CN101371310A - 用于减小在连续数字信息流内察觉到的间断的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于减小在从多层记录载体(104)的第一层(L0)和第二层(L1)读回的连续数字信息流内察觉到的间断的方法和设备，所述间断在从第一层(L0)过渡到第二层(L1)的期间出现。所述方法包括下列步骤：监视(S1)要记录到所述多层记录载体(104)上的所述数字信息流；确定(S2)与所述数字信息流内的察觉到的间断的影响降低的点相应的时间(t₁)；以及记录(S3)所述数字信息流，使得从在多层记录载体(104)的第一层(L0)上进行记录到在第二层(L1)上进行记录的过渡发生在所述所确定的时间(t₁)处，从而减小了例如在具有较小的数据缓存器的读回设备内出现的察觉到的间断。此外，本发明还提供了减小数据缓存器容量和放宽对在被设置用于读回多层记录载体的设备内的读回期间所用的有效组件的时间限制的可能性。

Description

用于减小在连续数字信息流内察觉到的间断的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种将数字信息流记录到多层记录载体的第一和第二层上的方法，使得在从多层记录载体读取该数字信息流时所察觉到的间断减小。本发明还涉及被设置成用于执行这种方法的设备。

背景技术

数字通用光盘DVD是新一代的光盘存储技术。DVD实质上是更大和更快的CD，可以保存像电影那样的视频、质量比CD高的音频、静态图片和计算机数据。DVD旨在用单一数字格式包含家庭娱乐、计算机和商务信息。DVD已经代替了激光盘，正在代替录像带和视频游戏卡盒，可能最终会代替音频CD和CD-ROM。为了进一步提高这种光学存储介质的数据容量，可以增加能从该介质单面访问的信息层数，因此产生了多层记录载体。与双面光盘相比，双层光盘的明显优点是两个信息层可以从光盘的同一面访问，而双面光盘则需要用户将盘翻面以便访问另一个信息层。

在适合读多层记录载体的设备内读回诸如双层光盘之类的多层记录载体期间，从一个信息层过渡到另一个信息层将需要一定时间。在要记录在多层记录载体上的数字信息例如是数字视频和/或音频并且该视频和/或音频包括一些较短的情节、章节、歌曲之类的情况下，可以将从多层记录载体的第一层到第二层的过渡点安插在这些较短的情节、章节和歌曲之间。

然而，如果数字视频和/或音频信息呈现为诸如电影、较长的音乐或流式视频和/或音频信息的连续记录之类的连续数字信息流的形式，那么在读回期间从第一层跨越到第二层所需的时间可以导致在视频和/或音频内有冻结，从而影响用户感知的观看和/或收听体验。

这个问题的一个解决途径是在读回设备内采用足够大的数据缓存器，从而提供无冻结的读回。然而，由于要降低成本，许多读回设备，诸如市场上现有的一些DVD播放器和已经安装了的DVD播放器(传统驱动器)之类，趋向只具有不大的缓存容量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种得到改善的将数字信息流记录到多层记录载体的第一层和第二层上的方法和设备，使得在从多层记录载体读出所记录的连续数字信息流时察觉到的间断减小，从而降低了对大数据缓存器的需要，基本上克服了现有技术的这些缺点。

以上目的是通过提供一种将数字信息流记录到多层记录载体的第一层和第二层上的方法来达到的，这种方法包括下列步骤：监视所述要记录到所述多层记录载体上的数字信息流；确定与所述数字信息流内的察觉到的间断的影响降低的点相应的时间；以及记录所述数字信息流，使得从在多层记录载体的第一层上进行记录到在第二层上进行记录的过渡发生在所述所确定的时间处。所附权利要求2至7给出了一些符合本发明的有益实施例。

通过按照本发明选择第一层和第二层之间的过渡时间，就能以更为有效的方式最小化例如在具有相对较小的数据缓存器的读回设备内在读回期间出现的察觉到的间断。这种读回设备内的电子和机械部分(例如驱动器和控制器组件)趋向具有高的时间限制，例如以便能足够迅速地进行层间跨越。本发明提供了放宽这些时间限制的可能性，因为设置的层间跳跃的方式使得察觉到的间断最小化。

