CN1537309A - 记录设备和记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与计算机有接口的视频数据记录设备。在通过与计算机的接口(24)而记录数据和通过记录视频数据等流数据D11时，为暂时存储记录在存储介质(18)上的这些数据改变缓冲器(17A)的缓冲器的大小。

Description

记录设备和记录方法
技术领域
本发明涉及记录设备和记录方法，并能够适用于诸如与计算机有接口的视频记录设备。根据本发明，在通过与计算机的接口而记录数据的模式和记录诸如视频数据等流数据的模式之间，可以变换暂时存储数据并将数据记录至记录介质的记录缓冲器的缓冲器大小，据此，即使构成能对计算机进行数据输入输出来提高与计算机的亲和性，也能够减小缓冲存储器的容量。
背景技术
以往，集盒式录相机于一体的摄象机的配置为：通过对想要的物体成像所产生的视频数据在记录介质上进行记录，所述记录介质包括磁带。近年来，已提出使用诸如硬盘等盘状记录介质的各种记录设备来取代磁带。
提供了广泛使用于诸如计算机等信息处理设备的各种接口。可以考虑含诸如硬盘等盘状记录介质的记录合再生设备，通过利用这种现有接口而简易地构成。利用那些接口可简易地构成记录和再生设备，以便能够对个人计算机进行数据的输入输出，于是允许记录和再生设备扩大其利用范围。
然而，用这种配置的记录和再生设备必须为将数据传送至记录和再生设备提供大容量的缓冲存储器。
附图中的图1是表示用来记录视频数据的记录设备中视频数据流的方框图。基于由MPEG(运动图片专家组)压缩的视频数据，为了确保足够的图像品质，有必要以约10(Mbps)的速率传送视频数据。在所示结构中，编码器2以约10(Mbps)的速率输出作为流数据的视频数据。
诸如硬盘设备等盘状记录介质以大约2倍的从编码器2输出视频数据的数据传送速率在其上间歇地记录视频数据，因为记录介质3需要包括旋转等待模式、寻找模式和重试模式的处理模式。因此，当从编码器2以约10(Mbps)的速率输出视频数据、作为流数据时，视频数据以最大20(Mbps)的数据传送速率传送至记录介质3。
视频数据通过根据IEEE(国际电气和电子工程师学会)1394或USB(通用串行总线)等的接口(I/F)5传送到个人计算机(PC)4和从个人计算机(PC)4输出，并通过包括ATAPI(AT附加分组接口)的接口，使用记录介质3的记录和再生设备对视频数据进行输入和输出，以执行与根据IEEE1394的接口的无问题数据交换。为了减小对连接了接口5的个人计算机4来回传送数据的频率从而防止个人计算机4的处理效率低落，使用记录介质3的记录和再生设备要求大约4(M字节)的缓冲存储器。所述ATAPI具有100(Mbps)的数据传送速率。
当从编码器2输出的视频数据记录在记录介质3时，在连接至编码器2和ATAPI接口的系统缓冲器6中，和连接至记录介质3的驱动缓冲器7中，传送数据量能够变化如图2所示。在图2中，从编码器2输出的数据、从系统缓冲器6输出的数据、和从记录介质3输出的数据分别以符号D1、D2、D3代表。在图2中，系统是在记录和再生设备中忽略旋转等待模式和其他模的理想状态。
当开始记录视频数据时(REC开始)，从编码器2以10(Mbps)输出作为流数据的压缩的视频数据D1(图2中的(A))。系统缓冲器6和驱动缓冲器7累积视频数据D1并间断地输出所累积的视频数据D1(图2中的(B)～(E))。具体地，当在系统缓冲器6中视频数据累积至所定量时(在时刻t1处)，累积在系统缓冲器6中的数据以100(Mbps)传送至驱动缓冲器7(时刻t1～时刻t2的期间)，其以20(Mbps)开始将数据记录至记录介质3。
当系统缓冲器6和驱动缓冲器7中累积的数据量减小至所定量时，系统缓冲器6和驱动缓冲器7终止数据的发送。此处理序列随后重复进行。
