CN1374795A - 记录装置及记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以容易进行高速数据搜索的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号的记录方法及记录装置。在本发明的记录装置中,将由音频视频编码器(101)生成的压缩流(VOB)存储于记录缓冲存储器(102)中,如在记录缓冲存储器(102)中存储了一个VOB的数据,就由构成VOB的VOBU的属性信息生成导航包,在将该生成的导航包插入到VOBU的起始部分之后,将其记录于记录媒体(106)上。

Description

记录装置及记录方法
技术领域
本发明涉及记录方法及记录装置，特别是涉及在记录媒体上记录音频视频信号的记录方法及记录装置。
技术背景
在DVD(数字通用光盘)上记录音频视频信号的标准“DVDSpecifications for Read-Only Disc Part 3 VIDEO SPECIFICATIONSVersion 1.0”于1996年8月发布，其后，在1997年12月发布Ver 1.1(下面简要称其为DVD视频标准)。DVD视频标准规定了利用ISO/IEC13818-2(MPEG2视频)或ISO/IEC 11172-2(MPEG1视频)的MPEG编码方式进行压缩编码。
MPEG编码方式，作为图像数据的编码处理，是一种在利用像素值的帧内相关对图像数据进行编码的帧内编码处理和利用像素值的帧间相关对图像数据进行编码的帧间编码处理之间进行适应性切换的编码方式。这种MPEG编码方式将对应于连续的多个帧的编码数据作为一个单位的图像数据进行编码处理。由连续的多个帧组成的图像称为图像组(GOP)。具体讲，此MPEG编码方式，是对构成此GOP的多个帧中至少一个帧的图像数据实施帧内编码处理，而对其余的帧的图像数据实施帧间编码处理。
帧间编码处理有前向帧间预测编码处理和双向帧间预测编码处理两种处理。实施前向帧间预测编码处理的帧称为P帧，实施双向帧间预测编码处理的帧称为B帧。P帧的图像数据是参照位于该P帧之前的帧(参照帧)的图像数据实施预测编码处理。B帧的图像数据是参照靠近该B帧的位于其前后的两帧(参照帧)的图像数据实施预测编码处理。通常，P帧的编码处理是采用靠近该P帧的I帧作为参照帧，而B帧的编码处理是采用靠近该B帧的I帧及P帧，或P帧作为参照帧。
图6为说明GOP的构成的示意图，其中对照示出连续的多个帧F(k-5)～F(k+12)和对应于各帧的编码数据D(k-5)～F(k+12)。其中的k为任意整数。在图6中示出的是一个GOP是由B帧F(k-2)起到P帧F(k+9)的12个帧构成的构成例。比如，对P帧F(k+3)是以I帧F(k)作为参照帧实施帧间预测编码处理。另外，对P帧F(k+6)是以P帧F(k+3)作为参照帧实施帧间预测编码处理。另外，对B帧F(k+1)及B帧F(k+2)是以I帧F(k)及P帧F(k+3)作为参照帧实施帧间预测编码处理。
对于与由上述编码处理得出的各帧相对应的编码数据，对其实施一种从按照显示各帧图像的顺序的排列变更为按照各帧解码处理的顺序的排列的处理(排列变更处理)。其目的在于削减解码处理之际所使用的存储器容量。比如，在对与上述GOP相对应的编码数据实施上述排列变更处理的场合，由该变换处理得到的编码数据，如图6所示，I帧F(k)的编码数据D(k)位于与该GOP对应的编码数据的起始处，其后顺序排列的是B帧F(k-2)的编码数据D(k-2)，B帧F(k-1)的编码数据D(k-1)，P帧F(k+3)的编码数据D(k+3)。于是，与上述GOP对应的编码数据就以排列变更处理后的顺序记录于记录媒体上。
MPEG编码方式有以固定数据率对视频信号进行压缩编码的固定数据率编码方式和以与视频信号的各场景相应的可变数据率对该视频信号进行压缩编码的可变数据率编码方式。一般在视频信号中混杂存在压缩编码难度高的图像场景和压缩编码难度低的图像场景。编码难度高的场景有包含很多复杂构图的场景，包含很多复杂运动构图的场景，以及运动量大的场景等等。而编码难度低的场景有包含很多单纯构图的场景，运动少的场景等等。
可变数据率编码方式是一种特征在于可对编码难度高的场景分配大量信息量来降低编码失真，另一方面，可对编码难度低的场景分配的信息量进行削减。根据这种编码方式，可进行高效的比分配，可在降低平均编码数据率的同时保持图像整体高画质。在DVD等的存储媒体上记录数据的场合，通过间歇记录数据可以对以可变数据率编码方式压缩编码的数据进行处理。在DVD视频标准中，为了实现高画质的视频信号的记录，多半采用可变数据率编码方式。
下面利用图4对DVD视频标准的数据结构予以说明。图4为示出DVD视频标准的数据结构的示图。图4(a)示出记录于光盘上的数据结构，在DVD视频标准中，是由视频管理信息(VMG40a)和作为视频标题(VTS)的集合体的视频标题集组成的。此处，各视频标题以VTS(1)40a1、VTS(2)40a2、VTS(3)40a3、...表示。VMG40a是表示视频标题集的内容的表，记录有再生VTS所必需的控制信息。
图4(b)示出VTS(1)40a1的构成。VTS(2)40a1由视频标题集信息(VTSI40b1)和视频对象集(VOBS40b2)组成。VTSI40b1中记录再生此VTS所必需的控制信息。VOBS40b2是由视频、音频、子图像等数据构成的视频对象集(VOB)的集合体。
图4(c)示出VOBS40b2的构成。VOBS40b2由多个VOB组成。此处，VOBS40b2是由VOB(1)40c1、VOB(2)40c2、VOB(3)40c3、...、VOB(n)40cn这样的n个VOB构成。
另外，图4(d)示出VOB(1)40c1的构成。如图4(d)所示，VOB(1)40c1由多个视频对象单元(VOBU)构成。此处，VOB(1)40c1由VOBU(1)40d1、VOBU(2)40d2、VOBU(3)40d3、…、VOBU(m)40dm这样的m个VOBU构成。此外，在DVD视频标准中，VOB是由一个以上的单元构成，单元则是由一个以上的VOBU构成，下面为了简化说明起见，假设一个VOB是由一个单元构成，对单元的说明省略。
图4(e)示出VOBU(1)40d1的构成。VOBU(1)40d1由规定大小的“包”构成。在DVD视频标准中包的大小规定为2048字节。VOBU(1)40d1由导航包(NV_PCK40f)、视频包(V_PCK40g1、V_PCK40g2、...)、音频包(A_PCK40h1、A_PCK40h2、...)、子图像包构成。此外，在图4(e)中子图像包省略未记载。
在所有的VOBU的起始处配置导航包(NV_PCK)。在导航包(NV_PCK)中记录此VOBU的再生信息，以及关于搜索信息的管理信息。另外，在DVD视频标准中，VOBU规定0.4秒以上1秒以下的再生时间。但是，对位于VOB的最后的VOBU规定0.4秒以上1.2秒以下。此外，数据根据“The system part of the MPEG-2 standard(ISO/IEC 13818-1)”完成包化、小包化而进行记录。在下面的说明中，就将适应“The system partof the MPEG-2 standard(ISO/IEC 13818-1)”的方式称为MPEG系统编码方式。
图4(g)示出构成VOBU(1)40d1的包中的视频包40g1、40g2、...、40g4和GOP的流的对应关系。
一般VOBU可以由一个以上的GOP数据构成，此处说明的是VOBU(1)40d1是由对应于两个GOP的视频流构成的场合。具体讲，在上述VOBU(1)40d1中包含的视频流是由GOP(1)的编码数据40v1、GOP(2)的编码数据40v2、以及填充数据40v3构成的。此处，由于各VOBU是由2048字节的视频包及音频包构成的，VOBU的数据大小一定是2048字节的整数倍的大小。其中，由于对于一个GOP的视频流附加填充数据40v3，在VOBU中所包含的数据流的数据大小与2048字节的整数倍一致。
