DE60004558T2 - DVD-Gerät für pseudo-gleichzeitiges Aufzeichnen und Abspielen, mit Pausen- und Pausenende-Funktionen mit variabler Rotationsgeschwindigkeit - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technisches Sachgebiet
  • Die erfindungsgemäßen Anordnungen beziehen sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen, die fortschrittliche Betriebs-Merkmale nur für Audio-, nur für Video- und sowohl für Video- als auch Audio-Programme vorsehen, die auf Platten-Medien, zum Beispiel aufzeichnungsfähigen digitalen Video-Platten, Festplatten-Laufwerken und magneto-optischen Platten aufgezeichnet sind.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt worden, um Verbraucher in die Lage zu versetzen, Video- und/oder Audio-Programme für eine spätere Darstellung aufzuzeichnen. Solche Vorrichtungen sind Bandrecorder, Video-Kassettenrecorder, aufzeichnungsfähige Kompakt-Platten und seit kurzem aufzeichnungsfähige digitale Video-Platten (DVD). Es sind auch Festplatten-Laufwerke und magnetooptische Platten verwendet worden. Es wird Bezug genommen auf US-A-5,889,920, US-A-5,566,146 und US-A-5,825,354.
  • Eine DVD, auf die nur einmal aufgezeichnet werden kann und anschließend im wesentlichen ein DVD-Nur-Lese-Speicher ist, wird mit dem Akronym DVD-R bezeichnet. Das Akronym DVD-R wird allgemein auch zur Bezeichnung der Technologie, um einmal zu schreiben (write once) oder einmal aufzuzeichnen (record once), benutzt. Es sind verschiedene Formate verfügbar, um auf DVDs aufzuzeichnen, sie zu löschen oder auf sie neu aufzuzeichnen, d.h. sie zu überschreiben oder sie neu zu beschreiben. Diese werden mit den Akronymen DVD-RAM, DVD – RW und DVD + RW bezeichnet. Bis heute ist keine einheitliche Industrienorm angenommen worden. Die Akronyme DVD-RAM, DVD – RW und DVD + DW werden auch allgemein verwendet, um entsprechende Rewritable- oder Überschreib-Technologien zu bezeichnen. Die Bezugnahme hierin auf Überschreib-DVD-Technologie-Vorrichtungen und -Verfahren soll generell alle Normen umfassen, die derzeit verwendet werden, wie auch jene, die in der Zukunft entwickelt werden können.
  • In vielen Fällen werden Programm-Darstellungen während der Abwesenheit des Betrachters für eine Darstellung zu einer späteren passenderen Zeit aufgezeichnet. Dies wird als Zeitverschiebung des Programms bezeichnet. Bei anderen Gelegenheiten kann der Betrachter weggerufen werden, während er sich ein Programm ansieht, das nicht aufgezeichnet wird. Wenn der Betrachter einen konventionellen Video-Kassettenrecorder besitzt, kann der Betrachter mit der Aufzeichnung des Programms während der Unterbrechung beginnen. Der Betrachter muss jedoch warten, bis das Programm beendet ist, um sich den Rest des Programms in einer richtigen Zeitfolge anzusehen. Eine weitere Komplikation besteht darin, dass die Zeit bis zur Vollendung der Aufzeichnung je nach Länge der Sendung erheblich sein kann. Dies kann dazu führen, dass der Betrachter die Unterbrechung ignoriert oder beträchtliche Teile des Programms verlorengehen.
  • Um dieses Problem zu überwinden, kann ein DVD-Videorecorder ein Pausen- oder Unterbrechungs-Merkmal beinhalten. Bei Aktivierung erlaubt diese Einstellung in ähnlicher Weise wie bei anderen konventionellen Video-Aufzeichnungsgeräten dem Betrachter, ankommende Videosignale aufzuzeichnen. Bemerkenswert ist jedoch, dass, wenn das Pausen-Wiederaufnahme-Merkmal (UnterbrechenWiederaufnehmen-Modus oder Pause-Resume-Modus) aktiviert wird, der DVD-Videorecorder zu dem Teil des Programms zurückspringt, wo die Unterbrechung ausgelöst wurde, um die Wiedergabe zu beginnen, jedoch die Aufzeichnung ankommender Videosignale fortsetzt. Als Ergebnis kann ein Betrachter bei einer Unterbrechung aus irgend einer Reihe von Gründen ein Programm vollständig ansehen, ohne bis auf das Ende der originalen Sendung warten zu müssen.
