Способ и устройство воспроизведения/записи информации в реальном масштабе времени и носитель информации
Использование: изобретение относится к воспроизведению и записи аудио- и видеоинформации. Технический результат: разработка средства воспроизведения/записи информации для более гибкого доступа к записанной информации, т.е. для прямого доступа к записанной информации в выбранный момент времени воспроизведения в пределах элемента данных. Сущность: при осуществлении способа записи информации в реальном масштабе времени на носителе информации, например аудиоинформации на оптическом диске, информацию в реальном масштабе времени сжимают в блоки, содержащие переменное количество сжатых данных, и определяют параметры воспроизведения в зависимости от сжатых данных. Параметры воспроизведения содержат список доступа, имеющий компоненты, причем каждый последующий компонент присвоен последующему интервалу фиксированного времени воспроизведения и содержит указатель блока в пределах упомянутого интервала. Доступ к информации в реальном масштабе времени можно получить в устройстве воспроизведения в выбранный момент времени воспроизведения. Соответствующий компонент в списке доступа определяют путем деления выбранного значения времени на интервал. Компонент обеспечивает указатель блока, соответствующий выбранному моменту времени воспроизведения. Для вычисления адреса в выбранный момент времени воспроизведения в пределах интервала можно использовать интерполяцию и можно повысить точность с помощью параметра запаса, который указывает максимальное расстояние между блоком, имеющим выбранное время воспроизведения, и интерполированным адресом. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к способу записи информации в реальном масштабе времени и связанных с ней параметров воспроизведения на носителе информации, при котором информацию в реальном масштабе времени сжимают в блоки, содержащие переменное количество сжатых данных, и определяют параметры воспроизведения в зависимости от сжатых данных.
Изобретение также относится к устройству записи, предназначенному для записи информации в реальном масштабе времени на носителе информации, содержащему средство обработки для сжатия информации в реальном масштабе времени в блоки, содержащие переменное количество сжатых данных, средство обработки для генерации параметров воспроизведения в зависимости от сжатых данных, и средство записи, предназначенное для записи сжатых данных и параметров воспроизведения.
Изобретение также относится к носителю информации, несущему информацию в реальном масштабе времени и связанные с ней параметры воспроизведения, причем информация в реальном масштабе времени представлена в виде блоков, содержащих переменное количество сжатых данных.
Изобретение также относится к устройству воспроизведения, предназначенному для воспроизведения информации в реальном масштабе времени с носителя информации, содержащему средство считывания для извлечения из носителя информации блоков и параметров воспроизведения, и средство обработки, предназначенное для обработки параметров воспроизведения.
Способ записи информации в реальном масштабе времени на носителе информации известен из заявки WO 98/16014 (PHN 16452). Информация в реальном масштабе времени - это информация, имеющая реально-временную природу и воспроизводимая с предписанной скоростью, обычно - аудио- или видеоинформация, или сочетание аудио- и видеоинформации. В известном способе, аудиоинформацию подвергают цифровому кодированию и сжимают в блоки, которые представляют собой короткие сегменты аудиосигнала и обычно имеют фиксированную продолжительность времени воспроизведения, например, 15 мсек. Коэффициент сжатия изменяется и зависит от сложности информации в реальном масштабе времени, так что в результате получается сжатый информационный сигнал с переменной скоростью передачи битов. Поэтому длина блоков, т.е. количество поблочно запоминаемых сжатых данных, изменяется. Для воспроизведения аудиоинформации требуются все сжатые данные соответствующих блоков, поэтому приходится начинать считывание в начале блока. Сжатые данные можно записывать на носителе информации, например - оптическом диске типа компакт-диска (КД), который обычно содержит элементы музыкальных данных (обычно именуемые дорожками), каждый из которых содержит, например, песню. Для обеспечения функций воспроизведения генерируют параметры воспроизведения, предназначенные для доступа к информации в реальном масштабе времени и ее воспроизведения. Например, для аудиокомпакт-диска (аудио-КД) генерируют и запоминают на носителе информации таблицу содержимого (ТС), которая содержит указатели мест нахождения элементов для доступа к этим элементам данных. В ТС также включают параметры, указывающие время воспроизведения элементов. Следовательно, ТС на КД можно использовать для доступа к записанной аудиоинформации в начале элемента данных, т.е. в момент времени воспроизведения, соответствующий началу элемента. Однако, ТС нельзя использовать для прямого доступа к записанной аудиоинформации в выбранный момент времени воспроизведения в пределах элемента.
Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать средства записи и воспроизведения для более гибкого доступа к записанной информации в реальном масштабе времени.