图4(h)示出构成VOBU(1)40d1的包中的音频包40h1～40h3和各音频帧的流的对应关系。在上述VOBU(1)40d1中包含的音频流是与通过将音频帧40k1～40k4的编码数据包化而得到的各音频包(A_PCK)40h1～40h3相对应的。此外，虽然在图4(h)中是假设音频帧40k1～40k4的数据大小为2048字节的整数倍，但数据大小不限于此。在DVD视频标准中，在一个VOB中音频帧必须结束，而在VOBU中不需要结束，音频帧的编码数据在VOBU的边界断开也没有关系。不过，关于VOB的最后的VOBU，为了使音频帧的终端与VOBU最后的音频包相一致必须对数据大小进行调整而插入填充数据。
图4(f)示出导航包(NV_PCK40f)的构成。NV_PCK40f是由记载包标题40f1、系统头标40f2、记载再生信息的PCI小包40f3以及记载数据搜索信息的DSI小包40f4组成。包标题40f1是由用于识别包的起始处的识别码(Pack_start_code)，示出输入到解码器的定时的时间信息(SystemClock Reference：SCR)以及压缩流的数据传送率(program_mux_rate)组成。
在系统头标40f2中存放包含于VOBU的音频流数、视频流数及解码时所必需的解码器缓冲存储器大小等。
在PCI小包40f3中存放VOBU的再生控制信息，作为VOBU的再生控制信息可举出的有VOBU的起始记录地址(NV_PCK_LBN)，VOBU的再生开始时刻信息(VOBU_S_PTM)，VOBU的再生结束时刻信息(VOBU_E_PTM)等的信息。
另外，在DSI小包40f4中，存放用于搜索VOBU的管理信息，作为管理信息可以举出的有包含于VOBU中的参照帧的地址(VOBU_1STREF_EA、VOBU_2NDREF_EA、VOBU_3RDREF_EA)、现VOBU所属于的VOB的再生开始时刻信息(VOB_S_PTM)及再生结束时刻信息(VOB_E_PTM)、以及从现VOBU看在时间上位于其前后的多个VOBU的地址信息(FWDI、BWDI)等的信息。作为FWDI、BWDI，记载有到位于现VOBU所属于的VOB内的前后两分钟为止的位置上的VOBU的开始包的地址。另外，FWDI用于高速前进再生时，BWDI用于高速后退再生时使用。
如上所述，在DVD视频标准中，可通过读出PCI小包的信息识别各VOBU的再生控制信息，可通过读出DSI小包的信息识别用于数据搜索的信息。因此，可以只通过读出数据流实现再生控制及高速搜索，无需将搜索信息存放于存储器等之中，可实现再生装置成本的降低。如上所述，DVD视频标准是一种即使是对便宜的再生装置而言也容易进行高速数据搜索的记录格式。
还有，在图4(b)中，虽然只对VTS(1)40a1的构成详细示出，但VTS(1)40a1以外的VTS(2)40a2、VTS(3)40a3的构成也都与VTS(1)40a1相同。另外，在图4(d)中，虽然只对VOB(1)40c1的构成详细示出，但VOB(1)40c1以外的VOB(2)40c2～VOB(n)40cn的构成也都与VOB(1)40c1相同。另外，在图4(e)中，虽然只对VOBU(1)40d1的构成详细示出，但VOBU(1)40d1以外的VOBU(2)40d2～VOBU(m)40dm的构成也都与VOBU(1)40d1相同。
发明内容
然而，上述的导航包是配置于VOBU的起始处，在包含于VOBU中的视频帧数(GOP结构)确定之前不能决定存放于PCI小包中的VOBU的再生结束时刻信息。另外，关于存放于DSI小包中的搜索信息，在最大为2分钟前的VOBU的记录地址确定之前不能决定之。此外，关于现VOBU所属于的VOB的再生结束时刻信息，在确定VOB之前不能决定之。因此，为了按照DVD视频标准实时记录数据，在现有的记录方法及记录装置中会存在以下各种问题。
下面详细介绍这些问题。在以DVD视频标准制作VTS的现有的记录装置(オ-サリングシステム)中，预先就做成记录VTS的视频数据及音频数据的压缩流，在决定包含在VTS中的VOBU的构成之后，以另一工序解析压缩流。通过解析此压缩流，可检出各VOBU的再生结束时刻信息、VOB的再生结束时刻信息以及位于现VOBU前后的VOBU的记录地址而生成导航包数据。
因此，为了记录插入了导航包的数据的压缩流，需要用于压缩编码VTS全部音频视频信号的处理时间，用于解析所得到的压缩流的处理时间，用于生成导航包的处理时间以及用于在压缩流中插入导航包的处理时间。但是，在接收电视播放等的记录再生的大众使用的记录装置中就必需实时进行上述各种处理，因此上述的处理时间就成了问题。
另外，在与上述オ-サリング系统具有同样的构成装置中，存在着需要用于在进行压缩流之前存储一个VTS大小的压缩流的存储器或别的记录媒体，以及与其相关联产生的成本提高的问题。对以上的问题，可考虑将所有的VOBU的数据大小固定于规定值的策略。根据此策略，可以将位于作为VOBU的搜索信息的对象VOBU的前后的VOBU的记录地址作为规定的固定大小的整数倍进行计算。然而，为了将VOBU的数据大小固定，必须采用固定数据率编码方式，在该场合，一直存在易于引起画质较之可变数据率编码方式劣化的问题。
另外，对于包含在DSI小包中的VOB的再生结束时刻，在VOB确定之前不能决定之。对于这一问题，存在着，比如，将VOB的结束时刻作为预先规定的时间进行记录的策略，即在记录VTS之际周期地分割VOB的策略。但是，这一策略中存在着在记录中途即使是用户发出停止记录的通知，在到达预先决定的VOB的结束时刻之前不能停止记录的课题。另外，在周期地分割VOB进行VTS记录的场合，由于在DVD视频标准中限制了VOB的最大数，也必须考虑此最大VOB数。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种可以以容易进行高速数据搜索的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号的记录方法及记录装置。
另外，本发明的目的是提供一种可以将高画质的视频信号以可变数据率编码方式进行压缩编码，以容易进行高速数据搜索的记录格式实时地在记录媒体上进行记录的记录方法及记录装置。
另外，本发明的目的是提供一种具备可以针对用户的记录停止通知瞬时停止记录的用户接口，以容易进行高速数据搜索的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号的记录方法及记录装置。
另外，本发明的目的是提供一种以适合DVD视频标准的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号的记录方法及记录装置。
本发明的第1方面涉及的记录装置的特征在于，用于把将音频视频信号压缩编码后得到的压缩流记录于记录媒体上，备有将上述音频视频信号进行压缩编码并将压缩流输出的编码装置，将上述压缩流进行存储的记录缓冲存储器，将上述记录缓冲存储器中存储的压缩流记录于记录媒体上的记录装置，以及控制上述各装置的系统控制装置，上述编码装置，将规定时间范围内的音频视频信号的压缩流分割而构成多个子单元，由该子单元群构成主单元并输出压缩流，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，上述系统控制装置从上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，而上述记录装置，在上述子单元的管理信息被插入到上述主单元后，从上述记录缓冲存储器将压缩流顺序读出并记录于上述记录媒体上。
本发明的第2方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，上述编码装置利用可变数据率控制压缩方法对上述音频视频信号进行压缩编码。
本发明的第3方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，将构成上述压缩流的主单元的最大个数规定为规定值N。
