專利名稱：信息記錄系統(tǒng)和信息記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息記錄方法和信息記錄系統(tǒng)，用于將新記錄信息加到已記錄在記錄介質(zhì)上的舊記錄信息上、或?qū)⑴f記錄信息替換為新記錄信息，尤其涉及這樣一種信息記錄方法和信息記錄系統(tǒng)，用于在例如進行MPEG(運動圖像專家組)編碼的同時將新記錄信息加到舊記錄信息上、或?qū)⑴f記錄信息替換為新記錄信息，并用于對已記錄在記錄介質(zhì)上的舊記錄信息進行同樣的編碼。
迄今，已經(jīng)采用MEPG編碼技術(shù)作為高效圖像壓縮編碼技術(shù)。
MPEG編碼技術(shù)通過以宏塊(包含16×16像素的正方形像素塊)為單位對在被編碼圖像和時間上處于該圖像之前的參考圖像之間的差分信息進行可變長度編碼，并發(fā)送和記錄結(jié)果，可高效壓縮信息量龐大的圖像信息。上述差分信息指的是表示在參考圖像和被編碼圖像之間存在圖像運動時的圖像運動方向和量值的運動向量。
由于如上所述地在MPEG編碼技術(shù)中進行了可變長度編碼，由此，后壓縮和編碼圖像(下文中稱作畫面)的數(shù)據(jù)量不同。
因此，在編碼時，用于進行編碼的編碼器設(shè)置要編碼的數(shù)據(jù)量，同時仿真在解碼器的再現(xiàn)緩沖存儲器中(用于暫時存儲解碼圖像并調(diào)整輸出定時等的緩沖存儲器)存儲的數(shù)據(jù)量，從而當在解碼器中對編碼圖像進行解壓縮和解碼時，在解碼器的再現(xiàn)緩沖中存儲器中不出現(xiàn)上溢和下溢(如果出現(xiàn)上溢，則出現(xiàn)未解碼的圖像；如果出現(xiàn)下溢，則解碼圖像不連續(xù))，進而避免了上溢和下溢。
附帶地說，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的上述高效壓縮編碼技術(shù)，為了在記錄介質(zhì)上記錄新圖像，必須對編碼時所涉及到的所有編碼參數(shù)(在編碼時所要設(shè)置的各參數(shù)，如VBV(視頻緩沖校驗符)延遲、畫面尺寸、臨時參考、和畫面編碼類型等)進行初始化。
但是，例如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了在記錄介質(zhì)上記錄一次圖像、然后記錄與前一記錄圖像關(guān)聯(lián)(例如與前一圖像連續(xù))的新圖像的記錄過程中保持景物過渡(scene transition)，每當開始記錄新圖像時便對所有上述編碼參數(shù)進行初始化，從而損害了在景物過渡部分上的編碼參數(shù)的連續(xù)性。結(jié)果，在當對前一圖像的最后部分進行編碼和記錄時由編碼器對解碼器緩沖存儲器進行的仿真結(jié)果、與當對新圖像第一部分進行編碼和記錄時由編碼器對緩沖存儲器進行的仿真結(jié)果之間，未設(shè)置連續(xù)性。
因此，作為由編碼器進行的包含景物過渡部分前后部分的仿真結(jié)果的在解碼器緩沖存儲器中存儲的數(shù)據(jù)量，與在解碼器緩沖存儲器中實際存儲的、用于將新圖像和前一圖像一起再現(xiàn)為對應(yīng)于前一圖像的一系列圖像的數(shù)據(jù)量有所不同，并且，在對應(yīng)于景物過渡部分的部分中，MPEG標準的連續(xù)性受到損害。其結(jié)果是，當再現(xiàn)圖像時，在景物過渡部分后，在解碼器緩沖存儲器中出現(xiàn)下溢和上溢，此時，可導(dǎo)致圖像雜亂。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種信息記錄方法和信息記錄系統(tǒng)，能夠?qū)εc預(yù)先編碼和記錄的舊圖像關(guān)聯(lián)的新圖像以類似方法進行編碼和記錄，并且當連續(xù)再現(xiàn)舊和新圖像時，可平滑地再現(xiàn)舊和新圖像，而不對景物過渡部分上的再現(xiàn)圖像的連續(xù)性造成損害。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種信息記錄方法，用于將要記錄的新記錄信息編碼和記錄在其上已編碼和記錄有舊記錄信息的諸如DVD-R/W的記錄介質(zhì)上，該信息記錄方法包括獲取步驟，用于獲取用來對舊記錄信息進行編碼的編碼參數(shù)中的舊編碼參數(shù)；設(shè)置步驟，用于設(shè)置用來對新記錄信息進行編碼的編碼參數(shù)中的新編碼參數(shù)，以便與所獲取的舊編碼參數(shù)連續(xù)；和記錄步驟，用于使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)來對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄在記錄介質(zhì)上。
獲取舊編碼參數(shù)，并設(shè)置新編碼參數(shù)，以與舊編碼參數(shù)連續(xù)，然后，在進行編碼的同時記錄新記錄信息。因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，再現(xiàn)根據(jù)連續(xù)的編碼參數(shù)編碼的舊記錄信息和新記錄信息；可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息同時又保證兩者之間的連續(xù)性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在如本發(fā)明第一方面所提出的信息記錄方法中，新記錄信息是要記錄在記錄介質(zhì)上以與舊記錄信息連續(xù)的新記錄信息，該獲取步驟包括存儲步驟，用于將對應(yīng)于對舊記錄信息的記錄的終止的舊編碼參數(shù)記錄在存儲裝置中；和讀取和獲取步驟，用于當記錄新記錄信息時，讀取并獲得所存儲的舊記錄信息；其中該設(shè)置步驟將所讀取的舊編碼參數(shù)設(shè)置為新編碼參數(shù)；和該記錄步驟使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)開始對新記錄信息進行編碼，并將對應(yīng)于對新記錄信息的記錄的終止的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中，以替代舊編碼參數(shù)。
當終止對舊記錄信息的記錄時，從存儲裝置讀出并獲取對應(yīng)的舊編碼參數(shù)，并使用該參數(shù)來作為開始對新記錄信息進行編碼的新編碼參數(shù)。另外，當終止對新記錄信息的記錄時，將對應(yīng)的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中以替代舊編碼參數(shù)。因此，即使當新記錄信息是要與舊記錄信息連續(xù)地記錄的記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在本發(fā)明的第一方面提出的信息記錄方法中，新記錄信息是要記錄在記錄介質(zhì)上以更新舊記錄信息一部分的新記錄信息，該獲取步驟包括讀取步驟，用于從記錄介質(zhì)讀取記錄在與其中記錄有舊記錄信息部分的記錄介質(zhì)區(qū)域頂部相鄰的記錄介質(zhì)上的舊記錄信息的相鄰的舊記錄信息；和計算步驟，用于根據(jù)所讀取的相鄰的舊記錄信息，計算對應(yīng)于對相鄰的舊記錄信息的記錄的終止的舊編碼參數(shù)。
讀取記錄在與其中要記錄新記錄信息的區(qū)域頂部相鄰的區(qū)域中的舊記錄信息，并根據(jù)所讀取的舊記錄信息來計算舊編碼參數(shù)。另外，設(shè)置新編碼參數(shù)以與所計算出的舊編碼參數(shù)連續(xù)，并對新記錄信息編碼。因此，即使當新記錄信息是為更新舊記錄信息一部分而要記錄的新記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在本發(fā)明的第一至第三方面中的任一方面提出的信息記錄方法中，舊記錄信息的編碼和新記錄信息的編碼是根據(jù)MPEG(運動圖像專家組)進行的壓縮編碼，并且編碼參數(shù)至少包括VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS等編碼參數(shù)。
為了以MPEG方式對舊記錄信息和新記錄信息進行編碼，設(shè)置新編碼參數(shù)以便至少使編碼參數(shù)VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS連續(xù)。因此，能夠可靠地保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼的連續(xù)性，并且也可在保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼的連續(xù)性的同時，再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種信息記錄系統(tǒng)，用于對要記錄在諸如DVD-R/W等記錄介質(zhì)上的新記錄信息進行編碼和記錄，該記錄介質(zhì)上已經(jīng)編碼和記錄了舊記錄信息，該信息記錄裝置包括獲取裝置，如CPU，用于獲得用來對舊記錄信息進行編碼的編碼參數(shù)中的舊編碼參數(shù)；設(shè)置裝置，如CPU，用于設(shè)置用來對新記錄信息進行編碼的編碼參數(shù)中的新編碼參數(shù)，以與所獲得的舊編碼參數(shù)連續(xù)；和記錄裝置，如拾取器，用于使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄在記錄介質(zhì)上。
