專利名稱：視頻盤記錄器/播放器的制作方法
技術領域：
本發明涉及視頻記錄器/播放器，尤其涉及使用光盤作為記錄媒體的視頻記錄器/播放器。光盤的記錄密度正在顯著地增加。結果，直徑12cm的DVD-ROM(小型只讀光盤)單面具有4.7GB的存儲容量。在DVD-R(小型可記錄光盤)中，其能將數據一次記錄在每個軌道上，單面具有3.9GB的存儲容量。而且，能將數據多次記錄在每個軌道上的DVD-RAM(小型可寫入光盤)單面具有2.6GB的存儲容量。還開發了圖像壓縮技術，其降低了視頻數據大小，并具有少的數據損失。尤其是，由移動圖像專家系統實現的MPEG2圖像編碼算法使視頻在4-5Mbps的低速率下以足夠的圖像質量播放。結果，使用能夠記錄2小時或大于2小時視頻圖像的4.7GB存儲容量的DVD-ROM盤的DVD視頻播放器走向市場。
關于能被再現的視頻數據和目錄格式按DVD標準進行格式化。
因此，用基于DVD標準的視頻播放器，不能播放不是按該標準格式化之格式記錄的視頻數據，也不能用標準DVD播放機解碼由其它方法編碼的視頻數據。
本發明第一個目的是提供文件系統，其具有除去視頻標準之外的目錄，同時保持了視頻標準。
本發明第二個目的是提供視頻盤記錄器/播放器，其能夠通過視頻標準播放與標準編碼方法不同的編碼方法的視頻數據。
為解決上述問題，文件中記錄了參考信息，該文件是由記錄在光盤上的諸如DVD的視頻標準下的目錄管理的。通過這種方法，能夠與視頻標準一致來訪問由不是視頻標準的目錄控制的文件。
在光盤上記錄由諸如DVD視頻標準編碼和不同方法編碼的視頻數據。
圖1是優選實施例的視頻記錄器/播放器的方框圖。
圖2表示實施例的目錄結構。
圖3是解釋DVD標準編碼方法的視頻數據記錄區的示意圖。
圖4是用于解釋DVD標準之外的高分辨率圖像數據記錄區的示意圖。
圖5是表示圖像數據記錄順序的流程圖。
圖6是表示圖像數據再現順序的流程圖。
圖7是表示通過簡略(thumbnail image)圖像用于選擇地再現視頻數據之順序的流程圖。
圖1是優選實施例視頻記錄器/播放器裝置的方框圖。例如，視頻記錄器/播放器100是使用光盤的視頻攝像記錄器。馬達101使裝在盤軸上(未示出)的光盤102旋轉。
光盤102是按DVD標準的12cm或8cm直徑的WO(一次寫入)或WM(多次寫入)的盤媒體。
系統控制器104從諸如鍵盤或按鈕的操作板103接收記錄開始指令。然后，系統控制器104將經過輸入接口單元105由外部輸入裝置106輸入的輸入數據存儲到緩存存儲器107。數據編碼器108編碼存儲在緩存存儲器107中的緩存數據，數字信號處理器109調制編碼的信號。高頻放大器(RF-放大器)110放大調制的信號，然后激光拾取器111將放大的信號記錄在光盤102上。
在再現操作中，激光拾取器111從光盤上讀出反射的信號，RF-放大器110放大讀出的信號。數字信號處理器109解調放大的信號。然后，數字解碼器112將解調的信號解碼成數字信號。經基于由系統控制器104控制的輸出接口單元114，數字信號被輸出到顯示單元113或者外部輸出裝置115。
伺服信號處理器116產生基于來自RF-放大器110信號的伺服信號，驅動機構控制器117控制馬達101的旋轉。驅動機構控制器117監視伺服信號并控制數字信號處理器109記錄或再現光盤102中的信號。顯示單元113，例如為小型CCD(液晶顯示器)，顯示被記錄或被再現的視頻信號。顯示單元113可以顯示來自外部輸入裝置106的數據。外部輸入裝置106是諸如為TV調諧器、數字攝像機和外部攝像機的視頻輸入裝置。使用光盤的視頻盤攝像記錄器(攝像機)能被看作為將視頻記錄器/播放器100和作為外部輸出裝置115的攝像機置在單殼體內。此外，你可以使用較小的DVD盤，例如為8cm或小于8cm直徑的盤，以減小攝像記錄器的尺寸。
