MXPA99010567A - Metodo y aparato para registrar y reproducir simultaneamente informacion en tiempo real sobre de unportador de registro similar a un disco - Google Patents

Abstract

Se proponen varias medidas para permitir la lectura síescritura simultáneas de información en tiempo real, tal como una señal de video digital, de/sobre un portador de registro tal como un disco. Las medidas incorporan varios algoritmos de programación de lectura/escritura para escribir/leer bloques de información registrados enáreas fragmentadas de tamaño fijo sobre el portador de registro. Típicamente se emplea una acción de escritura y una pluralidad de acciones de lectura en un ciclo de lectura/escritura de una duración fija o de una duración variable. En particular, las medidas propuestas permiten leer y escribir archivos editados. Las modalidades adicionales pueden requerir el reordenamiento de la s acciones de lectura en un ciclo de lectura/escritura.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA REGISTRAR Y REPRODUCIR SIMULTÁNEAMENTE INFORMACIÓN EN TIEMPO REAL SOBRE/DE UN PORTADOR DE REGISTRO SIMILAR A UN DISCO La invención se relaciona con un método y un aparato para registrar y reproducir simultáneamente una señal de información en tiempo real, tal como una señal de video, sobre un portador de registro tal como un disco. El portador de registro puede ser de tipo magnético u óptico. El aparato para registrar una señal de información en tiempo real, tal como una señal de información de video codificada por MPEG sobre un portador de registro se conoce de la USP 5,579,183 (PHN 14818). El portador de registro del documento está en forma longitudinal. Los portadores de registro similares a discos tienen ía ventaja de un tiempo de acceso corto. Esto permite la posibilidad de llevar a cabo el registro y reproducción "simultáneo" de señales de información sobre/del portador de registro. Durante el registro y reproducción, la información deberá ser registrada sobre/reproducida del portador de registro, de modo que una señal de información en tiempo real pueda ser registrada sobre el portador de registro y "al mismo tiempo" una señal de información en tiempo real inicialmente registrada sobre el portador "de registro pueda ser reproducida sin ninguna interrupción. Para tal registro y reproducción simultáneos, se requiere intercalar acciones de lectura y escritura de modo que lps canales de registro y reproducción puedan garantizar un funcionamiento sostenido a una velocidad de datos pico sin flujo excesivo o un flujo inferior de la memoria intermedia. El tiempo del ciclo R/W deberá ser tan corto como sea posible. Los tiempos de ciclo cortos implican tamaños de memoria intermedia menores para la memoria intermedia de lectura y escritura, e implican tiempos de respuesta más cortos a las acciones del usuario. Sobre un portador de registro tal como un disco, los datos en tiempo real pueden ser asignados continuamente dentro de fragmentos de tamaño fijo mientras un área fragmentada pueda tener un lugar arbitrario sobre el disco. Para una velocidad de datos máxima, probablemente los datos en un fragmento deberán ser escritos y leídos en una acción de escritura y una acción de lectura respectivamente. Esto da como resultado un número mínimo de saltos de los 'medios de lectura o escritura a un nuevo lugar, y" por lo tanto a un funcionamiento máximo en la velocidad de datos. Esto puede llamarse programación de 2 saltos. Sin embargo, una sola acción de lectura y una sola acción de escritura únicamente dentro de un ciclo R/W no es adecuada para la reproducción" o ejecución incons til de archivos editados. Con los archivos de reproducción editados, se define una secuencia de reproducción" que es una secuencia de bloques o una porción de bloques de información escritos en un área fragmentada. Lo último ocurre' üsualmente alrededor de la transmisión de alguna parte de un registro original a la siguiente parte del mismo u otro registro, como resultado de la edición. Una acción de lectura en un ciclo R/W puede dar como resultado la lectura de sólo una porción del bloque de información en un fragmento. Y esto puede dar como resultado un flujo bajo de una memoria intermedia de lectura correspondiente. Esta desventaja se evita con el esquema de programación de lectura/escritura propuesto. La invención tiene por objeto proporcionar medidas para permitir los varios requerimientos, tales como los descritos' anteriormente. De acuerdo con la invención, el método para registrar y reproducir señales de información en tiempo real, tal como señales de video digital, en/desde un portador de registro similar a un disco, que tiene una porción de registro de datos, la cual está subdividida en áreas fragmentadas de tamaño fijo, comprende: ~ recibir una primera señal de información para registrarla; - procesar la primera señal de información en una señal de canal para registrarla sobre el portador de registro tal como un disco, donde el procesamiento comprende convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, y donde el procesamiento está adaptado además para convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, de modo que el tamaño de los bloques de información puede ser variable y satisfacer la siguiente relación: SFA/2 < tamaño de un bloque de la señal de canal < SFA, donde SFA es igual al tamaño fijo de un bloque del área fragmentada; escribir la señal de canal sobre el portador de registro tal como un disco, donde la escritura comprende escribir un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro; - leer bloques de información de la señal de canal de las áreas fragmentadas del portador de registro; - procesar los bloques de información de la señal de canal para obtener una segunda señal de L información; - llevar a cabo el registro y reproducción simultáneas en ciclos subsecuentes, un ciclo comprende: no más de una acción de escritura para escribir contiguamente un bloque de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro y - una o más acciones de lectura para leer contiguamente cada acción en al menos una porción del bloque de información de la señal de canal del portador de registro.

