DE69910682T2

DE69910682T2 - Aufzeichnungsmedium, Datenaufzeichnungseinheit und Datenwiedergabeeinheit zum Lesen vom und Schreiben auf dem Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE69910682T2
Application number: DE69910682T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kageyama; Akira Date; Tamotsu Ito; Kaoru Ikoma-gun Murase; Tomoyuki Okada
Original assignee: Hitachi Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Panasonic Corp
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2019-06-17
Also published as: EP0965991B1; DE69910682D1; CN1296936C; CN1239303A; US6594442B1; EP0965991A1; KR20000006198A; TWI238990B; JP2000004421A; KR100332332B1; JP3356991B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, auf das und von dem digitale Daten geschrieben bzw. gelesen werden können, eine Aufzeichnungseinheit zum Aufzeichnen digitaler Daten auf ihm sowie eine Abspieleinheit zum Abspielen digitaler Daten von ihm. Insbesondere betrifft die Erfindung eine optische Platte, auf der Multimediadaten, wie Videodaten, Standbilddaten und Audiodaten, aufgezeichnet werden können, sowie eine Aufzeichnungseinheit und eine Abspieleinheit.
Auf dem Gebiet beschreibbarer optischer Platten mit einer Maximalkapazität von ungefähr 650 MB (Megabyte) wurde eine DVD-RAM (Digital Versatile Disc-RAM) als Platte vom Phasenänderungstyp mit einer Kapazität von einigen GB (Gigabyte) eingeführt. Während MPEG (MPEG2), der Standard zum Codieren digitaler AV(Audio und Video)-Daten für den praktischen Gebrauch verwendet wird, wird nun erwartet, dass DVD-RAMs nicht nur für Computer sondern auch als Aufzeichnungs- und Abspielmedien auf dem AV-Gebiet eingesetzt werden. D. h., dass vorhergesagt wird, dass DVD-RAMs zu Medien werden, die Magnetbänder ersetzen, wie sie als Standard-AV-Aufzeichnungsmedien verwendet wurden.
(Beschreibung einer DVD-RAM) In jüngerer Zeit können; da die Aufzeichnungsdichte umschreibbarer optischer Platten ansteigt, nicht nur Computer- oder Audiodaten sondern auch Bilddaten auf einer optischen Platte aufgezeichnet werden. Z. B. sind herkömmlicherweise, auf der Signalaufzeichnungsfläche einer optischen Platte, die Führungsrillen herkömmlicherweise in Form eines Stegs und eines Grabens vorhanden.
Früher wurden Signale nur an den Positionen des Stegs oder des Grabens aufgezeichnet. Das Einführen des Steg-Graben-Aufzeichnungsverfahrens hat es ermöglicht, Signale an den Positionen sowohl des Stegs als auch des Grabens aufzuzeichnen. Mit diesem Verfahren wurde ungefähr die doppelte Dichte wie zuvor erzielt (siehe z. B. die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. JP-A-8-7282).
Durch das CLV(Constant Line Velocity)-Verfahren wird die Aufzeichnungsdichte effizient erhöht. Es wurde auch ein Verfahren wie das Zonen-CLV-Verfahren entwickelt und in den praktischen Gebrauch überführt, das es ermöglicht, das CLV-Verfahren einfacher zu kontrollieren und zu implementieren (siehe z. B. die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. JP-A-7-93873).
Eines der Hauptprobleme bei optischen Platten mit immer weiter zunehmender Kapazität besteht darin, wie AV-Daten, einschließlich Bilddaten, aufzuzeichnen sein sollen und wie ein Funktionsvermögen und neue Funktionen implementiert werden sollen, die viel umfangreicher als die bei einer herkömmlicher AV-Anlage sind.
Mit dem Erscheinen dieser umschreibbaren optischen Platten großer Kapazität wird erwartet, dass Bänder, wie sie in den meisten Fällen zum Aufzeichnen und Abspielen von AV-Daten verwendet wurden, durch optische Platten ersetzt werden. Ein Übergang bei Aufzeichnungsmedien von Bändern zu Platten wird verschiedene Einflüsse auf die Funktionen und das Funktionsvermögen einer AV-Anlage haben.
Einer der deutlichsten Vorteile des Übergangs auf Platten besteht in der großen Verbesserung der Direktzugriffsfunktion. Wenn versucht wird, direkt auf die Daten auf einem Band zuzugreifen, muss das gesamte Band rückgespult werden, was im Allgemeinen in der Größenordnung von Minuten benötigt. Dies ist viel mehr als die Suchzeit (einige 10 Millisekunden oder weniger) bei optischen Plattenmedien. So kann ein Band in der Praxis nicht als Direktzugriffs-Bauteil verwendet werden.
Diese Direktzugriffsfunktion einer optischen Platte ermöglicht ein verteiltes Aufzeichnen von AV-Daten, was bei herkömmlichen Bändern unmöglich ist.
Die 1 ist ein Blockdiagramm, die den Antrieb eines DVD-Recorders zeigt. In der Figur ist die Bezugszahl 11 ein optischer Aufnehmer, der Daten von der Platte liest, 12 ist ein ECC(Error Correcting Code)-Prozessor, 13 ist ein Spurpuffer, 14 ist ein Umschalter zum Umschalten der Eingabe/ Ausgabe des Spurpuffers, 15 ist ein Codierer, 16 ist ein Decodierer und 17 ist eine vergrößerte Ansicht eines Aufzeichnungsgebiets auf der Platte.
Wie es in der 17 dargestellt ist, ist die Minimaleinheit von auf der DVD-RAM-Platte aufgezeichneten Daten 1 Sektor = 2 KB. Der ECC-Prozessor 12 führt eine Fehlerkorrekturverarbeitung für 16 Sektoren = 1 ECC-Block aus.
Der mit 13 dargestellte Spurpuffer ist ein Puffer, der dazu verwendet wird, AV-Daten mit variablen Bitraten aufzuzeichnen, um sie effektiv auf einer DVD-RAM-Platte aufzeichnen. Dieser Puffer wirkt als Puffer zum Auflösen der Differenz zwischen der DVD-RAM-Lese/Schreib-Rate (Va in der Figur), die konstant ist, und der AV-Datenbitrate (Vb in der Figur), die entsprechend der Komplexität des Inhalts (wie den Bilddaten eines Videosignals) variiert.
Eine effizientere Nutzung dieses Spurpuffers 13 erlaubt es, AV-Daten auf der Platte zu verteilen. Dies wird unten unter Verwendung der 2A und 2B beschrieben.
Die 2A ist ein Diagramm, das den Adressraum der Platte zeigt. Wie es in der 2A dargestellt ist, ist es, wenn AV-Daten in getrennten, zusammenhängenden Gebieten [a1, a2] und [a3, a4] aufgezeichnet werden, dadurch, dass im Spurpuffer gespeicherte Daten während des Suchvorgangs von a2 bis a3 an den Decodierer geliefert werden, möglich, AV-Daten kontinuierlich abzuspielen. Die 2B zeigt, wie Daten im Spurpuffer angesammelt und von diesem geliefert werden.
AV-Daten, wie sie ausgehend von a1 gelesen werden, werden beginnend mit dem Zeitpunkt t1 in diesen eingegeben und aus ihm ausgegeben. Die Datenmenge, die der Ratendifferenz (Va – Vb) zwischen der Spurpuffer-Eingangsrate (Va) und der Spurpuffer-Ausgangsrate (Vb) entspricht, wird im Spurpuffer angesammelt. Dieser Zustand dauert an, bis Daten bei a2 gelesen werden (Zeitpunkt t2). Die Datenmenge B (t2), die sich bis zu diesem Zeitpunkt angesammelt wird, wird als Daten verwendet, die an den Decodierer geliefert werden, bis der Zeitpunkt t3, zu dem das Lesen startet, bei a3 anlangt.
Anders gesagt, können dann, wenn die Datenmenge ([a1, a2]), wie sie vor dem Suchvorgang angesammelt wurde, einer ausreichender Menge entspricht oder größer ist AV-Daten selbst dann kontinuierlich geliefert werden, wenn ein Suchvorgang auftritt.
Beim obigen Beispiel werden Daten von einer DVD-RAM gelesen oder von ihr abgespielt. Das Beispiel gilt auch dann, wenn Daten auf die DVD-RAM geschrieben, oder aufgezeichnet, werden.