與視頻記錄器/播放器100的外面相連接的大尺寸CRT(陰極射線管)，電視，視頻打印機或其它圖像輸出裝置可以用作為外部輸出裝置115。
管理存儲在光盤102中的數據的目錄結構示于圖2中。目錄包含關于存儲在光盤102中的文件的輔助信息。為了存取文件，你需要指定目錄名和文件名。目錄還包含存儲在光盤102中文件的管理信息(名稱，管理方法，存儲數據的保護級以及存儲地址等)。在光盤102中，有根目錄201(通常為一個)，作為子目錄，有按DVD標準的目錄202和不按DVD的目錄203。圖中僅分別示出一個目錄202和203，可以有多種。目錄202包含關于視頻數據文件204和205的輔助和存儲信息。目錄204或205可以包含單個視頻數據文件或者多個視頻數據文件。
不按DVD標準的目錄203管理高分辨率視頻數據文件206和207的存儲信息。目錄206或207可以包含單個視頻數據文件或者多個視頻數據文件。
盡管在商業DVD-ROM音像盤中不存在目錄203，但通過個人計算機等在圖2所示的結構中可以構造目錄203。
圖3示出按照DVD標準的記錄區。
DVD標準下的視頻數據以壓縮方式存儲在視頻數據記錄區301。如果存在，聲頻數據則記錄在聲頻數據記錄區302。視頻數據和聲頻數據的記錄區通常由幾個扇區構成。這兩種數據以交織方式記錄，以便同步播放聲頻數據和視頻數據。在每個數據記錄區(304，301，302)的前面提供視頻數據管理信息記錄區303。你可以改變視頻數據管理信息記錄區303的位置。例如，可以在區301之后的區中定義區303，或者按多個分布式地址分配方式用視頻數據來記錄視頻數據管理信息，或者在區301中用視頻數據來記錄視頻數據管理信息。
視頻數據管理信息記錄區303包含表1所示的下述信息。
表1
ID(識別)碼表明存儲扇區是否是視頻數據或者聲頻數據。在該實施例中，ID碼表明除了DVD標準之外的圖像數據或者視頻數據。比特率是數據傳遞速度，其對解碼壓縮的視頻數據是必需的。攝像信息包含光圈(iris)和快門速度(shutter speed)數據，其用于攝像控制。分辨率表明象素度。在DVD標準中，分辨率是720×480象素。記錄時間表明按秒計的記錄視頻長度。GPS數據表明獲得和記錄在視頻記錄器/播放器的視頻數據的位置。參考地址表明存儲在光盤102中的與標準DVD視頻相聯系的對應或附加的高分辨率視頻的地址(位置)信息。萬一沒有參考地址，則表示僅是DVD標準視頻數據記錄在光盤102上。
簡略圖像，其用于視頻之內期望圖像的檢索，被存儲在簡略圖像記錄區304中。然而，如果不存在簡略圖像，你可以刪除區304。簡略圖像向用戶展示以縮小像記錄在光盤中的視頻數據的內容。簡略圖像是通過轉換來自輸入視頻數據的分辨率并將它們輸出到顯示單元113的多重性的屏上產生的。并沒有比初始視頻數據更足夠的分辨率。盡管僅有一個簡略圖像可以在視頻數據記錄區301之前或之后嵌入，你可以嵌入多個簡略圖像。盡管視頻數據管理信息記錄區303和簡略圖像記錄區304物理上位于按DVD標準的視頻數據文件中，但有可能將它們記錄在視頻數據文件之外，并按DVD標準的視頻數據文件中的邏輯記錄數據來控制。
圖4顯示高分辨率視頻數據記錄區。
高分辨率視頻數據存儲在高分辨率視頻數據記錄區401中。在本實施例中，高分辨率視頻的簡略圖像存儲在簡略圖像記錄區402中，其位于高分辨率視頻數據記錄區401之前。然而，如果不存在，則可以省略簡略圖像記錄區402。
簡略圖像是通過轉換來自輸入視頻數據的分辨率并將它們輸出到顯示單元103的屏上產生的。其沒有比初始視頻數據更足夠的分辨率。盡管僅有一個簡略圖像可嵌入在視頻數據記錄區401之前或之后，但你可以記錄多個簡略數據(thumbnail dato)。
