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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Informationen auf einem Aufzeichnungsmedium,
beispielsweise auf einer optischen Diskette, und außerdem bezieht
sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Wiedergabe der Informationen
von dem Aufzeichnungsmedium. Ein Problem auf das die Erfindung gerichtet
ist betrifft die Zugriffszeit für
das Gerät
zur Informationsaufzeichnung und Informationswiedergabe.
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Zusammen
mit der jüngsten
Entwicklung der Multimedientechnik wird häufig eine Aufzeichnung hoher
Dichte der Video- und Audio-Informationen durchgeführt. Der
hochwirksame Kodierprozeß von Video-
und Audio-Informationen hat sich als eine Technik entwickelt, um
so viel Informationen als möglich
auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, welches nur eine beschränkte Aufzeichnungskapazität besitzt.
Speziell wird ein von MPEG (Motion Picture Experts Group) vorgeschlagenes
Verfahren als ein Standard für
das Kompressionsverfahren angesehen, das unter einer hochwirksamen
Kodierung der Video-Informationen durchgeführt wird. Diese Expertengruppe
führt internationale
Normungskonferenzen durch, um eine Medium-Animation-Bildkodierung durchzuführen (dies
wird im folgenden als MPEG-Verfahren bezeichnet).
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Bei
aufeinanderfolgenden Vollbildern sind die Bilder vor und hinter
jedem Bild etwa gleich. Das MPEG-Verfahren ist ein Verfahren, das
diese Tatsache ausnutzt, und auf der Basis einer Vielzahl von Vollbildern,
die in einem Intervall weniger Bilder übertragen wurden, ein unterschiedliches
Vollbild zu erzeugen, das zwischen der Vielzahl der Vollbilder existiert.
Dies geschieht durch Interpolation basierend auf einem sich bewegenden
Vektor eines ursprünglichen
Bildes und dergleichen.
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In
diesem Fall, das heißt
in einem Fall der Aufzeichnung unterschiedlicher Vollbilder nur
durch Aufzeichnung der Informationen in Bezug auf einen Unterschied
zwischen der Vielzahl von Vollbildern und des Bewegungsvektors,
wird es bei der Wiedergabe möglich, hierauf
Bezug zu nehmen, und aus der oben erwähnten Vielzahl von Vollbildern
geeignete Differenzvollbilder vorherzusagen und dadurch zu reproduzieren.
Infolgedessen ist es möglich,
die Kompressions-Aufzeichnung der Video-Daten durchzuführen.
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Bei
dem MPEG-Verfahren wird eine Einheit von GOP (Group of Picture)
als minimale Einheit benutzt, die eine Reproduktion ohne Bezugnahme
auf andere Bilder ermöglicht. 7 zeigt
einen Bitstrom bei einem derartigen hochwirksamen Kodierverfahren,
wobei dieses eine GOP gebildet wird. Jeder Rahmen zeigt ein Vollbild
an. In 7 ist ein GOP aus zwölf Blättern von Vollbildern zusammengesetzt. Bei
diesen Vollbildern jedoch wird ein Vollbild, das durch ein Zeichen
[1] bezeichnet ist, als ein I Bild bezeichnet (interkodiertes Bild).
Und dies bedeutet, dass das Vollbild als perfektes Vollbild aus
dem Bild selbst heraus reproduziert werden kann. Ein Vollbild, das
durch ein Zeichen [P] gekennzeichnet ist, wird als P-Bild (Predictive-coded
picture) bezeichnet und es ist ein Vorhersagebild, welches erzeugt
wurde, durch Dekodierung eines Unterschiedes von den vorhergesagten
Bildern, die auf der Basis eines demodulierten I Bildes oder anderer
P Bilder durch Kompensation reproduziert wurden. Ein Vollbild, das durch
ein Zeichen [B] gekennzeichnet ist, wird als B Bild bezeichnet (Bidirectionally
predictive-coded picture), und dies bedeutet ein vorhersehbares
Bild reproduziert nicht nur durch das demodulierte I Bild oder P
Bild, sondern auch ein zukünftiges
I Bild oder P Bild, das auf der optischen Diskette oder dergleichen
aufgezeichnet wurde, um eine Vorhersage zu treffen. 7 zeigt
eine vorhersehbare Beziehung (Interpolationsbeziehung) zwischen
den jeweiligen Bildern, unter Benutzung einer Pfeilmarkierung.
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Da
sich hier die Datenerzeugung auf ein GOP erstreckt, gibt es zwei
unterschiedliche Möglichkeiten
der Erzeugung. 8A zeigt das GOP aufgezeichnet
durch Steuerung einer Kompressionsrate und dergleichen derart, dass
die Datenerzeugungsmenge (n, n, n) für jedes GOP 100 immer
konstant ist. Wenn die Datenerzeugungsmenge konstant ist, haben
eine Adresse eines jeden GOP und die Datenmenge eine proportionale
Beziehung zueinander. So wird es möglich, leicht die entsprechende
Adresse entsprechend einer Zielzeit zu suchen. Andererseits zeigt 8B ein
GOP das ohne Steuerung so erzeugt wurde, dass die Datenerzeugungsmenge
konstant wird (a, b, c). Hierbei werden in den jeweils aufgezeichneten
GOP's 101, 102 und 103 die
Datenmengen, die darin eingeschlossen sind, voneinander unterschiedlich.
