DE69913266T2

DE69913266T2 - Verfahren und Gerät zur gleichzeitigen Aufnahme und Wiedergabe von Echtzeitinformation auf /von einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69913266T2
Application number: DE1999613266
Authority: DE
Inventors: W. Ronald SAEIJS; B. Steven LUITJENS; F. Jan BLACQUIERE
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: DE69913266D1; EP0983592A1; KR20010012766A; ES2212530T3; JP2002516642A; WO1999048095A2; KR20010012762A; PL336981A1; CA2290498A1; AU755758B2; KR100548828B1; EP0983592B1; MY132964A; EP0988632B1; ATE255764T1; ES2222683T3; MY129557A; WO1999048096A2; PL337097A1; BR9906330A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe eines Echtzeitinformationssignals, wie eines digitalen Videosignals, auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger. Der Aufzeichnungsträger kann von dem magnetischen oder optischen Typ sein. Eine Anordnung zur Aufzeichnung eines Echtzeitinformationssignals, wie eines MPEG-codierten Videoinformationssignals, auf einem Aufzeichnungsträger ist aus USP 5.579.183 (PHN 14.818) bekannt. Der Aufzeichnungsträger in dem genannten Dokument hat eine längliche Form.
Plattenförmige Aufzeichnungsträger bieten den Vorteil einer kurzen Zugriffszeit. Dies bietet die Möglichkeit der Durchführung einer "gleichzeitigen" Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationssignalen auf/von dem Aufzeichnungsträger. Während der Aufzeichnung/Wiedergabe soll Information auf/von Drain-Elektrode, Aufzeichnungsträger aufgezeichnet/wiedergegeben werden, so dass ein Echtzeitinformationssignal auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden kann und "gleichzeitig" ein Echtzeitinformationssignal, das vorher auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wurde, ohne Unterbrechung wiedergegeben werden kann. Für eine derartige gleichzeitige Aufzeichnung und Wiedergabe ist es erforderlich Schreib- und Lesevorgänge abzuwechseln, so dass Aufzeichnungs- und Wiedergabekanäle eine beibehaltene Darbietung mit einer Spitzendatenrate gewährleisten kann, ohne Pufferüberfluss oder Pufferunterfluss. Die Lese/Schreib-Zykluszeit soll möglichst kurz sein. Kurze Zykluszeiten setzen kleinere Puffergrößen für den Lese- und Schreibpuffer voraus und setzen kürzere Reaktionszeiten auf Benutzeraktionen voraus.
Auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger können Echtzeitdaten aufeinander folgend innerhalb Fragmente fester Größe zugeordnet werden, während ein Fragment eine beliebige Lage auf einer Platte haben kann. Für eine maximale Datenrate sollten vorzugsweise Daten in einem Fragment in nur einem einzigen Lesevorgang und einem einzigen Schreibvorgang gelesen bzw. geschrieben werden. Dies führt zu einer minimalen Anzahl Sprünge in den Lese- und Schreibmitteln zu einer neuen Stelle und deswegen zu einer maximalen Leistung in der Datenrate. Dies kann als 2-Sprungschema bezeichnet werden.
Aber nur ein einziger Lesevorgang und ein einziger Schreibvorgang innerhalb eines S/L-Zyklus ist nicht geeignet für eine nahtlose Reproduktion oder Wiedergabe geediter Bestände. Bei geediten Wiedergabebeständen ist eine Wiedergabesequenz derart definiert, dass es eine Sequenz von Informationsblöcken oder ein Teil von Informationsblöcken ist, wobei diese Information in einem Fragmentgebiet geschrieben ist. Dieses Letztere tritt meistens bei einem Übergang von einem Teil einer ursprünglichen Aufzeichnung zu einem nächsten Teil derselben oder einer anderen Aufzeichnung auf, und zwar als Ergebnis einer Editing. Ein Lesevorgang in einem S/L-Zyklus kann dazu führen, dass nur ein Teil eines Informationsblocks in einem Fragment gelesen wird. Und dies kann zu einem Unterfluss eines entsprechenden Lesepuffers führen.
Dieser Nachteil wird mit der vorgeschlagenen Lese/Schreibsteuerung vermieden.
Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die jeweiligen Anforderungen, wie diejenigen, die oben beschrieben worden sind, zu erfüllen. Nach der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zum gleichzeitigen Aufzeichnen und Wiedergaben von Echtzeitinformationssignalen, wie digitalen Videosignalen, auf/von einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger mit einem Datenaufzeichnungsteil, der in Fragmentgebiete fester Größe aufgeteilt ist, die nachfolgenden Verfahrensschritte:

– das Empfangen eines ersten Informationssignals zur Aufzeichnung;
– das Verarbeiten des ersten Informationssignals zu einem Kanalsignal zur Aufzeichnung auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, wobei dieses Verarbeiten das Verwandeln des ersten Informationssignals in Informationsblöcke des Kanalsignals umfasst und wobei das genannte Verarbeiten weiterhin dazu vorgesehen ist, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals zu verwandeln, so dass die Größe der Informationsblöcke variabel sein kann und der nachfolgenden Beziehung erfüllt: SFA/2 ≤ Größe eines Blocks des Kanalsignals ≤ SFA, wobei SFA der festen Größe eines Blocks des Fragmentgebietes entspricht;
– das Einschreiben des Kanalsignals auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, wobei der genannte Einschreibvorgang das Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in einem Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger umfasst;
– das Auslesen von Informationsblöcken des Kanalsignals aus Fragmentgebieten des Aufzeichnungsträgers;
– das Verarbeiten der Informationsblöcke des Kanalsignals zum Erhalten eines zweiten Informationssignals;
– das Durchführen der gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe in aufeinander folgenden Zyklen, wobei ein Zyklus Folgendes umfasst:
– nicht mehr als einen einzigen Schreibvorgang zum aufeinanderfolgenden Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in einem Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger und
– einen oder mehrere Auslesevorgänge zum aufeinanderfolgenden Auslesen in jedem Vorgang, wenigstens eines Teils des Informationsblocks des Kanalsignals aus dem Aufzeichnungsträger.

