CN1868001B - 再现记录在记录载体的第一层和第二层上的数字信息信号的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于再现记录在记录载体的第一层和第二层上的数字信息信号的设备，该数字信息信号被分为信元(cell)，每一信元被记录在至少一个扇区内，数字信息信号包含记录在第一层上的第一信元和记录在第二层上的第二信元，而另外，指示必须一个接着一个以非无缝方式表示(represent)第一信元和第二信元的控制数据被记录在所述记录载体上。该设备被安排用来检测第一信元是从第一层读取的以及第二信元是从第二层读取的，并且根据所述检测产生指示必须无缝地呈现第一和第二信元的控制信号。通过这种方式，指示信元必须有缝呈现的控制数据被替换为指示信元必须无缝呈现的控制信号。这导致数字信息信号在层中断时改善的呈现。

Description

再现记录在记录载体的第一层和第二层上的数字信息信号的设备
本发明总的涉及用于再现记录在记录载体的第一层和第二层上的数字信息信号的设备，该数字信息信号被分为信元(cell)，每一信元被记录在至少一个扇区内，数字信息信号包含记录在第一层上的第一信元和记录在第二层上的第二信元，而另外，指示必须一个接着一个以非无缝方式表示(represent)第一信元和第二信元的控制数据被记录在所述记录载体上。
更具体地说，本发明涉及一种用于再现记录在光学记录载体、例如DVD双层光盘上的数字信息信号的设备。
本发明还涉及一种用于再现记录在记录载体的第一层和第二层上的数字信息信号的方法，该数字信息信号被分为信元，每一信元被记录在至少一个扇区内，数字信息信号包含记录在第一层上的第一信元和记录在第二层上的第二信元，而另外，指示必须一个接着一个以非元缝方式表示第一信元和第二信元的控制数据被记录在所述记录载体上。
正如众所周知的是，光存储盘包含存储空间的连续螺旋形或者多个同心圆形式的至少一个轨道，在该存储空间中可以以数据图案的形式存储信息。光盘是很成功的，并且已经研发了几种不同的类型。一种这样的类型是DVD(数字通用盘)，并且本发明特别涉及DVD盘，更具体地说涉及DVD视频，为此将在下文中针对具有两层的DVD视频盘来说明本发明。然而，本发明的要点也适用于其它类型的可记录盘；因此，不应将下文的描述理解为本发明的范围仅限于DVD盘。
光盘可以是只读类型的，其中信息是在制造期间记录的，并且该信息只能由用户来读取。光存储盘也可以是可写类型的，其中信息可以由用户来存储。这种盘可以是仅写一次型的(被表示为可写(R))，但也存在可以多次写入信息的存储盘(被表示为可重写(RW))。如果是DVD，则可以在两种格式、即DVD-RW和DVD+RW之间进行区分。
为了从光存储盘的存储空间读取信息，采用读取光束来扫描某一层中的轨道。由于一般的光盘技术以及可以将信息存储在光盘内的方式通常是已知的，所以这里不必对该技术作更详细的描述。
常规地，光盘仅具有一个包含存储轨道的存储层。最近，已研发出具有两个或甚至更多存储层的光盘，每一存储层包含螺旋形或多个同心圆形状的存储轨道。在这种情况下，逻辑存储空间在多个存储层上延伸，因此，逻辑地址的范围连续地在多个存储层上延伸。从一个存储层的最后一块到下一存储层的第一块的过渡是这样的，使得逻辑地址仅递增1。
按照DVD视频标准制成的盘可以有两层。如果电影的大小太大以致于无法存储在一层上，则将一部分存储在第一层上，而将剩余部分存储在第二层上。