然后用圖5解釋被記錄到光盤的視頻數據的流程圖。開始于步驟500，來自外部輸入裝置106例如攝像記錄器(攝像機)的輸入視頻數據在目錄中按高分辨率數據記錄而不是按DVD標準光盤記錄成高分辨率圖象(步驟501)。
至于用攝像記錄器記錄的高分辨率圖像的分辨率，其高于DVD標準的視頻數據分辨率(MPEG2 720×480)。例如，可以使用采用壓縮JPEG(聯合照相專家組)方法的高分辨率圖像(1024×768像素)。在這個時候，簡略圖像從高分辨率視頻數據中產生并存儲在光盤102中。諸如時間標記的圖像數據管理信息，攝像信息及分辨率產生并存儲在光盤102上。這些信息加到標準視頻數據(步驟502)。此外，表示高分辨率圖像文件地址的參考地址加到視頻數據管理信息303。
由步驟502產生的圖像數據管理信息被記錄在視頻管理信息記錄區303，其在光盤102上被加到DVD標準的視頻數據記錄區(步驟503)。此時，對應視頻數據的簡略圖像從輸入視頻數據中產生并存儲到光盤102上。然后通過轉換來自高分辨率視頻數據的分辨率產生DVD標準下的視頻數據(步驟504)。之后DVD標準下的視頻數據存儲在步驟503存儲的視頻管理信息記錄區303之后的區中(步驟504)，并停止(步驟506)。然而圖5中并沒有示出，標準視頻數據的參考地址信息被加在高分辨率視頻數據記錄區的步驟可以加到圖5。結果視頻數據可以相互參照。
下面通過使用圖6說明播放記錄在光盤102上的視頻數據的方法流程圖。
將視頻記錄器/播放器100設置為播放模式，光盤102與它們設在一起(步驟600)。然后，用激光拾取器111讀圖像數據并解碼(步驟601)。然后通過按DVD標準的標準模式(步驟602)將在步驟601讀出的圖像數據顯示在顯示單元113或外部輸出裝置115上。如果正觀看輸出視頻圖像的用戶擊“ENTER”鍵，則過程進行到步驟604(步驟603)。如果此時未擊鍵，則進行到步驟608。輸入“ENTER”鍵意味著用戶選擇或期望高分辨率的視頻數據。擊“ENTER”鍵不是基本的，你可以選擇任何方法以輸入表示的信號，例如擊其它鍵或擊某些鈕。
如果在視頻數據記錄區301前方的區中有視頻數據管理信息303，就檢查它。如果有，則就做判斷，判斷參考地址信息是否包含在視頻數據管理信息303中(步驟604)。如果存在參考地址，就前進到步驟605，否則返回步驟603。
然后判斷參考地址指向的高分辨率視頻數據是否存在于區401中。如果存在，則前進到步驟606，否則返回步驟603。從光盤102讀出高分辨率視頻數據(步驟606)并顯示在顯示單元113或外部輸出裝置上，而不是標準質量視頻。(步驟607)在于預定的時間間隔內顯示高分辨率視頻數據之后，然后處理到步驟603(步驟607)。萬一在步驟603沒有輸入“ENTER”鍵，則檢查用戶是否擊了“END”鍵(步驟608)當在步驟608輸入了“END”鍵，則結束視頻的播放操作(步驟609)。
萬一在步驟608沒有輸入“END”鍵，則檢查用戶是否擊了“ENXT”鍵(步驟608)。當在步驟610擊了“NEXT”鍵。則檢查是否存在下一個要播放在視頻數據(步驟611)。如果存在，從光盤中讀出隨后的視頻數據(步驟612)并以DVD標準模式顯示(步驟602)。
若存在隨后的圖象數據，但如果沒有步驟602，根據該步驟602讀出該隨后的圖象數據(步驟612)，則在步驟609結束。
下面通過使用圖7解釋用于使用簡略圖像來檢索視頻數據期望部分的顯示方法。
在步驟701中，從光盤102讀出在圖5流程圖中記錄的簡略圖像(步驟701)。讀出的簡略圖像顯示在顯示單元113的期望位置上(步驟702)。檢查在顯示屏上是否完成了預定數目簡略圖像的顯示處理(步驟704)。該預定數目可以是1或大于1。對于假設完成了簡略圖像的顯示處理的情況，處理到步驟704；否則處理到步驟705(步驟703)。