本发明的第4方面涉及的记录装置的特征在于，在第3方面的所述的记录装置中，当构成上述压缩流的主单元的个数达到上述规定值N时就停止记录上述压缩流。
本发明的第5方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，上述系统控制装置构成由多个上述主单元群组成的主单元集，将包含在上述主单元集中的上述主单元的最大值规定为规定值n，当构成上述压缩流的上述主单元的个数达到上述规定值n时，由上述规定值n的个数组成的主单元群构成主单元集，接着，开始下一个主单元集的构成。
本发明的第6方面涉及的记录装置的特征在于，在第3方面的所述的记录装置中，上述记录缓冲存储器的存储器容量是由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定的。
本发明的第7方面涉及的记录装置的特征在于，在第3方面的所述的记录装置中，上述记录缓冲存储器的存储器容量是由记录的数据大小及上述规定值N规定的。
本发明的第8方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，上述编码装置，在上述子单元群的总数据大小超过规定值M时，将上述子单元群作为主单元构成。
本发明的第9方面涉及的记录装置的特征在于，在第8方面的所述的记录装置中，上述规定值M是由上述记录缓冲存储器的存储器容量规定的。
本发明的第10方面涉及的记录装置的特征在于，在第8方面的所述的记录装置中，构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，上述规定值M是由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定的。
本发明的第11方面涉及的记录装置的特征在于，在第8方面的所述的记录装置中，构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，上述规定值M是由数据大小及上述规定值N规定的。
本发明的第12方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，上述编码装置将关于上述子单元的数据大小的信息、关于上述主单元内的上述子单元的位置的信息以及关于上述子单元的再生时间的信息之中的至少一种信息检出作为上述子单元的属性信息。
本发明的第13方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中，上述系统控制装置，将上述子单元的管理信息插入到上述主单元中使其配置于各子单元的起始部分。
本发明的第14方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中备有发出记录停止命令或记录开始命令的装置，上述系统控制装置，在有记录停止命令发出时，将编码停止命令通知上述编码装置，上述编码装置，在接收到上述编码停止命令时，将在接收到该命令的时刻构成的子单元作为最终的子单元而结束主单元的构成。
本发明的第15方面涉及的记录装置的特征在于，在第1方面的所述的记录装置中备有判别上述记录媒体的种类的判别装置，上述系统控制装置，根据上述判定装置的判定结果选择或是将上述子单元的管理信息插入到上述主单元的规定位置，或是将上述子单元的管理信息记录于上述记录媒体的子单元的管理区，从而对上述记录装置进行控制。
本发明的第16涉及的记录方法用于把将音频视频信号压缩编码后而得到的压缩流记录于记录媒体上，包含将上述音频视频信号进行压缩编码而生成压缩流的编码步骤，将上述压缩流存储的存储步骤，将在上述存储步骤中存储的压缩流记录于记录媒体上的记录步骤，以及控制上述各步骤的系统控制步骤，在上述编码步骤中，将规定时间范围内的音频视频信号的压缩流分割而构成多个子单元，从该子单元群构成主单元而输出压缩流，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，在上述系统控制步骤中从上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，而上述记录步骤中，将插入上述子单元的管理信息的压缩流顺序记录于上述记录媒体上。
如上所述，本发明的第1方面涉及的记录装置，因为在把将音频视频信号压缩编码后而得到的压缩流记录于记录媒体上的记录装置中备有将上述音频视频信号进行压缩编码并将压缩流输出的编码装置，将上述压缩流进行存储的记录缓冲存储器，将上述记录缓冲存储器中存储的压缩流记录于记录媒体上的记录装置，以及控制上述各装置的系统控制装置，上述编码装置，将规定时间范围内的音频视频信号的压缩流分割而构成多个子单元，由该子单元群构成主单元而输出压缩流，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，上述系统控制装置由上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，而上述记录装置，在上述子单元的管理信息被插入到上述主单元后，从上述记录缓冲存储器将压缩流顺序读出并记录于上述记录媒体上。因而可以将包含各子单元的搜索信息及再生控制信息的导航包实时地插入到压缩流中并记录于记录媒体上。因此，可以以作为容易进行高速数据搜索的记录格式的适合DVD视频标准的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号。
根据本发明的第2方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为上述压缩编码装置是利用可变数据率控制压缩方法对上述音频视频信号进行压缩编码，所以可以在容量受限制的记录媒体上记录高画质的视频信号及高音质的音频信号。
根据本发明的第3方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为把上述压缩流的主单元的最大个数规定为规定值N，所以可限制主单元的管理表的上限，并且可以使管理表用的存储器容量及主单元的管理变得容易。
根据本发明的第4方面涉及的记录装置，在第3方面所述的记录装置中，因为在上述压缩流的主单元的个数达到上述规定值N时就停止记录上述压缩流，所以可限制所记录的主单元的最大值为N，可限制主单元的管理表的上限，并且可以使管理表用的存储器容量及主单元的管理变得容易。
根据本发明的第5方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为上述系统控制装置构成由多个上述主单元群组成的主单元集，将包含在上述主单元集中的上述主单元的最大值规定为规定值n，当构成上述压缩流的上述主单元的个数达到上述规定规定n时，由上述规定值n的个数的主单元组成的主单元群构成主单元集，接着，开始下一个主单元集的构成。所以可限制主单元的最大值为N，可限制主单元的管理表的上限，并且可以使管理表用的存储器容量及主单元的管理变得容易。
根据本发明的第6方面涉及的记录装置，在第3方面所述的记录装置中，因为上述记录缓冲存储器的存储器容量是由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定的，所以可以有效地使用记录媒体的记录容量。此外，可将记录缓冲存储器的存储器容量限制为最小限，可达到削减记录装置的成本的目的。
根据本发明的第7方面涉及的记录装置，在第3方面所述的记录装置中，因为上述记录缓冲存储器的存储器容量是由记录的数据大小及上述规定值N规定的，所以可以可靠地记录记录数据。此外，可将记录缓冲存储器的存储器容量限制为最小限，可达到削减记录装置的成本的目的。
根据本发明的第8方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为上述编码装置，在上述子单元群的总数据大小超过规定值M时，将上述子单元群作为主单元构成，从而可使主单元的数据大小大致与上述规定值M一致，可根据上述规定值M适当地决定记录缓冲存储器的存储器容量。
