CN1272207A - 在/从盘形记录载体上记录/再现和/或编辑实时信息 - Google Patents

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Abstract

提出多种方法以便能够从/在一种盘形记录载体上同时读取和写入实时信息如数字视频信号。所说方法对于记录在记录载体上固定大小的分段区中的信息块的大小提出了要求,而且可以要求对读/写周期中的读取步骤进行重新排序。此外,公开了能够实现再现和无缝编辑的方法。所说无缝编辑方法要求产生一个或多个桥接块,记录在所说盘形记录载体上固定大小的分段区中。

Description

在/从盘形记录载体上记录/再现和/或编辑实时信息
本发明涉及用于在盘形记录载体上记录实时信息信号如数字视频信号的一种设备、用于编辑先前记录在所说盘形记录载体上的信息信号的一种设备、和记录/编辑信息的相应方法、以及用于读取所说信息信号的一种读取设备和一种记录载体。这种记录载体可以是磁性记录载体或者是光学类型的记录载体。从USP-5579183(PHN14818)中可以获知用于在一种记录载体上记录实时信息信号，例如MPEG编码视频信息信号的一种装置。在所说文献中提及的记录载体是纵向格式的。
盘形记录载体具有存取时间短的优点。这种特性使得能够实现在/从记录载体上“同时”记录和再现信息信号。在记录和再现过程中，应当这样在记录载体上记录信息和从记录载体再现信息，使得可以在所说记录载体上记录实时信息信号和“与此同时”没有任何中断地再现先前记录在所说记录载体上的实时信息信号。
本发明的目的在于提供能够满足诸如上述各种要求的技术解决方案。根据本发明，用于在其数据记录部分划分为多个固定大小的分段区的一种盘形记录载体上记录实时信息信号的设备包括：
-用于接收所说信息信号的输入装置，
-用于将所说信息信号处理为通道信号以将所说通道信号记录在所说盘形记录载体上的信号处理装置，
-用于将所说通道信号写在所说记录载体上的写装置，
所说信号处理装置用于将所说信息信号转换为多个通道信号信息块，所说写操作将所说通道信号信息块写入所说记录载体上的一个分段区中，其中所说信号处理还将所说信息信号转换为多个通道信号信息块，使得信息块的大小可以改变，并且满足下列关系式：
        SFA/2≤一个通道信号块的大小≤SFA
其中SFA等于所说分段区的固定大小。
此外，用于编辑在先前的记录步骤中记录在其数据记录部分划分为多个固定大小的分段区的一种盘形记录载体上的实时信息信号例如数字视频信号的设备，其中所说信息信号在记录之前转换为通道信号，然后记录在所说记录载体上，使得通道信号信息块能够记录在所说记录载体的相应分段区中，所说设备包括：
-用于接收记录在所说记录载体上的一个第一信息信号中的退出位置和接收记录在所说记录载体上的一个第二信息信号中的进入位置的输入装置，其中所说第二信息信号可以是所说第一信息信号，
-用于保存与所说退出位置和进入位置有关信息的装置，
-用于产生至少一个桥接信息块的桥接块产生装置，所说桥接信息块包含所说第一和第二信息信号中至少其一的信息，所说信息位于所说第一信息信号的退出位置之前和/或所说第二信息信号的进入位置之后，所说的一个桥接信息块的大小是可以变化的，并且满足下列要求：
       SFA/2≤一个桥接信息块的大小≤SFA
其中SFA等于分段区的固定大小，
-用于将至少一个桥接信息块写入相应分段区中的写装置，和
-用于从所说记录载体中再现经过编辑的信息流的装置。
此外，用于在/从其数据记录部分划分为多个固定大小的分段区的一种盘形记录载体上同时记录和再现实时信息信号如数字视频信号的设备包括：
-用于接收将要记录的一个第一信息信号的输入装置，
-用于将所说第一信息信号处理为通道信号以将所说通道信号记录在所说盘形记录载体上的信号处理装置，
-用于将所说通道信号写在所说记录载体上的写装置，
所说信号处理装置用于将所说第一信息信号转换为所说的多个通道信息块，所说写装置用于将所说通道信号的一个信息块写入所说记录载体上的一个分段区中，
所说设备还包括：
-用于从所说记录载体上相应分段区读取信息块的读取装置，
-用于处理所说信息块以获得一个第二信息信号的信号处理处理装置，
-用于传输从所说记录载体上再现的所说第二信息信号的输出装置，
对于所说第一和第二信息信号的同时记录/再现是在其后的一个工作周期中实现的，一个工作周期包括将所说第一信息信号的一个信号块写入所说记录载体上的一个分段区中的一个写入步骤和从相同的多个分段区中读取所说第二信息信号的一部分信息的多个读取步骤，所说设备用于为一个工作周期中多个信息部分的读取排序。
通过以下参照附图所述的多个实施例可以清楚地了解本发明的这些和其它方面，其中：
图1表示所说设备的一个实施例，
图2表示在所说记录载体的分段区中记录信息块，
图3表示视频信息信号的重放原理，
图4表示编辑视频信息信号的原理，
图5表示“同时”重放和记录的原理，
图6表示当不要求产生和记录桥接信息块时在编辑过程中的一个情形，
图7表示编辑一个视频信息信号和在该信息信号的退出点位置产生一个桥接信息块的一个示例，
