专利名称：用于在多层盘上记录的方法和装置的制作方法
用于在多层盘上记录的方法和装置发明领域本发明涉及一种在包括第一层和第二层的信息载体上记录数字信号的方法，该方法包括以下步骤将该数字信号以存储速率存储在緩沖区中，在第一层上记录在该緩沖区中存储的数字信号，直到第一层上的可 用存储空间记满为止，以及当第一层上的可用存储空间记满时，中止在第一层上记录该数字信 号，实现层跳转，并且继续在第二层上记录该数字信号。本发明还涉及一种用于在包括第一层和第二层的信息载体上记录 数字信号的装置，该装置包括緩冲区(11),其用于以存储速率(Rs)存储该数字信号，以及记录单元(18)，其用于在第一层上记录在该緩沖区中存储的数字 信号，直到第一层上的可用存储空间记满为止，并且当第一层上的可用 存储空间记满时，中止在第一层上记录该数字信号，实现层跳转，并且 继续在第二层上记录该数字信号。
背景技术：
在开始段落中描述的那种类型的记录方法可以从EP0724256 A2中 获知。该文献描述了在具有第一层和第二层的光盘上记录信息。将从外 部装置接收的信息临时存储在緩沖区中，并从緩沖区中取回以将其记录 在光盘上。只要在第一层上有存储空间可用就在笫一层上记录，之后在 第二层上记录。当实现从第一层到第二层的层跳转时，需要跟踪和焦点 控制的最优化操作从而为第二层优化跟踪和焦点控制。但是，当实现层跳转时，需要执行更多的操作，例如校准一个或多 个记录参数，这通常需要一些记录试验。为了能够在其完整期间内容纳 输入的信息，必须选择尺寸足够大的缓冲区。发明内容本发明的目的在于提供一种在开始段落中描述的那种类型的方法，该方法允许使用相对较'J、的緩冲区。本发明的另一个目的在于提供一种在开始段落中描述的那种类型 的装置，其中使用相对较小的緩沖区。根据本发明，通过如权利要求l所要求的方法来实现第一目的。换 句话说，所做的是当接近第一层的末端时降低存储速率，从而包含于在 第 一 层上记录的末端与在第二层上继续记录之间的时间间隔中(本文中 称为层跳转非记录层)，緩沖区中的水平因存储速率降低而相对更緩慢 地增长。事实上，充满该緩沖区所需要的时间取决于緩沖区中的可用空 间和充满该緩沖区的速率，所述速率等于存储速率减去记录速率，记录 速率即为将緩冲区中存储的数字信号记录到信息载体上的速率。在层跳 转期间，不能对盘进行记录，也不能立即进行层跳转，因为在继续记录 之前必须对许多控制参数进行校准，因此直到完成所述校准之前，层跳 转非记录间隔都不能结束。在该非记录间隔期间，数字信号存储在緩冲 存储器中，因此该緩冲存储器必须足够大以容纳该数字信号，否则可能 损失一部分数字信号，导致不能接受的结果。鉴于上述内容，可以理解，对于校准所需的给定时间和緩沖区的给出的可能性。在特别有利的实施例中，可以将存储速率降低到某一个值，该值致使在完全记录完第一层的时刻緩冲区基本上为空，如权利要求2所述。由于緩沖区基本上为空，并且存储速率具有较低的值，因此增加了 在緩冲区充满之前的可用时间，即层跳转和随之发生的操作的可用时间。可以按照各种方式来影响数字信号10的存储速率。如果将数字信号 IO从另 一个存储设备传送到该緩沖区，那么通过改变从另 一个存储设备 的传送速率可以影响该存储速率Rs 。更重要的是由于处理装置对其输入端所接收的输入信号进行处理 因此生成数字信号的这种情况，其中该输入信号的接收是不受控制的， 即不能使其减速、加速或停止。在根据本发明的方法的实施例中，输入 信号可以是另一个数字信号，处理装置是以可选择的压缩比而将另一个 数字信号压缩成该数字信号的压缩块在这种情况下通过增大压缩比可 以减小存储速率，如权利要求5中所述。在不同的实施例中，输入信号可以是模拟信号，处理装置可以是利 用可选择程度的分辨率将该模拟信号转变为数字信号的编码块在这种情况下，通过改变分辨率的程度可以改变该存储速率，如权利要求5中所述。特别关心的是模拟信号是实时音频-视频信号的这种情况，在这种 情况中不能停止记录，否则在时间间隔中会损失该音频-视频信号。 在其他从属权利要求中要求保护其他有利的实施例。如从上面的讨论中显而易见的，通过如权利要求9中所要求保护的 装置来实现根据本发明的另一个目的。在根据本发明的方法的从属权利特;正。、.。、、、、、-
