CN100388774C - 视频磁带记录器和记录方法 - Google Patents

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Abstract

一种视频磁带记录器，用于将特别是HDTV(高分辨率电视)视频信号记录到磁带上，其中在主扇区中以要被再现的视频数据的画面次序、和在子代码扇区中以压缩视频数据的画面次序来至少记录再现基准的管理信息(ETN)。用于搜索的数据基于要被解码的视频数据的时间管理信息被记录，同时用于显示的数据基于要被再现的视频数据的时间管理信息被记录。

Description

视频磁带记录器和记录方法
技术领域
本发明涉及一种视频磁带记录器和用于磁带的记录方法，特别可用于将HDTV(高清晰度电视)视频信号记录到磁带上的视频磁带记录器。根据本发明，至少再现标准管理信息在主扇区以被再现和输出的视频数据画面的顺序、和在子代码扇区中以压缩视频数据的画面的顺序被记录，由此允许整体上完成有效的配置。而且，在解码时刻以视频数据的时间管理信息为基础记录搜索数据，并且以视频数据再现和输出的时间管理信息为基础记录显示数据，由此允许整体上完成有效的配置。
背景技术
这里，用于记录和再现HDTV视频信号(以后称为“HD信号”)的视频磁带记录器已经例如在日本待审专利申请公开号2001-291335中提出。
日本待审专利申请公开号2001-291335公开了一种适于在记录HD信号中有效使用磁带的视频磁带记录器，其以P画面阵列周期为基础，在多个交织轨道的第一区域中将关于HD信号的各种类型的全部信号记录在一起。
但是，为了商业实用，还要考虑要求用于记录这种HD信号的视频磁带记录器的灵巧性(ingenuity)。具体地，要考虑实现更有效的记录/再现***，使得有可能简化整个结构和进一步简化不同类型的处理。
发明内容
鉴于前述提出了本发明，其目的是提供一种视频磁带记录器和记录方法，其允许整个***更有效配置。
为此，根据本发明，提供了一种视频磁带记录器，其包括包单元产生装置，用于通过将压缩视频数据形成为用于每个预定数目画面的块、以及组合该块的压缩视频数据、与此对应的压缩音频数据和与此对应的辅助数据来产生包单元；以及记录***，其将来自包单元的数据分配到主扇区、并将包单元的辅助数据分配到子代码扇区，以顺序地形成基于主扇区和子代码扇区的记录轨道；其中，主扇区的辅助数据至少包括再现标准管理信息，其对应于解码时刻视频数据的时间管理信息，并且以视频数据的画面的次序被配置，同时子代码扇区的辅助数据至少包括以压缩视频数据的画面的次序被配置的再现标准管理信息和画面类型信息。
通过提供用于通过将压缩视频数据形成为用于每个预定数目画面的块以及组合该块的压缩视频数据、与此对应的压缩音频数据和对应的辅助数据来产生包单元的包单元产生装置，以及将来自包单元的数据分配到主扇区和将包单元的辅助数据分配到子代码扇区、以顺序地形成基于主扇区和子代码扇区的记录轨道的记录装置，将根据本发明的结构应用于视频磁带记录器，这使得有可能基于包单元来处理视频数据、与此对应的音频数据以及对应的辅助数据。此时，主扇区的辅助数据以视频数据的画面次序配置与解码时刻视频数据的时间管理信息对应的再现标准管理信息，同时子代码扇区的辅助数据以压缩视频数据的画面次序至少配置再现标准管理信息和画面类型信息。因此，在再现时刻，根据被再现的对应的辅助数据，通过简单地处理画面，能够再现和解码视频数据，使得有可能简化再现侧的处理和结构。这使允许整个***被有效配置。
根据本发明的视频磁带记录器还包括：搜索数据产生装置，用于通过在视频数据的帧内进行编码来从画面数据中产生搜索数据；和辅助数据产生装置，用于产生关于搜索数据的搜索辅助数据，其中包单元产生装置还组合搜索数据和辅助数据以产生包单元，并且在搜索数据的辅助数据中，在磁带上记录的视频数据的搜索数据基于解码时刻视频数据的时间管理信息被记录，同时通过搜索数据与图像一起被显示的显示数据基于视频数据的再现和输出的时间管理信息被记录。
通过提供用于通过在视频数据的帧内进行编码来从画面数据中产生搜索数据的搜索数据产生装置、以及用于产生关于搜索数据的搜索辅助数据的辅助数据产生装置，其中包单元产生装置还组合搜索数据和辅助数据以产生包单元，并且在搜索数据的辅助数据中，在磁带上记录的视频数据的搜索数据基于解码时刻视频数据的时间管理信息被记录，借助根据本发明的这个配置，搜索数据和其对应的辅助数据能够基于包单元被处理。在搜索辅助数据中，在磁带上记录的视频数据的搜索数据基于解码时刻视频数据的时间管理信息被记录，同时通过搜索数据与图像一起被显示的显示数据基于视频数据的再现和输出的时间管理信息被记录。借助这个配置，在再现时刻有序地简单显示被顺序再现的显示数据，这使得有可能容易以时间顺序选择希望的场景，以及还容易地访问对应于按上述检测的场景的搜索数据，因此允许再现侧的结构被简化。因此，整个***能够被有效配置。
根据本发明，提供了一种用于向磁带上记录的方法，其包括：数据压缩步骤，用于压缩视频数据和音频数据，以产生压缩的视频数据和压缩的音频数据；以及包单元产生步骤，用于将压缩视频数据形成为用于每个预定数目画面的块，并组合该块的压缩视频数据、对应的压缩音频数据和对应的辅助数据，以便产生包单元；以及记录步骤，其将包单元的数据分配到主扇区和将包单元的辅助数据分配到子代码扇区，以便顺序地形成基于主扇区和子代码扇区的记录轨道；其中，主扇区的辅助数据以视频数据的画面次序至少配置再现标准管理信息，其对应于解码时刻视频数据的时间管理信息，同时子代码扇区的辅助数据以压缩视频数据的画面次序至少配置再现标准管理信息和画面类型信息。
根据本发明的这个配置使得有可能提供一种记录方法，其允许整个***被有效地配置。
附图说明
图1是表示根据本发明实施例的视频磁带记录器中磁带格式的平面视图。
图2是表示图1所示磁带格式中扇区布图的图表。
图3是表示报头(preamble)图案(pattern)的图表。
图4是表示主扇区结构的图表。
图5是表示同步(sync)图案(pattern)的图表。
图6是表示ID的图表。
图7是表示同步块首标的图表。
图8是表示主扇区中平均逻辑数据分配的图表。
图9是表示在辅助数据分配给主数据时应用的同步块结构的图表。
图10是表示基于固定长度的信息包结构的图表。
图11是表示基于可变长度的信息包结构的图表。
图12是表示关键字号码的图表。
图13是表示在基于可变长度的信息包结构中的关键字号码的图表。
图14是表示音频帧信息包的图表。
图15是表示视频帧信息包的图表。
图16是用于解释搜索模式的图表。
图17是用于解释搜索数据的图表。
图18是表示ECCTB信息包的图表。
图19是表示在搜索数据被分配给主数据时应用的同步块结构的图表。
图20是表示信息包首标的图表。
图21是表示子代码扇区结构的图表。
图22是表示子代码扇区同步的图表。
图23是表示子代码扇区ID的图表。
图24是表示子代码扇区的子代码数据细节的图表。
图25是表示关于子代码同步块号0，4和9的子代码数据结构的图表。
图26是表示标志设置(setting)的图表。
图27是表示最低有效位的标志设置的图表。
图28是表示通过指定扩展(extended)轨道号构成的子代码的图表。
图29是表示通过指定标题(title)时间代码构成的子代码的图表。
图30是表示搜索数据布局的图表。
图31是表示主数据的记录的图像的图表。
图32是用于解释主数据处理的图表。
图33是表示包单元中的打包关系的图表。
图34是表示在关于包单元的一系列数据之间关系的图表。
图35是表示在主数据和子代码数据之间关系的图表。
图36是用于解释包单元记录的图表。
图37是表示记录***结构的方框图。
图38是表示图37所示记录***的一部分细节的图表。
图39是表示再现***结构的方框图。
图40是表示图39所示再现***的一部分细节的图表。
具体实施方式
下面参考附图详细说明根据本发明的实施例。
(1)第一实施例的结构
(1-1)记录格式
