CN1212427A - 记录装置及方法、再现装置及方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

一种记录设备和方法,用于记录传输格式信号而不出现任何冗余部分,一种能记录大量的传输格式信号的记录介质,以及一种再现设备和方法,用于再现记录在记录介质中的传输格式信号。该信号介质被以大小为188个字节的传输数据包共同组成一个MPEG2传输数据流、以大小为2048个字节的每个扇区中不存在冗余部分的方式紧密地填充。

Description

记录装置及方法、 再现装置及方法以及记录介质
本发明涉及一种将传输格式信号记录在记录介质中的装置和方法。
MPEG(运动图象专家组)规定了包括压缩的音频和视频信号的传输数据流。该传输数据流由不只一个传输数据包组成。在该传输数据流中的传输数据包之间没有数据。
该传输数据包在其首部具有一个字节的sync_byte(同步_字节)，以标识传输数据包，并且还包括transport_error_indicator(传输误差指示)、payload_unit_start_indicator(有效负载_单元_开始_指示)、transport_priority(传输_优先)、PID(packet_Identification(数据包_识别))、transport_scrambling_control(传输_加扰_控制)和adaptation_field_control(适应性_字段_控制)。
sync_byte的值是“01000111(十六进制为0×47)”。该传输数据包的长度总是为188字节。一数据字节中记录有压缩的视频和音频信号。
一种传统的再现装置，能够再现记录在这样一种记录介质中的数据，该再现装置如图1所示。
在图1中，该再现装置通常用标号30表示。
该再现装置30，包括：一拾取器31，用于读取记录在光盘40上的传输数据流；一RF(射频)放大器/解调器电路32，用于放大和解调从光盘40读取的传输数据流；一ECC解码器33，用于纠错；一多路分解器34；一视频解码器35，用于解码压缩的信号；和一音频解码器36，用于解码压缩的音频信号。
上述的RF放大器/解调器32，用于放大从拾取器31接收的传输数据流，解调放大的信号，并将解调的信号提供给ECC解码器33，在该ECC解码器中，根据纠错码，对所接收的传输数据流进行误差纠正。ECC解码器33的输出提供给多路分解器34。
该多路分解器34，检测该ECC解码器33所提供的一传输数据包的PID，以根据预先设置的数据表来判断该PID是音频的还是视频的。该多路分解器34将具有视频PID的传输数据流的数据字节部分提供给视频解码器35，同时将具有音频PID的传输数据包的数据字节部分提供给音频解码器36。应注意的是：当多路分解器34检测到一个在预先设置的数据表中不包括的PID时，它将忽略具有该PID的传输数据包。
另外，多路分解器34用由ECC解码器33产生的、表示扇区首部的信号复位，处理器10传输该扇区首部的数据包，然后跳过一个扇区剩下的168个字节，并重复检测由解码器33提供的传输数据包的PID。
上述的视频解码器35将由多路分解器34提供的视频传输数据包解码，以提供一视频信号。类似地，音频解码器36将由多路分解器34提供的音频传输数据包解码，以提供一音频信号。
如CD-ROM、磁光盘等记录介质，在其中每个扇区记录的数据量是对于外部记录介质适合的数据量，即2的乘幂个字节，如2048个字节或512个字节，以供计算机使用。该2048或512个字节适于计算机在这样的外部存储单元中进行数据存储。当一传输数据流记录在这样的记录介质中时，大小为188个字节的传输数据包将成为问题。
例如，每个扇区假设在容量为2048个字节的CD-ROM中记录传输数据流。在这种情况下，由于组成该传输数据流的传输数据包是188个字节，则每个扇区都会出现冗余部分。尤其是，10个每个包括188个字节的传输数据包能够记录在每个2048个字节的扇区中，但是该扇区将有168个字节的冗余。即，由于188个字节不能被2048个字节整除，所以该扇区将存在没有数据的冗余部分。在上例中，冗余度大到8％。
由于这样的记录介质每个扇区有大约8％这样相当大的冗余，因此传输数据流不能有效地记录在记录介质上。
另外，即便将数据流记录在记录介质中时不考虑扇区和传输数据包的大小，由于要根据每个扇区读取和再现传输数据流，则这样记录的传输数据流不能够再现。
