CN1505030A - 记录和再现装置、内容再现装置、磁盘设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

为减小当读取记录在盘状记录介质中的数据时，由于包括盘状记录介质的旋转等待时间的机械等待时间导致的数据传输率降低。本发明提供用于估计头相对于记录介质的当前位置的头位置估计器320，用于计算下一个将读取的数据块和位于该数据块前后的其他数据块的位置的LBA计算器310，以及用于在由头位置估计器320估计的头的当前位置和由LBA计算器310计算的各个数据块的位置的基础上，将移动头所需时间最短的数据块确定为下一个将读取的数据块的运动目的地确定器330。

Description

记录和再现装置、内容再现装置、 磁盘设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及用于在再现记录在盘状记录介质诸如磁盘中的数字内容诸如运动图象时读取数据的控制。

背景技术

随着磁盘的存储容量增加，将磁盘用作记录介质的与数字录像机对应的PVR(个人录像机)现在正变得很普遍。PVR通常利用MPEG2(运动图象专家组2)作为记录***。能抓获运动数据作为在时序基础上排列的静止图象(帧)的屏幕数据集。

图8是表示MPEG2的数据结构的图。

在MPEG2中，如图8所示，由增加有序列报头(SH)(序列层)的GOP(图象组：在MPEG2中采用的编码单元)管理数据。用三种类型的屏幕数据I、P和B帧描述每个GOP。GOP通常由一个I帧和多个P帧和B帧组成(GOP层)。其中，I帧表示通过原样压缩对应于一个屏幕的帧描述的屏幕数据，以及P帧和B帧分别表示描述P和B帧与其他帧的差异的屏幕数据。因此，I帧独立为静止图象。能通过仅读取I帧的屏幕数据再现用于相应I帧的屏幕。另一方面，由于P帧和B帧取决于其他帧的屏幕数据，不能通过仅读取P和B帧的屏幕数据再现用于相应帧的屏幕。

当再现运动数据，根据正常再现时的时序，顺序地再现各个帧的屏幕数据。然而，在特殊再现诸如快速进带再现、快速倒带再现等等的情况下(例如，见专利文献1)，仅在跳跃读取时再现I帧。当例如，在30倍速时执行快速进带再现时，以每30一个I帧的速率读取和再现I帧。

由于相对于PVR中磁盘的道方向(圆周方向)，连续地记录运动数据，在正常再现或重放情况下，顺序地读取数据。另一方面，当执行如上所述用于读取数据同时跳过它的特殊再现时，在磁盘的圆周方向中分散将读取的数据。因此，这导致与用于随意地从磁盘的数据区读取数据和将数据写入磁盘的数据区中的随机存取类似的状况。

专利文献1

日本公开专利No.2001-103424

当如上所述读取磁盘的道方向中连续记录的数据同时跳过它们时，在磁盘的圆周方向中分散将读取的数据。因此，将磁头移动到所需LBA(逻辑块地址)所需的寻道时间(对应于移动将读取数据的磁头以便将其放到所需的道(柱面)所需的时间)，以及磁盘的旋转等待时间(对应于旋转磁盘以便使所需的LBA到达磁头的位置所需的时间)发生。在下文中，将寻道时间和旋转等待时间统称为机械等待时间(mechanical latency)。

由于在将磁头顺序地移动到PVR中的相邻道(柱面)的同时执行数据读/写，磁头的运动方向是一个方向以及寻道距离也很短。因此，再现时的寻道时间很小，从而不会出现问题。然后，旋转等待时间对数据传输率有很大的影响。即，平均旋转等待时间是磁盘的旋转时间的1.5倍。在例如5400rpm(每分种转数)的HDD(硬盘驱动器)的情况下，其导致约5.6ms(毫秒)。因此，与在正常再现时相比，大大地降低数据传输率，从而导致图象扰动。

增加HDD的转数(rpm)被视为用于防止由于旋转等待时间而导致数据传输率降低的简单手段。增加磁盘的旋转速度使得降低旋转等待时间和提高性能成为可能。

然而，由于rpm高的HDD工作噪声很大，不适合于PVR。所产生的热和功耗增加，以及用于零件的成本也增加是不合需要的。

在用作用在由计算机执行的数据处理的外部存储装置的HDD中，称为命令队列记录的技术被称为用于防止由于旋转等待时间降低数据传输率的手段。这是用于集合多个命令并优化它们的执行顺序以便降低命令执行前所需的等待时间并提高随机存取的性能的一种技术。

