，120，60，20，15，14，13)”是表示包括从该VOBU的播放开始时间起n×0.5秒后播放的图像数据的VOBU的至NV包为止的相对包数量的信息。具有对应时间后的播放数据的VOBU不存在于该Cell内时，被设定为0x3FFFFFFF(无效值)。

以上说明了通过交织部5生成的VOBU。

继续说明记录装置的内部结构。

记录装置的说明之二：存储器6～控制部10

存储器6构成把通过视频编码器2、音频编码器3、NV包生成部4、交织部5得到的VOBU按照先入先出方式存储的FIFO。

录像模式存储部7存储用户进行的录像模式的设定。此处，录像模式有XP、SP、LP、EP四种模式，对这四种模式分配固有的比特速率，例如，XP被分配为10Mbps，SP被分配为5Mbps，LP被分配为2.4Mbps，EP被分配为1.6Mbps。用户通过按下记录装置的前面板和遥控器的按钮，可以对存储在该录像模式存储部7中的当前录像模式进行XP→SP→LP→EP、XP→SP→LP→EP的循环切换。通过改变该录像模式，用户可以自由设定比特速率(记录图像的画质)。

录像预约存储部8存储用户进行的录像预约的设定。具体讲，通过存储录像开始时间、录像结束时间的组合，存储录像预约的设定。

引导存储器9是用于预先存储PGC信息等表示按照DVD-Video规格的逻辑格式确定的引导结构的各种数据的存储器。表示引导结构的数据在流整体确定之前被保存在该引导存储器9上，在流整体的记录结束后，被写入DVD中。以下，说明引导结构的整体构成。

图5是表示引导结构的整体构成的图。该图的第3段表示VOB，第2段表示Cell信息，第1段表示PGC信息。

第3段中的VOB(Video Object)指将视频流、音频流多路复用构成的一个系统流，由多个VOBU构成。属于各个VOBU的图像数据和音频数据的印时戳(time stamp)值通过构成一个VOB的多个VOBU而连续。因此，播放装置顺序读出构成该VOB的VOBU，并输入解码器，即可播放数据流、音频流。VOB作为名称为“VTS_xx_x.VOB”的文件被记录在DVD±R中。此处，xx是VOB所属的VTS(Video Title Set)的序号，x是VOB的ID。在实时记录中，应该记录在DVD±R中的VTS是一个，VTS序号可以认为是“1”。

第2段的Cell信息，指使用应该开始播放的VOBU的地址和应该结束播放的VOBU的地址的组合，在一个VOB上定义播放区间的信息。该图中朝下的箭头ay1、2、3、4…用于示意表示基于该地址的播放区间的指定。一般把Cell信息和由该Cell信息参照的VOB的组称为“单元(Cell)”。

第1段的PGC信息，指根据Cell信息的排列在VOB上定义由多个播放区间构成的播放路径的信息。把由多个Cell信息构成的PGC信息和由各个Cell信息参照的VOB的组称为“程序链(PGC)”。在本实施方式中，把该“程序链”作为一个录像节目处理。把这样的集合体作为“录像节目”进行处理是为了向用户提供一个连续的播放路径，或者即使在记录处理中产生印时戳的不连续点时，把由于该不连续点而断开的多个VOB作为一个集合体进行处理。此处，不连续点是在记录处理中用户进行了暂停操作时产生的。即，在输入的广播为CM，用户进行了暂停操作的情况下，该CM前后成为不连续点，这些CM的前后成为各个VOB。为了使被暂停操作形成的不连续点分割为多个的VOB成为一个集合体，把上述的“程序链”处理为一个录像节目。

如该图所示，一个PGC信息由称为Cell信息#1、#2、#3…的255个以下的Cell信息构成。以上说明了引导结构的整体构成。

控制部10由CPU、存储了程序的ROM、RAM构成，进行记录装置的整体控制。项目设定部11、引导生成部12、VOB记录控制部13、虚拟生成部14、PGC信息记录控制部15是该控制部10的功能构成部分。以下，说明这些功能构成部分。

控制部的构成之一：项目设定部11

项目设定部11设定NV包中的各项目。图3是表示通过项目设定部11进行的NV包的项目设定的示意图。该图的箭头st1、2、3、4、5、6示意表示通过项目设定部11进行的设定。如该箭头所示，项目设定部11设定存在于存储器6上的各VOBU的NV包中的FWDI、VOB_V_E_PTM这种一系列的设定项目。