根据本发明的方法和装置的这些和其他方面将参考附图进一 步说明和描述。在附图中图1示出了緩冲区，其临时存储在多层信息载体上记录的数字信号， 图2a和2b示出了在两种不同情况下记录数字信号时填充该緩沖区的水平，其中包括发生层跳转，图3a和3b示出了通过应用根据本发明的方法分别在图2a和2b所示的两种情况下记录数字信号时填充该緩沖区的水平，其中包括发生层跳转，图4示出了根据本发明的装置。
具体实施方式
图1示出了緩沖区，其临时存储在多层信息载体上记录的数字信号。 将数字信号10以存储速率Rs临时存储在緩沖区11中，从緩沖区 ll取回该数字信号，从而将其以记录速率Rr记录在多层信息载体12上， 该多层信息载体12具有第一层13和第二层14。数字信号IO事实上是 数字数据的数字表示。在给定的时刻，緩沖区填充到水平15,该水平可 以改变，其反映存j诸速率Rs和记录速率Rr之差。存储速率Rs可以是恒定的或可变的；如果是可变的，那么其可以 是受约束的可变的或者是完全可变的，受约束的可变即为可以在标称值 附近的范围内变化；另外，当在不同的值之间变化时，其可以突然地、逐步地或连续地变化。可以起动/停止记录，并且一般来说，当起动记录时，记录速率Rr是恒定的。通常，必须按照Rr等于Rs在给定时间间隔中的平均数的这种方式 来设计系统，从而能够防止緩沖区溢出或下溢。更一般的是，Rr的值高 于存储速率Rs的平均值，并且能够重复地起动/停止记录当不起动记 录时，緩沖区11中填充的水平15按照等于存储速率Rs的速率增高； 当起动记录时，緩冲区11填充的水平15按照等于Rr-Rs的速率降低； 对记录进行控制从而当水平15已经增高到预定高水平16时起动记录并 且当该水平15已经降低到预定低水平17时停止记录。预定高水平16 和预定低水平17可以分别接近于緩沖区为充满和为空的情况，但是也 可以有其他选牙奪。例如可以将预定高水平16选择为緩冲区填充到90%或更多但不是 100%的水平，否则不能再防止緩冲区溢出。预定高水平16的最优确定 反映出设计的考虑因素，如启动记录所需的时间、最大存储速率和緩沖 区大小。类似的考虑因素同样能够应用于预定低水平17,除了在一些情 况下空緩冲区的情形完全是可接受的，乃至是所希望的，因此通常在可 能的情况下将预定低水平17固定为0%。緩沖区11可以包括在用于对多层信息载体12进行记录的装置中， 该装置还包括记录单元18,该记录单元用于在第一层13上记录存储在 緩沖区11中的数字信号IO,直到第一层13上的可用存储空间记满为止， 并且当第一层13上的可用存储空间记满时，中止记录，实现层跳转， 并且继续在第二层14上记录数字信号10。另外，在达到緩沖区11中的 预定高水平16/低水平17时通过起动/停止单元19能够使该记录单元18 起动/停止。在一个实施例中，数字信号IO是处理装置20对输入信号21进行 处理后输出的结果，其中输入信号21本身可以是另一个数字信号或者 模拟信号，特别是实时音频视频信号。图2a示出了当在存储速率Rs是受约束的可变速率的情况下记录数 字信号时填充緩冲区的水平。第一条线代表具有受约束的可变值的存储速率Rs。第二条线代表填 充緩沖区11的水平15:除了初始值之外，緩冲区11中填充的水平15是存储速率减去记录速率Rs-Rr的积分；因此，緩沖区11中的水平15 具有一些变化，其反映存储速率的变化。第三条线表示记录，最初在第一层13上进行记录，逐渐填充直到 在时刻te用尽第一层中的可用存储空间；然后中止记录，发生层跳转， 并且在时刻tr继续在第二层14上进行记录，但是在为了在第二层14上 写入而调整控制参数之前不进行记录。在第一层完全记录之前实现层跳 转是可能的，有时候也是所希望的在这种情况下，必须将第一层上的 可用存储空间设计作为第 一层所代表的记录区的子集。