用于多路传输编码的数据信号的装置和方法以及记录介质制造方法及图纸

可以通过以下方式形成一个多路传输数据流：以变位速率编码第一个输入信号以形成一个临时存储在一个第一存储装置中的第一个已编码的数据信号，以一个恒定位速率编码第二个输入信号以形成一个临时存储在一个第二存储装置中的第二个已编码的数据信号，和用一个多路传输电路来多路传输分别存储在第一与第二存储装置中的第一和第二编码的数据信号以形成所希望的多路传输的数据流。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种记录装置，其中两种或更多种不同类型的数据(比如图像和声音数据)可进行多路传输以便记录在一个记录介质上，更具体地说，本专利技术涉及这样一种记录装置，其中对至少一种类型的数据以变位速率进行编码。到目前为止，人们时常提出对图像及声音信号进行数字化以及在一个记录介质(如光盘)上记录数字化的数据。由于通过对这些信号进行数字化而产生的数据量非常大，人们还提出在记录之前对这些数据进行压缩编码。在这种情况下，在从记录介质中重现数据后，为了恢复数字化的数据而执行一个解码操作。当重现的数据包括图像和声音数据两者时，比如构成一个电视信号，图像数据的恢复必须与声音数据的恢复同步进行。为此原因，人们通常采用一个单一的装置来编码和多路传输要被记录的信号。然而，多路传输操作并非必须和编码操作同时执行。在多路传输期间，以合适的时间间隔和适当的速率写入不同类型的编码的数据，比如图像和声音数据。接着，在将附加的数据(比如为同步恢复所需要的时间标记)加到图像和声音数据上之后，则产生了一个单一数据位流。通常，这样的数据位流有一种分级结构。例如，由国际标准组织(ISO)的运动画面专家组(MPEG)在文件No.11172中提出的一个位流的结构在图5中演示。如图5所示，由ISO11172确定的位流由一系列单元组成，每个单元包括一些数据包。每个单元从诸如一个单元起始码、一个系统时钟标记(SCR)码和一个系统首标的信息开始。用于SCR码为包括编码器和解码器的整个数据存储和重现系统提供同步化，并且还用于控制一个下面将描述的缓冲存储器。每个数据包从诸如一个流识别号码、时间标记、和一个所需要的缓冲存储器大小的信息开始。时间标记包括一个显示时间标记(PTS)和一个解码时间标记(DTS)。PTS代表由一个编码器对数据进行编码的时间，而DTS代表由一个解码器对数据进行解码的时间。PTS和DTS被用于提供不同类型数据的同步重现。把压缩的数据(诸如图像或声音数据)在位于数据包的开始处的信息之后插进数据包。包括图像数据的数据包称为图像数据包，而包括声音数据的数据包称为声音数据包。不同类型的数据(比如图像和声音数据)从不在一个单独的数据包中混合。根据上面描述的MPEG提出的标准，单元和数据包都可以具有可变化的长度。MPEG标准还提出一个可以同时容纳多达32个声音数据子流和多达16个图像数据子流的位—流体系。由MPEG提出的多路传输过程的细节在与ISO11172相伴随的1附件A(情报性的)中描述，并在1992年3月27日发表，题为“系统编码片的描述”。由MPEG提出的多路传输过程标准包括一些机动性，这可以从这个事实显示出，即其中描述的单元和数据包可以具有可变长度。因此，根据MPEG标准可以采用许多种技术进行多路传输。然而，对于由MPEG提出的标准的最严格的限制是不允许解码缓冲存储器溢出或下溢。为此，编码和多路传输装置包括一个具有与解码器缓冲存储器相同容量的缓冲存储器。对在编码和多路传输装置中进行的多路传输过程进行控制，以使得其中设置的缓冲存储器既不溢出也不下溢。在下面的描述中，除非另外说明，“缓冲器”应被理解为在编码和多路传输装置中设置的缓冲存储器。在多路传输过程中存在的其它问题包括单元和数据包长度，单元结构，以及插入每个单元的不同类型数据包的比率。应该理解“单元结构”是指构成每个单元的数据包的数目。还应该理解不同类型的数据包可以包括图像数据包和声音数据包。如果诸如图像和声音数据的输入数据都是以各自恒定的位速率进行编码，则上面提到的问题很容易解决。