根据本发明的第9方面涉及的记录装置，在第8方面所述的记录装置中，因为上述规定值M是由上述记录缓冲存储器的存储器容量规定的，如果根据在记录缓冲存储器中至少存储一个主单元来决定规定值M，就可正在记录缓冲存储器中插入各子单元的导航数据，可以以容易进行高速数据搜索的记录格式在记录媒体上记录音频视频信号。
根据本发明的第10方面涉及的记录装置，在第8方面所述的记录装置中，因为将构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，上述规定值M是由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定的，所以可以为了有效地使用记录媒体的记录容量而决定上述规定值M。此外，可将利用规定值M决定的记录缓冲存储器的存储器容量限制为最小限，从而达到削减记录装置的成本的目的。
根据本发明的第11方面涉及的记录装置，在第8方面所述的记录装置中，因为将构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，上述规定值M是由数据大小及上述规定值N规定的，所以可以决定能够记录规定的数据大小的记录数据的上述规定值M，从而可将利用规定值M决定的记录缓冲存储器的存储器容量限制为最小限，并达到削减记录装置的成本的目的。
根据本发明的第12方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为上述编码装置是将在有关上述子单元的数据大小的信息、有关上述主单元内的上述子单元的位置的信息以及有关上述子单元的再生时间的信息之中的至少一种信息检出作为上述子单元的属性信息，因此在系统控制装置中，可生成作为子单元的管理信息的搜索信息及再生控制信息。
根据本发明的第13方面涉及的记录装置，在第1方面所述的记录装置中，因为上述系统控制装置，是将上述子单元的管理信息插入到上述主单元中使其配置于各子单元的起始部分，所以可在读出子单元数据的同时读出作为子单元管理信息的导航数据，可以以容易了解搜索信息及再生控制信息的记录格式记录压缩流。
根据本发明的第14方面涉及的记录装置，因为在第1方面所述的记录装置中备有发出记录停止命令或记录开始命令的装置，上述系统控制装置，在有记录停止命令发出时，将编码停止命令通知给上述编码装置，上述编码装置，在接收到上述编码停止命令时，将把在接收到该命令的时刻构成的子单元作为最终的子单元而结束主单元的构成，所以可在任意的定时停止压缩流的记录。
根据本发明的第15方面涉及的记录装置，因为在第1方面所述的记录装置中备有判别上述记录媒体的种类的判别装置，上述系统控制装置，根据上述判定装置的判定结果选择或是将上述子单元的管理信息插入到上述主单元的规定位置，或是将上述子单元的管理信息记录于上述记录媒体的子单元的管理区从而对上述记录装置进行控制，所以可以用对应于记录媒体的种类的记录格式记录音频视频信号。
根据本发明的第16方面涉及的记录方法，因为在将音频视频信号经过压缩编码而得出的压缩流记录于记录媒体上的记录方法中包含将上述音频视频信号进行压缩编码而生成压缩流的编码步骤，将上述压缩流存储的存储步骤，将在上述存储步骤中存储的压缩流记录于记录媒体上的记录步骤，以及控制上述各步骤的系统控制步骤，在上述编码步骤中，将规定时间范围内的音频视频信号的压缩流分割而构成多个子单元，由该子单元群构成主单元并输出压缩流，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，在上述系统控制步骤中从上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，而上述记录步骤中，将插入上述子单元的管理信息的压缩流顺序记录于上述记录媒体上，所以可以将包含各子单元的搜索信息及再生控制信息的导航包实时地插入到压缩流中而记录于记录媒体上。因此，可以以作为容易进行高速数据搜索的记录格式的适合DVD视频标准的记录格式实时地在记录媒体上记录音频视频信号。
附图说明
图1为示出本发明的实施例1的记录装置的构成的框图。
图2为示出本发明的实施例1的记录装置的音频视频编码器101的构成的框图。
图3为示出本发明的实施例1的记录装置的系统控制器105的导航包的插入处理的动作的说明图。
图4中：
(a)为在记录记录媒体上记录音频视频流之际光盘上的数据结构图。
(b)为视频标题的数据结构图。
(c)为视频对象集的数据结构图。
(d)为视频对象的数据结构图。
(e)为视频对象单元的数据结构图。
(f)为导航包的数据结构图。
(g)为示出构成视频对象的视频包的示图。
(h)为示出构成视频对象的音频包的示图。
图5为用来说明本发明达实施例1的记录装置的视频编码器202的动作的模式图，为其中示出构成一个GOP的多个帧，通知停止命令的定时以及视频编码器202停止编码的定时的示图。
图6为用来说明本发明达实施例1的记录装置的视频编码器202的动作的模式图，为其中示出构成一个GOP的多个帧的示图。
具体实施方式
实施例1
图1为用来说明本发明的实施例1的记录装置的框图。本实施例1的记录装置备有音频视频编码器101，记录缓冲存储器102，记录处理器103，记录头104，系统总线107，用户接口部108，再生头109，判定器110，控制各构成部分的系统控制器105，将输入的音频视频信号记录于记录媒体106上。判定器110根据再生头109读出的信息判别记录媒体106的种类。本发明的实施例说明了在判定器110判定记录媒体106是适合DVD视频标准的记录媒体时的记录装置的动作。另外，判定器110，根据再生头109从记录媒体106的内周部分读出的用来判别记录媒体的种类的信息，判别记录媒体的种类。另外，判定器110，也可利用再生头109在激光照射记录媒体106之际得到的反射光的光量(反射率)判别记录媒体的种类。这种判别记录媒体的方法的原理是基于由于记录媒体106种类不同其物理特性也会有差异。
音频视频编码器101对输入的音频视频信号进行编码处理。通过此编码处理生成并输出具有符合DVD视频标准的子单元结构及主单元结构的压缩流。音频视频编码器101将压缩流分割为多个子单元并由该子单元群构成主单元。
此外，在本实施例1中，以上述子单元对应于VOBU，上述主单元对应于VOB，由上述主单元群组成的主单元集对应于VTS进行说明。就是说，音频视频编码器101分割压缩流构成多个VOBU，由该VOBU群构成VOB。此外，关于VOB的构成，在构成该VOB的VOBU群的总数据大小超过规定的阈值M时就结束一个VOB的构成，接着开始由VOBU构成新的VOB。就是说，使VOB的数据大小大致等于阈值M。使阈值M小于记录缓冲存储器102的存储器容量B。这是因为必须在记录缓冲存储器102中存储至少一个VOB的数据。阈值M是由系统控制器105规定的数值，由系统控制器105通知音频视频编码器101。关于阈值M的求法见后述。
另外，音频视频编码器101提取各VOBU的属性信息并通知系统控制器105。系统控制器105存储VOBU属性信息。另外，音频视频编码器101向系统控制器105通知最终VOBU。这是因为系统控制器105必须指定VOB的最终VOBU。
记录缓冲存储器102备有规定存储器容量的存储器，用于存储压缩流。系统控制器105，在记录缓冲存储器102中存储了一个VOB时，就根据作为存储的VOB的构成要素的各VOBU的属性信息生成作为导航数据的PCI数据、DSI数据从而构成导航包。系统控制器105通过接收来自音频视频编码器101的VOB的最终VOBU通知了解到在记录缓冲存储器102中存储了一个VOB。于是，通过控制，在存储于记录缓冲存储器102中的各VOBU的起始部分插入导航包之后，将插入了导航包的压缩流顺序输入到记录处理器103。
记录处理器103对插入了导航包的压缩流进行纠错码的附加处理及记录调制处理并输出记录信号。记录头104将记录信号记录于记录媒体106上。用户接口部108是用户用来发送录像开始命令及录象停止命令的机构。系统控制器105是执行包含上述动作的各构成机构的控制的装置，通过系统总线107与各构成机构进行通信。