在层跳转的非记录间隔26中，必须将数字信号IO存储在緩冲区11 中，因此緩冲区11中的水平15以等于Rs的速率增长。如果必须避免 緩沖区溢出的情况，那么必须将緩冲区大小选择成对此目的来说足够 大。緩沖区溢出的结果可能是特别严重的，因为一部分数字信号可能完 全损失掉。图2b示出了当在存储速率Rs是恒定速率并且在记录间隔或数据包 中进行记录的情况下记录该数字信号时填充该緩冲区的水平。第一条线代表具有恒定值的存储速率Rs。第二条线代表緩冲区11 中填充的水平15,该水平在正常操作期间在预定高水平16和预定低水 平17之间变化，所述预定高水平和预定低水平用各自的虚线来表示 緩冲区11中的水平15最初以存储速率Rs增高，直到达到预定高水平 16,并且起动由第三条线所示的记录。因此，緩冲区15中的水平15以 等于Rr-Rs的速率降低，直到达到预定低水平17并且停止记录，并如 此进行，产生"锯齿"形状。因此，在由非记录间隔23所分开的记录间 隔22或"数据包"中进行由第三条线所表示的记录。存储速率Rs、记录 速率Rr、预定高水平16、预定低水平17的值以及緩沖区11的尺寸确 定非记录间隔23和记录间隔22的持续时间。存储速率Rs的变化的影响是很明显的如果存储速率Rs增大，那 么緩冲区11中的水平15在非记录间隔23中将更快速地增高并且在记 录间隔22中将更緩慢地降低，导致非记录间隔23更短而记录间隔22 更长；反之亦然，如果存储速率Rs减小，那么在緩冲区11中的水平在 非记录间隔23中将更緩慢地增高并且在记录间隔22中将更快速地降 低，导致非记录间隔23更长而记录间隔22更短。最初在第一层13上进行记录，逐渐填充直到在时刻te用尽第一层中的可用存储空间；因此，完全与緩沖区11中的水平15无关，在时刻 te停止记录，发生层跳转并且出现层跳转非记录间隔26,在此期间，必 须将数字信号IO存储在緩冲区11中。本发明所着重的问题在这种情况下是特别严重的，因为在层跳转非 记录间隔26的开始时，即在时刻te，緩冲区11中的水平15可能已经 与预定高水平16—样高了。为了避免緩沖区溢出的可能性，因此必须 将緩沖区大小选择成对此目的来说足够大，并且预定高水平16足够低， 导致大且使用效率低的緩冲区。图3a示出了当在通过应用根据本发明的方法且参照图2a讨论的相 同情况下记录数字信号时填充緩沖区的水平。与图2a的不同之处在于 当在时刻ta接近第一层上的可用存储空间的末端时，即在第一层上的可 用存储空间接近记满的情形下，降低存储速率Rs:这导致在层跳转非记 录间隔26开始时使緩冲区填充到低于通常的水平，并且导致緩冲区中 的水平在层跳转非记录间隔26更緩慢的、不太陡峭的增高这两种作 用合在一起从而在可能出现緩沖区溢出之前有更长的时间，或者类似的 是，允许减小緩沖区的尺寸。在层跳转非记录间隔26之后特别是当已经恢复了緩沖区中的足够 低的水平时，可以恢复存储速率Rs的初始值。第 一 层上的可用存储空间接近记满的情形例如可以规定为第 一 层 上的剩余可用存储空间降到给定阈值之下。显然记录单元18可以在给 定时刻根据例如当前记录地址和总存储空间计算剩余的可用存储空间。如果存储速率Rs减小到使层跳转非记录间隔26以緩沖区11基本 上为空开始而计算的值，那么该方法可以进一步增强，因为这也同时在 可能出现緩沖区溢出之前提供更长的时间，或者类似的，允许緩冲区的 尺寸减小。 一般来说，ta越早，那么所需的Rs的降低就越小。图3b示出了当在通过应用根据本发明的方法且参照图2b讨论的相 同情况下记录数字信号时填充緩沖区的水平。与图2b的不同之处在于 当接近第一层上的可用存储空间的末端时，即在第一层上的可用存储空 间接近记满的情形下，降低存储速率Rs'.这导致緩冲区中的水平在层跳 转非记录间隔26更緩慢的、不太陡峭的增高，从而导致在可能出现緩 沖区溢出之前有更长的时间，或者类似的是，允许减小緩冲区的尺寸。如果在层跳转非记录间隔26之前的最后一个记录间隔以緩沖区基本上为空终止，那么该方法可以进一步增强，因为这也同时在可能出现 緩沖区溢出之前提供更长的时间，或者类似的，允许緩沖区的尺寸减小。