獲取舊編碼參數(shù)，并設(shè)置新編碼參數(shù)以與舊編碼參數(shù)連續(xù)，然后，在進行編碼的同時記錄新記錄信息。因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，再現(xiàn)根據(jù)連續(xù)編碼參數(shù)編碼的舊記錄信息和新記錄信息；可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，同時保證兩者之間的連續(xù)性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在本發(fā)明第五方面提出的信息記錄系統(tǒng)中，新記錄信息是要記錄在所述記錄介質(zhì)上以與舊記錄信息連續(xù)的新記錄信息，該獲取裝置包括存儲裝置，如存儲器；存儲控制裝置，如CPU，將對應(yīng)于對舊記錄信息的記錄的終止的舊編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中；和讀取和獲取裝置，如CPU，用于當記錄新記錄信息時，讀取并獲得所存儲的舊記錄信息；其中該設(shè)置裝置將所讀取的舊編碼參數(shù)設(shè)置為新編碼參數(shù)；該記錄裝置使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)開始對新記錄信息進行編碼，并將對應(yīng)于對新記錄信息的記錄的終止的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中，以替代舊編碼參數(shù)。
當終止對舊記錄信息的記錄時，從存儲裝置讀出并獲取對應(yīng)的舊編碼參數(shù)，并使用該參數(shù)來作為開始對新記錄信息進行編碼的新編碼參數(shù)。另外，當終止對新記錄信息的記錄時，將對應(yīng)的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中以替代舊編碼參數(shù)。因此，即使當新記錄信息是要與舊記錄信息連續(xù)地記錄的記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在本發(fā)明第五方面提出的信息記錄系統(tǒng)中，新記錄信息是要記錄在所述記錄介質(zhì)上以更新舊記錄信息一部分的新記錄信息；該獲取裝置包括讀取裝置，如拾取器，用于從記錄介質(zhì)讀取記錄在與其中記錄有舊記錄信息部分的記錄介質(zhì)區(qū)域頂部相鄰的記錄介質(zhì)上的舊記錄信息的相鄰的舊記錄信息；和計算裝置，如CPU，用于根據(jù)所讀取的相鄰的舊記錄信息，計算對應(yīng)于對相鄰的舊記錄信息的記錄的終止的舊編碼參數(shù)。
讀取記錄在與其中要記錄新記錄信息的區(qū)域頂部相鄰的區(qū)域中的舊記錄信息，并根據(jù)所讀取的舊記錄信息來計算舊編碼參數(shù)。另外，設(shè)置新編碼參數(shù)以與所計算出的舊編碼參數(shù)連續(xù)，并對新記錄信息編碼。因此，即使當新記錄信息是為更新舊記錄信息一部分而要記錄的新記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在本發(fā)明第五至第七方面中的任意一個方面提出的信息記錄系統(tǒng)中，舊記錄信息的編碼和新記錄信息的編碼是根據(jù)MPEG進行的壓縮編碼；和其中編碼參數(shù)至少包括VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS等編碼參數(shù)。
為了以MPEG方式對舊記錄信息和新記錄信息進行編碼，設(shè)置新編碼參數(shù)以便至少使編碼參數(shù)VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS連續(xù)。因此，能夠可靠地保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼的連續(xù)性，并且也可在保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼的連續(xù)性的同時，再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息。
附圖中

圖1是表示本發(fā)明一實施例的信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)一般配置的框圖；圖2A和2B是表示本發(fā)明實施例的壓縮電路和解壓縮電路一般配置的框圖；圖3A是表示小組(packet)格式的圖，圖3B是表示分組(pack)格式的圖；圖4是表示記錄在DVD-R/W1上的數(shù)據(jù)格式的圖；圖5是表示GOP配置的圖；圖6A是表示導(dǎo)航分組格式的圖，圖6B是表示視頻分組格式的圖；6C是表示音頻分組格式的圖；圖7是表示根據(jù)該實施例的景物過渡記錄的流程圖；圖8是表示VBV延遲連續(xù)性的圖；圖9是表示存儲在輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)量的連續(xù)性的圖(I)；圖10是表示存儲在輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)量的連續(xù)性的圖(II)；及圖11是表示SCR連續(xù)性的圖。
下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明優(yōu)選實施例。
所描述的本發(fā)明優(yōu)選實施例將本發(fā)明應(yīng)用到可在盤狀記錄介質(zhì)的DVD-R/W(DVD-讀/寫)上記錄和再現(xiàn)信息的記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)，在該記錄介質(zhì)上可以光學(xué)方式多次記錄和再現(xiàn)信息。DVD-R/W是一種其記錄容量約提高到CD(致密盤，一種傳統(tǒng)光盤)的7倍的光盤，它可多次記錄和再現(xiàn)信息，在DVD-R/W上進行記錄時的編碼系統(tǒng)為MEPG2，即上述MPEG中的一種。
首先，將參照附圖1和2A、2B來描述本實施例的信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的配置和操作。
圖1是表示本實施例的信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的一般配置的框圖。圖2A和2B是表示壓縮電路和解壓縮電路的一般配置框圖。
如圖1所示，本實施例的信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S由如下部分組成作為記錄裝置和讀取裝置的拾取器2、A/D(模-數(shù))轉(zhuǎn)換器3、壓縮電路4、記錄緩沖存儲器5、編碼器6、記錄電路7、再現(xiàn)電路8、解碼器9、再現(xiàn)緩沖存儲器10、解壓縮電路11、D/A(數(shù)-模)轉(zhuǎn)換器12、主軸電機13、作為獲取裝置、設(shè)置裝置、存儲控制裝置、讀取和獲取裝置及計算裝置的CPU(中央處理器)14、伺服電路15、操作部分16、和顯示部分17。
拾取器2、A/D轉(zhuǎn)換器3、壓縮電路4、記錄緩沖存儲器5、編碼器6、和記錄電路7構(gòu)成信息記錄部分R。
拾取器2、再現(xiàn)電路8、解碼器9、再現(xiàn)緩沖存儲器10、解壓縮電路11、和D/A轉(zhuǎn)換器12構(gòu)成信息再現(xiàn)部分P。
此外，如圖2A所示，壓縮電路4由加法器4a、DCT(離散余弦變換)部分4b、量化部分4c、逆量化部分4d、可變長度編碼部分4e、逆DCT部分4f、運動檢測部分4g、運動補償預(yù)測部分4h、和速率控制部分4j構(gòu)成。
另外，如圖2B所示，解壓縮電路11由可變長度解碼部分11a、逆量化部分11b、逆DCT部分11c、加法器11d、和運動補償預(yù)測部分11e構(gòu)成。
CPU 14包括作為存儲裝置的、可讀寫數(shù)據(jù)的存儲器14a。
接下來，將描述各部件的一般操作。
首先，將描述在作為記錄介質(zhì)的DVD-R/W1上進行的外部信息的記錄。
當輸入對應(yīng)于要記錄的外部信息(具體地講，包含圖像信息和話音信息或兩者中的一個)的信息信號Sin(模擬信號)時，A/D轉(zhuǎn)換器3將模擬信息信號Sin轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息信號Sd，并將數(shù)字信息信號Sd輸出到壓縮電路4。
