DE69635707T2

DE69635707T2 - Digitale haus-fernseh-einheit mit kombiniertem archiv-und hochzugangspeicher

Info

Publication number: DE69635707T2
Application number: DE69635707T
Authority: DE
Inventors: A. Edward San Diego KRAUSE; A. Jerrold Del Mar HELLER; S. Adam San Francisco TOM; Paul San Francisco SHEN
Original assignee: Imedia Corp
Current assignee: Arris Technology Inc
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: EP1646049A2; AU5561996A; EP1646048A3; EP1646049A3; US6304714B1; EP1646047A3; CA2218688C; EP0821859B1; EP1646048A2; WO1996033579A1; CA2218688A1; JPH11504175A; EP0821859A1; EP1646047A2; DE69635707D1; JP4108121B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf heiminterne Aufzeichnung, Speicherung und Wiedergabe von digitalem Videoprogramminhalt. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind grundlegend in WO-A-93/11633 oder EP-A-0 621 599 beschrieben.
Die WO 93/11633 offenbart ein Echtzeit-Plattensystem zur Speicherung und Wiedergabe von Bild- und Tonsignalen digitaler Komponenten. In diesem System ist eine Vielzahl von Kanälen und eine Vielzahl von Optionen, wie eine Glättungsoption, vorgesehen. Bildsignale können auf einer Magnetplatte gespeichert werden und in parallelen Signalströmen von der Magnetplatte wiedergewonnen werden, ohne dass es einer parallel-seriellen oder seriell-parallelen Umsetzung bedarf. Daher wird in Übereinstimmung mit diesem System ein Bildprozessor bereitgestellt, der durch eine Vielzahl von parallelen Datenkanälen an eine Plattenspeichereinrichtung mit einer gleichen Vielzahl von Speicherflächen und einer gleichen Vielzahl von Schnittstellenleitungen angeschlossen ist. Eine Einrichtung für geschmeidige Bewegung verarbeitet eine Gruppe von Bildfeldern durch Erzeugen einer Vielzahl von Zusatzfeldern zwischen zwei Originalfeldern in der Gruppe von Bildfeldern durch eine Kombination aus Bewegungsanpassungsinterpolation und Bildwiederholung.
Die EP 0 621 599 A3 betrifft Speichersteuerung und Speicherdatensuche. Eine derartige Speichersteuereinheit ist mit einer Speicherdaten-Suchschaltung zum Ausführen eines Identifizierungsvorgangs von Managementinformationen entsprechend einem Segment ausgerüstet, das vor oder hinter einem Segment gelegen ist, das als Referenz für einen Editiervorgang auf einem Aufzeichnungsmedium durch Such- und Vergleichsverarbeitung von Betriebsinformationen (U-TOC) dient. Eine derartige Systemsteuereinheit empfängt keine Suchdaten und führt keine Datensuche aus, sondern legt nur den Vergleichsstandard und einen Anfangswert fest und gibt ein Ausführungssteuersignal aus. Der durchgeführte Editiervorgang reduziert vergeudeten Raum auf dem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. eine Bildplatte, und eliminiert 'Ausschussbereiche', die im U-TOC nicht adressierbar sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den Vereinigten Staaten geben die Leute jährlich rund 7,5 Milliarden Dollar aus, um Filme und andere fertig aufgenommene Videoprogrammierung zum privaten Abspielen nach Belieben zu leihen. Solche Videoprogrammierungen können in mehreren Formen verteilt werden, wie z. B. analoge Videobänder (und in letzter Zeit digitales Videoband) zum Abspielen unter Verwendung eines Videokassettenrekorders ("VCR"), analoge Laserplatten zum Abspielen auf Laserplattenspielern oder digitale Kompaktbildplatten zum Abspielen entweder unter Verwendung von Personalcomputern oder auch Sonderzweck-Kompaktbildplattenspieler-Apparaten.