然而，由于数据(帧)按时序排列在由PVR使用的HDD中，不期望改变命令执行的顺序。命令队列记录不适于PVR。

顺便提一句，由于会提到与上述类似的问题，问题对除使用磁盘作为记录介质的PVR之外的再现数字内容诸如记录在盘状记录介质，诸如光盘象DVD(数字通用盘)、CD(紧密盘)中的运动图象的再现装置是共同的。

因此，本发明针对在读取记录在记录介质中的数据时，减小由于包括盘状记录介质的旋转等待时间的机械等待时间而场致的数据传输率降低。

发明内容

为实现上述目标，本发明实现为记录和再现装置，包括输入和编码预定流数据的编码单元，将由所述编码单元编码的所述数据写在磁盘上并读取写在所述磁盘上的所述数据的数据存储单元，解码通过所述数据存储单元，从所述磁盘读取的所述数据的解码单元。在记录和再现装置中，所述所述数据存储单元的特征在于，在预定的情况下，读取位于用于解码的将读取的数据前后的其他数据，代替将读取的数据。即，这是在当将磁头移动到所述其他数据的位置所需的时间短于将所述磁头移动到将读取的数据的位置所需的时间的情况下完成的。这种磁头的行进时间是基于所述磁头寻找在其上具有预定数据的道所需的时间的寻道时间，以及用于所述磁头移动到所述道上，然后所述磁盘旋转以便使所述数据到达所述磁头的位置所需的旋转等待时间确定的。

同样，本发明实现为另一种记录和再现装置，具有与以上类似的编码单元、数据存储单元和解码单元。在该记录和再现装置中，存储单元的特征在于，当所述内容被快速进带再现或快速倒带再现，所述数据存储单元向前或向后移位由所述快速进带再现或所述快速倒带再现读取的数据以便缩短所述磁盘的旋转等待时间。

在这里，移位将读取的数据表示当读取位于将由用于在所述快速进带再现或所述快速倒带再现时，从所述磁盘读取所述磁头读取的数据前后的其他数据所需的旋转等待时间短于用于所述磁头读取其上的所述数据时所需的旋转等待时间时，读取这种其他数据。

另外，本发明甚至实现为用下述方式构造的记录和再现装置(PVR)。即，所述的记录和再现装置包括：输入视频信号，将其转换成数字数据并编码所转换的数字数据的编码单元，将由所述编码单元编码的数据写在磁盘上并读取写在所述磁盘上的所述数据的数据存储单元，解码从所述磁盘读取的所述数据，并将所述数据输出为视频信号的解码单元，以及控制器，控制所述编码单元、所述数据存储单元和所述解码单元的操作并读取位于将从所述磁盘读取的用于再现所述视频信号的数据前后的其他数据，代替在从其读取用于再现所述视频信号的数据时将读取的所述数据。

用于实现上述目的的另一本发明甚至实现为用下述方式构造的内容再现装置，用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容。即，内容再现装置包括用于估计头相对于所述记录介质的当前位置的头位置估计装置，用于计算用于下一个将读取的数字内容的数据块的位置，以及位于所述数据块前后的其他数据块的位置的数据位置计算装置，以及运动目的地确定装置，用于基于已经由所述头位置估计装置估计的所述头的当前位置以及已经由所述数据位置计算装置计算的各个数据块的位置，将移动所述头所需时间(这一时间包括根据旋转记录介质所需数据块到达所述头位置所用的旋转等待时间)最短的数据块确定为下一个将读取的数据块。在估计所述头位置后，测量执行用于读取相应数据块的命令所用的时间并将测量结果反映在所述头的位置的估计上。

用于实现上述目的的另一发明甚至实现为一种磁盘设备，具有磁盘，磁头和控制器，所述控制器用于控制所述磁头的运动以便使所述磁头从所述磁盘的所需位置上读取数据以及将数据写在所述磁盘的所需位置上。在磁盘设备中，控制器的特征在于代替已经由逻辑块地址指定的将读取的数据块，根据需要，使所述磁头读取位于所述数据块前后的其他数据块。即，在将所述磁头移动到所述其他数据块的位置所需的时间短于将所述磁头移动到将读取的所述数据块的位置所需的时间的情况下，执行读取所述其他数据块。更具体地说，所述控制器通过所述磁盘的数据记录区中物理块地址，估计相对于所述磁盘的所述磁头的位置，以及基于表示各个数据块的位置和所述磁头的位置的每个物理块地址，计算将所述磁头移动到每个数据块所需的时间。在估计所述磁头的位置后，测量执行用于读取相应数据块的命令所用的时间并将测量结果反映在所述磁头的位置的估计上。