壓縮電路4根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S5以上述MPEG 2方式壓縮所輸入的數(shù)字信息信號Sd，以產(chǎn)生壓縮后的信息信號Spd，并將壓縮后的信息信號Spd輸出到記錄緩沖存儲器5。
然后，記錄緩沖存儲器5暫時按原樣存儲所輸入的壓縮后的信息信號Spd。此時，記錄緩沖存儲器5始終向CPU 14輸出表示存儲在記錄緩沖存儲器5中的壓縮后的信息信號Spd的數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)量信號Smr。
接下來，編碼器6根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S4讀取暫時記錄在記錄緩沖存儲器5中的壓縮后的信息信號Spd，并對壓縮后的信息信號Spd進行編碼，以產(chǎn)生編碼信號Sed，然后，將編碼信號Sed輸出到記錄電路7。
根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S2，記錄電路7將所輸入的編碼信號Sed轉(zhuǎn)換成用于記錄的記錄信號Sr，并將記錄信號Sr輸出到拾取器2。此時，記錄電路7對編碼信號Sed進行所謂的寫策略等處理，以產(chǎn)生形狀上精確對應(yīng)于要記錄在DVD-R/W1的信息的凹坑。
然后，根據(jù)從記錄電路7輸出的記錄信號Sr，拾取器2驅(qū)動拾取器2中諸如半導(dǎo)體激光器(未示出)的光源，產(chǎn)生諸如激光束的光束B，并將光束B加到DVD-R/W1的信息記錄例，以形成對應(yīng)于記錄信號Sr的凹坑，從而在DVD-R/W1上記錄信息信號Sin。此時，根據(jù)主軸控制信號Ssm(將后述)，主軸電機13按預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)DVD-R/W1。
在DVD-R/W1上，例如通過相位變化方法來產(chǎn)生對應(yīng)于記錄信號Sr的凹坑，并記錄信息信號Sin。
接下來，將描述再現(xiàn)記錄在DVD-R/W1上的信息的操作。
當再現(xiàn)信息時，首先，拾取器2將用于再現(xiàn)的光束B施加到旋轉(zhuǎn)的DVD-R/W1，并根據(jù)它反射的光產(chǎn)生對應(yīng)于形成于DVD-R/W1上的凹坑的檢測信號Sp，然后，將檢測信號Sp輸出到再現(xiàn)電路8。
然后，根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S1，再現(xiàn)電路8以預(yù)定的放大倍數(shù)放大檢測信號Sp，并對檢測信號Sp的波形進行整形，以產(chǎn)生再現(xiàn)信號Spp，然后將再現(xiàn)信號Spp輸出到解碼器9。
根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S3，解碼器9以對應(yīng)于編碼器6中的編碼方式的譯碼方式對再現(xiàn)信號Spp進行解碼，以產(chǎn)生解碼信號Sdd，并將解碼信號Sdd輸出到再現(xiàn)緩沖存儲器10。
然后，再現(xiàn)緩沖存儲器10按原樣暫時存儲所輸入的解碼信號Sdd。此時，再現(xiàn)緩沖存儲器10始終向CPU 14輸出表示存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中的解碼信號Sdd的數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)量信號Smp。
接下來，解壓縮電路11根據(jù)從CPU 14輸出的控制信號S6以上述MPEG2方式讀取暫時存儲在再現(xiàn)緩沖中存儲器10中的解碼信號Sdd，并對所讀取的解碼信號Sdd進行對應(yīng)于上述壓縮電路4上的壓縮處理的解壓縮處理，以產(chǎn)生解壓縮信號So，然后，將解壓縮的信號So輸出到D/A轉(zhuǎn)換器12。
D/A轉(zhuǎn)換器12將解壓縮信號So轉(zhuǎn)換成模擬形式，以產(chǎn)生對應(yīng)于信息信號Sin的輸出信號Sout，然后將輸出信號Sout輸出到外面。
當如上所述地記錄和再現(xiàn)信息時，CPU 14輸出控制信號S1至S6，以便根據(jù)數(shù)據(jù)量信號Smp和Smr并參照流程圖執(zhí)行如后所述的處理。
此時，操作部分16將對應(yīng)于由用戶執(zhí)行的操作的指令信號Sc等輸出到CPU 14，CPU 14根據(jù)指令信號Sc輸出控制信號S1至S6。
與該操作并行執(zhí)行的是，CPU 14產(chǎn)生用于對主軸電機13和拾取器2進行伺服控制的控制信號Ss，并將控制信號Ss輸出到伺服電路15，伺服電路15然后根據(jù)控制信號Ss產(chǎn)生用于控制主軸電機13的旋轉(zhuǎn)的上述主軸控制信號Ssm，并將主軸控制信號Ssm輸出到主軸電機13。另外，伺服電路15產(chǎn)生用于拾取器2中的跟蹤伺服控制和聚焦控制的拾取器控制信號Ssp，并將拾取器控制信號Ssp輸出到拾取器2，拾取器2然后在根據(jù)拾取器控制信號Ssp對光束B進行跟蹤伺服控制和聚焦伺服控制時，記錄記錄信號Sr(信息信號Sin)或檢測檢測信號Sp。
根據(jù)來自CPU 14的顯示信號Sdp，將用戶用來控制上述信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S的操作所需的信息顯示在顯示部分17上。
接下來，將參照附圖2A和2B來詳細描述壓縮電路4和解壓縮電路11的操作。
首先，將參照附圖2A來詳細描述壓縮電路4的操作。
如圖2A所示，將輸入到壓縮電路4的數(shù)字信息信號Sd輸入到運動檢測部分4g和加法器4a。數(shù)字信息信號Sd的圖像信息由多個幀圖像組成，并針對構(gòu)成每個幀的各像素進行數(shù)字化。
運動檢測部分4g計算數(shù)字信息信號Sd中每個幀的運動向量，并將相應(yīng)的向量信號Sv輸出到運動補償預(yù)測部分4h。
下面將詳細描述運動向量。運動向量用來在根據(jù)MPEG 2對運動圖像進行壓縮時進行運動補償處理。
亦即，在運動補償處理中，首先，將要編碼的圖像分割成多個宏塊，每個宏塊包含預(yù)定數(shù)目的像素，并且求出具有最小絕對值和的圖像的空間位置，該最小絕對值和是通過將每個宏塊中的每個像素與時間軸上的前面的幀或后面的幀之一的對應(yīng)像素之間的差值絕對值對應(yīng)于該宏塊中的所有像素進行相加而得到的，亦即，該圖像是最接近于該宏塊中的圖像的前面的幀或后面的幀之一中的圖像。
宏塊與最接近于它的圖像的移動關(guān)系采用運動向量表示，該運動向量被編碼為表示前面的幀或后面的幀之一中的圖像的信息，從而與將圖像信息本身原樣編碼的情況相比，可大大壓縮圖像信息編碼的實際編碼信息量。
接下來，加法器4從輸出到加法器4a的數(shù)字信息信號Sd中減去從運動補償壓縮預(yù)測部分4h輸出的的補償信號Se，并將相減結(jié)果輸出到DCT部分4b作為相減信號Sa。
然后，DCT部分4b對相減信號Sa進行DCT處理，以根據(jù)已知技術(shù)對信息量進行壓縮，并將結(jié)果輸出到量化部分4c作為變換信號Sdc。
接著，量化部分4c按照由速率信號Srr(如后述)表示的比特率對變換信號Sdc進行量化，以產(chǎn)生量化信號Sq，然后，將量化信號Sq輸出到可變長度編碼部分4e和逆量化部分4d。
然后，逆量化部分4d對量化信號Sq進行逆量化處理，以產(chǎn)生逆量化信號Siq，然后將該逆量化信號Siq輸出到逆DCT部分4f。
接下來，逆DCT部分4f根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對逆量化信號Siq進行逆DCT(逆離散余弦變換)處理，并將其結(jié)果輸出到運動補償預(yù)測部分4h作為逆變換信號Sid。
然后，運動補償預(yù)測部分4h根據(jù)包含在向量信號Sv中的運動向量和逆變換信號Sid采用按照MPEG 2方式的幀間預(yù)測進行運動補償處理，以產(chǎn)生用于壓縮信息量的上述補償信號Se，然后將該補償信號Se輸出到加法器4a。
另一方面，可變長度編碼部分4e對量化信號Sq進行可變長度編碼，并將通過以MPEG方式對原始數(shù)字信息信號Sd進行壓縮編碼而得到的壓縮后的信息信號Spd輸出到記錄緩沖存儲器5。
此時，速率控制部分4j根據(jù)所壓縮的信息信號Spd產(chǎn)生上述速率信號Srr，以對在量化部分4c中量化時的比特率進行優(yōu)化，并將該速率信號Srr輸出到量化部分4c。
接下來，將參照圖2B來詳細描述解壓縮電路11的操作。
如圖2B所示，根據(jù)包含在來自運動補償預(yù)測部分11e的向量信號Sv中的運動向量，可變長度解碼部分11a對輸入到解壓縮電路11的解碼信號Sdd進行可變長度解碼處理，并將結(jié)果作為上述量化信號Sq輸出到逆量化部分11b。
然后，與逆量化部分4b一樣，逆量化部分11b對量化信號Sq進行逆量化處理，以產(chǎn)生上述變換信號Sdc，然后將變換信號Sdc輸出到逆DCT部分11c。