图1是表示根据本发明实施例的视频磁带记录器所使用的磁带上的记录格式的平面视图。视频磁带记录器适合于使用基本上与DV(数字视频)型视频磁带记录器相同的磁带运行***。因此，在DV型视频磁带记录器中，具有正负方位角的一对倾斜轨道(轨道对)根据基本上相同的轨道图案被顺序形成在磁带上。图中，走向(HEAD)表示磁头的扫描方向，磁带运行(Tape travel)表示磁带的运行方向。记录轨道以每秒大约300个轨道的速度被顺序形成，相对于磁带的记录速度被设置为大约40(Mbps)。
在磁带上周期性地顺序形成其中记录了没有导频信号的记录轨道、其中记录了具有频率F0的导频信号的记录轨道、以及其中记录了具有频率F1的导频信号的记录轨道。这使得磁带以导频信号为基础被跟踪控制。频率F0和F1被设置成使得记录频率相对于将数据的信道位记录到记录轨道的频率为1/90和1/60。
该视频磁带记录器中，在按上述形成的轨道行之中，16个轨道被设置为一个交织处理单元和一个错误校正处理单元(ECC块)。因此，16个轨道中记录的数据在一个块中被顺序地放在一起，以便交织或者错误校正处理在一个块中进行。而且，在记录轨道中，每个轨道对被周期性地指定序列轨道对号码值0到31。交织的第一轨道对的轨道对号被设置为值0、7、15或者值23。
图2是表示在按上述形成的每个记录轨道中的扇区格式的图表。在记录轨道中，从磁头开始扫描的一端顺序地形成报头、主扇区、子代码扇区、报尾(postamble)以及重写空白区。在记录轨道中，这些报头、主扇区、子代码扇区和报尾从扫描开始侧被分配给由磁带在旋转鼓上的174度卷角所定义的范围。在该范围内，当按照经过24-25转换(后述)后的数据容量场频为59.94[Hz]的视频数据时(当磁头上安装的旋转鼓以60×1000/1001[Hz]的旋转速度旋转时)记录了34975位数据。如果(当旋转鼓以60[Hz]的旋转速度旋转时)记录了场频为50[Hz]的视频数据时，则记录134850位的数据。
这里，作为报头，在再现时刻记录了锁止PLL电路所需要的1800位的数据。图3是表示报头记录图案的图表。本实施例中，每个记录轨道被分配了图案A和具有与图案A内容相反的位的图案B的组合，并且还附加了前述导频信号的组合，以形成报头。
主扇区被形成为使得规则再现或者搜索所使用的视频数据等以后述的同步块为单位被记录，并且整体确保130425位。子代码扇区适用于子代码的记录，其是快速搜索中位置搜索等所使用的数据，并且确保1250位的区域。当旋转鼓以60×1000/1001[Hz]的旋转速度旋转时(当场频是59.94[Hz]时)，报尾保证1500位的区域，或者当旋转鼓以60[Hz]的旋转速度旋转时(当场频是50[Hz]时)，报尾保证1375位的区域。报尾具有与报头相同的配置。
提供重写空闲区以保证用于重写的空闲区，并且保证1250位的区域。
图4是表示主扇区基本结构的图表。图4是基于在24-25调制之前的数据容量。这里，主扇区由每个都包括888位(111字节)的141个的同步块构成。每个同步块具有16位同步和分配给顶部的24位ID，并且作为积代码型错误校正代码的内部代码的C1代码被分配到结尾的80位。在主块的141个同步块的123个同步块中，8位的首标(同步块首标)和760位主数据被分配到剩余的768位，而作为积代码型错误校正代码的外部代码的C2代码被分配到剩余的18个同步块。
提供同步以检测每个同步块的顶部，如图5所示，交替分配了图案M0和具有与图案M0内容相反的位的图案M1。
作为用于错误校正的辅助数据，提供ID主要用于识别同步块，每个ID是由图6所示的三种ID0到ID2形成。更具体地，在每个ID中，第一个0到7位被设置为第一个ID0，第一个ID0的第一个0到4位表示轨道对号(轨道对号码)。
在每个ID中，上述结合图2的轨道格式是通过第一个ID0的第一个5到7位记录的。因此，轨道上的识别信息被分配给第一个ID0。
用于识别同步块的同步块号被分配给第二个ID1。
作为重写保护被分配给第三个ID2的是用于识别主扇区是新建立的还是通过编辑等重写先前数据所形成的剩余的信息。借助这个配置，在视频磁带记录器中，如果当通过重写记录时，由于头部时钟等使先前数据不能够被完全擦除，则擦除校正仅仅通过C2代码实现，以便不错误地再现先前的数据。
图7是表示同步块首标的图表。在同步块首标中，作为主数据类型的数据类型由b7到b5位表示，每个数据类型中的详细信息由b4到b0位给出。具体地，如果空的同步块是通过分配对主数据是无意义的无效(NULL)数据形成的，则b7到b5位被设置为0值，b4到b0被分配为保留。
如果视频数据或者音频数据的辅助数据(AUX)被分配给主数据，则b7到b5位被设置为值1。在该情况下，辅助数据的模式(AUX模式)被分配到b4到b2位。这里，如果辅助数据是关于PES(信息包基本流)视频数据的辅助数据(AUX-V)，则b4到b2位被设置成值0。如果辅助数据是关于PES音频数据的辅助数据(AUX-A)，则b4到b2位被设置成值1。PES视频数据和PES音频数据是主要由根据本实施例的视频磁带记录器记录/再现的视频数据和音频数据、以及是符合MPEG2-PES格式的视频数据和音频数据。
如果辅助数据是MPEG2-PES的PSI(节目专用信息)信息包的前半部分，则b4到b2位被设置成值2，或者如果其是PSI信息包(PES-PSI2)的后半部分PSI，则b4到b2位被设置成值3。如果辅助数据是后述的ECCTB信息包的数据，则b4到b2位被设置成值4，或者如果大容量的元(meta)数据被分配给辅助数据(AUX-M)，则b4到b2位被设置成值5。b4到b2位的值6和7保留。这里，***数据是关于信息控制的数据，其包括有关拷贝、摄影(shooting)位置等的文本信息，用于帮助搜索、编辑等的标题时间代码(TTC)，关于轨道位置的信息，以及作为画面和声音的附加数据从外部输入的、有关设备上的设置(settings)的信息。
鉴于上述，在这种情况下，b1位被指定了表示在ECCTB中被记录的无效记录区的标志DF，或者被指定了表示在主数据中帧边界的极性反转(polarityreversion)的标志FRC。b0位被指定了表示同步块首标的扰频(scramble)控制处于开(ON)状态的标志SBSC。如果b4到b2位被设置成值0或者5，则b1位被分配给标志FRC，或者如果b4到b2位被设置成值4，或者在非上述情况的情况下被设置成保留，则b1位被分配给标志DF。
与上述相比，如果主数据是基于MPEG2-PES格式(PES-视频)的视频数据，则b7到b5位被设置成值2。在为该格式的音频数据(PES-音频)的情况下，b7到b5位被设置成值3。在这些情况下，b4位表示数据是部分的(低于95字节)还是全部的(95字节)。一系列的计数值被分配给b3到b0位。
与上述相比，如果主数据是以传输流格式记录的数据的前半部分(TS-1H)，则b7到b5位被设置成值4，跳跃标志被布置在b4和b3位，以及时间戳被布置在b2到b0位。如果主数据是以传输流格式记录的数据的后半部分(TS-2H)，则b7到b5位被设置成值5，并且一系列的计数值被分配在b4到b0位。
如果主数据是搜索数据(SEARCH)，则b7到b5位被设置成值6，b4被设置成保留。对应的搜索速度被记录到b3到b1位，而表示扰频控制开(ON)状态的标志SBSC被分配给b0位。搜索数据是由I画面的低通分量形成的数据，并且当b3到b1位分别取值2和4时，适合于规定x8和x24搜索速度。B3到b1位的值7被分配为保留。
图8是表示在按上述形成的主扇区的数据结构中的平均逻辑数据分配的图表。这里，C2代码被分配给18个同步块，使得连续的错误校正能力覆盖两个或者更多的轨道(＝12.5％(＝2轨道/16轨道ECC(错误校正码)交织))。这将C2代码设置为12.7[％]。辅助数据(AUX)+无效数据是95字节×2.2SB×300轨道×8位＝501[Kbps]，视频数据是95字节×110SB×300轨道×8位＝25.021[Mbps]，音频数据是95字节×1.8SB×300轨道×8位＝421[Kbps]，以及搜索数据是95字节×9.1SB×300轨道×8位＝2.07[Mbps]，共计28.044[Mbps](95字节×123SB×300轨道×8位)。在下面的说明中，同步块将合适地被表示成SB。
