信息的传送和记录方法、 重放方法和重放装置及其记录介质 本发明涉及一种用于把压缩的视频和音频信号记录到例如一个光盘或类似物的一个介质上并且重放这些信号的装置。
视频和音频信号的压缩已在Jun、Yonemitsu(主编)于1993年12月21日由Trikeps所公开的“MPEG tehnique”文章中被详细描述。一个光盘的例子已在Kenji.Hayashi(编辑和作者)，Corona有限公司于1990年7月25日发表的“CD-from andio topersonal computer”文章中被详细描述。
一种视频和音频信号的压缩方法和它的扩展方法在前一篇的文章中已被描述。一种CD(compact disc)的信号记录格式在后面一篇的文章中已被描述。然而，当压缩的视频和音频信号被记录在一个介质上并且从该介质上被重放时的一种容易实现检索方法的方法并没有被描述。
在重放例如一个CD或类似物地介质情况下，在该介质中压缩的视频和音频信号以如在上述“MPEG technique”中所述的一种数据流格式被记录，利用重放该数据流和判断的一个数据单元和一个数据包的头部信息能够判断一个图像或一组图像的一个边界。然而，在把一个信号记录到介质上的情况下，为了改进抗误差性，仅限于介质的一种隔行扫描过程和一种误差校正编码过程和一个通过附加一个同步信号和子信息的帧形成被通常地进行。当通过重放数据流和判断数据单元和数据包的头信息来判断图像组的图像或边界时，从介质上重放数据的一个拾感头或类似物的一个位置已被偏离。因此，在基于一个图像或图像组单元来进行检索、编辑或类似操作的情况下，需要复杂的控制在介质上来寻找该图像的位置或图像组的边界部分，因此它具有占用长时间来检索位置的问题。
本发明的一个目的是提供信息的传送和记录方法、一种重放方法和一种重放装置，它们适用于根据一个图像或图像组单元来检索和编辑。
上述的目的通过一种方法被实现，该方法包括：当一个数据单元的时序数据被分隔成仅限于一个介质的数据结构的一个最小单元，并通过该介质被传送或写入时，指示一个图像或一个图像组的一个边界是否存在于仅限于该介质的数据结构的最小单元中的信息被写入在一个帧信号的子信息部分中，当限于该介质的一个帧形成过程被执行时该帧信号被传送或被记录。
在根据一个图像或一个图像组单元进行一个检索、编辑、或类似操作的情况下，通过读出信息，该信息从介质上被重放并且被写入到限于该介质的帧信号中的子信息中，指示图像或图像组的边界是否存在于限于该介质的数据结构的最小单元中，并且通过判断，一个在介质上用于重放图像或图像组的边界部分的重放位置能够精确地和容易地被检测。因此，用于寻找图像或图像组的边界部分的复杂控制是不需要的，结果是能够以高速的检索图像或图像组的边界部分。
图1是表示一种根据本发明的信息传送或记录方法的实施例的方框图；
图2是表示另一种根据本发明的信息的记录方法的方框图和解释图；
图3是表示一种根据本发明的信息的重放方法的解释图；
图4是表示另一种根据本发明的信息重放方法的实施例的解释图；
图5是表示一种根据本发明的信息重放装置的实施例的方框图和解释图。
现在将结合附图来描述本发明的一种实施例。
图1示出了本发明的一种实施例和示出了一种信息的传送或记录方法。标号1代表一个压缩数据单元形成过程；标号2代表一个限于一种介质的信息处理；标号3代表一种传送或记录信息的介质；标号4代表压缩的视频数据；标号5代表压缩的音频数据；标号6代表独立的数据，例如为由使用者限定的数据或类似的数据；标号7、8和9代表数据包形成过程；标号10代表一个数据单元形成过程；标号11代表一个把一个数据单元按时间顺序的数据分成数据结构的过程，该数据结构仅限于该介质；标号12代表主信息处理，例如附加的纠错码，隔行扫描和限于该介质的类似的信息处理；标号13代表一个信息抽取过程，当该单元按时间顺序的数据被分隔成限于该介质的数据结构时，该信息表示在一个数据结构的组成单元中包括一组图像的一个边界；标号14代表一个帧形成过程，用于形成一个限于该介质的帧信号；标号15代表一个把子信息加到该帧信号上的过程；和标号16表示一个把该帧信号的每帧上加一个同步信号的过程。