然后，與逆DCT部分4f一樣，逆DCT部分11c采用已知技術(shù)對變換信號Sdc進行逆DCT處理，并將結(jié)果作為上述相減信號Sa輸出到加法器11d。
然后，加法器11d將來自運動補償預(yù)測部分11e的上述運動補償信號Se加到相減信號Sa，并將結(jié)果作為上述解壓縮信號So輸出到D/A轉(zhuǎn)換器12。
此時，運動補償預(yù)測部分11e對解壓縮信號So進行運動補償處理，檢測上述運動向量，并將該運動向量作為向量信號Sv輸出到可變長度解碼部分11a。另外，運動補償預(yù)測部分11e產(chǎn)生上述補償信號Se，并將補償信號Se輸出到加法器11d。
接下來，將參照附圖3A至6C來描述在壓縮電路4中以MPEG2方式產(chǎn)生的壓縮信息信號Spd的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖3A和3B是表示小組(packet)和分組(pack)格式的示意圖。圖4是表示記錄在DVD-R/W1上的數(shù)據(jù)格式的示意圖。圖6A至6C是表示分組格式的示意圖。
在MPEG2中，壓縮信息信號Spd被作為稱作節(jié)目流(PS)的數(shù)據(jù)流輸出。
PS由作為基本單元的多個PES(分組的基本流)小組(簡稱小組，如后所述)構(gòu)成。
小組PT是通過將基本流(圖像信息或話音信息數(shù)據(jù)本身)放置到小組中而形成，并且它包括PES小組首標(簡稱小組首標)55和小組數(shù)據(jù)56，如圖3A所示。
小組數(shù)據(jù)56包括要實際顯示或輸出的圖像數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。
小組首標55包括表示包含在小組數(shù)據(jù)56中的數(shù)據(jù)類型的流ID、PTS(顯示時間戳)、DTS(解碼時間戳)等。
這里，DTS是以90kHz為單位表示用于解碼系統(tǒng)流(MPEG2方式的信息流的總稱)的再現(xiàn)緩沖存儲器10輸出解碼畫面數(shù)據(jù)(對應(yīng)于一個圖像畫面的數(shù)據(jù))的輸出時間的時間信息，PTS是以90kHz為單位表示實際顯示對應(yīng)于畫面數(shù)據(jù)的圖像的顯示時間的時間信息。
當小組數(shù)據(jù)56為音頻數(shù)據(jù)時，PTS和DTS變成相同的值，因此僅包含PTS作為其表示。
PTS和DTS僅當小組數(shù)據(jù)56包括訪問單元(即，當施加圖像信息時為每個畫面，當施加音頻信息時為AAU(音頻訪問單元))頭部時才包含在小組首標55中。
因此，小組首標55的大小(比特數(shù))根據(jù)在小組首標55中是否包含PTS、DTS等來改變。
圖3A中所示的數(shù)個小組PT被組合，并且另外的預(yù)定附加信息被組合，以形成基于MPEG 2的上述系統(tǒng)流。
接下來，將參照附圖3B來描述一種格式的系統(tǒng)流的PS。
PS由多個分組構(gòu)成，一個分組P由分組首標57、系統(tǒng)首標58、和多個小組PT組成，如圖3B所示。
分組首標57包含SCR(系統(tǒng)時鐘參考，即系統(tǒng)時間參考值)等。
這里，SCR描述的是包含SCR的分組P以90kHz為單位到達再現(xiàn)緩沖存儲器10的時刻。
具體地講，SCR表示在再現(xiàn)時間軸上的讀取開始時間，用于開始將包含在每個分組P中的數(shù)據(jù)輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10。
分組首標57的大小包含附加到14個字節(jié)的偽數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。
另外，系統(tǒng)數(shù)據(jù)58包含諸如再現(xiàn)緩沖存儲器10尺寸的信息?？梢园凑招枰獊硪?guī)定是否將系統(tǒng)首標58包含在一個分組P中。在包含系統(tǒng)首標58時，將其緊跟在分組首標57之后放置。
接下來，將參照圖4來描述當在DVD-R/W1上記錄圖3B所示的包含多個分組P的PS時在DVD-R/W1上采用的數(shù)據(jù)格式。
如圖4所示，DVD-R/W1具有位于盤最內(nèi)徑上的讀入?yún)^(qū)LI和位于盤最外徑上的讀出區(qū)LO，并包括圖像信息和話音信息，它們被分割成多個VTS(視頻標題組)21(VTS#1至VTS#n)，這些VTS均具有ID(標識)號并記錄在讀入?yún)^(qū)LI和讀出區(qū)LO之間。對應(yīng)于上述PS來組合VTS 21和后述的視頻管理器20。
VTS 21是一組相關(guān)的標題(各標題是制作者為用戶提供的一個作品，如電影)。相關(guān)標題是指包含相同數(shù)目的話音信息和子圖像信息片(電影等中諸如副標題的子圖像信息)并具有相同的規(guī)范屬性、相應(yīng)的語言等的各標題。
視頻管理器20記錄在其中記錄有每個VTS的區(qū)域的頂部。作為視頻管理器20記錄的信息是有關(guān)記錄在DVD-R/W上的整個圖像信息和話音信息的管理信息，例如標題菜單、防止非法復(fù)制的信息、或用于訪問每個標題的訪問表格。
一個VTS 21被分成控制數(shù)據(jù)22(頂部區(qū)域)和各具有ID號的多個VOB 23來記錄。由VOB 23組成的部分稱作VOB組(VOBS)，用于區(qū)分形成VTS 21部分的控制數(shù)據(jù)22和作為圖像信息和話音信息實體的由VOB 23組成的部分。
在記錄在VTS 21頂部的控制數(shù)據(jù)22中，記錄有有關(guān)包括組合的多個單元(cell)(如后所述)的邏輯分區(qū)節(jié)目鏈的諸如PGCI(節(jié)目鏈信息)的信息。除控制信息外，圖像信息和話音信息的實體部分(控制信息以外的圖像或話音本身)記錄在每個VOB 23中。
另外，一個VOB 23由多個單元30構(gòu)成，每個單元具有一ID號。
每個VOB 23由多個完整的單元30組成，而一個單元30不超出VOB 23。
每個單元30由多個VOB單位(VOBU)40組成，各VOB單位均具有ID號。
VOB單位40是指包含圖像信息、話音信息和子圖像信息的信息單位。
每個VOB單位40由存儲預(yù)定信息的導(dǎo)航(navigation)分組51、包含作為圖像信息的視頻數(shù)據(jù)的視頻分組52、包含作為話音信息的音頻數(shù)據(jù)的音頻分組53、和包含作為子圖像信息的子圖像數(shù)據(jù)的子圖像分組54組成。僅將圖像信息作為視頻數(shù)據(jù)記錄，并且僅將話音信息作為音頻數(shù)據(jù)記錄。包含文本和作為子圖像的圖形數(shù)據(jù)的小組PT作為子圖像數(shù)據(jù)記錄。
數(shù)據(jù)的記錄是這樣的，即對應(yīng)于一個VOB單位40的再現(xiàn)時間(對應(yīng)于記錄在一個導(dǎo)航分組51和下一個導(dǎo)航分組51之間記錄的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時間)的長度范圍為0.4秒至1秒。
一個VOB單位40始終以導(dǎo)航分組51開始，但不必包含視頻分組52、音頻分組53或子圖像分組54。如果VOB單位40包含多個分組，則分組的數(shù)目和次序可以任意設(shè)定。
圖4中所示的每個視頻分組52、音頻分組53、或子圖像分組54對應(yīng)于上述分組P。
對于其中還可對分組P進一步分割的記錄單元的每個小組PT，可記錄視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、或子圖像數(shù)據(jù)，但通常在本實施例的DVD-R/W1中，一個分組P由一個小組PT組成。
包含在一個VOB單位40中的每個視頻分組52由一個或多個GOP組成。
下面將參照圖5來描述GOP。
圖5所示的是構(gòu)成一個GOP的幀圖像的例子。
在圖5的例子中，一個GOP 41由12個幀圖像組成(在MPEG 2中，包含在一個GOP 41中的幀圖像數(shù)不是固定的)。由代碼I表示、稱作I畫面(內(nèi)編碼畫面)的幀圖像是可以僅由它自身的圖像再現(xiàn)完整的幀圖像的幀圖像。
由代碼P表示的、稱作P畫面(預(yù)測編碼畫面)的幀圖像是根據(jù)已解碼的I畫面或另一個P畫面補償和再現(xiàn)的預(yù)測圖像之差進行解碼而產(chǎn)生的預(yù)測畫面。
另外，由代碼B表示的、稱作B畫面(雙向預(yù)測編碼圖像)的幀圖像是指不僅采用已解碼的I畫面或P畫面而且采用按時間順序記錄在DVD-R/W1上的未來的I畫面或P畫面，來再現(xiàn)的用于預(yù)測的預(yù)測畫面。
在圖5中，由箭頭表示各畫面之間的預(yù)測關(guān)系(補償關(guān)系)。
另一方面，在本實施例的DVD-R/W1上所采用的MPEG 2方式中，采用了其中包含在每個GOP 41中的數(shù)據(jù)量非恒定的上述可變速率系統(tǒng)。
亦即，如果包含在一個GOP 41中的每個畫面對應(yīng)于快速運動的運動畫面并且各畫面之間的相關(guān)性小，則用于形成各畫面的數(shù)據(jù)量增大，因此，包含在一個GOP 41中的數(shù)據(jù)量也增大。