另外，本发明甚至实现为一种用于控制用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的内容再现装置的方法。该方法包括估计用于读取所述数字内容的头相对于所述记录介质的当前位置的步骤，计算用于下一个将读取的数字内容的数据块的位置，以及位于所述数据块前后的其他数据块的位置的步骤，基于所述头的估计当前位置以及所述各个数据块的位置，计算移动所述头所需的时间的步骤，以及读取移动所述头所需的所计算时间(这一时间包括通过旋转所述记录介质，所需数据块到达所述头的位置所用的旋转等待时间)最短的数据块。

此外，本发明甚至实现为一种控制内容再现装置的方法，包括下述步骤：当快速进带再现或快速倒带再现所述数字内容时，读取将通过所述快速进带再现或快速倒带再现读取的数据前后的数据以便最小化所述磁盘的旋转等待时间的步骤，以及用于解码所读取的数据和再现所述数字内容的步骤。

此外，本发明甚至能实现为一种用于控制计算机，从而实现用于控制内容再现装置的方法的程序。

附图说明

图1是表示根据本实施例的记录和再现装置(PVR)的主要部件的结构的框图。

图2是示意性地表示用在本实施例中的数据存储单元的结构的图。

图3是表示根据本实施例，通过记录和再现装置特殊再现运动数据时的操作控制的功能块的图。

图4是用于描述由用在本实施例中的运动目的地确定器确定的磁头的运动目的地的图。

图5是用于描述根据本实施例的记录和再现装置的特殊再现时的控制操作的流程的流程图。

图6是表示对磁盘的存取模式的图，其中已经在记录和再现装置中执行60x速的快速进带再现。

图7是示例说明在如图6所示的情况下，将读取命令发布到读取端所需的时间的分布的图。

图8是表示在MPEG2的数据结构的图。

具体实施方式

在下文中，将基于附图中所示的实施例详细地描述本发明。在本实施例中，将举例说明使用磁盘作为记录介质的记录和再现运动数据的PVR(个人录像机)。同时在本实施例中，MPEG2将用在编码运动数据中。

图1是表示根据本实施例的记录和再现装置(PVR)100的主要部件的结构的框图。

记录和再现装置100包括用于输入和编码表示运动图象的视频或图像信号以便生成运动数据的编码单元10、用于存储由编码单元10生成的运动数据的数据存储单元20、用于读取和解码存储在数据存储单元20中的运动数据并输出解码数据的解码单元30，以及用于控制这些个部件的操作的控制器40。

如图1所示，编码单元10包括用于输入视频信号的输入部件11、用于将输入视频信号(输入信号)从模拟信号转换成数字信号的A/D(模拟/数字)转换器12、用于按MPEG2方案编码所转换的数字输入信号，以及用于增加到所编码的运动数据上的序列报头(GOP报头)的报头生成器14。

输入部件11经天线和调谐器接收电视广播并通过视频输入端输入视频信号以便输入用于记录的图象信号。通过A/D转换器12将输入图象信号转换成数字信号，依次由MPEG2编码器13编码。与此同时，由报头生成器14生成序列报头。在传送到数据存储单元20后，使编码运动数据和所生成的序列报头彼此连接(除非特别区别，在下文中，将具有序列报头的运动数据称为简单的运动数据)。

数据存储单元20是HDD(硬盘驱动器)并具有用作记录介质的磁盘21，以及从磁盘21读取数据以及将数据写在磁盘21上的读/写机构22。

图2是示意性地表示数据存储单元20的结构的图。

磁盘21具有在盘状表示上形成的数据记录区211。将信息磁记录在数据记录区211上。数据记录区构成同心道212，以及从道212上读取数据以及将数据写在道212上。顺便提一句，HDD通常包括具有彼此重合的盘状中心轴的多个磁盘21片。各个磁盘21的相同的道212将统称为柱面。将道212的原理定义成不仅包括单个磁盘21的单个道212而且包括柱面。