Wie oben beschrieben, ist, wenn Daten über einer ausreichenden Menge zusammenhängend auf der DVD-RAM aufgezeichnet sind, ein kontinuierliches Abspielen/Aufzeichnen selbst dann möglich, wenn die AV-Daten verteilt auf der Platte vorliegen.
(Beschreibung von MPEG)
Als Nächstes werden AV-Daten beschrieben.
Wie oben beschrieben, wird für auf einer DVD-RAM aufgezeichnete AV-Daten der als MPEG (ISO/IEC13818) bezeichnete internationale Standard verwendet.
Eine DVD-RAM, mit einer großen Kapazität einiger GB, reicht nicht dazu aus, unkomprimierte digitale AV-Daten zu speichern. Dies bedeutet, dass AV-Daten vor der Aufzeichnung komprimiert werden müssen. Eines der üblichen Verfahren zum Komprimieren von AV-Daten ist MPEG (ISO/IEC13818). Jüngere Fortschritte der LSI-Technologie ermöglichen es, einen MPEG-Codec (Kompressions/Dekompressions-LSI-Chip) zu implementieren, der es dem DVD-Recorder ermöglicht, Daten gemäß MPEG zu komprimieren/expandieren.
Für hocheffiziente Datenkompression hat MPEG die folgenden zwei Haupteigenschaften.
Die erste Eigenschaft besteht darin, dass, zusätzlich zum herkömmlichen Kompressionsverfahren unter Verwendung der Raumfrequenzcharakteristik, MPEG ein Kompressionsverfahren unter Verwendung einer Zwischenrahmen-Zeitkorrelationscharakteristik zum Komprimieren von Videodaten nutzt. Um Daten zu komprimieren, teilt MPEG Rahmen (in MPEG auch als Einzelbilder bezeichnet) in drei Gruppen aufs I-Bild (Intrarahmen-codiertes BiLd), P-Bild (Bild unter Verwendung von Intrarahmencodierung und unter Bezugnahme auf das vorige Bild) und B-Bild (Bild unter Verwendung von Intrarahmencodierung und unter Bezugnahme auf das vorige und das folgende Bild).
Die 3 zeigt die Beziehung zwischen I-, P- und B-Bildern. Wie es in der 3 dargestellt ist, nimmt ein P-Bild auf das unmittelbar vorangehende I- oder P-Bild Bezug, während ein B-Bild auf das unmittelbar vorangehende und folgende I- oder P-Bild Bezug nimmt. Auch passt, da ein B-Bild auf das folgende I- oder P-Bild Bezug nimmt, die Anzeigereihenfolge von Bildern nicht immer mit derjenigen (Codierreihenfolge) komprimierter Daten überein, wie es in der 3 dargestellt ist.
Die zweite Eigenschaft besteht darin, dass MPEG jedem Bild abhängig von seiner Komplexität dynamisch eine Codiermenge zuordnet. Der MPEG-Decodierer verfügt über einen Eingangspuffer, und er sammelt Daten in diesem Decodierpuffer an, was es ermöglicht, einem komplexen Bild, das schwierig zu komprimieren ist, eine große Codemenge zuzuordnen.
Auf einen DVD-RAM verwendete Audiodaten können aus den folgenden drei Gruppen ausgewählt werden: MPEG-Audiodaten und digitale Dolby-Daten (AC-3), die komprimiert sind, und LPCM-Daten, die nicht komprimiert sind. Die Bitrate digitalen Dolby-Daten und LPCM-Daten liegt fest. Die Größe von MPEG-Audiodaten kann unter mehreren Größen in Einheiten von Audiorahmen ausgewählt werden, iie nicht so groß wie Videoströme sind.
Diese AV-Daten werden unter Verwendung eines als MPEG-System bezeichneten Verfahrens in einen Strom gemultiplext. Die 4 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des MPEG-Systems zeigt. Die Bezugszahl 41 ist ein Bündelkopf, 42 ist ein Paketkopf und 43 ist Nutzinformation. Das MPEG-System verfügt über eine hierarchische Struktur von Bündeln und Paketen. Ein Paket besteht aus dem Paketkopf 42 und der Nutzinformation 43. AV-Daten, die in mehrere Teile mit jeweils geeigneter Größe unterteilt sind, werden beginnend mit ihrem Kopf in der Nutzinformation 43 abgespeichert. Der Paketkopf 42 enthält Information zu, den in der Nutzinformation 43 gespeicherten AV-Daten; er enthält die die gespeicherten Daten kennzeichnende ID (Strom-ID) und auch die Decodierzeit DTS (Decoding Time Stamp) mit einer Genauigkeit von 90 MHz sowie die Anzeigezeit PTS (Presentation Time Stamp) der Daten in der Nutzinformation (für Daten wie Audiodaten, die beinahe gleichzeitig decodiert und angezeigt werden, wird der Wert DTS weggelassen). Ein Bündel ist eine Einheit aus mehreren Paketen. Da bei einer DVD-RAM ein Bündel für ein Paket verwendet wird, besteht ein Bündel aus dem Bündelkopf 41 und einem Paket (Paketkopf 42 und Nutzinformation 43). Im Bündelkopf ist der Wert SCR (System Clock Reference) aufgezeichnet, bei dem es sich um den Zeitpunkt, zu dem Daten im Bündel in den Decodierpuffer eingegeben wurden, mit einer Genauigkeit von 27 MHz handelt.
Ein Strom gemäß dem MPEG-System, wie dieser, wird auf einer DVD-RAM mit einem Bündel pro Sektor (= 2.048 Bytes) aufgezeichnet.
Als Nächstes wird der Decodierer, der den oben beschriebenen Strom gemäß dem MPEG-System decodiert, beschrieben. Die 5 zeigt das Decodierermo dell (P-STD) des Decodierers gemäß dem MPEG-System. Die Bezugszahl 51 entspricht einem Wert STC (System Time Clock) zum Messen der im Decodierer verwendeten Standardzeit, 52 ist ein Demultiplexer, der einen Systemstrom decodiert oder demultiplext, 53 ist ein Eingangspuffer des Videodecodierers, 54 ist ein Videodecodierer, 55 ist ein Umordnungspuffer, in dem I- und P-Bilder zwischengespeichert werden, um die Differenz zwischen der Datenreihenfolge und der Anzeigereihenfolge der I- und der P-Bilder einzustellen, wie oben beschrieben, 56 ist ein Schalter zum Einstellen der Ausgabereihenfolge der im Umordnungspuffer abgespeicherten I- und P-Bilder, 57 ist ein Eingangspuffer des Audiodecodierers und 58 ist ein Audiodecodierer.
Der Systemdecodierer mit dieser Konfiguration verarbeitet das oben angegeben System gemäß dem MPEG-System in solcher Weise, wie es unten beschrieben ist. Wenn die Zeit gemäß dem Wert STC 51 zum im Bündelkopf angegebenen Wert SCR passt, empfängt der Demultiplexer 52 das Bündel. Der Demultiplexer 52 interpretiert die im Paketkopf enthaltene Strom-ID und überträgt die Datenströme in der Nutzinformation für jeden Strom an den Decodiererpuffer 53 oder 57. Der Demultiplexer 52 erhält auch die Werte PTS und DTS aus dem Paketkopf. Wenn der Zeitpunkt gemäß dem Wert STC 51 zum Wert DTS passt, erhält der Videodecodierer 54 Bilddaten vom Videopuffer 53, er decodiert sie und er speichert die I- und P-Bilder in den Umordnungspuffer 55 ein und zeigt die B-Bilder an. Wenn das im Videodecodierer 54 decodierte Bild ein I- oder ein P-Bild ist, wird der Schalter 56 auf den Ausgangsanschluss des Umordnungspuffers 55 umgeschaltet, um das vorige I- oder P-Bild aus ihm auszugeben; wenn das Bild, das der Videodecodierer 54 decodiert, ein B-Bild ist, wird der Schalter 56 auf den Ausgangsanschluss des Videodecodierers 54 umgeschaltet. Wie der Videodecodierer 54, so erhält auch der Audiodecodierer 58, wenn der Zeitpunkt gemäß dem Wert STC 51 mit dem Wert PTS übereinstimmt (für Audiodaten existiert kein Wert DTS), einen Rahmen von Audiodaten vom Eingangspuffer 57 und decodiert ihn.