图8表示编辑一个视频信息信号和在与图7所示相同的退出点位置产生一个桥接信息块的另一个示例，
图9表示编辑一个视频信息信号和在该信息信号的进入点位置产生一个桥接信息块的一个示例，
图10表示编辑两个信息信号和产生一个桥接信息块的一个示例，
图11表示编辑两个信息信号和产生一个桥接信息块的一个示例，其中所说编辑包括对所说两个信息信号中的某些信息重编码，
图12表示所说设备的其它细节，和
图13表示在一个工作周期中的读取步骤重排序的两个示例，其中将信息写入所说记录载体并“同时”从中读取。
图1表示根据本发明构成的所说设备的一个实施例。在以下对于附图的描述中，主要针对视频信息信号的记录、再现和编辑。但是，应当指出，也同样可以处理其它类型的信号，例如声频信号，或数据信号。
所说设备包括用于接收将要记录在所说盘形记录载体3上的视频信息信号的一个输入端1。此外，所说设备包括用于传送从所说记录载体3再现的视频信息信号的一个输出端2。所说记录载体3是磁性或光学类型的盘形记录载体。
所说盘形记录载体3的数据区包括连续的物理扇区范围，具有相应的扇区地址。这个地址空间被分为多个分段区。一个分段区就是具有固定长度的一个连续的扇区序列。可取的是，这个长度对应于包含在将要记录的所说视频信息信号中一个整数数目的ECC块。
图1所示的设备可以分解为两个主要的系统部分，亦即盘形记录载体子系统6和所谓的“视频记录器子系统”8。这两个子系统具有以下特征：
-所说盘形记录载体子系统可以按照逻辑地址透明地进行寻址。它自动执行缺陷处理(包括在物理地址上标出逻辑地址)。
-对于实时数据，所说盘形记录载体子系统是以分段为基础进行寻址的。对于按照这种方式寻址的数据，所说盘形记录载体子系统能够确保读取和/或写入时保持最大的比特速率。在同时读和写的情况下，所说盘形记录载体子系统执行所说读/写时序和相关的来自独立的读和写通道的数据流的缓存。
-对于非实时数据，所说盘形记录载体子系统可以以扇区为基础进行寻址。对于按照这种方式寻址的数据，所说盘形记录载体子系统不能保证读或写保持任何比特速率。
-所说视频记录器子系统处理视频应用，以及文件系统管理。所以，所说盘形记录载体子系统不能翻译记录在所说盘形记录载体的数据区中的任何数据。
为了在所有情形下都能够实现实时再现，要求前面所介绍的分段区具有特定的长度。而且在同时进行记录和再现的情况下，再现也应当是不中断的。在本示例中，选择分段大小满足下列要求：
                分段大小＝4MB＝222字节
下面参照附图2简要地讨论视频信息信号的记录。在所说视频记录器子系统中，将作为实时信号的视频信息信号转换为如图2a所示的实时文件。一个实时文件包含一系列记录在相应分段区中的信息信号块。对于这些分段区在盘形记录载体上的位置没有限制，所以，包含所记录的信息信号中的部分信息的任何两个连续的分段区可以在逻辑地址空间中的任何位置，如图2b所示。在每个分段区中，实时数据的地址是连续分配的。每个实时文件代表一个AV数据流。所说AV数据流的数据是通过按照文件序列的次序连接分段数据获得的。
接下来，参照附图3简要地讨论记录在所说记录载体上的视频信息信号的重放。记录在所说记录载体上的视频信息信号的重放由所谓的“重放控制程序”(PBC程序)控制。通常，每个PBC程序限定一个(新的)重放序列。这是分段区，以及对于每个分段区来说必须从该分段中读取的数据片段的说明的序列。关于这一方面可以参见附图3，其中只表示重放图3中所示分段区序列中前三个分段区的一部分。一个片段可以是一个完整的分段区，但是通常它只是所说分段区的一部分。(后者通常由于编辑的结果产生于从原始记录的某一部分到同一记录或另一记录的下一部分的过渡区域。)
应当指出，可以认为原始记录的简单线性重放是PBC程序的一种特殊情况：在这种情况下，所说重放序列由时间文件中的分段区序列确定，其中每个片段是一个完整的分段区，或许，除了该文件最后一个分段区中的片段以外。对于重放序列中的分段区来说，它们的位置不受任何限制，所以，任何两个连续的分段区可以处于逻辑地址空间中的任意位置。
以下参照附图4简单地讨论对于记录在所说记录载体上的一个或多个视频信息信号的编辑。图4表示先前记录在所说记录载体3上的两个视频信息信号，图中用两个名称为“文件A”和“文件B”的序列表示。为了实现对于先前记录的一个或多个视频信息信号的编辑，应当执行一个新的PBC程序，以定义经过编辑的AV序列。于是，这个新PBC程序定义了一个新的AV序列，所说的AV序列是通过按照新的次序将先前的AV记录的各个部分相连而获得的。这些部分可以来自同一记录，或者来自不同的记录。为了执行PBC程序，必须将来自(一个或多个)实时文件的各个部分的数据传送到一个解码器。这意味着一个新的数据流，该数据流是通过将由各个实时文件表示的数据流的各个部分连接起来获得的。在图4中，表示了利用三个部分，一个来自文件A，两个来自文件B，的一个PBC程序。
图4表示经过编辑的序列起始于文件A的分段区序列中的分段区f(i)中的点P1，并持续到文件A的新分段区f(i+1)中的点P2。然后，再现操作跳到文件B的分段区f(j)中的点P3，并持续到文件B的分段区f(j+2)的点P4。接着，再现操作跳到同一文件B中的点P5，这个点可以是文件B的分段区序列中在点P3之前的一个点，或者是该序列中在点P4之后的一个点。