С этой целью способ, описанный во вводной части описания, отличается тем, что параметры воспроизведения содержат список доступа, имеющий компоненты, причем каждый последующий компонент присвоен последующему интервалу фиксированного времени воспроизведения и содержит указатель блока в пределах упомянутого интервала. Это обеспечивает эффект, в соответствии с которым для произвольно выбранного момента времени воспроизведения можно легко определить указатель блока в этот выбранный момент времени воспроизведения исходя из списка доступа, в частности, потому, что интервал имеет фиксированный размер, например, 1 сек.
Изобретение также основано на признании следующего. Для аудиозаписей в известных технических решениях, например - на КД, ТС содержит начальные адреса элементов и данные времени воспроизведения, а также обеспечивает доступ к аудиоинформации в элементе на поэлементной основе. Промежуточные моменты времени воспроизведения в пределах элемента можно вычислить исходя из начального адреса элемента и времени воспроизведения в пределах элемента вплоть до выбранного момента, потому что существует фиксированное соотношение между временем воспроизведения и количеством данных запоминаемого цифрового аудиосигнала. В случае сигнала в реальном масштабе времени, сжатого с переменным коэффициентом сжатия, фиксированное соотношение отсутствует. Использование линейной интерполяции элемента, основанной на получаемых из ТС начальном и конечном моментах этого элемента, может привести к большой неточности. Например, когда элемент музыкальных данных начинается частью, которая легко сжимается, и оканчивается трудно сжимаемой частью, любая интерполяция до момента времени в середине указанного элемента может быть сильно искаженной к концу этого элемента. Кроме того, сканирование музыки с более высокой скоростью путем быстрого перехода на фиксированные расстояния и последующего воспроизведения некоторого блока может привести к относительно высокой скорости в первой части и низкой скорости во второй части. Авторы изобретения обнаружили, что новый список доступа, соответствующий изобретению, обеспечивает точный доступ в выбранные моменты времени воспроизведения в пределах записанного сигнала в реальном масштабе времени, передаваемого с переменной скоростью передачи битов.
Конкретный вариант осуществления способа, соответствующего изобретению, отличается тем, что параметры воспроизведения включают в себя параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения. Следовательно, размер шага в пределах списка доступа задается длиной интервала. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что число компонентов в списке доступа можно адаптировать к требованиям записанного сигнала или к требуемой точности.
Другой конкретный вариант осуществления способа, соответствующего изобретению, отличается тем, что параметры воспроизведения включают в себя параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя некоторого блока в пределах интервала. Может потребоваться доступ в некоторый момент времени в пределах интервала и можно использовать интерполяцию для расчета указателя. Однако, поскольку вычисленный указатель может указать момент, наступающий после фактического положения желаемого момента во времени, можно добавить запас, чтобы процесс считывания начинался до упомянутого вычисленного указателя. Определяя фактически требуемый запас во время записи и включая максимальное значение указанного фактически требуемого запаса в параметры воспроизведения, устройство воспроизведения может интерполировать и корректировать интерполированный указатель на величину запаса, выбранного из параметров воспроизведения. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что процесс считывания всегда будет начинаться незадолго до начала или в начале блока, соответствующего выбранному моменту времени.
Согласно изобретению устройство считывания, описанное во вводной части описания, отличается тем, что заявлено в п.4 формулы изобретения. Кроме того, носитель информации, описанный во вводной части описания, отличается тем, что заявлено в п.5 формулы изобретения. Кроме того, устройство воспроизведения, описанное во вводной части описания, отличается тем, что заявлено в п.7 формулы изобретения. Эффекты и преимущества носителя информации и устройства записи и/или воспроизведения пояснены ниже со ссылками на способ. Дополнительные предпочтительные конкретные варианты осуществления способа, устройств и носителя информации, соответствующих изобретению, приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Эти и другие аспекты изобретения очевидны из конкретных вариантов осуществления, описанных в качестве примера, и будут пояснены в нижеследующем описании со ссылками на них и на прилагаемые чертежи, где
фиг.1 изображает носитель записи,
фиг.2 изображает синтаксис "Списка доступа",
фиг.3 изображает синтаксис "Основного списка доступа",
фиг.4 изображает способ определения запаса доступа,
фиг.5 изображает устройство воспроизведения, и
фиг.6 изображает устройство записи.
Соответствующие элементы на разных чертежах имеют одинаковые позиции.
На фиг.1а изображен дискообразный носитель 11 записи с дорожкой 19 и центральным отверстием 10. Дорожка 19 имеет спиральный рисунок витков, образующих по существу параллельные дорожки на информационном слое. Носитель может быть оптическим диском, имеющим информационный слой записываемого типа или предварительно записанного типа. Примерами записываемого диска являются компакт-диск с возможностью однократной записи (КДВОЗ), компакт-диск с возможностью перезаписи (КДВП) и многоцелевой цифровой диск с возможностью многократной записи (МЦДВМЗ), тогда как аудиокомпакт-диск (АКД) является примером предварительно записанного диска. Предварительно записанный тип можно реализовать путем записи сначала мастер-диска (эталонного диска), а затем - штамповки потребительских дисков. Дорожку 19 на носителе записи записываемого типа обозначают предварительно размеченной структурой дорожек. Информацию представляют на информационном слое с помощью оптически обнаруживаемых меток, записанных вдоль дорожки. Метки имеют оптические свойства или магнитное направление, отличное от окружающей поверхности, например, ямок ("питов") и островков (контактных площадок).