读/写机构22具有用于从磁盘21的道212磁读取数据并将其写在道212上的磁头221、用于支撑磁头221的致动器222，以及用于可旋转地控制致动器22以便将其移动或移动到磁盘21的所需道的音圈马达(VCM：音圈马达)。尽管在该图中未示出，读/写机构22还包括用于可旋转地驱动21磁盘的主轴马达、用于通过磁头221执行写和读数据的写/读通道、用于控制各个部件的操作的微型计算机等等。

通过读/写机构22，将从编码单元10发送到数据存储单元20的运动数据记录在相应的磁盘21上作为磁信息。基于来自解码单元30的请求，通过读/写机构22，从磁盘21读取预定运动数据并将其发送回解码单元30。

解码单元30包括用于人由数据存储单元20发送的运动数据去除序列报头的报头去除器31、用于解码已经去除序列报头的运动数据以便再现图象信号的MPEG2解码器32、以及用于将所再现的图象信号从数字信号转换成模拟信号的D/A(数字/模拟)转换器33。

依靠报头去除器31，从通过读/写机构22，从相应的磁盘21读取的运动数据去除序列报头。在由此输出后，运动数据被MPEG2解码器32并通过D/A转换器33转换成模拟视频或图象信号。然后视频信号在电视机等等上显示为运动图象。

控制器40具有CPU(中央处理单元)41、以及用于存储控制CPU41的操作的参数、用在CPU41的处理中的参数等等的ROM(只读存储器)42和RAM(随机存取存储器)43。控制器40控制各个部件的操作，诸如运动数据的编码、写入、读取和解码、生成序列报头，其去除等等。

当今，通常通过指定LBA执行对HDD的存取。另一方面，通过由柱面数量、伺服/扇区数量和磁头数量的三个集合指定的PBA(物理块地址)，管理在磁盘21的数据记录区211中的每个实际数据的位置。响应由指定LBA所做的存取请求，HDD的微型计算机将LBA转换成相应的PBA以控制读/写机构22，从而执行数据的读/写。

本实施例不打算简单地读取由LBA指定的I帧数据，而是读取I帧数据(例如，移动打算读取的I帧)，以便考虑到对应于I帧和放在I帧前后的多个I帧的数据的PBA并最大地缩短磁盘21的旋转等待时间。

顺便提一句，尽管如上所述由柱面、伺服/扇区和磁头数量的三个集合指定PBA，磁头数量用于按它们的相应的磁头211的数量，指定多个磁盘21和分别在各个磁盘21的两个表面上形成的数据记录区211。因此，为了简化起见，在下面的描述中，将仅处理柱面和伺服/扇区数量。

图3是表示用于通过根据本实施例的记录和再现装置100，在特殊再现运动数据时的操作控制的功能块的图。

参考图3，作为在特殊再现时的控制功能，本实施例具有用于计算下一个将从相应的磁盘21读取的I帧数据的LBA的LBA计算器310、用于相对于磁盘21的数据记录区211，估计磁头221的当前位置的头位置估计器320、以及用于计算从所估计的当前位置将磁头221移动到下一个将读取的I帧数据的位置从而确定磁头221的运动目的地所需时间的运动目的地确定器330。

通过控制器40的程序控制CPU41实现这些功能。用于控制CPU41的程序被存储在例如ROM42中。同时，这些功能可以作为数据存储单元20的微型计算机的功能来实现，而不是由用作记录和再现装置100的控制装置的控制器40实现。

LBA计算器310在特殊再现时，计算下一个将读取的I帧数据的LBA。每个LBA的计算根据将执行何种特殊再现而改变。即，在记录或在初始基础上，或根据用于I帧总是位于紧接序列报头之后的运动数据的规则等等，通过操作整个运动数据获得运动数据的各个I帧的位置(LBA)。然而，将读取的I帧根据特殊再现的类型诸如快速进带再现、快速倒带再现或以何种速度实现快速进带而改变。如果以例如30x速执行快速进带再现，以每30I帧为1的速率读取I帧并跳过它们。如果以60x速读取，那么，以每60I帧为1的速率读取I帧。因此，基于GOP、每个帧的数据大小和特殊再现的类型，用于下一个将读取的I帧的数据的LBA。