现在将结合图1说明一种根据本发明的传送信息或形成一个记录信号的方法。
在压缩数据的单元形成过程1中，代表数据包的一个头部的包头分别地放加到压缩视频信号，压缩的音频信号和独立的信号的每个上，由此形成数据包。每个包按时间来分隔，一个或多个数据包被收集，并且代表该数据单元的头部的单元头和代表一个参考时间的信息进一步被相加，由此构成一个数据单元。在限于该介质的信号处理2中该数据单元的时间顺序数据首先被分隔成限于该介质的数据结构。
当分隔时，一个信息的抽取过程被执行，该信息表示在该数据结构的组成单元中包括图像组的边界。该数据单元按时间顺序分隔的数据经受信号处理，例如附加的纠错码，隔行扫描和类似的信息处理，以便根据一个限于该介质的信号处理安排形式来增加一个抗误差性。为了传送或记录被处理数据的信号，根据一个帧形式，限于该介质的一种帧形成过程被执行。在帧形成过程中，子信息和表示该帧的头部的一个同步信号被加到经过限于该介质的信号处理的数据上，由此形成一个帧信号。
根据本发明，表示在限于该介质的数据结构的组成单元中包括图像组的边界的信息在帧形成过程中同时被插入到帧信号的子信息中。如果有一个信道码调制规则，该规则适合于用于帧信号的记录或传送数据并且在该介质中已被选定，以及该规则限于该介质，那么进一步根据该调制规则的信道码调制对于数据被执行。如果没有信道码调制规则，那么实际上由介质来传送或记录数据。
根据本发明，表示压缩的视频数据的某一单元的数据(例如，一组图像)头是否被包括在限于介质的数据结构的最小单元中的信息能够利用传送或记录子信息的一个区域被传送或记录，在限于介质的帧信号中，该区域不同于传送或记录主信息的一个区域。
现在结合图2将描述本发明的另一个实施例。该实施例涉及本发明应用于一个CD、一个CD-ROM或一个见有一个数据结构和一个帧格式的系统的情况，该数据结构和帧格式与CD-ROM的数据结构和帧格式是等效的。
在图2中，标号20代表一个数据单元的时间顺序数据。在B和C之间的一个边界部分表示一组图像的一个边界。C部分的头代表该图像组的数据头。标号21代表仅限于介质的一种数据结构；A代表包括一个同步信号或类似信号的头部分；B和C代表该单元的时间顺序数据被分隔和被分配的数据，并且它与该单元的时间顺序数据的B和C部分是等效的，和D代表包括一个空余部分的其它数据。A、B、C和D部分表示限于介质的数据结构的最小单元并且被称为一个数据块。根据本发明，一个数据块的信息组数被设置2352个信息组。
标号22代表一个限于介质的帧信号；SY代表一个帧同步信号；SUB代表一个作为子信息的子码；和标号23代表一个在帧信号中主信息部分。在该实施例中，主信息部分23具有总共32个信息组，其中包括24个数据信号组和8个ECC(纠错码)信息组。假设由一个帧同步信号、作为子信息的子码、和主信息来构成一个帧。标号24代表子码的数据结构。子码是由8种码、例如P、Q、R、S、T、U、V和W所组成的，每个码具有98位的码长。通过从每个码收取一个位所得到的8位的数据被插入到在帧信号的SUB部分中。
现在将说明本实施例的一种记录方法。数据单元的时间顺序数据被分隔成与数据块的数据部分的信息组数相对应的每个信息组数，该数据块作为仅限于介质的的数据结构的最小单元，由此，这些数据被分配到每个数据块的数据部分。根据数据分配，在图像组B和C之间的边界存在于数据块中被检测。一个代表边界存在的码例如被写入到在子码中的Q码中。在同时，形成数据块的数据经受信号处理，例如附加纠错码、隔行扫描、和限于介质的类似的信号处理。当处理的信号数据是被形成的帧时，这个数据被分配给帧信号的主信息部分。
同时，通过上述方法子码被分配给SUB部分。如上所述，代表图像组的边界的信息能够被写入到帧信号的子码部分中。如上所述构成的帧信号经过例如一个8-14调制(EFM)以致于8个位被分配给14个位，并在这之后，信号被记录到一个介质上，例如为一个CD或类似物。根据本发明，表示压缩视频信号的图像组的头是否被包括在数据块中的信息能够被记录在一个CD(compact disc)、一个CD-ROM，或一个具有数据结构和一个帧格式的系统上，该数据块作为限于介质的数据结构的一个最小单元，而该系统所具有的数据结构和帧格式是类似于利用一个区域来记录限于介质的帧信号中的子信息的CD-ROM的数据结构和帧格式。
