CN1244012A - 视频盘记录器/播放器 - Google Patents

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Abstract

由DVD标准第一目录管理的第一视频文件和具有高分辨率的第二视频文件记录在光盘上。目的为了涉及所述第二视频数据的参考信息记录在所述第一视频文件中。你能通过不同的压缩方法在标准DVD盘上存储视频数据和标准DVD视频数据。

Description

频盘记录器/播放器
本发明涉及视频记录器/播放器，尤其涉及使用光盘作为记录媒体的视频记录器/播放器。光盘的记录密度正在显著地增加。结果，直径12cm的DVD-ROM(小型只读光盘)单面具有4.7GB的存储容量。在DVD-R(小型可记录光盘)中，其能将数据一次记录在每个轨道上，单面具有3.9GB的存储容量。而且，能将数据多次记录在每个轨道上的DVD-RAM(小型可写入光盘)单面具有2.6GB的存储容量。还开发了图像压缩技术，其降低了视频数据大小，并具有少的数据损失。尤其是，由移动图像专家系统实现的MPEG2图像编码算法使视频在4-5Mbps的低速率下以足够的图像质量播放。结果，使用能够记录2小时或大于2小时视频图像的4.7GB存储容量的DVD-ROM盘的DVD视频播放器走向市场。
关于能被再现的视频数据和目录格式按DVD标准进行格式化。
因此，用基于DVD标准的视频播放器，不能播放不是按该标准格式化之格式记录的视频数据，也不能用标准DVD播放机解码由其它方法编码的视频数据。
本发明第一个目的是提供文件系统，其具有除去视频标准之外的目录，同时保持了视频标准。
本发明第二个目的是提供视频盘记录器/播放器，其能够通过视频标准播放与标准编码方法不同的编码方法的视频数据。
为解决上述问题，文件中记录了参考信息，该文件是由记录在光盘上的诸如DVD的视频标准下的目录管理的。通过这种方法，能够与视频标准一致来访问由不是视频标准的目录控制的文件。
在光盘上记录由诸如DVD视频标准编码和不同方法编码的视频数据。
图1是优选实施例的视频记录器/播放器的方框图。
图2表示实施例的目录结构。
图3是解释DVD标准编码方法的视频数据记录区的示意图。
图4是用于解释DVD标准之外的高分辨率图像数据记录区的示意图。
图5是表示图像数据记录顺序的流程图。
图6是表示图像数据再现顺序的流程图。
图7是表示通过简略(thumbnail image)图像用于选择地再现视频数据之顺序的流程图。
图1是优选实施例视频记录器/播放器装置的方框图。例如，视频记录器/播放器100是使用光盘的视频摄像记录器。马达101使装在盘轴上(未示出)的光盘102旋转。
光盘102是按DVD标准的12cm或8cm直径的WO(一次写入)或WM(多次写入)的盘媒体。
系统控制器104从诸如键盘或按钮的操作板103接收记录开始指令。然后，系统控制器104将经过输入接口单元105由外部输入装置106输入的输入数据存储到缓存存储器107。数据编码器108编码存储在缓存存储器107中的缓存数据，数字信号处理器109调制编码的信号。高频放大器(RF-放大器)110放大调制的信号，然后激光拾取器111将放大的信号记录在光盘102上。
在再现操作中，激光拾取器111从光盘上读出反射的信号，RF-放大器110放大读出的信号。数字信号处理器109解调放大的信号。然后，数字解码器112将解调的信号解码成数字信号。经基于由系统控制器104控制的输出接口单元114，数字信号被输出到显示单元113或者外部输出装置115。
伺服信号处理器116产生基于来自RF-放大器110信号的伺服信号，驱动机构控制器117控制马达101的旋转。驱动机构控制器117监视伺服信号并控制数字信号处理器109记录或再现光盘102中的信号。显示单元113，例如为小型CCD(液晶显示器)，显示被记录或被再现的视频信号。显示单元113可以显示来自外部输入装置106的数据。外部输入装置106是诸如为TV调谐器、数字摄像机和外部摄像机的视频输入装置。使用光盘的视频盘摄像记录器(摄像机)能被看作为将视频记录器/播放器100和作为外部输出装置115的摄像机置在单壳体内。此外，你可以使用较小的DVD盘，例如为8cm或小于8cm直径的盘，以减小摄像记录器的尺寸。