同时LBA计算器310在上述特殊再现时，甚至计算用于位于下一个将读取的I帧前后的I帧数据连同I帧的LBA。在特殊再现时下一个将读取的I帧以及位于该I帧前后的I帧(已经计算其LBA的多个I帧)将被称为运动目的地候选I帧。

头位置估计器320确定相对于相应磁盘21的数据记录区211的磁头221的当前位置。由其相应的PBA指定磁头221的位置。由于在完成从磁盘221数据所需的时间和终止将所读取的运动数据传输到解码单元30所需的时间出现衰减，用下述方式执行磁头221的位置估计：

(1)首先确定对应于由最近执行的命令读取的最后一个数据的LBA的PBA。

(2)接着，将根据特殊再现的类型(例如，快速进带速度)确定的预定常数增加到在(1)中获得的PBA的伺服/扇区数量上。这一常数能通过关于测量每次调用一帧时，从向其读取端发布命令所需的时间的这种控制(即，重复图5中所示的操作)，以及增加或降低它以便降低时间变化来确定。如果通过将常数增加到伺服/扇区数量上获得的值超出每个道的伺服扇区的数量，那么磁盘21转一圈或更多。因此，将除以每个道的扇区数的余数用作新的伺服/扇区数。

顺便提一句，使用在前制订的PBA和LBA的转换表，执行在(1)中获得PBA，以及用于从LBA确定PBA的计算等式。例如，在生产记录和再现装置100时，可以将转换表和等式存储在控制器40的ROM 42中。另外，它们被记录在数据存储单元20的相应的磁盘21上并可以在起动记录和再现装置100时，或如果必要的话读取。

如下定义用上述方式确定的磁头221的当前位置：

PBA1＝(cylinder1，ss1)

顺便提一句，cylinder1表示柱面数，以及ss1表示伺服/扇区数。

移动目的确定器330计算将磁头221从已经由头位置估计器320估计的磁头221的当前位置移动到其LBA已经由LBA计算器310计算的运动目的地候选I帧的数据位置所需的时间，并基于计算结果，确定磁头221的相应的运动目的地。

图4是用于描述由运动目的地确定器330确定的磁头221的运动目的地的图。

在图4中，I帧401至405是运动目的地侯选I帧。在这些中，I帧403是根据特殊再现的类型确定的下一个将读取的I帧。已经相对于放在I帧前后两个的I帧(401、402、404和405)计算LBA。磁头221位于PBA1。

参考图4，在磁盘21的数据记录区211中圆周分布运动目的地候选I帧401至405。因此，在图4中，例如，能很容易读取紧接在前运动目的地候选I帧402而不是在特殊再现时下一个将读取的运动目的地候选I帧403。

正如能理解到在运动数据的情况下，用屏幕数据和另一帧的屏幕数据间的差异表示预定帧的屏幕数据以便执行数据压缩的事实，即使代替所需帧，再现放在所需帧的前后附近的位置中的帧，在大多数情况下，图象或图像的含义仍然保持不变。

因此，将打算读取运动目的地候选I帧401至405的使得最早移动的磁头221的I帧。

为实现它，运动目的地确定器330相对于如图4中所示的运动目的地候选I帧401至405的每一个，计算从PBA1移动磁头221所需的时间(寻道时间+旋转等待时间：以下简称为行进时间)。将计算行进时间为最小的运动目的地候选I帧的数据位置确定为磁头221的运动目的地。用下述方式计算相对于运动目的地候选I帧401至405的每一个的行进时间。

(1)首先由已经通过LBA计算器310计算的运动目的地候选I帧401至405的LBA确定PBA。它们被定义如下：

PBA2＝(cylinder2，ss2)

顺便提一句，cylinder2表示柱面数，以及ss2表示伺服/扇区数。能使用用来估计磁头221的每个位置的转换表或等式来获得PBA2。

(2)接着，通过使用分别相对于各个运动目的地候选I帧401至405的下述等式，计算将磁头从PBA1移动到PBA2所花的行进时间。

行进时间＝{

          delta_t＝rotation_time/number_of_sector；

          rotation_latency＝(ss2-ss1)*delta_t；

          while(rotation_latency＜f(|cylinder1-cylinder2|))

          {rotaion_latency＝rotation_latency+rotation_time}；

          return(roration_latency)