На фиг.1b представлено поперечное сечение вдоль линии b-b носителя 11 записи записываемого типа, в котором прозрачная подложка 15 снабжена слоем 16 записи и защитным слоем 17. Структура дорожки состоит, например, из предварительно полученной канавки 14, которая позволяет головке считывания-записи следовать по дорожке 19 во время сканирования. Предварительно размеченная дорожка 14 может быть реализована как впадина или возвышение или может содержать материал, имеющий оптическое свойство, отличное от материала предварительно полученной канавки.
Носитель записи несет информацию в реальном масштабе времени, например аудиоинформацию, которая разделена на элементы (называемые также дорожками) для удобства пользователя. Такой элемент может иметь время воспроизведения несколько минут в случае, например, песен альбома или частей симфонии. Как правило, информация о воспроизведении для идентификации элементов занесена на. носитель записи, например, в так называемой таблице содержимого (ТС), или включена в файловую систему, например, соответствующую стандарту ИСО 9660 для неперезаписываемого компакт-диска (Н-КД) или каталога файлов пользователя (КФП) для многоцелевого цифрового диска (МЦД). Параметры воспроизведения могут включать в себя время воспроизведения и начальный адрес каждого элемента, как правило сразу после зоны ввода. В альтернативном варианте информация о воспроизведении может быть включена в файл с предварительно определенным именем, или местонахождение информации о воспроизведении указывается указателем, находящимся в предварительно определенном месте.
Аудиоинформацию записывают в цифровом представлении после аналого-цифрового (АЦ) преобразования. Примерами АЦ-преобразования являются 16-ти-битовая импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) на выборку при 44,1 кГц, известная из стандартов аудиоинформации КД, и однобитовая сигма-дельта-модуляция с высокой частотой передискретизации, например, в 64 раза превышающей частоту дискретизации (Fs), обычно называемая потоком битов. Преобразование типа потока битов является способом высококачественного кодирования с вариантами высококачественного декодирования или низкокачественного декодирования и дополнительным преимуществом более простой схемы декодирования. После АЦ-преобразования цифровой видеосигнал сжимают с получением сжатых аудиоданных, которые имеют переменную скорость передачи битов и записываются на информационном слое, как описано в документе, упомянутом во введении. Сжатие необходимо для достижения удобного общего времени воспроизведения и высокого качества и/или многоканального звука. Сжатие осуществляют на блоках цифровой аудиоинформации, как правило, с предварительно определенным временем воспроизведения, например, при скорости воспроизведения 75 блоков в секунду. Параметры аудиосигнала блока и дополнительная информация, например остаточный сигнал, передаются для каждого блока. Сжатие обеспечивает кодирование информации в реальном масштабе времени с использованием переменного числа битов, поскольку блоки имеют переменное количество сжатых данных. Сжатые данные подлежат считыванию из носителя записи с такой скоростью, что после декомпрессии при воспроизведении восстанавливается, по существу, первоначальный масштаб времени информации в реальном масштабе времени. Следовательно, поиск и извлечение сжатых данных из носителя записи следует проводить с переменой скоростью передачи в битах.
Согласно изобретению параметры воспроизведения на носителе записи содержат список 12 доступа, схематически представленный на фиг.1а. Список 12 доступа имеет компоненты, содержащие информацию о доступе, причем каждый последующий компонент присваивается последующему интервалу фиксированного времени воспроизведения. Список 12 доступа можно запоминать на носителе информации в отдельном файле или можно сделать частью структуры данных, содержащей дополнительные параметры воспроизведения, например, определенные в стандарте. Пример синтаксиса списка доступа описан ниже со ссылками на фиг.2 и 3. Время воспроизведения интервала на практике выбирают со значением, например, 1 сек, или фиксированным числом блоков, например, 100 блоков, для обеспечения легкого определения момента доступа для любого момента времени воспроизведения. Путем деления выбранного времени доступа на длину интервала определяют соответствующий компонент в списке доступа. Компонент содержит указатель блока внутри упомянутого интервала, как правило, первого блока. Воспроизведение может начинаться в начале блока, например, по адресу, указанному упомянутым указателем. Следует отметить, что список доступа имеет функцию, отличную от ТС. ТС организована как список воспроизводимых элементов, обеспечивающих начало воспроизведения записанного сигнала в начале элемента, тогда как список доступа организован в соответствии с временем воспроизведения в виде шагов фиксированного размера, обеспечивающих прямой доступ в выбранный момент во время воспроизведения, например, для сканирования музыки с высокой скоростью или повторения некоторого фрагмента между произвольно выбранными моментами. В конкретном варианте осуществления изобретения указатель указывает последний блок в интервале. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что можно выбрать блок перед начальным блоком для предварительной настройки блока декомпрессии. В дополнительном конкретном варианте осуществления параметры воспроизведения включают в себя параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения. Задание фиксированного времени воспроизведения интервала дает возможность выбирать доступную точность и общий размер списка доступа. В этом конкретном варианте осуществления параметр длины можно выбирать, по существу, обратно пропорциональным общему времени воспроизведения записываемой информации в реальном масштабе времени. Это создает эффект, заключающийся в том, что список доступа можно считывать в память фиксированного размера, и при этом достигается максимальная точность для доступа к информации в реальном масштабе времени при заданном размере памяти.