下面对音频视频编码器101输出的VOBU属性信息予以说明。VOBU属性信息是生成导航数据所必需的信息。但在导航包中包含作为DVD视频标准的一个记录形态的多角度再生所必需的信息，菜单画面中的按钮加亮信息，以及关于子图像的信息等等。在本实施例1中只对用于连续的一串VTS的记录再生的信息予以说明。此外，关于角度信息，加亮信息，以及子图像信息等，由于最好是记录DVD视频标准规定的默认值，因此省略其说明。
音频视频编码器101检出的VOBU的属性信息的一个例子示于下面。
(1)nv_pck_scr：导航包的系统时钟基准信息。在多路化视频及音频的各编码数据构成VOBU之际，通过读出位于VOBU起始处的包的系统时钟基准信息而求得。
(2)vobu_ea：VOBU包数。可通过计数包含于VOBU中的包数而求得。
(3)vobu_s_ptm：VOBU的再生起始视频帧的再生开始时刻信息。VOBU起始处的GOP构成相当于，比如，在如图6所示出的构成的场合，GOP起始处的B帧F(k-2)。
(4)vobu_frame：VOBU帧数。可通过计数包含于VOBU中的包数而求得。
(5)vobu_1stref_ea：从VOBU起始处开始到包含此VOBU的起始参照帧的终端的包为止的包数。起始参照帧相当于，比如，在VOBU起始处的GOP构成中，在如图6所示出的构成的场合，GOP起始处的I帧F(k)。
(6)vobu_2ndref_ea：从VOBU起始处开始到包含此VOBU第二个出现的参照帧的终端的包为止的包数。第二个参照帧相当于，比如，在VOBU起始处的GOP构成中，在如图6所示出的构成的场合，作为GOP最初出现的P帧的P帧F(k+3)。
(7)vobu_3rdref_ea：从VOBU起始处开始到包含此VOBU第三个出现的参照帧的终端的包为止的包数。第三个参照帧相当于，比如，在VOBU起始处的GOP构成中，在如图6所示出的构成的场合，作为GOP第二个出现的P帧的P帧F(k+6)。
(8)a_synca：与现VOBU的再生起始视频帧同步再生的音频包位置信息。再生起始视频帧相当于，比如，在VOBU起始处的GOP构成中，在如图6所示出的构成的场合，作为GOP起始处的B帧的B帧F(k-2)。
在记录再生一串VTS的场合，系统控制器105生成的导航数据的参数的一例示于下面。这些参数可利用上述的VOBU属性信息生成。
(1)NV_PCK_SCR：导航包的系统时钟基准信息。与VOBU属性信息nv_pck_scr相同。
(2)NV_PCK_LBN：以VOB起始处为基准的VOBU起始信息。可通过将过去的VOBU属性信息的VOBU包数(vobu_ea)从VOB的起始处开始累计相加而求得。
(3)VOBU_S_PTM：VOBU的视频再生开始时刻信息。与VOBU属性信息的vobu_s_ptm相同。
(4)VOBU_E_PTM：VOBU的视频再生结束时刻信息。可通过将VOBU属性信息的vobu_s_ptm与将VOBU帧数(vobu_frame)换算为时刻信息的值相加而求得。
(5)VOBU_EA：VOBU大小(包数)。与VOBU属性信息的vobu_ea相同。
(6)VOBU_1STREF_EA：与VOBU属性信息的vobu_1stref_ea相同。
(7)VOBU_2NDREF_EA：与VOBU属性信息的vobu_2ndref_ea相同。
(8)VOBU_3RDREF_EA：与VOBU属性信息的vobu_3rdref_ea相同。
(9)VOB_V_S_PTM：现VOBU所属的VOB的视频再生开始时刻信息。与VOB起始处VOBU的vobu_s_ptm相同。
(10)VOB_V_E_PTM：现VOBU所属的VOB的视频再生结束时刻信息。与VOB最终VOBU的vobu_e_ptm相同。
(11)FWDI：向前搜索信息。是位于现VOBU所属的VOB内的最大2分钟后的位置的各VOBU的位置信息。可由属于VOB的全部VOBU的NV_PCK_LBN求得。
(12)BWDI：向后搜索信息。是位于现VOBU所属的VOB内的最大2分钟前的位置的各VOBU的位置信息。可由属于VOB的全部VOBU的NV_PCK_LBN求得。
(13)A_SYNCA：与VOBU属性信息的a_synca相同。
(14)VOBU_VOB_IDN：从VTS起始处开始的VOB的系列号。可通过对从记录开始起音频视频编码器101生成的VOB数计数而求得。
此外，上述导航数据的参数中的NV_PCK_SCR、NV_PCK_LBN、VOBU_S_PTM、VOB_S_PTM、BWDI可在音频视频编码器101构成VOBU的时刻求得。这是因为音频视频编码器101可通过存储的过去的VOBU的包数、再生时刻信息而求得这些参数。另外，VOBU_VOB_IDN也可由音频视频编码器101求得。这可通过对从记录开始起音频视频编码器101构成的VOB数进行计数而求得。
另外，关于VOBU_E_PTM、VOBU_EA、VOBU_1STREF_EA、VOBU_2NDREF_EA、VOBU_3RDREF_EA，在音频视频编码器101中备有存储一个VOBU的数据的存储器，可通过将压缩流的输出延迟一个VOBU由音频视频编码器101生成它们。这是因为这些导航数据可由解析1VOBU的数据而生成之故。
但是，VOB_E_PTM、FWDI在确定VOB之前不能求得。这是因为，为了求得VOB_E_PTM、FWDI，用来指定VOBU在VOB内的位置的信息，以及用来求得VOB的再生结束时刻信息的信息至少作为VOBU属性信息是必需的。所以，关于VOB_E_PTM、FWDI，在将VOB存储于记录缓冲存储器102中时可由系统控制器105求出它们。此外，在本实施例1的记录装置中，作为用来指定VOBU在VOB内的位置的信息，是使用VOBU的包数作为VOBU属性信息，并且，作为用来求得VOB的再生结束时刻信息的信息，是使用VOBU的再生开始时刻信息和VOBU的帧数作为VOBU属性信息。
如上所述，在音频视频编码器101获得导航数据一部分的场合，也可在VOBU的起始处插入临时的导航包。在此场合，音频视频编码器101生成的导航数据的一部分写入临时导航包。于是，系统控制器105生成音频视频编码器101生成的导航数据以外的导航数据，在VOB数据存储于记录缓冲存储器102时构成完全的导航包。这样一来就可以削减系统控制器105的处理量。
下面利用图2详细说明音频视频编码器101。图2为示出音频视频编码器101的构成的框图。图2示出的音频视频编码器101备有控制各构成机构及和外部机构的通信的编码器控制部201、视频编码器202、音频编码器203、系统编码器204、VOBU构成部205、VOBU信息提取部206、VOB大小检出部207及VOB构成部208，输出具有DVD视频标准的VOB结构的压缩流。
视频编码器202对输入的视频信号进行压缩编码处理输出视频流。此处只对利用MPEG编码方式对视频信号进行压缩编码处理的场合予以说明。另外，图6为用来说明利用MPEG编码方式压缩编码的视频信号的GOP结构及各帧的编码类型的例子的示图。音频编码器203对输入的音频信号进行编码处理输出音频流。音频编码器203也可利用杜比AC3编码方式，MPEG声音编码方式等方式对音频信号进行压缩编码处理输出编码数据，也可利用线性PCM等非压缩编码方式对音频信号进行编码处理输出编码数据。
系统编码器204对视频流及音频流进行多路化处理。此处，系统编码器204，以适合于MPEG系统编码方式的方式对视频流及音频流小包化，经包化生成视频包及音频包，再将视频包、音频包以适合于MPEG系统编码方式的方式多路化。此外，系统编码器204，对视频流及音频流通过填充处理进行包化以使VOBU的数据大小为2048字节的整数倍。
然后VOBU构成部205将多路化的流分割为VOBU。作为各VOBU构成要素的视频包和GOP的关系，如图4(g)所示，VOBU是由一个以上的GOP的视频数据构成的。另外，构成的VOBU应使包含在VOBU中的视频数据的再生时间在0.4秒以上在1秒以下。