Weiterhin umfasst das Gerät zur gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe von Echtzeitinformationssignalen, wie digitalen Videosignalen auf/von einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger mit einem Datenaufzeichnungsteil, der in Fragmentgebiete fester Größe aufgeteilt ist, nachfolgenden Elemente:

– Eingangsmittel zum Empfangen eines ersten Informationssignals zur Aufzeichnung;
– erste Signalverarbeitungsmittel zum Verarbeiten des ersten Informationssignals zu einem Kanalsignal zur Aufzeichnung auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, und wobei die genannte Verarbeitung weiterhin dazu vorgesehen ist, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals aufzuteilen, so dass die Größe der Informationsblöcke variabel sein kann und die nachfolgende Beziehung erfüllt: SFA/2 ≤ Größe eines Blocks des Kanalsignals ≤ SFA, wobei SFA der festen Größe eines Informationsblocks des Fragmentgebietes entspricht;
– Einschreibmittel zum Einschreiben des Kanalsignals auf dem Aufzeichnungsträger;
– wobei die ersten Signalverarbeitungsmittel dazu vorgesehen sind, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals umzuwandeln, wobei die Schreibmittel dazu vorgesehen sind, einen Informationsblock des Kanalsignal in ein Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger einzuschreiben; wobei das Gerät weiterhin die nachfolgenden Elemente umfasst:
– Auslesemittel zum Auslesen von Informationsblöcken des Kanalsignals aus den Fragmentgebieten auf dem Aufzeichnungsträger;
– zweite Signalverarbeitungsmittel zum verarbeiten der Informationsblöcke des Kanalsignals zum Erhalten eines zweiten Informationssignals;
– Ausgangsmittel zum Liefern des zweiten Informationssignals, reproduziert für den Aufzeichnungsträger, wobei das gleichzeitige Auslesen und Einschreiben des ersten und des zweiten Informationssignals in aufeinander folgenden Zyklen durchgeführt wird, wobei ein Zyklus Folgendes umfasst:
– nicht mehr als einen Schreibvorgang zum aufeinanderfolgenden Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in ein Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger und
– einen oder mehrere Auslesevorgänge zum aufeinanderfolgenden Auslesen in jedem Vorgang, wenigstens eines Teils des Informationsblocks des Kanalsignals aus dem Aufzeichnungsträger.

Ein Aufzeichnungsträger kann dadurch erhalten werden, dass eine Menge an Information geschrieben wird, die der Größe des Fragmentgebietes entspricht. Dies führt zu einer maximalen Effizienz in Bezug auf die Speicherstelle während der ersten Beschreibung eines Aufzeichnungsträgers. Dies wird als Vollfragmentzustand (FF) bezeichnet. Bei nachfolgendem gleichzeitigem Aufzeichnen und Schreiben wird das Schreiben einer aufeinander folgenden Menge an Information ermöglicht, die wenigstens der halben Größe des Fragmentes entspricht. Dies wird als Halbfragmentzustand (HF) bezeichnet. Dadurch, dass erlaubt wird, dass mehr als ein Lesevorgang in einem L/S-Zyklus vorhanden ist, kann nun eine nahtlose Wiedergabe geediter Dateien während gleichzeitiger Aufzeichnung gewährleistet werden, wobei eine hohe Datenrate beibehalten wird. Da auszulesende Teile des Informationsblocks nun kleiner sind, sind nicht mehr als zwei zusätzliche Sprünge erforderlich zum Auslesen einer Menge von wenigstens der Fragmentgröße erforderlich.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch Durchführung von maximal drei Lesevorgängen in einem Zyklus. Ein "schlimmsten Fall" L/S-Zyklus hat insgesamt 4 Sprünge mit drei Lesevorgängen zum Auslesen eines letzten, eines kompletten und eines ersten Teils eines Informationsblocks in einem Fragment. Dies wird als 4-Sprung-Schema bezeichnet.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen mit dem oben genannten Vollfragmentzustand (FF) und dem Halbfragmentzustand (HF) werden gekennzeichnet durch Änderung der Zykluszeit. Wie nachstehend noch detailliert erläutert wird, wird ein Maximum von nur zwei Lesevorgängen in einem Zyklus erhalten, was zu einem 3-Sprung-Schema führt. Auf diese Weise wird die gesamte Anzahl Sprünge in einem Zyklus reduziert und die netto Datenrate steigert sich oder die verringert die Leistungsanforderungen.
Eine erste Ausführungsform, wobei eine variable Zykluszeit verwendet wird, wird dadurch erhalten, dass ein nachfolgender Schreibvorgang verzögert wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung für einen Lesevorgang nicht erfüllt ist. Dadurch, dass ein nachfolgender Schreibvorgang aufgeschoben wird, kann in Sonderfällen das Lesen eines kompletten Teils eines Informationsblocks in einem Fragment beendet werden.
Im Allgemeinen lässt sich sagen dass ohne Auferlegung von Beschränkungen bei einer minimalen Menge ausgelesen oder geschrieben in einem Zyklus, vorteilhafte Ausführungsformen, wobei eine variierende Zykluszeit benutzt wird, durch Durchführung von maximal zwei Lesevorgängen in einem Zyklus gekennzeichnet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lesen der Teile der Blockinformation in den Zyklen derart geordnet ist, dass eine gesamte Sprungzeit zum Lokalisieren der Fragmente in einem Zyklus minimal ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform des Geräts,
2 eine Darstellung der Aufzeichnung von Informationsblöcken in Fragmentgebieten auf dem Aufzeichnungsträger,
3 eine Darstellung des Prinzips der Wiedergabe eines Videoinformationssignals,
4 eine Darstellung des Prinzips der Editing von Videoinformationssignalen,
5 eine Darstellung eines L/S-Zyklus mit einem Schreibvorgang und mit drei Lesevorgängen,
6 ein Beispiel von L/S-Zyklen in Bezug auf einer geediten Sequenz von Informationssignalen,
7 einen L/S-Zyklus mit einem Schreibvorgang und einem Lesevorgang,
8 einen L/S-Vorgang mit einer variablen Zykluszeit mit einem Schreibvorgang und mit zwei Lesevorgängen,
9 eine weitere Ausarbeitung eines Geräts zum gleichzeitigen Auslesen und Einschreiben, und
10 zwei Beispiele einer Neuordnung von Lesevorgängen in einem Zyklus, in dem Information geschrieben wird und "gleichgzeitig" auf/aus dem Aufzeichnungsträger ausgelesen wird.
1 zeigt eine Ausführungsform des Geräts nach der vorliegenden Erfindung. Die nachfolgende Figurbeschreibung, wobei insbesondere die Aufzeichnung, die Wiedergabe und das Editing eines Videoinformationssignals betont wird. Es sei jedoch bemerkt, dass andere Signaltypen, wie Audiosignale oder Datensignale, ebenfalls verarbeitet werden könnten.
Das Gerät umfasst einen Eingangsanschluss 1 zum Empfangen eines auf einem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 3 aufzuzeichnenden Videoinformationssignals. Weiterhin umfasst das Gerät einen Ausgangsanschluss 2 zum Liefern eines von dem Aufzeichnungsträger 3 reproduzierten Videoinformationssignals. Der Aufzeichnungsträger 3 ist ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger von dem magnetischen oder optischen Typ.
Das Datengebiet des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers 3 besteht aus einem aneinander grenzenden Bereich physikalischer Sektoren mit entsprechenden Sektoradressen. Dieser Adressenraum ist in Fragmentgebiete aufgeteilt. Ein Fragmentgebiet ist eine aufeinander folgende Folge von Sektoren mit einer festen Länge. Vorzugsweise entspricht diese Länge einer ganzen Anzahl ECC-Blöcke in dem aufzuzeichnenden Videoinformationssignal.
Das in 1 dargestellte Gerät ist in zwei Hauptsystemteile aufgeteilt dargestellt, und zwar das Scheibensubsystem 6 und das sog. "Videorecordersubsystem" 8. Die zwei Subsysteme sind durch die nachfolgenden Merkmale gekennzeichnet:

– Das Scheibensubsystem kann in Termen logischer Adressen transparent adressiert werden. Es meistert defekte Verwaltung (wobei es sich um die Abbildung logischer Adressen auf physikalischen Adressen handelt) autonom.
– Für Echtzeit-Daten wird das Scheibensubsystem auf Fragment-relatierter Basis adressiert. Für Daten, die auf diese Weise adressiert werden, kann das Scheibensubsystem eine maximal eingehaltene Bitrate zum Auslesen und/oder Einschreiben gewährleisten. Im falle gleichzeitiger Auslesung und Einschreibung meistert das Scheibensubsystem das Lese/Schreibschema und die assoziierte Pufferung von Strömungsdaten aus den unabhängigen Lese- und Schreibkanälen.
– Für Nicht-Echtzeit-DDatenkann das Scheibensubsystem auf Sektorbasis adressiert werden. Für Daten, die auf diese Art und Weise adressiert sind, kann das Scheibensubsystem eine einhaltbare Bitrate zum Lesen und Schreiben nicht gewährleisten.
– Das Videorecordersubsystem sorgt für die Videoapplikation, sowie für die Dateisystemverwaltung. Folglich interpretiert das Scheibensubsystem nicht die Daten, die in dem Datengebiet der Scheibe aufgezeichnet sind.

Zum Verwirklichen einer Echtzeitwiedergabe in allen Situationen sollen die oben eingeführten Fragmentgebiete eine bestimmte Größe haben. Auch in einer Situation, in der gleichzeitiges Aufzeichnen und Wiedergeben stattfindet, sollte die Wiedergabe nicht unterbrochen werden. In dem vorliegenden Beispiel ist die Fragmentgröße derart gewählt worden, dass sie der nachfolgenden Anforderung entspricht:
Fragmentgröße = 4 MB = 2²² Bytes
Das Aufzeichnen eines Videoinformationssignals wird nachstehend anhand der 2 kurz beschrieben. In dem Videorecordersubsystem wird das Videoinformationssignal, das ein Echtzeitsignal ist, in eine Echtzeitdatei umgewandelt, wie dies in 2a dargestellt ist. Eine Echtzeitdatei besteht aus einer Sequenz von Signalblöcken mit Information, aufgezeichnet in den entsprechenden Fragmentgebieten. Es gibt keine Begrenzung in Bezug auf die Stelle der Fragmentgebiete auf der Scheibe, und folglich können zwei beliebige aufeinander folgende Fragmentgebiete mit Informationsteilen des aufgezeichneten Informationssignals überall in dem logischen Adressraum sein, wie in 2b dargestellt. Innerhalb jedes Fragmentgebietes werden Echtzeitdaten aneinander grenzend situiert. Jede Echtzeitdatei stellt einen einfachen AV-Strom dar. Die Daten des AV-Stromes werden dadurch erhalten, dass die Fragmentdaten in der Reihenfolge der Dateisequenz aneinander gekoppelt werden.
Nachstehend wird die Wiedergabe eines auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Videoinformationssignals anhand der 3 kurz beschrieben. Wiedergabe eines auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Videoinformationssignals wird mit Hilf eines sog. "Wiedergabesteuerprogramms" (PBC-Programm) gesteuert. Im Allgemeinen definiert jedes PBC-Programm eine (neue) Wiedergabesequenz. Dies ist eine Sequenz von Fragmentgebieten mit, für jedes Fragmentgebiet, einer Spezifikation eines Datensegmentes, das aus diesem Fragment ausgelesen werden soll. In dieser Hinsicht sei auf 3 verwie sen, wobei Wiedergabe nur eines Teils der ersten drei Fragmentgebiete in der Sequenz von Fragmentgebieten in 3 dargestellt ist. Ein Segment kann ein komplettes Fragmentgebiet sein, aber im Allgemeinen kann es ein Teil des Fragmentgebietes sein. (Letzteres tritt meistens bei dem Übergang von einem Teil einer ursprünglichen Aufzeichnung zu dem nächsten Teil derselben oder einer anderen Aufzeichnung auf, und zwar als Ergebnis der Editing.)
Es sei bemerkt, dass eine einfache lineare Wiedergabe einer ursprünglichen Aufzeichnung als ein Spezialfall eines PBC-Programms betrachtet werden kann: in diesem Fall wird die Wiedergabesequenz als die Sequenz von Fragmentgebieten in der Echtzeitdatei definiert, wobei jedes Segment ein komplettes Fragmentgebiet ist, ausgenommen wahrscheinlich, für das Segment in dem letzten Fragmentgebiet der Datei. Für die Fragmentgebiete in der Wiedergabesequenz gibt es keine Beschränkung in der Lage der Fragmentgebiete und folglich können jede beliebige zwei aneinander grenzende Fragmentgebiete überall in dem logischen Adressraum liegen.
Nachstehend wird das Editing eines oder mehrerer auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Videoinformationssignale anhand der 4 kurz beschrieben. 4 zeigt zwei Videoinformationssignale, die vorher auf dem Aufzeichnungsträger 3 aufgezeichnet sind, angegeben durch zwei Sequenzen von Fragmenten mit der Bezeichnung "Datei A" und "Datei B". Zum Verwirklichen einer geediten Version eines oder mehrerer vorher aufgezeichneter Videoinformationssignale sollte ein neues PBC-Programm verwirklicht werden zum Definieren der geediten AV-Sequenz. Dieses neue PBC-Programm definiert auf diese Weise eine neue AV-Sequenz, erhalten durch eine Aneinanderschaltung von Teilen aus früheren AV-Aufzeichnungen in einer neuen Reihenfolge. Die Teile können von derselben Aufzeichnung oder von verschiedenen Aufzeichnungen herrühren. Zum Wiedergeben eines PBC-Programms sollen Daten von mehreren Teilen von (einer oder mehreren) Echtzeitdateien einem Decoder geliefert werden. Dies bedingt einen neuen Datenstrom, der durch Aneinanderschaltung von Teilen der Ströme, erhalten durch Aneinanderschaltung von Teilen der Ströme, die jede Echtzeitdatei dargestellt werden. In 4 ist dies für ein PBC-Programm dargestellt, das drei Teile benutzt, einen von der Datei A und zwei von der Datei B.
4 zeigt, dass die geedite Version am Punkt P₁ in dem Fragmentgebiet f(i) in der Sequenz von Fragmentgebieten der A startet und sich fortsetzt bis zum Punkt P₂ in dem neuen Fragmentgebiet f(i + 1) der Datei A. Danach springt die Reproduktion über zu dem Punkt P₃ in dem Fragmentgebiet f(j) in der Date B und setzt sich fort bis an den Punkt P₄ in dem Fragmentgebiet f(j + 2) in der Datei B. Danach springt die Reproduktion zu dem Punkt P₅ in derselben Datei B, der ein Punkt sein kann, der früher in der Sequenz von Fragmentgebiete der Datei B liegt als der Punkt P₃, oder ein Punkt, der in der Sequenz später liegt als der Punkt P₄.
Nachstehend wird eine Bedingung zur nahtlosen Wiedergabe während gleichzeitiger Aufzeichnung beschrieben. Im Allgemeinen kann eine nahtlose Wiedergabe von PBC-Programmen nur unter bestimmten Bedingungen verwirklicht werden. Die strengste Bedingung ist erforderlich um eine nahtlose Wiedergabe zu gewährleisten, während gleichzeitig Aufzeichnung durchgeführt wird. Eine einfache Bedingung dazu wird eingeführt. Es ist eine Beschränkung der Länge der Datensegmente, die in den Wiedergabesequenzen auftreten, und zwar wie folgt: Um eine nahtlose simultane Wiedergabe eines PBC-Programms zu gewährleisten, sollte die von dem PBC-Programm definierte Wiedergabesequenz derart sein, dass die Segmentlänge in allen Fragmenten (ausgenommen in dem ersten und dem letzten Fragment) die nachfolgende Gleichung erfüllt:
2 MB ≤ Segmentlänge ≤ 4 MB
Die Verwendung von Fragmentgebieten bieten einem die Möglichkeit "schlimmster Fall" – Leistungsanforderungen in Termen von Fragmentgebieten und Segmenten zu betrachten (nur die in den Fragmentgebieten gespeicherten Signalblöcke) wie dies nachher noch näher beschrieben wird. Diesem Umstand liegt die Tatsache zugrunde, dass gewährleistet ist, dass einfache logische Fragmentgebiete und folglich Datensegmente innerhalb Fragmentgebiete, physikalisch nebeneinander auf der Disk liegen, sogar nach Neuordnung wegen Defekte. Zwischen Fragmentgebieten gibt es aber nicht eine derartige Garantie: logisch aufeinander folgende Fragmentgebiete können beliebig weit entfernt auf der Disk liegen. Dadurch konzentriert die Analyse der Leistungsanforderungen sich auf Folgendes:

a) Zur Wiedergabe wird ein Datenstrom betrachtet, der aus einer Sequenz von Segmenten auf der Disk ausgelesen wird. Jedes Segment ist angrenzend und hat eine beliebige Länge zwischen 2 MB und 4 MB, aber die Segmente haben beliebige Lagen auf der Disk.
b) Zur Aufzeichnung wird ein Datenstrom betrachtet, der in eine Sequenz von 4 MB Fragmentgebieten auf der Disk eingeschrieben werden soll.

Es sei bemerkt, dass zur Wiedergabe die Segmentlänge flexibel ist. Dies entspricht der Segmentbedingung für eine nahtlose Wiedergabe bei gleichzeitiger Aufzeichnung. Zur Aufzeichnung aber werden komplette Fragmentgebiete mit fester Länge eingeschrieben.
Wenn ein Datenstrom zur Aufzeichnung und Wiedergabe gegeben ist, werden wir uns während gleichzeitiger Aufzeichnung und Wiedergabe auf das Disksubsystem konzentrieren. Es wird vorausgesetzt, dass das Videorecorder-Subsystem Daten mit einer maximalen Benutzerrate R an das Disksubsystem zur Aufzeichnung liefert. Auf gleiche Weise werden Daten mit einer maximalen Benutzerrate R aus dem Disksubsystem zur Wiedergabe akzeptiert. Es wird ebenfalls vorausgesetzt, dass das Videorecorder-Subsystem im Voraus eine Sequenz von Segmentadressen für den Aufzeichnungsstrom und für den Wiedergabestrom liefert.
Zur gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe soll das Disksystem imstande sein, Lese- und Schreibvorgänge zu verschachteln, so dass die Aufzeichnungs- und Wiedergabekanäle eine eingehaltene Leistung mit der Spitzenrate ohne Pufferüberfluss oder -unterfluss gewährleisten. Im Allgemeinen können verschiedene L/S-Steuerungsalgorithmen angewandt werden um dies zu erreichen. Es gibt aber gute Gründe die Planung auf eine derartige Weise durchzuführen, dass die L/S-Zykluszeit mit Spitzenraten möglichst kurz ist:

– Kürzere Zykluszeiten bedeuten kleiner Pufferabmessungen für den Lese- und Schreibpuffer, und folglich für den Gesamtspeicher in dem Disksubsystem.
– Kürzere Zykluszeiten bedeuten kürzere Reaktionszeiten auf Benutzervorgänge. Als Beispiel der Reaktionszeit wird eine Situation betrachtet, wobei der Benutzer gleichzeitig Aufzeichnung und Wiedergabe durchführt und plötzlich aus einer neuen Position Wiedergabe starten möchte. Um gesamte Gerätereaktionszeit (für den Benutzer sichtbar am Schirm) möglichst kurz zu halten, ist es wichtig, dass das Disksubsystem imstande ist, möglichst schnell die Lieferung von Stromdaten von der neuen Position aus zu starten. Selbstverständlich soll dies derart geschehen, dass wenn die Lieferung einmal gestartet worden ist, eine nahtlose Wiedergabe mit maximaler Rate gewährleistet ist. Auch das Einschreiben soll ununterbrochen mit einer garantierten Leistung erfolgen.