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Wenn
man die Datenmenge betrachtet die in einem Fall erzeugt wurde bei
dem die aufgezeichnete Video-Information wiedergegeben wird, besitzt
das Bild, bei dem die Bewegung eines Originalbildes schwierig ist,
eine geringe relative Beziehung zwischen den jeweiligen Bildern,
so dass die Datenmenge, die in einem GOP erzeugt wurde, groß wird.
Andererseits hat das Bild, bei dem die Bewegung des ursprünglichen
Bildes gering ist, eine große
Relativbeziehung zwischen den jeweiligen Bildern, so dass die in
einem GOP erzeugte Datenmenge gering wird. Gemäß dem Verfahren nach 8A ist
jedes GOP so eingerichet, dass es immer eine konstante Datenmenge
aufweist, unabhängig
von dem Inhalt einer sich bewegenden Komponente des ursprünglichen Bildes.
Auf diese Weise wird die Bildqualität für das Videobild schlechter,
dessen Bewegung schwierig ist, und es wird eine Unbrauchbarkeit
in das Video-Bild eingeführt,
dessen Bewegung gering ist. Infolgedessen wird das Verfahren gemäß 8B erwünscht, um
die Bildqualität
gleichförmig
zu machen, und um effektiv eine Aufzeichnungskapazität der optischen
Diskette auszunutzen. Daraus ergibt sich, dass es zweckmäßig ist,
die Datenmenge für
jede Informationseinheit, beispielsweise das GOP, bei dem Informations-Aufzeichnungsverfahren
mittels des ordinär
hochwirksamen Kodierungsprozesses zu differenzieren.
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Als
nächstes
wird, wie in 9 dargestellt, wenn auf der
optischen Diskette die komprimierte Video-Information zusammen mit
einer Audio-Information aufgezeichnet wird, auf die ein vorbestimmtes Verfahren
beispielsweise eine Kompression oder dergleichen ausgeübt wurde,
die komprimierte Video-Information bezüglich der Zeitachse geteilt
und in einen Datenstrom multiplexiert und es werden die Video-Information
und die Audio-Information, die zeitdividiert multiplexiert sind,
mit einem Datenpaket als eine Einheit aufgezeichnet.
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Wie
aus 10 ersichtlich wurde in dem Multiplex-Datenstrom,
der auf diese Weise aufgezeichnet wurde, aus Zweckmäßigkeitsgründen bezüglich des
Zugriffs zu einer Reproduktionszeit, eine Zeitachsen-Information
für jedes
Paket zugefügt.
Bei dem MPEG-Verfahren
wird diese Zeitachsen-Information als PTS (Presentation Time Stamp) bezeichnet.
In dem PTS wird eine Reproduktionszeit der Video-Information oder
der Audio-Information in Bezug auf jedes Paket mit 1/90000 sec als
eine Einheit beschrieben (das heißt 90000 Hz). Während des
Multiplexvorgangs der Video-Information und der Audio-Information
zur Aufzeichnung werden wie aus 10 ersichtlich
die gleichen PTS's
auf den entsprechenden Videopaketen und Audiopaketen beschrieben
und aufgezeichnet. Demgemäß bezieht sich
das Wiedergabegerät
auf die PTS's und
bewirkt eine gegenseitige Synchronisation des Paketes der Video-Information
und des Paketes der Audio-Information, in denen die gleichen PTS's auf beiden Paketen
aufgezeichnet sind, und dadurch kann die Video-Information und die
Audio-Information reproduziert werden, indem sie zu einer Synchronisation
miteinander veranlaßt
werden.
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Andererseits
kann das PTS als Information über
die Gesamtzeit zur Zeit der Reproduktion benutzt werden. Das heißt es ist
möglich
die Gesamtzeit zu Beginn der Reproduktion zu erhalten, indem das
PTS, welches zu Beginn der Reproduktion von der optischen Diskette
erhalten wurde, gespeichert wird, indem eine Differenz zwischen
dem PTS in der Mitte der Reproduktion und dem PTS zu Beginn der Reproduktion
festgestellt wird, und indem diese Differenz durch 90000 (= 90 kHz)
dividiert wird.
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Im
Fall des Aufzeichnungsverfahrens gemäß 8B, bei
welchem die Datenmengen in jedem GOP unterschiedlich sind, ergibt
sich jedoch ein Problem insofern als es eine relativ lange Zeitdauer
erfordert, bis das Wiedergabegerät
mit der Reproduktion der Zielinformation beginnt, da die willkürliche Zeit zur
Spezifizierung der Zielinformation im Reproduktionsgerät spezifiziert
ist. Im folgenden wird dieses Problem im einzelnen beschrieben.
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Bei
dem oben erwähnten
Informations-Wiedergabegerät
bezieht sich dieses, wenn die Zielzeit eingegeben ist, auf die Zeitachseninformation,
zum Beispiel das PTS, und dann wird auf die Information gemäß einem
vorbestimmten Verfahren zugegriffen.
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Nämlich:
- i) es greift auf die Vorlaufadresse des Aufzeichnungsmediums
zu;
- ii) es bestimmt die annähernde
Lage der spezifizierten Zielzeit und überführt die optische Abnahmeeinrichtung
in die angenäherte
Position;
- iii) es reproduziert die Information aus der Position heraus,
in welche die optische Abnahmeeinrichtung verschoben wurde und stellt
dort das PTS fest; und
- iv) es berechnet die verstrichene Zeit von der detektierten
PTS und berechnet die ungefähre
Stellung wiederum aus der Differenz zwischen der berechneten verstrichenen
Zeit und der Zielzeit und verschiebt die optische Abnahmeeinrichtung
wiederum nach der ungefähren
Position; und
- v) es wiederholt die obigen Verfahren i) bis iv) bis eine Konvergenz
an der Zielposition vorhanden ist.