与视频记录器/播放器100的外面相连接的大尺寸CRT(阴极射线管)，电视，视频打印机或其它图像输出装置可以用作为外部输出装置115。
管理存储在光盘102中的数据的目录结构示于图2中。目录包含关于存储在光盘102中的文件的辅助信息。为了存取文件，你需要指定目录名和文件名。目录还包含存储在光盘102中文件的管理信息(名称，管理方法，存储数据的保护级以及存储地址等)。在光盘102中，有根目录201(通常为一个)，作为子目录，有按DVD标准的目录202和不按DVD的目录203。图中仅分别示出一个目录202和203，可以有多种。目录202包含关于视频数据文件204和205的辅助和存储信息。目录204或205可以包含单个视频数据文件或者多个视频数据文件。
不按DVD标准的目录203管理高分辨率视频数据文件206和207的存储信息。目录206或207可以包含单个视频数据文件或者多个视频数据文件。
尽管在商业DVD-ROM音像盘中不存在目录203，但通过个人计算机等在图2所示的结构中可以构造目录203。
图3示出按照DVD标准的记录区。
DVD标准下的视频数据以压缩方式存储在视频数据记录区301。如果存在，声频数据则记录在声频数据记录区302。视频数据和声频数据的记录区通常由几个扇区构成。这两种数据以交织方式记录，以便同步播放声频数据和视频数据。在每个数据记录区(304，301，302)的前面提供视频数据管理信息记录区303。你可以改变视频数据管理信息记录区303的位置。例如，可以在区301之后的区中定义区303，或者按多个分布式地址分配方式用视频数据来记录视频数据管理信息，或者在区301中用视频数据来记录视频数据管理信息。
视频数据管理信息记录区303包含表1所示的下述信息。
表1
内容 字节数
ID码 8
比特率 4
摄像信息 80
分辨率 4
记录时间 8
GPS数据 16
参考地址 64
ID(识别)码表明存储扇区是否是视频数据或者声频数据。在该实施例中，ID码表明除了DVD标准之外的图像数据或者视频数据。比特率是数据传递速度，其对解码压缩的视频数据是必需的。摄像信息包含光圈(iris)和快门速度(shutter speed)数据，其用于摄像控制。分辨率表明象素度。在DVD标准中，分辨率是720×480象素。记录时间表明按秒计的记录视频长度。GPS数据表明获得和记录在视频记录器/播放器的视频数据的位置。参考地址表明存储在光盘102中的与标准DVD视频相联系的对应或附加的高分辨率视频的地址(位置)信息。万一没有参考地址，则表示仅是DVD标准视频数据记录在光盘102上。
简略图像，其用于视频之内期望图像的检索，被存储在简略图像记录区304中。然而，如果不存在简略图像，你可以删除区304。简略图像向用户展示以缩小像记录在光盘中的视频数据的内容。简略图像是通过转换来自输入视频数据的分辨率并将它们输出到显示单元113的多重性的屏上产生的。并没有比初始视频数据更足够的分辨率。尽管仅有一个简略图像可以在视频数据记录区301之前或之后嵌入，你可以嵌入多个简略图像。尽管视频数据管理信息记录区303和简略图像记录区304物理上位于按DVD标准的视频数据文件中，但有可能将它们记录在视频数据文件之外，并按DVD标准的视频数据文件中的逻辑记录数据来控制。
图4显示高分辨率视频数据记录区。
高分辨率视频数据存储在高分辨率视频数据记录区401中。在本实施例中，高分辨率视频的简略图像存储在简略图像记录区402中，其位于高分辨率视频数据记录区401之前。然而，如果不存在，则可以省略简略图像记录区402。