          }

在上述等式中，f(t)是寻道简表函数，其是用于提供在t柱面上移动磁头221所需的时间的函数。Delta_t表示读取对应于一个扇区的数据所需的时间，rotation_time表示用于磁盘旋转一圈所需的时间，number_of_sector表示道212上扇区的数量，以及rotation_latercy表示在磁盘的旋转下，用于磁头从ss1移动到所需数据(运动目的地候选I帧的数据)的位置ss2所需的时间(旋转等待时间)。

在用上述方式确定磁头221的运动目的地后，控制器40将磁头221移动到所确定的运动目的地并发布用于读取数据块的读取命令，如正常控制操作。因此，将旋转等待时间缩到最短以及读取I帧而不是简单地读取根据特殊再现的类型确定的将读取的I帧是可行的。

顺便提一句，当读取在确定运动目的地时的I帧数据时，控制器40将所读取的数据的最后一个位置(PBA)存储在RAM43等等中。在发布下一读取命令后，利用所存储的数据的最后一个位置来估计磁头221的当前位置。

图5是用于描述已经用上述方式构造的根据本实施例的记录和再现装置100的特殊再现时的控制操作的流程的流程图。

如图5所示，首先通过LBA计算器310计算运动目的地候选I帧(步骤501)。然后，由头位置估计器320估计磁头221的当前位置(步骤502)。

接着，由运动目的地确定器330计算磁头行进到每个运动目的地候选I帧所需的时间(步骤530)。具有最短行进时间的运动目的地候选I帧被确定为运动目的地，即打算读取的I帧(步骤504)。

接着，根据控制器40的命令发布功能，发布在步骤504确定的打算用于运动目的地I帧数据的读取命令，以及读取相应的数据(步骤505)。当数据存储单元20将读取端的通知(数据存储单元(HDD)20的接口为ATA(ATA附件)的DRDY位)提交给控制器40时，数据的最后一个位置(PBA)存储在RAM 43中(步骤506)。由解码单元30解码I帧的读取数据，依次显示在电视机等等上。

图5所示的操作对应于在特殊再现时用于读取一个I帧数据的控制。在执行特殊再现期间，重复这一操作。

接着，在显示特殊数值中说明根据本实施例，在特殊再现时的控制例子。

图6是表示对磁盘21的存取模式的图，其中在记录和再现装置100中执行60x速快速进带再现。

在图6所示的例子，当以60x速(1块：128k字节)执行快速进带再现时，每隔46至48块(逻辑块)读取两块。此时的数据传送率表示为2M字节/秒，以及磁盘21的旋转速度表示为5400rpm(每转11.1ms)。

图7是表示在上述情况中，从发布读取命令到上升DRDY位(读取端)所需的时间分布的图。

参考图7，当时间为4ms时，其出现的频率极其高。这对应于读取如图6所示，每隔2块读取数据的第二块所需的时间。因此，如果除此之外，在5ms至15ms时发生频率间没有大的差异。假定读取数据所需时间设为4ms以及剩余时间设为旋转等待时间，该时间导致0ms至11ms。因此，其与如上所述的磁盘21的转数匹配。

设想应用本实施例以缩短旋转等待时间。

假定在磁盘21的数据记录区211内的圆周方向中分散包含I帧的数据头。将运动目的地候选I帧定义为如图6所示包括在数据块超前46-48块中的I帧，和I帧前后N的I帧。即，假定将读取的I帧能被在I帧前后移位N次。通过这样做，旋转等待时间的平均值被缩短到1/(2N+1)。

因此。假定在一个传送时的数据传输量为128KB(K字节)，当不应用本实施例时，数据传输率被表示如下：

128KB/(4ms+5.6ms)＝13.4MB/s

另一方面，当本实施例应用为N＝1时，数据传输率如下：

128KB/(4ms+5.6/(2N+1)ms)＝21.9MB/s

当本实施例应用为N＝2时，数据传输率如下：

128KB/(4ms+5.6/(2N+1)ms)＝25.0MB/s

即，当N＝1时，能期望62％的性能提高，而N＝2时，能期望87％性能提高。

同样，如果假定一次传输时的数据传输量为256KB，执行类似的计算，那么当不应用本实施例时，所获得的数据传输率如下：

256KB/(8ms+5.6ms)＝18.9MB/s

当N＝1时，数据传输率如下：

256KB/(8ms+5.6/(2N+1)ms)＝26.0MB/s

当N＝2时，数据传输率如下：

256KB/(8ms+5.6/(2N+1)ms)＝28.1MB/s

即，当N＝1时，能期望38％的性能提高，而N＝2时，能期望49％性能提高。

顺便提一句，尽管如在上述例子，随着N值增加，能期望提高性能，但逐渐降低性能提高度。增加N值使得运动目的地侯选I帧的LBA的计算和行进时间计算增加，并增加了CPU41的负担。因此，考虑到这些，最好固定适当值。