  • Obwohl es gleichzeitig erscheinen mag, kann der DVD-Recorder nicht zur gleichen Zeit Daten lesen und schreiben. Um somit eine nahtlose Wiedergabe zu erzielen, muss der DVD-Recorder zwischen dem Aufzeichnen von Daten auf die Platte und dem Lesen dieser Daten wechseln. Die entweder zum Lesen oder Schreiben von Daten zugeteilte Zeit wird zumindest teilweise durch die begrenzte Größe der Datenpuffer des DVD-Recorders bestimmt. Als Folge muss der Recorder dauernd zwischen Lesen und Schreiben umschalten, um ein Puffer-Überfließen oder -Unterschreiten zu vermeiden. Der DVD-Recorder kann während dieser Übergänge jedoch nicht Daten lesen oder schreiben. Daher bewirkt dieser Prozess von Wechsel zwischen dem Lesen und Schreiben von Daten eine beträchtliche Verminderung der kombinierten Durchschnitts-Bit-Rate, die dem Lese- und Schreib-Prozess zugeordnet ist. Dies stellt ein beträchtliches Problem dar, da eine relativ hohe Durchschnitts-Bit-Rate zum Lesen und Schreiben aufrechterhalten werden muss, um eine nahtlose Wiedergabe vorzusehen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung, die im Anspruch 1 definiert ist, betrifft ein Verfahren zum Pausieren einer Video-Darstellung in einer Vorrichtung mit einem aufzeichnungsfähigen Platten-Medium. Das Verfahren kann die folgenden Schritte enthalten: Aufzeichnen der Video-Darstellung auf dem Platten-Medium an einem ausgewählten Aufzeichnungsort als Reaktion auf einen Pausenbefehl; periodisches Unterbrechen der Aufzeichnung als Reaktion auf einen Pausen-Wiederaufnahme-Befehl, um von dem Platten-Medium einen Teil der aufgezeichneten Video-Darstellung wiederzugeben; wahlweises Ändern der Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums, um einen durchschnittlichen Bit-Raten-Durchsatz für den Aufzeichnungs-Schritt und den Wiedergabe-Schritt zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Lese-Schritt gleichzeitig mit der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums ausgeführt werden. Außerdem kann die Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums während des Wiedergabe-Schritts kontinuierlich verändert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Aufzeichnung radial nach außen von dem ausgewählten Aufzeichnungsort auf einer spiralförmigen Spur fortschreiten, die durch das Platten-Medium definiert wird. Die Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums kann für den Wiedergabe-Schritt relativ zu dem Aufzeichnungs-Schritt erhöht werden. Ferner kann die Aufzeichnung auf der Spiralspur kontinuierlich von dem ausgewählten Aufzeichnungsort zum Ende der aufgezeichneten Video-Darstellung ohne Überspringen von Segmenten auf dem Platten-Medium erfolgen.
  • Gemäß einem Aspekt kann die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 7 auch ein System mit aufzeichnungsfähigem Platten-Medium zum Pausieren einer Video-Darstellung enthalten. Das System mit aufzeichnungsfähigem Platten-Medium kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthalten: einen Recorder für ein Platten-Medium, der auf einen Pausenbefehl zum Aufzeichnen der Video-Darstellung auf dem Platten-Medium an einem ausgewählten Aufzeichnungsort anspricht; einen Plattenspieler, der auf einen Pausen-Wiederaufnahme-Befehl anspricht zum periodischen Unterbrechen der Aufzeichnung, um von dem Platten-Medium einen Teil der aufgezeichneten Video-Darstellung zu lesen; und eine Platten-Steuereinheit zum wahlweisen Ändern der Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums, um einen durchschnittlichen Bit-Raten-Durchsatz für den Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Schritt zu erhöhen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der Lese-Schritt gleichzeitig mit der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums ausgeführt werden. Außerdem kann die Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums kontinuierlich während des Lese-Schritts geändert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Aufzeichnung radial nach außen von dem ausgewählten Ort auf einer Spiralspur erfolgen, die durch das Platten-Medium bestimmt wird. Die Drehgeschwindigkeit des Platten-Mediums kann für den Lese-Schritt relativ zu dem Aufzeichnungs-Schritt erhöht werden. Ferner erfolgt die Aufzeichnung auf der Spiralspur kontinuierlich von dem ausgewählten Aufzeichnungsort bis zum Ende der aufgezeichneten Video-Darstellung ohne Überspringen von Segmenten auf dem Platten-Medium.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockschaltbild einer DVD-Rewritable-Vorrichtung, die mit einem oder mehreren fortschrittlichen Betriebs-Merkmalen gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen versehen werden kann.
  • 2 ist ein Diagramm, das für die Veranschaulichung der Spiralspur auf einer überschreibbaren DVD-Platte nützlich ist.
  • 3 ist ein Blockschaltbild, das den Prozess des Schreibens von Daten auf eine DVD-Platte veranschaulicht.
  • 4 ist ein Blockschaltbild, das den Prozess des Lesens von Daten von einer DVD-Platte und Speicherung von ankommenden Daten in einem Daten-Puffer veranschaulicht.
  • 5 ist ein Blockschaltbild, das den Prozess des Schreibens von Daten auf eine DVD-Platte und Fortsetzung der Anzeige von zuvor gelesenen Daten aus einem Puffer veranschaulicht.
  • 6 ist ein Flußdiagramm, das den bevorzugten Betrieb einer DVD-Vorrichtung veranschaulicht, die eine Pausenfunk tion ausführt, die eine veränderliche Lese-Rate verwendet, um die Gesamt-Durchschnitts-Bit-Rate der DVD-Vorrichtung zu maximieren.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Aufzeichnungsfähige DVD-Vorrichtung
  • Eine Vorrichtung 100 zur Ausführung der verschiedenen fortschrittlichen Betriebs-Merkmale gemäß den hierin gelehrten erfindungsgemäßen Anordnungen, die ein wieder beschreibbares Platten-Medium 102 gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen verwendet, ist in Form eines Blockschaltbildes in 1 dargestellt. Das wieder beschreibbare Platten-Medium 102 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als wieder beschreibbare DVD ausgeführt. In vielen Fällen, worauf hingewiesen wird, kann das wieder beschreibbare Platten-Medium beispielsweise auch ein Festplatten-Laufwerk oder eine magneto-optische Platte (MOD) sein. Ein Beispiel für eine MOD ist eine sogenannte Mini-Disk. In vielen Fällen sind die erfindungsgemäßen Anordnungen bei Video oder Audio oder sowohl Video als auch Audio anwendbar.