Als Nächstes wird das Multiplexverfahren für einen MPEG-Strom unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. Die 6(a) zeigt Videorahmen, die 6(b) zeigt den Videopuffer, die 6(c) zeigt einen Strom gemäß dem MPEG-System und die 6(d) zeigt Audiodaten. Die horizontale Achse, die allen Figuren gemeinsam ist, ist die Zeitachse. Daten sind in jeder Figur auf Grundlage dieser Zeitachse eingezeichnet. In der Figur, die den Status des Videopuffers zeigt, kennzeichnet die vertikale Achse den Belegungsgrad (im Videopuffer angesammelte Datenmenge des Puffers, wobei die fette Linie die chronologische Änderung des Puffer-Belegungsgrads zeigt. Die Steigung der fetten Linie entspricht der Bitrate, die angibt, dass Daten mit konstanter Rate in den Puffer eingegeben werden. Eine Verringerung des Puffer-Belegungsgrads mit regelmäßigem Intervall zeigt an, dass zu diesem Zeitpunkt Daten decodiert werden. Der Schnittpunkt zwischen der gestrichelten Diagonallinie und der Zeitachse kennzeichnet den Zeitpunkt, zu dem die Übertragung von Videorahmen an den Videopuffer gestartet wird.
Nachfolgend wird die Operation für ein Bild A mit komplizierten Videodaten als Beispiel beschrieben. Wie es in der 6(b) dargestellt ist, müssen die Daten des Bilds A zu einem Zeitpunkt t1, der früher als der Decodierzeitpunkt liegt (die Zeit vom Dateneingabe-Zeitpunkt t1 bis zum Decodierzeitpunkt wird als vbv delay bezeichnet) an den Videopuffer übertragen werden, da das Bild A eine große Codemenge benötigt. Im Ergebnis werden die AV-Daten an der Position des Videobündels gemultiplext, die in der 6(c) durch das schraffierte Gebiet angezeigt ist. Andererseits müssen Audiodaten, die keine Kontrolle der dynamischen Codiermenge benötigen, wie Videodaten, nicht früher als der Decodierzeitpunkt übertragen werden; in den meisten Fällen werden Audiodaten zu einem gewissen Zeitpunkt vor dem Decodierzeitpunkt gemultiplext. Daher werden, betreffend Videodaten und Audiodaten, die zum selben Zeitpunkt abgespielt werden, die Videodaten vor den Audiodaten gemultiplext. Es ist zu beachten, dass, bei MPEG, alle Daten mit Ausnahme von Standbilddaten innerhalb einer Sekunde vom Puffer an den Decodierer ausgegeben werden müssen. Dies bedeutet, dass die maximale Differenz zwischen der Multiplexzeit von Videodaten und der von Audiodaten eine Sekunde beträgt (genau gesagt, kann die zum Umordnen der Videodaten erforderliche Zeit zur Maximal zeit hinzukommen).
Bei diesem Beispiel werden zwar Videodaten vor Audiodaten gemultiplext, jedoch können theoretisch auch Audiodaten vor Videodaten gemultiplext werden. Wenn hochkomprimierte, einfach zu verarbeitende Videodaten erstellt werden und die Audiodaten viel früher übertragen werden, ist es möglich, derartige Daten zu erzeugen. Wegen der oben beschriebenen Begrenzung bei MPEG können jedoch Audiodaten nicht früher als eine Sekunde zuvor übertragen werden.
(Beschreibung einer digitalen Standbildkamera)
Als Nächstes wird eine digitale Standbildkamera beschrieben.
In jüngerer Zeit wurden digitale Standbildkameras unter Verwendung von JPEG (ISO/IEC 10918-1) verbreitet. Die Popularität digitaler Standbildkameras beruht auf der Tatsache, dass in jüngerer Zeit PCs weite Verbreitung gefunden haben. Durch digitale Standbildkameras aufgenommene Bilder können mittels eines Halbleiterspeichers, Disketten, Infrarotlicht-Kommunikation usw. leicht in PCs erfasst werden. Die in PCs erfassten Standbilder können bei der Präsentation von Softwareerzeugnissen, Textprozessoren und Internetinhalten genutzt werden.
Außerdem kamen digitale Standbildkameras zur Nutzung, die Schall aufnehmen können. Die Fähigkeit des Aufzeichnens von Schall hat für digitale Standbildkameras einen weiteren Vorteil gegenüber herkömmlichen Filmkameras geschaffen.
Die 7 zeigt die Beziehung zwischen durch eine digitale Standbildkamera aufgezeichneten JPEG-Daten und den Verzeichnissen und Dateien in einem PC (persönlicher Computer).
Wie es in der 7 dargestellt ist, werden JPEG-Daten in einer Datei (mit der Erweiterung "JPEG") aufgezeichnet. Wenn die Anzahl der Dateien eine vorbestimmte Anzahl überschreitet und es für den Benutzer schwierig wird, die Dateien zu verwalten, werden sie im Allgemeinen mit einer Verzeichnisstruktur organisiert, wobei jedes Verzeichnis ungefähr 100 Dateien enthält, wie es in der 7 dargestellt ist.
Jedoch ist die Anzahl der durch eine digitale Standbildkamera aufzeichenbaren Standbilder durch die Aufzeichnungskapazität der Aufzeichnungsmedien wie eines Flashspeichers oder von Disketten beschränkt. Es kann keine große Anzahl von Standbildern aufgezeichnet werden. Wenn z. B. Standbilder mit jeweils einer Größe von 50 KB in einem Flashspeicher von 100 MB aufgezeichnet werden, entspricht die Maximalanzahl von Standbildern, die auf einmal aufgezeichnet werden können, dem kleinen Wert von ungefähr 2.000 Standbildern.
(Beschreibung eines digitalen VCR)
Als Nächstes wird ein digitaler VCR, insbesondere ein DVC, wie er in jüngerer Zeit schnell verbreitet wurde, beschrieben.
Durch die Einführung von DVCs wurden neue Funktionen implementiert, die bei einem herkömmlichen VCR nicht vorhanden sind. Eine derselben ist ein Auf zeichnungsvorgang, bei dem Videodaten und Standbilder gemischt werden.
Die 8 ist ein Diagramm, das zeigt, wie mit einem DVC Video- und Standbilder aufgezeichnet werden.
Wie es in der 8 dargestellt ist, ermöglicht es ein DVC, Video- und Standbilder mit sequenzieller Reihenfolge auf einem Band zu mischen, er ermöglicht das abwechselnde Aufzeichnen von Video- und Standbildern, oder er ermöglicht es, Standbilder kontinuierlich gerade so aufzuzeichnen, als würden sie sich in einem Album befinden.
Jedoch fehlt es einem DVC, bei dem es sich um ein Bandmedium handelt, an der Direktzugriffsfähigkeit. Außerdem existiert keine Managementinformation ähnlich der, wie sie bei einem Computer verwendet wird, was es dem Benutzer erschwert, ein spezielles Standbild abzuspielen, wenn er es wünscht.
Die Einführung von DVD-RAMs bedeutet eine leistungsfähige neue AV-Anlage, die das Problem einer begrenzten Anzahl von Standbildern bei Digitalkameras und das Problem der Direktzugriffsfähigkeit bei einem DVC löst und es dem Benutzer ermöglicht, zehntausende von Standbildern in freier Weise zu verarbeiten.
Wie oben beschrieben, wird erwartet, dass DVD-RAMs, eines der AV-Aufzeichnungsmedien der nächsten Generation bilden. Die Erfindung löst die folgenden Probleme, die das maximale Funktionsvermögen von DVD-RAMs verhindern. Die Erfindung ermöglicht auch die Implementierung eines DVD-Recorders. Es wird angenommen, dass DVD-Recorder die vorgesehene und wichtigste Anwendung eines DVD-RAM als umschreibbarer optische Platte großer Kapazität bilden werden.
Das schwerwiegendste Problem bei der Verarbeitung einer großen Menge von Standbilddaten bei einem DVD-Recoder besteht darin, dass die Menge an Managementinformation extrem groß ist.
Die Standbilddaten-Managementinformation wird nun unter Bezugnahme auf die 9 beschrieben.
Der Zugriff auf auf einer Platte aufgezeichnete Standbilddaten erfordert Information wie die Adresse und die Größe der Daten, auf die der Benutzer zugreifen will.