Además, el aparato para registrar y reproducir simultáneamente señales de. información en tiempo real, tales como señales de video digital, sobre/de un portador de registro tal como un disco tiene una porción de registro de datos, la cual está subdividida en áreas fragmentadas de tamaño fijo, que comprende: medios de entrada para recibir una primera señal de información para registrarla; - primeros medios procesadores de señales para procesar la primera señal de información "én una : señal de canal para registrarla sobre el portador de registro tal como un disco;' medios de escritura para escribir la . señal de canal sobre el portador de registro; - primeros medios procesadores de señales que están adaptados para convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, medios de escritura que están adaptados para escribir un bloque de información de la señal de canal "'en un área fragmentada sobre el portador de registro, " y donde el procesamiento está adaptado además para convertir la primera señal de información en bloques de información de la primera señal de canal, de modo que el tamaño de los bloques de información puede ser variable y satisfacer la siguiente relación: SFA/2 < tamaño de un bloque de la señal de canal < SFA, donde SPA es igual al tamaño fijo de un bloque del área fragmentada; el aparato comprende además : - medios de lectura para leer bloques de información de la señal de canal de las áreas fragmentadas sobre el portador de registro; - segundos medios procesadores de señales para procesar los bloques de información de la señal de canal para obtener una segunda señal de información; - medios de salida para suministrar' la*" segunda señal de información reproducida por el portador de registro, la lectura y escritura simultánea de la primera y segunda señales de información, respectivamente, es llevada a cabo en ciclos subsecuentes, un ciclo comprende: no más de una acción de escritura para escribir contiguamente un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro y - una o más acciones de lectura p'ára leer contiguamente cada acción en al menos una "porción del bloque de información de la señal de canal del portador' de registro. Inicialmente, puede obtenerse un portador de registro escribiendo una cantidad de información, la cual es igual al tamaño del área fragmentada. Esto da como resultado una eficiencia máxima con respecto a la asignación de memoria durante la escritura inicial de un portador de registro. Esto se referirá como una condición de fragmento completo (FF) . Con el registro y escritura simultáneos subsecuentes, se permite la escritura de una cantidad contigua de información, la cual es igual a al menos la mitad del tamaño del fragmento. Esto se referirá como condición de fragmento semilleno (HF) . Permitiendo más de una acción de lectura en un ciclo R/W, puede garantizarse ahora una reproducción inconsútil de archivos editados durante el registro simultáneo, manteniendo a la vez una alta velocidad de datos. Puesto que porciones del bloque de información a ser leído son más pequeñas, not son necesarios más de dos saltos adicionales para leer una cantidad de al menos el tamaño del fragmento. Una modalidad ventajosa se caracteriza por la ejecución máxima de tres acciones de lectura en un ciclo. Un ciclo R/W, en el peor de los casos tiene "un total de cuatro saltos " con tres acciones de lectura para leer respectivamente, al menos, una primera porción completa de un bloque de información en un fragmento. Esto se referirá como programación de 4 saltos. Las modalidades ventajosas adicionales con la condición de fragmento llena (FF) y la condición de fragmento semilleno (HF) mencionadas anteriormente, sé caracterizan por la variación del tiempo del ciclo. Como se explicará aquí posteriormente con detalle, se obtiene un máximo de sólo dos acciones de lectura en un ciclo, dando como resultado una programación de 3 saltos. Reduciendo de este modo el número total de saltos en un ciclo e incrementando la velocidad de datos neta o menores requerimientos de funcionamiento. Una primera modalidad que emplea un tiempo de ciclo variable se obtiene retrasando una acción de escritura subsecuente si no se satisface una condición predeterminada para una acción de lectura. Posponiendo una acción de escritura subsecuente, en casos específicos, puede"-' finalizar la lectura de una porción completa de un " bloque de información en un fragmento. . Nuevamente, en general, sin imponer restricciones sobre la cantidad mínima leída o escrita en un ciclo, las modalidades ventajosas que emplean un tiempo de ciclo variable se caracterizan por la ejecución máxima de dos acciones de lectura en un ciclo. Una siguiente modalidad ventajosa se caracteriza por el ordenamiento de la lectura de las^porciones del bloque de información en los ciclos, de modo que un tiempo de salto total para localizar los fragmentos en un ciclo es mínimo. Esos y otros aspectos de la invención serán evidentes a partir de y se deducirá con referencia a las modalidades posteriores a la descripción de las figuras, en las cuales La Figura 1 muestra una modalidad del aparato, La Figura 2 muestra el registro de los bloques de información en áreas fragmentadas sobre el portador de registro, La Figura 3 muestra el principio de reproducción de una señal de información de video, La Figura 4 muestra el principio de edición de la señal de información de video, La Figura 5 muestra un ciclo R/W con una acción de escritura y tres acciones de lectura, La Figura 6 - muestra un ejemplo de ciclos de R/W en relación con una secuencia editada de señales de información, La Figura 7 muestra un ciclo R/W con una acción de escritura y una acción de lectura, ' ' '""' '"" La Figura 8 muestra un ciclo R/W con un tiempo de ciclo variable que comprende una acción de escritura y dos acciones de lectura, La Figura 9 muestra una elaboración adicional de un aparato para leer y escribir simultáneamente, y La Figura 10 muestra dos ejemplos de reordenación de las acciones de escritura en un ciclo, en el cual la información es escrita y leída "simultáneamente" sóbre/del portador de registro. La Figura 1 muestra una modalidad del aparato de acuerdo con la invención. La siguiente descripción de las figuras, la atención se enfocará sobre el registro, reproducción y edición de una señal de información de video. Sin embargo deberá notarse que otros tipos de señales . podrían ser igualmente procesadas, tales