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Dies
ist der Grund warum es eine ziemlich lange Zeit erfordert, um die
Konvergenz herzustellen.
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Es
gibt einige Verfahren um die Zugriffszeit zu vermindern.
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Beispielsweise
gibt es ein Verfahren, bei dem die auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnende
Software in eine gewisse Zahl von Kapiteln unterteilt wird, in Abhängigkeit
vom Inhalt der Software und indem die Vorlaufadresse eines jeden
Kapitels an einer vorbestimmten Stelle des Aufzeichnungsmediums
aufgezeichnet wird. Gemäß diesem
Verfahren werden die komprimierte und multiplexierte Video-Information
und die multiplexierte Audio-Information in dem Video- und Audio-Informationsbereich in 11A aufgezeichnet, während die Vorlaufadresse eines
jeden Kapitels in dem Zugriffsinformationsbereich aufgezeichnet
wird, der an der inneren Umfangsseite des Aufzeichnungsmediums gemäß 11A liegt. Hier kann durch Teilen der komprimierten
Information durch jeden Block (entsprechend dem Kapitel) von 2048
Bytes, die serielle Zahl vom Vorlauf eines jeden Blocks, beispielsweise
der Adresse für
jeden Block zugeordnet werden. Die Zugriffsinformation basierend
auf diesem Verfahren ist in 11B dargestellt.
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Weiter
gibt es außer
dem vorerwähnten
Verfahren ein Verfahren zur Berechnung der Datenmenge für jedes
GOP in einem Aufzeichnungsgerät
und zur Aufzeichnung sämtlicher
Vorlaufadressen der GOP's
in dem Zugriffsinformationsbereich. Die Zugriffsinformation basierend
auf diesem Verfahren ist in 11C dargestellt.
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Jedoch
kann gemäß dem Verfahren
durch Benutzung der Zugriffsinformation gemäß 11B die
Zugriffszeit um die Zeitperiode vermindert werden, die der Vorlaufadresse
des nächsten
Kapitels entspricht. Um nämlich
die Adresse entsprechend der spezifizierten willkürlichen
Zielzeit zugänglich
zu machen, sollten die vorerwähnten
Verfahren i) bis iv) durchgeführt
werden.
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Andererseits
wird gemäß dem Verfahren durch
Benutzung der Zugriffsinformation gemäß 11C die
verstrichene Zeit für
jede Startadresse auch geändert,
wenn die Zahl der Vollbilder, die das GOP bilden, in der Mitte des
Aufzeichnungsmediums geändert
wird, was dazu führt,
dass es schwierig ist, die Adresse präzise zu suchen, wenn die Zielzeit spezifiziert
wird.
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Die
EP-A-0,606,868 beschreibt ein Bildsignal-Kodierverfahren und ein
-Dekodierverfahren und ein Bildsignal-Aufzeichnungsmedium, durch
die verhindert wird, dass ein Bild bei einer Hochgeschwindigkeits-Reproduktion
unterbrochen wird, werden offenbart. Ein GOP wird aus Bildern von
15 Vollbildern erzeugt. Von diesen Bildern werden ein I Bild und
ein P Bild kollektiv als Bilder für eine Hochgeschwindigkeits-Reproduktion
behandelt, und vor den verbleibenden Bildern angeordnet, die B Bilder
sind. Bei einer Hochgeschwindigkeits-Reproduktion werden nur die Bilder für die Hochgeschwindigkeits-Reproduktion
reproduziert.
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Die
WO-A-94/07332 beschreibt ein System, bei welchem Videodaten und
Audiodaten in Einheiten eines Packs auf einer Diskette aufgezeichnet
werden. Ein Pack wird von mehreren Paketen gebildet. Wenn ein Paket
von Videodaten vorhanden ist, und das Bild an der Spitze des Videopakets
ein I Bild ist, dann wird ein Eintrittspaket unmittelbar vor dem
Videopaket angeordnet. Bei dem Eintrittspaket werden die Positionen
von drei vorherigen und folgenden Paketen aufgezeichnet. Die Position
des I Bildes wird aus den Daten des Eintrittspakets detektiert.
Auf diese Weise wird es möglich,
den Zugriffspunkt schnell zu lokalisieren, um ein schnelles Suchen
zu erreichen.
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Die
EP-A-0,644,692 beschreibt eine Vorrichtung zur Erzeugung komprimierter
Signale, die dazu dienen kann, Daten mit hoher Effizienz aufzuzeichnen,
um die Daten auf einfache Weise zu verarbeiten und um Programme
in einer speziellen Weise zu reproduzieren und um Daten mit hoher
Geschwindigkeit zu suchen und eine genaue Bild-/Sprach-Synchronisation zu
erhalten.