在本发明的一个实施例中，连续数字信息流包括数字音频信息和数字视频信息至少其中之一，并且所述确定步骤是通过确定数字信息流内的音频比特率和视频比特率至少其中之一在何时降到预定门限以下来实现的。通常，视频和音频的比特率分别表示了视频帧内的运动量和/或声音量(频率和振幅)。通过监视比特率是否降到预定门限以下和在何时降到预定门限以下，以及根据比特率在何时降到门限以下来确定过渡的时间，就可以使在读回期间出现的察觉到的间断最小化。在最小比特率处的视频或音频的暂时冻结和在与大量运动和/或声音相应的高比特率处的冻结相比，可察觉到的程度或对用户干扰的程度显著地得到降低。

在本发明的另一个实施例中，所述确定步骤是通过确定数字信息流内的强度内容在何时降到预定门限以下来实现的。大量的深色(例如在连续数字信息流内的大量低RGB色码数字)可以使运动模糊。在这样的图像内确定过渡时间将很好地掩盖暂时的视频冻结。

在本发明的另一个实施例中，预定门限是音频和视频的比特率和强度的加权组合。这使得在确定过渡时间时可以考虑数字信息流的若干性质。此外，例如可以由设备的用户在对多层记录载体进行记录时规定选择门限判据时的偏好。例如，低的音频比特率可能在记录音乐会时是最重要的判据。

优选的是，门限是时变的。例如，在要将连续流式视频和/或音频信息记录在多层记录载体上的情况下，可以使门限随着信息的连续记录接近在多层记录载体的第一层上能存储的最大信息量而提高。然而，如果比特率和/或强度在多层记录载体的第一层充满(也就是已经记录了最大信息量)时仍然没有降到所述门限以下，就将这一点确定为过渡时间。

预定门限还可以按照要记录的连续数字信息流的类型来设置。例如，在连续数字信息流包括普通视频和诸如具有高频分布的音频信息之类的更为复杂的音频内容的情况下，优选的是将门限设置成更多地考虑音频内容。此外，预定门限可以在工厂内预置，或者由用户通过用户接口设置。

本发明的方法优选的是在对数字通用光盘DVD进行记录时使用。然而，可以理解，在将信息记录到任何类型的可记录和/或可重写的多层光学存储介质(诸如蓝光盘(BD)或HD-DVD之类)上时通常可以使用本发明。目前，正在考虑4层(四重层)和8层的BD介质。

按照本发明的另一个方面，以上目的还通过提供一种将数字信息流记录到多层记录载体上的设备来达到，这种设备包括：用于监视所述要记录到所述多层记录载体上的数字信息流的装置；用于确定与所述数字信息流内的察觉到的间断的影响降低的点相应的时间的装置；以及用于记录所述数字信息流、使得从在多层记录载体的第一层上进行记录到在第二层上进行记录的过渡发生在所述所确定的时间处的装置。所附权利要求9至12给出了符合本发明的一些有益实施例。

如以上关于本发明的第一方面所论述的，本发明可以减小数据缓存器的容量和放宽对这种设备内在读回期间所用的有效组件的时间限制，从而使设备的设计和制造的成本降低和复杂性减小。此外，本发明的这个方面提供了与上面参照本发明的第一方面所说明的相同和类似的优点。

表述“连续数字信息流”在本申请上下文中应理解为指诸如电影、较长的音乐或流式视频和/或音频信息的连续记录之类的数字信息流。如本领域技术人员所理解的，按照本发明的“装置”可以例如在诸如经适当编程的微处理器之类的控制单元内实现和/或用包括若干不同元件的硬件实现。在列举了若干“装置”的权利要求中，这些“装置”中的一些可以由同一个硬件项来实施。

从所附权利要求书和以下说明中可以清楚地看到本发明的其他特征和优点。本领域技术人员可以理解，可以将本发明的不同特征组合在一起以形成不同于以下所说明的其他实施例。

附图说明

下面将参照示出本发明的当前优选实施例的附图对本发明的这些和其他方面进行更为详细的说明，其中：

图1示出了按照本发明的将数字信息流记录到多层记录载体上的设备；

图2例示了双层记录载体；

图3为示出本发明的步骤的流程图；

图4示出了三幅曲线图，其中按照本发明分别将视频比特率、音频比特率和强度与预定门限相比较。

具体实施方式

图1示出了按照本发明的一个优选实施例的、将数字信息流记录到诸如双层DVD+R之类的多层记录载体104上的设备100。在这个示范性的实施例中，源106产生连续的数字信息流，例如数字视频数据和/或数字音频数据。源106例如可以包括至少一个摄像放像机、麦克风或存储了数字信息的硬盘驱动器。本领域技术人员容易理解，也可以使用其他类型的源106。设备100还包括用于将数据写到DVD上的记录单元103，例如激光单元。控制单元101和存储器102对该记录单元103进行控制。任选地，可以包括用来控制和调整设备100的用户接口105。如本领域技术人员所理解的那样，按照本发明的这个设备可以与源106一起实现，例如成为具有将数字信息内容记录到多层记录载体104上的集成器件的摄像放像机。