因此，视频数据、音频数据和对应的***数据(辅助数据)被顺序地分配给主扇区的主数据，以便将它们记录在磁带上。
图9是表示在辅助数据分配给主数据时应用的同步块结构的图表。在每个同步块中，如果辅助数据的模式(AUX-模式)被设置成值0(辅助数据是关于视频数据的辅助数据(AUX-V))、值1(辅助数据是关于PES音频数据的辅助数据(AUX-A))、或者值5(已经分配的大容量元数据(AUX-M))，则主数据区的第一个字节在每个同步块中被分配给在同步首标之后的子首标(图9(A)和(B))。
这里，对于子首标，b7到b4被分配成保留，b3到b0被分配成一系列计数值(CC.连续计数器)。提供子首标的目的在于当辅助数据被分配给多个同步块时，通过计数值(CC.连续计数器)来检测数据的连续性。借助该布置，对辅助数据的每个模式，可独立地设置计数值，使得即使当多片辅助数据被无规则地分布时也能够实现可靠的再现。顺便地说，尽管ECCTB信息包适合于记录作为***数据的辅助数据，但其被有规则地布置，并且数据具有连续性，因此去除了子首标。这里，ECCTB信息包是分配给ECC块开始的记录的同步块，其将在后面详细讨论。
在如上述分配给主扇区的数据中，辅助数据按照图10和图11所示的信息包结构被分配给结合图4说明的主数据。
图10和图11是分别表示基于固定长度的辅助数据的信息包结构和基于可变长度的辅助数据的信息包结构的图表。尽管也用于主扇区，但固定长度信息包结构主要应用在子代码扇区。整个固定长度信息包结构由5字节构成，第一字节的b7和b6被设置成值0。描述每个辅助数据的关键字号码被分配到b5到b0位，剩余4字节被分配给辅助数据。
相比之下，可变长度信息包结构具有被分别设置成值0和值1的第一个字节的b7和b6位，描述每个辅助数据的关键字号码被分配到b5到b0位。随后辅助数据的字节数n被记录到随后的1个字节，由此使得可检测信息包长度。随后，分配了n字节的辅助数据。
图12是表示固定长度信息包结构中的关键字号码的图表。一系列数字作为关键字号码被分配给固定长度信息包结构和可变长度信息包结构。值0到值63被分配给固定长度信息包结构。在这些值中，值0到值7被应用于子代码扇区，值0表示随后的4字节提供了标题时间代码(TTC(视频数据和音频数据的时间信息))。关键字号码的值1表示随后的4字节提供了二进制组的数据，关键字号码的值2表示随后的4字节提供了部分号码(part number)。
关键字号码的值4表示随后的4字节提供了磁带位置信息(ATNF)，预定标志(FLG)。磁带位置信息是23位绝对位置信息，并由从磁带开始直到每个记录轨道所计数的轨道号(ATN：绝对轨道号)表示。如果磁带位置信息不是连续的，则标志(FLG)被设置成值1，因此使得有可能确定轨道行的连续性，以确保精确搜索。值5和值6表示随后的4字节分别提供了记录日期和记录时间。值7表示随后的4字节提供了扩展的轨道号(ETN：扩展轨道号)。
扩展轨道号ETN是用于从磁带中再现视频数据的再现标准管理信息，以及设置成在解码DTS(解码时间标记)时与视频数据的时间管理信息具有正比关系、和还与***时钟STC(***时钟)具有正比关系。***时钟STC是解码时的操作基准、还是根据使用通过轨道号代表时间管理信息DTS的值的下面相关表述之视频磁带记录器的操作基准。扩展轨道号(ETN)用24位表示。B4到b0位的描述提供了ECC的轨道号，b5到b1位的描述匹配于轨道对号。ECC中的轨道号是通过在ECC的第一轨道上设置值0给出的数字。解码时间管理信息DTS是频率为90[kHz]的计数值和被解码以被数据扩展的视频数据的输出基准。
关于标题时间代码(TTC)，当其被应用于具有59.94[Hz]场频的***时，TTC被重复地以10轨道的周期分配，并且ETN在TTC写开始时用10的整数倍表达。如果其被应用于具有50[Hz]场频的***，则TTC被重复地以12轨道的周期分配，并且ETN在TTC写开始时用12的整数倍表达。
本实施例中，如果被应用于具有59.94[Hz]场频的***，则扩展轨道号被表达成DTS＝EFN×3003＝ETN×3003/10。如果被应用于具有50[Hz]场频的***，则扩展轨道号被表达成DTS＝EFN×3600＝ETN×3600/12。EFN代表扩展帧号码，其是与扩展轨道号ETN相联系的帧号。在第一个ID0中，值8到值62被分配成保留，并且值63表示随后的4字节将是空的(NULL)。
图13是表示在可变长度信息包结构中的关键字号码的图表。值64到值127被分配给可变长度信息包结构。在这些关键字号码中，值64到值67被分配给音频数据的辅助数据，值64表示音频数据的辅助数据已经被分配给随后的可变长度数据。剩余值65到67被分配成保留。
而且，值68到值79被分配给视频数据的辅助数据，值68表示视频数据的辅助数据已经被分配给随后的可变长度数据，值73表示随后的可变长度数据是与DV格式兼容的数据。值77和值78表示随后的可变长度数据是分别基于ASCII码和移位JIS码的消息数据，值79表示随后的可变长度数据是二进制数据。
而且，值80到83被分配给***，值80表示随后的可变长度数据形成了ECCTB信息包。值84到值119是用于保留的，值120到值126表示随后的可变长度数据是大容量元数据。值127表示随后的可变长度数据是无效的(NULL)，并且无效(NULL)信息包形成为整体。
图14是表示在按上述设置的关键字号码中具有被设置成值64的关键字号码的音频帧信息包的图表。如上所述，对于图11所示信息包结构，音频帧信息包的第一个字节被设置成值64的关键字号码，随后的字节数n(＝92)被分配到随后的一个字节。然后，设置用于输出传输流的操作模式，随后的5字节、3字节和5字节被分别指定VTR模式、磁带位置信息(ATNF)和各种标志(EFL，FLG)、以及标题时间代码，它们与相关视频帧的是相同的。该配置使得有可能容易地识别包单元中相关视频数据的包对(pack pair)。包单元意味着相关视频数据、音频数据和***数据的组合。各种标志(EFL，FLG)将结合后述的子代码的相关信息包的详细解释来详细地说明。
初始的记录日期和时间的信息被分配给随后的10字节，有关记录到磁带的日期和时间的信息被分配给最后的8字节，表示产生拷贝的信息被分配给随后的1字节。有关编辑点的状态的信息(编辑信息)被分配给随后的2字节，每个1字节，以及音频模式被分配给随后的6字节。这里音频模式是指帧大小、采样频率等。随后的4字节被分配为保留，关于包单元的信息被分配给随后的11字节。关于包单元的信息是指有关解码基准的信息，并且包括帧号、帧数以及PTS(表示时间戳)。这里PTS是指用于再现和输出被解码以被数据扩展的视频数据和音频数据的时间管理信息。
图15是表示视频帧信息包的图表，其中关键字号码在上述的关键字号码设置中被设置成值68。如上结合图11所示信息包结构所述，在视频帧信息包中，第一个字节被设置为值68的关键字号码，随后的字节数n(＝92)被分配给随后的1字节。而且，设置用于输出传输流的操作模式，随后的5字节、3字节和5字节被分别指定VTR模式、磁带位置信息(ATNF)和各种标志(EFL，FLG)、以及标题时间代码，它们与相关音频帧的是相同的。
二进制时间代码被分配给随后的5字节。有关原始记录日期和时间的信息和有关记录到磁带的日期和时间的信息被分配到随后的10字节和8字节，表示产生拷贝的信息被分配给随后的1字节。在视频帧信息包中，其被分配了DTS时间管理信息的子代码数据被直接分配给第4字节到第39字节。如果对应的视频数据是B画面或者C画面，则这些数据被直接与对应的I画面或者P画面相联系。