Gegenwärtige Video-Abspielsysteme sind in mehrerlei Hinsicht begrenzt. Aktuelle Systeme bieten relativ begrenzte Speicherkapazität und enthalten typischerweise das Äquivalent eines einzelnen Hauptfilms auf einer einzelnen Bildplatte oder einem Band. Digitales Videoband bietet theoretisch größere Kapazität, wenn aggressive Datenkomprimierungsschemata verwendet werden. Derartige Komprimierung ist jedoch bei digitalen Videobändern i. A. nicht verwendet worden, weil dies die Realisierung von Trickmodusfunktionen wie Zeitlupe, schneller Vorlauf sowie schneller und langsamer Rücklauf erheblich verkompliziert.
Zum Beispiel können die meisten der heutigen Videokassettenrekorder, die Schneckenabtastung verwenden, nicht das gesamte Bildsignal wiederherstellen und wiedergeben, wenn die Wiedergabegeschwindigkeit entweder langsamer oder schneller als normal geändert wird. Wenn das Signal außerdem hochkomprimiert ist, dann könnte der Verlust selbst eines einzigen Bits zu deutlich sichtbaren Artefakten führen, die eine halbe Sekunde oder länger andauern. Obwohl es möglich ist, Trickmodi bei der Wiedergabe hochkomprimierter Bildsignale wirkungsvoll zu implementieren, erfordert dies eine sorgfältige Auswahl von zu erhaltenden Bits und zu verwerfenden Bits. Diese Art Trennschärfe ist mit der bestehenden VCR-Technologie nicht möglich, ohne die Leistung des VCR-Spielers ernsthaft zu gefährden.
Wegen dieser Unfähigkeit, Vorteil aus hohen Komprimierungsverhältnissen zu ziehen, hält physischer Speicherplatzbedarf die Menschen davon ab, große Titelauswahlen bei sich zu Hause zu pflegen. Darüber hinaus sehen sich Verleihfirmen einer erbitterten Konkurrenz von Videotiteln bei begrenztem Lagerraum gegenüber, und die Konsumenten sind oft frustriert, wenn sie nicht in der Lage sind, eine Kopie der bestimmten Titel zu finden, die sie suchen. Ein damit in Beziehung stehendes Problem ist, dass aktuelle Systeme nicht bequem auf mehrfache Programme in einer Benutzerbibliothek zugreifen können, weil sich jedes Programm typischerweise auf physisch separaten Bildplatten oder Bändern befindet. Daher muss der Benutzer jedes Mal, wenn ein anderer Titel oder ein anderes Programm gewünscht wird, das gewünschte Band oder die Bildplatte körperlich ausfindig machen und laden. Falls das ausgewählte Band mehr als ein Programm enthält, kann es dann außerdem noch sein, dass der Benutzer das Band durchsuchen muss, um den Anfang des gewünschten Programms zu finden. Zweifelsfrei sind eine verbesserte Speicherung und ein verbessertes Verteilungsschema für Videoprogrammierungen wünschenswert.
Die Aufzeichnung von Videoprogrammen zu Hause bringt ferner Probleme für aktuelle Technologien. Viele Leute verwenden Videokassettenrekorder, um Funk- oder Kabelpräsentationen zur späteren Betrachtung aufzuzeichnen, wobei sie ein Programm im Wesentlichen zur Einsicht nach Belieben "zeitversetzen". In ähnlicher Weise können Betrachter ein Funk- oder Kabelprogramm anschauen und dabei gleichzeitig ein anderes zur späteren Ansicht aufzeichnen. Nur-lesbare Platten (wie z. B. Kompaktbildplatten und Laserplatten) sind von Natur aus ungeeignet für solche Aufzeichnung. Konsumenten-Videokassettenrekorder verwenden deshalb Magnetband, typischerweise in Analog-VHS-Format, und in letzter Zeit in Digitalformat. Die VCR-Technologie weist jedoch immer noch bedeutende Einschränkungen auf. Zum Beispiel unterstützen derzeitige Videoband-Aufzeichnungssysteme, egal ob für Digital- oder Analogband, keinen Echtzeit-Direktzugriff; stattdessen laufen Echtzeit-Aufzeichnung und Wiedergabe in strikt linearer Weise ab.
