DE60019791T2

DE60019791T2 - Verschobene aufzeichnung für wiederbeschreibbares plattemedium

Info

Publication number: DE60019791T2
Application number: DE60019791T
Authority: DE
Inventors: Henry Donald WILLIS
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: EP1234307A1; KR20020049013A; AU1230101A; DE60019791D1; MXPA02004487A; JP4817280B2; WO2001033570A1; US6658198B1; KR100663134B1; JP2003513406A; CN1198265C; CN1387665A; EP1234307B1

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Vorrichtungen zur Bereitstellung erweiterter Betriebsmerkmale für Audio- und/oder Videoprogramme, die auf Disk-Medien wie zum Beispiel bespielbaren digitalen Video-Disks aufgezeichnet werden.
Es wurden verschiedene Einrichtungen entwickelt, um es Verbrauchern zu ermöglichen, Video- und Audioprogramme zur späteren Präsentation aufzuzeichnen. Zu solchen Einrichtungen gehören Bandrekorder, Videokassettenrekorder, bespielbare Compact Disks und in letzter Zeit bespielbare digitale Video-Disks (DVD). Eine DVD, die nur einmal bespielt werden kann und danach im wesentlichen ein DVD-Nurlesespeicher ist, wird mit der Abkürzung DVD-R bezeichnet. Die Abkürzung DVD-R wird im allgemeinen auch für die einmal bespielbare oder einmal aufzeichnungsfähige Technologie verwendet. Es sind mehrere Formate für DVDs verfügbar, auf denen aufgezeichnet, gelöscht und erneut aufgezeichnet, das heißt, überschrieben oder umgeschrieben werden kann. Diese werden mit den Abkürzungen DVD-RAM, DVD-RW und DVD + RW bezeichnet. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wurde noch kein gleichförmiger Industriestandard angenommen. Die Abkürzungen DVD-RAM, DVD-RW und DVD + RW werden auch im allgemeinen für die jeweilige umschreibbare Technologie verwendet. Der Verweis auf umschreibbare DVD-Technologie, -einrichtungen und -verfahren soll hier allgemein alle Standards umfassen, die nunmehr verwendet werden, und auch die, die in der Zukunft entwickelt werden können.
In vielen Fällen werden die Programmpräsentationen in Abwesenheit des Betrachters und/oder Zuhörers aufgezeichnet, um zu einem späteren, bequemeren Zeitpunkt präsentiert zu werden. Dies wird als Zeitverschiebung des Programms bezeichnet. In anderen Fällen wird ein Programm betrachtet und/oder angehört, ohne aufgezeichnet zu werden, und ohne jegliches Interesse an einer Aufzeichnung, aber die Aufmerksamkeit des Zuschauers und/oder Zuhörers wird zum Beispiel durch einen Anruf oder durch einen unerwarteten Besucher unterbrochen. Wenn der Zuschauer und/oder Zuhörer zum Beispiel ein Fernsehprogramm betrachtet und ein Kassettenband in einem VCR hat oder ein solches Kassettenband schnell holen und laden kann, kann das Programm aufgezeichnet werden. Der Zuschauer und/oder Zuhörer kann jedoch das Programm erst dann vollständig und in einer richtigen Zeitsequenz betrachten und/oder anhören, wenn die Aufzeichnung abgeschlossen ist. Die Zeit bis zum Abschluß der Aufzeichnung kann abhängig von der Länge des Programms kurz oder lang sein.
Ein wünschenswertes Merkmal in einer DVD-Einrichtung würde es einem Zuschauer und/oder Zuhörer ermöglichen, die Wiederaufnahme der Programmpräsentation einzuleiten, sobald die Unterbrechung oder Pause beendet ist, ohne den Programminhalt während der Unterbrechung oder Pause aufzuopfern.
Obwohl umschreibbare DVD-Technologie im allgemeinen verfügbar ist, ist der Betrieb auf einfache Funktionen beschränkt, wie zum Beispiel Abspielen, Aufzeichnen, schneller Vorlauf, Rücklauf und Stop. Pause ist verfügbar, aber nur als Gegenstück der Pauseoperation in einem VCR, wobei zum Beispiel das Abspielen eines im voraus aufgezeichneten Programms oder das Aufzeichnen eines betrachteten Programms unterbrochen wird, um Werbung aus der Aufzeichnung zu beseitigen. Im Gegensatz zu Computerfestplatten weisen bespielbare DVD-Einrichtungen eine sehr signifikante Zusatzfunktion auf, nämlich das Abspielen im voraus aufgezeichneter DVDs. Somit besteht ein ökonomischer Anreiz, umschreibbare DVD-Technologie zu entwickeln, darunter Verfahren und Einrichtungen, die anstelle einer Computerfestplatte verwendet werden können. Es ist schwierig, solche Einrichtungen mit verbesserten vorteilhaften Merkmalen bereitzustellen, ohne das Ziel der Verminderung von Kosten und des Erhöhens von Verkäufen zu kompromittieren. Solche neuartigen DVD-Merkmale sollten die Möglichkeit enthalten, gleichzeitig auf einem Disk-Medium auf nahtlose Weise ohne die hohe Betriebsgeschwindigkeit einer Computerfestplatte betrachten und aufzeichnen zu können. Eine bespielbare DVD-Einrichtung mit einem einzigen Kopf zum Lesen und Schreiben kann nicht gleichzeitig lesen und schreiben. Folglich werden die Begriffe „nahtlos" und „gleichzeitig" hier mit der Bedeutung verwendet, daß das Aufzeichnen und Abspielen von Programmaterial gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen für den Zuschauer und/oder Zuhörer den Anschein von Gleichzeitigkeit hat, obwohl die Funktionalität tatsächlich alternierend oder gemultiplext ist.
Ein weiteres Problem betrifft die Anzahl von Malen, die Programmaterial auf Disk-Medien, insbesondere derselben DVD, aufgezeichnet und neu aufgezeichnet werden kann. Ein wiederholtes Aufzeichnen auf derselben Auswahl der Disk erschöpft die Lebensdauer der Disk zu früh. Bei der Implementierung neuartiger Merkmale, insbesondere von Merkmalen, die sehr viel Überschreiben erfordern können, ist es wünschenswert ein wiederholtes Aufzeichnen auf denselben Auswahlen einer umschreibbaren DVD zu verhindern, um eine zu frühe Erschöfpung zu verhindern.
In diesem Kontext ist aus WO 97/30439 eine Einrichtung zum Aufzeichnen auf einem Informationsträger bekannt, wobei die Einrichtung folgendes umfaßt: Mittel zum Verschieben der Anfangsposition einer nachfolgenden Aufzeichnung auf demselben Aufzeichnungsmuster entlang einer Spur über eine zufällig innerhalb vordefinierter Grenzen ausgewählte Distanz und/oder zur Anpassung der Art und Weise der Präsentation von Informationen. Dies verursacht ein Aufzeichnen konstant verschiedener Muster, auch wenn dieselben Informationen in einem spezifischen Teil der Spur aufgezeichnet werden sollen.