相反，如果包含在一個GOP 41中的每個畫面對應(yīng)于非快速運動的運動畫面并且各畫面之間的相關(guān)性大，則用于形成各畫面的數(shù)據(jù)量減小，因此，包含在一個GOP 41中的數(shù)據(jù)量也減小。
接下來，將描述導(dǎo)航分組51、視頻分組52和音頻分組53的具體格式。
首先，如圖4和6A所示，始終包含在一個VOB單位40中并位于視頻數(shù)據(jù)之前的導(dǎo)航分組51由包含用于檢索要再現(xiàn)和顯示的圖像、話音等的檢索信息(具體地講，為其上記錄有要再現(xiàn)和顯示的圖像、話音等的DVD-R/W1上的地址等)的小組PT的DSI小組61、和包含有關(guān)當顯示根據(jù)DSI小組61中的數(shù)據(jù)檢索的圖像或話音時的再現(xiàn)和顯示控制的信息的小組PT的PCI小組60組成。在兩種類型的小組中，在小組首標55中均不含PTS和DTS。
每個小組具有流ID 0×BF(專用流2標準中)以及作為子流ID位于小組首標55之后的0×00和0×01，使之有可能區(qū)分PCI小組60和DSI小組61。
MPEG 2標準中不包含子流ID，子流ID適用于DVD標準。
PCI小組60包含定義當聽眾選擇每個選項時所進行的顯示和操作的反白(highlight)信息。根據(jù)該反白信息，例如，設(shè)定對應(yīng)于由聽眾選擇的圖像顯示選項(菜單屏幕)中的選項選擇的屏幕顯示變化、對應(yīng)于該選擇而變化的顯示位置、用于選擇選項的命令(表示響應(yīng)于所選擇的選項進行的操作的指令)等。
形成和顯示菜單屏幕所需的用于顯示窗口、選擇按鈕等的圖像信息被作為上述子圖像信息的子畫面數(shù)據(jù)記錄。
GOP 41在MPEG2標準中被定義為是可單獨再現(xiàn)的最小圖像單位，記錄在每個GOP 41頂部的是PTS，它表示其中要顯示包含在GOP 41中的視頻數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時間軸上的再現(xiàn)時間。
接下來，將參照圖6B來描述視頻分組52。
如圖6B所示，視頻分組52包含以MPEG2方式壓縮的視頻數(shù)據(jù)64。
作為視頻數(shù)據(jù)64，在DVD-R/W1上僅包含一種圖像信息。
當MPEG2方式的I畫面頂部位于小組PT中時，PTS和DTS包含在小組首標55中。
視頻分組52具有流ID 0×E0。
在圖6B中，分組首標57之后只有包含視頻數(shù)據(jù)64的一個小組PT，但是可在小組PT之后插入偽數(shù)據(jù)以調(diào)整數(shù)據(jù)率。在這種情況下，分組首標57、小組PT及總和數(shù)據(jù)總共為2048字節(jié)。
將視頻數(shù)據(jù)64插入到PS中，以免視頻數(shù)據(jù)64使再現(xiàn)緩沖存儲器10出現(xiàn)上溢和下溢。
接下來，將參照圖6C來描述音頻分組53。
如圖6C所示，音頻分組53包含以AC-3方式壓縮的音頻數(shù)據(jù)65。
如上所述，在DVD-R/W1上可記錄8種話音信息，并且當AAU的頂部位于小組PT中時，在小組首標55中記述PTS。
音頻分組53具有流ID 0×BD(在專用流1標準中)和子流ID 0×80-0×87。話音信息流號根據(jù)子流ID的低3位定義。
包含子流ID的4字節(jié)(稱作專用數(shù)據(jù)區(qū))記述在音頻數(shù)據(jù)65的頂部，并包含用于以AC-3方式再現(xiàn)的信息。它們不包含在MPEG2標準中，而是適用于DVD標準。
在圖6C中，分組首標57之后僅有一個包含音頻數(shù)據(jù)65的小組PT，但也可在小組PT之后插入偽數(shù)據(jù)以調(diào)整數(shù)據(jù)率，就象視頻分組52一樣。在這種情況下，分組首標57、小組PT及總和數(shù)據(jù)總共為2048字節(jié)。
在音頻分組53中，將音頻數(shù)據(jù)65插入到PS中，以免音頻數(shù)據(jù)65使再現(xiàn)緩沖存儲器10(未示出)出現(xiàn)上溢和下溢。
接下來，將描述與上述編碼參數(shù)PTS、DTS等中與本發(fā)明有關(guān)的、尚未描述的編碼參數(shù)。
(1)VBV延遲VBV延遲記述的是將對應(yīng)于PS中的每個畫面的畫面開始代碼輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10的時刻和按照90kHz計數(shù)值對畫面進行解碼的時刻之間的時間。
亦即，如上所述，在進行可變長度編碼的PS中，后編碼畫面在數(shù)據(jù)大小方面有所不同。因此，信息再現(xiàn)部分P需要確定每個畫面應(yīng)在哪個定時處進行解碼。
具體地講，例如，如果在較早的定時對畫面進行解碼，則不是將所有的畫面數(shù)據(jù)存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中，因此，不能對該畫面進行解碼，即再現(xiàn)緩沖存儲器10產(chǎn)生下溢。
相反，如果在較遲的定時對畫面進行解碼，則再現(xiàn)緩沖存儲器10出現(xiàn)上溢。
本實施例的信息再現(xiàn)部分P讀取在將畫面開始代碼輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10之后附加的VBV延遲值，并在畫面開始代碼輸入后等待VBV延遲所記述的時間，然后對畫面進行解碼。
(2)畫面尺寸畫面尺寸是一種表示每個畫面數(shù)據(jù)量的編碼參數(shù)。該編碼參數(shù)是信息記錄部分R用來在景物過渡記錄前后保持再現(xiàn)緩沖存儲器10的仿真連續(xù)性所必須的。
亦即，為了保持連續(xù)性，需要累計正好在景物過渡記錄之前的已輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10的所有畫面，來得到畫面尺寸。
當開始最初的解碼時，再現(xiàn)緩沖存儲器10為空，而沒有畫面向其輸入。因此，信息再現(xiàn)部分P可確定后來要解碼的畫面的畫面尺寸。
但是，在再現(xiàn)期間，通常將對應(yīng)于幾個畫面的數(shù)據(jù)存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中。
對每個畫面進行解碼，然后從再現(xiàn)緩沖存儲器10輸出。這就意味著，當對每個畫面進行解碼時，從再現(xiàn)緩沖存儲器10中存儲的數(shù)據(jù)量中減去畫面的數(shù)據(jù)量。此時，信息記錄部分R連續(xù)地對再現(xiàn)緩沖存儲器10中存儲的數(shù)據(jù)量進行仿真。
(3)臨時參考如上所述，在PS中，各圖像形成GOP 41。在這種情況下，臨時參考記述的是GOP 41中各畫面的顯示次序。
亦即，在GOP 41中，包含在PS中的各畫面的次序與畫面的顯示次序不同。這就意味著，各畫面按照它們輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10的次序進行解碼，但是由于按照MPEG 2方式進行壓縮解碼的特性(參見圖5)，畫面解碼次序與實際的畫面顯示次序不同。
當開始最初的編碼時，信息記錄部分R能夠根據(jù)需要設(shè)置GOP 41的結(jié)構(gòu)。
另一方面，當以GOP 41為單位進行景物過渡記錄時，可選擇新的適當?shù)腉OP 41，并開始編碼。但是，當以畫面為單位進行景物過渡記錄時，為了遵循連續(xù)GOP 41的標準并保持在景物過渡記錄前后的臨時參考的連續(xù)性，信息記錄部分R在進行景物過渡記錄之前需要預(yù)先確定GOP 41的結(jié)構(gòu)。
(4)畫面編碼類型畫面編碼類型是表示GOP 41中的每個畫面即I畫面、P畫面或B畫面的編碼類型的編碼參數(shù)。
此時，當以GOP 41為單位進行景物過渡記錄時畫面編碼類型不引起任何問題。但是，當以畫面為單位進行景物過渡記錄時，必需確定在景物過渡記錄之前的GOP 41的結(jié)構(gòu)，以使景物過渡記錄前后的GOP 41中的畫面次序與MPEG 2標準相匹配。
接下來，將參照圖7至11來描述本發(fā)明景物過渡記錄的操作。
圖7中所示的景物過渡記錄控制主要由CPU 14執(zhí)行。
在如下對景物過渡記錄的描述中，再現(xiàn)緩沖存儲器10以2種方式起著緩沖存儲器的作用。
亦即，對于上述基本流，再現(xiàn)緩沖存儲器10就作為VBV緩沖器?；玖髦械拿總€畫面以順序首標中記述的比特率被輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10中，并在上述VBV延遲中記述的時間過去之后從再現(xiàn)緩沖存儲器10輸出，然后進行解碼。順序首標用于在再現(xiàn)時確定以GOP 41為單位進行的隨機訪問中每個GOP 41的起始位置。
另一方面，對于MPEG 2標準下的系統(tǒng)層數(shù)據(jù)，再現(xiàn)緩沖存儲器10用作輸入緩沖器。作為系統(tǒng)層數(shù)據(jù)的每個分組P在上述SCR記述的時刻輸入到再現(xiàn)緩沖存儲器10中，并在上述DTS中記述的時刻從再現(xiàn)緩沖存儲器10輸出。