下面，讨论在记录同时实现无缝重放的条件。通常，PBC程序的无缝重放只能在某些条件下实现。在进行记录的同时要确保实现无缝重放需要满足最为苛刻的条件。下面介绍实现此目的的一种简单的条件。就是对于重放序列中数据片段长度的限制，如下所述：为了保证同时无缝播放一个PBC程序，由该PBC程序定义的重放序列应当是这样的，使得在所有分段(除了第一个和最后一个分段区)中的片段长度应当满足：
                2MB≤片段长度≤4MB
如下所述，使用分段区使得能够仅仅借助于分段区和片段(保存在分段区中的信号块)考虑最坏条件的特性要求。这是基于能够确保单个逻辑分段区，进而分段区中的数据片段在盘形记录载体上是物理连续的，而且即使由于缺陷而重新标记之后也如此的事实。但是，在分段区之间，没有这样的保证：逻辑上连续的分段区可以在盘上任意分离。其结果是，对于特性要求的分析归纳如下：
a.对于重放来说，认为数据流是从盘上的一个片段序列中读取的。每个片段是连续的，并且具有在2MB至4MB之间的任意长度，但是所说片段在盘上具有任意位置。
b.对于记录来说，认为数据流是写入盘上一个4MB分段区序列中。这些分段区在盘上具有任意位置。
应当指出，对于重放来说，片段长度是可变的。这相应于在记录同时实现无缝重放所需的片段条件。但是，对于记录来说，写入具有固定长度的完整分段区。
如果给定一个记录和重放数据流，我们将主要关注在同时记录和重放过程中的盘形记录载体子系统。假设所说视频记录器子系统以峰值用户速率R将数据传送至盘形记录载体子系统用于记录。同样，它以峰值用户速率R从所说盘形记录载体子系统中接收数据用于重放。还假设所说视频记录器子系统同样预先传送记录和重放数据流的片段地址序列。
为了实现同时记录和重放，所说盘形记录载体子系统必须能够交错进行读操作和写操作，使得所说记录通道和重放通道能够保证维持在峰值速率，而不发生缓存上溢或下溢。通常，可以使用不同的R/W时序算法来实现这一目的。但是，有充分的理由表明应当以使在峰值速率下所说R/W周期时间尽可能地短的方式实现其时序：
-较短的周期时间意味着读缓存器和写缓存器较小，进而所说盘形记录载体子系统中的总存储器较小。
-较短的周期时间意味着对于用户操作的响应时间较短。作为响应时间的一个例子，可以考虑用户同时进行记录和重放，并且突然想要从一个新的位置开始重放的情形。为了保持总的设备响应时间(用户可以从他的屏幕上看到)尽可能地短，所说盘形记录载体子系统能够尽快地从所说新位置开始传送数据流是十分重要的。当然，必须以这样的方式实施，一旦开始传送数据，就确保以峰值速率进行无缝重放。而且，必须以能够保证的性能不中断地持续进行写操作。
为了便于分析，根据写入一个完整的分段区的周期，假设一个时序进程。对于以下进行的驱动参数的分析来说，考虑在最坏情况条件下的最小周期时间就足够了。这样一个最坏情况周期包括一个写间隔，在这个间隔中写入一个4MB片断，和一个读间隔，在这个间隔中读取至少4MB，该间隔分开在一个或多个片断上。该周期包括至少两次跳跃(到达所说写位置和离开所说写位置)，或许更多，因为读取的片断长度是可变的，有可能小于4MB。这会导致从一个读片断位置到另一个位置的附加跳跃。但是，由于读取片断不小于2MB，所以对于总共4MB的长度来说最多需要两个附加的跳跃。因此，最坏情况R/W周期具有总共四次跳跃，如图5所示。在这个附图中，x表示一个读片断的最后部分，y表示整个读片断，其长度在2MB至4MB之间，z表示一个读片断的第一部分，在本例中x、y和z的总长度仍然是4MB。
通常，实现保证同时记录和重放的性能所需的驱动参数依赖于主要的设计意图，例如转动模式等。这些设计意图又依赖于记录媒体特性。
需要推导出上面所规定的在记录同时实现无缝重放的条件，使得具有各种实际参数的不同设计能够满足这些条件。为了说明这一点，我们在这里讨论一个CLV设计(常数线速度)驱动设计的示例。
在CLV设计的情况下，读取和写入的传送速率是相同的，并且不依赖于数据在盘上的物理位置。所以，可以仅仅利用两个驱动参数分析上述的最坏情况周期：传送速率R和最坏情况总的存取时间τ。所说最坏情况存取时间τ是对于所说盘形记录载体数据区中任意一对位置在数据传送到一个位置结束时与数据传送到另一个位置开始时之间的最大时间，这个时间包含盘形记录载体的加速/减速时间、旋转等待时间、可能的重试操作时间等，但是不包括处理延迟等。
对于在前一节中所述的最坏情况周期，所有跳跃都可以是时期τ中的最坏情况跳跃。对于最坏情况周期时间给出下列表示式：
                Tmax＝2F/Rt+4·τ
其中F为分段大小：F＝4MB＝33.6·106比特。
为了确保维持在峰值用户速率R的性能，下式应当成立：
                    F≥R·Tmax
由此得出：
          R≤F/Tmax＝Rt·F/2·(F+2Rt·τ)
作为一个示例，使Rt＝35Mbps，τ＝500ms，我们得到：R≤8.57Mbps。