  • Die Vorrichtung 100 kann auf das Platten-Medium, in diesem Beispiel eine wieder beschreibbare DVD 102, schreiben und von dieser lesen. Die Vorrichtung umfasst eine mechanische Anordnung 104, einen Steuerabschnitt 120, einen Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 und einen Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweg 170. Die Zuordnung der meisten Blöcke zu unterschiedlichen Abschnitten oder Wegen ist offensichtlich, während die Zuordnung einiger Blöcke aus Gründen der Bequemlichkeit erfolgt und für das Verständnis der Arbeitsweise der Vorrichtung nicht kritisch ist.
  • Die mechanische Anordnung 104 umfasst einen Motor 106 zum Drehen der DVD 102, und eine Abtast-Anordnung 108, die über die sich drehende Platte bewegt wird. Ein Laser auf der Abtast-Anordnung brennt Punkte auf eine spiralförmige Spur auf der Platte oder beleuchtet Punkte, die bereits in die Spur eingebrannt sind, um Video- und/oder Audio-Programm-Material aufzuzeichnen und wiederzugeben. Um die Erfindung zu verstehen, ist es unerheblich, ob die Platte auf einer oder beiden Seiten aufzeichnungsfähig ist, oder im Fall einer doppelseitigen Aufzeichnung, ob die doppelseitige Aufzeichnung oder das anschließende Lesen von der Platte von derselben Seite der Platte oder von beiden Seiten stattfindet. Die Abtast-Anordnung und der Motor werden durch eine Servovorrichtung 110 gesteuert. Die Servovorrichtung 110 empfängt auch das Wiedergabesignal von Daten, die von der Spiralspur der Platte 102 gelesen werden als ersten Eingang. Das Wiedergabesignal ist auch ein Eingang zu einer Fehlerkorrektur-Schaltung 130, die als Teil des Steuerabschnitts oder Teil des Video/Audio-Ausgangs-Verarbeitungsweges betrachtet werden kann.
  • Der Steuerabschnitt 120 umfasst eine zentrale Steuer-Verarbeitungseinheit (CPU) 122 und eine Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126. Die Steuer-CPU 122 führt ein erstes Eingangssignal der Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 zu, und die Servovorrichtung 110 führt ein zweites Eingangssignal der Navigationsdaten-Erzeugungs-Schaltung 126 zu. Die Servovorrichtung kann auch als Teil des Steuerabschnitts betrachtet werden. Die Navigationsda ten-Erzeugungs-Schaltung 126 führt ein erstes Eingangssignal dem Multiplexer (MUX) 154 zu, der Teil des Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweges 140 bildet.
  • Der Ausgang des MUX 154 ist ein Eingang zu einer Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128. Der Ausgang der Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 ist ein aufzeichnungsfähiges Eingangssignal, das der Abtast-Anordnung 108 zugeführt wird, das durch den Laser in die Spiralspur der Platte 102 „gebrannt" wird.
  • Die Steuer-CPU 122 hat vorzugsweise auch Zugriff zu den Daten, die in dem Spur-Puffer 172 und dem Aufzeichnungs-Puffer 152 enthalten sind, wie in 1 dargestellt. Die CPU 122 kann in dem Spur-Puffer 172 und in dem Aufzeichnungs-Puffer 152 gespeicherte Video-Daten löschen, modifizieren und reformatieren. Steuer- und Daten-Schnittstellen sind auch vorzugsweise vorgesehen, um der CPU 122 die Steuerung des Betriebs des Video-Kodierers 144 und des Audio-Kodierers 148 zu erlauben. Geeignete Software oder Firmware ist im Speicher für die konventionellen Operationen vorgesehen, die durch die Steuer-CPU 122 ausgeführt werden.
  • Ein Steuer-Puffer 132 für vom Betrachter aktivierbare Funktionen zeigt jene Funktionen an, die gegenwärtig verfügbar sind, nämlich Wiedergabe, Aufzeichnung, Rücklauf, schneller Vorwärtslauf, langsamer Wiedergabebetrieb, Pause/Wiedergabe und Stop. Ein getrennter Puffer 136 dient zum Empfang von Befehlen zum Ausführen der hier gelehrten erfindungsgemäßen Anordnungen. Beispielsweise kann zu dem hier beschriebenen speziellen Pausen-Merkmal über den Puffer 136 Zugriff genommen werden.
  • Der Video/Audio-Eingangs-Verarbeitungsweg 140 ist eine Signal-Verarbeitungsschaltung zum Umwandeln eines konventionellen Fernsehsignals, z.B. eines NTSC- oder PAL-Signals, in digitalisierte Paketdaten, z.B. MPEG-1 oder MPEG-2 für digitale Aufzeichnung durch die Vorrichtung 100. Der Eingangsweg 140 umfasst einen NTSC-Dekodierer 142 und einen Video-Kodierer, z.B. MPEG-1 oder MPEG-2, 144 für Video-Ein, und umfasst einen Audio-Analog/Digital-Wandler (A/D) 146 und einen Audio-Kodierer, z.B. MPEG-1 oder MPEG-2, 148. Die digitalisierten Signale werden in einem Multiplexer 150 kombiniert und in einem Aufzeichnungs-Puffer 152 gespeichert, bis ein vollständiges Paket aufgebaut worden ist. Wenn Gruppen von Audio- und Video-Datenpaketen erstellt werden, werden sie im MUX 154 mit geeigneten Navigations-Paketen kombiniert, die in dem Navigations-Daten-Erzeugungs-Block 126 erzeugt werden. Die Pakete werden dann zur Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 gesandt. Die Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 128 kann auch als Teil des Eingangsweges 140 angesehen werden.