简略图像是通过转换来自输入视频数据的分辨率并将它们输出到显示单元103的屏上产生的。其没有比初始视频数据更足够的分辨率。尽管仅有一个简略图像可嵌入在视频数据记录区401之前或之后，但你可以记录多个简略数据(thumbnail dato)。
然后用图5解释被记录到光盘的视频数据的流程图。开始于步骤500，来自外部输入装置106例如摄像记录器(摄像机)的输入视频数据在目录中按高分辨率数据记录而不是按DVD标准光盘记录成高分辨率图象(步骤501)。
至于用摄像记录器记录的高分辨率图像的分辨率，其高于DVD标准的视频数据分辨率(MPEG2 720×480)。例如，可以使用采用压缩JPEG(联合照相专家组)方法的高分辨率图像(1024×768像素)。在这个时候，简略图像从高分辨率视频数据中产生并存储在光盘102中。诸如时间标记的图像数据管理信息，摄像信息及分辨率产生并存储在光盘102上。这些信息加到标准视频数据(步骤502)。此外，表示高分辨率图像文件地址的参考地址加到视频数据管理信息303。
由步骤502产生的图像数据管理信息被记录在视频管理信息记录区303，其在光盘102上被加到DVD标准的视频数据记录区(步骤503)。此时，对应视频数据的简略图像从输入视频数据中产生并存储到光盘102上。然后通过转换来自高分辨率视频数据的分辨率产生DVD标准下的视频数据(步骤504)。之后DVD标准下的视频数据存储在步骤503存储的视频管理信息记录区303之后的区中(步骤504)，并停止(步骤506)。然而图5中并没有示出，标准视频数据的参考地址信息被加在高分辨率视频数据记录区的步骤可以加到图5。结果视频数据可以相互参照。
下面通过使用图6说明播放记录在光盘102上的视频数据的方法流程图。
将视频记录器/播放器100设置为播放模式，光盘102与它们设在一起(步骤600)。然后，用激光拾取器111读图像数据并解码(步骤601)。然后通过按DVD标准的标准模式(步骤602)将在步骤601读出的图像数据显示在显示单元113或外部输出装置115上。如果正观看输出视频图像的用户击“ENTER”键，则过程进行到步骤604(步骤603)。如果此时未击键，则进行到步骤608。输入“ENTER”键意味着用户选择或期望高分辨率的视频数据。击“ENTER”键不是基本的，你可以选择任何方法以输入表示的信号，例如击其它键或击某些钮。
如果在视频数据记录区301前方的区中有视频数据管理信息303，就检查它。如果有，则就做判断，判断参考地址信息是否包含在视频数据管理信息303中(步骤604)。如果存在参考地址，就前进到步骤605，否则返回步骤603。
然后判断参考地址指向的高分辨率视频数据是否存在于区401中。如果存在，则前进到步骤606，否则返回步骤603。从光盘102读出高分辨率视频数据(步骤606)并显示在显示单元113或外部输出装置上，而不是标准质量视频。(步骤607)在于预定的时间间隔内显示高分辨率视频数据之后，然后处理到步骤603(步骤607)。万一在步骤603没有输入“ENTER”键，则检查用户是否击了“END”键(步骤608)当在步骤608输入了“END”键，则结束视频的播放操作(步骤609)。
万一在步骤608没有输入“END”键，则检查用户是否击了“ENXT”键(步骤608)。当在步骤610击了“NEXT”键。则检查是否存在下一个要播放在视频数据(步骤611)。如果存在，从光盘中读出随后的视频数据(步骤612)并以DVD标准模式显示(步骤602)。
若存在随后的图象数据，但如果没有步骤602，根据该步骤602读出该随后的图象数据(步骤612)，则在步骤609结束。
下面通过使用图7解释用于使用简略图像来检索视频数据期望部分的显示方法。
在步骤701中，从光盘102读出在图5流程图中记录的简略图像(步骤701)。读出的简略图像显示在显示单元113的期望位置上(步骤702)。检查在显示屏上是否完成了预定数目简略图像的显示处理(步骤704)。该预定数目可以是1或大于1。对于假设完成了简略图像的显示处理的情况，处理到步骤704；否则处理到步骤705(步骤703)。