На фиг.2 представлен синтаксис "Списка доступа". "Список доступа" является примером вышеописанного списка доступа и содержит "Начальные адреса", связанные с "Временными кодами" для зоны со сжатыми аудиоданными на носителе информации. Указателем для требуемого "Временного кода" Т является "Адрес логического сектора", для сектора, который содержит первый байт мультиплексированного кадра Т, который содержит соответствующий блок сжатых аудиоданных. "Список адреса" имеет фиксированный размер 65536 байт (32 сектора). Длина и формат каждого элемента в "Списке доступа" заданы (например, "Блок 16" означает беззнаковое целое число размером 16 бит). "Знак списка доступа" является восьмибайтовой последовательностью, идентифицирующей первый сектор "Списка доступа". Значение "Знака списка доступа" может быть, например, таким, как "Доступ к супераудиокомпакт-диску" ("ДОСТ САКД"). Параметр "N компонентов" содержит число компонентов в "Основном списке доступа". Соотношение между значениями "N компонентов", "Общего времени воспроизведения" и "Основного размера шага" определяется следующей формулой:
"N компонентов"=1 + [("Общее время воспроизведения" - 1)]/"Основной размер шага"
В этой формуле "Общее время воспроизведения" и "Основной размер шага" выражены в блоках. Максимальное допустимое значение "N компонентов" составляет 6550 для размера "Основного списка доступа" 32768 байт и размера компонента 5 байт. Зона с записанными данными разделена на интервалы "Основного размера шага". Для каждых блоков "Основного размера шага" в "Основном списке доступа" закодирован "Начальный адрес мультиплексированного кадра". "Основной размер шага" может быть кратным 10 для простоты расчета. "Основной список доступа" содержит "Начальные адреса мультиплексированных кадров" на интервалах блоков "Основного размера шага". Раздел "Резерв 2" может содержать дополнительную информацию о доступе, например информацию о "Суб-доступе".
В конкретном варианте осуществления параметры воспроизведения включают в себя параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя блока в пределах интервала. В списке доступа нет указателя для доступа к блоку в момент времени воспроизведения в пределах интервала. Указатель для такого блока можно вычислить путем интерполяции. Однако между интерполированным указателем и фактическим указателем требуемого блока может существовать разница. Нужно прибавить параметр запаса к вычисленному указателю, чтобы по указателю попасть в требуемый блок (или в близкое место перед ним). После позиционирования головки считывания, можно начинать считывание и можно не учитывать любые данные перед требуемым блоком. В конкретном варианте осуществления параметр запаса определяется, по существу, для каждого интервала отдельно и включается в соответствующий компонент в списке доступа. В альтернативном варианте можно определять один параметр запаса для большей зоны на носителе информации, например, один параметр запаса для каждых 10 интервалов или для всего носителя информации. В вышеупомянутом примере (описанном со ссылками на фиг.2) "Основной список доступа" для каждого кодированного "Начального адреса" содержит параметр запаса - "Запас доступа" - для оценки промежуточных "Начальных адресов". В альтернативном варианте компонент может содержать параметр запаса или указатель дополнительной информации о доступе, например, в информации о "Суб-доступе".
На фиг.3 представлен синтаксис "Основного списка доступа". "Основной список доступа" имеет для каждого интервала [N] описание "Флаги доступа для [N]" и указатель "Компонент [N]". Описание "Флаги доступа для [N]" имеет формат "Флаги доступа", содержащий для интервала [N] либо указатель дополнительной информации о доступе (например, в зоне "Суб-доступ"), либо параметр "Запас доступа", который необходим для оценки "Начального адреса" для заданного "Временного кода" в пределах соответствующего интервала. В конкретном варианте осуществления формат "Флаги доступа" содержит бит "Суб-доступ для [N]", который, если установлен равным единице, указывает, что для интервала [N] в зоне "Суб-доступ" закодирована дополнительная информация о доступе. Если "Суб-доступ для [N]" установлен равным нулю, то в интервале [N] можно оценить "Начальный адрес" путем линейной интерполяции, модифицированной битом "Суб-доступ к [N]". Для последнего интервала в "Аудиозоне" "Суб-доступ для [N]" должен быть установлен равным нулю.