下面，进一步介绍(数据)编辑。生成一个新的PBC程序或者编辑一个已有的PBC程序，通常会形成一个新的重放序列。目的在于确保所得重放序列能够在所有环境条件下无缝重放，甚至在同时记录时。下面讨论一系列的示例，其中假设用户想要从一个或两个已有的AV数据流生成一个新的AV数据流。下面借助于两个数据流A和B讨论这些示例，其中用户的意图是作从A到B的转换。这个过程表示在附图6中。其中a为从数据流A的退出点，b为进入数据流B的进入点。
图6a表示数据流A中分段区……、f(i-1)、f(i)、f(i+1)、f(i+2)、……的序列，图6b表示数据流B中分段区……、f(j-1)、f(j)、f(j+1)、f(j+2)……的序列。经过编辑的视频信息信号包括数据流A中位于分段区f(i+1)的退出点a之前的部分、和数据流B中从分段区f(j)的进入点b开始的部分。
通常的情况是含盖所有剪贴编辑，包括附加两个数据流等。还包括A与B相同的特殊情况。根据a与b之间相对位置的不同，这种特殊情况对应于诸如跳越数据流的一部分或重复数据流的一部分的PBC效应。
对于这些示例的讨论主要针对在记录同时能够实现无缝重放。对于无缝重放性能来说，这种条件就是取决于保存在分段区中的信息信号块长度的片断长度，在上文中已经介绍过。下面将要证明，如果数据流A和B满足片断长度条件，则可以定义一个新的数据流，使得它也满足所说片断长度条件。因此，能够将可以无缝重放的多个数据流编辑为新的可以无缝重放的数据流。因为原始记录的结构使之能够无缝重放，这意味着任何经过编辑的数据流都可以无缝重放。结果，对于先前编辑的数据流也可以进行任意编辑。所以，上面所讨论的数据流A和B不需要原始记录：它们可以是先前实际编辑步骤的任意结果。
在一个第一示例中，对于AV编码格式以及退出点和进入点的选择作出简化的假设。假设点a和b是这样选择的，使得从AV编码格式的观点来看，能够进行直接转换。换句话说，假设将来自数据流A的数据(在退出点a结束)和来自数据流B的数据(从进入点b开始)直接连接获得一个有效的数据流，直到符合AV编码格式为止。上面的假设意味着原则上可以根据已有的片断定义一个新的重放序列。但是，对于在从A到B的转换过程中的无缝重放性能来说，我们必须确保所有的片断满足片断长度条件。让我们针对数据流A来看看如何确保这个条件。考虑包含退出点a的数据流A的分段区。令s表示结束于点a的分段区中的所说片断，参见图6a。
如果s的长度l(s)至少为2MB，则我们可以利用新重放序列中的这个片断，并且点a是应当保存在该PBC程序中的退出点。
但是，如果l(s)小于2MB，则所得的数据片断不满足所说片断长度条件。这种情况表示在图7中。在这种情况下，生成一个新的分段区，即所谓的桥接分段区f’。在这个分段区中，保存有包含s的一个拷贝的一个桥接片断，在所说s拷贝前面附加有数据流A中的某些前序数据的一个拷贝。关于这一点，可以考虑在数据流A中位于s之前的原始片断r，如图7a所示。现在，根据r的长度，将保存在分段区f(i)中的片断，或者是r的全部或者是其一部分，拷贝到新的分段区f中：
如果l(r)+l(s)≤4MB，则将r全部拷贝到f中，在新的重放序列中不使用原始片断r，如图7a所示。更具体地说，新的退出点是标记为a’的点，将这个新退出点a’保存在PBC程序中，稍后，在已经结束编辑步骤之后，记录在盘形记录载体上。因此，响应这个PBC程序，在重放经过编辑的视频信息数据流过程中，在已经读取保存在分段区f(i-1)中的信息之后，程序跳跃到桥接分段区f’，以再现保存在所说桥接分段区f’中的信息，接着跳跃到视频数据流B的进入点，以再现数据流B部分的数据，如图7b示意性表示的。
如果l(r)+l(s)＞4MB，则将从r末端之后的某个部分p拷贝到f’中，其中p的长度满足下列条件：
         2MB≤l(r)-l(p)≤4MB∧2MB≤l(p)+l(s)≤4MB
现在参见图8，其中图8a表示原始的数据流A，图8b表示包含桥接分段区f’的经过编辑的数据流A。在这个新重放序列中，只使用了分段区f(i)中的一个较小的片断r’。这个新片断r’是r的一个子片断，就是r中长度l(r’)＝l(r)-l(p)的第一部分。此外，需要一个新的退出点a’，这个点指示应当离开原始数据流A的位置，以便跳跃到所说桥接分段区f’。所以应当将这个新的退出位置保存在PBC程序中，然后保存在所说盘形记录载体中。
在上面给出的这个示例中，讨论了在数据流A中的最后一个片断(即s)变得太短时如何生成分段区f’的一个桥接片断(或桥接信息块)。我们现在来讨论数据流B。在数据流B中，对于包含进入点b的片断来说存在类似的情形，参见图9。图9a表示原始数据流B，图9b表示经过编辑的数据流。令t为包含进入点b的片断。如果t变得太短，则可以生成一个桥接片断g，保存在相应的一个桥接分段区中。与桥接分段区f’的情形类似，g包含t的一个拷贝加上来自数据流B的其它数据的拷贝。这些数据是从数据流B中的分段区f(j+1)中片段t之后的原始片段u中取得的。根据u的长度的不同，可以将u全部或者其一部分拷贝到g中。这与在前面的示例中所述的r的情形类似。我们不再详细介绍这些不同的情况，但是图9b通过以与图8类似的方式表示了这种概念，其中u被分为v和u’。这样在数据流B中形成一个新的进入点b’，然后保存在PBC程序中，之后保存在所说记录载体上。