  • Der Ausgangs-Verarbeitungsweg 170 umfasst den Fehlerkorrektur-Block 130 und einen Spur-Puffer oder Ausgangs-Puffer 172, in dem von der Platte ausgelesene Daten in Pakete für weitere Verarbeitung zusammengefügt werden. Die Pakete werden durch die Schaltung 174 mit bedingtem Zugriff verarbeitet, die die Ausbreitung der Pakete durch den Demultiplexer 176 und in entsprechende Wege für die Video- und Audio-Verarbeitung steuert.
  • Die Videosignale werden durch den Dekodierer 178 dekodiert, z.B. aus MPEG-1 oder MPEG-2, und als konventionelles Fernsehsignal, z.B. NTSC oder PAL kodiert. Das Audiosignal wird durch die Schaltung 182, z.B. aus MPEG-1 oder MPEG-2 dekodiert und durch den Audio-Digital/Analog-(D/A)-Wandler 184 in analoge Form umgewandelt.
  • Bemerkenswert ist, dass die vorliegende Erfindung in Hardware, Software oder in einer Kombination von Hardware und Software realisiert werden kann. Eine maschinenlesbare Speicherung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer zentralisierten Weise in einem Computer-System realisiert werden, z.B. der Steuer-CPU 122, oder in einer verteilten Weise, wo verschiedene Elemente über mehrere untereinander verbundene Computer-Systeme verteilt werden. Jede Art von Computer-System oder anderen Vorrichtungen, die zur Ausführung der hier beschriebenen Verfahren angepasst sind, ist akzeptabel.
  • Obwohl die hier beschriebene Erfindung die Steuer-CPU 122 von 1 in Betracht zieht, könnte genauer gesagt eine typische Kombination von Hardware und Software ein Allzweck-Computer-System mit einem Computer-Programm sein, das – wenn es geladen und ausgeführt wird – das Computer-System und ein DVD-Aufzeichnungssystem ähnlich wie der Steuerabschnitt 120 von 1 steuert, so dass es die hierin beschriebenen Verfahren ausführt. Die vorliegende Erfindung kann auch in ein Computer-Programm-Produkt eingebettet sein, das alle Merkmale umfasst, die die Ausführung der hierin beschriebenen Verfahren ermöglicht, und das beim Laden in ein Computer-System in der Lage ist, diese Verfahren auszuführen.
  • Ein Computer-Programm im vorliegenden Zusammenhang kann jeden Ausdruck in jeder Sprache, jedem Code oder jeder Benennung einer Gruppe von Instruktionen bedeuten, die ein System veranlassen soll, das eine Informations-Verarbeitungsfähigkeit hat, eine bestimmte Funktion entweder direkt oder nach einem oder beiden der folgenden Merkmale auszuführen: (a) Umwandlung in eine andere Sprache, einen anderen Code oder eine andere Benennung; und (b) Reproduktion in einer unterschiedlichen materiellen Form. Die hier offenbarte Erfindung kann ein Verfahren sein, das in in Computer-Programm eingebettet ist, das von einem Programmierer ausgeführt werden kann, der kommerziell verfügbare Entwicklungswerkzeuge für den Betrieb von Systemen verwendet, die mit der oben beschriebenen Steuer-CPU 122 kompatibel sind.
  • DVD-Medien
  • Zwecks Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Anordnungen kann Programm-Material auf eine wiederbeschreibbare DVD aufgezeichnet und von einer wiederbeschreibbaren DVD abgespielt werden. Für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, dass die Erfindung nicht in dieser Hinsicht begrenzt ist. Statt dessen kann ein Pausen-Merkmal, das eine veränderbare Lese-Rate verwendet, bei jeder Art von Platten-Medium verwendet werden, einschließlich, aber nicht begrenzt, auf DVD-R oder DVD-RW-Medien. In 2 ist die Platte 102 deutlicher dargestellt. Die Platte 102 besteht aus einem ebenen, runden plattenförmigen Element 12 aus Kunststoff. Die wiederbeschreibbare DVD kann aus zwei durch eine Klebstoffschicht miteinander verbundenen Substraten bestehen, die eine Platte mit einer Dicke von 1,2 mm bilden. Ein Mittelloch 14 kann in der Platte vorgesehen sein, so dass eine Greifvorrichtung des Motors 106 in 1 die Platte sicher greifen und die Winkelbewegung von ihr gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen steuern kann.
  • Die Richtung der Aufzeichnung auf der Spur ist üblicherweise nach außen entlang einer spiralförmigen Spur 16 von einem kleineren Radiusteil der Spirale zu einem größeren Radiusteil der Spirale. Die verschiedenen Reihen von drei großen Punkten (...) bezeichnen Teile der Spur, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Im Ergebnis wird davon ausgegangen, dass die Spiral-Spur nahe dem Loch 14 beginnt, was durch das Rechteck 18 gekennzeichnet ist. Das Ende der Spirale liegt nahe dem Rand und ist durch eine Raute 20 gekennzeichnet. Der Fachmann akzeptiert im allgemeinen die Definiton von Beginn und das Ende der Spirale wie dargestellt. Die Spur kann auch eine Wobbelung von Seite zu Seite haben, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist, um Medien-Typ-Indexing zu ermöglichen. Wegen der Schwierigkeiten des Maßstabs sind nur Teile der Spur 16 dargestellt, und diese sind in stark vergrößertem Maßstab dargestellt.