Außerdem ist hinsichtlich der Hinzufügung von Tondaten wie bei einer digitalen Standbildkamera Information nicht nur zur Adresse und zur Größe erforderlich, sondern auch zur Abspielzeit der Tondaten. Post-Recording oder eine Nachaufzeichnung, wie sie gesondert nach dem Aufzeichnen von Standbilddaten aufgezeichnet wird, benötigt ebenfalls Nachaufzeichnungs-Audiodaten-Managementinformation.
Der Zugriff auf das Datengebiet von 4,7 GB mit jeweils einem Sektor (1 Sektor = 2.048 Bytes) benötigt 4 Bytes für die Adresse, 1 Byte für Standbilddaten und 2 Bytes für Tondaten, außerdem sind für Tondaten 2 weitere Bytes für den Abspielzeitpunkt erforderlich. Die Nachaufzeichnung von Tondaten benötigt doppelt so viel Managementinformation, wobei das Managementinformation-Gesamtgebiet eine Größe von 21 Bytes aufweist.
Wenn 65.000 Standbilder aufgezeichnet werden und für jedes Standbild Managementinformation von 21 Bytes verwendet wird, wird die Größe der Managementinformation wie folgt berechnet: 65.000 × 21 Bytes = 1.365.000 Bytes
Es ist ein Gesamtwert von ungefähr 1,4 MB an Managementinformation erforderlich.
Obwohl 1,4 MB an Daten im Vergleich zur Aufzeichnungskapazität einer DVD klein sind, muss die Systemsteuerung (entsprechend der CPU eines PC) zur Verwendung bei Direktzugriff diese Daten immer im Speicher halten. Trotz einer beträchtlichen Abnahme des Speicherpreises ist es unüblich, dass eine AV-Anlage einen Speicher über 1 MB aufweist. Außerdem ist es unpraktisch, dass eine AV-Anlage eine Reservebatterie aufweist, die einen Speicher von mehr als einem MB vor einem Notfall schützt.
Durch die Erfindung sind ein Aufzeichnungsmedium, das die Speicherfläche für Daten-Managementinformation minimiert, um es zu ermöglichen, die Aufzeichnungsfläche effizient zu nutzen, eine Aufzeichnungseinheit, die Daten auf dem Aufzeichnungsmedium aufzeichnet, und eine Abspieleinheit, die Daten vom Aufzeichnungsmedium abspielt, geschaffen.
Erscheinungsformen der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer Antriebseinheit eines DVD-Recorders.
2A ist ein Diagramm, das den Adressraum auf einer Platte zeigt.
2B ist ein Diagramm, das die angesammelte Datenmenge im Spurpuffer zeigt.
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung von Bildern in einem MPEG-Videodatenstrom zeigt.
4 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des Stroms gemäß dem MPEG-System zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm eines Decodierers (P-STD) gemäß dem MPEG-System.
6(a) ist ein Diagramm, das Videodaten zeigt, 6(b) ist ein Diagramm, das einen Videopuffer zeigt, 6(c) ist ein Diagramm, das einen Strom gemäß dem MPEG-System zeigt, und 6(d) ist ein Diagramm, das Audiodaten zeigt.
7 ist ein Diagramm, das das Standbilder-Managementverfahren in einer digitalen Standbildkamera zeigt.
8 ist ein Diagramm, das den Aufzeichnungsstatus von Video- und Standbildern bei einem digitalen VTR zeigt.
9 ist ein Diagramm, das die Konfiguration von Standbilder-Managementinformation zeigt.
10(a) ist ein Diagramm, das die Verzeichnisstruktur zeigt, und
10(b) ist ein Diagramm, das die physikalische Anordnung auf einer Platte zeigt.
11A ist ein Diagramm, das Managementinformationsdaten zeigt.
11B ist ein Diagramm, das Stromdaten zeigt.
12 ist ein Diagramm, das die Konfiguration von Standbildsatz-Managementinformation zeigt.
13 ist ein Diagramm, das eine Kopplungsbeziehung zwischen Standbildern und Audiodaten zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das zeigt, wie eine Standbildadresse zu bestimmen ist und wie zu prüfen ist, ob Audiodaten vorhanden sind oder nicht.
15 ist ein Blockdiagramm eines DVD-Recorders/Spielers.
16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Standbild-Aktivierungsflags zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird nun unter Verwendung eines DVD-Recorders und eines DVD-RAM, die eine Ausführungsform der Erfindung bilden, detaillierter beschrieben. In der Beschreibung der Ausführungsform beinhaltet der Begriff "Spieler" manchmal auch die Funktion eines Spielers.
(Logische Konfiguration einer DVD-RAM) Als Erstes wird die logische Konfiguratin einer DVD-RAM unter Bezugnahme auf die 10 beschrieben. Die 10(a) zeigt die Konfiguration von Daten auf der Platte, gesehen vom Dateisystem her, und die 10(b) zeigt die physikalische Sektoradresse auf der Platte. Die physikalische Sektoradresse beginnt mit dem Einlaufbereich 100, in dem Bezugssignale oder andere Mediums-Kennungssignale, wie sie zum Stabilisieren der Regelung erforderlich sind, aufgezeichnet sind. Dem Einlaufbereich 100 folgen die Datenbereiche 101 und 102. In diesen Datenbereich sind logisch effektive Daten eingeschrieben, wie Videodaten, Standbilddaten und Audiodaten. Die logische Sektoradresse endet in einem Auslaufbereich 103, in dem Bezugssignale usw. wie im Einlaufbereich aufgezeichnet sind.
Der Datenbereich beginnt mit einem Datenträger-Informationsbereich 101, wobei es sich um Managementinformation zur Nutzung durch das Dateisystem handelt.
Daten auf der Platte können mittels des Dateisystems als Verzeichnisse oder Dateien behandelt werden, wie es in der 10(a) dargestellt ist.
Alle durch den DVD-Recorder verarbeiteten Daten werden im Verzeichnis VIDEO_RT, das sich unmittelbar unter dem Stammverzeichnis ROOT befindet, platziert.
Die durch den DVD-Recorder verarbeiteten Dateien werden grob in zwei Arten eingeteilt: eine Managementdatei und mehrere (mindestens) AV-Dateien.
(Managementdatei)
Als Nächstes wird, unter Bezugnahme auf die 11A, der Inhalt der Managementinformationsdatei mit Nachdruck auf die Video-Managementinformation beschrieben.
Die Managementinformationsdatei wird grob in eine VOBI(VOB-Information)-Tabelle und eine PGCI(PGC-Information)-Tabelle eingeteilt. VOB ist ein MPEG-Programmstrom, während PGC die Abspielreihenfolge von Zellen in einer logischen Abspieleinheit in einem Unterbereich (oder dem Gesamtbereich) eines VOB definiert. Anders gesagt, ist der VOB für MPEG von Bedeutung, während die PGC eine Einheit ist, die der Spieler abspielt.
Die VOBI-Tabelle besteht aus der Anzahl der VOBIs (Number_of_VOBIs) und einer Anzahl von VOBIs. Jede VOBI besteht aus dem Namen der entsprechenden AV-Datei (AV_File_Name), einer VOB-Kennung auf der Platte (VOB_ID), der Startadresse in der AV-Datei (VOB_Start_Address), der Endadresse in der AV-Datei (VOB_End_Address), der VOB-Abspielzeitdauer (VOB-Playback_Time) und Stromattributinformation (VOB_Attribute).
Die PGCI-Tabelle besteht aus der Anzahl der PGCIs (Number of_PCGIs) und mehreren PGCIs. Jede PGI besteht aus der Anzahl der cellI(Zelleninformation)-Einträge und den cellIs. Jede cellI besteht aus dem Abspiel-Startzeitpunkt im VOB (Cell_Start_Time), der Abspielzeit im VOB (Cell_Playback_-Time), der Abspielstartadresse im VOB (Cell Start-Address) sowie der Abspielendadresse im VOB (Cell_End_Address).
(AV-Datei)
Als Nächstes wird eine AV-Datei unter Bezugnahme auf die 11B beschrieben.