按照DVD视频标准，将数据组织成信元的形式，并且仅允许在信元边界处进行从一层到下一层的过渡。这涉及这样的事实，即在从盘中读取视频数据时，希望具有无缝连续的视频图像显示。另外，按照DVD视频标准，无缝呈现(present)的两个信元应位于同一层上。因此，如果按照DVD视频标准应一个接一个地显示盘上的两个记录在不同层上的信元，则这些信元的再现必定是有接缝的。用户会将此视为视频的可见打嗝(visible hiccup)。DVD作者尝试通过采用电影中的一个好点来得到这一接缝来遮蔽这一“打嗝”。该接缝优选地出现在场景变化的时候。但是，用户仍然能够注意到“打嗝”。
本发明的一个重要目的是克服所述的缺点。
本发明的目的是提供一种采用改进的再现方法的配置。
按照本发明的设备包含：
-用来从第一层读取第一信元并从第二层读取第二信元的读取装置，
-用来读取控制数据的读取装置，
-用来根据控制数据产生控制信号的控制信号产生装置，
-用来在控制信号的控制下呈现第一和第二信元的呈现装置，
控制信号产生装置适于检测第一信元是从第一层读取的以及第二信元是从第二层读取的，并且适于根据所述检测产生指示必须无缝地呈现第一和第二信元的控制信号。
按照本发明的设备从记录载体读取控制数据。按照所述控制数据，必须一个接一个地呈现第一信元和第二信元。但是，DVD标准中的限制暗示，如果两个信元位于不同层上，那么这些信元的再现必定是有接缝的，这通过控制数据中的非无缝回放标志来指示。按照本发明的设备判断这两个信元是否来自两个不同层。如果情况如此，那么该设备在此就假定非无缝再现标志是由于DVD视频标准，并且将向呈现装置转发指示必须以无缝方式呈现这两个信元的控制信号。
在本发明的另一实施例中，控制信号产生装置还适于检测第一信元和第二信元是根据连续的逻辑扇区号读取的，并适于根据所述检测以及根据第一信元是从第一层读取的并且第二信元是从第二层读取的检测产生指示必须无缝地呈现第一和第二信元的控制信号。这是一种附加的测试，它检验这些信元是否是被连续地写入逻辑地址空间的。当必须一个接一个地呈现两个信元并连续地存储这两个信元时，这是清楚的指示，即存在非无缝呈现标志以满足DVD视频标准，由于视频内容而没有理由具有该标志，以及DVD作者的确认为这是无缝地再现两个信元的好位置。
现在将参照附图借助实例来更详细地描述本发明的实施例，其中，
图1是示意性地说明数据存储系统的框图；
图2A是示意性地绘出PTP配置中存储介质的双轨道存储空间的图；
图2B是示意性地绘出OTP配置中存储介质的双轨道存储空间的图；
图2C是示意性地绘出逻辑存储空间的图；
图3是示意性地绘出逻辑存储空间以及视频序列的图；以及
图4是示意性地说明按照本发明的再现装置的框图。
图1是示意性地说明数据存储系统1的框图，该数据存储系统1包含数据存储介质2、介质访问装置10、和主机装置20。在通常的实际实施中，主机装置20可以是经适当编程的个人计算机(PC)；数据存储系统1也可以被实现为专用用户设备、例如录像机，在此情况下主机装置20是这种设备的应用部分。在一种特定实施例中，数据存储介质2被实现为光盘，具体而言是DVD，而介质访问装置10被实现为盘驱动器。下文中，将特别针对光盘实现来描述本发明，但应当注意，本发明并不局限于光盘。
光盘2具有存储空间3，该存储空间包含两个或更多连续的螺旋形轨道或多个同心圆形式的轨道，其中可以以数据图案的形式存储信息。由于该技术通常是本领域中的普通技术人员所熟知的，因此将不对该技术作进一步的详细描述。
存储空间3的几个轨道位于光盘2的不同存储层内，这些存储层将被标示为L0、L1等。图2A是将存储空间3示意性地描绘为长带(longribbon)集合的图，对于光盘2具有两个存储层的情况，每一带相应于存储层L0、L1。存储空间3被分为大量的块4。每一块具有一物理地址，在下文中物理地址将被表示为PA。在图2A中，物理地址PA被表示在块4之下：在每一存储层L0、L1中，物理地址的编号以0开始(图2A中的最左面的块)。随后的每一块具有比其前一块高1的地址。最后一块具有最高的地址P0、P1。如果两个存储层L0和L1的大小相等，则P0＝P1。