图4是表示对于一个VOBU中的NV包的设定的图。

如果VOB_V_S_PTM能够确定，通过向其加算VOB的时间长度，可以预先预测设定VOB_V_E_PTM。在预先确定为VOB_V_E_PTM的时间之前，通过必定完成VOB，能够以基于DVD-Video格式的形式把VOB记录在一次写入的记录介质(DVD-R、DVD+R)中。

FWDI20表示包括从成为对象的VOBU的播放开始时间起10秒后(＝20×0.5秒后)播放的图像数据的VOBU中截止到NV包的包数量，所以等待在存储器6写入包括10秒后播放的图像数据的VOBU，在被写入后，计数该VOBU内截止到NV包的包数量。由此，得到FWDI20。同样，等待包括30秒后、60秒后、120秒后播放的图像数据的VOBU的NV包被写入存储器6，在被写入后，计数这些VOBU内截止到NV包的包数量，分别确定FWDI60、FWDI120、FWDI240。以上说明了项目设定部11的处理内容。

控制部的构成之二：引导生成部12

引导生成部12进行相对视频编码器2、音频编码器3、NV包生成部4、交织部5的控制。该控制是这样进行的，确定由应该记录在DVD±R中的PGC信息-Cell信息-VOB构成的引导结构，使视频编码器2～交织部5进行引导结构的VOBU的编码，以构建该引导结构。

(引导结构的改良之一：Cell信息的个数限制)

详细说明引导生成部12将要构建的引导结构的改良点。其改良点之一是Cell信息的个数限制。此处，在DVD-Video规格中，一个PGC信息中的Cell信息的最大数量是255。Cell信息数具有上限的理由如下。DVD播放装置不是把类似VOB那样的流主体预先存储在存储器6中，而是每次从DVD±R中读出。另一方面，PGC信息被预先读入存储器6并长期保存于此，以不妨碍该流主体的读出。由于以长期保存在存储器6中为前提，所以如果不在一定程度上限制应该包含在一个PGC信息中的Cell信息的数量，则构成PGC信息的Cell信息的一部分可能会产生不能读入存储器6中的问题。鉴于上述情况，对应该包含在一个PGC信息中的Cell信息数量设定上限。但是，引导生成部12将要构成的引导结构，可以由比255个少2个的253个Cell信息构成一个PGC信息。

(引导结构的改良之二：VOB(Cell)的时间长度)

在以上说明的引导结构中，PGC信息利用253个Cell信息构成。并且，VOB被一个Cell信息所参照，所以一个VOB(Cell)的时间长度满足关系

VOB(Cell)的平均播放时间长度≥记录预定时间H/253。

(引导结构的改良之三：记录预定时间H、空闲容量)

该算式中的分子“记录预定时间H”，指将DVD±R的空闲容量除以用户通过录像模式设定的比特速率得到的时间。此处，DVD±R的容量根据DVD±R是两层式、或者DVD±R已记录完毕而变化。如果DVD±R是两层式，则容量为8.5G字节，如果已记录某些数据，则从8.5G字节减去该已记录数据的尺寸后的值成为DVD±R的容量。

如果DVD±R是一层式，则容量为4.7G字节，如果已记录某些数据，则从4.7G字节减去该已记录数据的尺寸后的值成为DVD±R的容量。另一方面，录像模式中有XP～EP模式，这些模式被分配了10Mbps、5Mbps这种平均比特速率，所以引导生成部12求出DVD±R的空闲容量，通过以对应当前录像模式的比特速率去除该空闲容量，求出该记录预定时间H。

在记录装置被设定了录像预约的情况下，通过从录像结束时间减去录像开始时间，算出记录预定时间H。

(引导结构的改良之四：255-2的意义)

在上述算式中，称为分母的“253”是从255减去2后的值。该“2”是考虑了以下两种例外情况时的Cell信息数的增加而加入的。另外，关于这些Cell信息数的增加的详细情况将在后面叙述。

1)在记录停止时必然插入虚拟VOBU，把所插入的虚拟VOBU作为利用虚拟(dummy)的Cell信息预先指定的Cell信息数的增加。

2)截止到记录层的边界的区域不符合VOB的尺寸时，把虚拟VOBU或虚拟数据插入截止到该边界的区域，把该虚拟VOBU作为利用虚拟的Cell信息预先指定的的Cell信息数的增加。

以上计算的目的在于通过把Cell信息数设为最大数，使VOB的时间长度为最短。此处，为了使VOB的时间长度为最短，也可以考虑把一次的连续记录分为两个PGC信息。但是，PGC信息是在播放DVD±R时，DVD播放装置识别为一个“录像节目”的单位。把从记录内容的哪部分到哪部分设为一个录像节目，而不希望根据“使VOB的时间长度为最短”这种装置侧的情况来确定。因此，引导生成部12进行把由253个Cell信息构成的一个PGC信息写入DVD±R的控制。