按简略图像的分辨率和显示屏的分辨率之间的关系确定屏上显示的简略图像的数目。例如，如果简略图像的分辨率为显示屏分辨率的1/16，则显示的最大数目可设定为16。
判断是否存在随后的简略图像。如果有简略图像，则读出它们并将其显示在显示单元113或外部输出装置115上(步骤706，702)。
在完成了预定数目简略图像的显示之后，则激活来自使用操作板103之用户的输入等待。
检查用户是否选择了要显示的简略图像。如果用户选择了，则处理到步骤707，否则处理到步骤713(步骤704)。
检查视频数据中对应于在步骤704所选择简略图像的视频管理信息记录区303的存在和检查视频数据记录区301中参考地址信息的存在。如果它们存在，则处理到步骤708，否则到步骤711(步骤707)。
然后，检查在光盘102上由参考地址指向的地址中高分辨率视频数据记录区401是否存在高分辨率视频数据。如果存在，则处理到步骤709，否则到步骤711。从光盘102读出高分辨率图像数据并显示在显示单元113或外部输出装置115上(步骤709、710)。在显示了高分辨率视频之后，返回步骤704。
假设在步骤711没有高分辨率视频数据时，则代替高分辨率视频数据，从视频数据记录区301读出对应于由步骤704选择的简略图像的标准视频数据(步骤711)。之后在显示单元113或外部输出装置115上显示标准视频数据(步骤712)。在对应于简略图像的所选部分被播放或者由用户通过操作板指示之后，返回到步骤704。
在步骤704，没有选择作为高分辨率图像的要被显示的简略图像，则处理到步骤703并等待由用户输入的下一个键(步骤704)。
当在步骤713输入了“END”键时，图7的处理结束。(步骤704)。
假设在步骤713没有输入“END”键，则检查是否输入了“NEXT”键(步骤715)。当输入了“NEXT”键时则处理到步骤716，然后检查是否有随后的简略图像(步骤716)，否则处理到步骤704。如果有，则读出下一个简略图像并返回步骤702(步骤717)。否则返回步骤714(步骤716)。
通过使用简略图像选择存储在光盘中的期望视频数据，并基于图7所示流程播放之。
你可以改进图7所示的方法。在步骤701，你可以使用高分辨率简略图像代替DVD标准简略图像。在这种情况下，你可以仅使用高分辨率视频数据并从图7所示流程图中删除步骤707，708，711，715。
在本实施例中，除DVD标准视频数据外，高分辨率视频数据是作为参考或附加数据解释的，你可以使用用作为参考或附加数据的文本信息文件、声频信息文件，计算机的程序数据。
在本实施例中，通过参考地址涉及的视频数据是由目录而不是DVD标准管理的，你可以在按DVD标准的该目录下创建另外的目录并控制它。
这里，通过使用表2解释被存储在视频数据管理信息记录区303中的管理信息之另一实例。
表2
内容 字节数
ID码 8
比特率 4
摄像信息 80
分辨率 4
记录时间 8
GPS数据 16
存取记录 6
制造商码 8
大小信息 2
参考地址 64
文本 可变长度
ID码、比特率，摄像信息，分辨率，记录时间，GPS数据和参考地址的内容与表1所述内容相同。存取历史表示播放存储在视频数据记录区301中的视频数据的数目或者在最后播放视频数据时的日期(和/或时间)。在所述视频数据播放之后，你可以在“记录时间”区中记录数据和时间。如果填满了“存取历史”区，尽管表2未示出，你可以在视频数据管理信息记录区303中加入表示存取记录继续的“继续码(或标志)”和加入记录在光盘102上的附加存取记录的地址。
“制造商码”表示诸如将视频数据记录到光盘102之视频数据记录区301的视频摄像机的记录装置的制造商。
大小信息表示在表2“大小信息”之后记录的记录区的大小，即参考地址和文本的大小。换言之，大小信息表示表2中64+(可变长度)的总字节。随着固定参考地址的长度，你可以计算“文本”的大小并实现参考地址和文本的结束。
在记录装置通过各制造商制造的记录装置记录了视频数据时或之后，能将文本记录在视频数据记录区301。