另外，在接下來的景物過渡記錄中，假設(shè)信息已以MPEG 2方式記錄在DVD-R/W1中。
根據(jù)前述的條件，在本發(fā)明的景物過渡記錄中，假設(shè)在開始時接通信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S的電源，然后開始主軸電機伺服控制、聚焦伺服控制等，并且求出景物過渡記錄位置，然后，信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S便處于停止狀態(tài)(步驟S1)，如圖7所示。
在步驟S2確定是否在操作部分16進行一些操作。如果不進行操作(步驟S2的否)，則在步驟S3確定信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S是否仍處于停止狀態(tài)。
如果信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S不處于停止狀態(tài)(步驟S3的否)，則將控制返回到步驟S2。如果信息記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)S仍處于停止狀態(tài)(步驟S3的是)，則在步驟S4讀取已經(jīng)在DVD-R/W1的景物過渡記錄位置(如圖7所示，僅表示為附加記錄位置)之前的預(yù)定時刻記錄的PS。
在步驟S5分析所讀取的PS中的分組內(nèi)容，并且在步驟S6，將每個分組P中記述的SCR值存儲在存儲器14a中。
接下來，在步驟S7，確定位于所讀取的分組P之后的首標的類型。
如果所確定的結(jié)果是小組首標57，則在步驟S8，對于由流ID區(qū)分的每個PS提取PTS和DTS，并將它們存儲在存儲器14a中。
然后，在步驟S9確定在流ID中表示的分組P的類型是否是視頻分組52。
如果分組P的類型為視頻分組52(步驟S9的是)，則在步驟S10提取對應(yīng)于視頻分組52中的每個畫面所記述的VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、和畫面編碼類型，并將它們存儲在存儲器14a中，然后控制進到步驟S13。
另一方面，如果在步驟S7確定首標類型為系統(tǒng)首標58，則在步驟S11提取相應(yīng)的SCR，并將該SCR存儲在存儲器14a中，然后，在步驟S12，對于由每個流ID區(qū)分的每個流提取有關(guān)輸入緩沖器的信息，并將該信息存儲在存儲器14a中，然后，控制進到步驟S13。
在進行步驟S4到S12的同時，在步驟S13確定拾取頭2是否移動到DVD-R/W1上的景物過渡記錄位置。如果拾取頭2沒有移動到該位置(步驟S13的否)，則控制返回到步驟S5，并重復(fù)步驟S5到S12。
另一方面，如果在步驟S13確定拾取頭2移動到景物過渡記錄位置(步驟S13的是)，則在步驟S14以如后所述的方法計算表示在景物過渡記錄位置處在再現(xiàn)緩沖存儲器10(輸入緩沖器)中存儲的數(shù)據(jù)量的SCR，并且在步驟S15以如后所述的方法計算在該位置處在該輸入緩沖器中實際存儲的數(shù)據(jù)量，并且在步驟S16，使用計算結(jié)果和在步驟S10獲得的臨時參考和畫面編碼類型等編碼參數(shù)，來對壓縮電路4進行初始化。此時，根據(jù)在步驟S10獲得的臨時參考和畫面編碼類型，針對臨時參考和畫面編碼類型初始化壓縮電路4，以符合MPEG 2中的GOP 41標準(參見圖5)。
在步驟S17檢查是否斷開了電源。如果斷開了電源(步驟S17的是)，則終止處理；而如果沒有斷開電源(步驟S17的否)，則將控制返回到步驟S2，并重復(fù)上述處理。
接下來，如果通過操作部分16輸入一些操作命令(步驟S2的是)，則控制進到步驟S18，并識別命令的內(nèi)容。
如果命令內(nèi)容是再現(xiàn)指令，則進行倒帶(rewinding)以再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在步驟S19在倒帶位置開始讀取數(shù)據(jù)，在步驟S20信息再現(xiàn)部分P進行再現(xiàn)處理。在完成再現(xiàn)處理后，控制返回到步驟S2，并重復(fù)上述操作。
另一方面，如果在步驟S18的命令內(nèi)容是停止指令，則控制返回到步驟S1；而如果命令內(nèi)容是快速進帶(forward)/倒帶指令，則在步驟S29響應(yīng)于該指令進行快速進帶和倒帶處理。
如果在步驟S18的命令內(nèi)容是記錄指令(景物過渡記錄指令)，則開始如下的編碼處理首先，在步驟S21，使用在步驟S10獲得的VBV延遲以后述的處理來計算景物過渡記錄位置上的VBV延遲，并產(chǎn)生基本流(ES)。接下來，在步驟S22，使用在步驟S8獲得的DTS和PTS來計算景物過渡記錄位置處的PTS和DTS，并產(chǎn)生小組PT。另外，在步驟S23，計算在景物過渡記錄位置處存儲在作為輸入緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10中的數(shù)據(jù)量和對應(yīng)的SCR，并產(chǎn)生PS，然后，在步驟S24，將步驟S21至S23的計算結(jié)果存儲在存儲器14a中。
在步驟S25，檢查是否通過操作部分16輸入了編碼停止指令。如果未輸入編碼停止指令，則控制返回到步驟S21，并重復(fù)操作。另一方面，如果輸入了臨時停止記錄的指令作為停止指令，則控制進到步驟S26，并根據(jù)在步驟S24存儲在存儲器14a中的計算結(jié)果和在步驟S10獲得的臨時參考和畫面編碼類型，采用類似于步驟S16的方法對壓縮電路4進行初始化。接下來，在步驟S27檢查是否斷開了電源。如果斷開了電源(步驟S27的是)，則終止處理；而如果未斷開電源(步驟S27的否)，則控制返回到步驟S18，并重復(fù)上述處理。
如果在步驟S25輸入了臨時停止以外的記錄停止指令，以在進行倒帶或快速進帶之后在倒帶或快速進帶位置開始景物過渡記錄，則控制進到步驟S28，并檢查是否斷開電源。如果斷開了電源(步驟S28的是)，則終止處理；而如果未斷開電源(步驟S28的否)，則控制返回到步驟S2，并重復(fù)上述處理。
接下來，將參照圖8來詳細描述在上述景物過渡記錄中在步驟S21進行的VBV延遲的計算。
通常，在進行景物過渡記錄之前(即前一記錄的最后)，存儲在作為VBV緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10中的數(shù)據(jù)量不為0。
因此，如圖8所示，可根據(jù)在進行景物過渡記錄之前的VBV延遲(在步驟S10獲得)，來計算與景物過渡記錄中的最初畫面對應(yīng)的VBV延遲。
亦即，使對應(yīng)于正好在進行景物過渡記錄之前的畫面的VBV延遲為VBV延遲(n)，對應(yīng)于正好在開始景物過渡記錄之后的畫面的VBV延遲為VBV延遲(n+1)，正好在開始景物過渡記錄之前存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中畫面的存儲數(shù)據(jù)量為存儲數(shù)據(jù)量(n)，正好在景物過渡記錄之前的畫面尺寸(數(shù)據(jù)量)為畫面尺寸(n)，正好在開始景物過渡記錄之后存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中畫面的存儲數(shù)據(jù)量為存儲數(shù)據(jù)量(n+1)，有如下的表達式[表達式1]VBV延遲(n+1)＝{存儲數(shù)據(jù)量(n+1)/(比特率)}×90000其中存儲數(shù)據(jù)量(n+1)＝存儲數(shù)據(jù)量(n)-(畫面尺寸(n))+(比特率)/(畫面幀率)，并且存儲數(shù)據(jù)量(n)＝VBV延遲(n)/90000×(比特率)。
接下來，將參照圖9和10來詳細描述在上述景物過渡記錄中在步驟S15和S23存儲在輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)量的計算。
為了開始景物過渡記錄，信息記錄部分R需要重新開始仿真存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中的數(shù)據(jù)量。為了重新開始仿真存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中的數(shù)據(jù)量，可以求出正好在開始進行景物過渡記錄之前已在再現(xiàn)緩沖存儲器10中存儲的畫面尺寸的總和。因此，當對每個畫面進行解碼時，如果從再現(xiàn)緩沖中存儲器10中存儲的數(shù)據(jù)量中減去畫面尺寸，則可重新開始仿真存儲數(shù)據(jù)量。
如上所述，信息記錄部分R對作為兩種緩沖存儲器即VBV緩沖器和輸入緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10進行仿真。