若驱动缓冲器7具有4(M字节)的容量，则由于驱动缓冲器7将以100(Mbps)的数据传送速率输入的视频数据，以20(Mbps)的数据传送速率输出至记录介质3，故视频数据输入驱动缓冲器7的数据传送速率大于视频数据从驱动缓冲器7输出的数据传送速率，因而视频数据逐渐地累积在驱动缓冲器7中。具体地，在从时刻t1起的0.5〔秒〕内，视频数据在驱动缓冲器7中累积至4(M字节)的数据量，从而在驱动缓冲器7中没有空的存储域了。此刻，系统缓冲器6有必要终止视频数据的输出。
在开始记录视频数据直到系统缓冲器6终止将视频数据输入驱动缓冲器7后，系统缓冲器6最大记录了5(M字节)的视频数据。因此，若假设整个系统以理想的状态而操作，则系统缓冲器6要求确保至少5(M字节)的存储容量。
附图的图3表示当视频数据被记录至记录介质3时发生错误的状态，而存储在系统缓冲器6中的视频数据将再次发送。由于系统缓冲器6必须存储再次发送的视频数据，故系统缓冲器6需要大的容量。在图3所示的示例中，时刻t1～t2发送的视频数据在时刻t3或之后重试，而系统缓冲器6有必要确保9(M字节)的存储容量。
因此，若使用大容量的驱动缓冲器，从而能够向计算机输入和输出数据，以提高与计算机的亲和性，用来将流数据供给驱动缓冲器的缓冲存储器(系统存储器)要求有大于驱动缓冲器的存储容量几倍的存储容量。
发明内容
本发明考虑到以上的弱点，提出了一种记录设备和记录方法，其既使构成能够对计算机进行数据输入和输出以提高与计算机的亲和性，也能够减小缓冲存储器的容量。
为了达到以上目的，本发明应用于记录设备，其具有与计算机连接的接口；缓冲存储器，用来以比接口的数据传送速率更低的数据传送速率暂时存储和输出流(streaming)数据；和记录装置，用来将从该缓冲存储器和接口输出的数据暂时存储在记录缓冲器中并将该数据记录至记录介质。记录装置在将从接口输出的数据记录至记录介质的模式与将从缓冲存储器输出的数据记录至记录介质的模式之间，变换记录缓冲器的缓冲器大小。
根据本发明的结构，由于本发明应用于记录设备，其具有可与计算机连接的接口；缓冲存储器，用来以比接口的数据传送速率更低的数据传送速率暂时存储和输出流数据；和记录装置，用来将从该缓冲存储器和接口输出的数据暂时存储在记录缓冲器中并将该数据记录至记录介质。故本发明适用于包含摄相机的记录设备，其可连接至计算机和服务器以记录包括通过成像装置取得的视频数据的流数据在诸如硬盘、光盘等的记录介质上。在以上结构中，流数据的缓冲存储器有必要响应再送要求而再送累积在记录缓冲器中的流数据。根据本发明，记录装置在将从接口输出的数据记录至记录介质的模式与将从缓冲存储器输出的数据记录至记录介质的模式之间，变换记录缓冲器的缓冲器大小。为了记录流数据，记录缓冲器的缓冲器大小被设定为较小，以减小响应再发送要求而从缓冲存储器再发送的流数据量。流数据的缓冲存储器于是可相应地减小存储容量。
本发明还适用于一种记录方法，其以比可与计算机连接的接口的数据传送速率更低的数据传送速率，将流数据暂时存储在记录缓冲器中，并将流数据记录至记录介质，其特征在于在将从接口输出的数据记录至记录介质的模式与将从缓冲存储器输出的数据记录至记录介质的模式之间，变换记录缓冲器的缓冲器大小。
根据本发明的结构，所述记录方法允许用于所述流数据的缓冲存储器有减小的存储容量。
附图说明
图1是表示可与计算机连接的记录设备的方框图；
图2是表示图1所示的记录设备中的缓冲器的数据量怎样变化的时序图；
图3是表示当发生错误时缓冲器中的数据量怎样变化的时序图；
图4是表示根据本发明的实施例的记录设备的方框图；
图5是表示图4所示的记录设备中记录模式的数据流的方框图；
图6是表示图4所示的记录设备中再生模式的数据流的方框图；
图7是说明图4所示的记录设备与计算机之间的数据输入输出方式的方框图；
图8是表示图4所示的记录设备中驱动器框的处理序列的流程图
图9是表示图4所示的记录设备中的缓冲器中的数据量怎样变化的时序图；
图10是表示当发生错误时缓冲器的数据量怎样变化的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