大多数块还有一个逻辑地址，这在下文中将被表示为LA；在图2A中，逻辑地址被表示在块4之上。对于L0中的某一块(通常是具有PA＝30000Hex的块)，编号以LA＝0开始。
L0中的最高逻辑地址被表示为N；这不必是L0的最后一块。
对于L1中的某一块(其不必是第一块)，下一存储层L1中的最低逻辑地址是LA＝N+1；通常，该块是L1中具有PA＝30000Hex、即与第一存储层L0中的第一逻辑地址LA＝0相同的物理地址的块，但这不是必要的。
最高逻辑地址被表示为N，但这不必对应于L1的最后一块。
在第一逻辑层L0中，当对两个块进行比较时，具有最高逻辑地址的块也具有最高的物理地址。在图2A中，这同样适用于第二存储层L1；这种配置被表示为平行轨道路径(PTP：Parallel Track Path)。图2B是可与图2A比较的、针对逆向轨道路径(OTP：Opposite Track Path)配置情况的图，在该情况下增大的逻辑地址对应于减小的物理地址。L0中块LA＝N的径向位置对应于L1中块LA＝N+1的径向位置，如图所示。
具有逻辑地址的块一起限定逻辑存储空间(LSS)。图2C是将LSS示意性地描绘为一条长连续带的图。在该LSS中，地址的范围是从零到M。当主机装置20想要访问某一则信息时，主机装置20向盘驱动器10发送指示相应的逻辑地址的请求。盘驱动器10包含存储器11，该存储器包含例如查找表形式的有关逻辑地址LA和物理地址PA之间的关系的信息。根据该信息，盘驱动器10判断哪一存储层和哪一物理地址对应于所要求的物理地址。
具有PA＜30000Hex的块被用于DVD上的导入区。导入区用来存储盘特定的信息，例如层号、L0的大小以及对应于具有逻辑地址M的块的位置的、最后的物理地址PA。应当注意，L0的大小可以被表示为L0上的逻辑块的数目或者对应于L0中最高逻辑地址的位置的最后的物理地址PA。盘驱动器10能够读取存储在导入区中的信息。另外，逻辑存储空间所开始的物理地址在导入区中指定；这是具有LA＝0的逻辑块。该物理地址是在DVD盘上的30000Hex。
图3是可与图2C比拟的、示出LSS并且也示意性地示出视频序列30的图，该视频序列例如对应于电影，也被表示为从L0中的某一位置延伸到L1中的某一位置的带。视频序列30具有起点31和终点39。视频序列30的数据定义视频信元35；视频信元35之间的信元边界以34示出。关于“视频信元”，参阅DVD视频规范的第三部分。视频信元包含呈现时间在0.4-1.0秒范围内的视频流的一部分，并且是视频、音频和图形信号的多路复用。按照DVD视频规范，信元必须位于同一层上。此外，两个无缝呈现的信元必须位于同一层上。因此，信元边界34对应于从L0到L1的层跳跃位置。另外，L1上信元的第一块具有逻辑地址N+1，而视频序列中前一信元的最后一块则具有逻辑地址N。
在图1中，主机装置20和盘驱动器10之间的主机/驱动器通信链路以5示出。同样地，盘驱动器10和盘2之间的驱动器/盘通信链路以6示出。驱动器/盘通信链路6代表物理(光学)读/写操作以及存储空间3的块4的物理寻址。主机/驱动器通信链路5代表数据传送路径和指令传送路径。
图4是说明按照本发明的再现设备400的框图。该设备包含用于从记录载体2读取控制数据的第一读取单元40。这些控制数据规定一些条件，再现设备根据这些条件确定如何回放记录在记录载体2上的数字信息信号。将所读取的控制数据提供给控制信号发生器单元42。控制数据使得呈现单元46能够确定在逻辑存储空间内信元的第一逻辑地址和信元的最后的逻辑地址，该信息用来指示读取单元44从逻辑存储空间读取与所述信元对应的逻辑块。本领域中的普通技术人员知道如何从DVD上的控制数据来计算这些逻辑地址。