(引导结构的改良之五：VOB(Cell)的时间长度的计算示例)

图6是利用表形式表示记录预定时间H能够获取2、4、6、8、10、12、14、16多个数值时，“一个Cell的平均播放时间”、“1Cell的最大播放时间”、表示应该设定的最大FWDI的“最大FWDI”、“最大FWDI设定用存储器6保存时间”、“平均记录速率”、假定为32MB存储器6时的“最大记录速率”为何值的图。

该图表示对两层DVD-R(8.5GB)进行使多个VOB在一个PGC信息中被参照的连续记录时的参数。

“一个Cell的平均播放时间”指记录预定时间H/253的值，如果记录2小时则必须确保28.4秒，如果记录4小时则必须确保56.9秒以上。

“1Cell的最大播放时间”指超过左段(mass)的Cell的平均播放时间的时间，而且表示为了设定FWDI而进行存储量的有效削减用的最大播放时间。其通过右段的最大FWDI的设定来确定。

“最大FWDI”表示在成为最大时间的Cell中，在DVD-Video规格中应该设定的最大FWDI为哪个。即，在上述计算中确定每一个VOB的时间长度，所以不需要进行VOB_V_E_PTM以前的FWDI设定。截止到VOB_V_E_PTM之前的FWDI中最接近VOB_V_E_PTM的FWDI成为最大FWDI。此处，如果VOB(Cell)的播放时间不足30秒，则FWDI只需设定到表示10秒前的地址的FWDI20，在其之后的FWDI60、120、240可以设定无效值。因此，如果能够在存储器6中保存相当于10秒的FWDI，则FWDI的设定可以在不违反规格的情况下确定。

不需要进行VOB_V_E_PTM以后的FWDI设定的理由如下。即，播放装置的FWDI的参照在进行快速播放时需要，但该快速播放的有效范围被限定在一个Cell内。具体而言，DVD-Video规格是以在PGC信息中确定Cell的播放顺序，从而以任意的播放顺序播放Cell为前提的。在该前提之下，后面应该播放的Cell在DVD±R上不一定是连续配置的，所以不得不把快速播放的有效范围限定在一个Cell内部。快速播放的有效范围在一个Cell的范围之内，所以例如多个FWDI中的FWDI240如果在VOB_V_E_PTM以后(严格讲在Cell的播放结束时间以后)，则该FWDI240预先设定无效值即可。

“最大FWDI设定用存储器保存时间”表示由于等待设定最大FWDI，使被编码的VOBU在存储器6中待机所需的时间。最大FWDI如果是FWDI20，则存储器保存时间需要10秒，最大FWDI如果是FWDI60，则存储器保存时间需要30秒，最大FWDI如果是FWDI120，则存储器保存时间需要60秒。

“平均记录速率”指在DVD±R记录VOBU时的平均记录速率，如果记录预定时间H是2小时则该速率为9.44Mbps，如果记录预定时间H是4小时则该速率为4.72Mbps，如果记录预定时间H是6小时则该速率为3.15Mbps。

“最大记录速率”指用32M字节的存储器6的容量除以存储器6的保存时间后的值。如果记录预定时间H是2小时则该速率为26.8Mbps(＝32M字节/10秒)，如果记录预定时间H是4小时则该速率为8.95Mbps(＝32M字节/30秒)，如果记录预定时间H是6小时则该速率为4.47Mbps(＝32M字节/60秒)。如果是32MB的存储器6，由于所有最大记录速率超过平均记录速率，所以基于VBR(VariableBit Rate)的编码表示也可以进行到该最大记录速率以下的速率。图7是表示平均记录速率和最大记录速率的关系的图。

通过以上图6所示计算，根据Cell的播放时间，确定应该等待设定哪个FWDI，结果，确定得出使一个VOBU在存储器6上待机多久的最低保存时间，分别算出平均记录速率和最大记录速率。

例如，考虑在8小时记录模式中记录最大数的Cell的情况。1Cell的平均时间为用8小时除以Cell信息的最大数253后的114秒。因此，如果连续形成114秒以上的Cell，则可以记录8小时。即，如果记录预定时间H是2～8小时，则FWDI240可以预先设定无效值，不必等待截止到120秒之前的地址确定。如果在存储器6上存储相当于60秒的数据，则可以设定记述在最早VOBU的NV包中的FWDI120，可以从该VOBU记录在一次写入型记录介质(DVD±R)中。