有关关于编辑点的状态的信息(编辑信息)被分配给随后的2字节，每个1字节，并且搜索数据的记录模式被分配给随后的1字节。搜索数据是基于搜索速度分配的，如图16所示。而且，有关包单元的信息被分配给随后的11字节。这里，MPEG视频流首标的描述被分配给有关信息包的信息。表示I画面、P画面等的信息和表示记录末端(V-END)的信息被分配给在上述数据中有关画面DATA-H的信息，如图17所示。
有关视频模式的信息被分配给随后的16字节，有关帧基础的附加信息(扩展的DV包)被分配给随后的1字节和15字节。
图18是表示具有被设置成值80的关键字号码的ECCTB信息包的图表。ECCTB信息包被指定在构成每个交织的16个轨道中记录的、以及如上述在交织的顶部的固定位置上记录的信息。如上结合图11所示的信息包结构所述，ECCTB信息包具有被设置成值80的关键字号码的第一字节、以及被分配给随后1字节的随后的字节数n(＝93)。而且，包括与交织的第一轨道的子代码的内容的相同内容的信息被记录到随后的37字节。这里信息包括磁带位置信息(ATNF)和各种标志(EFL，FLG)，ETN，标题时间代码(TTC)，二进制组，有关初始的记录日期和时间的信息，有关记录到磁带的日期和时间的信息，以及表示产生拷贝的信息。
随后的25字节被指定有关关于视频的编辑的信息，关于编辑点的状态和搜索数据模式等，然后被指定视频和音频数据信息(视频模式)(音频模式)。
图19是表示在搜索数据被指定给主数据时，搜索数据的同步块结构的图表。在这种情况下，40个位被分配给在同步块顶部的搜索同步块首标，剩余720位被分配给搜索数据。这里，首标具有在同步块中记录的第一宏块坐标的X地址和Y地址，在其间被提供了用于保留的1位。随后，分配了信息包ID(PC ID)，信息包首标和信息包数据。
这里，信息包首标被设置成表示信息包数据的细节，值2到值7提供了用于与关于关键字号码的上述显示相同的不同类型显示的信息，值8到值11提供了用于搜索的位置信息，如图20所示。
图21是表示子代码扇区结构的图表。该子代码扇区例如用于大约200倍(fold)快速搜索。整个子代码扇区由在24-25转换之后的1250位构成，以及由十个子代码同步块构成。在每个子代码同步块中，第一个16位被分配给同步，下一个24位被分配给ID。而且，随后的40位被分配给子代码数据，剩余40位被分配给奇偶性(parity)。
如图22所示，同步被指定了预定的图案S0，其与主扇区的同步M0和M1是不同的，并且图案S1具有与图案S0相反的位，由此使得主扇区和子代码扇区被相互区分开。
子代码扇区的ID是由第一到第三ID，即ID0到ID2形成的，如图23所示。正如在主扇区的同步ID中，第一个ID0分别定义了格式类型(F类型)和轨道对数。第二个ID1被分配给子代码扇区中的每个子代码同步块号(SB号)和被分配给保留。第三个ID2被指定了重写保护，这正如主扇区的同步ID。由于已经设置了重写保护，如果在子代码扇区中记录的数据被确定是来自先前擦除中残余的数据，则同步块被处理成无效块。
图24是表示每个子代码扇区的子代码数据细节的图表。在每个子代码扇区中，图24所示的信息是通过结合图10上述的固定信息包结构记录的。作为子代码数据，共享相同数据的偶数对轨道和奇数对轨道以结合图10的上述固定长度数据格式被记录。但是，子代码同步块号0，4和9具有与结合图10的上述信息包不同的结构。各种标志和磁带位置信息(ATNF)被分配给在偶数对轨道和奇数对轨道中的子代码同步块号0，4和9的子代码。
图25是表示关于子代码同步块号0，4和9的子代码数据结构的图表。在这些子代码数据中，各种标志被记录到第一个1字节。图26是表示标志的设置(setting)的图表。搜索数据的出现和与主数据出现的相位差别被记录在标志中。
表示基于磁带开始的轨道号(ATN)不连续的标志BF(空标志)被设置在b0位，即第二字节。因此，一旦轨道号变成不连续，标志BF被设置成用于记录的相同值。第三字节被指定了基于磁带开始的轨道号(ATN)。该轨道号(ATN)与在DV类型情况下的相同，其第一个1位被分配给记号(sign)。
图27所示的各种标志被设置到最后的一个字节。这些标志包括表示搜索点的I标志、当静止图像记录开始位置处于主数据中时设置的P标志、表示I画面或者P画面已经被分配给主数据的PF标志、以及关于编辑的EF标志。
扩展轨道号(ETN：扩展轨道号)被分配给偶数轨道对中的子代码同步块号1和6的子代码以及奇数轨道对中的子代码同步块号5的子代码(图24)。
图28是表示其上具有被分配了扩展轨道号的子代码的图表。子代码中，相关的关键字号码被分配给第一个1字节的b5到b0位，扩展轨道号(ETN)被分配到第三字节。
与上述相比，标题时间代码(TTC)被分配到偶数轨道对中的子代码同步块号2、5和7的子代码以及奇数轨道对中的子代码同步块号1和6的子代码(图24)。
图29是表示其中被分配了标题时间代码的子代码的图表。在该子代码中，相关的关键字号码被分配给第一个1字节的b5到b0位，时间代码信息随后被分配给随后的字节。
没有信息被指定给偶数轨道对中的子代码同步块号3和8的子代码(图24)。与此相反，有关记录日期的信息被分配给奇数轨道对中的子代码同步块号2和7的子代码，而有关记录时间的信息被分配给奇数轨道对中的子代码同步块号3和8的子代码。
图30是表示在与这种主扇区和子代码扇区中的记录相关的磁带上的搜索数据布图的图表。搜索数据的记录位置由交织之后的物理位置定义。这里，x8速度搜索数据对每个ECC存储体(bank)(16个轨道)被布置一个。
具体地，x8速度搜索数据被记录成使得用于17个同步块的相同数据(数据号17到33)在ECC中的轨道号ETN[3:0]＝0和4的记录轨道中每个被重复记录两次，剩余17个同步块的数据(数据号0到16)在ECC中的轨道号ETN[3:0]＝2的记录轨道中被重复记录三次。因此，34个同步块(数据号0到33)被分配给一个ECC存储体。
在x 24速度搜索数据的情况下，每三个ECC存储体(16×3＝48个轨道)布置一片这种数据。记录位置由子代码FLE(标志扩展)即2位三进制计数器中的SPH(搜索状态)表示。x24速度搜索数据被记录成使得用于8个同步块的数据(数据号0到3，8到11)在ECC中的轨道号ETN[3:0]＝11和15的记录轨道中每个被重复记录四次，用于4个同步块的数据(数据号4到7)在ECC中的轨道号ETN[3:0]＝13的记录轨道中每个被重复记录三次。因此，用于12个同步块的数据被重复记录在三个ECC块中。
这些搜索数据是通过使用在上结合图20所述的子代码中的显示TCC等被搜索而利用的。
图31是表示在与这种主扇区和子代码扇区中的记录相关的磁带上的被记录主数据的图像的图表。本实施例适用于记录由例如MP@HL或者MP@H-14的MPEG方法压缩的视频数据和音频数据。视频数据通过关于数据压缩的GOP的I画面和P画面被分成块，并且包单元是通过组合每个块的视频数据、对应的音频数据和辅助数据形成的。在图31所示的例子中，符号I，P和B分别表示I画面，P画面和B画面。最初的I画面连续地以这个次序被跟随了画面B，B，P，B，B，P...，并且I，B，B，和P的画面比率是4∶1∶1∶2。在本图表中，对于作为交织单元的ECC单元，在顶部和底部给出的数字表示了ECC块的号码，在内侧上给出的字母字符表示在每个ECC中的轨道号。
磁带中，根据每个ECC的第一个轨道和第一个同步块中的ECCTB信息包(由符号H表示)来记录辅助数据。而且，在每个包单元中，在关于音频数据的辅助数据(由符号X表示)被记录之后，记录音频数据(由符号A表示)，然后记录关于视频数据的辅助数据(由符号U表示)。随后，以流的次序记录各个单个画面。顺便指出，如果音频数据是384(Kbps)，则音频数据平均被指定50个同步块。
如果需要，连续的包单元用在其间***的无效(null)数据同步块和主数据被连续地记录，以确保合适的延迟时间。借助该配置，在本实施例中，每个包单元的开始被记录在解码时刻由时间管理信息DTS确定的固定位置。
更具体地，在本实施例中，每个包单元的顶部通过记录无效(NULL)数据被记录，使得其超前超过某一轨道数量，该轨道数量是通过将等于预定轨道的超前量α加到在与磁带上的对应时间管理信息DTS相关的解码时刻的延迟时间(vbv(视频缓冲检验器(verifier)延迟)而获得的。而且，其被设置成使得每个包单元的结束位置总超前于磁带上的对应时间管理信息DTS。在这种情况下，该α被设置成16个轨道。