如果使用對應(yīng)于每個畫面記述的VBV延遲來獲得正好在景物過渡記錄之前的VBV延遲，則可計算存儲在VBV緩沖器中的數(shù)據(jù)量。亦即，具體地講，使對應(yīng)于正好在進行景物過渡記錄之前的畫面的VBV延遲為VBV延遲(n)，正好在開始景物過渡記錄之前存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中畫面的存儲數(shù)據(jù)量為存儲數(shù)據(jù)量(n)，正好在開始景物過渡記錄之前的畫面尺寸為畫面尺寸(n)，正好在開始景物過渡記錄之后存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中畫面的存儲數(shù)據(jù)量為存儲數(shù)據(jù)量(n+1)，有如下的表達式[表達式2]存儲數(shù)據(jù)量(n+1)＝存儲數(shù)據(jù)量(n)-(畫面尺寸(n))+(比特率)/(畫面幀率)，其中存儲數(shù)據(jù)量(n)＝VBV延遲(n)/900000×(比特率)。
另一方面，需要利用上述SCR和DTS為線索來計算輸入緩沖器中存儲的數(shù)據(jù)量，這是由于沒有對應(yīng)每個畫面記述計算存儲數(shù)據(jù)量所需的信息。
亦即，使正好在景物過渡記錄之前的畫面為Pic(n)，畫面的DTS為DTS(n)，正好在景物過渡記錄之前的分組P的SCR為SCR(i)。下面，假設(shè)[表達式3]DTS(n-m-1)≤SCR(i)＜DTS(n-m)如圖9所示，Pic(n-m-1)被解碼，并從作為輸入緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10輸出，而將Pie(n-m)至Pic(n)的m+1個畫面存儲在再現(xiàn)緩沖存儲器10中。
因此，為了重新開始仿真作為輸入緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10，必需計算m+1個畫面的總尺寸。
亦即，具體地講，如圖9和10所示，設(shè)第n個畫面的尺寸為Pic-Size(n)，則有[表達式4]輸入緩沖器中的存儲數(shù)據(jù)量＝Pic-Size(n-m)+Pic-Size(n-m+1)+Pic-Size(n-m+2)+…+Pic-Size(n)接下來，將參照圖11來詳細描述在上述景物過渡記錄中在步驟S14和S23進行的對SCR的計算。
根據(jù)當開始景物過渡記錄時存儲在作為輸入緩沖器的再現(xiàn)緩沖存儲器10中的數(shù)據(jù)量、以及對應(yīng)于在正好開始景物過渡記錄之前畫面的分組P的SCR(n)(在步驟S6獲得)，可計算對應(yīng)于正好開始景物過渡記錄之后的畫面的分組P的SCR(n+1)。
在這種情況下，如圖11所示，如果再現(xiàn)緩沖存儲器10(輸入緩沖器)具有足夠的可用容量，則SCR(n+1)的值便可通過將預(yù)定常數(shù)△SCR加上SCR(n)而得到；另一方面，如果再現(xiàn)緩沖存儲器10沒有可用容量，則將出現(xiàn)足夠的可用容量時的時間信息記述為SCR(n+1)。
具體地講，如果再現(xiàn)緩沖存儲器10具有足夠的可用容量，則有[表達式5]SCR(n+1)＝SCR(n)+△SCR例如△SCR可如下求出△SCR＝分組長度/(復(fù)用率×50)×系統(tǒng)時鐘頻率例如，分組長度可以是2048個字節(jié)，復(fù)用率可以是25200，而系統(tǒng)時鐘頻率可以是27MHz。
最后，將詳細描述在上述景物過渡記錄中在步驟S22進行的對PTS和DTS的計算。
通常，可根據(jù)對應(yīng)于正好在開始景物過渡記錄之前的畫面的分組P的DTS(n)和PTS(n)(在步驟S8獲得)，來計算對應(yīng)于正好在開始景物過渡記錄之后的畫面的分組P的PTS(n+1)和DTS(n+1)。
亦即，具體地講，有[表達式7]DTS(n+1)＝DTS(n)+3003×MPTS(n+1)＝PTS(n)+3003其中M是在出現(xiàn)的一個I或P畫面和出現(xiàn)的另一個I或P畫面之間所包含的畫面數(shù)。
如上所述，根據(jù)本實施例的景物過渡記錄，獲得對應(yīng)于在開始景物過渡記錄之前的PS的舊編碼參數(shù)，并設(shè)置新編碼參數(shù)以與舊編碼參數(shù)連續(xù)，然后，在進行編碼的同時進行景物過渡記錄。因此，為了再現(xiàn)在景物過渡記錄前后的各PS，再現(xiàn)基于連續(xù)的編碼參數(shù)編碼的各PS，可再現(xiàn)它們同時又保證景物過渡記錄前后的連續(xù)性。
為了記錄在景物過渡記錄之后的PS以與景物過渡記錄之前的PS連續(xù)，在結(jié)束對景物過渡記錄之前的PS的記錄時，對應(yīng)的舊編碼參數(shù)從存儲器14a讀出并求出，并被用作新編碼參數(shù)，以開始對景物過渡記錄之后的PS進行編碼。另外，在終止對景物過渡記錄之后的PS的記錄時，在存儲器14a中存儲對應(yīng)的新編碼參數(shù)以替代舊編碼參數(shù)。因此，即使當景物過渡記錄之后的PS是為與景物過渡記錄之前的PS連續(xù)而要記錄的PS時，仍能夠可靠地保證編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新的PS。
為了記錄在景物過渡記錄之后的PS以更新景物過渡記錄之前的PS的一部分，讀取記錄在與其中要記錄新PS的區(qū)域頂部相鄰的區(qū)域內(nèi)的景物過渡記錄之前的PS，并根據(jù)所讀取的PS來計算舊編碼參數(shù)。另外，設(shè)置新編碼參數(shù)以與所計算出的舊編碼參數(shù)連續(xù)，并對景物過渡記錄之后的PS進行編碼。因此，即使當新的PS是為更新景物過渡記錄之前PS的一部分而要記錄的PS時，仍能夠可靠地保證編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新的PS。
以MPEG 2方式對景物過渡記錄前后的各PS進行編碼，并設(shè)置新編碼參數(shù)，以便至少使編碼參數(shù)VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS連續(xù)。因此，能夠可靠地保證在景物過渡記錄前后的各PS之間進行編碼的連續(xù)性，并且還可在保證在景物過渡記錄前后的各PS之間的連續(xù)性的同時再現(xiàn)各PS。
在本實施例中，已經(jīng)描述了MPEG 2方式中的各編碼參數(shù)，即VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于其它的編碼參數(shù)。
另外，在本實施例中，已經(jīng)主要描述了采用MPEG 2的編碼；另外，本發(fā)明也可應(yīng)用于采用其他MPEG方式進行編碼的景物過渡記錄。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，獲得舊編碼參數(shù)，并設(shè)置新編碼參數(shù)，以與舊編碼參數(shù)連續(xù)，然后在進行編碼的同時記錄新記錄信息。因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，再現(xiàn)基于連續(xù)的編碼參數(shù)編碼的舊記錄信息和新記錄信息；并且可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，同時在這兩者之間保證連續(xù)性。
因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，可以平滑地再現(xiàn)記錄信息，同時保證連續(xù)性。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，除了在第一方面中所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，當終止舊記錄信息的記錄時，從存儲裝置讀出并求出對應(yīng)的舊編碼參數(shù)，并將該參數(shù)作為新編碼參數(shù)來開始對新記錄信息進行編碼。此外，當終止新記錄信息的記錄時，在存儲裝置中記錄對應(yīng)的新編碼參數(shù)來替代舊編碼參數(shù)。因此，即使當新記錄信息是為與舊記錄信息連續(xù)而要記錄的記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，除了在第一方面中所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，讀取在與其中要記錄新記錄信息的區(qū)域頂部相鄰的區(qū)域中記錄的舊記錄信息，并根據(jù)所讀取的舊記錄信息來計算舊編碼參數(shù)。另外，設(shè)置新編碼參數(shù)來與所計算的舊編碼參數(shù)連續(xù)，并對新記錄信息進行編碼。因此，即使當新記錄信息是為更新舊記錄信息的一部分而要記錄的新記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，除了在第一至第三方面中的任意一方面所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，為了以MPEG方式對舊記錄信息和新記錄信息進行編碼，設(shè)置新編碼參數(shù)以便至少使編碼參數(shù)VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS連續(xù)。因此，能夠可靠地保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼的連續(xù)性，并且也可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，同時保證在舊記錄信息和新記錄信息之間的連續(xù)性。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，求出舊編碼參數(shù)，并設(shè)置新編碼參數(shù)以與舊編碼參數(shù)連續(xù)，然后記錄新記錄信息，同時進行編碼。因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，再現(xiàn)根據(jù)連續(xù)的編碼參數(shù)編碼的舊記錄信息和新記錄信息；可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，同時保證兩者之間的連續(xù)性。