Параметр "Запас доступа" содержит коэффициент коррекции для расчета оцененного "Начального адреса" между двумя компонентами, т.е. указывает максимальное расстояние между блоком, имеющим выбранное время воспроизведения" и интерполированным адресом. Оцененный "Начальный адрес" для заданного "Временного кода" Т можно вычислить с помощью следующих формул, в которых линейно интерполированный адрес указан как "Интерполированный адрес [Т]":
"Оцененный начальный адрес [Т]"= Мах ("Компонент [N]", "Интерполированный адрес [Т]"-"Запас доступа для [N]");
N = Округленное значение [Т/"основной размер шага"];
"Интерполированный адрес [Т]" = "Компонент [N]" + {[(Т mod "Основной размер шага")*("Компонент [N+1]" - "Компонент [N]")]/"Основной размер шага"},
где Т - выбранный "Временной код", выраженный в блоках, а "Компонент [N] " содержит [N*"Основной размер шага"] для "Начального адреса мультиплексированного кадра". "Запас доступа для [N]" должен содержать наибольшее значение параметра ("Интерполированный адрес [Т]"-"Запас доступа для [N]"), где "Начальный адрес [Т]" - это начальный адрес "Мультиплексированного кадра" Т. Для последнего интервала "Зоны дорожек" используется другой способ расчета "Интерполированного адреса [Т]", при котором "Общий КА" - это "Общий конечный адрес" записанной зоны:
"Интерполированный адрес [Т] поcл" = "Компонент [N]" + {[(Т mod "Основной размер шага")*("Общий КА" - "Компонент [N]")]/[(1 + "Общее время воспроизведения" -1) mod "Основной размер шага"]}.
На фиг.4 представлен способ определения запаса доступа. Можно определять запас доступа для каждого интервала и/или можно определять глобальный запас доступа для общей записанной площади. После начала записи входного аудиосигнала на этапе 40 (НАЧАЛО), на первом этапе 41 (СЖАТИЕ) осуществляют сжатие интервала аудиосигнала в блоки и сохраняют начальные адреса в рабочей памяти. На третьем этапе 43 (ИНТЕРПОЛЯЦИЯ) вычисляют путем линейной интерполяции интерполированные начальные адреса для всех блоков в интервале. На четвертом этапе 44 (СРАВНЕНИЕ, СОХРАНЕНИЕ НАИБОЛЬШЕГО ЗНАЧЕНИЯ) сравнивают интерполированные адреса с запомненными фактическими адресами, и наибольшее отрицательное значение разности является запасом доступа для этого интервала N, т.е. "Запасом доступа для [N]". Значение "Запаса доступа для [N]" можно вводить в список доступа для интервала [N] и/или можно сравнить с глобальным запасом доступа для определения наибольшего значения, которое будет обновленным глобальным запасом доступа. При проверке 45 (СЛЕДУЮЩИЙ) принимают решение, завершена ли запись. Если существует следующий интервал, процесс повторяют со второго этапа 42. Если запись окончена, на этапе 46 (ЗАПОМНИТЬ ДОСТУП) можно ввести глобальный запас доступа в список доступа и запомнить список доступа на носителе информации.