另外，通过无缝回放标志为每一信元限定是否应当在前一信元的呈现之后元缝地呈现所述信元。在现有技术的DVD播放器中，该标志被传送到呈现单元46。该设备还包含第二读取单元44，用来从记录载体2读取数字信息信号。该数字信息信号是经多路复用的流，该流包含视频、音频和图形信号。该数字信息信号被细分成以块的形式存储在记录载体上的信元序列。将从记录载体上读取的数字信息信号提供给呈现单元46的输入端。呈现信元46被布置用来对数字信息信号中的视频、音频和图形信号进行译码，并将各信号组合起来，以便获得待提供给显示装置、例如电视机、LCD或射束器的输出信号48。读取单元40所读取的控制数据被提供给控制信号发生器单元42，该控制信号发生器单元42根据这些控制数据来确定应当对数字信息信号的内容进行译码并由呈现单元46呈现的方式。图4的第一和第二读取单元通常是图1的盘驱动器10的一部分。图4中的控制信号发生器单元42和呈现单元46通常是图1中的主机装置20的一部分。但是，根据该实现，可以在主机装置或盘驱动器中执行某些功能。
第一读取单元40还被布置用来从光盘的导入区读取信息。根据该信息，再现设备400能够确定信元存储在哪一层上。第一层的大小可以由参数L0size来限定。如果L0size被定义为第一层L0上最后一块的逻辑地址、即图2中的N，那么如果某一信元的第一块的逻辑地址在[0...N]范围内，则所述信元将位于第一层上，而如果某一信元的第一块的逻辑地址是在[N+1...M]范围内，那么所述信元就将位于第二层上，其中M是逻辑存储空间LSS中最后一块的序号。如果L0size被定义为在第一层上逻辑存储空间所使用的最后一块的物理地址，那么该设备还需要知道在该第一层L0上逻辑存储空间所使用的第一块的物理地址。逻辑存储空间所使用的最后的物理地址的编号和存储空间所使用的第一物理地址的编号之间的差限定第一层上逻辑地址的范围。在DVD上，逻辑存储空间所使用的第一物理地址是30000Hex。
根据两个连续信元中第一个信元所使用的逻辑地址的起始地址以及所述两个连续信元中第二信元所使用的逻辑地址的起始地址和参数L0size，控制信号发生器单元42检测是否第一信元是从第一层读取的以及第二信元是从第二层读取的。如果情况如此，从记录载体读取的控制数据中的无缝回放标志指示应当以DVD标准有接缝地呈现这两个信元。由于所述标志通常是因为该标准、而不是因为所述信元不应当无缝地呈现而设置的，因此按照本发明的设备中的控制信号根据所述检测产生控制信号，该控制信号指示第一和第二信元必须无缝地呈现。呈现单元46相应地在所述控制信号的控制下无缝地呈现第一和第二信元。
在再现设备的另一实施例中，控制信号产生单元42还适于检测从连续的逻辑扇区号中读取了第一信元和第二信元并且根据所述检测以及根据第一信元是从第一层读取的而第二信元是从第二层读取的检测产生指示第一信元和第二信元必须元缝呈现的控制信号。对第一信元和第二信元是存储在哪一层上的检测如上所述。通过从控制中检索指示第一信元最后的逻辑块的地址的第一参数C_LVOBU_EA和指示第二信元的第一个逻辑块的地址的第二参数C_FVOBU_SA并确定第一参数和第二参数是否具有连续的地址值，控制信号发生器单元42检测第一和第二信元是否是从具有连续的逻辑扇区号的块中读取的。
尽管本发明是参考其优选实施例来描述的，但应当理解，这些实施例是非限制性的实例。因此，对于本领域中的普通技术人员来说，可以在不偏离如由权利要求所限定的本发明范围的情况下构思各种修改方案。例如，在具有多角度特征的光盘的情况下，可以以几种版本来执行场景。所有这些场景可以打算无缝再现，但是，由于层转储(layer dump)，与第一信元相比，表示要在第一信元之后表示的版本的信元中的每一个可以存储在其它的层上。因此，必须无缝呈现的两个信元不必存储在连续的块中。