另一方面，如果记录预定时间H是10～16小时，则Cell的播放时间超过120秒，所以必须确定FWDI240，需要在存储器6上存储最低相当于120秒的数据。

(引导结构的改良之六：VOBU中的VOB_V_E_PTM、FWDI设定)

图8是表示在DVD±R中记录VOBU时把哪个VOBU保存在存储器6中的图。该图中第1段的VOBUlast表示被最后编码的VOBU。而VOBUnext表示后面应该记录在DVD±R中的VOBU。包括这些从VOBUnext到VOBUlast的框wkl象征表示在存储器6上确保的VOBU列。

该图中第2段是表示各VOBU中的NV包的设定项目的表。其纵向栏目对应上段中的各VOBU。横向的行栏目分别对应FWDI20、FWDI60、FWDI120、FWDI240、VOB_V_E_PTM这些NV包中的设定项目。

空白框表示这些项目未确定。阴影表示这些项目已确定。根据空白框、阴影的意思可以得知VOBUnext以前的VOBU已全部确定上述的设定项目。另一方面，VOBUnext以后的VOBU一部分具有未确定的项目。

参照该表中用箭头r0指示的列可知，VOBUlast的信息要素中的FWDI20、FWDI60、FWDI120没有设定，FWDI240、VOB_V_E_PTM已经设定。这是因为VOB_V_E_PTM可以通过VOB_V_S PTM+VOB的时间长度计算来算出，通过确定VOB_V_S_PTM，可以确定VOB_V_E_PTM。

此处，设定项目中的VOB_V_E_PTM在1VOB＝1Cell时可以通过VOB_V_S_PTM+Cell的时间长度计算来算出，在所有VOBU中，该VOB_V_E_PTM的项目已经确定。另外，FWDI中FWDI240表示VOB_V_E_PTM以后(严格讲为Cell播放结束时间以后，但是在说明中设定1VOB＝1Cell)的VOBU，所以该FWDI240也已经确定。

该表中用箭头r1指示的列，表示从VOBUlast起20个之前的VOBU中的NV包的项目设定。该VOBU的信息要素中，FWDI60、FWDI120没有设定，FWDI20、FWDI240、VOB_V_E_PTM已经设定。FWDI20已经设定是因为从自身起20个之前的VOBU已经被编码，所以截止到20个之前的VOBU的包数量已经确定。

该表中用箭头r2指示的列，表示从VOBUlast起60个之前的VOBU中的NV包的项目设定。该VOBU的信息要素中，FWDI120没有设定，FWDI60、FWDI20、FWDI240、VOB_V_E_PTM已经设定。FWDI60已经设定是因为从自身起60个之前的VOBU已经被编码，所以截止到60个之前的VOBU的包数量已经确定。

该表中用箭头r3指示的列，表示从VOBUlast起120个之前的VOBUnext中的NV包的项目设定。该VOBUnext的信息要素中，FWDI60、FWDI20、FWDI120、FWDI240、VOB_V_E_PTM已经设定。FWDI120已经设定是因为从自身起120个之前的VOBUnext已经被编码，所以截止到120个之前的VOBUnext的包数量已经确定。对从VOBUlast起120个之前的VOBUnext已经确定NV包中的所有信息要素，所以能够进行向DVD±R的写入。

如上所述，只要FWDI20、FWDI60、FWDI120确定，则可以从所有设定项目已经确定的VOBU顺序记录在DVD±R中。

如上所述，如果是8小时记录模式，由于FWDI120成为应该设定的最大FWDI，所以在存储器6中待机的成为设定FWDI120所需的最小限度的VOBU(相当于60秒的VOBU)。以上结束引导生成部12、项目设定部11的说明。

控制部的构成之三：VOB记录控制部13

VOB记录控制部13控制进行VOB的写入的驱动装置1。该控制是这样进行的，把存储器6上的VOBU中NV包的信息要素已确定的VOBU顺序转发给驱动装置1，命令驱动装置1进行所转发的VOBU的写入。基于VOB记录控制部13的写入控制持续进行直到当前时间到达VOB_V_E_PTM。在当前时间到达VOB_V_E_PTM之前，即使进行停止操作，也继续该VOB的写入控制。

控制部的构成之四：虚拟生成部14

虚拟生成部14生成虚拟的VOBU和参照这些VOBU的虚拟的Cell信息。如上所述，在一次写入型记录介质中写入VOB时，进行满足关系1VOB＝1Cell的数据写入，但是在生成虚拟的Cell信息时，虚拟生成部14进行满足关系1VOB≥2Cell的数据写入。另一方面，虚拟的Cell信息不包含于PGC信息中，不会提供给用户进行播放。这种虚拟的Cell信息是为了确保与VOB_V_E_PTM的整合性而插入的。确保该整合性的动作是在用户停止记录时进行的。