对于代表边界存在的信息在子码Q中被描述的情况在实施例已进行了说明。然而，即使这种信息在码P、Q、R、S、T、U、V和W的任一个中被描述而不限于Q码，能够获得类似的效果。例如，一个数据开始特征位被描写在目前CD中的P码中的情况。代表边界存在的信息能够被描述在这样一种特征位的区域或在这种特征位的一部分中。通过描写压缩视频数据的图像组的头部的序列号或地址来代替指示边界的信息、一个更精确检索根据重放能够被执行。通过不仅描述代表边界的信息和压缩视频信号的图像组的头部的序列号或地址而且同时加上的描写一个CRC码来检测那些数据的重放误差，在检索时被重放的那些信息的精确度能够被改进。在代表边界的信息或压缩视频数据的图像组的头部的序列号或地址被记录在码中的情况下，通过描写它们来代替在目前CD中已被写入的代表重放时间的分、秒和帧的PMIN，PSEC和PFRAME的部分，在这种状态中由Q码的CRC码能够检测重放误差。虽然在目前CD中图像信息已被描写到码R、S、T、U、V和W中，但是通过类似于上述P码的一种方法信息也能够被描写在这样的部分中。现在结合图3将描述本发明的另一个实施例。图3示出了根据本发明的一种重放方法。由31和33所示的数据读出间隔是一个重放装置在一个介质上重放数据期间的间隔。一个表示数据读出位置32的高速移动的部分是在重放装置为了高速检索而在介质上移动数据的重放位置期间的间隔。在数据读出位置以高速移动到高速检索之后，重放装置在介质上检索一个目标位置，同时重复该操作来读出数据。
根据本发明，在这样一种数据读出间隔中，已经写入到限于介质的帧信号中的子信息中的和指示压缩视频信号的某一单元的数据(例如，一个图像组)头是否被包括在限于介质的数据结构的最小单元中信息被判断，并且根据这个信息，压缩视频数据的某一单元的数据的边界能够在介质上以高速被检索。根据该实施例，具有这样的一个效果以致于压缩视频数据的某一单元的数据边界能够在介质上以高速被检索。
现在结合图4将描述本发明的另一实施例。图4示出了一种根据本发明的重放方法。在实施例涉及本发明的重放方法应用于一个CD(compact dis)、一个CD-ROM，或一个具有数据结构和帧格式的系统的情况，该数据结构和帧格式类似于CD-ROM的数据结构和帧格式。在图4中，与图2和3中相同的组成部分用相同的标号表示。
用类似于在图3中所示实施例的方法，重放装置在介质上检索一个目标位置，同时重复该操作，以致于在数据读出位置移动之后，通过以高速的把一个拾感头移动到高速检索并且在盘上读出数据。从盘上被重放的用于数据读出间隔的一个帧信号与在图2中所示帧信号是相同的信号。
关于子码，每个子码包括被写入到用于98个帧的每个帧中的8个位的子码被收集，由此产生八个子码P、Q、R，S、T、U、V，和W，在子码中的一个码包括98个位。在这些子码的任一个子码中已被描写并且指示压缩视频信号的图像组的头是否被包括在作为限于介质的数据结构的一个最小单元的数据块中的信息被重放并且图像组的一个边界被判断，以致于能够以高速来检索图像组的边界。根据本实施例，具有在介质上以高速检索压缩视频数据的某一单元的数据边界的效果。
现在结合图5将描述本发明的另一种实施例。图5示出了一种根据本发明的重放装置。该实施例涉及本发明的重放装置适用于一个CD(Compact disc)、一个CD-ROM，或一个具有一个数据结构和一个帧格式的系统的情况，该数据和帧格式类似于CD-ROM的数据结构和帧格式。在图5中，标号51代表一个光盘； 52代表一个限于介质的信号处理部分，53是一个子码判断部分；54是一个拾感头控制部分；55是一个拾感头； 56是一个存储器；57是一个写地址产生部分；58是一个读地址产生部分；59是一个地址比较器；60是一个数据单元的时序数据的输出时间调整部分；61是一个基准时钟；和62是仅限于介质的一个时钟。