具体地，如图32所示，在本实施例中，提供基带的视频数据(图32(B))是通过MPEG方法压缩的(图32(C))，并且产生由视频数据的编码引起的延迟时间(视频ENC延迟)。这是连续画面通过B，B，I，B，B和P画面被编码的情况。与它们相关，对应的音频数据A1到A4(图32(F))也经过数据压缩处理(图32(E))，并且产生由音频数据的编码引起的延迟时间(音频ENC延迟)。这里，A1到A4中的每个表示一帧，其是音频数据的数据压缩单元，并具有24[毫秒]的长度。AXA和AXV分别表示音频数据和视频数据的辅助数据。
这些压缩视频数据和音频数据与它们对应的辅助数据一起构成了包单元，在被记录到磁带上(图32(A))之前，该包单元经过时分复用(图32(D))。在记录到磁带的时刻，在这些音频数据A1到A4中，与I画面一起构成包单元的最后音频数据A4中的延迟时间将是磁带上最短的延迟时间，同时在包括I画面的包单元之后的包单元开头所布置的音频数据A1的延迟时间将是磁带上最长的延迟时间。因此，在解码时刻的延迟时间(vbv(视频缓冲检验器(verifier)延迟)变化，其依赖于当数据被压缩时产生的符号数量、不同辅助数据和搜索数据的***等。
图33是表示单个包单元中打包关系的图表。该例子表示从基带输入视频数据中的第一个I画面记录的例子(图33(A))。在该基带输入中，I、B和B画面以及对应的音频数据和辅助数据构成包单元P1。作为其辅助数据，获得了用于音频数据和视频数据的辅助数据AUX-A和AUX-V等，并且标题时间代码TTC等被产生并指定给辅助数据。
这里，具有C0和C1的包单元EP1是在编辑点的包单元EDIT PACK，其被***用于匹配该编辑所需要的延迟时间vbv延迟。图34概括了在关于这些包单元的一系列数据中的关系。
正如由表示关联(association)的箭头表示的(图33(A))，在本实施例中，关于这些基带输入的一系列数据经过了多路复用(图33(B))，每个包单元根据主数据被记录在磁带上，并且对应的辅助数据根据子代码数据被记录在磁带上(图33(C))。此时，主数据的流被记录在超前于子代码的时间管理信息DTS的位置上，子代码被记录在基于对应的时间管理信息DTS的位置上。而且，搜索数据从在对应的I画面和对应的时间管理信息DTS之后的ECC存储体开始被记录。视频数据的次序通过在编码时重新整理而改变，而音频数据和辅助数据以它们被输入的次序被记录在磁带上。
在I画面之顶部的扩展轨道号ETN被设置成120。这使在流的开头放置正值，这同样适用于轨道号(ATN)。顺便指出，如果扩展轨道号ETN和轨道号(ATN)从开始记录的值0开始，则磁带上的时间管理信息DTS的范围是从30个轨道到110个轨道，该DTS是基于通过将解码时刻的延迟时间(vbv(视频缓冲检验器)延迟)和等价于ECC块的时间相加所获得的时间。但是，在自编码的情况下，对于场频为59.94[Hz]的***和场频为50[Hz]的***，为了使用相同的扩展轨道号ETN和相同的轨道号(ATN)，作为这些***的帧和轨道的相同最小公倍数的值120被设定成扩展轨道号ETN和轨道号(ATN)的第一个值。
本实施例中，视频数据和音频数据以磁带上记录的子代码扇区的每个辅助数据为基础被再现和解码(图33(D))。而且，搜索数据(图33(E)从I画面对应视频数据中产生，并从对应的I画面和在对应的时间管理信息DTS之后的ECC存储体开始被记录，如上所述。
因此，在磁带上，主数据和子代码数据由图35所示关系表示。图35是通过强调包单元开始时的帧来表示与子代码相关的包单元开始的记录位置的相关性。顺便指出，在场频为59.94[Hz]的***的情况下，子代码将由每帧10个轨道来构建，一帧中10轨道的子代码数据将按照上述结合图24的结构、通过重复相同的内容被记录。
在这种情况下，主数据被设置成使得其超前于作为磁带上的DTS的子代码的扩展轨道号ETN一个时间，该时间是通过将解码时刻的延迟时间(vbv延迟)和等价于预定轨道的超前量相加而获得的，并且包单元的末端不超过基于时间管理信息DTS的位置。但是，如上所述，可以改变包单元的记录开始位置，如图35(D)到(E)中所示。
开始位置的这种改变T1是通过***辅助数据和搜索数据实现的，并能够按下述估计。在这种情况下，***是可想象的，其中再现侧的整个处理被延迟了，使得每个包单元的数据在基于时间管理信息DTS的时间之后被解码。在这种情况下，处理将是复杂的，因为基准时间仅仅被后移，并且对于将被记录在子代码中的数据，额外延迟也将是必须的。
在促成上述开始位置中的变化T1的因素当中，基于搜索数据密度的变化对于x8速度和x24速度为最大1.6个轨道，对应音频数据的数据容量是最大0.7个轨道。在辅助数据中，该变化是每3帧3个轨道。在无效(NULL)数据中，当包单元的记录开始位置以轨道为单位减少时，该变化是最大1.0个轨道。这些量总计达6.3个轨道。
因此，在本实施例中，等价于预定轨道的超前量α被设置为6.3个轨道或更多，由此使得视频流和音频流被无中断地再现。还考虑扩展性，格式规则将该超前量α限定为16轨道。
更具体地，如果超前量α被设置为9到12轨道，其是6.3轨道或更多，则额外的空闲区使得有可能将所有辅助数据(AUX-M)记录在一起。顺便指出，有可能间歇地记录等价于10个轨道的大约100[KB]的数据。而且，除了用于x 8速度和x24速度的搜索数据之外，用于4倍(fold)速度、16倍(fold)速度等的搜索数据也能够被附加记录。顺便指出，上述附加记录这种搜索数据将因此导致视频数据中的较低速度。在其中用于处理的存储器也被用于记录/再现的***中，在再现期间将产生用于几帧的余量，因此使得有可能使用用于各种类型处理的余量。具体地，在记录侧超前多达4个轨道能够使再现侧确保用于16个轨道的存储容量，以便容纳上述的扩展格式。在这种情况下，与不同构成的***相比，存储器能够被节省大约一帧。
图35(A)，(B)和(C)分别表示主数据、子代码数据和搜索数据，(D)和(E)表示最超前的记录和最延迟的记录的例子。图35表示具有延迟时间(vbv延迟)的轨道数，即每秒300个轨道。因此，在本实施例中，在到达对应的DTS位置之前，在包单元的末端和I画面的末端提供了周期T2的余量。
在用于包单元开始的设置的处理中，如由与图31相对照的图36中的符号A表示的，如果在解码时刻的延迟时间(vbv延迟)是根据轨道数的62.7个轨道、以及交织的轨道数16被加到通过舍掉62.7小数点右边所有位数获得的62个轨道，则得到78个轨道。基于此，如果扩展轨道号ETN是值80，其表示基于时间管理信息DTS的磁带上的位置，则指定无效(NULL)数据，使得对应包单元从扩展轨道号ETN是值2的位置处被记录，其是从上面扩展轨道号ETN开始超前78个轨道的位置。图36表示对应于一帧周期的轨道数为10的情况，ECCTB信息包的说明省略。
在由符号B表示的包单元的开始，在解码时刻的延迟时间(vbv延迟)根据轨道数量是50.4个轨道。在这种情况下，对以相同方式提供的轨道数，获得了值66。根据轨道数，等价于30个轨道的变化从由符号A表示的情况中产生了，使得ETN为110。因此，无效数据被指定，使得对应的包单元从通过由ETN＝110减去值66而获得的ETN＝44所限定的位置处开始记录。
在由符号C表示的包单元的开始，在解码时刻的延迟时间(vbv延迟)根据轨道数量是57个轨道。在这种情况下，对以相同方式提供的轨道数，获得了值73，并且ETN是140。因此，从ETN＝140减去值73提供了ETN＝67。在这种情况下，在不***任何无效数据的情况下获得ETN＝68，并且通过记录开始位置。因此，在这种情况下，不指定任何无效数据而记录了包单元。