(记录停止时)

此处的记录停止发生于识别用户指示和著作权保护内容等记录途中。在记录停止时，设定VOB的播放结束时间(VOB_V_E_PTM)，不能将已写入DVD±R的VOBU的设定值设为无效。

在已编码的VOBU未记录的情况下，即，编码中的VOB中包含的所有VOBU在存储器6中时，分别重新改写存储器6上的NV包的VOB_V_E_PTM，由此可以马上对应录像停止请求。但是，在把VOB的前半部分数据写入一次写入的记录介质中后，不能事后改写VOB_V_E_PTM。

因此，虚拟生成部14使用虚拟VOBU进行从记录停止时刻到VOB_V_E_PTM的插补。参照图10、图11，说明在如图9所示进行记录处理的状态下进行了停止操作时的虚拟生成部14的处理。

图9表示VOBUlast最后被编码的状态。在该状态下指示停止操作时，如图10所示，生成Cell信息#m、虚拟VOBU、Cell信息#m+1。

“Cell信息#m”指把从VOB_V_S_PTM到最后被编码的VOBUlast指定为一个播放区间的Cell信息。

“虚拟VOBU”指插补从记录停止时刻到VOB_V_E_PTM的虚拟的VOBU。

“Cell信息#m+1”指把仅由虚拟VOBU构成的从记录停止时刻到VOB_V_E_PTM指定为一个播放区域的Cell信息。Cell信息#m、Cell信息#m+1已经确定，所以存储器上的VOBU中的FWDI20、FWDI60、FWDI120可以全部确定。

在图9中，存储器上的截止到VOBUlast的FWDI20、FWDI60、FWDI120一部分没有确定，但是在图11中，Cell信息#m已经确定，所以相对Cell信息#m内的NV包的所有FWDI已经全部确定。另外，由于Cell信息#m+1也已经确定，所以能够使Cell信息#m+1内的虚拟VOBU的尺寸固定等，能够容易且适当地设定FWDI。VOB_V_E_PTM属于和Cell信息#m的VOBU相同的VOB，所以设定相同的值即可。

如上所述，虚拟生成部14在请求停止记录、并停止编码动作的时刻，利用虚拟VOBU进行从最后被编码的VOBUlast以后到VOB_V_E_PTM的插补。

另一方面，根据Cell信息#m把截止到VOBUlast指定为一个播放区间，根据Cell信息#m+1把虚拟VOBU指定为其他的播放区间。这样，确定所有VOBU的FWDI，最后记录这些VOBU、虚拟VOBU、Cell信息#m、Cell信息#m+1，把包含截止到Cell信息#m的PGC信息写入DVD±R中。

通过设定PGC信息，使不包含作为最后虚拟数据的Cell信息#m+1，而截止到Cell信息#m包含在内，由此即使用户播放该PGC信息时也不会播放停止记录后的数据(Cell信息#m+1)。

(记录层的边界附近时)

在当前时间到达记录层的边界附近时，基于虚拟生成部14的虚拟Cell信息的插入是在第1层(L0层)的剩余记录容量小于规定尺寸的情况下执行。该规定尺寸是根据Cell时间长度×最大记录速率、或者Cell时间长度×平均记录速率等的计算得到的数据尺寸，在第1层的剩余记录容量小于规定尺寸的情况下，生成虚拟VOBU、虚拟的Cell信息，在截止到记录层的边界处的剩余区域写入虚拟VOBU和虚拟的Cell信息。这样，可以从后面的记录层(L1层)根据新的VOB和Cell信息开始记录。

图12是表示记录层的边界附近的处理的示意图。在该图中，在写入Cell信息#k-1的阶段(图中的光拾波器的位置)，检测L0层的剩余容量。所检测的剩余容量不满足上述的规定尺寸时，虚拟生成部14把多个虚拟VOBU写入截止到边界的剩余区域中。虚拟生成部14生成把这样生成的虚拟VOBU指定为一个播放区间的虚拟的Cell信息。

说明虚拟VOBU。图13(a)～(g)表示作为Cell信息#k-1记录的虚拟VOBU的数据结构示例。当然，也可以在通过用户进行的停止记录处理生成的虚拟Cell中使用。

如该图所示，在利用虚拟Cell信息指定的播放区间内的第1个虚拟VOBU，需要存储至少一个图像数据。因此，存储黑色图像和兰色图像那样没有意义的图像，或存储停止记录附近的图像。停止记录附近的图像指与包括记录停止时的图像的GOP相同的图像数据、接着Cell信息#1的记录停止后的图像数据。音频数据可以存储意味着数据0(没有声音)的音频数据，也可以不存储音频数据。