因此，本发明的目的在于，通过提供一种用于记录传输格式信号而不出现任何冗余部分的记录装置及方法，通过提供一种能够记录大量传输格式信号的记录介质，和通过提供一种再现记录在记录介质中的传输格式信号的再现装置和方法，克服上述现有技术中存在的缺陷。
上述目的是这样实现的，即通过提供一种设备，该设备用于将由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的传输格式信号记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中，按照本发明，包括：一记录装置，用于以在记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式来记录所述传输格式信号。
上述目的还可以这样实现，通过提供一种方法，用于将由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的传输格式信号记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的所述记录介质中，按照本发明包括步骤：以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式来记录传输格式信号。
上述目的还可以这样实现，通过提供一种设备，用于再现由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并被以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中的传输格式信号，按照本发明，包括：一再现装置，用于再现来自记录介质的传输格式信号；一数据包提取装置，用于从所读取的传输格式信号中提取多个数据包；一解码装置，用于基于所提取的数据包、以数据包为单位解码所述传送格式信号。
上述目的还可以这样实现，通过提供一种方法，用于再现由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并被以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中的传输格式信号，按照本发明的所述再现方法，包括步骤：再现来自记录介质的传输格式信号；从所读取的传输格式信号提取多个数据包；基于所提取的数据包，以数据包为单元解码所述传输格式信号。
上述目的还可以这样实现，通过提供一种被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质，在其中记录有由多个尺寸比所述记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录的传输格式信号。
结合附图，通过对本发明详细的描述，本发明的上述目的、特征和优点将变得更加明显。
图1是传统再现装置的框图；
图2是显示其构成的传统记录介质的示意图；
图3是按照本发明、表示在记录介质中记录的传输数据流的记录介质的示意图；
图4是按照本发明的再现装置的框图；
图5是图4中再现装置中的同步检测电路的操作流程图；
图6还是图4中再现装置中的同步检测电路的操作流程图；
图7是按照本发明的记录装置的框图。
图3示出的是应用了本发明的记录介质。该记录介质是一光盘，其上记录的大小为2048个字节的每个扇区中按MPEG2传输数据流(以下称作传输数据流)存入的188个字节的传输数据包，以这种方式，在扇区中没有空白存在。
应注意，该传输数据流包括不只一个数据包，但是在各数据包之间没有数据。
还应注意，该传输数据包具有sync_byte(同步_字节)，以标识传输数据包，transport_error_indicator(传输_误差_指示)，payload_unit_start_indicator(有效负载_单元_开始_指示)，transport_prionty(传输_优先)，PID(packet_Identification(数据包_识别))，transport_scrambling_control(传输_加扰控制)和adaptation_field_control(适应性_字段_控制)，以及压缩编码视频和音频信号的数据字节。注意，该sync_byte的值为“01000111(十六进制为0×47)”。
该光盘在其第一扇区记录10个传输数据包和作为传输数据包一部分的168个字节。因此，该第一扇区记录了2048个字节(=188字节×10+168字节)的数据而没有冗余部分。