不再要求***从最超前记录开始位置直到无效(NULL)的连续包单元延迟，这是因为当在构成包单元的三个画面中数据被压缩时产生的符号数量小时，并且如果结合多个因素，例如包单元的大的AUX数据容量，则引起延迟(最大一个轨道)的无效数据***，以及搜索数据被同时记录。
(1-2)视频磁带记录器
图37是表示根据本发明实施例的视频磁带记录器的记录***的方框图。图38是详细表示一部分记录***的方框图。该视频磁带记录器1根据上述结合图1到图36的格式、用MPEG方法即MP@HL，MP@14等压缩视频数据和音频数据，以将它们记录到磁带2上，并再现和解码它们。
更具体地，在视频磁带记录器1中，视频数据压缩器3在控制器8的速度控制下、根据符合MPEG2(MP@HL，MP@14)的方法来顺序地压缩输入视频数据HDV，并且输出压缩的视频数据和不同的时间信息等。更具体地，视频数据压缩器3由视频编码器3A、DTS/PTS发生器(DTS/PTS GEN)3B、ETN发生器(ETNGEN)3C和视频FIFO3D构成(图38)。其中，视频编码器3A压缩视频数据HDV和输出其上已经附加了首标时间戳等的PES信号的视频数据。DTS/PTS发生器3B从视频数据HDV中检测时间信息并基于时间信息输出时间管理信息DTS和PTS。ETN发生器3C根据前述的相关表述、从由DTS/PTS发生器3B提供的处理结果中计算扩展轨道号ETN，并输出计算结果。视频FIFO3D临时保存从视频编码器3A输出的视频数据，然后输出该视频数据。在本实施例中，15个画面构成1个GOP，从GOP的第一个I画面开始每3个画面设置P画面，B画面被设置用于GOP的其他画面。
搜索数据发生器4按上述从视频数据中选择I画面，然后从基于I画面的编码数据中选择低频分量的数据，由此产生和输出搜索数据。
语音数据压缩器5接收与视频数据HDV相关的音频数据DA，根据符合MPEG层2的方法压缩音频数据DA，以及以256到384[Kbps]的速度输出压缩数据。具体地，在语音数据压缩器5中，音频编码器5A压缩和输出音频数据DA，音频FIFO5B临时保持并然后输出音频编码器5A的输出数据。
辅助数据发生器6产生和输出辅助数据。更具体地，辅助数据发生器6是由子代码产生电路6A、视频辅助数据产生电路6B和音频辅助数据产生电路6C构成。其中，子代码产生电路6A从与视频数据HDV和音频数据DA一起输入的不同信息中产生和输出对应的辅助数据。视频辅助数据产生电路6B和音频辅助数据产生电路6C分别产生用于从视频编码器3A和音频编码器5A输出的压缩视频数据和音频数据的辅助数据，并且输出所产生的辅助数据。而且，ECCTB发生器(ECCTB GEN)6D产生和输出ECCTB信息包所需要的辅助数据。
多路复用电路7多路复用这些压缩的视频数据、音频数据、搜索数据和辅助数据以及无效数据，并输出它们。更具体地，在多路复用电路7中，无效发生器(NULL GEN)7A产生和输出其所有位例如被设置成预定逻辑值的无效数据，多路复用器(MUX)7B在控制器7C的控制下，顺序地多路复用和输出该无效数据、从FIFO5B和6B输出的视频数据和音频数据、从搜索数据发生器4和辅助数据发生电路6C输出的搜索数据、以及辅助数据。因此，该视频磁带记录器1产生了构成同步块的数据串。
在该处理中，控制器7C计算每个包单元的辅助数据、搜索数据等的数据容量，并且以上述在解码时刻的延迟时间(vbv延迟)为基础控制多路复用器7B的操作，以***无效数据。ECC存储器7D临时保存用于每个ECC块的多路复用器7B的输出数据，并以预定次序输出它。因此，ECC存储器7D实现交织处理。在这种处理中，ECCTB发生器6D的输出数据和ETN发生器3C的输出数据等在用于布置ECCTB信息包和子代码扇区的时刻被***和输出。
子代码发生器10产生和输出子代码扇区中的子代码的数据串。错误代码ID加法器9将错误校正代码、ID等加到多路复用电路7的输出数据和子代码发生器10的输出数据，以便产生主扇区和子代码扇区的数据串。更具体地，子代码发生器10由前述ETN发生器3C、子代码发生电路6A等构成。在错误代码ID加法器9中，ID，ECC加法电路9A将ID和错误校正代码加到ECC存储器7D的输出数据，并输出结果。ID，ECC加法电路9B将ID和错误校正代码加到子代码发生电路6A的输出数据，并输出结果。相加电路9C将这些ID，ECC相加电路9A和9B的所有输出数据聚集成单个***，并将该***输出到最后的24-25变换器11。
24-25变换器11在错误校正代码ID加法器9的输出数据上进行24-25调制，并输出结果。同步加法电路12将同步加到24-25变换器11的输出数据上，并输出结果。调制器，即P/S变换器13调制同步加法电路12的输出数据NRZI(倒转不归零)，然后将其变换为串行数据串。安装在旋转鼓上的磁头14根据该串行数据串被驱动。控制器8是用于控制每个电路块操作的控制器。借助这些配置，视频磁带记录器1根据前述格式顺序将视频数据、音频数据等记录到磁带2上。
图39是表示视频磁带记录器1的再现***的方框图，图40是详细表示一部分再现***的方框图。在该再现***中，数字变换器即S/P变换器21通过放大器电路(未示出)放大磁头14的输出信号，然后将放大信号进行模拟数字变换处理，以执行例如Viterbi(维特比)解码，由此再现记录***中调制器即P/S变换器13的输入数据。数字变换器，即S/P变换器21将再现数据变换成并行数据和输出该并行数据。
通过完成记录时对应于NRZI调制的处理，解调器22解调数字变换器即S/P变换器21的输出数据，并输出结果。同步检测器23从解调器22的输出数据中检测每个同步块的同步，并将同步检测的时序通知给错误校正ID检测器24等。25-24变换器25使数字变换器即S/P变换器21的输出数据经过25-24变换处理，由此再现和输出记录***中24-25变换器11的输入数据。
根据以由同步检测器23提供的同步检测时序为基础、从ID中检测的SB号和轨道号，错误校正ID检测器24将跟随24-25变换器11输出数据的ID的数据贴到ECC存储体24A，并且错误校正器24B执行错误校正处理和去交织处理，并输出结果。具体地，ECC存储体24A具有三个存储体，即用于写输入数据的存储体，用于通过24B执行ECC处理的存储体，以及用于将结果输出到分离电路27的存储体。
子代码检测器26从子代码同步中SB检测子代码，校正错误并输出之。具体地，在子代码检测器26中，子代码ECC 26A从24-25变换器11的输出数据中选择地获得子代码扇区的数据，并执行错误校正处理，以便获得和输出子代码数据。子代码FIFO 26B将子代码的数据输出到作为控制器8的中央处理单元(CPU)8A。
分离电路27根据SB首标将错误校正ID检测器14的输出数据分离成单个的处理***。更具体地，在分离电路27中，SB检测电路27A检测每个SB，以检测每个同步块的主数据，多路分用器27B以SB检测电路27A的检测结果为基础，将错误校正ID检测器24的输出数据输出到每个处理***。
视频数据扩展器28从分离电路27接收视频数据，扩展该视频数据并输出它，其与记录相反。更具体地说，在视频数据扩展器28中，视频FIFO 28A在输出它之前临时保存分离电路27的输出数据，视频解码器28B扩展视频FIFO 28A的输出数据，并输出该扩展数据。这使得视频磁带记录器1输出作为再现结果的视频数据HDV。
根据本实施例，在输出它之前临时保存视频数据的视频FIFO 28A被设置使得每个包单元开始的记录位置提供了比对应于超前量的容量更多的容量，处于对应再现标准管理信息已经被记录在记录***中的位置之前。
搜索数据检测器29从分离电路27接收搜索数据，从搜索数据中产生视频数据，然后输出所产生的视频数据。更具体地，在搜索数据检测器29中，搜索解码器29A从分离电路27接收搜索数据。对于还未获得的部分进行内插处理，然后产生视频数据，并输出所产生的视频数据。搜索辅助数据检测电路29B获得被加到搜索数据的辅助数据，并通知中央处理单元8A。