Eine AV-Datei besteht aus einer Anzahl von VOBs, die fortlaufend in der AV-Datei aufgezeichnet sind. Es sei darauf hingewiesen, dass eine AV-Datei manchmal nur aus einem VOB besteht. Die VOBs in der AV-Datei werden durch die VOB-Information in der oben beschriebenen Managementdatei verwaltet. Der Spieler greift als Erstes auf die Managementinformationsdatei zu, er liest die VOB-Startadresse und die -Endadresse, und dann greift er auf den VOB zu. Innerhalb des VOB sind Zellen definiert, bei denen es sich um logische Abspieleinheiten handelt. Eine Zelle ist ein spezieller Abspielbereich (oder der Gesamtbereich). Diese Zelle ermöglicht es dem Benutzer, ein einfaches Editieren auszuführen, ohne dass er auf die tatsächlichen AV-Daten einwirken müsste. Wie die Zugriffsinformation für einen VOB, so ist Zugriffsinformation für eine Zelle in der Managementinformationsdatei aufrecht erhalten. Der Spieler greift als Erstes auf die Managementinformationsdatei zu, er liest die Zellenstartadresse und die -Endadresse, und dann greift er auf die Zelle zu.
Zellenadressinformation bezieht sich auf den VOB-Start, und eine VOB-Adresse bezieht sich auf den Start der AV-Datei; daher wird die VOB-Adresse zur Zellenadresse addiert, um die Adresse in der AV-Datei zu berechnen, bevor der Spieler auf die AV-Datei zugreift.
(Standbilddaten-Managementinformation)
Als Nächstes wird, unter Bezugnahme auf die 12, Standbilddaten-Managementinformation beschrieben.
Für Standbilder-Managementinformation werden VOBSIs (VOBS-Information) anstelle von VOBIs in der VOBI-Tabelle abgespeichert. Jeder VOBS ist ein Satz mehrerer VOBs, von denen jeder aus Standbilddaten und eventuell Audiodaten besteht, die, falls vorhanden, mit dem Standbilder synchronisiert sind.
Eine VOBSI besteht aus dem Namen der entsprechenden AV-Datei (AV_File-Name), einer VOBS-Kennung zum Kennzeichnen eines speziellen VOBs unter mehreren VOBSs auf der Platte (VOBS_ID), einer Startadresse in der AV-Datei (VOVBS_Start_Address), einer Endadresse in der AV-Datei (VOBS_End-Address), einer Standbild-Managementtabelle Video_Table), die Managementinformation zu den Standbilddaten im VOBS enthält, und einer Audio-Managementinformationstabelle (Audio_Table), die Managementinformation zu den Audiodaten im VOBS enthält.
Die Standbild-Managementinformationstabelle (Video_Table) besteht aus mindestens einem Eintrag zu Standbild-Managementinformation (VideoI), und zwar jeweils einem für jedes Standbilder, und Information zur Anzahl der Einträge (Number_of_VideoIs) von Standbild-Managementinformation. Die Standbild-Managementinformation (VideoI) besteht aus einem Byte an Standbild-Größeninformation (Size) und einem Byte an Pointer- oder Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf die Audio-Managementinformation in der Audio-Managementtabelle (Audio Table) für diejenige Audioinformation zeigt, die gemeinsam mit dem Standbilder abzuspielen ist.
Die Audio-Managementinformationstabelle (Audio_Table) enthält Audio-Managementinformation (AudioI) zu jedem Audiodatenwert sowie die Anzahl der Einträge (Number of AudioIs) an Audio-Managementinformation. Die Audio-Managementinformation (AudioI) enthält 4 Bytes an Audiodaten-Adressinformation (Address), 2 Bytes an Audiodaten-Größeninformation (Size), 2 Bytes an Audio-Abspielzeitinformation (Playback_Time) und 1 Byte an Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf die Audioinformation (AudioI) innerhalb der Audio-Managementinformationstabelle (Audio_Table) zeigt, wo Nachverarbeitungs-Audiodaten zur Verwendung als Nachverarbeitungs-Audioinformation, wenn eine Nachaufzeichnung verwendet wird, abgespeichert sind.
Die die Abspielsequenz definierende PGCI-Tabelle enthält Information, die verschieden von der für ein Videosignal auf cellI-Niveau ist. Eine cellI zu einem Standbildsatz besteht aus der Kennung (VOBS_ID) des entsprechenden VOBS, der VOB-Startnummer im VOBS (Cell Start Video) und einer VOB-Endnummer im VOBS (Cell_End_Video).
Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Zellen eines Standbildsatzes in einem Bereich (von einem beliebigen Standbild bis zu einem beliebigen Standbilder) des VOBS abspielbar sind.
Als Nächstes wird, unter Bezugnahme auf die 13, die Kopplung zwischen Standbildern und Audiodaten beschrieben.
Die Standbild-Managementinformation (VideoI) verfügt über Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf die Audio-Managementinformation (AudioI) in der Audiotabelle (Audio_Table) zeigt. Ein insignifikanter Wert (= 0), in diesem Feld zeigt an, dass das Standbilder über keine abzuspielenden synchronisierten Audiodaten verfügt (Video#3 und Video#4). Umgekehrt zeigt ein sig nifikanter Wert, falls er in der Zeigerinformation (Ptr to AudioI) enthalten ist, an, dass das Standbild über abzuspielende, synchronisierte Audiodaten verfügt (Video#1 und Video#2).
Wenn Nachaufzeichnungsdaten hinzugefügt werden und neue Audioaufdaten aufgezeichnet werden, wird in der Audio-Managementinformation (AudioI) Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf gewisse andere Audio-Managementinformation (AudioI) zeigt, erzeugt. Wie bei der Zeigerinformation (Ptr to AudioI) in der oben beschriebenen Standbild-Managementinformation (Audio#1 → Audio#3) zeigt ein signifikanter Wert in der Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI) in der Audio-Managementinformation (AudioI) an, dass Nachaufzeichnungs-Audiodaten existieren (Audio#1 → Audio#3) existieren.
Als Nächstes wird die Beziehung zwischen Standbild-Managementinformation (VideoI)/Audio-Managementinformation (AudioI) und tatsächlichen Daten (AV-Daten) in einer AV-Datei beschrieben.
Die Reihenfolge der Standbild-Managementinformation (VideoI) in der Standbild-Managementinformationstabelle (Video Table) stimmt mit der Reihenfolge überein, mit der Standbilddaten in der AV-Datei aufgezeichnet wurden. Auch stimmt die Reihenfolge der Audio-Managementinformation (AudioI) in der Audio-Managementinformationstabelle (Audio Table) mit der Reihenfolge überein, in der Audiodaten in der AV-Datei aufgezeichnet wurden.
Daher kann für einen VOBS, der nur aus Managementinformation ohne Audiodaten besteht, die Adresse eines Standbilds einfach dadurch berechnet werden, dass die in der Standbild-Managementinformation (VideoI) aufgezeichneten Größen (Size) der Standbilddaten beginnend mit dem Start des VOBS addiert werden.
Wenn Audiodaten (audio#1 und audio#2) durch Standbilder eingeschlossen sind, wird die durch Addieren der Größen der Standbilddaten erzeugte Adresse mit der Adresse in der Audio-Managementinformation (AudioI) verglichen. Wenn sie übereinstimmen, wird herausgefunden, dass Audiodaten unter dieser Adresse aufgezeichnet sind, und daher wird die Datengröße derselben zur Adresse addiert. Durch Wiederholung dieser Berechnung kann auf alle Standbilddaten im VOBs zugegriffen werden.
Als Nächstes wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm. in der 14, der Zugriff auf Standbilder und Audiodaten, wie auf der bei der Ausfüh rungsform der Erfindung verwendeten optischen Platte aufgezeichnet, detaillierter beschrieben.
Als Erstes werden ein Wert Add, der die aktuelle Adresse anzeigt, eine Variable i, die die Eintragsnummer in der Standbild-Managementinformationstabelle (Video_Table) anzeigt, und die Variable j, die die Eintragsnummer in der Audio-Managementinformationstabelle (Audio_Table) anzeigt, initialisiert:
Add = VOBU_Start_Address
i = 1
j = 1
(Schritt 1)
Die Variable j und die Anzahl der Einträge (Number of AudioIs) an Audio-Managementinformation werden verglichen, und wenn
j <= Number_of_AudioIs
gilt, geht die Steuerung an einen Schritt 3 weiter, in dem die Audiodaten und die Adresse verglichen werden. Andernfalls geht die Steuerung zu einem Schritt 5 weiter.
(Schritt 2)
Die aktuelle Adresse Add und die Adressinformation in der Audio-Managementinformation #j werden verglichen, und wenn
Add == Audio[j).Address
gilt, ist die aktuelle Adresse Add die Startadresse der durch die Audio-Managementinformation #j (Audio #j) verwalteten Audiodaten, und daher geht die Steuerung an einen Schritt 4 weiter, in dem die aktuelle Adresse addiert wird. Wenn der obige Ausdruck nicht erfüllt ist, geht die Steuerung an den Schritt 5 weiter.