光盘在其第二扇区中记录有：作为上述传输数据包剩下部分的20个字节、10个完整的传输数据包和作为传输数据包的一部分148个字节。因此，第二扇区中记录了2048个字节(=20字节+188字节×10+148字节)，而没有冗余部分。
类似地，光盘在第三个扇区及后续扇区中以这种方式记录下传输数据包和数据包的一部分，从而其扇区中将不会有冗余部分存在。因此，由于每个扇区的数据量可以通过消除记录传输数据流导致的冗余部分而增加，所以光盘可以记录更多的传输数据流。
对本发明实施例的描述涉及到光盘冗余部分的消除。该冗余部分可以比现有技术减小很多，这将在以下部分中描述。
为了调整每个扇区中的传输数据包，例如，光盘的每个扇区中可记录10.5个传输数据包。或者，光盘的每个扇区中也可记录10.75个传输数据包。在这些情况下，超出部分(冗余部分与其余部分的比)分别是3.7％和1.3％。
另外，在传输数据包头部的同步字节可被删除两字节以紧密地填充每个扇区中的188个字节的传输数据包。在这种情况下，一个扇区仅有两个字节的冗余部分(=2048字节-186字节×11)。
传输数据包可以以ECC块为单元进行调整。在32K字节的ECC块中，例如，冗余部分仅是32768字节的56个字节(=32768字节-188字节×174)。另外，在64K字节的ECC块中，仅有65536字节的112字节是冗余部分(=65536字节-188字节×348)。
以下将参照图4描述用于再现记录在光盘上的传输数据流的根据本发明的再现装置。在图4中，该再现装置一般用标号10来表示，光盘用标号1表示。
如图中所示，再现装置10包括：一拾取器11，用于读取记录在光盘1上的传输数据流；一RF放大器/解调器电路12，用于放大和解调所读取的传输数据流；一ECC解码器13，用于校正传输数据流误差；一同步检测器电路14，用于检测同步字节；一多路分解器15，用于将传输数据流分解为视频信号和音频信号；一视频解码器16，用于解码该视频信号；一音频解码器17，用于解码该音频信号；一系统控制器18，用于控制再现装置10的每个电路。
该RF放大器/解调器电路12将由拾取器11读取的传输数据流放大到预定电平，然后通过例如EFM进行解调。该电路12的输出提供给ECC解码器13。
该ECC解码器13，根据加在每个传输数据包上的纠错码，纠正构成传输数据流的传输数据包的误差(如果存在误差的话)。
该同步检测电路14具有一致计数寄存器(未示出)。来自系统控制器18的同步字节检查开始的指令输出到该同步检测电路，该同步检测电路14每检测一同步字节就增加该一致计数寄存器，并且当该一致计数寄存器中的计数达到一预定数时，判断已检测到一同步字节。
尤其是，当接到来自系统控制器18的同步字节检测开始指令时，该同步检测器电路14将执行图5和图6中的S1及后续步骤。
在图5中的步骤S1，该同步检测器14将0装入到该一致计数寄存器，并转入步骤S2。
在步骤S2，该同步检测器14等待一个字节的进入。当一个字节进入时，该同步检测器14转入步骤S3。
在步骤S3，该同步检测器14判断进入的该传输数据包的一个字节的数据是否等于同步字节(0×47)。当判断该数据等于该同步字节时，进入步骤S4。如果不等于，即当同步检测器14判断该进入的数据不等于该同步字节时，返回步骤S2。
在步骤S4，该调整检测器14跳过187字节，然后转入步骤S5。
在步骤S5，该同步检测器14等待一个字节的进入。当一个字节进入时，该同步检测器14转入步骤S6。
在步骤S6，该同步检测器14判断进入的该传输数据包的一个字节的数据是否等于一同步字节(0×47)。当判断该数据等于该同步字节时，进入步骤S7。如果不等于，即当同步检测器14判断该进入的数据不等于该同步字节时，返回步骤S1。
在步骤S7，该一致计数寄存器进行加1计数，并且，该同步检测器14转入图6所示的步骤S8。
在步骤S8，该同步检测器14判断一致计数寄存器中的该计数是为4或更大。当判断该计数是4或更大时，该同步检测器14转入步骤S9。
当判断该计数不是4或不比4大时，该同步检测器14返回步骤S4。即，即使当同步检测器14判断该进入的一个字节的数据等于同步字节，它将跳过187个字节，然后重复进行判断该进入的一个字节的数据是否等于同步字节的操作。这样，即便恰巧一等于该同步字节的相同数据进入，也能防止该同步检测器14判断该数据等于该同步字节。在该实施例中，该同步检测器14重复进行四次判断同步字节，但是本发明的判断次数不限于这个数目。这个数可以是3或5。
在步骤S9，该同步检测器14将具有最后进入的同步字节的传输数据包提供给多路分解器15，并且终止传输数据包提取的操作。