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Es
daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen um Informationen auf einem Aufzeichnungsmedium
aufzuzeichnen, und um ein Gerät
zu schaffen um das Aufzeichnungsmedium zu reproduzieren, wobei ein schneller
Direktzugriff zu der aufgezeichneten Information möglich wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und
16 und eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 und
9 und ein Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 13. Andere bevorzugte
Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 ist
ein Blockschaltbild, welches eine schematische Konfiguration eines
Informations-Aufzeichnungsgeräts
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockschaltbild, welches eine schematische Konfiguration eines
erfindungsgemäßen Informations-Wiedergabegeräts zeigt;
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3 ist
ein Diagramm, welches ein Ausführungsbeispiel
einer Datenkonstruktion einer Zugriffsinformation, die bei einem
ersten Ausführungsbeispiel
benutzt wird;
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4 ist
ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer Reproduktionsoperation bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 ist
ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel der Datenkonstruktion
der Zugriffsinformation zeigt, die bei einem zweiten Ausführungsbeispiel
benutzt wird;
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6 ist
ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Reproduktionsoperation, bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel;
und
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7 ist
ein Diagramm, welches die Vollbilder, die das GOP bilden, in einem
Bitstrom zeigt;
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8 sind Diagramme, die die Datenerzeugungsmenge
des GOP zeigt, wobei 8A ein Diagramm ist, welches
einen Fall zeigt, wo die Datenerzeugungsmenge eines jeden GOP konstant
ist, während 8B ein
Diagramm ist, welches einen Fall zeigt, wo die Datenerzeugungsmenge
eines jeden GOP veränderbar
ist;
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9 ist
ein Diagramm, welches die Erzeugung eines Multiplexstromes erklärt;
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10 ist
ein Diagramm, das die Synchronisation zwischen einem Videostrom
und einem Audiostrom erläutert;
und
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11 zeigt Diagramme der Adresseninformation,
wobei in 11A ein Diagramm einen Fall zeigt,
wo die Zugriffsinformation im Zugriffsinformationsbereich aufgezeichnet
ist, wobei 11B ein Diagramm für einen
Fall zeigt, wo die Startadresse eines jeden Kapitels in jedem Kapitel
aufgezeichnet ist, und wobei 11C ein
Diagramm für
einen Fall zeigt, wo die GOP Startadresse eines jeden GOP in jedem
GOP aufgezeichnet ist.
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In
Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung wird im folgenden die
vorliegende Erfindung erläutert.
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(I) Erstes Ausführungsbeispiel
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Die
Konstruktion und Arbeitsweise des Informations-Aufzeichnungsgeräts und des
Informations-Wiedergabegeräts
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
werden in Verbindung mit den 1 bis 4 erläutert.
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(i) Informations-Aufzeichnungsgerät
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Zunächst wird
die Konstruktion des Informations-Aufzeichnungsgeräts gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
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Wie
in 1 dargestellt, ist das Informations-Aufzeichnungsgerät 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel
so konstruiert, dass eine Video-Information und eine Audio-Information jeweils
durch eine Signal-Kompressionseinheit auf einer Original-Diskette
DKo aufgezeichnet werden, die aus einem glasartigen Material, usw.,
besteht, und die eine Master-Diskette zur Verarbeitung (das heißt Vervielfältigung)
einer Vielzahl von Kopierdisketten wird. Anstelle der Original-Diskette
DKo kann ein Aufzeichnungsmedium, das in der Lage ist, die Information
selbst aufzuzeichnen und wiederzugeben, beispielsweise eine magnet-optische
Diskette benutzt werden.
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Wie
im einzelnen aus 1 ersichtlich ist das Informations-Aufzeichnungsgerät 100 mit
einem Steuergerät 1 mit
einem VTR (Video Tape Recorder) 2, mit einem Signalverarbeitungsabschnitt 3,
mit einer Festplatte (HD) 4, einem Schalter SW1, einem Modulator 5,
einer Master-Vorrichtung 6, einem Warteschlangenblatt 7 und
einer Floppy Disk (FD) 8 versehen.
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Das
Steuergerät 1 führt eine
Gesamtsteuerung des Informations-Aufzeichnungsgeräts 100 durch.
Insbesondere bezieht sich das Steuergerät 1 auf die Zeitinformation
vom Signalverarbeitungsteil 3 über die Floppy-Disk-Einrichtung 8 und
erzeugt eine Zugriffsinformation. Die erzeugte Zugriffsinformation wird
in einem inneren RAM (Random Access Memory) innerhalb des Steuergeräts 1 gespeichert,
und als Zugriffsinformationssignal Sai ausgegeben.
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Der
Schalter SW1 schaltet das von der Seite des Steuergeräts 1 zugeführte Zugriffsinformationssignal
Sai und die Paketdaten, das heißt
das komprimierte Multiplexsignal Sr, das in der Hard Disk 4 gespeichert
und von dieser ausgegeben wurde, derart, dass ein Ausgang eines
Informations-Additions-Multiplex-Kompressionssignals Sap erzeugt
wird.
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Der
VTR 2, der beispielsweise ein Geschäfts VTR mit 25 mm (1 Zoll)
sein kann, erzeugt die auf der Originaldiskette DKo aufzuzeichnende
Software und gibt ein Videosignal Sv und ein Audiosignal Sa ab, und
außerdem
einen Zeitcode Tt entsprechend jenen Signalen.
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Der
Signalverarbeitungsteil 3 führt ein vorbestimmtes Signalverfahren
bezüglich
des Videosignals Sv durch. Als hier durchgeführtes Signalverarbeitungs-Verfahren
kann der hochwirksame Kodierungsprozeß basierend auf MPEG Standard,
usw., durchgeführt
werden, wodurch das Videosignal Sv komprimiert wird. Es kann ein
vorbestimmter Kompressionsprozeß auch
bezüglich
des Audiosignals Sa durchgeführt
werden. Das komprimierte Videosignal Sv und das komprimierte Audiosignal
Sa werden zeitlich unterteilt und multiplexiert, um ein Multiplexkompressionssignal
Sr zu erzeugen, das dem Multiplexstrom gemäß 9 entspricht.