另外，将视频的GOP数据按基准进行VOBU分割后的多路化流中包含的音频包同音频流的编码数据之间的关系与图4(h)所示的例子相同。
VOBU信息提取部206检出VOBU构成部205构成的各VOBU的属性信息。检出的VOBU属性信息被通过编码器控制部201、系统总线107通知给系统控制器105。关于VOBU属性信息与前述相同。
另外，在VOBU构成部205中，也可生成临时的导航包，在系统编码器204中插入临时的导航包。这是因为导航包的PCI数据及DSI数据在VOB的构成确定之前不能被求出，预先确定的固定的导航数据容易由音频视频编码器101生成之故。另外，如上所述，也可以存储过去的VOBU属性信息，利用所存储的VOBU属性信息生成可求得的导航数据并插入到临时的导航包中。
VOB大小检出部207将构成VOB的VOBU群的数据大小累计相加而检出VOB的数据大小。VOB构成部208用VOBU群构成VOB。于是，VOB构成部208，如果检出正在构成的VOB的数据大小超过规定的阈值M时，就决定为VOB的最终VOBU并结束VOB的构造。之后，由最终VOB以后的VOBU构成新的VOB。此外，如最终VOBU输出到记录缓冲存储器102而终止时，就向系统控制器105发出最终VOBU通知。向系统控制器105通知最终VOBU是由编码器控制部201通过系统总线107执行的。
另外，最好是以VOB构成部208正在构成的VOB的数据大小超过规定的阈值M时点的VOBU为最终VOBU，由于检出超过了阈值M，在决定最终VOBU之前多少有一些延迟也没有关系。关于这一延迟，与记录缓冲存储器102的存储器容量有关。关于记录缓冲存储器102的存储器容量的决定方法见下述。
下面利用图3对实施例1的记录装置的系统控制器105予以详细说明。图3为示出系统控制器105的构成例的框图。利用图3，对系统控制器105的导航包的插入处理的动作进行说明。如图3所示，系统控制器105备有记录缓冲存储器数据读出部301、VOBU控制部302、导航数据生成部303及导航包写入部304。
VOBU控制部302存储由音频视频编码器101通知的VOBU属性信息。至少存储相当于一个VOB大小的VOBU属性信息。VOB的最终VOBU也可以通过音频视频编码器101通知的最终VOB通知等知。导航数据生成部303，如接收到最终VOBU的通知，就由属于VOB的VOBU属性信息生成导航数据。利用VOBU属性信息生成导航数据的方法与前述相同。比如，由VOBU属性信息的VOBU大小(vobu_ea)求得VOBU_EA、NV_PCK_LBN。
记录缓冲存储器数据读出部301根据包含于VOBU属性信息中的各VOBU的包数求得记录缓冲存储器102中的VOBU起始包的地址。因为各包的数据大小是2048字节，如以记录开始时的地址为偏移地址，就可以求得VOBU的起始包的地址。
导航包写入部304由导航数据构成导航包，在记录缓冲存储器102内的VOBU起始包的地址位置插入构成的导航包。另外，在音频视频编码器101插入临时导航包的场合，也可只将由导航数据生成部303生成的导航包写入到临时导航包的规定位置。
另外，在DVD视频标准中，如图4(a)所示，各VTS的管理信息等等也必须记录VMG40a。此VMG40a，利用音频视频编码器101通知的VOBU属性信息等，由系统控制器105生成并记录于记录媒体106上的规定位置。
如上所述，根据本发明的实施例1，虽然发生依赖于记录缓冲存储器102的存储器容量的延迟，但可以在记录媒体上实时记录插入了导航包的压缩流。所以，就可以在记录媒体上以容易进行高速搜索的记录格式的适合于DVD视频标准的记录格式的数据进行实时记录。
另外，在本发明的记录装置中，音频视频编码器101也可以利用可变数据率压缩编码方式对视频信号压缩编码。在可变数据率压缩编码方式中，各VOBU的大小(包数)可根据输入信号而改变，在本发明的记录装置中，由于音频视频编码器101将各VOBU的包数通知给系统控制器105，即使是在利用可变数据率压缩编码方式对视频信号进行压缩编码的场合，系统控制器105也可能生成导航包。可变数据率压缩编码方式，由于是按照输入的视频信号的编码的难易程度决定的比特率进行压缩编码处理，即使是将平均数据率压低，也可以获得高画质的图像。因此，就可能在有限的记录容量的记录媒体上记录高画质的视频信号。
另外，同样也可以利用可变数据率压缩编码方式对音频信号压缩编码，在此场合，可记录高音质的音频信号。在以可变数据率压缩编码方式对音频信号进行编码的场合，音频视频编码器101检出输入信号的规定期间的编码难度，根据难度分配决定比特量，并按照求得的分配比特量对输入的音频信号进行编码处理。
另外，在本发明的记录装置中，也可由系统控制器105规定构成一个VTS的VOB数的最大值为规定值N，可将该规定值N通知音频视频编码器101。这样一来，通过限制最大VOB数决定VOB的管理表的上限，就可以限制VOB管理表用的存储器容量，并且可以使VOB的管理变得容易。
在DVD视频标准中，一个VTS的单元数最大限制为255。因为VOB至少由一个单元组成，结果VOB的最大值限制为255。所以，在DVD标准中，可以令规定值N＝255，也可以在VOB的个数达到最大数N的时刻时停止一个VTS的记录。如果这样，就可不超过最大VOB数进行记录。另外，在DVD视频标准中，因为VOB的最大个数是由标准定为255，也可由音频视频编码器101将规定值N定为255。
为了在VOB的个数达到最大数N时停止记录，必须对VOB的个数进行监视。这一对VOB的监视是由系统控制器105对最终VOB通知进行计数而实行。系统控制器105，在VOB数达到最大值时向各构成装置发送停止记录命令的通知，据此，记录装置停止VTS的记录。另外，在由音频视频编码器101确定规定值N的场合，可由音频视频编码器101对VOB的个数进行监视。
另外，一个VTS的记录也可以在VOB的个数达到最大数时结束，其后，接着继续进行后续的VTS的记录。就是说，也可以将VTS进行分割记录。如果这样，记录可以不中断，并且就可不超过VOB最大值进行VTS记录。另外，VTS的分割由系统控制器105进行。
另外，在本发明的记录装置中，记录缓冲存储器102的存储器容量B也可以由记录媒体106的记录容量及在VTS中包含的VOB的最大数规定值N规定。比如，设记录缓冲存储器102的存储器容量为b，由于在记录缓冲存储器102中至少想要存储一个VOB，VOB的最大数据大小为b。
因此，一个VTS的最大数据大小V，在设VTS的VOB数最大值为N时，
           V＝N×b......(1)其中，如设记录媒体106的记录容量为C，则在
           C＞V......(2)的场合，由于在记录媒体上记录的一个VTS的数据大小未达到记录媒体的记录容量，记录媒体106的一部分记录容量未被利用，记录容量不能得到有效的利用。因此，难于记录高画质高音质的音频视频数据。
另一方面，如记录缓冲存储器102的存储器容量十分大，记录媒体106的记录容量可能有效地使用，但会出现记录装置的成本增加的问题。这样，记录缓冲存储器102的存储器容量B可利用记录媒体106的记录容量C和VOB最大数N按下式计算：
          存储器容量B＝C/N......(3)
如此计算得出的记录缓冲存储器102的存储器容量，是全部使用记录容量来存储一个VTS所需要的最小限的存储器容量。通过以这种方式决定存储器容量，可以在不浪费记录媒体的记录容量的条件下记录高画质高音质的音频视频数据。此外，通过将记录缓冲存储器102的存储器容量的保持为最小限就可以削减记录装置的成本。
另外，以式(3)求出的存储器容量是最低限度必需量，也可以对其设定裕量m而决定记录缓冲存储器102的存储器容量。就是说存储器容量B：
          B＝C/N+m......(4)裕量m是考虑了VOB的数据大小的偏差而求出的。这是因为在记录缓冲存储器102中必须存储一个VOB之故。