可以认为最大的文本尺寸是这样的文本，其不是表2的视频管理信息记录区303中的文本。
如果填满了“文本”区，尽管表2未示出，你可以在视频数据管理信息记录区303中加入表示文本继续的“继续码(或标志)”和加入记录在光盘102上的附加文本的地址。其解释为除视频数据外文本被记录在视频数据记录区301中，你可以记录二进制数据或任何其它数据代替(或除了)文本数据。
由于表2所示的字节数是例子，若需要你可以改变它们。另外，你可以改变诸如表2的制造商码或文本等内容。
这里，通过使用表3解释被存储在视频数据管理信息记录区303中的管理信息之另一实例。
表3
内容   字节数
识别码   8
比特率   4
摄像信息   80
分辨率   4
记录时间   8
GPS数据   16
存取历史   6
制造商码   8
大小信息   2
参考地址数目   2
参考地址1   64
参考地址2   64
∶   ∶
参考地址N   64
文本   可变长度
ID码，比特率，摄像信息，分辨率，记录时间，GPS数据和参考地址的内容与表1所解释的内容相同。存取历史，制造商码和文本的内容与表2所解释的内容相同。
在视频数据管理记录区303中包括多个的参考地址，即参考地址1，参考地址2，…，参考地址N(N是自然数)，每个都与表1所解释的参考地址相同。
这些参考地址表示与在DVD标准下存储的视频数据相关的几个参考信息的存在，并且表明在光盘102上这种参考信息的物理或逻辑地址。
大小信息表示在表3中“大小信息”之后记录的记录区的大小，即参考地址数目，参考地址1，…，参考地址N和文本的总大小。换言之，大小信息表示表3中2+64×N+(可变长度)的总字节。
参考地址数目表示记录在视频数据管理记录区303上的地址数目，即表3中的N值。随着参考地址长度的固定，你能计算“文本”的大小并实现参考地址N和文本的模板。
由于表3所示的字节数是例子，若需要你可以改变它们。另外，你可以改变诸如表3的制造商码或文本等内容。
下面，通过使用表4来解释被存储在视频数据管理信息记录区303中的管理信息之另一实例。
表4
内容  字节数
ID码  8
比特率  4
摄像信息  80
分辨率  4
记录时间  8
GPS数据  16
存取历史  6
制造商码1  8
参考地址1  64
文本1  可变长度
制造商码2  8
参考地址2  64
文本2  可变长度
∶∶ ∶∶
制造商码N  8
参考地址N  64
文本N  可变长度
ID码，比特率，摄像信息，分辨率，记录时间，GPS数据和参考地址的内容与表1中解释的内容相同。存取历史，制造商码和文本与表2中解释的内容相同。
多个参考地址，例如参考地址1，参考地址2，…，参考地址N(N是一自然数)，每一个都与表1和2中解释的参考地址相同。
那些信息，例如制造商码M(M＝1，…，N)，文本M(M＝1，··N)，在视频数据记录在光盘102上时或者在视频数据参考信息加于其后时，产生并记录在视频数据管理信息记录区中。
当然，可以有与每个视频数据相关的几个参考信息，并且可以有表示存储地址之位置的几个参考地址。
当与视频数据相关的几个参考信息由制造商的视频数据记录设备加入几次时，制造商码M(M＝1，..N)，参考M(M＝1，..N)和文本M(M＝1，…N)增加且被记录在视频管理信息记录区303中。
如果填满了“制造商码”，尽管表4未示出，你可以在视频数据管理信息记录区303中加入表示制造商码继续的“继续码(或标志)”和加入记录在光盘102上附加制造商码的地址。
大小信息表示在表3中“大小信息”之后记录的记录区大小，即制造商码 l文本1，…，制造商码N，文本N的大小。换言之。大小信息表示表4中64“n+可变长度之和”的总字节。
由于表4中表示的字节数是例子，若需要你可以改变它们。另外，你同样可以改变诸如表4的存取历史、制造商码或文本等内容。
下面通过使用表5解释被存储在视频数据管理信息记录区303中之管理信息的另一实例。
表5
内容 字节数
ID码 8