Ein weiteres Problem betrifft die maximalen Datenraten minimal fähiger umschreibbarer DVD-Einrichtungen. Eine einfache umschreibbare DVD-Einrichtung zum Beispiel mit der Fähigkeit zum Lesen mit 1X (einfach) und Schreiben mit 1X (einfach) weist in der Regel maximale Datenraten zum Aufzeichnen oder Abspielen von nur ungefähr 11 Megabit/Sekunde auf. Folglich ist es wünschenswert, neuartige Merkmale zu implementieren, die innerhalb der Beschränkungen der maximalen verfügbaren Datenraten implementiert werden können.
Kurze Darstellung der Erfindung
Ein Verfahren gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zum Schreiben und Umschreiben auf einem Disk-Medium, das nur eine begrenzte Anzahl von Malen umgeschrieben werden kann, wird in Anspruch 1 beansprucht.
Eine Vorrichtung gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zum Schreiben und Umschreiben auf einem Disk-Medium, das nur eine begrenzte Anzahl von Malen umgeschrieben werden kann, wird in Anspruch 6 beansprucht.
Bei bestimmten neuartigen Merkmalen für umschreibbare Disk-Medienabspielgeräte, wie zum Beispiel umschreibbare DVD-Einrichtungen, kommt es zu sehr viel Umschreiben über zuvor aufgezeichnete Daten. Ein Beispiel ist das hier beschriebene Merkmal des Aufzeichnens während Pause und Abspielen. Ein anderes Beispiel ist eine längere Benutzung derselben DVD zum Aufzeichnen von Programmen, insbesondere wenn jede neue Aufzeichnung so programmiert wird, daß sie am Anfang der Spur beginnt. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen kann die nutzbare Umaufzeichnungslebensdauer einer umschreibbaren DVD durch Präzessieren des Anfangs des Überschreibens von Blöcken codierter Daten entlang der Spur maximiert werden.
WO 97/30439 spiegelt sich in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 wider.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild einer umschreibbaren DVD-Einrichtung mit einer Funktion für Aufzeichnen während Pause und Abspielen gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen.
2 ist ein Diagramm, das nützlich ist, um darzustellen, wie bespielbare Segmente gemäß der Funktion des Aufzeichnens während Pause und Abspielen der erfindungsgemäßen Anordnungen mit einer Spiralspur auf einer umschreibbaren DVD in Beziehung stehen.
3–12 zeigen sequentiell ein Verfahren gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zum Implementieren einer Funktion des Aufzeichnens während Pause und Abspielen gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen.
13 ist eine Tabelle, in der das in 3–12 dargestellte alternierende Aufzeichnen/Abspielen zusammengefaßt ist.
14 ist eine Tabelle, die die in 3–12 dargestellte Präzession zusammenfaßt.
15 ist ein Flußdiagramm, das nützlich ist, um das Puffermanagement für eine umschreibbare DVD-Einrichtung gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zu erläutern.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine Einrichtung 100 zur Implementierung eines Aufzeichnens während Pause und Abspielen unter Verwendung eines umschreibbaren Disk-Mediums 102 gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen ist in 1 in Form eines Blockschaltbilds gezeigt. Das umschreibbare Disk-Medium 102 ist als eine umschreibbare DVD realisiert. Die Einrichtung 100 kann auf die umschreibbare DVD 102 schreiben und aus ihr lesen. Die Einrichtung umfaßt eine mechanische Baugruppe 104, einen Steuerteil 120, einen Video-/Audioeingangsverarbeitungsweg 140 und einen Video-/Audioausgangsverarbeitungsweg 170. Die Zuteilung der meisten der Blöcke zu verschiedenen Teilen oder Wegen ist offensichtlich, während die Zuteilung eines Teils der Blöcke aus Bequemlichkeit erfolgt und für das Verständnis der Funktionsweise der Einrichtung nicht kritisch ist.
Die mechanische Baugruppe 104 umfaßt einen Motor 106 zum Drehen der DVD 102 und eine Pickup-Baugruppe 108, die dafür ausgelegt ist, über die sich drehende Disk bewegt zu werden. Ein Laser an der Pickup-Baugruppe brennt Flecken auf eine Spiralspur auf der Disk und beleuchtet bereits auf die Spur gebrannte Flecken zum Aufzeichnen und Abspielen von Video- und/oder Audioprogrammaterial. Für das Verständnis der Erfindung ist es irrelevant, ob die Disk auf einer oder auf zwei Seiten bespielbar ist, oder im Fall einer doppelseitigen Aufzeichnung, ob die doppelseitige Aufzeichnung oder das anschließende Lesen von der Disk von derselben Seite der Disk oder von beiden Seiten stattfindet. Der Abnehmer und der Motor werden durch einen Servo 110 gesteuert. Der Servo 110 empfängt außerdem das Abspielsignal von Daten, die aus der Spiralspur der Disk 102 gelesen werden, als ein erstes Eingangssignal. Das Abspielsignal wird außerdem in eine Fehlerkorrekturschaltung 130 eingegeben, die als Teil des Steuerteils oder als Teil des Video-/Audioausgangsverarbeitungsweges angesehen werden kann.
Der Steuerteil 120 umfaßt eine Steuer-Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 122 und eine Navigationsdatenerzeugungsschaltung 126. Die Steuer-CPU 122 führt der Navigationsdatenerzeugungsschaltung 126 ein erstes Eingangssignal zu, und der Servo 110 führt der Navigationsdatenerzeugungsschaltung 126 ein zweites Eingangssignal zu. Der Servo kann auch als Teil des Steuerteils angesehen werden. Die Navigationsdatenerzeugungsschaltung 126 führt dem Multiplexer (MUX) 154, der einen Teil des Video-/Audioeingangsverarbeitungsweges 140 bildet, ein erstes Eingangssignal zu. Das Ausgangssignal des MUX 154 ist ein Eingangssignal für die Fehlerkorrektur-Codierungsschaltung 128. Das Ausgangssignal der Fehlerkorrektur-Codierungschaltung 128 ist ein bespielbares Eingangssignal, das dem Abnehmer 108 zugeführt wird und durch den Laser auf die Spiralspur der Disk 102 „gebrannt" wird.
Ein Steuerpuffer 132 für vom Zuschauer aktivierbare Funktionen zeigt die gerade verfügbaren Funktionen an, nämlich Abspielen, Aufzeichnen, Rückspulen, schneller Vorlauf, Pause/Abspielen und Stop. Die Pause ist ein Gegenstück der Pauseoperation in einem VCR, die zum Beispiel das Abspielen eines im voraus aufgezeichneten Programms unterbricht oder das Aufzeichnen eines betrachteten Programms unterbricht, um Werbung aus der Aufzeichnung zu beseitigen. Eine spezielle Funktion des Aufzeichnens während Pause und Abspielen mit der Bezeichnung Pause (während Aufzeichnen und Abspielen) ist als Teil eines separaten Puffers 136 dargestellt, um diesen Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnungen zu betonen.