como señales de audio o señales de datos. t El aparato comprende una terminal de entrada 1 para recibir una señal de información de video a ser registrada sobre el portador de registro tal como un disco 3. Además, el aparato comprende una terminal de salida 2 para suministrar una señal de información de video reproducida del portador de registro 3. El portador de registro 3 es un portador de registro tal como un disco de forma magnética u óptica. El área de datos del portador de registro tal como un disco 3 consiste de una gama contigua de sectores físicos, que tiene direcciones de sector correspondientes. Ese espacio de dirección está dividido en áreas fragmentadas . Un área fragmentada es una secuencia contigua de sectores, con una longitud fija. De manera preferible, esta longitud corresponde a un número entero de bloques ECC incluidos en la señal de información de video a ser registrada. El aparato mostrado en la figura 1 sé" muestra descompuesto en dos partes del sistema principales, a saber, el subsistema de disco 6 y lo que se conoce' como' "subsistema del registrador de video" 8. Las siguientes características, caracterizan a los dos subsistemas: El subsistema de disco puede ser dirigido de manera transparente en términos de direcciones lógicas. Este maneja la administración de defectos (que implica el trazo de direcciones lógicas sobre direcciones físicas) , de manera autónoma. Para datos en tiempo real, el subsistema de disco es dirigido sobre una base relacionada con el fragmento. Para datos dirigidos de esta ' manera, el subsistema de disco puede garantizar una velocidad de bits sostenible máxima para leer y/o escribir. En el caso de la lectura y escritura simultáneas, el subsistema de disco maneja la lectura/escritura y la memorización intermedia asociada de los datos del flujo de los canales de lectura y escritura independientes . Para datos en tiempo no real, el subsistema de disco puede ser dirigido sobre una base de sectores. Para datos dirigidos de esta manera, el subsistema de disco no puede garantizar ninguna velocidad de bits sostenible para la lectura o escritura. El subsistema del registrador de video cuida la aplicación de video, así como la administración del sistema de archivos. En consecuencia, el subsistema de disco no interpreta ninguno de los datos registrados en el área de da-fos del disco. . '- . Para realizar una reproducción - en tiempo real en todas las situaciones, las áreas fragmentadas introducidas al principio necesitan tener un tamaño específico. También, en una situación donde toma lugar el registro y reproducción simultáneas, la reproducción deberá ser ininterrumpida. En el presente ejemplo, el tamaño del fragmento se elige de modo que satisfaga el siguiente requerimiento: tamaño del fragmento = 4 MB = 222 bytes.

El registro de una señal de información de video será discutido de manera breve aquí posteriormente con referencia a la figura 2. En el subsistema de registrador de video, la señal de información de video, la cual es una señal en tiempo real, es convertida en un archivo de tiempo real, como se muestra en la figura 2a. Un archivo de tiempo real consiste de una secuencia de bloques de señal de información registrados en áreas fragmentadas correspondientes. No existe restricción sobre la localización de las áreas fragmentadas sobre el disco y, en consecuencia, dos áreas fragmentadas consecutivas que comprenden porciones de información de la señal de información registrada pueden estar en cualquier lugar en el espacio de dirección lógica, como se muestra en la figura 2b. Dentro de cada área fragmentada, los datos en tiempo real se asignan contiguamente. Cada archivo de tiempo real representa un solo flujo AV. Los datos del flujo AV se obtienen concatenando los datos fragmentados en el orden de la secuencia del archivo. A continuación, se discutirá de manera breve aquí, posteriormente, la reproducción de una señal de información de video registrada sobre un portador de registro con referencia a la figura 3. La reproducción de una señal de información de video registrada sobre el portador de registro es controlada por medio de lo que se conoce como "programa de control de reproducción" (programa PBC) . En general, cada programa PBC define una (nueva) secuencia de reproducción. Esta es una secuencia de áreas fragmentadas con, por c da área fragmentada, una especificación de un segmento de datos que ha sido leído de ese fragmento. Se hace referencia a este respecto en la figura 3, donde se muestra la reproducción de sólo una porción de las primeras tres áreas fragmentadas en la secuencia de áreas fragmentadas en la figura 3. Un segmento puede ser un área fragmentada completa, pero en general será solo parte del área fragmentada. (Lo último usualmente ocurre alrededor de la transición^-- de alguna • parte" de un registro original a la siguiente parte del mismo u otro registro como resultado de la edición) . Nótese, que la reproducción lineal simple de un registro original puede ser considerada como un caso especial de un programa PBC: en este caso, la secuencia de reproducción se define como la secuencia de áreas fragmentadas en el archivo de - tiempo real, donde cada segmento es un área fragmentada completa excepto, probablemente por el segmento en la última área fragmentada del archivo. Para las áreas fragmentadas en una secuencia de reproducción, no existe restricción sobre la localización de las áreas fragmentadas y, en consecuencia, cualesquier dos áreas fragmentadas consecutivas pueden estar e ' .'