按簡略圖像的分辨率和顯示屏的分辨率之間的關系確定屏上顯示的簡略圖像的數目。例如，如果簡略圖像的分辨率為顯示屏分辨率的1/16，則顯示的最大數目可設定為16。
判斷是否存在隨后的簡略圖像。如果有簡略圖像，則讀出它們并將其顯示在顯示單元113或外部輸出裝置115上(步驟706，702)。
在完成了預定數目簡略圖像的顯示之后，則激活來自使用操作板103之用戶的輸入等待。
檢查用戶是否選擇了要顯示的簡略圖像。如果用戶選擇了，則處理到步驟707，否則處理到步驟713(步驟704)。
檢查視頻數據中對應于在步驟704所選擇簡略圖像的視頻管理信息記錄區303的存在和檢查視頻數據記錄區301中參考地址信息的存在。如果它們存在，則處理到步驟708，否則到步驟711(步驟707)。
然后，檢查在光盤102上由參考地址指向的地址中高分辨率視頻數據記錄區401是否存在高分辨率視頻數據。如果存在，則處理到步驟709，否則到步驟711。從光盤102讀出高分辨率圖像數據并顯示在顯示單元113或外部輸出裝置115上(步驟709、710)。在顯示了高分辨率視頻之后，返回步驟704。
假設在步驟711沒有高分辨率視頻數據時，則代替高分辨率視頻數據，從視頻數據記錄區301讀出對應于由步驟704選擇的簡略圖像的標準視頻數據(步驟711)。之后在顯示單元113或外部輸出裝置115上顯示標準視頻數據(步驟712)。在對應于簡略圖像的所選部分被播放或者由用戶通過操作板指示之后，返回到步驟704。
在步驟704，沒有選擇作為高分辨率圖像的要被顯示的簡略圖像，則處理到步驟703并等待由用戶輸入的下一個鍵(步驟704)。
當在步驟713輸入了“END”鍵時，圖7的處理結束。(步驟704)。
假設在步驟713沒有輸入“END”鍵，則檢查是否輸入了“NEXT”鍵(步驟715)。當輸入了“NEXT”鍵時則處理到步驟716，然后檢查是否有隨后的簡略圖像(步驟716)，否則處理到步驟704。如果有，則讀出下一個簡略圖像并返回步驟702(步驟717)。否則返回步驟714(步驟716)。
通過使用簡略圖像選擇存儲在光盤中的期望視頻數據，并基于圖7所示流程播放之。
你可以改進圖7所示的方法。在步驟701，你可以使用高分辨率簡略圖像代替DVD標準簡略圖像。在這種情況下，你可以僅使用高分辨率視頻數據并從圖7所示流程圖中刪除步驟707，708，711，715。
在本實施例中，除DVD標準視頻數據外，高分辨率視頻數據是作為參考或附加數據解釋的，你可以使用用作為參考或附加數據的文本信息文件、聲頻信息文件，計算機的程序數據。
在本實施例中，通過參考地址涉及的視頻數據是由目錄而不是DVD標準管理的，你可以在按DVD標準的該目錄下創建另外的目錄并控制它。
這里，通過使用表2解釋被存儲在視頻數據管理信息記錄區303中的管理信息之另一實例。
表2
ID碼、比特率，攝像信息，分辨率，記錄時間，GPS數據和參考地址的內容與表1所述內容相同。存取歷史表示播放存儲在視頻數據記錄區301中的視頻數據的數目或者在最后播放視頻數據時的日期(和/或時間)。在所述視頻數據播放之后，你可以在“記錄時間”區中記錄數據和時間。如果填滿了“存取歷史”區，盡管表2未示出，你可以在視頻數據管理信息記錄區303中加入表示存取記錄繼續的“繼續碼(或標志)”和加入記錄在光盤102上的附加存取記錄的地址。
“制造商碼”表示諸如將視頻數據記錄到光盤102之視頻數據記錄區301的視頻攝像機的記錄裝置的制造商。