  • Jeder nahezu kreisförmige, radial konzentrische Abschnitt der Spirale wird manchmal als eine Spur bezeichnet, aber es wird nicht allgemein akzeptiert, dass diese Terminologie diese spezifische Bedeutung hat. In CD-ROM's wird zum Beispiel der englische Ausdruck für Spur (Track) auch benutzt, um den Teil der Spiral-Spur zu bezeichnen, der ein einzelnes Audio-Gesang-Stück oder eine andere Auswahl enthält, und das Gleiche kann für DVD's allgemein gebräuchlich werden oder nicht.
  • Pausen-Merkmal unter Verwendung einer variablen Lese-Rate
  • Eine Vorrichtung mit wiederaufzeichnungsfähigem Platten-Medium, die ein Pausen-Merkmal aufweist, muss in der Lage sein, gleichzeitig eine ankommende Darstellung auf ein Platten-Medium aufzuzeichnen und einen früheren Teil der zuvor auf das Medium aufgezeichneten Darstellung abzuspielen. Obwohl das Medium für ein Videosignal, ein Audiosignal oder eine Kombination davon vorgesehen sein kann, ist zu verstehen, dass die Vorrichtung nicht in dieser Hinsicht begrenzt ist. Z.B. kann eine Vorrichtung für wiederaufzeichnungsfähige DVD's Videosignale, Audiosignale oder eine Kombination davon aufzeichnen und wiedergeben. Die erfindungsgemäßen Anordnungen führen ein Pausen-Merkmal durch, indem die Vorrichtung für aufzeichnungsfähige Platten-Medien veranlasst wird, periodisch das Schreiben der ankommenden Daten auf eine Platte zu unterbrechen, um einen Teil solcher auf der Platte aufgezeichneten Daten zu lesen. Der Einfachheit halber wird die Erfindung anhand einer Vorrichtung für aufzeichnungsfähige DVD's beschrieben, jedoch sei bemerkt, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
  • Wie in 3 dargestellt ist, kann eine DVD-Vorrichtung, nachdem das Pausen-Merkmal einmal aktiviert ist, die Abtastanordnung 108 an einen ausgewählten Ort auf der Platte 102 bewegen. Wenn die Abtastanordnung 108 in Position ist, kann die DVD-Vorrichtung beginnen, Daten zu schreiben oder aufzuzeichnen. Um kompatibel mit gegenwärtigen DVD-Vorrichtungen zu sein, wird die Aufzeichnung vorzugsweise am inneren Radius der Platte 102 begonnen und zu einem äußeren Radius fortgesetzt. In 3 bis 5 ist zum Beispiel ein innerer Teil der Spiral-Spur 16, wo die Aufzeichnung beginnen kann, mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet, während ein äußerer Teil, wo das Schreiben enden kann, mit der Bezugsziffer 24 versehen ist. Somit kann sich die Abtastanordnung 108 allmählich entlang der Spiral-Spur 16 von dem inneren Teil 22 in Richtung auf den äußeren Teil 24 bewegen, wenn der Schreib-Schritt ausgeführt wird.
  • Während dieses Aufzeichnungsprozesses werden ankommende Daten üblicherweise mit 5,5 Mb/s empfangen, aber sie können mit sich verändernden Raten empfangen werden. Üblicherweise breiten sich ankommende Daten nur durch den Aufzeichnungs-Puffer 152 aus, wenn sie auf die Platte 102 aufgezeichnet werden. Als Ergebnis kann der Aufzeichnungs-Puffer 152 leer oder nahezu leer sein, während das Pausenmerkmal aktiviert ist. Da außerdem zu dieser Zeit kein Lesen stattfindet, gehen in den Spur-Puffer 172 keine Daten ein oder verlassen ihn.
  • Gemäß 4 kann die DVD-Vorrichtung nach Empfang eines Pausen-Wiederaufnahme-Befehls das Schreiben von Daten vorübergehend anhalten. Zum Beispiel kann die DVD-Vorrichtung das Schreiben am äußeren Teil 24 der Spiral-Spur 16 vorübergehend anhalten. Demzufolge kann der Aufzeichnungs-Puffer 152 beginnen, vorrübergehend die ankommenden Daten zu speichern. Danach kann die DVD-Vorrichtung die Abtastanordnung 108 über dem Abschnitt der Platte 102 positionieren, wo die Aufzeichnung der ankommenden Daten eingeleitet wurde. Bei diesem Beispiel kann jene Platten-Position der innere Teil 22 der Spiral-Spur 16 sein. An diesem Punkt kann die DVD-Vorrichtung beginnen, die zuvor aufgezeichneten Daten zu lesen und kann diese Daten an den Spur-Puffer 172 senden. Daten verlassen den Spur-Puffer 172 üblicherweise mit einer Rate von 5,5 Mb/s, aber die DVD-Vorrichtung kann Daten von der Platte 102 mit einer höheren Rate lesen. Demzufolge kann der Spur-Puffer 172 von der Platte 102 gelesene Daten ansammeln. Diese Daten können weiterhin dekodiert und angezeigt werden, nachdem die Ab tastanordnung 108 vorübergehend das Lesen anhält und sich dem Schreiben von Daten zuwendet.