.cualquier lugar en el espacio de dirección lógica. A continuación, se discute de manera breve aquí, posteriormente, la edición de una o más señales de información de video registradas sobre el portador de registro con referencia a la figura 4. La figura 4 muestra dos señales de información de video registradas inicialmente sobre el portador de registro 3, indicadas por dos secuencias de fragmentos nombrados "archivo A" y "archivo B" . Para realizar una versión editada de una o más ' 'señales de información de video registradas inicialmente, deberá realizarse un nuevo programa PBC para definir la secuencia AV editada. Este nuevo programa PBC define de este modo una nueva secuencia AV obtenida concatenando partes de los re.gistros AV iniciales en un nuevo orden. Las partes pueden ser del mismo registro o de diferente registro. - Para reproducir un programa PBC, los datos de las diferentes partes de (uno o más) archivos de tiempo real, tienen' que ser proporcionadas a un decodificador. Esto -implica un nuevo flujo de datos que se obtiene concatenando partes de los flujos representados por cada archivo en tiempo real. En la figura 4, esto es ilustrado por un programa PBC que utiliza tres partes, una del archivo A y dos del archivo B. La figura 4 muestra que la versión editada comienza en un punto P en el área fragmentada f (i) en la secuencia de áreas fragmentadas de la figura A y continúa hasta el punto P2 en la nueva área fragmentada f(i+l) 'del archivó A. A continuación la reproducción salta hasta el" pu to P3 en el área fragmentada f(j) en el archivo B, y " continua hasta el punto P4 é? el área fragmentada f (j+2) en el archivo B. A continuación la reproducción salta hasta el punto P5 en el mismo archivo B, el cual puede ser un punto anterior en la secuencia de áreas fragmentadas del archivo B al punto P3, o un punto posterior en la secuencia al punto P4. A continuación, se discutirá una condición "para la reproducción inconsútil durante el registro simultáneo. En general, la reproducción inconsútil de los programas PBC puede realizarse bajo ciertas condiciones. Se requieren las condiciones más severas para garantizar la reproducción inconsútil que se efectúa simultáneamente al registro. Se producirá una condición simple para este propósito. .Esta es una restricción sobre la longitud de los segmentos de datos que ocurren en las secuencias de reproducción, como sigue: para garantizar la reproducción simultánea inconsútil de un programa PBC, la secuencia de reproducción definida por el programa PBC deberá ser tal que la longitud del segmento en todos los fragmentos (excepto la primera y última áreas fragmentadas) deberá satisfacer: 2 MB < longitud del segmento < 4 MB El uso de áreas fragmentadas permite considerar los requerimientos de funcionamiento en el peor de los casos en términos de • las áreas fragmentadas y los segmentos (los bloques de señal almacenadas en las áreas fragmentadas) , como se describirá aquí posteriormente. Esto se basa en el hecho de que se garantiza que las áreas fragmentadas lógicas únicas, y en consecuencia los segmentos de datos dentro de las áreas fragmentadas, estén físicamente contiguas sobre el disco, aún después de ser trazadas nuevamente debido a defectos. Entre las áreas fragmentadas, sin embargo, no existe tal garantía: lógicamente, las áreas fragmentadas consecutivas pueden estar arbitrariamente muy lejos "sobre el disco. Como resultado de esto, el análisis de los requerimientos de funcionamiento se concentra sobre lo siguiente: a. Para la reproducción, se considera que es leído un flujo de datos de una secuencia de segmentos sobre el disco. Cada segmento está contiguo y tiene una longitud arbitraria de entre 2 MB y 4 MB, pero los segmentos tienen localizaciones arbitrarias sobre el disco. b. Para registrar, se considera que un flujo de datos debe escribirse en una secuencia de áreas- fragmentadas de 4 MB 'sobre el disco. Las áreas fragmentadas tienen localizaciones arbitrarias sobre el disco. Nótese que la para la reproducción, la longitud del segmento es flexible. Esto corresponde a la condición del segmento para l reproducción inconsútil durante el registro simultáneo. Para el registro, sin embargo, se describen áreas segmentadas con longitud fija. Dado un flujo de datos para registrar y reproducir, nos concentraremos sobre el subsistema de! disco durante el registró ' y reproducción simultáneos. Se asumirá que el subsistema del registrador de video distribuye datos con una velocidad de usuario pico R al subsistema del disco para el registro. De igual modo, esta acepta datos con una velocidad pico del usuario R del subsistema del disco para la reproducción. También se asume que el subsistema del registrados de video distribuye una secuencia de direcciones de, segmento para el flujo de registro y reproducción también por anticipado. Para el registro y reproducción simultáneos, el subsistema del disco tiene que ser capaz de intercalar las acciones de lectura y escritura, de modo que los canales de registro y reproducción pueden garantizar un funcionamiento sostenido a la velocidad pico sin desbordar o mantener un flujo bajo en la memoria intermedia. En general, pueden utilizarse algoritmos de programación R/W diferentes para lograr esto. Existen, sin embargo, fuertes razones para hacer la programación de tal manera que el tiempo del ciclo de R/W a la velocidad pico sea tan breve como sea posible: - Tiempos de ciclo más cortos implican tamaños de memoria intermedia más pequeños para la memoria intermedia de lectura y escritura, y en consecuencia para la memoria total en el subsistema del disco. - Tiempos de ciclo más breves implican tiempos de respuesta más breves a las secciones del usuario. Como un ejemplo de tiempos de respuesta",' considérese una situación donde el usuario está efectuando el " registro y reproducción simultáneas y súbitamente desea comenzar a reproducir desde una nueva posición. Para conservar el tiempo de respuesta total del aparato (visible al usuario en su pantalla) tan breve co o sea posible, es importante que el subsistema del disco sea capaz de iniciar la distribución de datos de flujo desde la nueva posición tan pronto como sea posible. Por supuesto, esto debe hacerse de tal manera que, una vez iniciada la distribución, se garantice una reproducción a la velocidad pico. También, la escritura debe continuar ininterrumpidamente con el funcionamiento garantizado. Para el análisis aquí, se asume un método de programación, basado en un ciclo en el cual se escribe un área fragmentada completa. Para el análisis de los parámetros de funcionamiento posterior, es suficiente considerar el tiempo de ciclo mínimo bajo las condiciones del peor de los casos. Tal ciclo én" el peor de los casos consiste de un intervalo deµéscritura en el cual se escribe un segmento de 4 MB, y un 'intervalo de lectura en él cual se leen al menos 4 MB, dividido en uno o más segmentos . El ciclo incluye al menos dos saltos (hacia y desde el lugar de escritura), y posiblemente más, debido a que las longitudes de los segmentos para la lectura son flexibles y pueden ser menores de 4 MB . Esto puede dar como resultado saltos adicionales de un lugar del segmento unido a otro. Sin embargo, puesto que los segmentos leídos no son menores de 2 MB, no son necesarios más de dos saltos adicionales para recolectar el total de 4 MB .