Der Video-/Audioeingangsverarbeitungsweg 140 ist eine Signalverarbeitungsschaltung zum Umsetzen eines herkömmlichen Fernsehsignals (zum Beispiel NTSC oder PAL) in digitalisierte Paketdaten (zum Beispiel MPEG-1 oder MPEG-2) für digitale Aufzeichnung durch die Einrichtung 100. Der Eingangsweg 140 umfaßt einen NTSC-Decodierer 142 und einen Videocodierer (zum Beispiel MPEG-1 oder MPEG-2) 144 für Videoeingang und umfaßt einen Audio-Analog/Digital-Umsetzer (A/D) 146 und einen Audiocodierer (zum Beispiel MPEG-1 oder MPEG-2) 148. Die digitalisierten Signale werden in einem Multiplexer 150 kombiniert und in einem Aufzeichnungspuffer 152 gespeichert, bis ein gesamtes Paket konstruiert worden ist. Während jedes Paket konstruiert wird, wird jedes Paket mit dem Ausgangssignal der Navigationsdatenerzeugungsschaltung in dem MUX 154 kombiniert und zu der Fehlerkorrektur-Codierungsschaltung 128 gesendet. Die Fehlerkorrektur-Codierungsschaltung 128 kann auch als Teil des Eingangsweges 140 angesehen werden.
Als praktischer Gesichtspunkt ist die kleinste adressierbare Einheit auf der Spiralspur der Disk ein Block für ECC (Fehlerkorrekturcode) von 16 Sektoren, wobei jeder Sektor 2048 Byte Benutzerdaten enthält. Eine Gruppe ist eine ganze Anzahl von EEC-Blöcken (zum Beispiel 12). Jede Gruppe von Blöcken repräsentiert ungefähr 0,5 Sekunden von kombiniertem Video- und Audioprogrammaterial. Die Menge an linearem Raum entlang der Spiralspur, die zur Aufzeichnung einer Gruppe von EEC-Blöcken (zum Beispiel 192 Sektoren) notwendig ist, wird hier als ein Segment der Spiralspur definiert. Folglich kann es scheinen, daß der Aufzeichnungspuffer nur groß genug sein muß, um ein Datensegment zu speichern. Ein Datensegment kann zum Beispiel ungefähr 0,5 Sekunden Audio- und Videoprogrammaterial entsprechen.
Der Ausgangsverarbeitungsweg 170 umfaßt einen Spurpuffer oder Ausgangspuffer 172, in dem aus der Disk gelesene Daten zur weiteren Verarbeitung zu Paketen zusammengestellt werden. Die Pakete werden durch die Konditionalzugriffsschaltung 174 verarbeitet, die die Ausbreitung der Pakete durch den Demultiplexer 176 und in jeweilige Wege für Video- und Audioverarbeitung steuert. Außerdem kann es entsprechend scheinen, daß der Spurpuffer 172 nur groß genug sein muß, um ein Segment Daten zu speichern, das auch etwa 0,5 Sekunden Audio- und Videoprogrammaterial entspricht.
Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen ist der Aufzeichnungspuffer 152 in dem Eingangsweg 140 vorteilhafterweise viel größer als ansonsten notwendig scheinen würde. Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform ist der Aufzeichnungspuffer groß genug, um ungefähr 1,5 Sekunden einer Video- und Audiodatenpräsentation zu speichern. Außerdem ist gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen der Spurpuffer 172 in dem Ausgangsweg 170 vorteilhafterweise auch viel größer als ansonsten notwendig scheinen würde. Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform ist der Spurpuffer außerdem groß genug, um ungefähr 1,5 Sekunden einer Video- und Audiodatenpräsentation zu speichern. Die größeren Aufzeichnungs- und Spurpuffer werden vorteilhafterweise bereitgestellt, um die längstmöglichen Sprünge der Pickup-Baugruppe 108 während des Aufzeichnens und Abspielens gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen zu ermöglichen. Wie später ausführlicher erläutert werden wird, betragen die längstmöglichen Sprünge der Einrichtung 100 ungefähr 0,9 Sekunden. Die Kosten der hier gelehrten verbesserten Merkmale haben vorteilhafterweise somit, wenn überhaupt, nur minimale Auswirkung auf die Herstellungskosten einer verbesserten umschreibbaren DVD-Einrichtung.
Das Video wird durch den Decodierer 178, zum Beispiel aus MPEG-1 oder MPEG-2 decodiert und als herkömmliches Fernsehsignal, zum Beispiel ein NTSC- oder PAL-Signal, codiert. Das Audio wird durch die Schaltung 182, zum Beispiel aus MPEG-1 oder MPEG-2 decodiert und durch den Audio-Digital/Analog-(D/A)-Umsetzer 184 in analoge Form umgesetzt. Der Ausgangsverarbeitungsweg 170 kann wie erwähnt als die Fehlerkorrekturschaltung 130 enthaltend angesehen werden.
Die Einrichtung 100 kann eine Maschine repräsentieren, die zum Beispiel 1X-Lese- und 1X-Schreibfähigkeit besitzt. Solche Einrichtungen besitzen in der Regel maximale Datenraten zum Aufzeichnen oder Abspielen von ungefähr 11 Megabit/Sekunde. Um die Funktion des Aufzeichnens während Pause und Abspielen zu implementieren, ist es notwendig, auf eine Weise abzuspielen (zu lesen) und aufzuzeichnen (zu schreiben), die gleichzeitig zu sein scheint. Die maximalen verfügbaren Datenraten von ungefähr 5 Megabit/Sekunde zum Abspielen (Lesen) und 5 Megabit/Sekunde zum Aufzeichnen. Solche Raten betragen nur die Hälfte der minimalen Rate einer Maschine minimaler Fähigkeit und ein anscheinend gleichzeitiges Abspielen und Aufzeichnen mit einer solchen Maschine würde dementsprechend unmöglich zu sein scheinen. Trotzdem kann eine solche Maschine mit minimaler Fähigkeit gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen vorteilhafterweise betrieben werden, um ein anscheinend gleichzeitiges Abspielen und Aufzeichnen bereitzustellen, so wie es notwendig ist, um die Funktion des Aufzeichnens während Pause und Abspielen durch vorteilhafte Verwaltung der Aufzeichnungs- und Spurpuffer zu implementieren. Außerdem versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Anordnungen auch für Einrichtungen mit höheren Datenraten nützlich sein können.
Ein Merkmal des Aufzeichnens während Pause und Abspielen (oder Pause während Aufzeichnen und Abspielen) ist bei einer umschreibbaren DVD-Einrichtung sehr wünschenswert. Eine solche Funktion kann zum Beispiel verwendet werden, wenn ein Zuschauer ein Fernsehprogramm betrachtet und durch einen Besucher oder einen Anruf unterbrochen wird. Solange der Zuschauer nicht verfügbar ist, zeichnet der Rekorder das Programm weiter auf. Nach einiger Zeit (zum Beispiel einer beliebigen Zeit von ein bis zwei Minuten bis zu 30 Minuten oder mehr) wird der Zuschauer das Betrachten des Programms von dem Punkt an, an dem das Betrachten unterbrochen wurde, wiederaufnehmen wollen. An diesem Punkt muß die Einrichtung damit beginnen, die Aufzeichnung von dem Beginn der Pause an abzuspielen, und gleichzeitig weiter das ankommende Programmaterial aufzeichnen. Dieses anscheinend gleichzeitige Abspielen und Aufzeichnen würde normalerweise große Sprünge zwischen dem Aufzeichnungsbereich und dem Abspielbereich der Spiralspur erfordern, die so oft, wie der Videorekorder zwischen Abspielen und Aufzeichnen alterniert hat, gemacht werden müßten. Es sollte betont werden, daß, wenn die Sprünge stattfinden, weder Lesen noch Schreiben auftreten kann. Sprünge jeder Art verursachen also, daß die mittlere Bitrate abnimmt. Je länger die Sprünge sind und je häufiger Sprünge auftreten, desto größer die Abnahme der mittleren Bitrate.
Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen wird ein Verfahren zum Aufzeichnen und Abspielen nach einer Pause bereitgestellt, das vorteilhafterweise die Zeit, in der weder Schreiben noch Lesen auftreten kann, minimiert. Das Verfahren minimiert also vorteilhafterweise die Länge und Anzahl langer Sprünge so weit wie möglich, ohne eine Implementierung des Merkmals des Aufzeichnens während Pause und Abspielen auszuschließen. Ein innovatives Puffermanagement und Bitratenmanagement kann die Sprünge, die nicht vermieden werden können, kompensieren. Das Merkmal ist also für den Zuschauer besser tolerierbar, weil das Abspielen im wesentlichen oder sogar völlig nahtlos sein kann. Während einer Pause wird Programmaterial vorteilhafterweise in kurzen Segmenten aufgezeichnet, die zum Beispiel zu zwei oder drei Umdrehungen der Disks äquivalent sind, wobei zwischen den Segmenten, die mindestens so lang wie oder etwas länger als die aufgezeichneten Segmente sind, Räume gelassen werden. Wenn die Pause endet, kann zum Start der Aufzeichnung (entsprechend dem Anfang der Pause) zurückgesprungen werden, so daß die Aufzeichnung mit dem Abspielen beginnen kann. Da jedes dieser aufgezeichneten Segmente abgespielt wird, können die Räume zwischen den aufgezeichneten Segmenten zum Aufzeichnen des ankommenden Programmaterials verwendet werden. Schließlich muß nach einem weiteren Zeitintervall, das gleich der ursprünglichen Pause ist, ein weiterer Rücksprung durchgeführt werden. Auf diese Weise können potentiell lange Sprünge vorteilhafterweise vermieden werden, mit Ausnahme der Rücksprünge, die in der Zeitspanne der Pause durchgeführt werden. Wenn eine Pause 10 Minuten lang ist, dann erfordert anders ausgedrückt das Abspielen, nachdem die Pause beendet ist, einen Rücksprung, der lang genug ist, um 10 Minuten aufgezeichnetes Programmaterial unterzubringen. Ein solcher Rücksprung erfolgt notwendigerweise alle 10 Minuten, bis das Aufzeichnen und Abspielen des Programms abgeschlossen ist. Pufferspeicher ausreichender Länge können vorteilhafterweise verwendet werden, um das codierte Programmaterial, das darauf wartet, aufgezeichnet zu werden, zu speichern, während abgespieltes Material von der Disk gelesen wird, und um den Decodierern abgespieltes Material zuzuführen, während Material auf der Disk aufgezeichnet wird. Die Puffer werden auch zum Abspielen und Aufzeichnen von Programmaterial während der Sprünge verwendet. Gleichzeitig können die Bitraten des Codierers und Decodierers während der Implementierung des Merkmals gesteuert werden, um eine ausreichende Bitratenfähigkeit zum Implementieren des gewünschten Puffermanagements bereitzustellen. Die Codierer und Decodierer können zum Beispiel gemäß dem Standard MPEG-2 arbeiten.
Für die Zwecke der erfindungsgemäßen Anordnungen wird Programmaterial wie oben erwähnt in Segmenten auf eine umschreibbare DVD aufgezeichnet und von einer umschreibbaren DVD abgespielt. Jedes Segment repräsentiert eine bestimmte lineare Länge bzw. ein Intervall der Spiralspur, wie in 2 gezeigt. Eine umschreibbare DVD 10 eignet sich für die Verwendung als Disk 102 in der Einrichtung 100. Die Disk besitzt eine kontinuierliche Spiralspur 12, die in der Nähe des Lochs 28 in der Mitte der Disk beginnt und spiralförmig nach außen läuft. Die Spur kann außerdem ein in der Zeichnung nicht gezeigtes seitliches Hin- und Her-Wobbeln aufweisen, um Medientypindizierung zu ermöglichen. Wegen Skalierungsschwierigkeiten sind nur Teile der Spur 12 gezeigt und diese sind in einem stark vergrößerten Maßstab gezeigt. Die Aufzeichnungsrichtung auf der Spur ist typischerweise nach außen entlang der Spur von dem Teil mit kleinerem Radius zu einem Teil mit größerem Radius. Die mehreren Reihen dreier großer Punkte (•••) bedeuten Teile der Spur, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind.
Die Bezugszahl 14 bedeutet ein aufgezeichnetes Segment während einer Pause gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen. Das Quadrat 16 bedeutet das Ende des aufgezeichneten Segments. Das Quadrat 16 bedeutet außerdem den Anfang eines unaufgezeichneten Segments 18. Das Ende des unaufgezeichneten Segments 18 wird durch eine Raute 20 angedeutet. Die Raute 20 bedeutet außerdem den Anfang eines optionalen Schutzbandes 22, das kürzer als die aufgezeichneten und unaufgezeichneten Segmente sein kann. Das Ende des optionalen Schutzbandes 22 wird durch den Kreis 24 angedeutet. Der Kreis 24 deutet außerdem den Anfang des nächsten aufgezeichneten Segments 26 an. Mit dem Schutzband kann man sicherstellen, daß Segmente nicht unbeabsichtigt überschrieben werden, wenn die umschreibbare DVD-Einrichtung nicht schnell genug zwischen Abspielen und Aufzeichnen umschalten kann. Ein Betrieb ohne Schutzband ist vorzuziehen, wenn es nicht benötigt wird, um keine Aufzeichnungskapazität zu verlieren.
Das Pause-während-Aufzeichnen-Verfahren ist in 3–14 sequentiell dargestellt. Die bezifferten horizontalen Linien oder Zwischenräume repräsentieren Segmente der Spiralspur. Das erste bezifferte Segment ist nicht unbedingt das erste Segment auf der Spur, ist aber das erste Segment, das aufgezeichnet wird, wenn die Pausefunktion eingeleitet wurde. Wie in 3 gezeigt, entspricht das Segment 1 dem Einleiten der Pause. Danach wird ein Muster A alternierender aufgezeichneter und unaufgezeichneter Segmente auf der Spur erzeugt. Die aufgezeichneten Segmente sind die ungeradzahligen Segmente 1–43. Die geradzahligen Segmente 2–42 sind unaufgezeichnet. Schutzbänder sind nicht dargestellt, können aber als ein unaufgezeichnetes Segment betrachtet werden, das länger als ein aufgezeichnetes Segment ist. In 3 sind zweiundzwanzig Segmente als aufgezeichnet gezeigt. Jedes Segment repräsentiert ungefähr 0,5 Sekunden Programmaterial, und die dargestellte Pause hat folglich eine Länge von ungefähr 11 Sekunden. Ungeachtet der Länge der Pause wird das Muster A fortgesetzt, bis die Pause beendet ist. Wenn der Zuschauer die Pause nicht beendet, kann eine Steuerroutine vorgesehen werden, um die Pause zu beenden, wenn zum Beispiel das letzte Segment auf der Spur aufgezeichnet wurde oder das Programm endet.