  • Wenn – wie in 5 dargestellt – die Daten in dem Aufzeichnungs-Puffer 152 einen vorbestimmten Pegel erreichen, kann die DVD-Vorrichtung den Leseprozess aussetzen. Bei vorübergehend angehaltener Zuführung von Daten kann der Puffer 172 beginnen sich zu leeren. Die DVD-Vorrichtung kann dann die Abtastanordnung 108 zu dem Punkt auf der Platte 102 bewegen, wo die ankommenden Daten zuletzt geschrieben wurden, z.B. dem äußeren Teil 24 der Spiral-Spur 16. Die DVD-Vorrichtung kann dann auf die Platte 102 die Daten aufzeichnen, die in dem Aufzeichnungs-Puffer 152 angesammelt worden sind. Das Schreiben kann fortgesetzt werden, bis die Datenmenge in dem Spur-Puffer 172 unter einen vorbestimmten Pegel abfällt. Wenn dies eintritt, kann die DVD-Vorrichtung noch einmal vorübergehend das Schreiben anhalten und die Abtastanordnung 108 zu dem Punkt auf der Platte 102 bewegen, wo Daten zuletzt gelesen wurden. Danach setzt die DVD-Vorrichtung das Lesen von Daten fort. Dieser Prozess des Springens zwischen Lesen und Schreiben kann sich fortsetzen, bis der Benutzer die Pausen-Wiederaufnahme-Betriebsart beendet oder alternativ bis die Platte abgelaufen ist.
  • Die konstante Positionierung und Neu-Positionierung der Abtastanordnung 108 bewirkt eine Abnahme der kombinierten Durchschnitts-Bit-Rate, die den Lese- und Schreib-Schritten zugeordnet ist. Dies rührt daher, dass die DVD-Vorrichtung Daten nicht lesen oder schreiben kann, während die Abtastanordnung 108 bewegt wird. Die hier benutzte kombinierte Durchschnitts-Bit-Rate bezieht sich auf den Bemittelten Wert der Bit-Rate des Lese-Prozesses mit der Bit- Rate des Schreib-Prozesses. Wenn die kombinierte Durchschnitts-Bit-Rate nicht hoch genug ist, ist die DVD-Vorrichtung nicht in der Lage, eine nahtlose Wiedergabe und/oder Aufzeichnung zu erzielen. Im Ergebnis erfordert die DVD-Vorrichtung hohe Lese- und Schreib-Geschwindigkeiten, um die Unzulänglichkeiten zu überwinden, die mit dem Spring-Prozess verbunden sind. Unglücklicherweise ist die Schreib-Geschwindigkeit begrenzt, weil das Schreiben von Daten auf die Platte 102 von thermischer Natur ist und nicht ohne weiteres erhöht werden kann.
  • Die Erhöhung der Lese-Geschwindigkeit ist eine potentielle Lösung. Um ein schnelleres Lesen zu erzielen, kann die DVD-Vorrichtung die Drehgeschwindigkeit der Platte 102 erhöhen, wenn das Pausen-Merkmal sich im Lese-Betrieb befindet. Die Beschleunigung der Lese-Rate kann die Durchschnitts-Bit-Rate erhöhen. Wie noch erläutert wird, reicht diese Prozedur allein jedoch nicht für den Zweck der Erzeugung einer nahtlosen Wiedergabe wegen eines zweiten Faktors aus, der die Durchschnitts-Bit-Rate negativ beeinträchtigt.
  • Für eine gegebene Winkelgeschwindigkeit einer Platte ist die lineare Geschwindigkeit an einem äußeren Radius dieser Platte höher als die lineare Geschwindigkeit an einem inneren Radius. Da sich die Abtastanodnung 108 in Richtung zum äußeren Teil der Platte 102 während der Schreib-Stufe bewegt, muss die Winkelgeschwindigkeit der Platte 102 vermindert werden. Dies rührt daher, dass die Schreib-Geschwindigkeit auf eine bestimmte Rate festgelegt ist.
  • Bei den Übergängen der DVD-Vorrichtung von Schreiben zu Lesen muss die Abtastanordnung 108 zurück auf einen inneren Radius springen, um die zuvor aufgezeichneten Daten zu lesen. Die lineare Geschwindigkeit an dem bestimmten inneren Radius ist jedoch viel niedriger für eine gegebene Platten-Umdrehungszahl (Platten-RPM) im Vergleich zu der linearen Geschwindigkeit am äußeren Radius bei dem die Daten zuletzt geschrieben wurden. Im Ergebnis muss die Umdrehungs-Geschwindigkeit der Platte 102 beträchtlich erhöht werden, um der DVD-Vorrichtung zu erlauben, Daten mit einer schnelleren Rate als der vorherigen Schreib-Rate zu lesen. Umgekehrt erfordert ein Zurückspringen zum Schreiben von Daten an einem äußeren Radius ein äquivalentes Verlangsamen aufgrund der festen Rate, mit der Daten geschrieben werden können. wenn ein Spindelmotor ein begrenztes Drehmoment hat, können diese Änderungen der Winkelgeschwindigkeit ein beträchtliches Maß an Zeit einnehmen, wodurch die kombinierte Durchschnitts-Bit-Rate vermindert wird. Außerdem muss die DVD-Vorrichtung allgemein Daten mit einer konstanten Bit-Rate schreiben, da eine solche Begrenzung in der Fachwelt bekannt ist. Daher kann die DVD-Vorrichtung nicht aufzeichnen, wenn die Platte 102 die Geschwindigkeit ändert, um für einen Sprung vorzubereiten. Eine solche Beschränkung trägt ferner zu dem Gesamt-Abfall der Durchschnitts-Bit-Rate für den gesamten Lese/Schreib-Zyklus bei.