(Schritt 3)
Die Größe der Audiodaten in der Audio-Managementinformation #j (AudioI #j) wird zur aktuellen Adresse Add addiert, die Variable j wird inkrementiert und die Steuerung geht zum Schritt 2 zurück.
Add + = Audio(j).Size
j++
(Schritt 4)
Wenn der Bedingungsausdruck im Schritt 2 oder im Schritt 4 nicht erfüllt ist, bedeutet dies, dass die aktuelle Adresse Add eine Adresse von Standbilddaten ist, und daher wird die Standbildadresse bestimmt.
(Schritt 5)
Als Nächstes erfolgt eine Prüfung, um zu erkennen, ob ein Zeiger auf Audio-Managementinformation (AudioI) vorhanden ist. Wenn ein Zeiger vorhanden ist, geht die Steuerung an einen Schritt 7 weiter, um nach Audiodaten zu suchen, die mit dem Standbild synchronisiert ist und mit diesem abzuspielen ist. Wenn kein derartiger Zeiger existiert, geht die Steuerung zu einem Schritt 10 weiter, um das Standbilder abzuspielen.
(Schritt 6)
Den synchron mit dem Standbilder abzuspielenden Audiodaten wird vorübergehend der Wert Ptr to AudioI zugewiesen.
(Schritt 7)
Es erfolgt eine Suche, um zu erkennen, ob die Audio-Managementinformation (AudioI), auf die PTR to AudioI zeigt, auf einen anderen Eintrag von Audio-Managementinformation (AudioI) zeigt. Wenn eine Verknüpfung zu einem anderen Eintrag von Audio-Managementinformation (AudioI) vorhanden ist, geht die steuerung zum Schritt 7 zurück.
(Schritt 8)
Wenn im Schritt 8 herausgefunden wird, dass keine weitere Verknüpfung zu einem anderen Eintrag von Audio-Managementinformation existiert, werden die Audiodaten bestimmt, die synchron mit dem Standbilder abzuspielen sind.
(Schritt 9)
Die im Schritt 5 bestimmten Standbilddaten und die im Schritt 9 bestimmten Audiodaten, falls welche aufgefunden werden, werden abgespielt.
(Schritt 10)
Die Variable i wird inkrementiert.
i++
(Schritt 11)
Die Variable i wird mit der Anzahl der Einträge an Standbild-Managementinformation (Number_of_VideoIs) verglichen, und wenn
i <= Number_of_VideoIs
gilt, zeigt dies an, dass im Standbildsatz (VOBS) noch andere Standbild-Einzeldaten vorhanden sind, die abzuspielen sind. Die Steuerung geht zum Schritt 2 zurück. Wenn der obige Ausdruck nicht erfüllt ist, endet das Abspielen des VOBS.
(Schritt 12)
(VOBSI-Datengröße)
Als Nächstes wird die Größe von Managementinformation für den Standbildsatz, wie bei der Ausführungsform verwendet, beschrieben.
Wie es in der 12 dargestellt ist, benötigt Managementinformation zu einem Standbild 2 Bytes, nämlich ein Byte für die Standbildgröße und ein Byte für den Zeiger auf Audiodaten. So beträgt selbst dann, wenn 65.000 Standbilder aufgenommen werden, die Größe 65.000 × 2 Bytes = 130.000 Bytes
D. h., dass die Größe ungefähr 130 KB beträgt. Im Vergleich mit dem für den Stand der Technik beschriebenen 1,4 MB hat diese Größe den kleinen Wert von 10% von 1,4 MB.
Wenn gleichzeitig Audiodaten aufgezeichnet werden, ist das Hinzufügen von Audiodaten zu allen 65.000 Standbildern hinsichtlich der Kapazität selbst auf einer DVD-RAM unrealistisch, bei der es sich um ein Aufzeichnungsmedium großer Kapazität handelt.
Wenn die Größe eines Standbilds 50 KB beträgt, gilt 4,7 GB – 65.000 × 50 KB = 1,45 GB
Wenn jede Audiodaten-Einzelinformation über 192 kbps und 10 Sekunden verfügt, gilt 1,45 GB / 192 kbps × 10 Sek. = 6,041
Dies bedeutet, dass ungefähr 6.000 Audiodaten-Einzelinformationen aufgezeichnet werden können. Da jeder Eintrag an Audiodaten-Managementinformation 9 Bytes benötigt, wird der Gesamtwert wie folgt berechnet: 6.000 × 9 Bytes = 54.000 Bytes
Der Gesamtwert beträgt 184 KB, was ungefähr 13% der herkömmlichen Managementinformation beträgt.
Als Modifizierung des durch die 12 bis 14 beschriebenen Verwaltungsverfahrens können 4 Bytes an Standbilddaten-Adressinformation (Address) für jedes Standbild zur Standbild-Managementinformation (VideoI) hinzugefügt werden, bestehend aus einem Byte an Größeninformation (Size) und einem Byte an Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf die Audio-Managementinformation zeigt, wie es in der 12 dargestellt ist. Dies bedeutet, dass der Zugriff auf die Standbilddaten im Vergleich zu dem gemäß dem obigen Verfahren einfacher wird, wobei jedoch die Datengröße der Managementinformation für ein Standbilder auf 6 Bytes erhöht ist. Dabei kann, wenn keine Audiodaten existieren, die synchron mit dem Standbilder abzuspielen sind, die Managementinformation auf ungefähr 29% (6/21) der Datengröße der Managementinformation (21 Bytes für jedes Standbild) beim in der 9 dargestellten Stand der Technik verringert werden.
(Blockdiagramm des DVD-Recorders)
Die 15 ist ein Blockdiagramm des bei der Ausführungsform der Erfindung verwendeten DVD-Recorders.
In der Figur entspricht die Bezugszahl 1501 einer Benutzerschnittstelleneinheit zum Anzeigen von Information an den Benutzer und zum Empfangen einer Anforderung von diesem, 1502 ist eine Systemsteuerung zum Ausführen der Gesamtverwaltung und der Steuerung, 1503 ist eine Eingabeeinheit aus einer Kamera und einem Mikrofon, 1504 ist ein Codierer aus einem Videocodierer, einem Audiocodierer und einem Systemcodierer, 1505 ist eine Ausgabeeinheit aus einem Monitor und einem Lautsprecher, 1506 ist ein Decodierer aus einem Systemcodierer, einem Audiodecodierer und einem Videodecodierer, 1507 ist ein Spurpuffer und 1508 ist ein Laufwerk. Die Systemsteuerung 1502 ist ein Mikrocomputer oder irgendein anderer digitaler Signalprozessor. Die Systemsteuerung 1502 steuert den Zugriff auf die optische Platte, wie er durch das Programm angewiesen wird, dessen Flussdiagramm in der 14 dargestellt ist.
Als Erstes wird der Aufzeichnungsvorgang durch den DVD-Recorder unter Bezugnahme auf die 15 beschrieben.
Als Erstes empfängt die Benutzerschnittstelleneinheit 1501 eine Anforderung vom Benutzer. Die Benutzerschnittstelleneinheit 1501 sendet die Benutzeranforderung an die Systemsteuerung 1502, und diese interpretiert die Benutzeranforderung und führt eine Verarbeitungsanforderung an jedes Modul aus. Wenn die Benutzeranforderung darin besteht, ein Standbild aufzunehmen und i aufzuzeichnen, fordert die Systemsteuerung 1502 den Codierer 1504 dazu auf, einen Videorahmen und Audiodaten zu codieren.
Der Codierer 1504 führt eine Videocodierung und eine Systemcodierung für einen von der Eingabeeinheit 1503 gelieferten Videorahmen aus, und er sendet das Ergebnis an den Spurpuffer 1507.
Danach teilt der Codierer 1504 der Systemsteuerung 1502 mit, dass Standbilddaten erzeugt wurden. Die Systemsteuerung 1502 zeichnet die im Spurpuffer 1507 abgespeicherten Standbilddaten über das Laufwerk 1508 auf der DVDRAM-Platte auf.
Nach dem Codieren der Videodaten startet der Codierer 1504 direkt die Audiocodierung der von der Eingabeinheit 1503 gelieferten Audiodaten, und er überträgt sequenziell die erzeugten Audiodaten an den Spurpuffer 1507.