大小信息表示在表2“大小信息”之后記錄的記錄區的大小，即參考地址和文本的大小。換言之，大小信息表示表2中64+(可變長度)的總字節。隨著固定參考地址的長度，你可以計算“文本”的大小并實現參考地址和文本的結束。
在記錄裝置通過各制造商制造的記錄裝置記錄了視頻數據時或之后，能將文本記錄在視頻數據記錄區301。
可以認為最大的文本尺寸是這樣的文本，其不是表2的視頻管理信息記錄區303中的文本。
如果填滿了“文本”區，盡管表2未示出，你可以在視頻數據管理信息記錄區303中加入表示文本繼續的“繼續碼(或標志)”和加入記錄在光盤102上的附加文本的地址。其解釋為除視頻數據外文本被記錄在視頻數據記錄區301中，你可以記錄二進制數據或任何其它數據代替(或除了)文本數據。
由于表2所示的字節數是例子，若需要你可以改變它們。另外，你可以改變諸如表2的制造商碼或文本等內容。
這里，通過使用表3解釋被存儲在視頻數據管理信息記錄區303中的管理信息之另一實例。
表3
ID碼，比特率，攝像信息，分辨率，記錄時間，GPS數據和參考地址的內容與表1所解釋的內容相同。存取歷史，制造商碼和文本的內容與表2所解釋的內容相同。
在視頻數據管理記錄區303中包括多個的參考地址，即參考地址1，參考地址2，…，參考地址N(N是自然數)，每個都與表1所解釋的參考地址相同。
這些參考地址表示與在DVD標準下存儲的視頻數據相關的幾個參考信息的存在，并且表明在光盤102上這種參考信息的物理或邏輯地址。
大小信息表示在表3中“大小信息”之后記錄的記錄區的大小，即參考地址數目，參考地址1，…，參考地址N和文本的總大小。換言之，大小信息表示表3中2+64×N+(可變長度)的總字節。
參考地址數目表示記錄在視頻數據管理記錄區303上的地址數目，即表3中的N值。隨著參考地址長度的固定，你能計算“文本”的大小并實現參考地址N和文本的模板。
由于表3所示的字節數是例子，若需要你可以改變它們。另外，你可以改變諸如表3的制造商碼或文本等內容。
下面，通過使用表4來解釋被存儲在視頻數據管理信息記錄區303中的管理信息之另一實例。
表4
ID碼，比特率，攝像信息，分辨率，記錄時間，GPS數據和參考地址的內容與表1中解釋的內容相同。存取歷史，制造商碼和文本與表2中解釋的內容相同。
多個參考地址，例如參考地址1，參考地址2，…，參考地址N(N是一自然數)，每一個都與表1和2中解釋的參考地址相同。
那些信息，例如制造商碼M(M＝1，…，N)，文本M(M＝1，··N)，在視頻數據記錄在光盤102上時或者在視頻數據參考信息加于其后時，產生并記錄在視頻數據管理信息記錄區中。
當然，可以有與每個視頻數據相關的幾個參考信息，并且可以有表示存儲地址之位置的幾個參考地址。
當與視頻數據相關的幾個參考信息由制造商的視頻數據記錄設備加入幾次時，制造商碼M(M＝1，..N)，參考M(M＝1，..N)和文本M(M＝1，…N)增加且被記錄在視頻管理信息記錄區303中。
如果填滿了“制造商碼”，盡管表4未示出，你可以在視頻數據管理信息記錄區303中加入表示制造商碼繼續的“繼續碼(或標志)”和加入記錄在光盤102上附加制造商碼的地址。
大小信息表示在表3中“大小信息”之后記錄的記錄區大小，即制造商碼 l文本1，…，制造商碼N，文本N的大小。換言之。大小信息表示表4中64“n+可變長度之和”的總字節。
由于表4中表示的字節數是例子，若需要你可以改變它們。另外，你同樣可以改變諸如表4的存取歷史、制造商碼或文本等內容。
下面通過使用表5解釋被存儲在視頻數據管理信息記錄區303中之管理信息的另一實例。
表5
ID碼、比特率、攝像信息、分辨率、記錄時間和GPS數據的內容與表1中解釋的內容相同。存取歷史的內容與表2中解釋的內容相同。制造商碼N、參考地址N和文本N(N是自然數)與表1和表2中解釋的制造商碼、參考地址和文本相同。