  • Gemäß den hier gelehrten erfindungsgemäßen Anordnungen löst die DVD-Vorrichtung das Bit-Raten-Problem durch Verwendung ihrer Fähigkeit, Daten mit variablen Raten zu lesen. Ein solches Verfahren kann die effektive Gesamt-Lese-Dauer maximieren. In 6 veranschaulicht das Flußdiagramm 600 das bevorzugte Betriebsverfahren. Dieser Prozess wird beim Schritt 602 ausgelöst, wenn ein Pausenbefehl zum Beispiel über den Puffer 136 mit fortschrittlichen Merkmalen empfangen wird. Beim Schritt 604 kann die DVD-Vorrichtung mit dem Aufzeichnen von Daten an einem ausge wählten Ort auf der Platte 102 beginnen, wie in 3 dargestellt. Der ausgewählte Ort kann von einem Benutzer gewählt werden, oder die DVD-Vorrichtung kann einfach mit dem Aufzeichnen an einem Ort beginnen, wo ein unbenutzter Raum verfügbar ist. Die DVD-Vorrichtung beginnt die Aufzeichnung an einem inneren Radius der Platte 102 und setzt die Aufzeichnung entlang einer Spiral-Spur 16 in Richtung auf den äußeren Radius der Platte 102 fort. Außerdem kann das Aufzeichnen fortschreiten, bis die DVD-Vorrichtung einen Pausen-Wiederaufnahme-Befehl beim Schritt 606 empfängt.
  • Wenn ein Pausen-Wiederaufnahme-Befehl beim Schritt 606 empfangen wird, kann die DVD-Vorrichtung das Aufzeichnen anhalten und beginnen, ankommende Daten in dem Aufzeichnungs-Puffer 152 anzusammeln, wie beim Schritt 608 dargestellt. Diese ankommenden Daten werden bei dem nächsten Schreib-Schritt aufgezeichnet. Die Abtastanordnung 108 kann dann zurück beim Schritt 610 zu dem Ort auf der Platte 102 springen, wo der frühere Teil der Darstellung auf der Platte 102 aufgezeichnet worden war. Beim Schritt 612 beschleunigt die DVD-Vorrichtung vorzugsweise die Platte 102, um der DVD-Vorrichtung das Lesen von Daten mit einer Rate zu erlauben, die höher ist als die zuvor verwendete Schreib-Rate. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen beginnt die DVD-Vorrichtung das Lesen von Daten, wenn die Platte 102 beschleunigt, um jegliche Lese-Verzögerung zu minimieren, die mit der Bewegung der Abtastanfordnung 108 von dem Aufzeichnungs-Ort zu dem Lese-Ort verbunden ist.
  • Um Daten von der Platte 102 zu lesen, während ihre Winkelgeschwindigkeit sich ändert, enthält die DVD-Vorrichtung vorzugsweise eine Phasen-Regel-Schleifen-(PLL)-Schaltung mit einem weiten Bereich an Verriegelungsfähig keit. Diese PLL-Schaltung kann ein Taktsignal durch Verriegelung auf die Daten erzeugen, die von der Platte 102 gelesen werden, und sie kann diese Verriegelung aufrechterhalten, wenn sich die Drehgeschwindigkeit der Platte 102 ändert. Eine solche Schaltung ist in der Fachwelt allgemein bekannt, jedoch ist sie nicht kritisch zum Verständnis der hier dargelegten erfindungsgemäßen Konzepte.
  • Beim Lesen der Daten beim Schritt 614 kann die DVD-Vorrichtung beginnen, Daten in den Spur-Puffer 172 anzusammeln. Wie beim Schritt 616 dargestellt ist, kann die DVD-Vorrichtung mit einer beschleunigten Rate lesen, bis die Daten in dem Aufzeichnungs-Puffer einen vorbestimmten Pegel erreichen, der anzeigt, dass er sich der maximalen Kapazität nähert oder diese erreicht. Beim Schritt 618 kann die DVD-Vorrichtung dann die Drehgeschwindigkeit der Platte 102 vermindern. In gleicher Weise zu dem Platten-Beschleunigungs-Prozess kann die DVD-Vorrichtung fortfahren, Daten mit einer variablen Bit-Rate zu lesen, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Platte 102 abfällt.