这可以通过以下步骤来实现将存储速率Rs减小到使所述最后一个记录间隔以緩沖区基本上为 空结束而计算的值，提前开始该记录间隔，即在达到预定高水平之前，从而使所述最后 一个记录间隔以緩沖区基本上为空结束，或者上面两种措施的组合。如上面已经介绍过的，可以是假定数字信号是得自对输入信号的处 理的情况，该输入信号通常不受控制即不能使该输入信号减速、加速或停止。在特别相关的实施例中，输入信号是模拟信号，例如是实时音频/ 视频信号，不能停止对其记录，否则在时间间隔中会损失该音频/视频信 号。在这种情况下，由输入信号的数字化来获得数字信号，并且例如通 过减小模拟信号的取样率和/或样品的分辨率可以降低生成该数字信号 的速率。如果输入信号是实时音频/视频信号，那么可以通过利用MPEG编 码器获得该数字信号，其允许不同水平的分辨率在这种情况下，通过 降低分辨率的水平可以降低生成该数字信号的速率，有时称作位速率。 在这种情况下，逐步地改变分辨率的水平是很方便的，如图3b中所示，根据一些MPEG编码方法，可以选择受约束的可变位速率来代替恒 定位速率。该受约束的可变位速率是能够在标称值附近的范围内变化的 位速率，从而优化一见觉。上面所做的所有考虑可以扩展为存储速率Rs不是恒定的情况。但 是，在将来的给定时刻不能精确知道存储速率Rs的瞬时值的事实会引 入不确定的因素，使精确计算存储速率Rs所需的值变为不可能。例如 按照下面的方式之一能够处理该不确定因素在接近最后一部分末端时，重新计算连续时刻的存储速率Rs,使记录间隔以緩沖区中不为零的水平结束，该水平具有合适的容差， 或者临时切换到恒定的存储速率Rs。一旦记录间隔已经结束，那么就可以开始对于在第二层上记录所必 需的参数进行调整。这包括定义写策略的一个或多个参数，即将标记写 到记录层上所用的脉冲的波形和振幅，对于这些参数来说，校准程序是 必需的。校准可以包括利用不同值或值的集合进行的写试验，以及随后确定最佳值或值的集合。该校准可能占用10-12秒。本发明可以用于限制緩沖区11所需要的存储器的量，当进行所述 校准时必须临时在其中存储数字信号10。很明显，使用双层可记录的DVD作为存储媒体的数字摄像机可以 充分利用根据本发明的方法。图4示出了根据本发明的装置。除了图1中已经示出的部件之外， 该装置还包括用于检测的装置24和调整单元25,装置24用于检测在第 一层上记录信号时第一层上的可用存储空间接近记满的情形，调整单元 25用于在检测到所述接近的情形时例如通过改变压缩系数或在编码中 的分辨率水平来降低存储速率，如上面所解释的。在有利的实施例中，调整单元25适于将存储速率Rs降低到某一值， 该值使得当第一层13上的可用存储空间记满时緩沖区11基本上为空。必须注意，术语"包括/包含"当在含权利要求书的说明书中使用时用 于指明存在规定的特征、整体、步骤或部件，但不排除存在或增加一个 或多个特征、整体、步骤、部件或其组合。还必须要注意，在权利要求 中的元件之前的词"一，，或"一种"不排除存在多个这种元件。此外，任何 附图标记不限制权利要求的范围；本发明可以借助于硬件和软件来实 现，并且几个"装置"可以用同一项硬件来体现。而且，本发明存在于每 个新的特征或特征的组合中。本发明可以概括如下。本发明描述了一种记录方法，其特别适合于 供数字摄像机中使用，根据本发明，由对音频-视频信号进行编码而获得 的数字信号10临时存储在緩冲区11中，并且从緩沖区11记录在双层 DVD12上。当用尽与第一层相关联的存储空间时，需要发生层跳转，且 其与緩沖区当前填充的水平无关。为了能够在完成层跳转时将数字信号 存储在緩沖区中，提出降低在音频-视频信号的编码中的分辨率，从而在 发生层跳转时使该缓沖区中的水平相对緩慢地增长。
权利要求