由下面就要提供的例子来演示解决这些问题的一个方法。根据这个例子，以一个每秒钟150,000字节的恒定速率对图像数据编码，以一个每秒种24,000字节的恒定速率对声音数据编码。另外，对图像和声音数据包建立一个恒定的2,048字节的数据包长度。由于图像数据速率是声音数据速率的6.25(＝150,000/24,000)倍，并且由于对图像和声音数据包提供了相同的数据包长度，所以图像数据包与声音数据包的6.25的插入比率将允许图像和声音数据可以同步重现。换句话说，一个声音数据包必须在每6或7个图像数据包之后插入。进一步假设每个单元由3个数据包组成。在这种情况下，产生一个具有如图6所示结构的位流。应该注意到，由于不同类型的数据都是以各自恒定的速率进行编码的，则对于把数据包插进单元的插入比率和次序可以根据数据速率、单元和数据包长度，以及单元结构而事先确定。因此可以相对容易地进行不同类型的数据的多路传输。另外，可以通过监测已经积累在缓冲存储器中的数据量来进行缓冲存储器控制。例如，如果用于暂时存储编码的图像数据的缓冲存储器将要溢出，可以以一个下述的方式增加用于量化—编码图像数据的量化步长，以防止图像数据缓冲存储器溢出。以此方式，由于产生的编码数据的数量暂时减少了，就防止了缓冲存储器溢出。另一方面，如果图像数据缓冲存储器将要下溢，可以插入与图像和声音数据无关的伪码以暂时增加所产生的编码的数据的数量。以此方式，也可以防止缓冲存储器下溢。可以看到，借助于多路传输装置根据以各个恒定速率产生的图像和声音数据可以相对容易地产生一个多路传输的位流，该多路传输装置以一个预定的比率操作以把图像和声音数据包插进一单元系列中。另外，当要编码的图像和声音数据恰好是那些可以取得高效压缩的数据时，通过在多路传输过程中插入伪数据以保证维持一个恒定的速率，可以防止缓冲存储器下溢。然而，插入伪数据有害地影响记录介质的记录容量的使用效率。另外，为了维持一个恒定的数据速率，通过改变用于编码过程中量化步长的值，可以防止缓冲存储器溢出。尤其是，对不能高效率编码的一个画面的部分或者在具有一个不易执行压缩的相对复杂图案的部分增加量化步长。另一方面，对一个能够高效率编码的画面的部分或者在具有一个容易执行压缩的相对有规律图案的部分减小量化步长。结果不能保证整个图像的均匀画面质量。然而，为了取得均匀的画面质量，可以考虑以可变速率对图像数据进行编码，特别是，对于一个不能高效编码的图像的一些部分，可以暂时增加编码速率以提供更多的编码位数给编码过程。另外，对于一个可以执行高效编码的图像原一些部分，可以暂时减少编码速率。因此，通过如上所述的适应性控制编码速率，可以得到遍及整个图像画面的均匀的画面质量。因为在这种情况下提供的数据编码速率是可变的，则没有必要插入伪数据，这样就可以高效率地使用记录介质的记录容量。这可以参考在1993年3月3日公开的英国专利申请GB2259229中公开的用于处理以可变速率编码的数据的多路传输和信号分离装置。然而，不能得到用于控制一个在这样的多路传输装置中采用的编码缓冲存储器的技术的详细说明。附带地说，在上述可变速率编码过程中，编码位速率适应地变化，并且因而不能预测。因而，不能预先确定在多路传输过程中将插入单元中的不同类型数据包(比如图像和声音数据包)的比率。另外，进行对于可变速率编码数据的多路传输比对于恒定速率编码的数据的多路传输的情况要更困难。因此，本专利技术的一个目的是提供可以有效地对多种类型数据进行多路传输的一种多路传输装置和方法，其中至少一种类型的数据是以可变速率编码的。根据本专利技术的一个方面，提供了一个用于多路传输编码的数据信号的装置，该装置包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多路传输编码的数据信号的装置，该装置包括： 用于以变位速率为第一输入信号编码以形成第一编码数据信号的第一编码装置； 用于为第二输入信号编码以形成第二编码的数据信号的第二编码装置； 用于暂时存储由所说第一编码装置形成的所说第一编码数据信号的第二存储装置； 有选择地连接到所说第一和第二存储装置上的装置，用于多路传输分别存储于所说第一和第二存储装置中的所说第一和第二编码数据信号以形成多路传输的数据流信号；和 用于根据存在于所说第一存储装置中的所说第一数据编码信号量控制所说第一编码数据信号从所说第一存储装置向所说多路传输装置的转移的装置。