利用虚拟Cell信息指定的播放区间内的第2个以后的虚拟VOBU，形成为与第1个虚拟VOBU相同的结构，或者可以形成为仅存储了意味着数据0(没有声音)的音频数据的VOBU，还可以是仅存储了NV包和整数个供应者固有包的VOBU，还可以是仅存储NV包的VOBU。

无论是或不是第1个，在不满足0.4秒的最低VOBU时间的情况下，利用程序结束代码使解码器突然停下(freeze)，可以在NV包的VOBU的视频播放时间写入0.4秒以上的值。即，即使是只有1个图像的视频帧数据的VOBU，利用程序结束代码使该图像结束，从而可以延长VOBU的假想播放时间。

因此，最佳方法是在Cell信息#m+1被参照的第1个虚拟VOBU形成为图中的(c)和(d)结构，后续的虚拟VOBU形成为图中的(g)结构，以这种结构时为最小的数据尺寸构成虚拟VOBU。该图中(f)的VOBU可以任意调节尺寸，这点非常有效。

控制部的构成之五：PGC信息记录控制部15

PGC信息记录控制部15在完成VOB记录控制部13的VOB写入控制后，控制驱动装置1，以便把引导生成部12在引导存储器9上生成的PGC信息写入DVD±R。该控制是通过把PGC信息转发给驱动装置1、并命令驱动装置1进行所转发的PGC信息的写入来进行的。

参照流程图说明如上所述构成的控制部10的处理步骤。

图14是表示控制部10的处理步骤的流程图。本流程图计算记录预定时间H(步骤S1)，将这样求出的记录预定时间H除以253，设定FWDI的上限，由此算出Cell信息的最大播放时间，把Cell信息的播放时间设定为小于该最大播放时间、大于等于记录预定时间H/253的播放时间Tc(步骤S2)，把该值加算在VOB_V_S_PTM上，由此算出VOB_V_E_PTM(步骤S3)，执行由步骤S4～步骤S9构成的循环处理。

此处，Tc的值相对如前面所述未记录的DVD±R盘(8.5GB)而言，优选在每个规定的记录预定时间H时图6所示的“1Cell的平均播放时间”以上、“1Cell的最大播放时间”以下，并且是1视频图像的播放时间的整数倍。

图15是表示用于计算记录预定时间H的计算步骤的流程图。在本流程图中，首先进行是否设定录像预约的判定(步骤S31)，如果进行录像预约(在步骤S31为是)，从所预约的录像结束时间减去所预约的录像开始时间，从而算出记录预定时间H(步骤S32)。

如果没有进行录像预约(在步骤S31为否)，检测当前的DVD±R的空闲容量(步骤S33)，把对应当前的录像模式的平均记录比特速率作为比特速率x(步骤S34)，将所检测的空闲容量除以比特速率x，从而算出记录预定时间H。

通过将在以上过程中得到的记录预定时间H除以253，求出每个VOB(cell)的平均播放时间的下限。另外，如图6所示，根据最大FWDI的上限设定，在步骤S2计算1Cell的最大播放时间。

在由步骤S4～步骤S9构成的循环处理中，一面控制比特速率一面进行编码，在存储器6上获得VOBU(步骤S4)，把在存储器6上获得的VOBU中NV包已确定的VOBU写入DVD±R(步骤S5)，进行步骤S6～步骤S9的判定步骤的哪一个为是的判定。

步骤S6用于判定第1层的剩余记录容量是否小于规定尺寸。这是因为在DVD-Video格式中不能确定跨越记录层的Cell信息。

该规定尺寸例如是根据1Cell信息的最大时间长度×最大记录速率的计算得到的数据尺寸，在第1层的剩余记录容量小于规定尺寸时，生成虚拟VOB和虚拟Cell信息(Cell信息#k)，结束第1层的记录，重新从第2层(L1记录层)开始记录(步骤S10)。

(到达VOB_V_E_PTM)

步骤7用于判定当前时间是否已到达VOB_V_E_PTM。如果已到达，结束VOB和Cell信息，在已经确定所有FWDI的基础上，把存储器6上的VOBU写入DVD±R(步骤S11)。

步骤S12用于判定这种到达VOB_V_E_PTM是否意味着记录结束，如果是，把虚拟Cell信息除外的、包括所有Cell信息的PGC信息写入DVD±R(步骤S13)。如果这种到达VOB_V_E_PTM不意味着记录结束，则转入生成新的VOB，返回步骤S3。