下面参照图10所述的一个示例表明如何通过生成最多两个桥接分段区(f’和g)能够在所有环境下定义一个新的可以无缝重放的序列。事实上，可以证明一个桥接分段区就足够了，即使s和t都太短。如果将s和t都拷贝到一个桥接分段区中，就可以实现这个目的(并且，如果需要的话，可以包括从数据流A中取得的某些前序数据和从数据流B中取得的某些后缀数据)。这里对此不再详述，但是图10表示了一般的结果。
在上述示例中，假设在退出点和进入点a和b将数据流中数据连接就足以生成一个有效的AV数据流。但是，通常为了生成一个有效的AV数据流，必须对某些数据实施重新编码处理。当编码视频信息信号是MPEG编码视频信息信号时，如果所说退出点和进入点不在GOP边界，常常出现这种情况。这里不讨论重编码问题，但是通常的结果是需要一些桥接序列以从数据流A转换到数据流B。结果，就会产生一个新的退出点a’和一个新的进入点b’，所说桥接序列包含与其后为从b和b’的原始图象的从a’到a的原始图象相对应的重编码数据。这里不详述所有的情况，但是总的结果与前面所述的示例相似：有一个或两个桥接分段区覆盖所说从A到B的转换区域。与上述示例相反，现在桥接分段中的数据是重编码数据和从原始片段中拷贝的某些数据的组合。图11表示其一般结果。
总而言之，对于重编码数据不必施加任何特殊约束条件。重编码数据流数据只需满足与原始数据流数据相同的比特速率要求。
图12较为详细地表示所说设备的示意图。所说设备包括一个信号处理单元100，该单元包含在图1所示的子系统8中。信号处理单元100由输入端1接收视频信息信号，并将所说视频信息信号处理为通道信号，以便将所说通道信号记录在所说盘形记录载体3上。此外，还有一个读/写单元102，其包含在所说盘形记录载体子系统6中。所说读/写单元102包括一个读/写头104，其在本例中是一个光学读/写头，用于在/从所说记录载体3上读/写所说通道信号。此外，定位装置106用于沿径向在记录载体3上定位所说读写头104。一个读/写放大器108用于放大将要记录的信号和放大从所说记录载体3中读取的信号。电机110用于响应由一个电机控制信号发生器112产生的电机控制信号转动所说记录载体3。一个微处理器114用于通过控制线116、118和120控制所有的电路。
所说信号处理单元110用于将通过输入端1接收的所说视频信息转换为具有特定大小的通道信号信息块。所说信息块的大小是可变的，但是所说大小满足下列关系式：
        SFA/2≤一个通道信号块的大小≤SFA
其中SFA等于分段区的固定大小。在上述示例中，SFA＝4MB。写单元102用于将所说通道信号信息块写入记录载体的一个分段区中。
为了能够编辑在先前的一个记录步骤中记录在记录载体3上的视频信息，所说设备还包括用于接收记录在记录载体上的一个第一视频信息信号中的一个退出位置和用于接收记录在同一记录载体上的一个第二视频信息信号中的一个进入位置的一个输入单元130。所说第二信息信号可以与所说第一信息信号相同。此外，所说设备包括一个存储器132，用于保存与所说退出和进入位置相关的信息。所说设备还包括包含在所说信号处理单元100中的一个桥接块产生单元134，用于产生至少一个具有特定大小的桥接信息块(或桥接片段)。如上所述，所说桥接信息块包含来自所说第一和第二视频信息信号中至少其一的信息，所说信息在第一视频信息信号中位于退出位置之前和/或在第二视频信息信号中位于进入位置之后。在编辑过程中，如上所述，在单元134中和在编辑步骤中产生一个或多个桥接片段，所说的一个或多个桥接片段记录在所说记录载体3上一个相应的分段区中。所说至少一个桥接信息块的大小也满足关系式：
        SFA/2≤一个通道信号块的大小≤SFA
此外，可以将在编辑步骤中获得的PBC程序保存在微处理器114中包含的一个存储器中，或者保存在该设备中的另一个存储器中。在编辑步骤结束之后，在该编辑步骤中为所编辑的视频信息信号生成的PBC程序将记录在所说记录载体上。这样，就可以由不同的再现设备通过从所说记录载体上重新取出所说PBC程序，和利用与所编辑视频信息信号对应的PBC程序再现编辑视频信息信号而再现经过编辑的视频信息信号。
按照这种方式，可以在不需要重新记录所说第一和/第二视频信息信号的前提下获得一个编辑信号，而只需产生一个或多个桥接片段，并将它们记录在所说记录载体上相应的(桥接)分段区中。
下面介绍对于以上参照图5所述的同时记录和重放模式的其它改进之处。应当指出，下面所述的改进的同时记录和重放方法可以应用于不需要具有上述其它特征的记录/再现设备中。
如图5所示，通过将x、y和z部分的读取步骤重新排序为a、b和c，使得{a，b，c}＝{x，y，z}，可以进一步减少读取x、y和z部分的读取时间，从而使得达到和读取x、y和z部分的所需的时间，包括在读取x、y和z部分的各个读取步骤之间的跳越时间和跳越到应当记录下一个分段区的位置的时间，可以最小化。在CLV系统中记录载体沿径向的较大跳越需要记录载体转动速度的较大速度变化，因而在所说记录载体跳越之后达到其所需的转动速度之前需要较长的响应时间。因此，通过使在一个完整周期中跳越所需的实际的总时间最小，可以获得最小的最坏情况周期时间Tmax。