Dann wird das komprimierte Multiplexsignal Sr zeitweilig in der
Festplatte 4 gespeichert. Der Signalverarbeitungsteil 3 liefert
als Ausgang außerdem
ein Datenmengensignal Sda, das eine Datenmenge einer Signalkompressionseinheit
für alle
Daten anzeigt, die vom Signalverarbeitungsteil 3 erzeugt
werden.
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Die
Festplatte 4 speichert zeitweilig das komprimierte Multiplexsignal
Sr.
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Der
Schalter SW1 addiert das Zugriffsinformationssignal Sai zu dem jeweiligen
Kompressions-Multiplexsignal Sr, auf der Basis eines Informationswählsignals
Sc, das vom Steuergerät 1 zugeführt wird,
um das Informations-Additions-Multiplex-Kompressions-Signal Sap auszugeben.
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Der
Modulator 5 verschachtelt das Informations-Additions-Multiplex-Kompressions-Signal
Sap, das vom Schalter SW1 zugeführt
wird. Der Modulator 5 addiert außerdem einen Fehlerkorrekturcode (ECC),
beispielsweise ein REED SOLOMON-Zeichen und dergleichen, nach dem
verschachtelten Datenfeld und moduliert es weiter durch ein Modulationsverfahren,
beispielsweise ein 8 bis 15 Modulationsverfahren und dergleichen.
Auf diese Weise erzeugt der Modulator 5 ein Diskettenaufzeichnungssignal
Sm.
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Das
Warteschlangenblatt 7 enthält eine Information, beispielsweise über den
Inhalt der aufzuzeichnenden Software, das als Inhaltsinformationssignal
Si dem Signalverarbeitungsteil 3 eingegeben wird, um den
jeweiligen Signalprozeß durchzuführen.
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Die
Floppy-Disk-Einrichtung 8 speichert zeitweilig die Datenmengen-Information,
die die Datenmenge für
jede Kompressionseinheit angibt und vom Signalverarbeitungsteil 3 ausgegeben
wird, und als Datenmengensignal Sda vom Steuergerät 1 bezeichnet
wird, wenn die Zugriffsinformation erzeugt wird.
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Die
Floppy-Disk-Einrichtung 8 und die Festplatte 4 können in
irgendeiner Weise zum Schreiben eines Speichers ausgebildet sein,
beispielsweise als RAM, als magnetooptische Disketteneinrichtung
und dergleichen.
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Die
Master-Einrichtung 9 führt
ein Trennen der ursprünglichen
Disk DKo gemäß dem EIN/AUS-Schalten
des Diskettenaufzeichnungssignals Sm durch, so dass die ursprüngliche
Diskette DKo eine Masterdiskette (eine Stanzform) während der
Herstellung (das heißt
Vervielfältigung)
vieler optischer Disketten wird.
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(ii) Informations-Reproduktionsgerät
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Als
nächstes
wird das Informations-Reproduktionsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf 2 erläutert.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist das Informations-Reproduktionsgerät 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
so konstruiert, das die Information von einer optischen Diskette
DK reproduziert wird, welche von der Masterdiskette vervielfältigt wurde,
das heißt
von der ursprünglichen
Diskette DKo, auf der die Information durch das erwähnte Informations-Aufzeichnungsgerät 100 aufgezeichnet
wurde.
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Im
einzelnen ist gemäß 2 das
Informations-Reproduziergerät 200 mit
den folgenden Teilen versehen: mit einem Steuergerät 11,
mit einer optischen Abnahmeeinrichtung 12, mit einer Binär-Kodierungseinrichtung 13,
mit einem Taktkomponenten-Detektor 14, mit einem Demodulator 15,
mit einem Signalverarbeitungsteil 16, mit einem Oszillator (OSC) 19,
mit einem Phasen-Comparator (LPF) 20, mit einem Spindelmotor 21 und
einer Betriebseinheit 22.
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Das
Steuergerät 11 führt die
Gesamtsteuerung des Informations-Reproduktions-Geräts 200 durch.
Inbesondere steuert das Steuergerät 11 die optische
Abnahmeeinrichtung 12 und den Demodulator 15,
um ein Zugriffsinformationssignal Sij und das PTS zu reproduzieren,
das in den Paketdaten liegt, und zwar von der optischen Diskette
DK. Das Zugriffsinformationssignal Sij, das von der optischen Diskette
DK reproduziert wurde, wird in einem inneren RAM 11a innerhalb
des Steuergeräts 11 gespeichert.
Durch Benutzung dieses Zugriffsinformationssignal Sij liefert das
Steuergerät 11 ein
Spindelsteuersignal Se und ein Gleitsteuersignal Sx auf der Basis
eines Adressensignals Sad, entsprechend einer Adresse der gegenwärtig reproduzierten
Aufzeichnungsinformation, die vom Demodulator 15 ausgegeben
wird, um die partielle Aufzeichnungsinformation entsprechend der
Reproduktionsposition zu reproduzieren, die durch die Betriebseinheit 22 gemäß der Schalteroperation
beispielsweise der Betätigung durch
die Bedienungsperson spezifiziert wird.
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Die
optische Abnahmevorrichtung 12 detektiert das Diskettenaufzeichnungssignal
Sm von der optischen Diskette DK und gibt dieses als Detektorsignal
Spu aus, das ein abgerundetes RF (Radio Frequenz) Signal ist.
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Die
Binärkodierungseinrichtung 13 wandelt das
Lesedetektorsignal Spu, welches eine abgerundete Signalform hat,
in einen Binärwert
auf der Basis eines konstanten Schwellwertes um und gibt dieses als
ein Binärsignal
Sb aus.