Como se ilustra en la figura 5, un ciclo de R/W en el, peor de los casos tiene un total de cuatro saltos. En esta figura 5, x denota la última parte de un segmento leído, y denota un segmento de unión completo, con una longitud de entre 2 MB y 4 MB, y z denota la primera parte de un segmento leído y el tamaño total de x, y y z es nuevamente de 4 MB en el presente ejemplo. En general, los parámetros de accionamiento requeridos para lograr un funcionamiento garantizado para el registro y reproducción simultáneas depende de decisiones de diseño mayores tales como el modo rotacional, etc. Esas decisiones a su vez, dependen de las características de los medios. Las condiciones formuladas anteriormente' para la reproducción inconsútil durante el registro simultáneo se derivan de modo que puedan satisfacer los diferentes diseños con parámetros reales. Para mostrar esto, discutimos el ejemplo de un diseño de accionamiento CLV (velocidad lineal constante) aquí. En el caso de un diseño CLV, las velocidades de transferencia para leer y escribir son las mismas e independientes de la localización física sobre el disco. Por lo tanto, el ciclo en el peor de los casos descrito anteriormente puede ser analizado en términos sólo de dos parámetros de accionamiento: la velocidad de transferencia Rt (que debe distinguirse de la velocidad pico del usuario R; Rt también puede ser referida como la velocidad de datos de la máquina de bits, mientras que R puede ser referida como la velocidad de datos de un flujo multiplexado) y el tiempo de acceso total en el peor de los casos t. El tiempo de acceso t en el peor de los casos, es el tiempo máximo entre el final de la transferencia de datos en un lugar y el inicio de la transferencia de datos en otro lugar, para cualquier par de lugares en el área de datos del disco. Este tiempo cubre la velocidad hacia arriba/hacia abajo del disco, latencia rotacional, posibles recuperacioes, etc., pero no los retrasos de procesamiento, etc. Para el ciclo en el peor de los casos descrito en la sección anterior, todos los saltos pueden ser saltos en el peor de los casos de duración t. Esto da la siguiente expresión para el tiempo del ciclo en el peor de los casos: = 2F/Rt + 4t [1] donde F es el tamaño del fragmento: F = 4 MB. Para garantizar un funcionamiento sostenible a la velocidad pico del usuario R, deberá satisfacerse lo siguiente: , F > R. Tn [2] Esto produce: R < F/Tmax = Rt.F/2. (F + 2Rt-t) [3] Como un ejemplo, con Rt = 35 Mbps y t = 500 ms, tendríamos:: R < 8.36 Mpbs y Tma? = 3.83 s. A continuación, será brevemente descrito un ciclo de lectura/escritura en combinación con una secuencia almacenada de una señal de video en fragmentos, con referencia a la figura 6. La figura 6a muestra una secuencia de áreas fragmentadas , f(i-l), f(i), f(i+l), f(i+2), .... de un flujo. La señal de información de video editada consiste de la porción del flujo que precede a un punto de salida a en un área fragmentada f (i+1) . Se asume que a es un punto tal que sería posible hacer una concatenación directa de datos de este flujo (finalizando en el punto de salida a) y los datos de otro flujo o el mismo flujo. Esto implica que, en este ejemplo, la longitud l(s) de la porción del segmento s, el cual finaliza en el punto a, es de al menos 2 MB. También se asumió que la concatenación de los datos del flujo en el punto de salida a, es suficiente para crear un flujo AV válido. En general, sin embargo, tiene que efectuarse alguna recodificación para crear un flujo válido. Este es usualmente el caso si los puntos de salida y entrada no están en los límites GOP, cuando la señal de información de video codificada es una señal de video codificada por MPEG. La Figura 6b ilustra un primer ejemplo de un ciclo de lectura/escritura C que comprende una acción de escritura Wl y dos acciones de lectura Rl y R2. Con la acción de lectura Rl, la porción de información de video denotada por r del fragmento (f (i) es leída y con la acción de lectura R2 la porción de la información de video denotada" por s del fragmento f (i+1) es leída. Sin embargo, dependiendo del tamaño de los datos a ser leídos, la lectura puede extenderse sobre dos ciclos de lectura/escritura C. En la figura 6c se da un ejemplo, donde la porción de información de video denotada por s del fragmento f (i+1) es leída con dos acciones de lectura R2 y R3 en dos ciclos de lectura/escritura Cl y C2 respectivamente. Después de la primera acción de" programación para leer y escribir simultáneamente, que ya ha sido discutida con referencia a la figura 5, se discutirán aquí, brevemente, otras acciones de programación. Debe remarcarse que se hicieron un número de suposiciones: Una unidad de disco trabaja con una velocidad li-neal constante (CLV) , la cual implica la influencia directa sobre el tiempo de salto. - Se asumieron velocidades de bits de lectura y escritura simétricas. Porciones de bits fijas para los flujos de entrada y salida. Debe remarcarse que las modalidades descritas aquí posteriormente se adaptaron para tratar con las velocidades de bits fijas, así como con velocidades de bits variables. Sin embargo, únicamente se describió la situación del peor de los casos con la velocidad de datos más alta y el arreglo más desventajoso de datos. 7 7 ' - No se consideró la reordenación al "principio . - No se consideró la reproducción de canal múltiple o registro de canal múltiple. Para comparar con la acción de programación discutida con referencia a la figura 5 (la cual será referida como "programación de 4 saltos") se ilustra un algoritmo de programación simple con referencia a la figura 7. La programación obedece a la llamada condición del fragmento lleno o completo. Esta condición implica que todos los segmentos en una secuencia de fragmentos "(excepto el primero y el último) , tienen una longitud igual al tamaño del fragmento. Esta puede ser utilizada para versiones de archivos "originales" o truncadas de archivos "originales" .