На фиг.5 представлено устройство воспроизведения для считывания носителя 11 записи, который идентичен носителю записи, показанному на фиг.1. Устройство снабжено средством 21 привода для вращения носителя 11 записи и головкой 22 считывания для сканирования дорожки 19 на носителе записи. Устройство снабжено средством 25 позиционирования, предназначенным для грубого позиционирования головки 22 считывания на дорожке в радиальном направлении (перпендикулярном направлению длины дорожки). Головка считывания содержит оптическую систему известного типа для генерации луча 24 излучения, направляемого сквозь оптические элементы и фокусируемого с получением пятна 23 излучения на дорожке информационного слоя носителя записи. Луч 24 излучения генерируют с помощью источника излучения, например лазерного диода. Головка считывания также содержит исполнительный механизм фокусировки для перемещения фокуса луча 24 излучения вдоль оптической оси упомянутого луча, а также исполнительный механизм слежения для точного позиционирования пятна 23 в радиальном направлении по центру дорожки. Исполнительный механизм слежения может содержать, например, катушки для радиального перемещения оптического элемента или средства для изменения угла отклоняющего элемента относительно оптической оси луча 24. Излучение, отраженное информационным слоем, обнаруживается детектором обычного типа, например диодным тиристором (четырехквадрантным диодом), в головке 22 считывания для генерации сигнала считывания, а также сигналов детектора, включающих в себя ошибку слежения, и сигнала ошибки фокусировки, которые подаются в упомянутые исполнительные механизмы слежения и фокусировки. Сигнал считывания обрабатывается средством 27 поиска и извлечения, предназначенным для поиска и извлечения данных, при этом средства записи являются средствами обычного типа, например, содержащими канальный декодер и блок исправления ошибок. Выбранные данные пропускаются в средство 28 выбора данных. Средство выбора данных выбирает сжатые аудиоданные из всех считываемых данных и пропускает сжатые аудиоданные в буфер 29. Выбор основан на указателях типа данных, также записанных на носителе записи, например заголовках в мультиплексированном кадре. Сжатые аудиоданные пропускаются из буфера 29 в блок 31 декомпрессии в виде сигнала 30. Этот сигнал также может быть доступен в качестве выходного сигнала во внешний блок декомпрессии. Блок 31 декомпрессии декодирует сжатые аудиоданные для воспроизведения исходной аудиоинформации на выходе 32. Следует отметить, что блок декомпрессии 31 может быть отделен от средства считывания, например, может находиться в отдельно стоящем корпусе, объединенном с высококачественным цифроаналоговым преобразователем (ЦА-преобразователем), как показано пунктирным прямоугольником 33 на фиг.5. Следует отметить, что в альтернативном варианте буфер может быть расположен перед средством выбора данных и может быть предназначен для запоминания, по меньшей мере, данных полного витка 13 дорожки. При такой конфигурации данные можно считывать с диска с высокой скоростью, и как только буфер 29 заполняется, считывание прерывается, и луч 24 возвращается назад. Устройство также снабжено блоком 20 управления для приема команд от пользователя или из главного компьютера для управления устройством посредством шин 26 управления, например, системной шины, соединенной со средством 24 привода, средством 25 позиционирования, средством 27 поиска и извлечения и средством 28 выбора данных, а возможно - и с буфером 29, для управления уровнем заполнения буфера. С этой целью блок 20 управления содержит схемы управления, например микропроцессор, память для программ и управляющие логические элементы, для осуществления процедур, описанных ниже. Блок 20 управления также может быть реализован в виде машины состояний на логических схемах.
Согласно изобретению блок 20 управления и средство 28 выбора данных предназначены для извлечения параметров воспроизведения, в частности списка доступа, из считываемых данных. Команда для доступа к записанной аудиоинформации в выбранный момент воспроизведения выполняется следующим образом. Сначала считывают зону управления с диска, а затем осуществляют поиск и извлечение списка доступа из сигнала считывания с помощью средства 28 выбора данных. Блок 20 управления делит выбранное время воспроизведения на фиксированное время воспроизведения интервала и округляет полученное значение. Полученный компонент размещают в списке доступа, используя округленное значение в качестве индекса. Компонент содержит указатель начального адреса блока времени воспроизведения этого интервала, и головка считывания перемещается к начальному адресу. Начинают процесс считывания по начальному адресу и анализируют данные с помощью средства 28 выбора данных, чтобы установить фактическое начало блока с помощью выбранного момента времени. Данные считывают до тех пор, пока не будет пройден пропускаемый блок, и начинают воспроизведение, когда подходит выбранный блок, что может занять в среднем половину времени интервала. Однако в обычном случае необходимо меньшее время, так как считывание осуществляют с более высокой скоростью, как описано выше. Начало блока распознают обычным способом - путем обнаружения синхрокомбинации или структуры заголовка. В конкретном варианте осуществления блок 20 управления выполнен с возможностью вычисления указателя блока в пределах интервала путем интерполяции между значениями указателей двух соседних компонентов. Между первым блоком выбранного интервала и первым блоком следующего интервала можно использовать линейную интерполяцию. В случае, если интерполированный адрес оказывается после заданного блока, устройство может обеспечить возможность восприятия разности, т.е. возможность начала несколько позже выбранного момента времени или быстрого перехода обратно на предварительно определенное расстояние, например, на один виток дорожки, и повторного считывания. В конкретном варианте осуществления блок 20 управления выполнен с возможностью корректировки интерполированного значения с помощью параметра запаса. Параметр запаса может быть предварительно определенным (например, из стандарта) значением, учитываемым при записи, или может быть глобальным значением для фактической записи на носителе информации. Вследствие вычитания запаса из интерполированного адреса процесс считывания начинается раньше, и выбранный блок всегда расположен после момента начала. Следовательно, быстрый переход назад не нужен. В конкретном варианте осуществления, когда запас доступа присутствует в списке доступа, по существу, для каждого интервала, блок управления выполнен с возможностью поиска и извлечения соответствующего запаса доступа для интервала, содержащего заданный момент во времени воспроизведения, и для корректировки оцененного адреса путем вычитания упомянутого запаса доступа. Пример подробных формул для вычисления описан выше со ссылками на фиг.2 и 3.