(对应记录暂停)

步骤S8用于识别用户的指示和著作权保护的内容等，判定在记录途中有无记录暂停。在有时，保持临时停止的状态，并且在该状态下停止记录动作(步骤S14)。

步骤S15用于判定再次开始记录动作还是停止记录动作。在停止时，转入步骤S16。另一方面，记录动作的再次开始是在用户解除记录暂停并再次输入著作权自由的内容时进行的。该情况下，转入步骤S4。

(对应记录停止)

步骤S9用于识别用户的指示和著作权保护的内容等，判定是否停止记录。在是时，在步骤S16，判定当前正在编码中的VOB是已记录在DVD±R中还是没有记录。

在未记录在DVD±R中时，在存储器6上完成Cell信息，正确修改或设定所有VOB_V_E_PTM和FWDI，并和已登录虚拟之外的所有Cell信息的PGC信息一起记录在记录介质中(步骤S17)。

在已记录在DVD±R中时，在存储器6上完成正在记录中的Cell信息，设定该Cell信息内的所有FWDI，再利用虚拟VOBU进行截止到该VOB_V_E_PTM的插补，生成包括除指定虚拟VOBU的Cell信息以外的所有Cell信息的PGC信息，并和VOB一起记录在记录介质中(步骤S18)。

如上所述，根据该实施方式，根据记录预定时间H设定每个VOB的时间长度，可以根据该时间长度满足所限定的信息项目，所以VOBU中在该VOB时间长度以后的VOBU不必等待完成该编码。通过对时间长度的限制，可以省略指示以后的VOBU那样的信息项目的设定，所以能够减少在存储器上保存的VOBU的数量。

这样，可以把为了等待信息项目的确定而存储VOBU用的存储器容量设为最低必要限度，能够加强推进播放装置的低价格化。由此，能够低成本地生产实现实时编码的廉价播放装置，并且能够在多个家庭中普及。

(备注)

以上说明并不能示出本发明的所有实施方式。根据实施了下述(A)(B)(C)(D)变更的实施方式也能够实现本发明。本申请的权利要求涉及的各项发明为以上记载的多个实施方式以及它们的变形方式的扩展描述和普通描述。扩展和普通的程度是基于本发明的技术领域中申请当初的技术水准的特性。

(A)在上述说明中，说明了按照DVD-Video格式直接向一次写入型记录介质记录的情况，但本发明不限于此，记录介质也可以是能够改写的记录介质。即，在向可以改写的记录介质写入VOBU的情况下，事后写入VOB中的FWDI和VOB_V_E_PTM，对记录装置来说将成为很大的负担。如果把在本实施方式中叙述的处理适用于可以改写的记录介质，则可以减轻这种负担，从这一点讲具有很大的技术意义。介质的种类可以是光盘、硬盘装置、半导体存储器，对记录介质的种类没有限定。从它们的编码到缓冲的处理可以在安装了缓冲器的编码器中进行，也可以通过控制部10实现，还可以利用一个芯片在集成电路中实现。

(B)实时记录除了上述实施方式叙述的方式、即自行编码被输入的数字数据的自己编码方式外，还有外部编码方式。外部编码指将已编码的数字数据不编码而记录在盘上，在利用这种外部编码进行记录的情况下，本发明也可以适用。

(C)各流程图所示的程序的信息处理可以使用硬件资源具体实现，所以上述流程图中表示处理步骤的程序单体作为发明也是成立的。所有实施方式以在被装配于播放装置的状态，示出本发明涉及的程序的实施方式，但也可以从播放装置分离出来，实施各个实施方式示出的程序单体。程序单体的实施方式包括：生产这些程序的方式(1)；以有偿、无偿方式转让程序的方式(2)；出借的方式(3)；输入的方式(4)；通过双向电子通信线路提供给公众的方式(5)；通过在店铺、样本引导、发放小册子，向一般用户提出程序的转让和出租的方式(6)。

以上根据附图说明了本申请，但是，本行业人员可以对本发明进行各种变更和修改。针对本发明的各种变更和修改也包括在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种记录装置，在预先确定了数据流的播放时间长度后，把数据流写入记录介质，其特征在于，具有：

第1控制单元，进行以下控制，在数据流达到预先设定的播放时间长度之前，在用户进行了记录处理的停止操作的情况下，与该停止操作无关地把该预先设定的播放时间长度的数据流写入记录介质；