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Der
Taktkomponentendetektor 14 extrahiert eine Taktkomponente
aus dem Binärsignal
Sb und gibt dieses als Detektortaxsignal CLKp aus. Der Oszillator 17 gibt
ein Standardtaktsignal CLK aus, um eine Zeitsynchronisation zwischen
entsprechenden Elementen zu schaffen, die das Informations-Reproduktionsgerät 200 bilden.
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Eine
Phasenregelschleife zur Stabilisierung des Taktes ist mit folgenden
Teilen ausgerüstet:
einem Taktkomponentendetektor 14; einem Phasenkomparator 20 mit
einem LPF (Tiefpaßfilter)
zum Phasenvergleich des Detektortaktsignals CLKp mit dem Standardtaktsignal
CLK vom Oszillator 19 und zur Extrahierung der Niederfrequenzkomponente aus
einem Phasenvergleichssignal, um es als Drehzahlsteuersignal Ssp
für den
Spindelmotor 16 auszugeben; dem Spindelmotor 21;
der optischen Abnahmeeinrichtung 12 und der Binär-Kodierungseinrichtung 13.
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Der
Spindelmotor 16 dreht die optische Diskette DK unter der
Drehzahlsteuerung basierend auf dem Drehzahlsteuersignal Ssp.
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Der
Demodulator 15, der eine Reproduktionsvorrichtung ist,
führt ein
Demodulationsverfahren, ein Fehlerkorrekturverfahren und ein Entschachtelungsverfahren
für das
binäre
Signal Sb aus, so dass die digitalen Daten auf die Paketdaten demoduliert werden,
das heißt
es wird das Ergebnis als Demodulationssignal S1 ausgegeben. Der
Demodulator 12 extrahiert das Konstruktions-Additions-Informations-Signal
Sij, das der Konstruktions-Additions-Information IJ und dem Adressensignal
Sad entspricht, das der Adresse der gegenwärtig reproduzierten Aufzeichnungsinformation
entspricht, aus dem Binärsignal
Sb, um jene Signale an das Steuergerät 11 abzugeben.
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Der
Signalverarbeitungsabschnitt 16, der einen Demultiplexer,
den MPEG Dekoder, usw., enthält,
führt ein
ausgedehntes Verfahren für
das Demodulationssignal S1 über
das MPEG-Verfahren durch und liefert als Ausgang ein Ausgangs-Videosignal Sao
und ein Ausgangs-Videosignal Svo.
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Die
Betriebseinheit 22 ist mit verschiedenen Betriebsschaltern
versehen, durch die der Benutzer verschiedene Informationen und
Instruktionen spezifizieren kann, beispielsweise eine Zielzeit für den Direktzugriff,
eine Suchoperation, eine Abtastoperation, einen Start und einen
Stop zur Reproduktion, usw., und es ist eine Anzeigetafel vorgesehen,
um die verschiedenen Informationen für die Bedingungen des Reproduktionsgeräts 200 anzuzeigen.
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(iii) Aufzeichnungs-Betrieb
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Als
nächstes
wird eine Aufzeichnungsoperation des oben erwähnten Informations-Aufzeichnungsgeräts 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel, unter
Bezugnahme auf 3, erläutert.
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In
dem Informations-Aufzeichnungsgeräts 100 bewirkt der
Signalverarbeitungsabschnitt 3 ein Kompressionsverfahren
usw. für
das Videosignal Sv und das Audiosignal Sa, um diese zeitmäßig geteilt zu
multiplexieren, und auf der Floppy-Disk-Einrichtung 8 die
Datenmengeninformation zu speichern, die die erzeugte Datenmenge
für jede
Kompressionseinheit anzeigt, und zwar jeweils dann, wenn der Signalverarbeitungsabschnitt 3 die
Paketdaten an die Festplatte 4 abgibt. Gleichzeitig empfängt der
Signalverarbeitungsabschnitt 3 die Information, die sich
auf den Inhalt der Software vom Warteschlangenblatt 7 bezieht,
und bestimmt den Parameter für die
Kompression und den Multiplex-Prozeß, durch Benutzung dieser empfangenen
Informationen und des Zeitcodes Tt, der vom VTR 2 ausgegeben
wurde. Dieser Parameter wird benutzt, um die Adresse zu berechnen.
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Wenn
die Reproduktion der gesamten Software durch den VTR 2 und
die Erzeugung des Kompressionssignals durch den Signalverarbeitungsabschnitt 3 vollendet
sind, bezieht sich das Steuergerät 1 auf
das Kompressionssignal, das in der Festplatte 4 gespeichert
ist, während
das Datenmengensignal Sda von der Floppy-Disk 8 ausgelesen
wird, um so die Startadresse für
jede Kompressionseinheit zu berechnen. Das Steuergerät 1 berechnet
auch die Startadresse für
die Daten für
jede vorbestimmte Zeiteinheit (zum Beispiel 10 Sekunden) durch Benutzung
eines Blocks, der erlangt wird durch Teilen des Kompressionssignals,
das in der Festplattenanordnung 4 gespeichert ist, durch
die vorbestimmte Zeiteinheit von seiner Vorderseite als Einheit.
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3 zeigt
eine Datenkonstruktion der in der vorbeschriebenen Weise erzeugten
Zugriffsinformation.