按照下述方式可以实现所说改进，就是说，如果新次序是这样的，使得所说移动由下述方式限定：
-从所写入的最后一个分段区跳越到应当从中恢复将读取的第一部分的分段区，
-在已经读取所说第一部分之后，跳越到应当从中恢复将读取的下一部分的分段区，
-在已经读取所说第二部分之后，跳越到应当从中恢复将读取的第三部分的分段区，
-在已经读取所说第三部分之后，跳越到应当在其中记录信息信号的下一部分的分段区，绝不跨越任何半径两次以上。结果，记录载体转动速度的总调节量不超过一次加速/减速运动的等量值。
图13表示在一个周期中跳越的两个示例。在图13a中，在已经写入一个4MB分段之后，所说写入步骤由图13a中的w0指示，所说系统跳越到由a指示的位置，在这个位置记录x、y和z部分之一，以便读取该部分。接着，系统跳越到b，即记录x、y和z部分中另一部分的位置，以便读取该部分。之后，系统跳越到c，即记录x、y和z部分中最后一部分的位置，以便读取该部分。然后，系统跳越到位置w1，指示记录下一个4MB分段的位置。图13b表示同样的内容，但是相对于记录载体上各个位置的不同定位情形。
最坏情况下整个周期的所有跳越时间(四次跳越)的上限为：
t(w0→a)+t(a→b)+t(b→c)+t(c→w1)≤tmax4
从基本驱动参数近似获得上限的一个示例为：在最大CLV速度(加速/减速)存取时间为500毫秒，最大CAV(恒定角速度)存取时间为200毫秒的条件下，得到tmax4≤1.4秒。最大能够保持的用户速率为：
             R≤F/Tmax＝Rt·F/2(F+2Rt·τ)
其中τ＝0.25tmax4＝350ms，Rt＝35Mbps，由此得到R≤10.1Mbps。
由前面的用户速率的计算结果得到R≤8.57Mbps。如以上计算所示，根据相同的驱动参数，重新排序可以获得较高的用户速率，亦即≤10.1Mbps。
虽然已经参照优选实施例介绍了本发明，但是应当理解，这些实施例并不是限制性实施例。因此，对于本领域技术人员来说，在不脱离由权利要求所限定的本发明范围的前提下显然还可以作出多种改进。关于这方面，应当指出根据本发明构成的第一代设备能够记录和再现实时信息信号，可以只在分段区中记录固定大小SFA的信号块的信息块，尽管它们已经能够再现和处理来自所说分段区的各种大小的信息块，以从具有保存在多个分段区中的可变大小的信号块的记录载体中再现时间信息信号。第二代设备还能够执行编辑步骤，可以将可变大小的信号块记录在分段区中。
此外，本发明在于每一个新颖特征或这些特征的组合。

Claims (29)

1、用于在其数据记录部分划分成多个固定大小的分段区的盘形记录载体上记录实时信息信号如数字视频信号的设备，所说设备包括：
-用于接收所说信息信号的输入装置，
-用于将所说信息信号处理为通道信号，以将所说通道信号记录在所说盘形记录载体上的信号处理装置，
-用于将所说通道信号写在所说记录载体上的写装置，
所说信号处理装置用于将所说信息信号转换为多个通道信号信息块，所说写操作将所说通道信号信息块写入所说记录载体上的一个分段区中，其中所说信号处理还将所说信息信号转换为多个通道信号信息块，使得信息块的大小可以改变，并且满足下列关系式：
        SFA/2≤一个通道信号块的大小≤SFA
其中SFA等于所说分段区的固定大小。
2、用于编辑在先前的记录步骤中记录在其数据记录部分划分为多个固定大小的分段区的一种盘形记录载体上的实时信息信号例如数字视频信号的设备，其中所说信息信号在记录之前转换为通道信号，然后记录在所说记录载体上，使得通道信号信息块能够记录在所说记录载体的相应分段区中，所说设备包括：
-用于接收记录在所说记录载体上的一个第一信息信号中的退出位置和接收记录在所说记录载体上的一个第二信息信号中的进入位置的输入装置，其中所说第二信息信号可以是所说第一信息信号，
-用于保存与所说退出位置和进入位置有关信息的装置，
-用于产生至少一个桥接信息块的桥接块产生装置，所说桥接信息块包含所说第一和第二信息信号中至少其一的信息，所说信息位于所说第一信息信号的退出位置之前和/或所说第二信息信号的进入位置之后，其中所说的一个桥接信息块的大小是可以变化的，并且满足下列要求：
       SFA/2≤一个桥接信息块的大小≤SFA
其中SFA等于分段区的固定大小，
-用于将至少一个桥接信息块写入相应分段区中的写装置，和
-用于从所说记录载体中再现经过编辑的信息流的装置。
3、如权利要求1或2所述的设备，其特征在于SFA等于4MB。
4、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说退出位置的所说第一信息信号的一个第一分段区中从该分段区中信息块开始处到退出位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从所说第一分段区中位于所说退出位置之前的信息和在直接位于所说第一信息信号的第一分段区之前的一个第二分段区中保存的信息的至少最后部分的信息产生所说桥接信息块，使其满足对于桥接信息块大小的要求。