В конкретном варианте осуществления устройства воспроизведения блок управления содержит память 51 и выполнен с возможностью запоминания списка доступа из носителя информации в памяти. Список доступа запоминают в памяти 51 сразу же после введения носителя информации в устройство воспроизведения. Это ускоряет другие операции доступа.
На фиг.6 представлено устройство записи, предназначенное для записи информации на носителе 11 информации записываемого (или перезаписываемого) типа, соответствующем изобретению. Во время операции записи на носителе записи формируют метки, представляющие информацию. Меткам может быть придана любая оптически считываемая форма, например форма зон с коэффициентом отражения, отличающимся от коэффициентов отражения окружающих поверхностей, что получается при записи на таких материалах, как краска, сплав или материал, подверженный фазовым изменениям, или форма зон с направлением намагничивания, отличающимся от направления намагничивания окружающих поверхностей, что получается при записи на магнитооптическом материале. Правила записи и считывания информации на оптических дисках и обычного форматирования, исправления ошибок и канального кодирования хорошо известны в данной области техники, например из системы для КД. Метки можно формировать посредством луча 24 электромагнитного излучения, как правило, испускаемого из лазерного диода и фокусируемого в пятно 23 на слое записи. Устройство записи содержит основные элементы, аналогичные устройству воспроизведения, описанному выше в связи с фиг.5, т.е. блок 20 управления, средство 21 привода и средство 25 позиционирования, но имеет головку 39 считывания. Аудиоинформация представлена на входе средств 35 сжатия данных, которое может находиться в отдельном корпусе. Подходящие средства сжатия описаны в документе, упомянутом во введении. Сжатые данные, передаваемые с переменной скоростью передачи битов, на выходе средств 35 сжатия пропускаются в буфер 36. Из буфера 36 сжатые данные пропускаются в средства 37 объединения данных, предназначенные для объединения этих данных и параметров воспроизведения в общий поток данных. Общий поток данных, подлежащий записи, пропускается в средства 38 записи. Головка 39 записи подключена к средствам 38 записи, которые содержат, например, форматер, кодер ошибок и канальный кодер. Данные, представляемые на вход средств записи 38, распределяются по логическому и физическому секторам в соответствии с правилами форматирования и кодирования и преобразуются в сигнал записи для головки 39 записи. Блок 20 управления выполнен с возможностью управления буфером 36, средствами 37 объединения данных и средствами 39 записи по шинам 26 управления, и с возможностью осуществления процедуры позиционирования, описанной выше для устройства считывания. Блок 20 управления содержит память 61 для временного запоминания параметров воспроизведения во время записи. Конкретный вариант осуществления устройства записи также содержит признаки устройства воспроизведения и объединенной головки записи-считывания и пригоден для считывания.
Согласно изобретению блок 20 управления устройства записи выполнен с возможностью определения списка доступа, имеющего компоненты, причем каждый последующий компонент присвоен последующему интервалу фиксированного времени воспроизведения. Средства 37 объединения данных выполнены с возможностью включения списка доступа в параметры воспроизведения. Задают длину интервала, и блок управления распределяет входной сигнал по интервалам. Для каждого интервала определяют указатель блока в пределах упомянутого интервала, обычно - первого блока. Указатель вводят в список доступа, который компонуют в памяти 61. Список доступа, после его завершения, переносят из памяти на носитель информации и там запоминают. В конкретном варианте осуществления блок управления выполнен с возможностью определения параметра запаса доступа, как описано со ссылками на фиг.4. Кроме того, устройство записи или соответствующий способ записи можно реализовать с возможностью создания конкретных вариантов носителя информации, описанного выше со ссылками на фиг.1а и 1b.
Хотя изобретение объяснено на конкретных вариантах осуществления применительно к аудиоформату с переменным коэффициентом сжатия, список доступа также может быть применен для доступа к любой запомненной сжатой информации в реальном масштабе времени с переменной скоростью передачи битов, например, видеоинформации, соответствующей второй редакции стандарта Экспертной группы по кинематографии (т.е. соответствующей стандарту ЭГК2). В случае видеоинформации, сжатой в соответствии со стандартом ЭГК2, блоки используют последовательность видеокадров и называются группой изображений (ГИ). Кроме того, в качестве носителя информации был описан оптический диск, но можно использовать и другие носители, например магнитный диск или ленту. Кроме того, изобретение заключается в каждом и любом новом признаке и в совокупности признаков, описанных выше.