指針N表示參考地址N開始的地方。在視頻數據由視頻記錄器/播放器100記錄在光盤102中的時刻記錄指針N，或者在加入與視頻數據相關的參考信息的時刻記錄指針N。還記錄表示用于記錄的視頻記錄器/播放器之制造商的制造商碼N，在記錄時刻加入的作為文本形式數據的文本N以及參考地址N。
當然，可以記錄多個與視頻數據相關的參考信息和多個表示每個參考信息的參考地址。
當與視頻數據相關的幾個參考信息由不同制造商的記錄器加入幾次時，制造商碼N、指針N、參考地址N和文本N的組合信息增加并且這些都被記錄在視頻管理信息記錄區303中。
如果區中填滿了制造商碼N、指針N、參考地址N和文本N的組合信息，盡管表5中未示出，你可以在視頻數據管理信息記錄區303中加入表示這些信息繼續的“繼續碼(或標志)”和加入記錄在光盤102上附加制造商碼的地址。
大小信息表示在表5中“大小信息”之后記錄的記錄區的大小，即制造商碼1，…，文本N的大小。
由于表5中表示的字節數是例子，若需要你可以改變它們。另外，你可以改變諸如表5的存取記錄、制造商碼或文本等內容。
根據本實例，你能涉及其它文件，它是由不是DVD標準的目錄控制的，其區別于由DVD標準由目錄管理的文件。
除了通過DVD標準的MPEG壓縮方法之外，在保持這些信息參考關系清楚的情況下，你可以記錄不是DVD標準的不同記錄方法或壓縮方法。另外，你能播放按DVD標準的每個記錄的或壓縮的視頻。
權利要求
1.在視頻盤記錄和再現裝置中，一種用于記錄視頻數據的方法，包括步驟記錄第一視頻數據文件；記錄第二視頻數據文件，其是所述第一視頻文件的視頻數據的不同類型；記錄用于管理所述第一視頻數據文件的第一目錄；記錄用于管理所述第二視頻數據文件的第二目錄；和記錄在所述第一視頻數據中的視頻管理信息，以便在播放所述第一視頻數據的同時涉及所述第二視頻數據。
2.根據權利要求1的方法，其中所述第一視頻數據文件通過MPEG記錄，所述第二視頻數據文件用比所述第一視頻數據文件更高的分辨率記錄。
3.根據權利要求2的方法，其中所述第二視頻數據文件用比第一視頻數據文件更高的MPEG分辨率記錄。
4.根據權利要求2的方法，所述視頻盤是直徑為12cm的DVD盤。
5.根據權利要求2的方法，所述視頻盤是直徑為8cm的DVD盤。
6.根據權利要求1的方法，其中所述視頻管理信息具有表示存儲在所述盤中所述第二視頻數據之地址的參考地址。
7.根據權利要求6的方法，還包括將表示所述裝置制造商的信息記錄到所述視頻管理信息中的步驟。
8.根據權利要求7的方法，還包括記錄表示記錄的日期和/或時間的信息的步驟。
9.根據權利要求8的方法，還包括記錄表示由所述裝置再現數目的信息的步驟。
10.根據權利要求9的方法，其中所述視頻管理信息具有多個參考地址。
11.一種記錄第一和第二視頻數據的光存儲盤，包括第一視頻記錄部分；第二視頻記錄部分，其具有比所述第一視頻更高的分辨率；第一目錄部分管理在所述第一視頻記錄部分中的地址；第二目錄部分管理在所述第二視頻記錄部分中的地址；其中，所述第一目錄部分具有表示對應于所述第一視頻的第二視頻數據的參考信息。
12.根據權利要求11的光存儲盤，其中所述指針信息是在所述第二視頻記錄部分中物理地址的地址。
全文摘要
由DVD標準第一目錄管理的第一視頻文件和具有高分辨率的第二視頻文件記錄在光盤上。目的為了涉及所述第二視頻數據的參考信息記錄在所述第一視頻文件中。你能通過不同的壓縮方法在標準DVD盤上存儲視頻數據和標準DVD視頻數據。
文檔編號G11B27/10GK1244012SQ99111950
公開日2000年2月9日 申請日期1999年8月4日 優先權日1998年8月4日
發明者薦田琢, 伊藤保, 影山昌広 申請人:株式會社日立制作所