Un ciclo de lectura/escritura C se define como un acción de escritura Wl seguida por una acción de lectura Rl . Para un funcionamiento sostenible máximo, es necesario escribir un fragmento completo en una acción y leer un fragmento completo en una acción. Se requieren dos saltos J en cada ciclo C; por lo tanto, esta programación será referida como "programación de 2 saltos" . Un salto J ocurre cuando se tiene acceso a un lugar próximo sobre un disco para leer o escribir, el cual no está contiguo al lugar previo en un espacio de dirección física. Un salto implica un tiempo de acceso, el cual es definido como el tiempo de acceso en el peor de los casos t, el cual es el tiempo máximo entre el fin de la transferencia de datos sobre un lugar, y el inicio de la transferencia de datos sobre otro lugar, para cualquier par de lugares en el área de datos del disco. Como ya se hizo con respecto a la programación de 4 saltos ilustrada con referencia a la figura 5, se obtuvo la siguiente expresión para el tiempo de ciclo en el peor de los casos Traa?: con F siendo el tamaño del fragmento. La velocidad pico del usuario R está dada por: R < F/Tp Rt-F/2. (F + 2Rt-t) [5] Como un ejemplo, con Rt = 35 Mbps, F = 4MB/32 Mb y t = 500 ms, tendríamos: R < 11.31 Mpbs y Tmax = 2.83 s. A continuación, se discutirá un tercer algoritmo de programación con referencia a la figura 8. La figura 8A describe, para comparación, nuevamente la programación de 4 saltos como se discutió con referencia a la figura 5. Aquí, Wl denota una escritura de un primer fragmento, Rl denota la última parte de un segmento leído, R2 denota un segmento leído completo y R3 denota la primera parte del segmento leído. Además es válido: R1+R2+R3 > F [6] (es decir, mínimo igual a un tamaño del fragmento) . La figura 8B y la figura 8C muestran un algoritmo de programación que también es adecuado para escribir un fragmento lleno y leer un fragmento semilleno, y por lo tanto, adecuado para la reproducción de un archivo editado de manera inconsútil. Sin embargo, la diferencia principal con el algoritmo de programación de 4 pasos descrito en la figura 8A es, que la acción de escritura W2 puede ser retrasada si en la acción de lectura precedente R2, la porción restante a leer es más pequeña que F/2. Pueden ocurrir entonces dos posibles situaciones. Una donde la acción de lectura termina, la cual se ilustra en la figura 8A con la terminación de R2 y R4 y una donde la acción de escritura se pospone, la cual se ilustra en la figura 8C con el postergamiento de W2. En la figura 8B, Wl y W2 denotan un ciclo de escritura, Rl denota un segmento completo y R2 y R3 juntas denotan un segmento. Además es válido: Rl=F/2; R1+R2>F; F/2<R2+r3=F [7] En la figura 8C, Wl y W2 también denotan un ciclo de escritura, mientras que Rl, R2 y R3 denotan cada una un segmento completo. Además es válido: Rl>F/2; R2+F/2; R3>F/2 [8] La acción de lectura R4 depende de Rl, R2 y R3. En la situación en la que la escritura se pospuso (figura 8C) , es posible que (R1+R2+R3) sea el orden de 2F. En relación con la velocidad de llenado de una memoria intermedia de lectura, esto puede conducir a saltar R4. Puesto que la acción de lectura puede ser pospuesta, este algoritmo de programación no tiene un ciclo fijo: el ciclo Cl difiere en duración del ciclo C2. Sin embargo, puesto que los flujos de da,tos promedio son conocidos, puede decirse algo acerca del tiempo del ciclo medio. Sin embargo, - un cálculo, no es preciso, puesto que algunos ciclos C pueden incluir únicamente dos saltos J (como una acción de lectura tal como R4 puede ser saltada) . Esto da como resultado el siguiente tiempo de ciclo medio: = 2F/Rt + 3.t [9] Y la siguiente velocidad pico de usuario media: R < F/Tmax = RtF/2 ( F + 1 . 5 . Rt . t) [10] Nuevamente, como un ejemplo con Rt = 35 Mps, t = 500 ms y F = 4MB, tendríamos:: R < 9.61 Mpbs y Tmax = 3.33 s. El algoritmo de programación descrito con referencia a la -figura 8B y la figura 8C, será referido como programación de 3 saltos . La figura 9 muestra una versión esquemática de un aparato para leer/escribir simultáneamente de manera más detallada. El aparato comprende una unidad procesadora de señales 100, la cual está incorporada en el subsistema 8 de la figura 1. La unidad procesadora de señales 100 recibe la señal de información de video vía la terminal de entrada 1 y procesa la señal de video en una señal de - canal para registrar la señal de canal sobre el portador de registro, tal como un disco, 3. Además, está disponible una unidad de lectura/escritura 102, la cual está incorporada en el subsistema de disco 6. La unidad de lectura/escritura 102 comprende una cabeza de lectura/escritura 104, la cual es, en el presente ejemplo una cabeza de lectura/escritura óptica para leer/escribir la señal de canal sobre/del portador de registro 3. Además, están presentes medios de >,- 7 . -posicionamiento 106 para posicionar la cabeza 104 en una dirección radial a través del portador de registro 3. Está presente 'un amplificador de lectura/escritura 108 para amplificar la señal a ser registrada y amplificada, la señal leída del portador de registro 3. Está disponible un motor 110 para hacer girar el portador de registro 3 en respuesta a una señal de control de motor suministrada por una unidad generadora de la señal de control de motor 112". Está presente un microprocesador 114 para controlar todos los circuitos vía las líneas de control 116, 118 y 120. La unidad procesadora de señales 110 está adaptada para convertir la información de video recibida vía la terminal de entrada 1 en bloques de información de la señal de canal que tiene un tamaño específico. El tamaño de los bloques de información (el cual es el segmento mencionado al principio) puede ser variable, pero el tamaño es tal que satisface la siguiente relación: SFA/2 tamaño de un bloque de la señal de canal < SFA, donde SFA es igual al tamaño fijo de las áreas fragmentadas. En el ejemplo dado anteriormente, SFA = 4 MB. La unidad de escritura 102 está adaptada para escribir un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro. Para permitir la edición de la información de video registrada en un paso de recodificación inicial sobre el portador de registro 3¿ el aparato está provisto además con una unidad de entrada 130 para recibir una posición de salida en una primera señal de información de video registrada sobre el portador de registro y para recibir una posición de entrada en una segunda señal de información 'de video registrada sobre el mismo portador de registro. La segunda señal de información puede ser la misma que la primera señal de información. Además, el aparato comprende una memoria 