控制单元101可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程器件。控制单元101还可以或者替换地包括专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元101包括诸如上述的微处理器或微控制器之类的可编程器件的情况下，所述处理器还可以包括控制可编程器件操作的计算机可执行代码。控制单元101的功能将在下面更详细地加以说明。

按照双层DVD标准，定义了两种不同格式：反向轨道路径(OTP)盘和平行轨道路径(PTP)盘。图2例示了一个完全写满的OTP型双层DVD+R盘，其具有第一层L0和第二层L1，记录在盘上的总数据量为8.5GByte。层L0的螺旋轨道的方向是从内向外(也就是从导入区向中间区0)，而层L1的螺旋轨道的方向是从外向内(也就是从中间区1向导出区)。导入区、导出区和中间区这些区段用来存储在所述层上存储什么类型的数据、DVD是否结束之类的信息。如果从第一层L0到第二层L1的过渡时间按照本发明来选择，就可以减小例如在DVD读出器从第一层L0跨越到第二层L1时出现的察觉到的间断。

图3例示了本发明的一个优选实施例的方法步骤。这些步骤通过举例的方式来进行说明，其中所述双层DVD具有在层L0和L1中的每一个上存储一个小时的高质量(HQ)音频和视频数据的能力。在这个例子中，要记录的连续数字信息流包括长度为一小时四十分钟的音频和视频数据的混合体。因此，可以将从第一层L0向第二层L1的过渡定位在要记录的数字信息流内的40到60分钟之间的某个位置，并且仍然适合一个双层DVD上的全部信息。

为了减小在读回双层DVD期间在诸如DVD播放器之类的读回设备从第一层L0跨越到第二层L1时会发生的察觉到的间断(也就是视频和/或音频内的冻结)，就必须确定所述过渡可以发生的时间t₁，使得观看/收听所记录的连续数字信息流的用户不会明显受到视频和/或音频内的冻结的干扰。数据流由控制单元101接收，并且再提供给记录单元103。

由于这个示范性实施例内的连续数字信息流由实时源106(在这种情况下为摄像放像机)提供，因而记录装置103将立即开始将信息流记录到第一层L0上。在记录了一段预定时间(例如40分钟)后，控制单元101就在步骤S1开始监视信息流，计算视频帧的音频比特率、视频比特率和强度。按照本发明，视频帧定义为图像帧和与这个图像帧相应的音频。在视频是黑白的情况下，图像帧的强度通过测量图像内深色的数量来计算，其中在这种情况下该图像将只包括一个通道。然而，如果视频是彩色的，就必须测量所有的三个不同通道(红、绿和蓝；RGB)。如本领域技术人员所知，视频可以用各种不同的格式(例如Y/Cr/Cb)编码，并且在这种情况下对强度进行相应的计算。

在步骤S2，控制单元101将这个图像帧的比特率和强度与预定门限相比较。这些预定门限可以在制造期间预编程到存储器102中，也可以由用户通过用户接口105来编程。在图4中，可以看到这些比特率和强度与预定门限400、401和402相比较的情况。门限400、401和402分别与视频比特率、音频比特率和强度相应。如果这个图像帧的比特率和强度都没有降到预定门限以下，就再次执行监视步骤S1。另一方面，如果这个图像帧的比特率和强度都降到门限400、401和402以下，例如在图4中t₁处所示，那么该过程将进至步骤S3，其中记录装置103将立即被设置成将信息流的剩余部分记录到第二层L1上。然而，如果到达了层L0的末端并且这个图像帧的比特率和强度还没有都降到门限400、401和402之下，那么记录装置103将被设置成将信息流的剩余部分记录到第二层L1上。如本领域技术人员所理解的，可以将比特率和强度中的一项或二项与预定门限相比较。

或者，可以随着所述记录接近第一层L0的末端而放宽预定门限(也就是提高门限值)。例如，随着接近层L0的末端，可以逐渐放宽视频比特率判据。例如，如果以前所确定的最低比特率或所编程的门限值为1.8Mb/s，那么例如从52分钟开始，就将该门限值提高17kb/s(即每分钟1Mb/s)，直到观测到这个新的值并且层间过渡可以发生。