【技术特征摘要】
JP 1993-3-31 073400/93所限定的本发明的范围或思想的情况下可以作出各种不同的修改和变化。例如，应该认识到，本发明可以用于不同类型的光盘，比如CD-ROM和磁光盘，并且也可以用于其它类型的记录介质，比如磁带。另外，本发明除了可用于数据记录和重现系统以扑，还可用于数据传输系统，包括电缆和卫星或其它无线数据传输。权利要求1.一种用于多路传输编码数据信号的装置，包括一个多路传输装置，其特征在于还包括第一编码装置，用于以变位速率为第一输入信号编码以形成第一编码数据信号；第二编码装置，用于为第二输入信号编码以形成第二编码数据信号；第一存储装置，用于暂时存储由所说第一编码装置形成的所说第一编码数据信号；第二存储装置，用于暂时存储由所说第二编码装置形成的所说第二编码数据信号；和控制转移的装置，用于根据存在于所说第一存储装置中的所说第一数据编码信号的量来控制所说第一编码数据信号从所说第一存储装置向所说多路传输装置的转移；并且其中所说多路传输装置有选择地连接到所说第一和第二存储装置上，用于多路传输分别存储在所说第一和第二存储装置中的所说第一和第二编码数据信号以形成多路传输的数据流信号。2.根据权利要求1的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于当存在于所说第一存储装置中的所说第一编码数据信号量是零时，该所说的控制装置暂时停止所说第一编码数据信号向所说多路传输装置的转移，并且当存在于所说第一存储装置中的所说的第一编码数据信号量大于零时，所说控制装置以一个预先确定的转移速率把所说第一编码数据信号转移到所说多路传输装置。3.根据权利要求2的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于所说预先确定的转移速率大于所说第一编码装置的最大编码速率和所说第二编码装置的最大编码速率之和。4.根据权利要求1的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于还包括以固定的时间间隔在所说的多路传输装置连接到所说第一存储装置的第一转换位置和所说的多路传输装置连接到所说第二存储装置的第二转换位置之间进行转换的装置。5.根据权利要求4的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于所说的第二编码装置以一个恒定的位速率为所说第二输入信号编码，并且所说转换装置根据存储于所说第二存储装置中的所说第二编码数据量在所说第一和第二转换位置之间进行转换。6.根据权利要求1的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于所说第二编码装置以一个恒定的位速率编码所说第二输入信号。7.根据权利要求1的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于还包括用于在一个记录介质上记录由所说多路传输装置形成的所说多路传输的数据流信号的装置。8.根据权利要求7的用于多路传输编码的数据信号的装置，其特征在于所说的记录介质是一个光盘。9.一种多路传输编码的数据信号的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤以一个变位速率为第一输入信号编码以形成一个第一编码的数据信号；为第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：大石义明，MH费尔特曼，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]