132, para almacenar información relacionada con las posiciones de salida y entrada. Además, los programas PBC obtenidos en el paso de edición pueden ser almacenados en una memoria incorporada en el microprocesador 114, o en otra memoria incorporada en el aparato. El programa PBC creado en el paso de edición para la señal de información de video editada, será registrado sobre el portador de registro, después de que haya terminado el paso de edición. De esta manera, la señal de información de video editada puede ser reproducida por un aparato de reproducción diferente recuperando el programa PBC del portador de registro y reproduciendo la señal de información de video editada utilizando el programa PBC correspondiente a la señal de video editada. De esta manera, puede obtenerse una versión editada, sin porciones recodificadas de la primera y/o segunda señal de información de video, sino simplemente generando y registrando uno o más segmentos de unión de formas fragmentadas (unión) correspondiente sobre el portador de registro. Una mejora adicional del modo de registro y reproducción simultáneas, descrito anteriormente con referencia a la figura 5, se describirá posteriormente. Debe notarse aquí, que el método de registro J y reproducción simultáneos mejorado descrito aquí puede ser aplicado en aparatos de registro/reproducción que no necesiten ser equipados con las otras características descritas anteriormente . El tiempo de lectura para leer las porciones x, y y z, mostradas en la figura 5, puede ser disminuido además por el reordenamiento de los pasos de lectura de las porciones x, y y z, en a, b y c, con { a, b, c}= {x, y, z } , de mo-do que el tiempo requerido para alcanzar y leer los puntos x, y y z, inclusive los tiempo de salto entre las pasos de lectura de la lectura de las porciones x, y y z, e inclusive el salto a la posición donde la siguiente área fragmentada deberá ser registrada, es mínimo. Los saltos largos en la dirección radial del portador de registro en un sistema CLV requieren variaciones de velocidad grandes de la velocidad rotacional del portador de registro y de este modo requieren un tiempo de respuesta grande antes de que el portador de registro haya alcanzado su velocidad rotacional requerida después de un salto. De este modo, minimizando el efecto el tiempo total requerido para el salto en un ciclo completo, puede obtenerse el tiempo del ciclo en el peor ' de los casos Tmax más bajo. La mejora puede realizarse de la siguiente manera, a saber si el nuevo orden es tal que el movimiento definido por - el salto de la última área fragmentada escrita al área fragmentada de la cual la primera porción a ser leída debe ser recuperada, T 7 ,* i* después de haber leído la' primera porción, saltar al área fragmentada de la cual la siguiente porción a ser leída deberá ser recuperada, después de haber leído la segunda porción, saltar al área fragmentada de la cual la tercera porción a ser leída debe ser recuperada, después de haber leído la tercera porción, saltar a la cuarta posición del área fragmentada de la cual la siguiente porción de la señal de información deberá ser registrada, nunca cruza ningún radio más de dos veces. Como resultado, el ajuste total de la velocidad de revolución del portador de registro cuenta no más que el equivalente de un barrido de velocidad ascendente/descendente. La figura 10 muestra dos ejemplos de saltos en un ciclo. En la figura 10a, después de haber escrito un fragmento de 4 MB, el paso de escritura indicado por w0 en la figura 10a, el sistema salta a la posición indicada por a, donde una de las porciones x, y y z , está registrada, para leer la porción. A continuación, el sistema salta a b, la posición donde la otra porción de las porciones x, y y z, está registrada, para leer la porción. A continuación, el sistema salta a c, la posición donde la última de las porciones x, y y z está registrada, para leer la porción. A continuación, el sistema salta a la posición Wx, indicando la posición donde está registrado el siguiente fragmento de 4 MB . La figura 10b muestra lo mismo, para lá diferente localización de las diferentes posiciones sobre el portador de registro. El límite superior para el tiempo de salto -sale en el peor de los casos en el ciclo total (cuatro saltos) : t(w0 —• a) + t(a ? b) + t (b ? c) + t (c —» x) < tmax Un ejemplo de una aproximación del límite superior de los parámetros de accionamiento básicos: tiempo de acceso de velocidad (velocidad ascendente/descendente) CLV máximo 500 ms, y tiempo de acceso CAV (velocidad angular constante) máximo 200 ms, da como resultado tmax4 = 1.4 s. Velocidad de usuario máxima sostenida: R < F/tmax = Rt.F/2(F + 2.Rt.t). ( Con t = 0.25""tIt?aX4 ' = 350 ms y Rt = 35 Mbps, esto da como resultado R =IO.I Mbps. El cálculo inicial de la velocidad del ,.,usuario dio como resultado R < 8.57 Mbps. Como se muestra en el cálculo anterior, basado en los mismos parámetros de accionamiento, el reordenamiento permite una velocidad de usuario mayor, a saber < 10.1 Mbps. Aunque la invención ha sido descrita con- referencia a las modalidades preferidas de la misma, debe comprenderse que no existen ejemplos limitantes. De este modo, las diferentes modificaciones pueden ser evidentes a aquellos expertos en la técnica, sin apartarse del alcance de la . ~z invención, de acuerdo a lo definido por las reivindicaciones. A -este respecto, deberá notarse que la prímera generación de aparatos de acuerdo con la invención, capaz de llevar a cabo el registro y reproducción de una señal de información en tiempo real, puede ser capaz de registrar bloques de señal de tamaño fijo SFA en áreas fragmentadas únicamente, aunque son capaces de reproducir y procesar bloques de señales de tamaño variable de áreas fragmentadas para reproducir una señal de información en tiempo real de un portador de registro que tiene bloques de señal de tamaño variable almacenados en áreas fragmentadas. La segunda generación de aparatos que son además capaces de llevar a cabo el paso de edición, serán capaces de registrar bloques de señales de tamaño variable en áreas fragmentadas. Además, la invención yace en todas y cada una de las características o combinación de características novedosas. El alcance de la invención no se limita a las modalidades, cualesquier signos de referencia no limitan el alcance de las reivindicaciones y la invención puede implementarse por medio tanto de equipo físico como de programas, y que los varios "medios" pueden representarse por el mismo artículo de equipo físico. Además, la palabra "comprende" no excluye la presencia de otros elementos o pasos distintos a aquéllos listados en las reivindicaciones.