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In 3 wird
jede Startadresse von GOP1, GOP2, ..., GOPm kollektiv in einem Teil
der Zugriffsinformation 301 aufgezeichnet, und jede Startadresse
der Zeiteinheit 1, 2, ... n wird kollektiv in einem anderen Abschnitt
der Zugriffsinformation 301 aufgezeichnet. Die Zugriffsinformation 301 wird
auf der am weitesten innenliegenden Umfangsseite (das heißt dem Einführungsbereich)
der Originaldiskette DKo beispielsweise aufgezeichnet. Die Originaldiskette DKo
wird als Stempel im Herstellungsverfahren von Kopie-Disketten benutzt,
und eine Anzahl von optischen Disketten mit dem gleichen Informationsinhalt werden
auf diese Weise hergestellt.
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(iv) Reproduktions-Betrieb
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Als
nächstes
wird ein Reproduktionsbetrieb mit dem erwähnten Informations-Reproduktionsgerät 200 gemäß dem einen
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf 4 erläutert, wo ein Ablaufdiagramm
dargestellt ist.
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Wenn
gemäß 4 der
Direktzugriff durch die Betriebseinheit 22 bestimmt wird
(Schritt S1: JA), dann wird der optische Aufnehmer 12 an
den am weitesten innenliegenden Umfang der optischen Diskette DK
verschoben, und es wird die Zugriffsinformation von dort unter der
Steuerung des Steuergeräts 11 reproduziert
(Schritt S2). Die Zielzeit wird durch das Steuergerät 11 über die
Betriebseinheit 22 oder vom Innenspeicher des Steuergeräts 11 empfangen,
wo die Zielzeit vorher gespeichert wurde (Schritt S3).
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Das
Steuergerät 11 teilt
die empfangene Zielzeit durch die vorbestimmte Zeiteinheit, die
für die optische
Diskette DK benutzt wird (zum Beispiel 10 Sekunden, falls die auf
der optischen Diskette DK aufgezeichnete Adresseninformation durch
die Zeiteinheit von 10 Sekunden berechnet wurde), so dass der Quotient
m und der Rest n erhalten wird (Schritt S4). Der Quotient m zeigt
an, dass die Blockdaten der mten Zeiteinheit
die Blockdaten für
die Zeiteinheit unmittelbar vor der Zeiteinheit sind, die die Zielzeit enthält. Auf
diese Weise wird die Startadresse für die (m + 1)te Zeiteinheit
bezogen (Schritt 5).
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Der
Zugriff beginnt von der bezogenen Startadresse und das PTS für die Suche,
das allen Paketdaten zugeordnet ist, wird eingegeben and bezogen (Schritt
S6). Der Rest n der Divisionsberechnung im Schritt S4 ist äquivalent
der Reproduktionszeit vom Beginn der relevanten Zeiteinheit nach
der Zielzeit. Daher wird das Suchen der Kompressionseinheit fortgesetzt,
bis das eingegebene PTS den Wert unmittelbar vor der Restzeit n
erreicht (Schritt S7: NEIN). Wenn der Wert unmittelbar vor der Restzeit
n erreicht wird (Schritt S7: JA), wird die Reproduktion des Paketbeginns
dort gestartet (Schritt S8).
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Da
der Fall eintreten kann, wo die der Zielzeit entsprechende Adresse
von einem Vollbild startet, das in der Mitte einer Kompressionseinheit
positioniert ist (das heißt
in der GOP Einheit), wird die Erzeugung des Vollbilds entsprechend
der Zielzeit abgewartet (Schritt S9: NEIN). Wenn ein Vollbild unmittelbar
vor dem entsprechenden Vollbild erzeugt wird (Schritt S9: JA), kann
der Signalausgang des Videosignals Sv und des Audiosignals Sa nach
dem Signalverarbeitungsabschnitt 16 überführt werden (AN geschaltet werden).
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Wie
oben beschrieben stellt das Steuergerät 11 die Position
der Daten für
jede Zeiteinheit vorher auf der optischen Diskette DK fest, und
es ist eine schnelle Suchoperation möglich. Da der Suchprozess durch
die Kompressionseinheit am Schritt S6 die Suche innerhalb der relativ
kurzen Zeiteinheit ist, kann der Suchprozeß innerhalb der Zeitperiode
vollendet werden, die kürzer
ist als bei dem oben erwähnten
Suchprozeß.
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(II) Zweites Ausführungsbeispiel
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Die
Konstruktionen des Informations-Aufzeichnungsgeräts und des Informations-Wiedergabegeräts sind
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die
gleichen, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2.
Die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
berechnet das Steuergerät 1 des
Informations-Aufzeichnungsgeräts 100 die
Zahl von Vollbildern, die jedes GOP bilden, an der Stelle der Startadresse
einer jeden Zeiteinheit, berechnet in dem ersten Ausführungsbeispiel,
zur Zeit der Berechnung der Zugriffsinformation von der Datenmengen-Information,
die in der Floppy-Disk 8 gespeichert sind. Die Zahl der
Bildrahmen, die jedes GOP bilden, wird in der Floppy-Disk 8 zusammen
mit der Datenmengen-Information gespeichert. Die berechnete Zahl
von Vollbildern, die jedes GOP bilden, wird an der am weitesten innenliegenden
Umfangsfläche
der ursprünglichen Diskette
DKo zusammen mit der Startadresse eines jeden GOP aufgezeichnet,
wie dies beispielsweise in 5 dargestellt
ist.
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In 5 wird
jede Startadresse des GOP1, GOP2, ..., GOPm kollektiv in einem Abschnitt
der Zugriffsinformation 302 aufgezeichnet, und jede Zahl von
Vollbildern von GOP1, GOP2, ..., GOPm wird kollektiv in einem anderen
Abschnitt der Zugriffsinformation 302 aufgezeichnet. Die
Zugriffsinformation 302 wird auf dem am weitesten innenliegenden
Umfang (das heißt
im Einleitbereich) der Original-Diskette DKo beispielsweise aufgezeichnet.