(1)实施例的构成
图4是表示根据本发明实施例的记录设备的框图。该记录设备是便携式集摄相机一体的记录设备，其包括利用硬盘驱动器的记录和再生系统，以取代以往集摄相机一体的盒式录相机中利用磁带的记录和再生系统。
在记录设备11中，摄象机12通过透镜对所要物体进行摄像并输出摄像结果的视频数据。例如，视频编码器13对摄象机12所得的视频数据以MPEG格式进行压缩，并输出压缩的视频数据。麦克风14取得音频信号、放大音频信号并将音频信号作为数字信号输出。音频编码器15压缩所述数字音频信号，并输出压缩的音频信号。
在记录摄像结果的模式中，系统块16对从视频编码器13输出的视频数据和从音频编码器15输出的音频数据进行时分复用处理。系统块16根据时分复用处理生成10(Mbps)的流数据，并将流数据经系统缓冲器16A输出至驱动器块17。系统块16还将来自摄像机12的视频数据和来自麦克风14的音频数据直接输出至显示器19、音频处理器20和并行输出(line output)，以供监视。在记录的摄像结果的再生模式中，系统块16经系统缓冲器16A接收来自驱动器块17的再生数据，将所述再生数据分离成视频数据和音频数据，并分别将视频数据和音频数据输出至视频解码器21和音频解码器22。
为了简化监视拍摄的图像，系统块16将来自摄象机12的视频数据和来自麦克风14的音频数据输出至显示器19、音频处理器20和行输出。在以上处理中，系统块16响应用户的控制行动，并将各种指令输出至驱动器块17等的各部分，籍以控制记录设备11的全部操作。
在再生模式中，视频解码器21对从系统块16输出的视频数据进行扩展，并将扩展的视频数据输出至显示器19，以及行输出。在再生模式中，音频解码器22对从系统块16输出的音频数据进行扩展，并将扩展的音频数据输出至音频处理器20，以及行输出。
为了监视所摄的图像，显示器19用从系统块16输出的视频数据而驱动液晶显示面板，以显示摄像结果的监视图像。在再生模式中，显示器19对于从视频解码器21输出的视频数据驱动液晶显示面板，以显示再生结果的监视影像。为了监视所摄的图像，音频处理器20用从系统块16输出的音频数据驱动扬声器，以输出监视音频信号。在再生模式中，音频处理器20对于从音频解码器22输出的音频数据而驱动扬声器，以输出再生语音的监视音频信号。
驱动器块17与硬盘18共同构成硬盘驱动器，并将从系统块16输出的数据记录至硬盘18。驱动器块17还再生已记录至硬盘18的数据，并将再生输出至接口(I/F)24。驱动器块17以20(Mbps)的数据传送速率传送所述数据在与硬盘18上进行数据的记录和再生。
如图5所示，在记录设备11中，从摄象机12所得的视频数据和从麦克风14所得的音频数据分别由视频编码器13和音频编码器15压缩，压缩后的数据由系统块16进行时分复用处理，结果所得的流数据被记录至硬盘18。与以上处理并列，系统块16将从摄象机12所得的视频数据和从麦克风14所得的音频数据分别输入显示器19和音频处理器20，并从供监视摄像结果的行输出将他们输出。
在再生模式中，如图6所示，驱动器块17将硬盘18的再生数据输入系统块16，其将数据分离成视频数据和音频数据，其分别由视频解码器21和音频解码器22扩展。扩展的视频数据和音频数据可由显示器19和音频处理器20以及外部设备来确认。
接口(I/F)24包括根据例如IEEE1394、USB等的接口，并将驱动器块17的输出数据输出至诸如个人计算机(PC)等外部设备。
如图7所示，在记录设备11中，个人计算机通过驱动器块17和接口24将各种指令输出至驱动器块17，用来控制硬盘驱动器的操作，以将来自个人计算机的各种数据记录至硬盘18，并取得在个人计算机的硬盘18上记录的数据。
根据本实施例，在记录设备11中，系统块16、驱动器块17和接口24由ATAPI连接，用来以100(Mbps)的数据传送速率在其间传送数据。驱动器块17设有4(M字节)的驱动缓冲器17A。用于控制驱动器块17操作的控制器实行图8所示的处理步骤，以随数据输入目的地而变换驱动缓冲器17A的缓冲大小，从而系统缓冲器16A可包含小容量的存储器。