Der Codierer 1504 teilt der Systemsteuerung 1502 mit, dass die Audiocodierung gestartet wurde. Die Systemsteuerung 1502 zeichnet die im Spurpuffer 1507 abgespeicherten Audiodaten sequenziell über das Laufwerk 1508 auf der DVD-RAM-Platte auf.
Über die Benutzerschnittstelleneinheit 1501 wird eine Stoppanforderung vom Benutzer an die Systemsteuerung 1502 geliefert. Die Systemsteuerung 1502 liefert die Aufzeichnungsstopp-Anweisung an den Codierer 1504. Der Codierer 1504 beendet die Codierung, nachdem der direkt folgende Audiorahmen codiert wurde, er überträgt alle Audiodaten an den Spurpuffer 1507 und er teilt der Systemsteuerung 1502 mit, dass die Codierung beendet wurde. Die Systemsteuerung 1502 zeichnet alle rechtlichen Audiodaten über das Laufwerk 1508 auf der DVD-RAM-Platte auf.
Nach dem Beenden der obigen Operation erzeugt die Systemsteuerung 1502 die oben beschriebenen VOBSIs und cellIs und zeichnet sie über das Laufwerk 1508 auf der DVD-RAM-Platte auf. Dabei ist es wesentlich, dass auf die Audio-Managementinformation (AudioI) in der Standbild-Managementinformation (VideoI) zeigende Verknüpfungsinformation (Ptr_to_AudioI) in solcher Weise erzeugt wird, dass sie auf die Audio-Managementinformation (AudioI) der gleichzeitig aufgezeichneten Audiodaten zeigt.
Wenn der Benutzer kontinuierlich Standbilder und Audiodaten aufzeichnet, wie oben beschrieben, wird ein VOBS erzeugt. Der VOBS ist eine Einheit in der Datenstruktur, und gleichzeitig ist es ein Block von Standbildern, die vom Benutzer gleichzeitig kontinuierlich aufgenommen wurden. Innerhalb eines Aufzeichnungsträgers kann eine Anzahl von VOBS erzeugt werden.
Als Nächstes wird der Abspielvorgang des DVD-Recorders unter Bezugnahme auf die 15 beschrieben.
Als Erstes empfängt die Benutzerschnittstelleneinheit 1501 eine Anforderung vom Benutzer. Die Benutzerschnittstelleneinheit 1501 sendet die Benutzeranforderung an die Systemsteuerung 1502, und diese interpretiert sie und erzeugt die Verarbeitungsanforderung an jedes Modul. Wenn die Benutzeranforderung darin besteht, eine auf einen Standbildsatz (VOBS) zeigende PGC abzuspielen, liest die Systemsteuerung 1502 die PGC-Information (PGCI) über das Laufwerk 1508, und sie liest aus der VOBS ID, wie sie in der Zelleninformation (CellI) der gelesenen PGCI beschrieben ist, die VOBS-Information (VOBSI).
Als Nächstes prüft die Systemsteuerung 1502, entsprechend dem in der 14 angegebenen Flussdiagramm, die Adresse der abzuspielenden Standbilddaten, sie prüft, ob Audiodaten vorhanden sind, die synchron mit dem Standbilddaten abzuspielen sind, und sie findet die Audiodaten auf.
Als Nächstes fordert die Systemsteuerung 1502 das Laufwerk 1508 dazu auf, als Erstes die Standbilddaten und dann die Audiodaten (vorhanden) von der DVD-RAM-Platte zu lesen und sie im Laufwerk 1508 abzuspeichern.
Dann gibt die Systemsteuerung 1502 eine Decodieranforderung an den Decodierer 1506 aus. Der Decodierer 1506 liest AV-Daten vom Spurpuffer 1507 und decodiert sie. Die decodierten Daten werden auf dem Monitor angezeigt, oder vom Lautsprecher ausgegeben, was über die Ausgabeeinheit 1505 erfolgt.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Beispiel einer DVD-RAM beschrieben. Die Erfindung ist nicht nur auf eine DVD-RAM oder eine optische Platte beschränkt, sondern sie gilt auch für andere Medien. Zu anderen Medien gehören Direktzugriffs-Aufzeichnungsmedien wie magnetooptischen Platten, Magnetplatten und Halbleiterspeicher.
Bei der Ausführungsform werden Standbilddaten-VOBs und Audiodaten-VOBs gesondert von anderen VOBs in einer AV-Datei aufgezeichnet. Sie können. auch in der AV-Datei aufgezeichnet werden, in der andere VOBs aufgezeichnet werden. Die Erfindung ist nicht durch die Konfiguration einer AV-Datei beschränkt.
Bei der Ausführungsform stimmt die Reihenfolge der Einträge der Audio-Managementinformation (AudioI) in der Audio-Managementinformationstabelle (Audio_Table) mit der Reihenfolge überein, mit der die Daten in der AV-Datei aufgezeichnet sind. Im Wesentlichen besteht keine Beschränkung für die Reihenfolge. Wenn jedoch die Reihenfolge der Einträge in der Audio-Managementinformation (AudioI) nicht mit der Reihenfolge übereinstimmt, in der die Daten in der AV-Datei aufgezeichnet sind, ist die Suche nach Audio-Managementinformation (AudioI) nicht auf einen Eintrag eingeengt, und daher muss nach der gesamten Audio-Managementinformation (AudioI) gesucht werden.
Bei dieser Ausführungsform werden alle Standbilder und alle Audiodaten, wie sie von einer VOBSI verwaltet werden, in einem Bereich in der AV-Datei aufgezeichnet, der mit VOBS Start Address beginnt und mit VOBS End Address endet. Jedoch müssen Audiodaten, insbesondere solche, die durch Nachaufzeichnung aufgezeichnet werden, nicht in diesem Bereich aufgezeichnet werden, sondern sie können an jeder beliebigen Position innerhalb der AV-Datei aufgezeichnet werden, solange diese nicht in einem durch irgendeinen anderen VOBS verwalteten Aufzeichnungsbereich (von VOBS_Start_Address bis VOBS End Address) enthalten ist.
Außerdem ist in der Standbild-Managementinformation (VideoI) ein 1-Bit-Abspielkennungsflag (Playback_Permission) vorhanden, um die in der 16 dargestellte Abspiel-Aktivier/Deaktivier-Option anzuzeigen, was es dem Benutzer ermöglicht, ein nicht abzuspielendes, d. h. zu überspringendes Standbild zu spezifizieren. Diese Möglichkeit erlaubt es dem Benutzer, die ausgewählten Standbilder aus einer großen Anzahl aufgenommener Standbilder abzuspielen.
In der 12 ist eine Adresse durch 4 Bytes repräsentiert. Die Adresse kann durch 3 Bytes repräsentiert werden, da die Maximalanzahl der Sektoren (2.048 Bytes) auf einer Platte von 4,7 GB 2.464.156 (= 4,7 × 1.024 × 1.024 × 1.024/2.048) beträgt und daher alle Sektoradressen auf der Platte durch mindestens 22 Bits repräsentiert werden können.
Die Ausführungsform der Erfindung ist eine optische Platte, auf der zumindest Standbilddaten aufgezeichnet sind, wobei die optische Platte über Standbildsatz-Managementinformation (VOBSI), die synthetisch mehrere Standbild-Einzeldaten als einen Standbildsatz synthetisch verwaltet, und eine Standbild-Managementinformationstabelle (Video_Table) variabler Größe proportional zur Anzahl der durch die Standbildsatz-Managementinformation ( -VOBSI) verwalteten Standbilder verfügt. Wenn Audiodaten aufgezeichnet sind, die synchron mit den Standbildern abzuspielen sind, verfügt die optische Platte ferner über eine Audio-Managementinformationstabelle (Audio Table) variabler Größe, deren Größe proportional zur Anzahl der Audio-Einzeldaten ist, die synchron mit den Standbildern im Standbildsatz abzuspielen sind. Die Standbild-Managementinformationstabelle (Video_Table) verfügt über mindestens einen Eintrag zu Standbild-Managementinformation (VideoI) aus einer Standbilddaten-Größe und Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI), die auf die Audio-Managementinformation (AudioI) zeigt, die synchron mit dem Standbild abzuspielen ist.