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Die
optische Diskette DK, die von der Originaldiskette DKo kopiert wurde
die in der oben beschriebenen Art und Weise aufgezeichnet wurde, wird
durch das Informations-Reproduktionsgerät 200 gemäß dem Ablaufdiagramm
nach 6 reproduziert. In 6 sind die
Schritte die gleichen wie in 4 und tragen
die gleichen Bezugszeichen, so dass eine Einzelbeschreibung hiervon
entfallen kann.
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In 6 sammelt
das Steuergerät
nach den Verfahrensschritten S1 bis S3 die Zahl der Vollbilder, die
jedes GOP bilden, nacheinander von der ersten GOP, aus der Zugriffsinformation 302 (Schritt
S14). Es wird nämlich
die Berechnung des Ausdrucks "X
= GOPF1, + GOPF2 +,
..., + GOPFK durchgeführt (X: zu berechnender Speicherwert,
FK: Zahl der Bildrahmen des Kten GOP). Die
Zeit der gesammelten Gesamtzahl von Vollbildern und die Zielzeit
werden miteinander verglichen. Es wird nämlich festgestellt, ob der
berechnete Wert X dem GOP unmittelbar vor dem GOP einschließlich der
Zielzeit entspricht oder nicht (Schritt 15): Wenn der Zuwachs
nicht bis zu dem unmittelbar vorherigen GOP nach der Zielzeit erfolgte
(Schritt S15: NEIN), wird die Zahl der Vollbilder, die das nächste GOP
bilden, angesammelt (Schritt S14) und es wird wieder das Vergleichsverfahren
(Schritt S15) durchgeführt.
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Wenn
die Zunahme bis zu dem unmittelbar vorhergehenden GOPk vollendet
ist (Schritt S15: JA), wird die Zeitdifferenz zwischen der Zielzeit
und der Zeit, die aus der angesammelten Zahl von Vollbildern entnommen
wird, berechnet, und es wird die Zahl j der übrigen Vollbilder berechnet,
die notwendig sind, um die Zielzeit zu erreichen. (Schritt S16). Durch
Bezugnahme auf die Zugriffsinformation 302 wird die Startadresse
des unmittelbar vorherigen GOPk erhalten und und die Reproduktion
des GOPk wird gestartet (Schritt S18).
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Es
wird auf die Reproduktion des Vollbildes entsprechend der Zahl j – 1 von
Vollbildern unmittelbar vor der Zielzeit vom Vorlauf des GOPk gewartet, die
im Schritt S16 erlangt wurden (Schritt S19: NEIN). Wenn das Vollbild
entsprechend der Zahl j – 1
von Vollbildern reproduziert wird (Schritt S19: JA), können der
Signalausgang des Videosignals Sv und der Signalausgang des Audiosignals
Sa (AN geschaltet) nach dem Signalverarbeitungsabschnitt 16 gelangen.
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Wie
oben beschrieben, erkennt das Steuergerät 11 die Startadresse
aller Paketdaten und die Zahl von Vollbildern des GOP, die alle
Paketdaten bilden, im voraus, und es wird dadurch eine schnelle Suchoperation
möglich.
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(III) Modifizierte Ausführungsbeispiele
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern kann auf sehr unterschiedliche Weise angepaßt werden.
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Obgleich
die Erfindung so eingerichtet ist, dass sie die Suchoperation bei
den obigen Ausführungsbeispielen
durchführt,
kann die vorliegende Erfindung so adaptiert werden, dass auch andere
Typen von Direkt-Zugriffsoperationen durchgeführt werden können, beispielsweise
eine Abtastoperation, eine Umkehrreproduktionsoperation, usw. Da
das Steuergerät 11 die
Position der Video-Information für eine
gewisse Zeitperiode auf der optischen Diskette DK erkennt, kann
in diesem Fall ein schneller Zugriff durch eine Einheit von dieser
gewissen Zeitperiode durchgeführt
werden.
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Obgleich
bei den oben erwähnten
Ausführungsbeispielen
das MPEG-Verfahren als Signal-Kompressionsverfahren
benutzt wird, so sind doch verschiedene andere bekannte Kompressionsverfahren
in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung anwendbar, beispielsweise
das JPEG-Verfahren, das Wavelet-Konvertierverfahren, usw. Insbesondere
im Fall eines Kompressionsverfahrens, bei dem die Datenmenge, die
einer konstanten Aufzeichnungszeit entspricht, variabel ist, wie
im Fall von 8B, ist die vorliegende Erfindung
sehr zweckmäßig.
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Obgleich
die Zugriffsinformation bei den obigen Ausführungsbeispielen auf der am
weitesten innenliegenden Umfangsseite (das heißt im Eingangsbereich) der
optischen Diskette DK liegt, ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Video-Software
durch eine Eingabeeinheit zu managen, basierend auf dem IS09660
Standard, beispielsweise, und die Zugriffsinformation in jeder Eingabeeinheit
aufzuzeichnen. In diesem Fall wird die Zugriffsinformation im Vorlaufteil eines
jeden File, beispielsweise, aufgezeichnet, und die komprimierte
Video-Information und die komprimierte Audio-Information wird nach
der Zugriffsinformation aufgezeichnet.
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Die
obigen Ausführungsbeispiele
sollen in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht als beschränkend angesehen
werden, und es können
Abänderungen getroffen
werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.