Claims (13)

CAPITULO REIVINDICATORÍO Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES :

1. Un método para registrar y reconocer simultáneamente señales de información en tiempo real, tales como señales de video digital, sobre/de un portador de registro, tal como un disco, que tiene "una porción de registro de datos la cual se subdivide en áreas fragmentadas de tamaño fijo, el método se caracteriza porque comprende: - recibir una primera señal de información para registrarla; • procesar la primera señal de información en una señal de canal para registrarla sobre el portador de registro, tal como a un disco, donde el procesamiento comprende convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, y donde el procesamiento está adaptado además para convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, de modo que el tamaño de los bloques de información puede ser variable y satisfacer la siguiente relación:

SFA/2 = tamaño de un bloque de la señal de canal < SFA, donde SFA es igual al tamaño fijo de un bloque del área fragmentada; - .. escribir la señal de canal sobre el portador de registro, tal como un disco, donde la escritura comprende escribir un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro; leer bloques de _ información de la señal de canal de las áreas fragmentadas del portador de registro; - procesar los bloques de información de la señal de canal para obtener una segunda señal de información; - llevar a cabo el registro y reproducción simultáneas en ciclos subsecuentes, un ciclo comprende: - no más de una acción de escritura para escribir contiguamente un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro y una o "más acciones de lectura para leer contiguamente cada acción en al menos una porción del bloque de información de la señal de canal del portador de registro. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por la ejecución de máximo tres acciones de lectura en un ciclo.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por la variación del tiempo del ciclo.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3>, caracterizado por el retraso de una acción de escritura subsecuente si no se satisface una condición predeterminada para una acción de lectura.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado por el retraso de la acción de escritura subsecuente y la porción restante a ser leída en la acción de lectura precedente es menor que la mitad del tamaño del fragmento.

6. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado por la ejecución de máximo dos acciones de lectura en un ciclo.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por el ordenamiento de la lectura" de las porciones en los ciclos, de modo que el tiempo de salto total ¡ para localizar los fragmentos en un ciclo es mínimo.

8. Un aparato para registrar y reproducir simultáneamente señales de información en tiempo real, tales como señales de video digital, sobre/de un portador de registro, tal como un disco, que tiene una porción de registro de datos la cual se subdivide en áreas fragmentadas de tamaño fijo, el método se caracteriza porque comprende: medios de entrada para recibir una primera señal de información para registrarla; - primeros medios procesadores de señales para procesar la primera señal de información en una señal de canal para registrarla sobre el portador -de registro, tal como un disco, y donde el procesamiento está adaptado además para convertir la primera señal de información en bloques de bloques de información de la señal de canal, de modo que el tamaño de los bloques de información puede ser variable y satisfacer la siguiente relación : SFA/2 < tamaño de un bloque de la señal de canal < SFA, donde SFA es igual al tamaño fijo de un bloque del área fragmentada; - medios de escritura para escribir la señal de canal sobre el portador de registro; - los primeros medios procesadores de señales están adaptados para convertir la primera señal de información en bloques de información de la señal de canal, los medios de escritura están adaptados para escribir un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de registro ; el aparato comprende además : medios de lectura para leer bloques de información de la señal de canal de las áreas fragmentadas sobre el portador de registro; - - segundos medios procesadores de señales para p'rocesar los bloques de información de la señal de canal para obtener una segunda señal de información; medios de salida para suministrar la segunda señal de información reproducida por el portador de registro; la lectura y escritura simultáneas de la primera y segunda señales de información, respectivamente, es llevada a cabo en ciclos subsecuentes, un ciclo comprende: no más de una acción de escritura para escribir contiguamente un bloque de información de la señal de canal en un área fragmentada sobre el portador de" registro y - una o más acciones de lectura para leer contiguamente cada acción en al menos una porción del bloque de información de la señal de canal del portador de registro.

9. . El aparato de conformidad ' con la reivindicación 8, caracterizado porque, los medios de registro están adaptados para ejecutar como máximo tres acciones de lectura en un ciclo.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el tiempo del ciclo es variable .

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de escritura están adaptados para retrasar una acción de escritura subsecuente si no se satisface una condición predeterminada para una acción de lectura.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los medios de escritura están adaptados para retrasar la acción de escritura subsecuente si la porción restante a ser - leída en la acción de lectura precedente es menor que la mitad del tamaño del fragmento.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los medios de lectura están adaptados para ejecutar como máximo dos acciones de lectura en un ciclo.