Wenn die Pause beendet ist (siehe 4), muß die Einrichtung zuerst mit dem Schreiben des auf das Disk-Medium geschriebenen Segments fertig werden, bevor gesprungen wird. Das letzte aufgezeichnete Segment in 3 ist das Segment 43. Wenn die Beendigung während des Überspringens zum Beispiel des Segments 42 auftritt, dann muß Segment 43 vollständig aufgezeichnet werden. Die Pickup-Baugruppe springt zu dem Segment 1 zurück. Nach diesem Sprung ist es wünschenswert, mit dem Abspielen während des Aufzeichnens zu beginnen, so daß kein Programmaterial verlorengeht. Dies erfordert eine Initialisierung des innovativen Puffermanagementverfahrens. Ein Verständnis dieses Verfahrens erfordert das Verstehen der Ausgangsbedingungen der Einrichtung, wenn die Pause beendet ist. Während des Aufzeichnens wird kein Programmaterial von dem Disk-Medium gelesen. Es ist also kein Programmaterial für ein Schreiben in den Spurpuffer 172 verfügbar, und kein Programmaterial ist zum Auslesen aus dem Spurpuffer und Abspielen für den Zuschauer durch den Abspielweg 170 verfügbar. Kurz gefaßt ist der Spurpuffer 172 leer. Gleichzeitig wird codiertes Programmaterial so schnell durch den Aufzeichnungspuffer 152 propagiert und auf die Disk geschrieben, wie das alternierende Muster und die Bitrate es zulassen. Die Spitzenbitrate bei der dargestellten Ausführungsform beträgt 11 Megabit/Sekunde. Folglich ist der Aufzeichnungspuffer 152 leer oder nahezu leer.
Damit das alternierende Lesen und Schreiben des Disk-Mediums während eines anscheinend gleichzeitigen Abspielens und Aufzeichnens des Programmaterials erfolgen kann, muß in dem Spurpuffer genug Programmaterial gespeichert sein, um während des Schreibens auf das Disk-Medium abgespielt zu werden. Ähnlich muß der Aufzeichnungspuffer leer genug sein, um genug Programmaterial zu speichern, wenn Daten von dem Disk-Medium gelesen werden, um Datenverlust zu vermeiden. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen wurde bestimmt, daß jeweilige Eingangs- und Ausgangswegpuffer fähig sein müssen, drei Segmente Programmaterial, also ein Äquivalent von ungefähr 1,5 Sekunden Programmaterial zu speichern. Puffer dieser Größe ermöglichen einen nahtlosen Betrieb des Merkmals der Pause während des Aufzeichnens und Abspielens in der Einrichtung 100 und anderen Einrichtungen vergleichbarer Datenraten.
In dem Moment, wenn eine Pause beendet wird, sind die notwendigen Pufferbedingungen nicht erfüllt. Außerdem muß etwas Bitratenfähigkeit verfügbar sein, um die Puffer zu initialisieren, nachdem die Pause beendet ist. Sobald die Pause initiiert ist, wird folglich die Bitrate für den Codierer auf eine konstante Bitrate gesetzt. Der Decodierer muß mit einer Rate decodieren, die der Bitrate während des Codierens entspricht, und folglich wird der Decodierer automatisch mit der Codierungsfrequenz betrieben und muß nicht auf einen spezifischen Wert gesetzt werden. Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform beträgt die konstante Bitrate jeweils 5 Megabit/Sekunde. Dadurch bleiben ungefähr 1 Megabit/Sekunde Bitratenfähigkeit (11 Megabit/Sekunde weniger 2 × 5 Megabit/Sekunde) zur Steuerung der Puffer.
Der Sprung nach dem Ende der Pause ist in 4 dargestellt. Dieser Sprung kann als der erste Sprung betrachtet werden. Sobald der erste Sprung beginnt, ist kein Schreiben auf das Disk-Medium möglich. Der Codierer liefert jedoch immer noch ein Ausgangssignal, wenn auch mit der reduzierten und konstanten Bitrate von 5 Megabit/Sekunde. Programmaterial, das zu Segmenten des in 5 dargestellten Musters B werden wird, wird folglich in dem Aufzeichnungspuffer 152 gespeichert. Sobald der Sprung endet, und während der Aufzeichnungspuffer weiter gefüllt wird, wird das erste Segment des Musters A von dem Disk-Medium gelesen und in dem Spurpuffer 172 gespeichert.
Die zusätzliche Bitratenfähigkeit ermöglicht ein Erreichen eines stationären Zustands des Pufferbetriebs, während das Füllen und Leeren des Aufzeichnungs- und Spurpuffers immer komplementär ist. Anders ausgedrückt wird der Eingangspuffer gefüllt, während der Ausgangspuffer geleert wird, und umgekehrt. Außerdem ist die Summe der Daten in den beiden Puffern als Prozentsatz der Kapazität immer im wesentlichen konstant. Wenn ein Puffer zum Beispiel 1/3 voll ist, ist der andere Puffer 2/3 voll. Wenn ein Puffer 1/2 voll ist, ist der andere Puffer auch 1/2 voll. Wenn jeder der Puffer drei Segmente halten kann, wie bei der zur Zeit bevorzugten Ausführungsform, muß die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern zur selben Zeit konstant und gleich drei sein.
5 zeigt das Lesen der Segmente 1–43 des Musters A und das Schreiben der Segmente 2–44 des Musters B, das in einer alternierenden Sequenz auftritt, sobald der stationäre Betrieb der Puffer erreicht wurde.
6 repräsentiert einen zweiten Rücksprung und repräsentiert tatsächlich alle übrigen Rücksprünge. Wenn der erste Sprung von Segment 43 zu Segment 1 stattfindet, sind die Puffer nicht initialisiert. Wenn der zweite Sprung von Segment 44 zu Segment 2 auftritt, sind die Puffer bereits initialisiert und arbeiten auf komplementäre Weise. Nachdem der zweite Sprung beginnt, ist folglich der Spurpuffer voll genug, damit Segmente ausgelesen werden können und damit das Abspielen während des Sprungs ununterbrochen, das heißt nahtlos, fortgesetzt werden kann. Gleichzeitig ist der Aufzeichnungspuffer leer genug, damit codierte Segmente während des Sprungs gespeichert werden können, wodurch Datenverlust verhindert wird. Das Aufzeichnen und Abspielen zwischen Rücksprüngen weist einen Zeitraum auf, der gleich der Länge der Pause ist.