通过执行步骤S1至S9的操作，该同步检测器电路14可以提取不带有空白部分的光盘1的每个扇区中所记录的传输数据流的传输数据包。
当从同步检测电路14提供第一传输数据包时，该多路分解器15通过将除第一传输数据包以外的传输数据流的冗余部分按每188个字节进行分段，从传输数据流中提取传输数据包。该多路分解器15按照预定表检测传输数据包的PID，并判断该PID是视频的或音频的。该多路分解器15将具有视频PID的每个传输数据包的数据字节部分提供给视频解码器16，而将具有音频PID的每个传输数据包的数据字节部分提供给音频解码器17。应注意，当多路分解器15检测到任意不包括在预定表中的PID时，将忽略具有该PID的传输数据包。
该视频解码器16，将由多路分解器15提供的视频传输数据包的数据字节解码以提供视频信号。类似地，该音频解码器17，将来自多路分解器15提供的音频传输数据包的数据字节解码以提供音频信号。
如前所述，该再现装置10可以通过再现光盘1的不带有空白部分的每个扇区中记录的传输数据流，产生视频和音频信号。
在本发明的该实施例中，该同步检测器电路14放弃至少三个传输数据包，直到它提取到第一传输数据包。然而，这样的浪费，可以通过提供具有几千字节的RAM的同步检测器电路14来减少。
尤其是，由拾取器11读取的第一传输数据流，经RF放大器/解调器电路12和ECC解码器13，而暂时存储在RAM中。当检测到第四同步字节时，在具有第一检测同步字节的传输数据包后的数据被从RAM中读出。
如上所述的再现装置10，通过检测每个传输数据包的同步字节，甚至可以再现记录在记录介质中、具有如上所述的一些冗余部分的传输数据流。
图7所示为按照本发明的记录装置。该记录装置适于在光盘1的扇区中、以扇区中不存在冗余部分的方式、记录传输数据包。该记录装置在图7中一般用标号20表示。
如图中所示，该记录装置20，包括：一视频编码器22，用于编码视频信号；一音频编码器24，用于编码音频信号；一多路复用器25，用于产生传输数据流；一开关电路26，用于选择传输数据流输入；一ECC编码器27，用于附加纠错码；一解调器/RF放大器电路28和一将传输数据流记录到光盘1上的记录头29。
该视频编码器22，提供例如按照MPEG2的由端子21提供的视频信号的压缩代码，并且将其提供到多路复用器25。该音频编码器24，提供经端子23提供的音频信号的压缩代码，并且将其提供给多路复用器25。该多路复用器25提供这样压缩-编码的视频信号的分时复用信号，以产生传输数据包，并将这些传输数据包构成的传输数据流提供给开关电路26的端子b。
该开关电路26具有端子a到c，提供到这些端子的传输数据流中的任意一数据流选择传输到ECC编码器27。应注意，在该开关电路26的a端，提供的是由调谐器51经天线50接收的卫星广播传输数据流，在开关电路26的c端，提供的是经外部输入端子52进入的传输数据流。
该ECC编码器27，将来自开关电路26的传输数据流按照每个预定的ECC块进行分段，并将纠错码加到每个这样的段上，然后将该段提供给解调器/RF放大器电路28。该电路28，对传输数据流进行例如EFM调制，并将调制后的传输数据流提供给记录头29。
该记录头29，将传输数据流以不留有空白部分的方式，紧密地记录到记录介质1的例如2048个字节的每个扇区中。
因此，由188字节的传输数据包构成的传输数据流，被以图3所示的2048个字节的每个扇区中不留有冗余部分的方式，紧密地记录到光盘1中。
如上所述，对本发明实施例的描述涉及MPEG2系统中规定的作为由多个数据包构成的传输格式信号的传输数据流。然而，应理解本发明不限于作为实例采用的MPEG2系统。由多个单元构成的ATM或STM数据当然可以作为传输格式信号采用。
另外，本发明上述涉及的光盘1是如CD-ROM、磁光盘等。然而，本发明当然可以使用其它记录介质，如硬盘、软盘。
如上所述，按照本发明的该记录装置和方法采用在记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的记录方式来记录传输格式信号，从而能比传统记录装置和方法记录更大量的传输格式信号。
按照本发明的再现装置和方法，可以再现记录在记录介质中的传输格式信号，通过从读取的传输格式信号提取多个数据包并基于所提取的数据包，以数据包为单位解码该传输格式信号，该记录介质被设计为在其每个记录单元中记录数据而在记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的形式。