在另一个例子中，预定门限可以确定为时间(t)的函数：

BR_low      if  t_opt≤t<t_opt+t_start

$\begin{array}{ccc}{\mathrm{BR}}_{\mathrm{low}}+\frac{({\mathrm{BR}}_{\max }-{\mathrm{BR}}_{\mathrm{low}})(t-t_{\mathrm{opt}}-t_{\mathrm{start}})}{t_{\max }-t_{\mathrm{opt}}-t_{\mathrm{start}}}& \mathrm{if}& t>t_{\mathrm{opt}}+t_{\mathrm{start}}\end{array}$

其中：

BR_low为预先确定的最低比特率或预定门限值(在这个例子中为1.8Mb/s)；

BR_max为编码标准的最大比特率(对于DVD MPEG2标准来说为9.8Mb/s)；

t_max为一层上的最长记录时间(在这个例子中，在HQ模式下为1小时)；

t_opt为要记录的视频的总时间除以层数(在这个例子中为50分钟)；以及

t_start为在t_opt后放宽比特率判据的时间(在这个例子中为2分钟)。

应注意的是，可以选择放宽预定门限中的一个预定门限而将其他预定门限保持在固定水平。此外，不是所有的预定门限必须都以同样的速率放宽。

本领域技术人员可以理解，本发明决不局限于上面所说明的这些优选实施例。相反，在所附权利要求书的范围内许多修改和变动都是可行的。例如，本发明可以从双层DVD+R盘扩展到任何可记录和/或可重写的多层光学存储介质。此外，本发明可有益地用于各种类型的记录设备；用于普通计算机环境内以及诸如便携式记录设备之类的独立设备内。

Claims (12)

1.一种将数字信息流记录到多层记录载体(104)的第一层(L0)和第二层(L1)上的方法，所述方法包括下列步骤：

监视(S1)要记录到所述多层记录载体(104)上的所述数字信息流；

确定(S2)与所述数字信息流内的所察觉到的间断的影响降低的点相应的时间(t₁)；以及

记录(S3)所述数字信息流，使得从在多层记录载体(104)的第一层(L0)上进行记录到在第二层(L1)上进行记录的过渡发生在所述所确定的时间(t₁)处。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述数字信息流包括数字音频信息和数字视频信息至少其中之一，并且其中所述确定步骤(S2)是通过确定所述数字信息流内的音频比特率和视频比特率至少其中之一在何时降到预定门限(400，401)以下来实现的。

3.按照权利要求1所述的方法，其中所述数字信息流包括数字音频信息和数字视频信息至少其中之一，并且其中所述确定步骤(S2)是通过确定所述数字信息流内的强度内容在何时降到预定门限(402)以下来实现的。

4.按照权利要求2和3所述的方法，其中所述预定门限(400，401，402)是由所述数字信息流内的所述音频比特率、所述视频比特率和所述强度内容至少其中两项的加权组合确定的。

5.按照权利要求2、3或4所述的方法，其中所述预定门限(400，401，402)是时变的。

6.按照权利要求5所述的方法，其中所述时变门限的值取决于被记录到多层记录载体(104)的第一层(L0)上的所述数字信息流的数量。

7.按照权利要求2、3或4所述的方法，其中所述预定门限(400，401，402)是按照由要记录的数字信息流表示的信息的类型设置的。

8.将数字信息流记录到多层记录载体(104)上的设备(100)，所述设备(100)包括：

用于监视要记录到所述多层记录载体(104)上的所述数字信息流的装置(101)；

用于确定与所述数字信息流内的所察觉到的间断的影响降低的点相应的时间(t₁)的装置(101)；以及

用于记录所述数字信息流、使得从在多层记录载体(104)的第一层(L0)上进行记录到在第二层(L1)上进行记录的过渡发生在所述所确定的时间(t₁)处的装置(103)。

9.按照权利要求8所述的设备(100)，其中所述数字信息流包括数字音频信息和数字视频信息至少其中之一，并且其中所述用于确定的装置(101)被设置成将所述数字信息流内的至少音频比特率或视频比特率或强度内容与门限(400，401，402)相比较。

10.按照权利要求9所述的设备(100)，其中所述用于确定的装置(101)被设置成将所述数字信息流内的至少音频比特率或视频比特率或强度内容与时变门限相比较。

11.按照权利要求10所述的设备(100)，其中所述用于确定的装置(101)被设置成根据被记录到多层记录载体(104)的第一层(L0)上的所述数字信息流的数量来设置所述时变门限的值。

12.按照权利要求9所述的设备(100)，还包括使门限由用户设置的装置(105)。

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