Für die Analyse an dieser Stelle wird eine Planungsannäherung vorausgesetzt, basiert auf einem Zyklus, in dem ein einziges komplettes Fragmentgebiet einge schrieben wurde. Für die nachstehende Analyse von Treiberparametern reicht es aus, die minimale Zykluszeit unter schlimmsten Umständen zu betrachten. Ein derartiger "schlimmsten Fall'-Zyklus besteht aus einem Schreibintervall, in dem ein 4 MB Segment geschrieben wird, und einem Leseintervall, in dem wenigstens 4 MB gelesen wird, verteilt über ein oder mehrere Segmente. Der Zyklus umfasst wenigstens zwei Sprünge (zu und von der Schreibstelle) und möglicherweise mehr, weil die Segmentlängen zum Lesen flexibel sind und kleiner sein können als 4 MB. Dies kann zu zusätzlichen Sprüngen von der einen Lesesegmentstelle zu einer anderen führen. Da aber Lesesegmente nicht kleiner sind als 2 MB, sind nicht mehr als zwei zusätzliche Sprünge erforderlich zum Sammeln von insgesamt 4 MB.
Wie in 5 dargestellt, hat ein "schlimmsten Fall" L/S-Zyklus insgesamt vier Sprünge. In dieser 5 bezeichnet x den letzten Teil eines Lesesegmentes, y bezeichnet ein komplettes Lesesegment, mit einer Länge zwischen 2 MB und 4 MB, und z bezeichnet den ersten Teil eines Lesesegmentes und die gesamte Größe von x, y und z ist wieder 4 MB in dem vorliegenden Beispiel.
Im Allgemeinen sind die erforderlichen Treiberparameter zum Erreichen einer garantierten Leistung für gleichzeitiges Aufzeichnen und Auslesen abhängig von wichtigen Entwurfsentscheidungen, wie die Rotationsmode usw. Diese Entscheidungen sind ihrerseits wieder abhängig von den Mediencharakteristiken.
Die oben angegebenen Bedingungen zur nahtlosen Wiedergabe während einer gleichzeitigen Aufzeichnung werden derart hergeleitet, dass sie durch verschiedene Entwürfe mit reellen Parametern erfüllt werden können. Um dies zu zeigen wird nachstehend das Beispiel eines CLV ("constant linear velocity") Treiberentwurfs beschrieben.
Im Falle eines CLV-Entwurfs sind die Übertragungsraten zum Lesen und Schreiben einander gleich und unabhängig von der physikalischen Lage der Disk. Deswegen kann der oben beschriebene "schlimmten Fall"-Zyklus in Termen von gerade zwei Treiberparametern analysiert werden: Die Übertragungsrate R_t (soll von der maximalen Benutzerrate R unterschieden werden); R_t kann auch als Datenrate der Bitmaschine bezeichnet werden, während R als die Datenrate eines gemultiplexten Stromes bezeichnet werden kann) und die "schlimmsten Fall" Gesamtzugriffszeit τ. Die "schlimmsten Fall" Zugriffszeit τ ist die maximale Zeit zwischen dem Ende der Datenübertragung an der einen Stelle und dem Anfang der Datenübertragung an einer anderen Stelle, für jedes Paar von Stellen in dem Datengebiet der Disk. Diese Zeit deckt Beschleunigung/Verzögerung der Disk, Rotationslatenz, mögliche neue Versuche usw. nicht aber das Verarbeiten von Verzögerungen usw.
Für den oben beschriebenen "schlimmsten Fall" Zyklus können alle Sprünge "schlimmsten Fall" Sprünge sein mit einer Dauer τ. Dies ergibt den nachfolgenden Ausdruck für die "schlimmsten Fall" Zykluszeit: Tmax = 2F/Rt + 4·τ [1]wobei F die Fragmentgröße ist: F = 4 MB.
Zur Gewährleistung einer einhaltbaren Leistung bei maximaler Benutzerrate R soll Folgendes gelten: F ≥ R·Tmax [2]
Fies ergibt: R ≤ F/Tmax = Rt·F/2·(F + 2Rt·τ) [3]
Als Beispiel mit R_t = 35 Mbps und τ = 500 ms hätten wir: R ≤ 8,36 Mbps und T_max = 3,83 s.
Nachstehend wird ein Lese/Schreibzyklus in Kombination mit einer gespeicherten Sequenz von Videoinformation in Fragmenten anhand der 6 kurz beschrieben.
6a zeigt eine Sequenz von Fragmentgebieten ..., f(i – 1), f(i), f(i + 1), f(i + 2), ... Eines Stromes. Das geedite Videoinformationssignal besteht aus dem Teil des Stromes, der einem Ausgangspunkt a in dem Fragmentgebiet f(i + 1) vorhergeht. Es ist vorausgesetzt, dass a ein derartiger Punkt ist, dass es möglich ist, eine Folge in Vorwärtsrichtung von Daten aus diesem Strom (endend an diesem Ausgangspunkt a) und Daten aus einem anderen Strom oder demselben Strom. Dies bedeutet, dass in diesem Beispiel die Länge 1(s) des Teils des Segmentes a, der an dem Punkt a endet, wenigstens 2 MB ist.
Es wird ebenfalls vorausgesetzt, dass eine Aneinanderschaltung von Stromdaten an dem Ausgangspunkt a ausreicht zum Schaffen eines gültigen AV-Stromes. Im Allgemeinen aber soll eine Neucodierung stattfinden, damit ein gültiger AV-Strom geschaffen wird. Dies ist meistens der Fall, wenn der Ausgangs- und der Eingangspunkt nicht bei GOP-Grenzen liegen, wenn das codierte Videoinformationssignal ein MPEG-codiertes Videoinformationssignal ist.
6b zeigt ein erstes Beispiel eines Lese/Schreibzyklus C mit einem Schreibvorgang W 1 und zwei Lesevorgängen R1 und R2. In dem Lesevorgang R1 wird der durch r bezeichnete Teil der Videoinformation des Fragmentes f(i) gelesen und in dem Lesevorgang R2 wird der durch s bezeichnete Teil der Videoinformation des Fragmentes f(i + 1) gelesen. Abhängig von der Größe der zu lesenden Daten kann das Lesen sich über zwei Lese/Schreibzyklen C erstrecken.
In 6c ist ein Beispiel gegeben, wobei der durch s bezeichnete Teil der Videoinformation des Fragmentes f(i + 1) wird in zwei Lesevorgängen R2 und R3 in zwei Lese/Schreibzyklen C1 bzw. C2 gelesen.
Nach dem ersten gesteuerten Vorgang zum simultanen Lesen und Schreiben, die bereits anhand der 5 beschrieben worden sind, werden nachstehend andere gesteuerte Vorgänge kurz beschrieben.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass eine Anzahl Voraussetzungen gemacht werden:

– Ein Antrieb arbeitet mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV), was bedeutet, dass es einen direkten Einfluss auf die Sprungzeit gibt.
– Es werden symmetrische Lese- und Schreib-Bitraten vorausgesetzt.
– Feste Bitraten für den Eingangs- sowie den Ausgangsstrom. Es sei bemerkt, dass die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen dazu vorgesehen sind, feste Bitraten sowie variable Bitraten zu meistern. Nur die "schlimmsten Fall" Situation mit der höchsten Bitrate und einer meist nachteiligen Anordnung von Daten wird beschrieben.
– Neuordnung wird nicht als erstes betrachtet.
– Mehrkanalwiedergabe oder Mehrkanalaufzeichnung wird nicht betrachtet.