动词“包含”及其动词变型的使用不排除不同于在权利要求中所述的元件或步骤的元件或步骤的存在。此外，元件之前的冠词“一个”的使用也并不排除存在多个这样的元件。在权利要求书中，不应将置于括弧中的附图标记理解为是对权利要求的范围的限制。本发明可以采用硬件来实现，也可以用软件来实现。几个“装置”可以用同一硬件项来代表。另外，本发明在于每一个新颖的特征或特征的组合。

Claims (6)

1.一种用于再现记录在记录载体的第一和第二层上的数字信息信号的设备，所述数字信息信号被分成信元，每一信元被记录在至少一个扇区内，所述数字信息信号包含记录在第一层上的第一信元和记录在第二层上的第二信元，同时另外还将指示必须以非无缝方式一个接一个地表示第一和第二信元的控制数据记录在所述记录载体上，
所述设备包含：
-用来从所述第一层读取第一信元并且从第二层读取第二信元的读取装置，
-用来读取控制数据的读取装置，
-用来根据所述控制数据产生控制信号的控制信号发生装置，
-用来在所述控制信号的控制下呈现所述第一信元和所述第二信元的呈现装置，
其特征在于，所述控制信号发生装置适于检测第一信元是从所述第一层读取的以及第二信元是从第二层读取的，并根据所述检测产生指示必须无缝呈现所述第一信元和所述第二信元的控制信号。
2.如权利要求1所述的设备，所述记录载体的层包含扇区，其中每一扇区拥有唯一的逻辑扇区号，并且以连续的递增顺序对这些扇区进行编号，第一信元被记录在连续的扇区内，而第二信元被记录在所述第一信元的扇区之后的连续的扇区内，其特征在于，所述控制信号发生装置还适于检测第一信元和第二信元是根据连续的逻辑扇区号读取的，并根据所述检测以及根据第一信元是从所述第一层读取的以及所述第二信元是从所述第二层读取的检测来产生指示必须无缝呈现第一信元和第二信元的控制信号。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备被布置用来再现根据DVD标准记录在记录载体的第一和第二层上的数字信息信号。
4.一种用于再现记录在记录载体的第一和第二层上的数字信息信号的方法，所述数字信息信号被分成信元，每一信元被记录在至少一个扇区内，所述数字信息信号包含记录在第一层上的第一信元和记录在第二层上的第二信元，同时另外还将指示必须以非无缝方式一个接一个地表示第一和第二信元的控制数据记录在所述记录载体上，
所述方法包含下述步骤：
-读取控制数据，
-从所述第一层读取第一信元，并从第二层读取第二信元，
-检测所述第一信元是从所述第一层读取的以及第二信元是从所述第二层读取的，以便获得第一检测信号，
-根据所述第一检测信号产生指示必须无缝呈现第一和第二信元的控制信号，以便替换从所述记录载体读取的控制数据，以及
-在所述控制信号的控制下，呈现所述第一信元和所述第二信元。
5.如权利要求4所述的方法，所述记录载体的层包含扇区，其中每一扇区拥有唯一的逻辑扇区号，并且以连续的递增顺序对这些扇区进行编号，第一信元被记录在连续的扇区内，而第二信元被记录在所述第一信元的扇区之后的连续的扇区内，其中，所述方法还包含下述步骤：
-检测所述第一和第二信元是根据连续的逻辑扇区号读取的，以便获得第二检测信号，并且所述产生步骤适于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号而产生指示必须无缝呈现所述第一信元和所述第二信元的控制信号。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法被布置用来再现根据DVD标准记录在记录载体的第一和第二层上的数字信息信号。
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