生成单元，生成播放区间信息，该播放区间信息把数据流中到进行了所述停止操作的时刻为止的部分指定为播放区间；以及

第2控制单元，进行把包含播放区间信息的播放路径信息写入记录介质的控制，

所述预先设定的播放时间长度是根据下述算式算出的，

算式：数据流的平均播放时间长度≥时间H/(n-m)

其中，时间H表示将当前状态下的记录介质的空闲容量除以用户对记录装置设定的比特速率所算出的时间，或者根据用户进行的录像预约设定算出的时间，

n表示一个播放路径信息中能够包含的播放区间信息的最大数量，

m表示用于例外处理而生成的播放区间信息的个数。

2.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于，所述例外处理是在数据流达到预先设定的播放时间长度之前已进行停止操作时的处理，以及在应该写入数据流的区域中存在记录层的边界时的处理，

用于例外处理而生成的m个播放区间信息，指把数据流中进行了所述停止操作的时刻以后的部分指定为虚拟播放区间的虚拟播放区间信息，以及

在应该写入数据流的区域中存在记录层的边界的情况下，把到记录层的边界为止的区域预先指定为虚拟播放区间的虚拟播放区间信息。

3.根据权利要求1所述的记录装置，其特征在于，所述数据流由多个流单元构成，

所述记录装置具有：

视频编码器，通过对供给装置的输入信号进行编码，获得图像数据的集合；

多路复用单元，将图像数据的集合与管理信息多路复用，获得流单元；

存储器，保存通过多路复用单元获得的多个流单元；

设定单元，根据预先设定的播放时间长度，设定保存在存储器中的各个流单元中的管理信息的信息要素，

所述第1控制单元进行把存储器上的流单元中管理信息的信息要素已全部确定的流单元写入记录介质的控制。

4.根据权利要求3所述的记录装置，其特征在于，管理信息的信息要素具有表示数据流的播放结束时间的播放结束时间信息，

所述设定单元把对数据流的播放开始时间加上预先设定的播放时间长度后的时间设定为播放结束时间。

5.根据权利要求3所述的记录装置，其特征在于，通过第1控制单元写入记录介质中的数据流中到进行了所述停止操作的时刻为止的部分利用流单元构成，数据流中已进行了所述停止操作的时刻以后的部分利用虚拟的流单元构成。

6.根据权利要求3所述的记录装置，其特征在于，根据数据流的播放时间长度确定的信息要素指表示时间流内部的多个出头位置的信息，

对这些信息要素中表示数据流的播放结束时间以后的出头位置的信息要素，预先设定无效值，

所述第1控制单元进行以下控制，在表示多个出头位置的信息中，表示数据流的播放结束时间前面的出头位置的信息确定后，把流单元写入记录介质。

7.一种记录装置，在预先确定了视频对象的播放时间长度后，把视频对象写入记录介质，其特征在于，具有：

第1控制单元，进行以下控制，在视频对象达到预先设定的播放时间长度之前，在用户进行了记录处理的停止操作的情况下，与该停止操作无关地，把该预先设定的播放时间长度的视频对象写入记录介质；

生成单元，生成把视频对象中到进行了所述停止操作的时刻为止的部分指定为播放区间的单元信息；以及

第2控制单元，进行把包含单元信息的程序链信息写入记录介质的控制，

所述预先设定的播放时间长度是根据下述算式算出的，

算式：数据流的平均播放时间长度≥时间H/(n-m)

其中，时间H表示将当前状态下的记录介质的空闲容量除以用户对记录装置设定的比特速率所算出的时间，或者根据用户进行的录像预约设定算出的时间，

n表示一个播放路径信息中能够包含的播放区间信息的最大数量，

m表示用于例外处理而生成的播放区间信息的个数。

8.一种记录方法，在预先确定数据流的播放时间长度后，把数据流写入记录介质，其特征在于，具有：

第1控制步骤，进行以下控制，在数据流达到预先设定的播放时间长度之前，在用户进行了记录处理的停止操作的情况下，与该停止操作无关地，把该预先设定的播放时间长度的数据流写入记录介质；

生成步骤，生成把数据流中到进行了所述停止操作的时刻为止的部分指定为播放区间的播放区间信息；以及

第2控制步骤，进行把包含播放区间信息的播放路径信息写入记录介质的控制，

所述预先设定的播放时间长度是根据下述算式算出的，

算式：数据流的平均播放时间长度≥时间H/(n-m)

其中，时间H表示将当前状态下的记录介质的空闲容量除以用户对记录装置设定的比特速率所算出的时间，或者根据用户进行的录像预约设定算出的时间，

n表示一个播放路径信息中能够包含的播放区间信息的最大数量，

m表示用于例外处理而生成的播放区间信息的个数。

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