5、如权利要求4所述的设备，其特征在于保存在所说第二分段区中的剩余信息满足下列要求：SFA/2≤所说第二分段区中剩余信息部分的大小≤SFA，和当再现由所说设备编辑的信息流时，所说剩余信息部分与在所说第二分段区中的最后信息部分之间的边界为从所说第一信息信号离开的新退出位置，所说设备还包括用于保存与所说新退出位置有关信息的装置。
6、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说退出位置的所说第一信息信号的一个第一分段区中从该分段区中信息块开始处到退出位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从所说第一分段区中位于所说退出位置之前的信息和保存在直接位于所说第一信息信号中所说第一分段区之前的一个第二分段区中的信息产生所说桥接信息块。
7、如权利要求6所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，在直接位于所说第一信息信号中的所说第二分段区之前的一个第三分段区中的信号块的最后位置为从所说第一信息信号中离开的退出位置，所说设备还包括用于保存与所说新退出位置有关信息的装置。
8、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说进入位置的所说第二信息信号的一个第一分段区中从所说进入位置到该分段区中信息块结束位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从在所说进入位置之后的所说第一分段区中的信息和保存在直接位于所说第二信息信号中的所说第一分段区之后的一个第二分段区中的信息的至少一个起始部分的信息产生所说桥接信息块，使其满足所说桥接信息块的大小的要求。
9、如权利要求8所述的设备，其特征在于保存在所说第二分段区中的剩余信息满足关系式：SFA/2≤所说第二分段区中剩余信息部分的大小≤SFA，和当再现由所说设备编辑的信息流时，所说剩余信息部分与在所说第二分段区中的起始信息部分之间的边界为进入所说第二信息信号的新进入位置，所说设备还包括用于保存与所说新进入位置有关信息的装置。
10、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说进入位置的所说第二信息信号的一个第一分段区中从所说进入位置到该分段区中信息块结束位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从在所说第一分段区中位于所说进入位置之后的信息和保存在直接位于所说第二信息信号中所说第一分段区之后的一个第二分段区中的信息产生所说桥接信息块。
11、如权利要求10所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，在所说第二信息信号中直接位于所说第二分段区之后的一个第三分段区中的信号块的起始位置是进入所说第二信息信号的新进入位置，所说设备还包括用于保存与所说新进入位置有关信息的装置。
12、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说退出位置的所说第一信息信号的一个第一分段区中从该分段区中所说信息块起始位置到所说退出位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从所说第一分段区中位于所说退出位置之前的信息和在包含所说进入位置的所说第二信息信号的一个第二分段区中保存的至少一部分信息产生所说桥接信息块，所说信息部分从所说进入点沿朝向所说第二分段区结束位置的方向延伸，使得能够满足所说桥接信息块大小的要求。
13、如权利要求12所述的设备，其特征在于所说桥接信息块包含所说第一分段区中位于所说退出位置之前的信息，和所说第二分段区的仅仅一部分信息，使得对于所说第二分段区中位于保存在所说桥接块中信息部分之后的信息部分的大小的要求也能够满足。
14、如权利要求12或13所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，包括在直接位于所说第一信息信号中第一分段区之前的一个第三分段区中的所说信号块的结束位置为从所说第一信息信号离开的新退出位置，所说设备还包括用于保存所说新退出位置的装置。
15、如权利要求12所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，包括在直接位于所说第二信息信号中第二分段区之后的一个第四分段区中的信号块的起始位置为进入所说第二信息信号的新进入位置，所说设备还包括用于保存所说新进入位置的装置。
16、如权利要求13所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，所说第二分段区中位于保存在所说桥接块中的部分之后的信息部分的起始位置是进入所说第二信息信号的新进入位置，所说设备还包括用于保存所说新进入位置的装置。