比特率 4
摄像信息 80
分辨率 4
记录时间 8
GPS数据 16
存取历史 6
大小信息 2
制造商码1 8
指针1 8
制造商码2 8
指针2 8
∶ ∶
制造商码N 8
指针N 8
参考地址1 64
文本1 可变长度
参考地址2 64
文本2 可变长度
∶ ∶
参考地址N 64
文本N 可变长度
ID码、比特率、摄像信息、分辨率、记录时间和GPS数据的内容与表1中解释的内容相同。存取历史的内容与表2中解释的内容相同。制造商码N、参考地址N和文本N(N是自然数)与表1和表2中解释的制造商码、参考地址和文本相同。
指针N表示参考地址N开始的地方。在视频数据由视频记录器/播放器100记录在光盘102中的时刻记录指针N，或者在加入与视频数据相关的参考信息的时刻记录指针N。还记录表示用于记录的视频记录器/播放器之制造商的制造商码N，在记录时刻加入的作为文本形式数据的文本N以及参考地址N。
当然，可以记录多个与视频数据相关的参考信息和多个表示每个参考信息的参考地址。
当与视频数据相关的几个参考信息由不同制造商的记录器加入几次时，制造商码N、指针N、参考地址N和文本N的组合信息增加并且这些都被记录在视频管理信息记录区303中。
如果区中填满了制造商码N、指针N、参考地址N和文本N的组合信息，尽管表5中未示出，你可以在视频数据管理信息记录区303中加入表示这些信息继续的“继续码(或标志)”和加入记录在光盘102上附加制造商码的地址。
大小信息表示在表5中“大小信息”之后记录的记录区的大小，即制造商码1，…，文本N的大小。
由于表5中表示的字节数是例子，若需要你可以改变它们。另外，你可以改变诸如表5的存取记录、制造商码或文本等内容。
根据本实例，你能涉及其它文件，它是由不是DVD标准的目录控制的，其区别于由DVD标准由目录管理的文件。
除了通过DVD标准的MPEG压缩方法之外，在保持这些信息参考关系清楚的情况下，你可以记录不是DVD标准的不同记录方法或压缩方法。另外，你能播放按DVD标准的每个记录的或压缩的视频。

Claims (12)

1.在视频盘记录和再现装置中，一种用于记录视频数据的方法，包括步骤：
记录第一视频数据文件；
记录第二视频数据文件，其是所述第一视频文件的视频数据的不同类型；
记录用于管理所述第一视频数据文件的第一目录；
记录用于管理所述第二视频数据文件的第二目录；和
记录在所述第一视频数据中的视频管理信息，以便在播放所述第一视频数据的同时涉及所述第二视频数据。
2.根据权利要求1的方法，其中所述第一视频数据文件通过MPEG记录，所述第二视频数据文件用比所述第一视频数据文件更高的分辨率记录。
3.根据权利要求2的方法，其中所述第二视频数据文件用比第一视频数据文件更高的MPEG分辨率记录。
4.根据权利要求2的方法，所述视频盘是直径为12cm的DVD盘。
5.根据权利要求2的方法，所述视频盘是直径为8cm的DVD盘。
6.根据权利要求1的方法，其中所述视频管理信息具有表示存储在所述盘中所述第二视频数据之地址的参考地址。
7.根据权利要求6的方法，还包括将表示所述装置制造商的信息记录到所述视频管理信息中的步骤。
8.根据权利要求7的方法，还包括记录表示记录的日期和/或时间的信息的步骤。
9.根据权利要求8的方法，还包括记录表示由所述装置再现数目的信息的步骤。
10.根据权利要求9的方法，其中所述视频管理信息具有多个参考地址。
11.一种记录第一和第二视频数据的光存储盘，包括：
第一视频记录部分；
第二视频记录部分，其具有比所述第一视频更高的分辨率；
第一目录部分管理在所述第一视频记录部分中的地址；
第二目录部分管理在所述第二视频记录部分中的地址；
其中，所述第一目录部分具有表示对应于所述第一视频的第二视频数据的参考信息。
12.根据权利要求11的光存储盘，其中所述指针信息是在所述第二视频记录部分中物理地址的地址。
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