因此，根据本实施例，当在记录在磁盘上的运动数据上再现控制后，执行快速进带或快速倒带特殊再现时，能减少由于包括旋转等待时间的机械等待时间而导致的数据传输率降低。

顺便提一句，尽管已经描述了上述实施例，例如，用于通过磁盘作为记录介质记录和再现运动数据的PVR、用于从已经在其上光学地记录运动数据的各种盘状记录介质，诸如DVD或CD等等读取数据并再现它的再现或重放设备也能执行类似的数据读取控制。

同时尽管描述了实施例，例如，已经以MPEG2方案记录运动数据的情形，不用说，在执行类似的控制中，另一运动记录***也很有效，其中在快速进带或快速倒带特殊再现时，再现帧同时跳过它们。

另外，即使当执行对由帧的数据块等等管理的数据、对应的语音数据、其他流数据(顺序存取数据)以及运动数据时，虽然跳过一些数据块，能照样应用本实施例。

根据如上所述的本发明，当读取记录在盘状记录介质中的数据时，能减小由于包括记录介质的旋转等待时间的机械等待时间导致的数据传输率降低。

Claims (20)

1.一种记录和再现装置，包括：

编码单元，输入和编码预定流数据；

数据存储单元，将由所述编码单元编码的所述数据写在磁盘上并读取写在所述磁盘上的所述数据；以及

解码单元，解码通过所述数据存储单元从所述磁盘读取的所述数据；

其中所述数据存储单元读取位于用于解码的将读取的数据前后的其他数据，由此代替将读取的数据。

2.如权利要求1所述的记录和再现装置，其中当将用于从所述磁盘读取数据的磁头移动到所述其他数据的位置所需的时间短于将所述磁头移动到将读取的数据的位置所需的时间时，所述数据存储单元读取所述其他数据。

3.如权利要求2所述的记录和再现装置，其中所述数据存储单元增加所述磁头寻找在其上具有预定数据的道所需的时间，以及用于所述磁头移动到所述道上，然后所述磁盘旋转以便使所述数据到达所述磁头的位置所需的旋转等待时间，从而确定将所述磁头移动到所述数据位置所需的时间。

4.一种记录和再现装置，包括：

编码单元，输入和编码内容；

数据存储单元，将由所述编码单元编码的所述内容的数据写在磁盘上以及读取写在所述磁盘上的所述数据；

解码单元，解码通过所述数据存储单元从所述磁盘读取的所述数据以便再现所述内容；

其中当所述内容被快速进带再现或快速倒带再现时，所述数据存储单元向前或向后移位由所述快速进带再现或所述快速倒带再现读取的数据以便缩短所述磁盘的旋转等待时间。

5.如权利要求4所述的记录和再现装置，其中当读取位于将由用于在所述快速进带再现或所述快速倒带再现时，从所述磁盘读取所述数据的磁头读取的数据前后的其他数据所需的旋转等待时间短于用于所述磁头读取其上的所述数据时所需的旋转等待时间时，所述数据存储单元读取所述其他数据。

6.一种用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的内容再现装置，包括：

头位置估计装置，用于估计用于读取所述数字内容的头相对于所述记录介质的当前位置；

数据位置计算装置，用于计算用于下一个将读取的数字内容的数据块的位置，以及位于所述数据块前后的其他数据块的位置；以及

运动目的地确定装置，用于基于已经由所述头位置估计装置估计的所述头的当前位置以及已经由所述数据位置计算装置计算的各个数据块的位置，将移动所述头所需时间最短的数据块确定为下一个将读取的数据块。

7.如权利要求6所述的内容再现装置，其中所述运动目的地确定装置基于所述头在具有位于其上的预定数据的道上移动，然后所述记录介质旋转以便使所述数据到达所述头的位置所需的旋转等待时间，确定将所述头移动到相应的数据块位置所需的时间。