语音数据扩展器30从分离电路27接收音频数据，扩展该音频数据和输出该扩展的音频数据。更具体地说，在语音数据扩展器30中，音频FIFO 30A临时保存从分离电路27输出的音频数据并输出它。音频解码器30B扩展音频数据，并输出该扩展的音频数据。该配置使得视频磁带记录器1输出作为再现结果的音频数据DA。
辅助数据检测器31从分离电路27检测辅助数据，并将它输出到控制器8。更具体地，在辅助数据检测器31中，辅助数据FIFO 31A临时保存从分离电路27输出的辅助数据，然后将它输出到中央处理单元8A。辅助数据发生器FIFO 31B临时保存从分离电路27输出的辅助数据，并将它变换成与视频数据、音频数据等兼容的格式，然后将它输出到中央处理单元8A。
控制器8也控制这些用于使再现***执行前述操作的电路块，如在记录***中的情况。更具体地，在控制器8中，中央处理单元8A实现未表示的存储器中记录的处理过程，以控制所有这些操作。在该处理中，***时钟STC发生器8B产生和输出***时钟STC，其为视频磁带记录器1提供了操作基准，基准ETN发生器8C从***时钟STC中产生比较基准ETN，并输出所产生的ETN。磁带鼓伺服电路8D旋转驱动转矩(capstan)马达8F和鼓马达8E，以预定速度供给磁带2，还以预定速度旋转驱动在其周围围绕磁带2的旋转鼓。在该处理中，磁带鼓伺服电路8D将从基准ETN发生器8C获得的比较基准ETN与基于从解调器22的输出数据获得的再现结果的ETN(从子代码检测器26获得的ETN)进行比较，并且控制转矩马达8F的旋转相位，以便使它们相互一致。借助该配置，在视频磁带记录器1中，通过用与用于记录的跟踪相同的轨道跟踪，磁带2能够被磁头14扫描。
(1-3)主数据和辅助数据之间的关系
为了将各种主数据和相关的子代码数据顺序地记录到磁道2上，视频磁带记录器1配置主扇区，使得每个包单元包括完整的视频数据HDV、音频数据DA和相关的辅助数据，并且在每个包单元的开始顺序将音频数据DA的辅助数据、音频数据DA和视频数据HDV的辅助数据全部布置在一起，如上所述。这使得视频磁带记录器1能够容易地在再现时检测辅助数据，以及通过仅仅使用在每个包单元的开始所记录的辅助数据，来执行对于一个包单元的有关各种类型时间信息等的内插算法处理。
在按上述记录的主扇区的辅助数据中，对应于解码时刻视频数据的时间管理信息DTS的再现标准管理信息ETN(图14，图15和图33)以作为基带的视频数据HDV的画面的次序布置。类似地，作为时间信息的TTC和REC TIME(图14，图15和图33)也以视频数据HDV的画面的次序布置。在子代码扇区的辅助数据中，作为再现标准管理信息的ETN和画面类型信息以已经被压缩的视频数据的画面的次序布置。作为类似子代码扇区的辅助数据的时间信息TTC和REC TIME以与主扇区相同的次序被记录，因此使得能够建立与主扇区的对应辅助数据的相关性。
借助该配置，视频磁带记录器1选择地获得在再现时从主扇区和子代码扇区顺序再现的辅助数据，以将它用于诸如视频数据HDV的解码和输出的处理。
在视频数据的搜索数据记录在磁带上的情况下，关于搜索数据的辅助数据(图20)基于解码时刻的视频数据的时间管理信息DTS被记录，而在显示数据与搜索数据图像一起显示的情况下，其基于视频数据HDV的再现输出的时间管理信息PTS被记录。
换言之，在这种辅助数据当中，对于搜索数据，视频磁带记录器1根据时间管理信息DTS标准，产生表示对应的视频数据已经被记录的位置的磁带位置信息ATN和对应的视频数据的再现基准管理信息ETN。以再现输出的时间管理信息PTS为基础产生显示数据、TTC、REC TIME等。而且，当输出搜索数据的视频数据时，视频磁带记录器1处理视频数据，并输出它，以便根据用户的指令、在屏幕上显示基于显示数据的不同信息。
因此，在本实施例中，视频编码器3A和音频编码器5A构成用于压缩视频数据和音频数据的数据压缩装置，以产生压缩视频数据和压缩音频数据，同时多路复用器7B构成用于将压缩视频数据形成为以预定画面数为单位的块的包单元产生装置，其产生将块的压缩视频数据、对应的压缩音频数据和对应的辅助数据结合在一起的包单元。在多路复用器7B之后的电路块中，构成了记录***，其将包单元的数据指定给主扇区，将包单元的辅助数据指定给子代码扇区，由此顺序地形成具有主扇区和子代码扇区的记录轨道。
搜索数据发生器4构成了用于从通过在视频数据的帧中进行编码所获得的画面数据中产生搜索数据的搜索数据发生装置，以及与ETN发生器3C等一起构成用于产生关于搜索数据的搜索辅助数据的辅助数据产生装置。
(2)实施例的操作
在具有上述结构(图37和图38)的视频磁带记录器1中，在记录模式，视频数据HDV和音频数据DA根据MPEG方法、通过构成视频数据压缩器3的视频编码器3A和构成语音数据压缩器5的音频编码器5A被压缩，以产生PES传输流的视频数据和音频数据。用作为搜索数据发生器4的搜索发生器4从压缩视频数据的I画面的数据中选择低频成分的数据，以产生x8速度和x24速度的搜索数据。而且，用于产生子代码的辅助数据通过辅助数据发生器6、从关于视频数据的画面的信息和与视频数据一起输入的辅助数据等中准备。
当准备辅助数据时，视频磁带记录器1的DTS/PTS发生器3B产生频率为90[kHz]的时间管理信息DTS，其是用于输出视频数据HDV的基准。基于时间管理信息DTS，作为用于再现压缩视频数据的再现基准时间信息的扩展轨道号ETN，如果视频数据HDV具有59.94[Hz]的场频，其通过ETN＝DTS/300.3的算术处理记录在磁带2上，或者如果视频数据HDV具有50[Hz]的场频，其通过ETN＝DTS/360的算术处理记录在磁带2上。
在视频磁带记录器1中，这些压缩的视频数据和音频数据、辅助数据、以及搜索数据通过多路复用器7B进行了时分多路复用，并且结果被保持在ECC存储器7D中。这些数据以预定次序从ECC存储器7D中输出，并且这些数据被分配到主扇区的主数据和子代码扇区，然后经过交织处理。随后，ID和错误校正代码C1和C2被加到ECC存储器7D的这些输出数据上，然后通过24-25变换器11进行24-25变换。之后，通过同步加法电路12将同步加到被变换的数据上。因此，视频数据、音频数据、一部分辅助数据、以及搜索数据被变换成基于主扇区结构的数据串(图4)。辅助数据被变换为基于类似子代码扇区结构的数据串(图21)。因此，具有主扇区结构的数据串和具有子代码扇区结构的数据串通过变换器13进行NRZI调制而被变成被记录在磁带2上的串行数据串。此时，在视频磁带记录器1中，报尾和报头等在中间被加到这些数据串，并且这些数据串以图2所示格式被顺序地倾斜记录在磁带2上。在处理中，ECC存储器7D被控制成使得用于错误校正代码和交织的处理在磁带2上以16轨道为基础来进行，并且产生错误校正代码。因此，在视频磁带记录器1中，DTS、STP、ETN等被分配给子代码，而对应的视频数据和音频数据被记录在磁带2上。
在视频磁带记录器1中，要被记录在磁带2上的视频数据使用15画面GOP被压缩，并且构成一个包含15个画面的GOP的视频数据每3个画面就被分割，以产生视频数据的包数据(图34所示的PACK-V)。视频磁带记录器1通过视频数据、对应音频数据和辅助数据的包数据形成了包单元，并且以包单元为基础将视频数据、音频数据和辅助数据记录在磁带2上(图31)。在每个包单元中，关于音频数据的辅助数据、音频数据、以及关于视频数据的辅助数据在包单元的开头被顺序地放置在一起，以及顺序地被记录在磁带2上。这使得视频磁带记录器1能够基于包单元来处理在磁带2上记录的视频数据等。
在视频磁带记录器1中，除了基于这种包单元的记录之外，辅助数据的ECCTB信息包被分配给每个交织的顶部轨道的顶部同步块。而且，x8速度和x24速度的搜索数据被记录在预定位置上，以改善诸如搜索的处理。
在视频磁带记录器1中，为了以信息包为单位记录视频数据、音频数据和辅助数据，每个包单元中的主扇区被构建成使得视频数据、音频数据和对应的辅助数据被完全包括在包单元中，并且音频数据的辅助数据、音频数据、以及视频数据的辅助数据在每个包单元的顶部被顺序地布置在一起。该配置使得视频磁带记录器1在再现时刻能够容易地检测辅助数据，并且还通过仅仅使用在每个包单元的开始所记录的辅助数据来对一个包单元的各种类型时间信息执行内插算法处理。