17、如权利要求2所述的设备，其特征在于，如果在包含所说进入位置的第二信息信号的一个第一分段中从所说进入位置到该分段区中信息块结束位置的信息量小于SFA/2，则所说桥接块产生装置从所说第一分段区中直接位于所说进入位置之后的信息和保存在包含所说退出位置的所说第一信息信号的一个第二分段中的至少一部分信息产生所说桥接信息块，所说部分从所说退出点沿朝向所说第二分段区中所说信号块的起始位置的方向延伸，使其满足桥接信息块大小的要求。
18、如权利要求17所述的设备，其特征在于所说桥接信息块包括所说第一分段区中位于所说进入位置之后的信息和所说第二分段区中仅仅一部分信息，使得对于所说第二分段区中位于保存在所说桥接块中部分之前的信息部分的大小的要求也得到满足。
19、如权利要求17或18所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，所说包含在直接位于所说第二信息信号中所说第一分段区之后的一个第三分段区中的信号块的起始位置为进入所说第二信息信号的新进入位置，所说设备还包括用于保存所说新进入位置的装置。
20、如权利要求17或18所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，包括在直接位于所说第一信息信号中所说第二分段区之前的一个第四分段区中的信号块的结束位置为从所说第一信息信号离开的新退出位置，所说设备还包括用于保存所说新退出位置的装置。
21、如权利要求18所述的设备，其特征在于当再现由所说设备编辑的信息流时，在所说第二分段区中位于保存在所说桥接块中的部分之前的信息部分的结束位置为从所说第一信息信号离开的新退出位置，所说设备还包括用于保存所说新退出位置的装置。
22、如权利要求2所述的设备，其特征在于该设备还包括：
-用于解码所说第一信息信号中位于所说退出点之前的信息部分，和所说第二信息信号中位于所说进入点之后的信息部分的装置，
-用于产生由所说第一和第二信息信号的解码部分获得的一个复合信号的装置，
-用于编码所说复合信号的装置，
-用于将经过编码的复合信号容纳在一个或多个信息分段的桥接块中的装置，包含所说经过编码的复合信号的所说桥接信息块的大小是可变的，并且满足以下要求：
SFA/2≤经过编码的复合信号的信息块的大小≤SFA
还包括用于将包含所说经过编码的复合信号的桥接信息块写入相应分段区中的装置。
23、利用如权利要求1所述设备在一种盘形记录载体上记录实时信息信号如数字视频信号的方法。
24、利用如权利要求2-22中任意一项所述设备编辑在先前的记录步骤中记录在一种盘形记录载体上的实时信息信号的方法。
25、利用如权利要求23或24所述方法获得的盘形记录载体。
26、其上记录有实时信息信号的盘形记录载体，所说记录载体具有划分成多个固定大小分段区的数据记录部分，所说信息信号以通道编码格式记录在所说记录载体上，所说信息信号被分成多个通道信号信息块，所说通道信号信息块被写入所说分段区中，所说保存在一个相应分段中的信息块的大小是可变的，并且满足下列要求：
        SFA/2≤通道信号的信息块大小≤SFA
其中SFA等于分段区的固定大小。
27、用于在/从其数据记录部分划分成多个固定大小的分段区的一种盘形记录载体上同时记录和再现实时信息信号如数字视频信号的设备，所说设备包括：
-用于接收将要记录的一个第一信息信号的输入装置，
-用于将所说第一信息信号处理为通道信号，以将所说通道信号记录在所说盘形记录载体上的信号处理装置，
-用于将所说通道信号写在所说记录载体上的写装置，
所说信号处理装置用于将所说第一信息信号转换为所说的多个通道信息块，所说写装置用于将所说通道信号的一个信息块写入所说记录载体上的一个分段区中，
所说设备还包括：
-用于从所说记录载体上相应分段区读取信息块的读取装置，
-用于处理所说信息块以获得一个第二信息信号的信号处理装置，
-用于传输由所说记录载体上再现的所说第二信息信号的输出装置，
对于所说第一和第二信息信号的同时记录/再现是在其后的一个工作周期中实现的，一个工作周期包括将所说第一信息信号的一个信号块写入所说记录载体上的一个分段区中的一个写入步骤和从相同的多个分段区中读取所说第二信息信号的一部分信息的多个读取步骤，所说设备用于为一个工作周期中多个信息部分的读取排序。
28、如权利要求27所述的设备，所说设备用于为所说工作周期中各个部分的读取排序，使得在一个周期中定位所说分段的总跳越时间最短。
29、用于从一种盘形记录载体上读取实时信息信号如数字视频信号的设备，所说信息信号以通道编码格式记录在所说记录载体的数据记录部分中，所说数据记录部分划分成固定大小的分段区，所说通道编码信息信号的信息块记录在相应的分段区中，所说信息块的大小是可变的，并且满足下列条件：
        SFA/2≤通道信号的信息块大小≤SFA
其中SFA等于所说分段区的大小，
所说设备包括：
-用于从所说记录载体上读取所说通道信号的装置，
-用于处理具有可变大小的信息块和从所说分段区中读取所说信息信号部分的信号处理装置，
-用于输出所说信息信号的装置。
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