Während geradzahlige Segmente 2–44 abgespielt werden, werden ungeradzahlige Segmente 3–45 des Musters C alternierend aufgezeichnet, wie in 7 gezeigt. Nachdem die geradzahligen Segmente 2–44 abgespielt wurden und nachdem die ungeradzahligen Segmente 3–45 aufgezeichnet wurden, springt die Pickup-Baugruppe wie in 8 gezeigt zu Segment 3 zurück, dem ersten Segment des Musters C, das abgespielt werden muß. Während ungeradzahlige Segmente 3–45 abgespielt werden, werden geradzahlige Segmente 4–46 des Musters D alternierend aufgezeichnet, wie in 9 gezeigt.
Nachdem die ungeradzahligen Segmente 3–45 abgespielt wurden und nachdem die geradzahligen Segmente 4–46 aufgezeichnet wurden, springt die Pickup-Baugruppe wie in 10 gezeigt zu Segment 4 zurück, dem ersten Segment des Musters D, das abgespielt werden muß. Während die geradzahligen Segmente 4–46 abgespielt werden, werden die ungeradzahligen Segmente 5–47 des Musters E alternierend aufgezeichnet, wie in 11 gezeigt. Nachdem die geradzahligen Segmente 4-46 abgespielt wurden und nachdem die ungeradzahligen Segmente 5–47 aufgezeichnet wurden, springt die Pickup-Baugruppe wie in 12 gezeigt zu Segment 5 zurück, dem ersten Segment des Musters E, das abgespielt werden muß.
Nach dem Erreichen des stationären Betriebs der Puffer kann der Prozeß durch die folgenden Schritte zusammengefaßt werden: nach dem Abspielen der aufgezeichneten Segmente des ersten Musters Zurückspringen zu dem ersten aufgezeichneten Segment des zweiten Musters; und alternierendes Abspielen der aufgezeichneten Segmente des zweiten Musters und Aufzeichnen des Programms in einem dritten Muster von Segmenten durch Überschreiben der Segmente des ersten Musters. Die vorstehenden Schritte werden für weitere Muster von Segmenten bis zum Ende des Programms wiederholt.
Es wird angenommen, daß Sprungzeiten von zum Beispiel einer Länge von sogar 0,9 Sekunden durch Puffer der erwähnten Größe abgehandelt werden können. Die Zeitdauer des Sprungs enthält dann die erforderliche Zeit für das Springen und auch die erforderliche Zeit zum Neusynchronisieren mit dem Disk-Medium. Sprünge nach dem ersten Sprung werden schneller abgeschlossen, weil die Puffer bereits im stationären Zustand arbeiten. Folglich kommt es zu keiner Unterbrechung des abgespielten Materials, da das Lesen von dem Disk-Medium und das Schreiben darauf alterniert, wodurch eine nahtlose Präsentation des Programmaterials sichergestellt wird, wobei das Aufzeichnen und Abspielen gleichzeitig zu sein scheinen.
Der Prozeß wird fortgesetzt bis die Programmpräsentation beendet ist. Wenn das Ende der Spur erreicht wird, bevor das Programm beendet ist, kann eine Routine vorgesehen werden, um zum Anfang der Spur oder an eine beliebige andere Stelle auf der Spur zurückzuspringen, um die alternierenden Perioden des Aufzeichnens und Abspielens fortzusetzen, bis das Programm endet. Das alternierende Aufzeichnen und Abspielen ist in der Tabelle von 13 zusammengefaßt.
Das Betriebsverfahren ist in dem Flußdiagramm 200 in 15 mit Betonung des Puffermanagements gezeigt. Im Schritt 202 beginnt eine Pause. Es muß sichergestellt werden, daß die Segmente des ersten Musters (Muster A) mit der gewünschten konstanten Rate von zum Beispiel 5 Megabit/Sekunde decodiert werden. Es ist deshalb notwendig, die Segmente des ersten Musters mit der konstanten Bitrate zu codieren, weil der Decodierer automatisch mit derselben Rate decodiert, mit der das Codieren stattfand. Folglich wird die Bitrate für den Codierer auf die gewünschte konstante Bitrate gemäß Schritt 204 eingestellt. Es ist ersichtlich, daß der Decodierer erst dann notwendig ist, wenn die Pause beendet wurde. Wie später ausführlicher erläutert wird, kann es hilfreich sein, wenn der Decodierer ausgeschaltet wird, wenn die Pause endet, um ded Spurpuffer schneller zu füllen. Folglich wird es zur Zeit bevorzugt, gemäß Schritt 206 den Decodierer nach dem Beginn der Pause auszuschalten.
Die Einrichtung zeichnet dann ein erstes Muster von Segmenten auf alternierende Segmente auf der Spur des Disk-Mediums gemäß Schritt 208 auf. Solange die Pause nicht beendet wurde, führt der Entscheidungsblock 210 das Verfahren über den Weg 213 zu dem Schritt 208 zurück und wartet. Wenn die Pause beendet wurde, zweigt das Verfahren auf dem Weg 211 zu dem Schritt 212 ab, gemäß dem die Einrichtung das Aufzeichnen des letzten Segments des ersten Musters abschließt. Danach springt die Pickup-Baugruppe zu dem ersten Segment des ersten Musters gemäß Schritt 214 zurück. Während der Sprung stattfindet, beginnt sich der Aufzeichnungspuffer mit den Segmenten, die zu dem zweiten Muster werden, gemäß Schritt 216 zu füllen. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, daß während des Sprungs kein ankommendes Programmaterial verlorengeht.
Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen ist die Abspieloperation nach dem Ende der Pause nahtlos. Das heißt, daß, sobald das Abspielen beginnt, das Abspielen niemals unterbrochen werden kann. Folglich darf sich der Spurpuffer niemals in einem Unterlaufzustand befinden, oder dem Codierer geht das Material zum Decodieren aus, und das Abspielen wird unterbrochen. Um sicherzustellen, daß kein Programmaterial während des Aufzeichnens verlorengeht, darf sich gleichzeitig der Aufzeichnungspuffer niemals in einem Überlauf zustand befinden, oder das Ausgangssignal des Codierers kann nirgendwo gespeichert werden. Das komplementäre Management der Puffer gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen erfüllt diese Betriebsbedingungen der Puffer. Der Aufzeichnungs- und der Spurpuffer müssen jedoch für den komplementären Betrieb in Verbindung mit dem ersten Sprung zuerst initialisiert werden. Die Initialisierung wird bei der dargestellten Ausführungsform erreicht, sobald die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern gleich Drei ist. Sobald dies eintritt, kann die Einrichtung alternierend Segmente gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen aufzeichnen und abspielen. Es versteht sich, daß mehr als ein Prozeß implementiert werden kann, um Initialisierung zu erreichen. Der in Verbindung mit 15 beschriebene Initialisierungsprozeß wird zur Zeit bevorzugt.
Während sich der Aufzeichnungspuffer füllt, fragt der Entscheidungsschritt 218 ab, ob der Sprung abge-schlossen wurde. Wenn nicht, zweigt das Verfahren auf dem Weg 221 ab und wartet. Wenn der Sprung fertig ist, zweigt das Verfahren auf dem Weg 219 ab. Die Pickup-Baugruppe liest das erste Segment des Musters A von dem Disk-Medium, und der Spurpuffer beginnt, sich gemäß Schritt 222 mit Daten zu füllen. Der Aufzeichnungspuffer wird weiter gefüllt.