Im Ergebnis komprimiert die Erfindung die Managementinformation zu Standbildern und Audiodaten, wobei sie sie auf wenig mehr als 10% derjenigen verringert, wie sie bei der herkömmlichen Konfiguration verwendet wird.
Die Audio-Managementinformationstabelle (Audio Table) verfügt über mindestens einen Eintrag für Audio-Managementinformation (Audio I) aus einer Audiodatentabelle, einer Audiodatengröße, einer Audio-Abspielzeit und, wenn Nachaufzeichnen verwendet wird, Zeigerinformation (Ptr_to_AudioI) mit einer Verknüpfung zu anderer Audio-Managementinformation (AudioI). Daher erlaubt es die Erfindung dem Benutzer, ein Nachaufzeichnen auszuführen, ohne dass die ursprüngliche Audio-Managementinformation verloren ginge.
Für jedes Standbild im Standbildsatz ist in der Standbild-Managementinformation (VideoI) ein Abspielkennungsflag (Playback_Permission), das anzeigt, ob das Standbild während des Abspielens anzuzeigen ist oder nicht. Daher erlaubt es die Erfindung dem Benutzer, zu spezifizieren, dass überflüssige Standbilder während des Abspielens übersprungen werden.

Claims

Aufnahmemedium mit einem Standbilddatenbereich (102), der dazu ausgelegt ist, mehrere Standbilddaten-(VOB)-Stücke darin zu speichern; einem Bereich (102), der dazu ausgelegt ist, Audiodaten darin aufzunehmen; und einem Bereich (102), in dem Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) gespeichert werden, um einen Teil oder ganze Standbilddaten (VOB) als ein Standbildsatz (VOBS) in dem Standbilddatenbereich synthetisch zu verwalten, wobei die Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) Standbild-Managementinformationen (VideoI) aufweisen, die für jedes Standbild dem entsprechenden Standbild entsprechen, und die Standbild-Managementinformationen (VideoI) eine Datengröße des Standbilds und Informationen (Ptr-to-AudioI) aufweisen, die anzeigen, ob oder ob nicht in Synchronisation mit dem Standbild abzuspielende Audiodaten aufgenommen sind.
Aufnahmemedium nach Anspruch 1 mit weiterhin einem Bereich (102), um darin Audiodaten, die synchron mit dem Standbild abgespielt werden, aufzunehmen, wobei die Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) Audiomanagementinformationen (AudioI) aufweisen, die eine Datengröße der Audiodaten und eine Abspielzeit der Audiodaten umfassen.
Aufnahmemedium nach Anspruch 1 mit weiterhin einem Post-Recordingbereich (102), der dazu ausgelegt ist, Audiodaten aufzunehmen nachdem das Standbild aufgenommen ist, wobei die Standbildsatz-Mangementinformationen (VOBSI) Pointerinformationen (Ptr-to-AudioI) aufweisen, die den Bereich der Audiomanagementinformationen spezifizieren, der die in dem Post-Recordingbereich aufgenommenen Audiodaten verwaltet.
Aufnahmemedium nach Anspruch 1, wobei die Standbildmanagementinformationen (VideoI), für jedes Standbild, einen Abspielidentifikationsflag (Playback-Permission) aufweisen, der spezifiziert, ob oder ob nicht das Standbild während der Abspielung angezeigt werden wird.
Aufnahmemedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Aufnahmemedium eine optische Platte ist, auf die/von der Daten geschrieben/gelesen werden können.
Aufnahmeeinheit, die Daten auf ein Aufnahmemedium aufnimmt, mit einer Aufnahmevorrichtung (1508) zum Aufnehmen von Standbilddaten oder Audiodaten in einem Datenbereich (102) auf dem Aufnahmemediums und einer Vorrichtung (1502) zum Erzeugen von Standbild-Managementinformationen (VideoI), wenn Standbilddaten aufgenommen werden, wobei die Standbild-Managementinformationen (VideoI) die Standbilddaten verwalten, und wobei die Standbild-Managementinformationen (VideoI) mittels der Aufnahmevorrichtung (1508) in dem Datenbereich (102) gespeichert werden, der Datenbereich Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) speichert, und die Erzeugungsvorrichtung eine Datengröße des Standbilds, als Teil der Standbild-Mangementinformationen (VideoI), und Informationen (Ptr-to-AudioI) erzeugt, die anzeigen, ob oder ob nicht mit dem Standbild synchron abzuspielende Audiodaten aufgenommen sind.
Aufnahmeeinheit nach Anspruch 6 mit weiterhin einer Vorrichtung (1502) zum Erzeugen von Audiomanagementinformationen (AudioI), wenn mit den Standbilddaten synchron abzuspielende Audiodaten aufgenommen sind, wobei die Audiomanagementinformationen die Audiodaten verwalten, und mittels der Aufnahmevorrichtung (1508) in den Bereich geschrieben sind, in dem die Standbildsatz-Managementinformationenen (VOBSI) gespeichert sind.
Aufnahmeeinheit nach Anspruch 6 mit weiterhin einer Vorrichtung (1502), um Audiomanagementinformationen (AudioI) zu erzeugen, wenn zusätzlich Audiodaten nach der Aufnahme eines Standbildes aufgenommen werden, wobei die Audiomanagementinformationen die hinzugefügten Audiodaten verwalten; und einer Vorrichtung zum Erzeugen von Pointerinformationen (Ptr-to-AudioI), die den Bereich spezifizieren, der die Audiomanagementinformationen (AudioI) enthält, die die zusätzlichen Audiodaten verwalten, wobei die Pointerinformationen (Ptr-to-AudioI) mittels der Aufnahmevorrichtung (1508) in den Bereich geschrieben sind, in dem die Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) gespeichert sind.
Aufnahmeeinheit nach Anspruch 6 mit weiterhin einer Vorrichtung (1502), um für jedes Standbild einen Abspielidentifikationsflag (Playback-Permission) in der Standbildmanagementinformation (VideoI) zu setzen, wobei der Abspielidentifikationsflag (Playback-Permission) spezifiziert, ob oder ob nicht das Standbild während des Abspielens angezeigt wird.
Aufnahmeeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das-Aufnahmemedium eine optische Platte ist, und die Aufnahmeeinheit ein optisches Plattenabspielgerät, das dazu ausgelegt ist, Daten auf die optische Platte zu schreiben.
Abspieleinheit, die auf ein Aufnahmemedium aufgenommene Daten abspielt, das aufweist: einen Standbilddatenbereich (102), der dazu ausgelegt ist, mehrere Standbilddatenstücke (VOB) zu speichern, einen Bereich (102), der dazu ausgelegt ist, Audiodaten aufzunehmen und einen Bereich (102), in dem Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) gespeichert werden, um einen Teil oder ganze Standbilddaten (VOB) als einen Standbildsatz (VOBS) in dem Standbilddatenbereich synthetisch zu verwalten, wobei die Abspieleinheit umfaßt: eine Vorrichtung (1502) zum Identifizieren des Bereichs, wo das abzuspielende Standbild aufgenommen ist, basierend auf einer Datengröße eines in den Standbild-Managementinformationen aufgenommenen Standbilds; eine Vorrichtung (1508) zum Zugreifen auf den Bereich, wo die Standbilddaten auf dem Aufnahmemedium aufgenommen sind, und zum Lesen der Daten daraus; eine Vorrichtung (1502), die, für den Fall, daß Informationen (Ptr-to-Audio) anzeigen, daß mit dem Standbild synchron abzuspielende Audiodaten aufgenommen sind, wenn das Standbild abgespielt wird, einen Bereich bestimmt, um auf die zu reproduzierenden Audiodaten auf Basis von Audiomanagementinformationen der Audiodaten in den Standbildsatz-Managementinformationen (VOBSI) zuzugreifen; und eine Vorrichtung (1505) zum Abspielen des Standbilds und der Audiodaten.
Abspieleinheit nach Anspruch 11 mit weiterhin einer Vorrichtung (1502) zum Verhindern, daß das Standbild abgespielt wird, wenn ein Abspielunfähigkeitszustand durch einen Abspielidentifikationsflag (Playback-Permission) angezeigt ist, der spezifiziert, ob oder ob nicht das Standbild während dem Abspielen jedes Standbilds, das in den Standbild-Managementinformationen (VideoI) enthalten ist, abgespielt wird.
Abspieleinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das Aufnahmemedium eine optische Platte und die Abspielein heit ein optischer Plattenabspieler ist, der dazu ausgelegt ist, Daten von der optischen Platte zu lesen.