1. Способ записи информации в реальном масштабе времени и связанных с ней параметров воспроизведения на носителе информации, в котором информацию в реальном масштабе времени сжимают в блоки, содержащие переменное количество сжатых данных, и определяют параметры воспроизведения в зависимости от сжатых данных, причем параметры воспроизведения содержат список доступа, имеющий компоненты, причем каждые последующие компоненты присваивают последующим интервалам фиксированного времени воспроизведения и содержат указатель блока в пределах соответствующего интервала, причем параметры воспроизведения содержат параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения и/или параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя некоторого блока в пределах интервала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из компонентов содержит флаги доступа, имеющие либо указатель дополнительной информации о доступе в пределах соответствующего интервала, либо параметр запаса доступа.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбирают параметр длины, по существу, обратно пропорциональный общему времени воспроизведения записываемой информации в реальном масштабе времени, и/или тем, что определяют параметр запаса индивидуально для нескольких интервалов, при этом индивидуальные параметры запаса включают в параметры воспроизведения.
4. Устройство записи, предназначенное для записи информации в реальном масштабе времени на носитель информации, содержащее средство (35) сжатия для сжатия информации в реальном масштабе времени в блоки, содержащие переменное количество сжатых данных, средство (20, 37) обработки для генерации параметров воспроизведения в зависимости от сжатых данных, и средство (38, 39) записи для записи сжатых данных и параметров воспроизведения, причем средство (20, 37) обработки выполнено с возможностью включения в параметры воспроизведения списка доступа, имеющего компоненты, причем каждые последующие компоненты присвоены последующим интервалам фиксированного времени воспроизведения и содержат указатель блока в пределах упомянутого интервала, причем параметры воспроизведения содержат параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения и/или параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя некоторого блока в пределах интервала.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что по меньшей мере один из компонентов содержит флаги доступа, имеющие либо указатель дополнительной информации о доступе в пределах соответствующего интервала, либо параметр запаса доступа.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выбирают параметр длины, по существу, обратно пропорциональный общему времени воспроизведения записываемой информации в реальном масштабе времени, и/или тем, что определяют параметр запаса индивидуально для нескольких интервалов, при этом индивидуальные параметры запаса включают в параметры воспроизведения.
7. Носитель информации, хранящий информацию в реальном масштабе времени и связанные с ней параметры воспроизведения, причем информация в реальном масштабе времени представлена в виде блоков, содержащих переменное количество сжатых данных, при этом параметры воспроизведения содержат список (12) доступа, имеющий компоненты, причем эти последующие компоненты присвоены последующим интервалам фиксированного времени воспроизведения и содержат указатель блока в пределах упомянутого интервала, причем параметры воспроизведения содержат параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения, и/или параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя некоторого блока в пределах интервала.
8. Носитель информации по п.7, отличающийся тем, что по меньшей мере один из компонентов содержит флаги доступа, имеющие либо указатель дополнительной информации о доступе в пределах соответствующего интервала, либо параметр запаса доступа.
9. Носитель информации по п.7, отличающийся тем, что выбирают параметр длины, по существу, обратно пропорциональный общему времени воспроизведения записываемой информации в реальном масштабе времени, и/или тем, что определяют параметр запаса индивидуально для нескольких интервалов, при этом индивидуальные параметры запаса включают в параметры воспроизведения.
10. Устройство воспроизведения, предназначенное для воспроизведения информации в реальном масштабе времени с носителя информации по пп.7, 8 или 9, содержащее средство (22, 27) считывания, предназначенное для извлечения блоков и параметров воспроизведения из носителя информации, и средство (20, 28) обработки для обработки параметров воспроизведения для доступа к информации в реальном масштабе времени в выбранный момент времени воспроизведения, отличающееся тем, что средство (20, 28) обработки выполнено с возможностью обработки параметров воспроизведения, содержащих параметр длины, указывающий упомянутое фиксированное время воспроизведения и/или параметр запаса, указывающий коррекцию вычисленного указателя некоторого блока в пределах интервала.
11. Устройство воспроизведения по п.10, отличающееся тем, что средство (20, 28) обработки выполнено с возможностью вычисления указателя блока в пределах интервала путем интерполяции между значениями указателей двух соседних компонентов.
12. Устройство воспроизведения по п.10, отличающееся тем, что средство (20, 28) обработки выполнено с возможностью корректировки вычисленного указателя с помощью параметра запаса.
13. Устройство воспроизведения по п.10, отличающееся тем, что средство (20, 28) обработки выполнено с возможностью запоминания списка доступа в памяти (51).
14. Устройство по п.10, отличающееся тем, что средство (20, 28) обработки выполнено с возможностью вычисления указателя блока в пределах интервала на основании флагов доступа из компонента, причем флаги доступа имеют либо указатель дополнительной информации о доступе в соответствующем интервале, либо параметр запаса доступа, упомянутое вычисление основано либо на доступе к дополнительной информации доступа, либо на интерполирующем использовании параметра запаса.