首先描述在高速检索时的操作。根据高速检索，在数据读出间隔中以盘51中重放的一个帧信号被输入到仅限于介质的信号处理部分52中，由此根据在该帧信号中的一个同步信号分离出一个子码和主信息。子码被输入到子码判断部分53中，由此判判子码是否指示一个图像组的一个边界。当它不是该图像组的边界时，拾感头通过拾感头控制部分以高速的被移动，并且重复子码的判断。在它是图像组的边界的情况下，重放被进行。如上所述，能够以一个图像组单元为基础进行检索。
现在将描述在检索完成之后的有关重放的操作。被重放的帧信号被输入到仅限于介质的信号处理部分52中，并且根据在该帧信号中的同步信号分离出子码和主信息。在这之后，主信息经受处理。例如，误差校正，去隔行扫描，和类似的处理，由此产生作为仅限于介质的一个数据结构的数据块结构的数据。根据写地址该数据块结构的数据仅一次地被存储入到存储器56中，其中写地址是根据仅限于介质的时钟和一个基准时钟被产生的。根据一个读地址在存储器中存储的数据被读出并且被输入到数据单元的时序数据的输出时间调整部分60中，其中读地址是根据基准时钟被产生的。
存储器的写地址和读地址总是由比较器59被比较。当写地址值偏离读地址值一个预定值或一个以上预定值时，拾感头55通过拾感头控制部分54来控制，由此暂时地停止重放。从光盘读出数据的速度总是被设置为等于或大于数据单元的时序数据的最大数据传送速度，和执行上述的重放控制，以致于在重放装置和数据单元的时序数据的解码装置之间的剩余数据或不足的数据能够被吸收，该重放装置的一个输出与解码装置相连接。
通过数据单元的时序数据的输出时间调整部分基于时基来校正从存储10读出的数据。标号63示出了一个根据数据单元的时序数据的时基的校正。在数据单元的时序数据的输出时间调整部分中，根据时基校正相邻数据单元的头之间的时间间隔，以便于根据已描述的从存储器读出的数据的每个数据单元的基准时间；使该时间间隔几乎等于在基准时间之间的差值。由于每个数据单元的数据量是不同的，所以在数据单元的时序数据中的数据以最大的数据传送率被输出。在一组小数据量的数据单元的情况下，在一个数据单元的尾部与下一个数据单元的头部之间的部分中填充有无效数据，或输出该数据以便于得知这部分是无效数据。例如，利用一种方法能够实现这样的过程，这样以致于表示有效或无效的数据的并与该数据同步的一个信号与该数据一起被产生，一个识别信号被加到无效数据部分上，或类似其它的部分。根据上述的实施例，能够以高速检索图像组的边界和能够完成一个正常重放的重放装置能够被构成。
相对于当一个视频信号被压缩时的情况，例如，编码数据被记录在一个光盘上同时改变每个图像组的一个数据压缩率并且编码数据通过本方法被重放，现结合图5将解释这种情况。
利用作为一个单元的几个视频帧来构成一个GOP(图像的组)作为一个图像组。根据一个GOP单元来改变一个压缩率，由此使视频信号被压缩。该压缩的视频信号接着被成分几个数据单元。一个基准时间信号被加到该数据单元的头部并且被记录。在光介质上以恒定的记录密度进行记录而不考虑不同压缩率的GOP的数据单元。
在重放时，数据单元的时序数据的一个输出时间被调整以致于在数据单元的头之间的一个时间间隔等于加到数据单元的头上的基准时间信号之间的一个时间差。
通过执行如上面所述的重放，编码的数据也能够被准确地重放，该数据被编码结果是以据一个GOP单元为基础，数据的压缩率被改变。
虽然在实施例涉及了一个GOP被设置成一个数据单元的情况的一个例子，但是在一个GOP的记录数据分成几个数据单元的情况，该数据用一种类似的方法也能够被重放。
根据本发明，指示压缩的视频数据的某一单元的数据头是否被包括在仅限于介质的数据结构的一个最小单元中的信息通过利用一个传送或记录子信息的区域能够被传送或被记录，该区域不用于一个传送或记录在仅限于介质的帧信号中的主信息的区域。根据本发明，压缩视频数据的某一单元的数据的边界在介质上能够以高速的被检索。由外，能够以高速检索图像组的边界和进行正常重放的重放装置能够被构成。