换言之，如果对应数据对每个包单元不是完整的，则当视频数据所产生代码的量广泛变化时，在磁带上的这些数据中是很难识别其对应关系的。特别地，如果例如当不可能再现希望的辅助数据时要进行内插算法处理，则终究将要求连续包单元的辅助数据。然而，如在本实施例中，用于包单元中辅助数据的内插算法处理能够通过提供一个完整的包单元和在包单元的顶部布置辅助数据来有效地实现。这使得可实现简化的处理。而且，当执行接合(splice)记录时，所记录数据的对应辅助数据能够被容易地引用。根据该包单元配置，能够容易地检测这种引用(reference)。
而且，为了以编辑模式重写数据或者为了将数据正好接着前一个在先记录的数据来记录，如果由必要，不要求引用在编辑点之前的数据，因此允许处理和结构被简单化。另外，视频数据和音频数据本身能够在包单元之内进行内插算法处理，以及还促成简化处理。
在视频磁带记录器1中，对于按上述记录的辅助数据，对应于解码模式中视频数据的时间管理信息DTS的再现基准管理信息ETN和时间信息TTC及REC TIME以视频数据HDV的画面的次序被布置在主扇区中。对于子代码扇区中的辅助数据，作为再现基准管理信息的ETN和画面类型信息以压缩视频数据的画面的次序被布置，并且时间信息TTC和REC TIME以与主扇区中的相同次序被记录。
借助该配置，在视频磁带记录器1中，诸如在再现模式中解码的每个处理所需要的辅助数据通过在记录模式中被布置于对应位置而被记录。这使得有可能通过根据在再现时刻的再现对应辅助数据来处理画面和音频数据、以及使再现侧的处理和结构被简单化，来再现和解码视频数据和音频数据。因此，能够有效地构建整个***。
而且，布置按照上述的辅助数据使得在子代码和流之间的相关性被容易地识别，因此允许整个结构被简单化。更具体地，包单元的顶部视频数据的时间管理信息DTS与对应的子代码的管理信息ETN具有正比关系。该配置澄清了对应关系，还澄清了基准标准。
对于用于搜索数据的辅助数据，作为搜索数据的磁带位置信息ATN和再现基准管理信息ETN以解码模式中的视频数据的时间管理信息DTS为基础、根据时间管理信息DTS标准被记录，同时作为搜索数据的TTC、REC TIME等以视频数据HDV的再现输出的时间管理信息PTS为基础、根据时间管理信息PTS标准被记录。
因此，根据视频磁带记录器1，如上所述，搜索数据也根据在再现时刻用于处理的标准被记录。该配置使得希望场景简单地通过顺序表示在再现时刻顺序产生的显示数据、而被容易地通过时间序列来选择。场景能够以该方式被检测，并能够通过对应的搜索数据被容易地访问。该配置使得有可能简单化再现侧的结构，并允许整个***被有效地构成。
顺便指出，如果这些信息将仅仅使用例如PTS标准被记录，不用在这种标准之间转换，则当产生搜索图像时，在编码器中将要求复杂的处理。I画面包单元中的辅助数据将按原样直接被分配。但是，这将需要由搜索数据形成的图像，以及对应的时间信息TTC、REC TIME/DATE(时间/日期)为了重新调整而被校正，在某些情况下要求复杂的算术处理。顺便指出，操作进位(carry)或者退位(drop)帧要求复杂的算术处理。
但是，本实施例避免了用于执行诸如前述校正的处理的需要，使得再现侧的处理能够简化。该配置使得希望的场景能够被搜索数据容易地访问。
(3)实施例的优点
根据上述结构，至少再现基准管理信息在主扇区中以将被再现和输出的视频数据的画面次序、或者在子代码扇区中以被压缩视频数据的画面的次序被记录，因此使得整个***被有效地配置。
而且，搜索数据基于解码模式中的视频数据的时间管理信息被记录，显示数据基于视频数据的再现和输出的时间管理信息被记录，因此使得整个***被有效配置。
(4)其他实施例
在上述实施例中，说明是针对主流数据通过记录无效(NULL)数据而被延迟的情况给出的，但是，本发明不局限于此。本发明能够被应用于不同的延迟技术，包括其中主流数据通过重复记录相同的主数据而被延迟的技术。
在上述实施例中，说明是针对其中记录了通过MPEG压缩的视频数据的情况而给出的，但本发明不局限于此。本发明能够被扩展应用到其中记录了通过各种方法压缩的视频数据的情况。
如上述，根据本发明，至少再现基准管理信息在主扇区中以将被再现和输出的视频数据的画面的次序、或者在子代码扇区中以被压缩视频数据的画面的次序被记录，因此使得整个***被有效地配置。而且，搜索数据基于解码模式中的视频数据的时间管理信息被记录，显示数据基于视频数据的再现和输出的时间管理信息被记录，因此允许整个***被有效配置。
工业实用性
本发明涉及视频磁带记录器和磁带的记录方法，其特别适用于用于将HDTV视频信号记录到磁带上的视频磁带记录器。

Claims (6)

1.一种磁带记录设备，其在磁带上顺序地形成倾斜的记录轨道，并将视频数据、音频数据、以及关于视频数据和音频数据的辅助数据记录到磁带上，包括：
数据压缩装置，用于压缩视频数据和音频数据，以产生压缩的视频数据和压缩的音频数据；
包单元产生装置，用于通过将压缩视频数据形成为以预定数目的画面为单位的块、以及组合该块的压缩视频数据、与其对应的压缩音频数据和与其对应的辅助数据来产生包单元；以及
记录***，其将包单元的数据分配到主扇区，并将包单元的辅助数据分配到子代码扇区，以顺序地形成基于主扇区和子代码扇区的记录轨道；
其中，主扇区的辅助数据至少包括：
再现标准管理信息，其对应于解码模式中的视频数据的时间管理信息，并以视频数据的画面次序被布置，和
子代码扇区的辅助数据至少包括：
以压缩视频数据的画面次序被布置的再现标准管理信息和画面类型信息，
其中，主扇区的辅助数据包括：
除了再现标准管理信息之外，还有视频数据和/或音频数据的时间信息，其以视频数据的画面次序被布置，以及
子代码扇区的辅助数据包括：
视频数据和/或音频数据的时间信息，其以与主扇区中的次序相同的次序被布置。
2.根据权利要求1的磁带记录设备，包括：
搜索数据产生装置，用于通过在视频数据的帧内进行编码来从画面数据产生搜索数据；和
辅助数据产生装置，用于产生关于搜索数据的、用于搜索的辅助数据，
其中包单元产生装置还组合搜索数据和辅助数据，以产生包单元，
在搜索数据的辅助数据中，
在磁带上记录的视频数据的搜索数据基于解码模式中的视频数据的时间管理信息被记录，以及
与基于搜索数据的图像一起被显示的显示数据基于视频数据的再现和输出的时间管理信息被记录。
3.根据权利要求2的磁带记录设备，其中搜索数据是表示对应的视频数据已经被记录的位置的磁带位置信息。
4.根据权利要求2的磁带记录设备，其中搜索数据是有关对应的视频数据的再现标准的管理信息。
5.根据权利要求2的磁带记录设备，其中显示数据是对应的视频数据的时间信息。
6.一种记录方法，用于在磁带上顺序地形成倾斜的记录轨道，并将视频数据、音频数据、以及关于视频数据和音频数据的辅助数据记录到磁带上，包括：
数据压缩步骤，用于压缩视频数据和音频数据，以产生压缩的视频数据和压缩的音频数据；
包单元产生步骤，用于通过将压缩视频数据形成为以预定数目的画面为单位的块、以及组合该块的压缩视频数据、与其对应的压缩音频数据和与其对应的辅助数据来产生包单元；以及
记录步骤，用于将包单元的数据分配到主扇区、和将包单元的辅助数据分配到子代码扇区，以顺序地形成基于主扇区和子代码扇区的记录轨道；
其中，主扇区的辅助数据至少包括：
再现标准管理信息，其对应于解码模式中的视频数据的时间管理信息，并以视频数据的画面次序被布置，和
子代码扇区的辅助数据至少包括：
以压缩视频数据的画面次序被布置的再现标准管理信息和画面类型信息，
其中主扇区的辅助数据包括：
除了再现标准管理信息之外，还有视频数据和/或音频数据的时间信息，其以视频数据的画面次序被布置，以及
子代码扇区的辅助数据包括：
视频数据和/或音频数据的时间信息，其以与主扇区中的次序相同的次序被布置。
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