VOB，如前所述，在VOB大小超过规定的阈值M的时点时，可决定为VOB的终端。VOB的大小，由于以VOBU为单位检出，会出现偏差。其最大偏差由一个VOBU可取得的最大数据大小决定。比如，设记录数据率的最高数据率为Rt，VOBU的最大时间为T，则最大VOBU大小为(Rt×T)，最大偏差为(Rt×T)。另外，在DVD视频标准中，Rt＝10.08Mbps，T＝1.0秒。
此外，有时在检出VOB大小超过阈值M之后直到决定出最终VOBU时会出现延迟时间。在延迟时间内发生的数据量也是发生VOB大小的偏差的要因。设此延迟时间为d，发生的最大数据大小，利用最大记录数据率Rt，可作为(Rt×d)求出。
因此，可求出裕量m为
             m＝Rt×(T+d).....(5)
从以上所述，记录缓冲存储器102的存储器容量B可定为
             B＝C/N+Rt×(T+d)......(6)另外，如此求得的记录缓冲存储器102的存储器容量是规定的最小值，比其大也可以。
另外，在本发明的记录装置中，在记录缓冲存储器102中存储的VOB中插入导航包之后开始向记录媒体106记录VTS，进行记录处理的期间也可以连续地由音频视频编码器101将压缩流输出到记录缓冲存储器102。因此，需要一边存储新构成的VOB，一边存储记录处理中的VOB，必须保持相当于可存储记录处理所需要的时间程度的VOB数据的存储器容量的裕量。
另外，还必须考虑导航包的插入处理时间，也可以考虑将此导航包的插入处理时间作为记录处理时间的一部分。
另外，在本发明的记录装置中，记录缓冲存储器102的存储器容量也可以由VTS的记录数据大小决定。VTS的记录数据大小可由记录数据率及记录时间求得。如前所述，比如，设记录缓冲存储器102的存储器容量为b，VTS的VOB数为最大值N，则可记录的一个VTS的最大数据大小V，如式(1)所示，V＝N×b。此处，在要记录的记录数据大小比可记录的最大数据大小V大的场合是不能记录的。
另一方面，如加大记录缓冲存储器102的存储器容量到很大，则可记录的最大数据大小V变大，但又将产生记录装置的成本增加的问题。此处可利用记录数据大小D和VOB最大数N按下面的式子计算记录缓冲存储器102的存储器容量B：
         B＝D/N......(7)
如此计算的记录缓冲存储器102的存储器容量是记录记录数据尺寸大小为D所必需的最小限的存储器容量。因此，可决定存储器容量的最小限，从而使记录装置的成本削减。另外，以式(7)求出的存储器容量是最低限必需量，也可以对此设定裕量m来决定记录缓冲存储器102的存储器容量。就是说，存储器容量B也可以定为：
              B＝D/N+m......(8)裕量m也可用与前述方法相同的方法求得。
另外，在本发明的记录装置中，系统控制器105规定的用于VOB分割的阈值M也可以利用VTS的最大VOB数和记录媒体106的记录容量决定之。生成的VOB大小大致等于阈值M。因此，如一个VTS的最大VOB数为N，则VTS的最大数据大小为(M×N)。由此，如设记录媒体106的记录容量为C，则阈值M为
          M＝C/N......(9)如此计算的阈值M是使用全部记录容量来记录一个VTS的必要最小值。如阈值M小于C/N，由于一个VTS的最大数据大小小于记录媒体106的记录容量，记录容量出现富裕，记录媒体106不能有效地使用。另一方面，如阈值M远大于C/N，则记录媒体106可得到有效的使用，但由于VOB的大小很大，记录缓冲存储器102的存储器容量必需很大，记录装置的成本会提高。因此，按照M＝C/N求得阈值M的效率最佳。
另外，阈值M也可以由VTS的记录数据大小决定。VTS的记录数据大小可由记录数据率及记录时间求出。如设一个VTS的最大VOB数为N，记录数据大小为D，则阈值M
           M＝D/N  ......(10)如此计算的阈值M是用来记录数据大小D的记录数据的必需最小值。如使阈值M小于D/N，则因为可能记录的数据大小小于记录数据大小D而不能记录。另一方面，如阈值M远大于D/N，则可能记录的数据大小可变大，由于VOB大小很大，记录缓冲存储器102的存储器容量必需加大，而记录装置的成本提高。因此，按照M＝D/N求得阈值M的效率最佳。
另外，阈值M也可以由记录缓冲存储器102的存储器容量规定。由于在记录缓冲存储器102中至少要存储一个VOB，确定的记录缓冲存储器102的存储器应该不出现溢出。另外，也可在决定阈值M之后，根据该阈值M，确定记录缓冲存储器102的存储器容量。
另外，在本发明的记录装置中，也可以在用户等在任意时间发出记录停止的命令的场合，由音频视频编码器101将处于构成过程的VOBU作为VOB的最终VOBU通知给系统控制器105，系统控制器105接收到该通知时将通过对各构成装置进行控制从而完成VOB的记录而结束VTS的记录。在此场合，有时VOB大小远小于用于VOB分割的阈值M，由于各VOBU的属性信息的通知以及最终VOBU通知是由系统控制器105执行，系统控制器105可能无视VOB的数据大小而生成导航数据。由于以上的动作，可以一边以适合DVD视频标准的记录格式实时记录VTS，一边可随时停止记录。
在DVD视频标准中VOB的最终VOBU的视频再生时间规定为0.4秒以上1.2秒以下。因此，比如，在编码视频信号为NTSC方式的场合，一个VOBU至少需要12帧。因此，在此场合，在本发明的记录装置中，在通知记录停止命令的时点最终的VOBU的帧数不满12帧的场合，在使最终VOBU的帧数至少要成为12帧而继续进行编码处理之后，停止编码处理，在最终VOBU的记录完成的时刻停止记录处理。
下面利用图5对编码处理的停止定时予以说明。图5为视频帧的时间流的示图。在图5中，I3、I18是I帧，P-1、P6、P9、P12、P15是P帧。另外，B-2、B1、B2、B4、B5、B7、B8、B10、B11、B13、B14、B16、B17、B19、B20是B帧。其中，B1帧设为VOBU500的起始帧。
此处，在B10帧的紧前方通知记录停止命令。按照记录停止命令将B10帧作为最终帧停止记录时，最终VOBU500的帧数为10帧，不满0.4秒。于是，如图5所示，比如，以P15帧作为最终帧停止记录。因此，由于最终VOBU500的帧数成为15帧，超过了DVD视频标准的VOBU的最小再生时间0.4秒。另外，虽然此处VOBU达到15帧处停止，但记录停止的定时只要最终VOBU的再生时间在0.4秒以上1.2秒以下就可以。
另外，在上述实施例1中，是以适合DVD视频标准的格式作为记录媒体的记录格式的例子进行说明的，但这只不过是一个例子而已，本发明不限于此。比如，在1999年9月发布了以在DVD上实时记录音频视频信号为前提的DVD视频记录标准(Ver.1.0)。由于此DVD视频记录标准是以实时记录为前提，由于基本上只使用过去的信息，可以以适合DVD视频记录标准的记录格式记录音频视频信号。在这一标准的场合，无需像DVD视频标准那样在VOBU的起始处插入导航包，因此，不需要在前述的VOB数据一次存储之后就进行记录的动作。就是说，记录缓冲存储器102的存储器容量与DVD视频标准的记录时相比限制可以更小。另外，在DVD视频记录标准和DVD视频标准中，各自记录音频视频信号的记录媒体的种类不同。适合DVD视频记录标准的记录媒体，比如，可为DVD-RAM，而适合DVD视频标准的记录媒体，比如，可为DVD-R。
下面说明在本发明的记录装置中，在切换适合DVD视频标准的记录格式和适合DVD视频记录标准的记录格式以便在记录媒体上记录音频视频信号的场合的动作。首先，由判定器110判定记录媒体的种类。于是，比如，在判定器110判定记录媒体的种类为DVD-R媒体的场合，如上所述，系统控制器105在VOBU的起始处插入导航包。另一方面，在判定器110，比如，判定记录媒体的种类为DVD-RAM媒体的场合，记录处理器103，在记录媒体106上记录不插入导航包的VTS，该VTS的记录结束之后，再将系统控制器105生成的导航数据记录于记录媒体106的VOBU管理区内。另外，记录处理器103是根据系统控制器105的控制执行上述各记录处理。