Während sich der Spurpuffer füllt, fragt der Entscheidungsschritt 222 ab, ob die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern während des Schritts 220 gleich Drei geworden ist, das heißt, bevor das erste Segment vollständig in den Spurpuffer geschrieben wurde. Wenn nicht, wird das erste Segment vollständig in den Spurpuffer geschrieben. In diesem Fall zweigt das Verfahren auf dem Weg 223 zum Schritt 224 ab, gemäß dem das Schreiben des ersten Segments in den Spurpuffer beendet wird, und danach endet das Schreiben in den Spurpuffer. In diesem Moment erfolgt kein Lesen von der Disk oder Schreiben auf die Disk. Der Entscheidungsschritt 226 fragt dann ab, ob die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern nach Schritt 224 gleich Drei geworden ist, das heißt, während der Decodierer ausgeschaltet ist, hält der Spurpuffer weiter nur das erste Segment, und der Aufzeichnungspuffer füllt sich weiter. Wenn nicht, zweigt das Verfahren zurück auf dem Weg 229 und wartet. Der Aufzeichnungspuffer wird schließlich mit zwei Segmenten gefüllt. In diesem Moment ist die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern gleich Drei geworden, und die Puffer sind somit initialisiert. Das Verfahren zweigt dann auf dem Weg 227 zu Schritt 232 ab, gemäß dem der Decodierer wieder eingeschaltet wird. Danach kann die Einrichtung mit dem Lesen von dem Aufzeichnungspuffer und dem Schreiben auf das Disk-Medium beginnen und kann mit dem Lesen aus dem Spurpuffer und dem Schreiben in den Decodierer gemäß Schritten 234 und 236 beginnen. Nach dem Schreiben des ersten Segments des zweiten Musters aus dem Aufzeichnungspuffer auf das Disk-Medium wird das zweite Segment des ersten Musters aus dem Disk-Medium gelesen und in den Spurpuffer geschrieben. Das alternierende Lesen und Schreiben der erfindungsgemäßen Anordnungen ist somit hergestellt.
Wieder mit Bezug auf den Entscheidungsblock 222 ist es möglich, daß der Aufzeichnungspuffer mit mehr als zwei Segmenten, aber weniger als drei Segmenten gefüllt wird, bevor das erste aus dem Disk-Medium gelesene Segment vollständig in den Spurpuffer geschrieben wurde. Ob es dazu kommt oder nicht, hängt zum großen Teil von der Zeitdauer des ersten Sprungs von Schritt 214 ab. Wenn es dazu kommt, werden die Puffer initialisiert sein, bevor das erste Segment vollständig in den Aufzeichnungspuffer geschrieben ist, weil die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern gleich Drei ist. Nachdem die Puffer initialisiert wurden, muß das Schreiben in beide Puffer und das Lesen aus beiden Puffern freigegeben werden. In diesem Moment zweigt das Verfahren folglich auf dem Weg 225 zum Schritt 228 ab, gemäß dem der Decodierer eingeschaltet wird. Nach dem Einschalten des Decodierers ist es immer noch notwendig, das Schreiben des ersten Segments in den Spurpuffer gemäß Schritt 230 zu beenden. Danach kann die Einrichtung mit dem Lesen von dem Aufzeichnungspuffer und dem Schreiben auf das Disk-Medium beginnen und kann mit dem Lesen aus dem Spurpuffer und dem Schreiben in den Decodierer gemäß den Schritten 234 und 236 beginnen. Nach dem Schreiben des ersten Segments des zweiten Musters aus dem Aufzeichnungspuffer auf das Disk-Medium wird das zweite Segment des ersten Musters aus dem Disk-Medium gelesen und in den Spurpuffer geschrieben. Das alternierende Lesen und Schreiben der erfindungsgemäßen Anordnungen wird somit hergestellt.
Ungeachtet des Prozesses zum Initialisieren der Puffer ist ein bestimmter Zeitraum für die Vorbereitung auf den nächsten Sprung bei einer gegebenen Bitrate erforderlich. Bei der dargestellten Ausführungsform sind 1 Megabit/Sekunde für den Vorbereitungsprozeß verfügbar. Dieser Zeitraum kann möglicherweise nicht verfügbar sein, wenn die Pause zu kurz ist (zum Beispiel kürzer als 10 Sekunden). Eine Quelle einer solchen Pause ist eine unbeabsichtigte Zuschauerauswahl des Merkmals. Eine andere mögliche Ursache ist eine Zuschauereinleitung einer zweiten Pause unmittelbar nach der Initialisierung im Anschluß an eine erste Pause. Folglich kann es notwendig sein, zum Beispiel durch das Steuerprogramm, alle Pausen auf eine Minimaldauer zu begrenzen.
Nach den Schritten 234 und 236 liest die Einrichtung alternierend die Segmente des ersten Musters aus dem Disk-Medium und schreibt die Segmente des zweiten Musters auf das Disk-Medium und füllt und leert die Puffer auf komplementäre Weise gemäß Schritt 238. Dieser Prozeß entspricht 3–5.
Der komplementäre Betrieb der Puffer muß als sich auf den Gesamtbetrieb der Puffer und nicht auf einen Zustand, der notwendigerweise zu allen Zeiten sofort aufrechterhalten wird, beziehend verstanden werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird während des Aufzeichnens auf alternierende Segmente der Aufzeichnungspuffer durch den Codierer mit 5 Megabit/Sekunde, der gewählten Ausgangsrate des Codierers, gefüllt. Wenn die gesamte Bitratenfähigkeit für das Schreiben auf die Disk wie beschrieben 11 Megabit/Sekunde beträgt, dann wird der Aufzeichnungspuffer aufgrund des Unterschieds zwischen der Füll- und Leerrate letztendlich mit 6 Megabit/Sekunde geleert. Während der Schreiboperation wird der Spurpuffer mit 5 Megabit/Sekunde, derselben Rate wie die Decodierungsrate, geleert. Es werden beide Puffer geleert, so daß die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern sofort abnimmt. Nachdem das Segment auf die Disk geschrieben wurde, wird ein Segment von der Disk gelesen und in den Spurpuffer geschrieben, und zwar auch wie beschrieben mit 11 Megabit/Sekunde. Der Spurpuffer wird mit 5 Megabit/Sekunde geleert. Wenn die Disk gelesen wird, wird folglich der Spurpuffer aufgrund des Unterschieds zwischen der Füll- und Leerrate letztendlich mit 6 Megabit/Sekunde gefüllt. Während der Leseoperation wird der Aufzeichnungspuffer mit 5 Megabit/Sekunde gefüllt. Beide Puffer werden gefüllt, so daß sofort die Summe der Anzahl von Segmenten in beiden Puffern zunimmt. Wenn der Betrieb der Puffer im selben Moment in dem Lese-/Schreibzyklus, zum Beispiel immer am Anfang einer Lese- oder Schreiboperation betrachtet wird, ist dessen ungeachtet die vorteilhafte komplementäre Beschaffenheit des Betriebes offensichtlich.