Zum Vergleich mit dem anhand der 5 beschriebenen gesteuerten Vorgang (was als "4-Sprung-Steuerung" bezeichnet wird) wird anhand der 7 ein einfacher Steuerungsalgorithmus beschrieben. Die Steuerung führt die sog. Vollfragmentbedingung durch. Diese Bedingung bedeutet, dass alle Segmente in einer Fragmentsequenz (ausgenommen die erste und die letzte) eine Länge haben, die der Fragmentgröße entspricht. Dies kann angewandt werden für "ursprüngliche Dateien" oder gekürzte Versionen der "ursprünglichen" Dateien. Ein Lese/Schreibzyklus C wird definiert als ein Schreibvorgang W1, dem ein Lesevorgang R1 folgt. Für eine maximal einhaltbare Leistung ist es erforderlich, ein komplettes Fragment in einem einzigen Vorgang zu schreiben und ein komplettes Fragment in einem einzigen Vorgang zu lesen. In jedem Zyklus C sind zwei Sprünge J erforderlich; deswegen wird diese Steuerung als " 2-Sprungsteuerung" bezeichnet. Ein Sprung J tritt auf, wenn zum Lesen oder Schreiben auf eine nächste Stelle auf einer Disk zugegriffen wird, die nicht an die vorhergehende Stelle in dem physikalischen Adressraum angrenzend ist. Ein Sprung erfordert eine Zugriffszeit die als schlimmsten Fall Zugriffszeit τ bezeichnet wird, wobei es sich um die maximale Zeit zwischen dem Ende der Datenübertragung an der einen Stelle und dem Anfang der Datenübertragung an einer anderen Stelle für jedes Paar Stellen in dem Datengebiet der Disk handelt.
Wie bereits in Bezug auf die in 5 dargestellte 4-Sprung Steuerung gemacht wurde, wird der nachfolgende Ausdruck für die "schlimmsten Fall" Zykluszeit T_max erhalten: Tmax = 2F/Rt + 2·τ [4]wobei F die Fragmentgröße ist.
Die maximale Benutzerrate wird gegeben durch: R ≤ F/Tmax = Rt·F/2·(F + Rt·τ) [5]
Als Beispiel hätten wir mit R_t = 35 Mbps, F = 4 MB/32 MBb und τ = 500 ms: R ≤ 11,31 Mbps und T_max = 2,83 s.
Nachstehend wird anhand der 8 ein dritter Steuerungsalgorithmus beschrieben.
8A zeigt zum Vergleich wieder die 4-Sprung-Steuerung, wie anhand der 5 beschrieben wurde. Darin bezeichnet W1 ein Schreiben eines ersten Fragmentes, R1 bezeichnet den letzten Teil eines gelesenen Segmentes, R2 bezeichnet ein komplett gelesenes Segment und R3 bezeichnet den ersten Teil eines gelesenen Segmentes. Weiterhin gilt: R1 + R2 + R3 ≥ F [6](d. h. minimal gleich einer Fragmentgröße).
8B und 8C zeigen einen Steuerungsalgorithmus, der ebenfalls geeignet ist für Vollfragment-Schreiben und Halbfragment-Lesen und ist deswegen geeignet zum nahtlosen Wiedergeben geediter Dateien. Der Hauptunterschied zu dem 4-Sprung Steuerungsalgorithmus, wie in 8A dargestellt, ist, dass ein Schreibvorgang W2 verzögert werden kann, wenn in dem vorhergehenden Lesevorgang R2 der zu lesende restliche Teil kleiner ist als F/2. Es können dann zwei mögliche Situationen auftreten. Die eine, wobei der Lesevorgang beendet wird, was in 8A dargestellt ist, mit Beendigung von R2 und R4 und eine, wobei der Schreibvorgang verschoben wird, was in 8C mit Verzögerung von W2 dargestellt ist.
In 8B bezeichnen W1 und W2 einen Schreibzyklus, R1 bezeichnet ein komplettes Segment und R2 und R3 bezeichnen zusammen ein einziges Segment. Weiterhin gilt: R1 ≥ F/2; R1 + R2 ≥ F; F/2 ≤ 2 + R3 ≤ F [7]
In 8C bezeichnen W1 und W2 ebenfalls einen Schreibzyklus, während R1, R2 und R3 je ein komplettes Segment bezeichnen. Weiterhin gilt: R1 ≥ F/2; R2 ≥ F/2; R3 ≥ F/2 [8]
Der Lesevorgang R4 ist abhängig von R1, R2 und R3. In der Situation, in der das Schreiben verzögert wird (8C), ist es möglich, dass (R1 + R2 + R3) in der Größenordnung von 2F liegt. In Bezug auf die Füllrate eines Lesepuffers kann dies zu einem Springen von R4 führen. Da der Schreibvorgang verzögert werden kann, hat dieser Steuerungsalgorithmus keine feste Zykluszeit: der Zyklus C1 weicht in der Dauer von dem Zyklus C2 ab. Da aber die Hauptdatenströme bekannt sind, kann über die Hauptzykluszeit etwas gesagt werden. Eine Berechnung ist aber nicht genau, da einige der Zyklen C nur zwei Sprünge J enthalten können (da ein einziger Lesevorgang wie R4 übersprungen werden kann). Dies führt zu der nachfolgenden Hauptzykluszeit: Tmax = 2F/Rt + 3·τ [9]
Und zu der nachfolgenden mittleren maximalen Benutzerrate: R ≤ /Tmax = RtF/2(F + 1,5·Rt·τ) [10]
Auch hier hätten wir als Beispiel mit R_t = 35 Mps, τ = 500 ms und F = 4 MB, R ≤ 9,61 Mbps und T_max = 3.33 s.
Der anhand der 8B und der 8C beschriebene Steuerungsalgorithmus wird als 3-Sprung Steuerung bezeichnet.
9 zeigt eine detaillierte schematische Version eines Geräts zum gleichzeitigen Lesen/Schreiben. Das Gerät umfasst eine Signalverarbeitungseinheit 100, die in dem Subsystem 8 der 1 einverleibt ist. Die Signalverarbeitungseinheit 100 empfängt über die Eingangsklemme 1 das Videoinformationssignal und verarbeitet die Videoinformation zu einem Kanalsignal zum Aufzeichnen des Kanalsignals auf dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 3. Weiterhin ist eine Lese/Schreibeinheit 102 vorhanden, die in dem Disk-Subsystem 6 einverleibt ist. Die Lese/Schreibeinheit 102 umfasst einen Lese/Schreibkopf 104, der in dem vorliegenden Beispiel ein optischer Lese/Schreibkopf zum Lesen/Schreiben des Kanalsignals aus/auf dem Aufzeichnungsträger 3 ist. Weiterhin gibt es Positionierungsmittel 106 zum Positionieren des Kopfes 104 in Positionierungsmittel 106 zum Positionieren des Kopfes 104 in einer radialen Richtung über den Aufzeichnungsträger 3. Es gibt einen Lese/Schreibverstärker 108 zum Verstärkern des aufzuzeichnenden Signals und zum Verstärken des aus dem Aufzeichnungsträger 3 ausgelesenen Signals. Es ist ein Motor 110 vorhanden zum Drehen des Aufzeichnungsträgers 3 in Reaktion auf ein Motorsteuersignal, das von einer Motorsteuersignalgeneratoreinheit 112 geliefert wird. Ein Mikroprozessor 114 dient zum Steuern aller Schaltungsanordnungen über Steuerleitungen 116, 118 und 120.
Die Signalverarbeitungseinheit 110 verwandelt die über die Eingangsklemme 1 empfangene Videoinformation in Informationsblöcke des Kanalsignals mit einer bestimmten Größe. Die Größe der Informationsblöcke (die das oben genannte Segment ist) kann variabel sein, aber die Größe ist derart, dass es die nachfolgende Beziehung erfüllt:
SFA/2 ≤ Größe eines Blocks des Kanalsignals ≤ SFA,
wobei SFA der festen Größe der Fragmentgebiete entspricht. In dem oben gegebenen Beispiel ist SFA = 4 MB. Die Schreibeinheit 102 ist vorgesehen zum Schreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in das Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger.
Um Editing von Videoinformation, die in einem früheren Aufzeichnungsschritt auf dem Aufzeichnungsträger 3 aufgezeichnet worden ist, zu ermöglichen, ist das Gerät weiterhin mit einer Eingangseinheit 130 versehen zum Empfangen einer Ausgangsposition in einem ersten Videoinformationssignal, das auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist und zum Empfangen einer Eingangsposition in einem zweiten Videoinformationssignal, das auf demselben Aufzeichnungsträger aufgezeichnet worden ist. Das zweite Informationssignal kann dasselbe sein wie das erste Informationssignal. Weiterhin umfasst das Gerät einen Speicher 132 zur Speicherung von Information in Bezug auf die genannte Ausgangs- und Eingangsposition.
Weiterhin können die in dem Editing-Schritt erhaltenen PBC-Programme in einem Speicher gespeichert werden, der in dem Mikroprozessor 114 einverleibt ist, oder in einem anderen Speicher, der in dem Gerät einverleibt ist. Das in dem Edit-Schritt für da geedite Videoinformationssignal geschaffene PBC-Programm wird auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet, und zwar nachdem der Editing-Schritt beendet worden ist. Auf diese An und Weise kann das geedite Videoinformationssignal durch ein anderes Wiedergabegerät dadurch wiedergegeben werden, dass das PBC-Programm aus dem Aufzeichnungsträger wiedergewonnen wird und das geedite Videoinformationssignal unter Verwen dung des PBC-Programms, das dem geediten Videoinformationssignal enstpricht, reproduziert wird.
Auf diese Weise kann eine geedite Version erhalten werden ohne Neuaufzeichnungsteile des eretn und/oder des zweiten Videoinformationssignals, aber einfach durch Erzeugung und Aufzeichnung eines oder mehrerer überbrückungssegmente in entsprechende (Überbrückungs)Fragmentgebiete auf dem Aufzeichnungsträger.
Eine weitere Verbesserung der oben anhand der 5 beschriebenen simultanen Aufzeichnungs- und Wiedergabemode wird nachstehend beschrieben. Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass das nachstehend beschriebene verbesserte simultane Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren bei Aufzeichnungs/Wiedergabegeräten angewandt werden kann, die nicht mit den anderen oben beschriebenen Merkmalen versehen zu sein brauchen.
Die Lesezeit zum Auslesen der Teile x, y und z, dargestellt in 5, kann weiter verringert werden durch Neuordnung der Leseschritte der Teile x, y und z in a, b und c, mit {a, b, c} = {x, y, z}, so dass die Zeit, erforderlich zum Erreichen und Auslesen der Teile x, y und z einschließlich der Springzeiten zwischen den Leseschritten des Lesens der Teile x, y und z, und einschließlich des Sprunges zu der Position, wo das nächste Fragmentgebiet aufgezeichnet werden soll, ist minimal. Große Sprünge in der radialen Richtung des Aufzeichnungsträgers in dem CLV-System erfordern große Geschwindigkeitsschwankungen der Drehgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und erfordern folglich eine goße Reaktionszeit, bevor der Aufzeichnungsträger die erforderliche Geschwindigkeit nach einem Sprung erreicht hat. Auf diese Weise kann, durch Minimieren der gesamten Zeit, erforderlich für die Sprünge in einem kompletten Zyklus, die kürzeste "schlimmsten Fall" Zykluszeit T_max erhalten werden.
Die Verbesserung kann auf die nachfolgende Art und Weise verwirklicht werden, und zwar wenn die neue Ordnung derart ist, dass die Bewegung, definiert durch:

– das Springen von dem letzten geschriebenen Fragmentgebiet, zu dem Fragmentgebiet, aus dem der erste auszulesende Teil wiedergewonnen werden soll,
– nachdem der erste Teil ausgelesen worden ist, das Springen zu dem Fragmentgebiet, aus dem der nächste auszulesende Teil wiedergewonnen werden soll,
– nachdem der zweite Teil ausgelesen worden ist, das Springen zu dem Fragmentgebiet, aus dem der dritte auszulesende Teil wiedergewonnen werden soll,
– nachdem der dritte Teil ausgelesen worden ist, das Springen zu der Position des Fragmentgebietes, in dem der nächste Teil des Informationssignals aufgezeichnet werden soll,
– niemals mehr als zweimal einen Radius überqueren. Dadurch beträgt die gesamte Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers nicht mehr als der äquivalente Wert eines einzigen Beschleunigungs/Verzögerungshubes.

10 zeigt zwei Beispiele von Sprüngen in einem Zyklus. In 10a springt, nachdem ein 4 MB Fragment eingeschrieben worden ist, und zwar in dem Schreibschritt, angegeben durch wo in 10a, das System zu der Position, angegeben durch a, wobei einer der Teile x, y und z aufgezeichnet wird, zum Auslesen des Teils. Danach springt das System zu b, der Position, an der der andere Teil der Teile x, y und z aufgezeichnet wird zum Auslesen des Teils. Danach springt das System zu c, der Position, an der der letzte der Teile x, y und z aufgezeichnet wird, zum Auslesen des Teils. Daraufhin springt das System zu der Position w₁, wobei die Position angegeben wird, wo das nächste 4 MB Fragment aufgezeichnet ist. 10b zeigt dasselbe für eine andere Stelle der jeweiligen Positionen auf dem Aufzeichnungsträger.
Die obere Grenze für die "schlimmsten Fall" All-In-Springzeit in dem gesamten Zyklus (vier Sprünge): t(w0 → a) + t(a → b) + t(b → c) + t(c → w1) ≤ tmax4
Ein Beispiel einer oben begrenzten Annäherung von Basis-Treiberparametern: maximale CLV Geschwindigkeitszugriffszeit (Beschleunigen/Verzögern) 500 ms, und maximale CAV Zugriffszeit 200 ms, fährt zu t_max4 ≤ 1,4 s.
Maximale einhaltbare Benutzerrate: R ≤F/Tmax = Rt·F/2(F + 2·Rt·τ).
Wobei: τ = 0,25 t_max4 = 350 ms und R_t = 35 Mbps; dies führt zu R ≤ 10,1 Mbps.
Die frühere Berechnung der Benutzerrate führte zu: R ≤ 8,57 Mbps. Wie in der obenstehende Berechnung dargelegt, ermöglicht die Neugliederung, basiert auf denselben Parametern, eine höhere Benutzerrate, und zwar ≤ 10,1 Mbps.
Während die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, dürfte es einleuchten, dass es sich dabei nicht um beschränkende Beispiele handelt. Auf diese Weise dürften dem Fachmann im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, mehrere Abwandlungen einfallen. In dieser Hinsicht sei bemerkt, dass erfindungsgemäße Geräte der ersten Generation, die im stande sind, Aufzeichnung und Wiedergabe eines Echtzeit-Informationssignals durchzuführen, imstande sein können, Signalblöcke einer festen Größe SFA in den Fragmentgebieten nur aufzuzeichnen, während sie bereits imstande sind, Signalblöcke variabler Größe aus den Fragmentgebieten wiederzugeben und zu verarbeiten um ein Echtzeit-Informationssignal aus einem Aufzeichnungsträger wiederzugeben, der Signalblöcke variabler Größe in den Fragmentgebieten gespeichert hat. Geräte zweiter Generation, die weiterhin imstande sind, einen Editing-Schritt durchzuführen, werden imstande sein, Signalblöcke variabler Größe in den Fragmentgebieten aufzuzeichnen.
Text in der Zeichnung
1