如上所述，在本发明的记录装置中备有判定记录媒体种类的判定器110，系统控制器105根据判定器110的判定结果，在选择是在VOBU的起始处插入导航包还是控制记录处理器103以在记录媒体106的VOBU管理区记录导航数据之后，可以在对应于适合DVD视频标准的记录格式和对应于适合DVD视频记录标准的记录格式的记录媒体上记录音频视频信号。
另外，在上述的说明中，虽然作为记录媒体的记录格式的示例，说明的是适合DVD视频标准的记录格式和适合DVD视频记录标准的记录格式，但本发明不限于此，只要是数据结构具有VOBU、VOB这样的结构，在各VOBU的规定位置配置再生控制信息或搜索控制信息这样的信息的任何记录格式都可以。
另外，在上述实施例1中说明的是在记录媒体上记录音频视频信号的场合的动作，但本发明不限于此，只要是记录再生装置就可以。
另外，在上述实施例1中说明的是在记录媒体上记录音频视频信号的场合的动作，但本发明不限于此，在向记录媒体进行写入的记录率及从记录媒体读出的再生率比数据率高很多的场合，可以在记录媒体上记录的同时进行再生(同时录像再生)。在同时录像再生时，不仅需要记录缓冲存储器，也需要再生缓冲存储器。但是，如上所述，由于在利用适合DVD视频记录标准的记录格式记录音频视频信号的场合，不需要将VOB数据在记录缓冲存储器中一次进行存储，对记录缓冲存储器的记录处理使用的存储器空间限制可很小，可将记录处理不使用的存储器空间分配给再生处理作为再生缓冲存储器使用。因此可实现同时录像再生。
另外，在上述实施例1中记录的是音频视频信号，但本发明不限于此，也可单独记录音频信号或单独记录视频信号，并且，也可以记录音频视频以外的信号。另外，作为视频信号的压缩编码方式举例说明的是MPEG编码方式，但也可以利用其它的压缩编码方式对视频信号进行压缩编码。作为其他压缩编码方式的例子有小波编码方式、矢量量子化编码方式。
另外，在上述实施例1中是假设以VOB的数据大小决定VOB的分割，但也可以利用压缩编码率和VOB的再生时间决定。这是因为可以通过编码率和所需再生时间求得VOB的大小。在此场合，在编码率低的场合使VOB的时间长，在编码率高的场合使VOB的时间短，可根据VOB的再生时间决定分割VOB的定时。
另外，记录媒体是光盘或磁盘都可以。另外，记录媒体是可改写的记录媒体也可以，只记录一次的记录媒体也可以。
另外，在上述实施例1中是利用图1、图2、图3的框图说明记录装置的构成，但本发明不限于此，也可以通过软件实现记录装置的各构成装置的动作。在此场合，各构成装置可利用运算处理器的程序实现。程序可存储于半导体存储器、或光盘、磁盘等记录媒体上。

Claims (16)

1.一种记录装置，用于把将音频/视频信号压缩编码后得到的压缩流记录到记录媒体上，其特征在于，备有
将上述音频/视频信号进行压缩编码并将压缩流输出的编码装置，
将上述压缩流进行存储的记录缓冲存储器，
将上述记录缓冲存储器中存储的压缩流记录到记录媒体上的记录装置，以及
控制上述各装置的系统控制装置，
上述编码装置，将规定时间范围内的音频/视频信号的压缩流分割从而构成多个子单元，由该子单元群构成主单元并输出压缩流，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，
上述系统控制装置由上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，而
上述记录装置，在上述子单元的管理信息被插入到上述主单元后，从上述记录缓冲存储器将压缩流顺序读出并记录到上述记录媒体上。
2.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
上述编码装置利用可变数据率控制压缩方法对上述音频/视频信号进行压缩编码。
3.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
将构成上述压缩流的主单元的最大个数规定为规定值N。
4.如权利要求3所述的记录装置，其特征在于，
当构成上述压缩流的主单元的个数达到上述规定值N时，停止记录上述压缩流。
5.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
上述系统控制装置构成由多个上述主单元群组成的主单元集，
将包含在上述主单元集中的上述主单元的最大值规定为规定值n，当构成上述压缩流的上述主单元的个数达到上述规定值n时，由上述规定值n的个数的主单元组成的主单元群构成主单元集，接着，开始下一个主单元集的构成。
6.如权利要求3所述的记录装置，其特征在于，
上述记录缓冲存储器的存储器容量由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定。
7.如权利要求3所述的记录装置，其特征在于，
上述记录缓冲存储器的存储器容量由记录的数据大小及上述规定值N规定。
8.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
上述编码装置，在上述子单元群的总数据大小超过规定值M时，将上述子单元群作为主单元而构成。
9.如权利要求8所述的记录装置，其特征在于，
上述规定值M由上述记录缓冲存储器的存储器容量规定。
10.如权利要求8所述的记录装置，其特征在于，
将构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，
上述规定值M由上述记录媒体的记录容量及上述规定值N规定。
11.如权利要求8所述的记录装置，其特征在于，
将构成上述压缩流的主单元的最大个数设定为规定值N，
上述规定值M由数据大小及上述规定值N规定。
12.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
上述编码装置将关于上述子单元的数据大小的信息、关于上述主单元内的上述子单元的位置的信息以及关于上述子单元的再生时间的信息之中的至少一种信息检出作为上述子单元的属性信息。
13.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
上述系统控制装置，将上述子单元的管理信息插入到上述主单元中使其配置于各子单元的起始部分。
14.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
具有发出记录停止命令或记录开始命令的装置，
上述系统控制装置，在有记录停止命令发出时，将编码停止命令通知上述编码装置，
上述编码装置，在接收到上述编码停止命令时，将在接收到该命令的时刻构成的子单元作为最终的子单元而结束主单元的构成。
15.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于，
具有判别上述记录媒体的种类的判别装置，
上述系统控制装置，根据上述判定装置的判定结果选择或是将上述子单元的管理信息插入到上述主单元的规定位置，或是将上述子单元的管理信息记录于上述记录媒体的子单元的管理区，从而对上述记录装置进行控制。
16.一种记录方法，用于把将音频/视频信号压缩编码后而获得的压缩流记录到记录媒体上，其特征在于，包括
将上述音频/视频信号进行压缩编码从而生成压缩流的编码步骤，
将上述压缩流存储的存储步骤，
将在上述存储步骤中存储的压缩流记录到记录媒体上的记录步骤，以及
控制上述各步骤的系统控制步骤，
在上述编码步骤中，将规定时间范围内的音频/视频信号的压缩流分割从而构成多个子单元，由该子单元群构成主单元，同时生成关于上述子单元的子单元属性信息，
在上述系统控制步骤中由上述各子单元属性信息生成各子单元的管理信息，将该管理信息插入到上述主单元的规定位置，
在上述记录步骤中，将插入了上述子单元的管理信息的压缩流顺序记录到上述记录媒体上。
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