In den meisten Fällen ist das zweite Muster nicht das letzte Muster, es ist aber möglich. Folglich fragt der Entscheidungsblock 240 ab, ob das letzte Muster abgespielt worden ist. Wenn nicht, zweigt das Verfahren auf dem Weg 241 zu Schritt 242 ab, gemäß dem die Pickup-Baugruppe zu dem ersten Segment des nächsten Musters, das abgespielt werden muß, zurückspringt. Da die Puffer bereits initialisiert wurden, kann die Einrichtung gemäß Schritt 244 nach dem Sprung sofort alternierend lesen und schreiben und alternierend aufzeichnen und abspielen. Gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen werden das Lesen und Beschreiben und das Aufzeichnen und Abspielen, während die Puffer auf komplementäre Weise gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen gefüllt und geleert werden, implementiert.
Die Schritte 240, 242 und 244 werden wiederholt, bis der Entscheidungsblock 240 erkennt, daß das letzte Muster aufgezeichnet und abgespielt worden ist. Das Verfahren zweigt dann auf dem Weg 243 zu Schritt 246 ab. Schritt 246 vermerkt, daß die Verarbeitung des letzten Musters dem Ende des Programms entspricht. Der Vorgabebetrieb der Puffer wird wieder aufgenommen. Das Verfahren endet im Schritt 248.
Das in 4, 6, 8, 10 und 12 gezeigte Rückspringen ist in der Tabelle von 14 zusammengefaßt. Es ist ersichtlich, daß der erste Sprung zurück zu Segment 1 erfolgt, der zweite Sprung zurück zu Segment 2, der dritte Sprung zurück zu Segment 3, der vierte Sprung zurück zu Segment 4, der fünfte Sprung zurück zu Segment 5 und so weiter. Jeder Rücksprung führt zu einem Neuaufzeichnen oder Umschreiben der Segmente auf der Disk. Um ein verfrühtes Erschöpfen des Disk-Mediums zu verhindern, ist ersichtlich, daß das Verfahren vorteilhafterweise jedes Mal, wenn das Verfahren zurückspringt, um mindestens ein Segment präzessiert. Der erste Rücksprung schreibt auf die ungeradzahligen Segmente 1–43 bzw. schreibt auf diese um. Der zweite Rücksprung überspringt Segment 1 und beschreibt die geradzahligen Segmente 2–44 bzw. schreibt sie um. Der dritte Rücksprung überspringt Segment 2 und schreibt die ungeradzahligen Segmente 3–45 um und so weiter.
Während der Pause werden zwischen den aufgezeichneten Segmenten unaufgezeichnete Lücken in der Spur gebildet. Es ist möglich, von dem Ende eines aufgezeichneten Segments zu der Position auf der Spur, an der das nächste Segment zu schreiben ist, zu springen. Es ist jedoch in den meisten Fällen leichter, einfach das Disk-Medium unter der Pickup-Baugruppe rotieren zu lassen und die Spur zu scannen, bis das nächste Segment erreicht ist.
Es ist häufig notwendig, eine Umdrehung der Spur zurückzuspringen, weil die Umdrehungsgeschwindigkeit des Disk-Mediums höher als notwendig ist. Solche Sprünge sind eine dritte Art von Sprung in bezug auf die oben beschriebenen Sprünge. Solche Sprünge sind auch bei einer DVD-Einrichtung sehr kurz, und solche Sprünge erfordern kein extraordinäres Puffermanagement oder große Puffergrößen im Vergleich zu den langen Sprüngen, die für ein Merkmal des Aufzeichnens während des Aufzeichnens und Abspielens (oder des Aufzeichnens während Pause und Abspielen) notwendig sein können.
Es versteht sich, daß ein Präzessieren während des Beschreibens umschreibbarer Disk-Medien für andere wiederholte Aufzeichnungsoperationen als das gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen gelehrte Merkmal des Aufzeichnens während Pause und Abspielen vorteilhaft ist.
Auch sind nachfolgende Operationen des Aufzeichnens während Pause und Abspielen gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen möglich und können im wesentlichen wie oben erläutert implementiert werden, mit der Ausnahme, daß möglicherweise zwei oder mehr Mengen periodischer Sprünge notwendig sind. Das Präzessieren gemäß den erfindungsgemäßen Anordnungen wird sogar noch wichtiger, wenn das Umschreiben auf demselben Disk-Medium extensiver wird.

Claims

Verfahren zum Schreiben und Umschreiben auf ein Disk-Medium (102), das nur eine begrenzte Anzahl von Malen umgeschrieben werden kann, mit den folgenden Schritten: Codieren (144, 148) aller aufzuzeichnenden Programme als Datenblöcke; und Schreiben mindestens eines Teils eines beliebigen codierten Programms auf eine Spur auf dem Disk-Medium als eine gegebene Sequenz der codierten Datenblöcke; dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den folgenden Schritt umfaßt: Präzessieren entlang der Spur, um eine nachfolgende Sequenz codierter Datenblöcke auf die Spur zu schreiben, indem der Anfang der gegebenen Sequenz nicht überschrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin mit den folgenden Schritten: Speichern der codierten Blöcke, die bereit sind, auf das Disk-Medium geschrieben zu werden, in einem ersten Puffer (152); und Speichern der aus dem Disk-Medium gelesenen codierten Blöcke in einem zweiten Puffer (172).
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt des Schreibens und Umschreibens auf eine digitale Video-Disk.
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt, den ersten codierten Datenblock der gegebenen Sequenz nicht zu überschreiben.
Verfahren nach Anspruch 1, mit den folgenden Schritten: Codieren aller aufzuzeichnenden Programme als Datenblöcke; Schreiben der codierten Datenblöcke; und Überschreiben der verschiedenen codierten Datenblöcke in beabstandeten Intervallen entlang der Spur.
Vorrichtung (100) zum Schreiben und Umschreiben auf ein Disk-Medium (102), das nur eine begrenzte Anzahl von Malen umgeschrieben werden kann, umfassend: einen ersten Signalprozessor (144, 148) zum Codieren aller aufzuzeichnenden Programme als Datenblöcke; und eine Pickup-Baugruppe (108) zum Schreiben von Daten auf das Disk-Medium und zum Lesen von Daten aus dem Disk-Medium; ein Servosystem (110) für die Pickup-Baugruppe; einen zweiten Signalprozessor (178, 182) zum Decodieren der codierten Datenblöcke; und eine mit der Pickup-Baugruppe und dem Servosystem betreibbare Steuerung (122) zum Ermöglichen des Schreibens mindestens eines Teils eines beliebigen codierten Programms auf eine Spur auf dem Disk- Medium als eine gegebene Sequenz der codierten Datenblöcke; dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung das Schreiben einer nachfolgenden Sequenz codierter Datenblöcke auf die Spur entlang der Spur präzessiert, indem der Anfang der gegebenen Sequenz nicht überschrieben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, weiterhin umfassend: einen ersten Puffer (152) zum Speichern der codierten Programmblöcke, die bereit sind, auf das Disk-Medium geschrieben zu werden; und einen zweiten Puffer (172) zum Speichern der aus dem Disk-Medium gelesenen codierten Programmblöcke.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Disk-Medium eine digitale Video-Disk umfaßt.