  • Beim Schritt 620 kann die DVD-Vorrichtung Daten mit einer variablen Rate lesen, bis die Drehgeschwindigkeit der Platte 102 eine Geschwindigkeit erreicht oder nahezu erreicht hat, die niedrig genug ist, um das Schreiben mit einer geeigneten Rate zu erlauben. Wie beim Schritt 622 dargestellt ist, kann die DVD-Vorrichtung das Lesen anhalten, und die in dem Spur-Puffer 172 angesammelten Daten können weiterhin dekodiert und angezeigt werden, da die DVD-Vorrichtung zeitweilig den Lese-Prozess aussetzt. Beim Schritt 624 springt die Abtastanordnung 108 zurück zu dem äußeren Radius, wo die Aufzeichnung zuletzt stattgefunden hat, um erneut mit dem Schreiben von Daten zu beginnen. Die DVD-Vorrichtung zeichnet Daten an dem äußeren Radius auf, bis die Daten in dem Spur-Puffer 172 auf einen bestimmten Pegel abfallen, der anzeigt, dass der Spur-Puffer 172 nahezu leer ist. Gemäß Schritt 628 kann die Pausen-Wiederaufnahme-Betriebsart sich beim Schritt 608 fortsetzen, bis der Benutzer anzeigt, dass die Pausen-Wiederaufnahme-Betriebsart beim Schritt 630 beendet werden sollte. Alternativ kann auch für den Fall, dass die Platten-Kapazität erreicht wird, die Pausen-Wiederaufnahme-Betriebsart beim Schritt 630 anhalten. In jedem Fall kann die DVD-Vorrichtung das Lesen der verbleibenden Daten auf der Platte 102 fortsetzen, wie beim Schritt 630 gezeigt ist.
  • Ein bedeutsamer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die Zeit zur Beschleunigung oder Verlangsamung der Platte 102 nicht mehr verschwendet wird. Statt dessen wird die Zeit benutzt, um Daten mit einer variablen Bit-Rate zu lesen. Durch eine solche Ausgestaltung kann die gesamte kombinierte Durchschnitts-Bit-Rate maximiert werden, so dass damit Zeit für die Abtastanordnung gewonnen wird, große Sprünge zu machen. Ferner kann die vorliegende Erfindung die Platten-Beschleunigungs- und Verzögerungs-Raten minimieren, die für die DVD-Vorrichtung erforderlich sind. Da die DVD-Vorrichtung Daten mit einer variablen Rate lesen kann, kann die DVD-Vorrichtung mehr Zeit dazu verwenden, die Winkelgeschwindigkeit der Platte 102 zu ändern. Eine Verminderung der Rate, bei der die Platte die Geschwindigkeiten ändert, kann zu einer verminderten Beanspruchung des Spindelmotors für verbesserte Zuverlässigkeit, weniger Leistungsverbrauch und weniger Rauscherzeugung führen.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Unterbrechen einer Video-Darstellung in einer Vorrichtung für ein aufzeichnungsfähiges Plattenmedium, umfassend: Aufzeichnen (664) der Video-Darstellung auf dem Plattenmedium an einem ausgewählten Aufzeichnungs-Ort als Reaktion auf einen Pausenbefehl (602); periodisches Unterbrechen der Aufzeichnung als Reaktion auf einen Pausen-Wiederaufnahme-Befehl (606), um von dem Plattenmedium einen Teil der aufgezeichneten Video-Darstellung zu lesen; wahlweises Ändern (612; 618) der Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums, um einen durchschnittlichen Bit-Raten-Durchsatz für die Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Schritte zu erhöhen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Lese-Schritt gleichzeitig mit der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums während des Lese-Schrittes kontinuierlich verändert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnung radial nach außen von dem ausgewählten Aufzeich nungs-Ort auf einer spiralförmigen Spur fortschreitet, die durch das Plattenmedium definiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums für den Lese-Schritt relativ zu dem Aufzeichnungs-Schritt erhöht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Aufzeichnung auf der Spiral-Spur kontinuierlich von dem ausgewählten Aufzeichnungs-Ort zum Ende der aufgezeichneten Video-Darstellung ohne Überspringen von Segmenten auf dem Plattenmedium erfolgt.
  7. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium zum Unterbrechen einer Video-Darstellung, umfassend: einen Recorder für ein Plattenmedium, das auf einen Pausen-Befehl zum Aufzeichnen der Video-Darstellung auf dem Plattenmedium an einem ausgewählten Aufzeichnungs-Ort anspricht; einen Plattenspieler, der auf einen Pausen-Wiederaufnahme-Befehl anspricht, zum periodischen Unterbrechen der Aufzeichnung, um von dem Plattenmedium einen Teil der aufgezeichneten Video-Darstellung zu lesen; und eine Platten-Steuer-Einheit zum wahlweisen Ändern der Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums, um einen durchschnittlichen Bit-Raten-Durchsatz für die Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Schritte zu erhöhen.
  8. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium nach Anspruch 7, bei dem der Lese-Schritt gleichzeitig mit der Änderung der Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums ausgeführt wird.
  9. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums während des Lese-Schritts kontinuierlich geändert wird.
  10. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium nach Anspruch 7, bei dem die Aufzeichnung radial nach außen von dem ausgewählten Aufzeichnungs-Ort auf einer Spiral-Spur fortschreitet, die durch das Plattenmedium definiert ist.
  11. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium nach Anspruch 10, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Plattenmediums während des Lese-Schritts relativ zu dem Aufzeichnungs-Schritt erhöht wird.
  12. System mit aufzeichnungsfähigem Plattenmedium nach Anspruch 10, bei dem die Aufzeichnung auf die Spiral-Spur kontinuierlich von dem ausgewählten Aufzeichnungs-Ort bis zum Ende der aufgezeichneten Video-Darstellung ohne Überspringen von Segmenten auf dem Plattenmedium erfolgt.
DE60004558T 1999-11-10 2000-11-08 DVD-Gerät für pseudo-gleichzeitiges Aufzeichnen und Abspielen, mit Pausen- und Pausenende-Funktionen mit variabler Rotationsgeschwindigkeit Expired - Lifetime DE60004558T2 (de)

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