因此，為了再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，可平滑地再現(xiàn)記錄信息，同時還保證連續(xù)性。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，除了在第五方面中所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，在終止記錄舊記錄信息時，從存儲裝置讀出和求出對應(yīng)的舊編碼參數(shù)，并用其來作為新編碼參數(shù)，以開始對新記錄信息進行編碼。另外，在終止記錄新記錄信息時，在存儲裝置中記錄對應(yīng)的新編碼參數(shù)，以替代舊編碼參數(shù)。因此，即使當新記錄信息是為與舊繼續(xù)信息連續(xù)而要記錄的新記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，除了在第五方面中所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，讀取在與其中要記錄新記錄信息的區(qū)域頂部相鄰的區(qū)域內(nèi)記錄的舊記錄信息，并根據(jù)所讀取的舊記錄信息來計算舊編碼參數(shù)。另外，設(shè)置新編碼參數(shù)以與所計算的舊編碼參數(shù)連續(xù)，并對新記錄信息進行編碼。因此，即使當新記錄信息是為替代舊記錄信息而要記錄的新記錄信息時，仍能夠可靠地保證各編碼參數(shù)的連續(xù)性，并可記錄新記錄信息。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，除了在第五至七方面中所指出的本發(fā)明的優(yōu)點之外，為了以MPEG方式對舊記錄信息和新記錄信息進行編碼，設(shè)置新編碼參數(shù)以便至少使編碼參數(shù)VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS連續(xù)。因此，能夠可靠地保證舊記錄信息和新記錄信息之間的編碼連續(xù)性，并且也可再現(xiàn)舊記錄信息和新記錄信息，同時保證舊記錄信息和新記錄信息兩者之間的連續(xù)性。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄方法，用于對要記錄在記錄介質(zhì)上的新記錄信息進行編碼和記錄，該記錄介質(zhì)上已經(jīng)編碼和記錄了舊記錄信息，所述信息記錄方法包括如下步驟獲得編碼參數(shù)中用來對舊記錄信息進行編碼的舊編碼參數(shù)；設(shè)置編碼參數(shù)中用來對新記錄信息進行編碼的新編碼參數(shù)，以與所獲得的舊編碼參數(shù)連續(xù)；和使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄在記錄介質(zhì)上。
2.如權(quán)利要求1所述的信息記錄方法，其中新記錄信息是要記錄在記錄介質(zhì)上以與舊記錄信息連續(xù)的新記錄信息，其中所述獲取步驟包括如下子步驟將舊記錄信息記錄終止時的舊編碼參數(shù)記錄在存儲裝置中；和當記錄新記錄信息時，讀取并獲得所存儲的舊記錄信息；其中所述設(shè)置步驟將所讀取的舊編碼參數(shù)設(shè)置為新編碼參數(shù)；和其中所述記錄步驟使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)開始對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄終止時的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中，以替代舊編碼參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的信息記錄方法，其中所述新記錄信息是要記錄在所述記錄介質(zhì)上以更新舊記錄信息一部分的新記錄信息；其中所述獲取步驟包括如下子步驟從記錄介質(zhì)中讀取舊記錄信息的記錄在與記錄有舊記錄信息部分的記錄介質(zhì)區(qū)域頂部相鄰的記錄介質(zhì)中的相鄰舊記錄信息；和根據(jù)所讀取的相鄰舊記錄信息，計算相鄰舊記錄信息記錄終止時的舊編碼參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的信息記錄方法，其中舊記錄信息的編碼和新記錄信息的編碼是根據(jù)MPEG(運動圖像專家組)進行的壓縮編碼；和其中編碼參數(shù)至少包括VBV(視頻緩沖校驗符)延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR(系統(tǒng)時鐘參考)、PTS(顯示時間戳)、和DTS(解碼時間戳)等編碼參數(shù)。
5.一種信息記錄系統(tǒng)，用于對要記錄在記錄介質(zhì)上的新記錄信息進行編碼和記錄，該記錄介質(zhì)上已經(jīng)編碼和記錄了舊記錄信息，所述信息記錄裝置包括獲取裝置，獲得編碼參數(shù)中用來對舊記錄信息進行編碼的舊編碼參數(shù)；設(shè)置裝置，設(shè)置編碼參數(shù)中用來對新記錄信息進行編碼的新編碼參數(shù)，以與所獲得的舊編碼參數(shù)連續(xù)；和記錄裝置，使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄在記錄介質(zhì)上。
6.如權(quán)利要求5所述的信息記錄系統(tǒng)，其中新記錄信息是要記錄在所述記錄介質(zhì)上以與舊記錄信息連續(xù)的新記錄信息，其中所述獲取裝置包括存儲裝置，用于存儲數(shù)據(jù)；存儲控制裝置，將舊記錄信息記錄終止時的舊編碼參數(shù)記錄在存儲裝置中；和讀取和獲取裝置，用于當記錄新記錄信息時，讀取并獲得所存儲的舊記錄信息；其中所述設(shè)置裝置將所讀取的舊編碼參數(shù)設(shè)置為新編碼參數(shù)；和其中所述記錄裝置使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)開始對新記錄信息進行編碼，并將新記錄信息記錄終止時的新編碼參數(shù)存儲在存儲裝置中，以替代舊編碼參數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的信息記錄系統(tǒng)，其中新記錄信息是要記錄在所述記錄介質(zhì)上以更新舊記錄信息一部分的新記錄信息；其中所述獲取裝置包括讀取裝置，從記錄介質(zhì)中讀取舊記錄信息的記錄在與記錄有舊記錄信息部分的記錄介質(zhì)區(qū)域頂部相鄰的記錄介質(zhì)中的相鄰舊記錄信息；和計算裝置，根據(jù)所讀取的相鄰舊記錄信息，計算相鄰舊記錄信息記錄終止時的舊編碼參數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的信息記錄系統(tǒng)，其中舊記錄信息的編碼和新記錄信息的編碼是根據(jù)MPEG(運動圖像專家組)進行的壓縮編碼；和其中編碼參數(shù)至少包括VBV延遲、畫面尺寸、臨時參考、畫面編碼類型、SCR、PTS、和DTS等編碼參數(shù)。
全文摘要
為了對要記錄在其中已經(jīng)編碼和記錄了舊信息的DVD－R/W1中的新的信息進行編碼和記錄,獲取用來對舊信息進行編碼的舊編碼參數(shù)(步驟S6、S8、S10、S11),設(shè)置用來對新的信息進行編碼的新編碼參數(shù),以與所獲得的舊編碼參數(shù)連續(xù)(步驟S14、S15、S21、S22、S23),使用所設(shè)置的新編碼參數(shù)對新的信息進行編碼,并記錄該新的信息。
文檔編號H04N5/85GK1249629SQ9911887
公開日2000年4月5日 申請日期1999年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月16日
發(fā)明者木村智博, 足立繁 申請人:日本先鋒公司