按照本发明的该记录介质被设计为记录由多个小于其每个记录单元的数据包构成的传输格式信号，在该记录介质中记录有上述数据，以这种形式该记录介质的每个记录单元中不存在空白部分，从而能比传统记录介质记录更大量的传输格式信号。

Claims (14)

1、一种记录设备，用于将由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的传输格式信号记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中，包括：
记录装置，用于以在记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式来记录传输格式信号。
2、如权利要求1所述的设备，其中所述记录装置适于以在所述记录介质的每个扇区中不存在空白部分的方式来记录传输数据包形式的传输数据流。
3、一种记录方法，用于将由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的传输格式信号记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的所述记录介质中，所述方法包括步骤：
以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式来记录传输格式信号。
4、如权利要求3所述的方法，所述记录方法适于以在所述记录介质的每个扇区中不存在空白部分的方式来记录传输数据包形式的传输数据流。
5、一种再现设备，用于再现由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并被以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中的传输格式信号，包括：
一再现装置，用于再现来自记录介质的传输格式信号：
一数据包提取装置，用于从所读取的传输格式信号中提取多个数据包；
一解码装置，用于基于所提取的数据包、以数据包为单位解码所述传输格式信号。
6、如权利要求5所述的设备，其中所述数据包提取装置适于从传输格式信号中检测同步信息，并且基于被检测到的同步信息提取数据包。
7、如权利要求6所述的设备，其中所述数据包提取装置适于对每预定量数据、当同步信息在传输格式信号中被检测到预定次数时、提取具有最后被检测到同步信息的数据包。
8、如权利要求6所述的设备，还包括：
存储装置，用于暂时存储由再现设备再现的传输格式信号，
该存储装置适于对每预定量数据、当从传输格式信号中检测到预定次数的同步信息时、从存储装置中读取传输格式信号并提取具有最初被检测到同步信息的数据包。
9、一种再现方法，用于再现由多个尺寸比记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并被以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录到被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质中的传输格式信号，包括步骤：
再现来自记录介质的传输格式信号；
从所读取的传输格式信号中提取多个数据包；
基于所提取的数据包、以数据包为单位解码所述传输格式信号。
10、如权利要求9所述的方法，其中同步信息是从所述传输格式信号中提取的，数据包是基于被检测到的同步信息提取的。
11、如权利要求10所述的方法，其中对每预定量数据、当同步信息在传输格式信号中被检测到预定次数时、具有最后被检测到同步信息的数据包被提取。
12、如权利要求11所述的方法，其中再现传输格式信号被暂时存储；对每预定量数据、当同步信息在传输格式信号中被检测到预定次数时，读取所存储的传输格式信号；和
具有最初被检测到同步信息的数据包被从所读取的传输格式信号提取。
13、一种被设计为在其每个记录单元中记录数据的记录介质，
在其中记录有由多个尺寸比所述记录介质的每个记录单元小的数据包构成的并以在所述记录介质的每个记录单元中不存在空白部分的方式记录的传输格式信号。
14、如权利要求13所述的记录介质，其中由多个传输数据包构成的传输数据流被以在所述记录单元的每个扇区中不存在空白部分的方式记录。
CN98118683A 1997-08-29 1998-08-25 记录装置及方法、再现装置及方法以及记录介质 Pending CN1212427A (zh)

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