具体地讲，当通过ATAPI将在硬盘18上记录数据的指示命令输入驱动器块17的控制器时，控制从步骤SP1移至步骤SP2，其根据数据的输入目的地，取决是否要记录所述在所连接的计算机中，即，是否通过接口24而记录数据。
若回答是肯定的，则控制从步骤SP2移至步骤SP3，其中将驱动缓冲器17A的缓冲器大小设定为4(M字节)，此后控制移至步骤SP4，以返回原处理序列。反之，若在步骤SP2处回答是否定的，则控制从步骤SP2移至步骤SP5，其中将驱动缓冲器17A的缓冲器大小设定为0.5(M字节)，此后，控制移至步骤SP4以返回原处理序列。
在记录设备11中，因此，为了记录流数据，响应再送要求从系统缓冲器16A再送至驱动缓冲器17A的流数据量减少了，其减少的量就是驱动缓冲器17A的缓冲器大小的减少量。于是，系统缓冲器16A的容量也减小了。
根据本发明的实施例，接口24包括可与计算机连接的接口，而系统缓冲器16A包括缓冲存储器，用来以比接口24的数据传送速率更低的数据传送速率暂时存储并输出流数据。所述驱动器块17包括记录装置，用来将从流数据的缓冲存储器和接口输出的数据暂时存储在充当记录缓冲器的驱动缓冲器17A中，并将所述数据记录至硬盘18。
(2)实施例的操作
根据以上结构，在记录介质11中(图4和图5)，从摄象机12和麦克风14分别取得的代表拍摄的视频数据和音频数据，并且视频数据和音频数据通过系统块16分别提供给显示器19和音频处理器20，以供监控拍摄的图像和语音。
为了将摄像结果记录至硬盘18，来自系统块16的指令通过ATAPI接口被传送至驱动器块17，以使硬盘驱动器变换操作模式。接着，分别从摄象机12和麦克风14输出的视频数据和音频数据由视频编码器13和音频编码器15进行压缩。然后，视频数据和音频数据由系统块16进行时分复用处理，生成流数据。流数据通过系统缓冲器16A和ATAPI接口传送至驱动器块17。驱动器块17通过驱动缓冲器17A将传送的数据记录至硬盘18上(图5)。
在再生模式中(图6)，来自系统块16的指令使驱动器块17变换操作模式，以从硬盘18再生数据。再生数据通过驱动缓冲器17A输入到系统块16，其将数据分离成视频数据和音频数据，所述视频数据和音频数据分别由视频解码器21和音频解码器22扩展。扩展的视频数据和音频数据被分别输出至显示器19和音频处理器20。
当个人计算机访问硬盘18时(图7)，个人计算机通过接口24将指令提供给驱动器块17，其变换操作模式。为了将来自个人计算机的数据记录至硬盘18，通过来自驱动器块17的响应，从个人计算机输出对应的数据，通过接口24将对应的数据输入驱动器块17，并由驱动器块17记录至硬盘18上。反之，为了再生记录在18上的数据，并将该数据输出至个人计算机，当硬盘18回放时产生的再生数据通过驱动器块17和接口24输出至个人计算机。
在与个人计算机间的数据交换时(图4)，在记录设备11中，从接口24输入的数据被暂时累积在驱动缓冲器17A中，并且记录在硬盘18上，以及来自硬盘18的再生数据被暂时累积在驱动缓冲器17A中，并输出至个人计算机。驱动器块17做出判定，以设定驱动缓冲器17A的缓冲器大小为4(M字节)的大容量。
在输出了记录或再生数据的指令后，个人计算机基于来自驱动器块17的响应以高速率将数据发送至记录设备11，此后可执行其他处理。反之，直到在记录设备11中累积了足量的再生数据，个人计算机方可执行其他处理，并能在如此的其他处理间从记录设备11取得再生数据。记录设备11于是能对计算机发送和接收数据，能防止频繁地计算机访问，并能具有与计算机的高亲和性。
为了记录代表摄像结果的流数据，驱动缓冲器17A的缓冲器大小设定为0.5(M字节)，于是减低系统缓冲器16A必要的容量。