8.如权利要求6所述的内容再现装置，其中所述头位置估计装置测量执行用于读取所述数据块的命令所用的时间并将测量结果反映在所述头位置的估计上。

9.一种磁盘设备，包括：

磁记录数据的磁盘；

从所述磁盘读取数据以及将数据写在所述磁盘上的磁头；以及

控制器，控制所述磁头的运动以便使所述磁头从所述磁盘的所需位置上读取数据以及将数据写在所述磁盘的所需位置上；

其中代替已经由逻辑块地址指定的将读取的数据块，所述控制器使所述磁头读取位于所述数据块前或后的其他数据块。

10.如权利要求9所述的磁盘设备，其中当将所述磁头移动到所述其他数据块的位置所需的时间短于将所述磁头移动到将读取的所述数据块的位置所需的时间时，所述控制器使得所述磁头读取所述其他数据块。

11.如权利要求10所述的磁盘设备，其中所述控制器通过所述磁盘的数据记录区中物理块地址，估计所述磁头相对于所述磁盘的位置，以及基于表示各个数据块的位置和所述磁头的位置的每个物理块地址，计算将所述磁头移动到每个数据块所需的时间。

12.如权利要求11所述的磁盘设备，其中所述控制器测量执行用于读取所述数据块的命令所用的时间并将测量结果反映在所述磁头位置的估计上。

13.如权利要求10所述的磁盘设备，其中所述控制器基于所述磁头在具有位于其上的预定数据块的道上移动，然后所述磁盘旋转以便使所述数据块到达所述磁头的位置所需的旋转等待时间，确定将所述磁头移动到所述数据块所需的时间。

14.如权利要求9所述的磁盘设备，其中记录在所述磁盘上的数据是包含运动图象的数字内容。

15.一种用于控制用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的内容再现装置的方法，包括步骤：

估计用于读取所述数字内容的头相对于所述记录介质的当前位置；

计算用于下一个将读取的数字内容的数据块的位置，以及位于所述数据块前后的其他数据块的位置；

基于所述头的估计当前位置以及所述各个数据块的位置，计算移动所述头所需的时间；以及

读取所计算的移动所述头所需时间最短的数据块。

16.如权利要求15所述的方法，其中在所述估计所述头的位置的步骤，测量执行用于读取所述数字内容的命令所用的时间，以及将测量结果反映在所述头位置的估计上。

17.一种用于控制用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的内容再现装置的方法，包括下述步骤：

当快速进带再现或快速倒带再现所述数字内容时，读取将通过所述快速进带再现或快速倒带再现读取的数据前或后的数据以便最小化所述磁盘的旋转等待时间的步骤；以及

用于解码所读取的数据和再现所述数字内容的步骤。

18.一种用于控制计算机和执行用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的控制的程序，所述程序允许所述计算机执行下述过程：

估计用于读取所述数字内容的头相对于所述记录介质的当前位置的过程；

计算用于下一个将读取的数字内容的数据块的位置，以及位于所述数据块前后的其他数据块的位置的过程；

基于所述头的估计当前位置以及所述各个数据块的位置，计算移动所述头所需的时间的过程；以及

读取所计算的移动所述头所需时间最短的数据块的过程。

19.一种用于控制计算机和执行用于读取和再现记录在盘状记录介质中的数字内容的控制的程序，所述程序允许所述计算机执行下述过程：

当快速进带再现或快速倒带再现所述数字内容时，读取将通过所述快速进带再现或快速倒带再现读取的数据前或后的数据以便最小化所述磁盘的旋转等待时间的过程；以及

用于解码所读取的数据和再现所述数字内容的过程。

20.一种记录和再现装置，包括：

编码单元，输入视频信号，将其转换成数字数据并编码所转换的数字数据；

数据存储单元，将由所述编码单元编码的数据写在磁盘上并读取写在所述磁盘上的所述数据；

解码单元，解码由所述数据存储单元从所述磁盘读取的所述数据，并将所述数据输出为视频信号；以及

控制器，控制所述编码单元、所述数据存储单元和所述解码单元的操作并读取位于将从所述磁盘读取的用于再现所述视频信号的数据前或后的其他数据，代替在从其读取用于再现所述视频信号的数据时将读取的所述数据。

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