Disk-Subsystem
Logische Adressen
Blockdaten
Videorecorder-Subsystem

2A

Echtzeit-Datei
Fragment

2B

Logischer Adressenraum auf der Disk

3

Wiedergabesequenz
Fragment
Segment

4

Anfang
Beispielsweise Datei A
Beispielsweise Datei B
Beispielsweise Datei B (anderer Teil)
Ende

5

Schreiben 4 MB (1 Fragment)
Lese x
Lese y
Lese z
Schreiben 4 MB
"schlimmsten Fall"-Zykluszeit (Tmax)

9

Speicher
Eingangseinheit

Claims

Verfahren zur gleichzeitigen Aufnahme und Wiedergabe von Echtzeitinformationssignalen, wie digitalen Videosignalen, auf/von einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger mit einem Datenaufzeichnungsteil, der in Fragmentgebiete fester Größe aufgeteilt ist, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: – das Empfangen eines ersten Informationssignals zur Aufzeichnung; – das Verarbeiten des ersten Informationssignals zu einem Kanalsignal zur Aufzeichnung auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, wobei dieses Verarbeiten das Verwandeln des ersten Informationssignals in Informationsblöcke des Kanalsignals umfasst und wobei das genannte Verarbeiten weiterhin dazu vorgesehen ist, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals zu verwandeln, so dass die Größe der Informationsblöcke variabel sein kann und der nachfolgenden Beziehung erfüllt: SFA/2 ≤ Größe eines Blocks des Kanalsignals ≤ SFA, wobei SFA der festen Größe eines Blocks des Fragmentgebietes entspricht; – das Einschreiben des Kanalsignals auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, wobei der genannte Einschreibvorgang das Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in einem Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger umfasst; – das Auslesen von Informationsblöcken des Kanalsignals aus Fragmentgebieten des Aufzeichnungsträgers; – das Verarbeiten der Informationsblöcke des Kanalsignals zum Erhalten eines zweiten Informationssignals; – das Durchführen der gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe in aufeinander folgenden Zyklen, wobei ein Zyklus Folgendes umfasst: – nicht mehr als einen einzigen Schreibvorgang zum aufeinanderfolgenden Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in einem Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger und – einen oder mehrere Auslesevorgänge zum aufeinanderfolgenden Auslesen in jedem Vorgang, wenigstens eines Teils des Informationsblocks des Kanalsignals aus dem Aufzeichnungsträger.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem einzigen Zyklus maximal drei Auslesevorgänge durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zykluszeit variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein nachfolgender Schreibvorgang verzögert wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung für einen Auslesevorgang nicht erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nachfolgende Schreibvorgang verzögert wird, wenn der in dem vorhergehenden Auslesevorgang auszulesende restliche Teil kleiner ist als die Hälfte der Fragmentgröße.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass maximal zwei Auslesevorgänge in einem einzigen Zyklus durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslesen der Teile in den Zyklen derart gegliedert ist, dass eine gesamte Springzeit zum Orten der Fragmente in einem Zyklus minimal ist.
Gerät zur gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe von Echtzeitinformationssignalen, wie digitalen Videosignalen auf/von einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger mit einem Datenaufzeichnungsteil, der in Fragmentgebiete fester Größe aufgeteilt ist, wobei dieses Gerät die nachfolgenden Elemente aufweist: – Eingangsmittel zum Empfangen eines ersten Informationssignals zur Aufzeichnung; – erste Signalverarbeitungsmittel zum Verarbeiten des ersten Informationssignals zu einem Kanalsignal zur Aufzeichnung auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger, und wobei die genannte Verarbeitung weiterhin dazu vorgesehen ist, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals aufzuteilen, so dass die Größe der Informationsblöcke variabel sein kann und die nachfolgende Beziehung erfüllt: SFA/2 ≤ Größe eines Blocks des Kanalsignals ≤ SFA, wobei SFA der festen Größe eines Informationsblocks des Fragmentgebietes entspricht; – Einschreibmittel zum Einschreiben des Kanalsignals auf dem Aufzeichnungsträger; – wobei die ersten Signalverarbeitungsmittel dazu vorgesehen sind, das erste Informationssignal in Informationsblöcke des Kanalsignals umzuwandeln, wobei die Schreibmittel dazu vorgesehen sind, einen Informationsblock des Kanalsignal in ein Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger einzuschreiben; wobei das Gerät weiterhin die nachfolgenden Elemente umfasst: – Auslesemittel zum Auslesen von Informationsblöcken des Kanalsignals aus den Fragmentgebieten auf dem Aufzeichnungsträger; – zweite Signalverarbeitungsmittel zum verarbeiten der Informationsblöcke des Kanalsignals zum Erhalten eines zweiten Informationssignals; – Ausgangsmittel zum Liefern des zweiten Informationssignals, reproduziert für den Aufzeichnungsträger, wobei das gleichzeitige Auslesen und Einschreiben des ersten und des zweiten Informationssignals in aufeinander folgenden Zyklen durchgeführt wird, wobei ein Zyklus Folgendes umfasst: – nicht mehr als einen Schreibvorgang zum aufeinanderfolgenden Einschreiben eines Informationsblocks des Kanalsignals in ein Fragmentgebiet auf dem Aufzeichnungsträger und – einen oder mehrere Auslesevorgänge zum aufeinanderfolgenden Auslesen in jedem Vorgang, wenigstens eines Teils des Informationsblocks des Kanalsignals aus dem Aufzeichnungsträger.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslesemittel dazu vorgesehen sind, maximal drei Auslesevorgänge in einem einzigen Zyklus durchzuführen.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zykluszeit variable ist.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibmittel dazu vorgesehen sind, einen nachfolgenden Schreibvorgang zu verzögern, wenn eine vor bestimmte Bedingung für einen Auslesevorgang nicht erfüllt ist.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreibmittel dazu vorgesehen sind, den nachfolgenden Schreibvorgang zu verzögern, wenn der in dem vorhergehenden Auslesevorgang auszulesende restliche Teil kleiner ist als die Hälfte der Fragmentgröße.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslesemittel dazu vorgesehen sind, maximal zwei Auslesevorgänge in einem einzigen Zyklus durchzuführen.