如与图2对比的图9所示，当驱动缓冲器17A的缓冲器大小设定为0.5(M字节)而系统缓冲器16A的数据量增大至5(M字节)时，为了在时刻t1、t3、t5通过驱动缓冲器17A将流数据记录在硬盘18上，随即在时刻t1处开始从系统缓冲器16A传送数据后，由于在驱动缓冲器17A处存在空的存储域，故从系统缓冲器16A以100(Mbps)的数据传送速率将流数据传送至驱动缓冲器17A。
驱动缓冲器17A将如此传送的流数据记录在硬盘18上。由于流数据是以20(Mbps)的数据传送速率而记录的，故驱动缓冲器17A随即遇到空存储域的不足。驱动块17指示系统缓冲器16等待通过ATAPI接口传送数据。当随着数据被记录在硬盘18上而在驱动缓冲器17A中存在空域时，驱动缓冲器17A许可系统块16传送流数据。
于是，在系统缓冲器16A中，驱动器块17的数据传送速率被限制在20(Mbps)，其是将数据记录至在硬盘18上的速率。驱动缓冲器17A存储0.5(Mbps)的流数据。
如与图3对比的图10所示，例如，若对于在时刻t1处发送的流数据，从驱动器块17发出了再送要求，则系统块16可再送由驱动器块17存储的那么多流数据量，并从此能相应地减少再送流数据所必要的存储域。即，与图3对比可见，系统缓冲器16A具有5.5(M字节)的存储容量。
根据本实施例，因此，系统缓冲器16A具有减少的存储容量，并从此能使设备的整体机构简化。
(3)实施例的效果
根据以上结构，在通过与计算机接口而记录数据的模式和记录视频数据等流数据的模式之间，可以变换暂时存储数据并将数据记录至记录介质的记录缓冲器的缓冲器大小，所以，既使所构成的结构能与对计算机进行数据输入输出以提高与计算机的亲和性，也能够减小缓冲存储器的容量。
所述系统块于是在构成中被简略化，而若以集成电路来实现，则芯片具有小的面积。
(4)其他实施例
在上述实施例中，对压缩的视频数据和压缩的音频数据进行时分复用处理而得的流数据进行记录。本发明并不限于记录这种流数据，而是能够适用于广泛的应用，包括记录非压缩的视频数据和记录音频数据等等。
在上述实施例中，拍摄物体的图像和语音被记录。然而，本发明并不限于记录这种数据，而是能够适用于广泛的应用，包括记录从行输入提供的视频数据等。
在上述实施例中，利用根据ATAPI、IEEE1394等的接口。然而，本发明并不限于那些接口，而是必要时能够适用于广泛的包括各种接口的应用。
在上述实施例中，流数据是由硬盘驱动器记录的。然而，本发明并不限于由硬盘驱动器记录流数据，而是能够适用于广泛的应用，包括由光碟机和存储卡等记录数据。
根据本发明，如上所述，在通过与计算机的接口而记录数据的模式和记录视频数据等流数据的模式之间，可以变换暂时存储数据并将数据记录至记录介质的记录缓冲器的缓冲器大小，所以，既使构成的结构能够对计算机间进行数据输入输出以提高与计算机的亲和性，也能够减小缓冲存储器的容量。
产业上的可利用性
本发明涉及记录设备和记录方法，并能够适用于与计算机具有接口的视频数据记录设备。

Claims (3)

1.一种记录设备，包括：
可与计算机连接的接口；
缓冲存储器，用来以比接口的数据传送速率更低的数据传送速率暂时存储和输出流数据；和
记录装置，用来将从所述缓冲存储器和接口输出的数据暂时存储在记录缓冲器中，并将该数据记录至记录介质；
其中所述记录装置在将从所述接口输出的数据记录至所述记录介质的模式与将从所述缓冲存储器输出的数据记录至所述记录介质的模式之间，变换所述记录缓冲器的缓冲器大小。
2.根据权利要求1所述的记录设备，其中所述流数据包括由记录设备内藏的成像装置取得的视频数据所生成的数据。
3.一种记录方法，以比可与计算机连接的接口的数据传送速率更低的数据传送速率将流数据暂时存储在记录缓冲器中，并将流数据记录至记录介质上，该方法包括以下步骤：
在将从所述接口输出的数据记录至所述记录介质的模式与将从所述缓冲存储器输出的数据记录至所述记录介质的模式之间，变换所述记录缓冲器的缓冲器大小。
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