1.在包括第一层(13)和第二层(14)的信息载体(12)上记录数字信号(10)的方法，包括步骤将该数字信号以存储速率(Rs)存储在缓冲区(11)中，在该第一层上记录在该缓冲区(11)中存储的该数字信号，直到第一层上的可用存储空间记满为止，以及当第一层上的可用存储空间记满时，中止在第一层上记录该数字信号，实现层跳转，并且继续在第二层上记录该数字信号，其特征在于还包括以下步骤当在第一层上记录该信号时，检测第一层上的可用存储空间接近记满的情形，以及当检测到所述接近的情形时降低该存储速率。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于降低该存储速率， 将该存储速率减小到一个值，从而当第一层上的可用存储空间记满时该 緩沖区基本上为空。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于在记录间隔(22) 中进行记录，通过使该緩沖区(11)填充达到预定高水平(16)来触发 记录间隔的开始，并且通过使该緩冲区腾空到预定低水平(17)来触发 该i己录间隔的结束。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤 在继续在第二层(14 )上记录该数字信号(10 )之后增大该存储速率(Rs )。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤利 用压缩系数来压缩输入信号(21)以获得该数字信号(10),并且其中 在降低该存储速率(Rs)的过程中，通过增大该压缩系数来降低该存储 速率。
6. 如权利要求1所迷的方法，其特征在于包括以下步骤利 用分辨率水平对输入信号(21 )进行编码以获得该数字信号(10)，该 输入信号特别是实时音频/视频信号，并且其中在降低该存储速率(Rs) 的过程中，通过降低该分辨率水平来降低该存储速率。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于在降低分辨率水平 的过程中，逐步地降低所述分辨率水平。
8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于将MPEG编码器用于对输入信号(21)进行编码的过程中。
9. 用于在包括第一层(13)和第二层(14)的信息载体(12) 上记录数字信号(10)的装置，包括緩沖区(11),其用于以存储速率(Rs)存储该数字信号，以及记录单元(18)，其用于在第一层上记录在该緩沖区中存储的数字 信号，直到第一层上的可用存储空间记满为止，并且当第一层上的可用 存储空间记满时，中止在第一层上记录该数字信号，实现层跳转，并且 继续在第二层上记录该数字信号，其特征在于还包括用于检测在第一层上记录信号时第一层上的可用存储空间接近记 满的情形的装置(24),以及用于当检测到所述接近的情形时降低该存储速率的调整单元(25 )。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于该调整单元(25) 用于将存储速率(Rs)降低到一个值，使得当第一层(13)上的可用存 储空间记满时緩沖区(11)基本上为空。
全文摘要
描述了一种记录方法，其特别适合于供数字摄像机中使用，根据本记录方法，由音频-视频信号的编码而获得的数字信号(10)临时存储在缓冲区(11)中，并且从缓冲区(11)记录在双层DVD(12)上。当用尽与第一层相关联的存储空间时，需要发生层跳转，且其与缓冲区的当前填充水平无关。为了能够在完成层跳转时将数字信号存储在缓冲区中，提出降低在音频-视频信号的编码中的分辨率，从而在发生层跳转时使该缓冲区中的水平相对缓慢地增长。
文档编号G11B20/10GK101223597SQ200680025505
公开日2008年7月16日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月13日
发明者P·A·科尼齐尼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司