Darüber hinaus stellen derzeitige Videokassettenrekorder keinen gleichzeitigen, unabhängigen Lese- und Schreibzugriff bereit. Mit anderen Worten, ein Benutzer kann nicht ein auf Band aufgenommenes Programm anschauen und dabei gleichzeitig ein anderes Programm auf dasselbe Band aufzeichnen. Wenn ein Benutzer z. B. eine Funk- oder Kabeldarbietung zur späteren Ansicht unter Verwendung eines Videokassettenrekorders aufzeichnen möchte, kann der Benutzer denselben Videokassettenrekorder nicht dazu verwenden, einen anderen Film auf Band zu genießen, während die Sendung auf Band aufgenommen wird. Als anderes Beispiel, wenn ein Benutzer seinen Videokassettenrekorder zur Aufzeichnung eines zweistündigen Fernsehfilms mit Beginn um 20:00 Uhr einstellt und um 20:30 Uhr heimkommt, kann er sich nicht einfach hinsetzen und den Film von Anfang an anschauen, weil der Videokassettenrekorder noch mit der Aufzeichnung der Sendung beschäftigt ist. Folglich muss der Betrachter entweder warten, bis die Sendung um 22:00 Uhr endet (zu welchem Zeitpunkt er womöglich zu müde ist, um mit dem Anschauen eines zweistündigen Films zu beginnen), oder ansonsten den Film in der falschen Reihenfolge anschauen, d. h. die aktuelle Fernsehübertragung von 20:30 Uhr bis 22:00 Uhr anschauen und danach die auf Band aufgenommene Version der ersten halben Stunde abspielen. Keine der beiden Wahlmöglichkeiten ist zufriedenstellend, und deshalb ist ein verbesserter Videokassettenrekorder mit simultaner Schreib-Lese-Möglichkeit wünschenswert.
Ein zusätzliches Problem, das sich durch die gegenwärtige Technologie stellt, ist mit der Verwaltung des Speicherraums auf Bändern verbunden, die mehr als ein Programm enthalten. Wenn ein Benutzer z. B. beschließt, ein Programm zu löschen und ein anderes zu speichern, kann eine von zwei Situationen vorliegen. Wenn das gelöschte Programm länger ist als das neue Programm, kann das neue Programm in demselben "Raum" auf dem Band gespeichert werden. Es existiert jedoch ein gewisser übrig gebliebener Raum, der nicht groß genug ist, um ein gesamtes Programm zu speichern, und wahrscheinlich nicht mit anderem verfügbaren Raum zusammenhängend ist. Somit ist es wahrscheinlich, dass diese Speicherkapazitätmenge verschwendet wird. Wenn andererseits das neue Programm länger ist als das gelöschte Programm, kann das neue Programm nicht in seiner Gesamtheit gespeichert werden, wenn nicht ein Teil in einem nicht beieinander liegenden Raum woanders auf dem Band gespeichert werden kann. Folglich besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf für ein rationelles Speicherverwaltungsschema, wodurch ermöglicht wird, Videoprogramme mit wenig oder keiner Bandspeicherverschwendung zu speichern, zu löschen und darauf zuzugreifen.
Die obige Erörterung zeigt den Bedarf für ein verbessertes Heimvideosystem auf, das eine Aufzeichnung und Wiedergabe komprimierter Videoprogramme unter Verwendung eines Archivspeichermediums unterstützt, die gleichzeitige Aufzeichnung und Wiedergabe unter Verwendung desselben Archivmediums erlaubt, für eine rationelle Speicherung mehrfacher Programme auf einem einzigen Videoband sorgt, eine ganze Palette von Trickmodusfunktionen unterstützt, die Inhalte eines Videobands oder anderen Archivspeichermediums rationell verwaltet und einen Echtzeit-Direktzugriff auf den Videoprogramminhalt unterstützt, wobei eine echt interaktive Wiedergabe ermöglicht wird. Wie hierin verwendet, beziehen sich "Videoprogramm"-Daten auf Bilddaten und/oder Tondaten.
WESEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung geht die vorstehenden Ziele mit einem Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung an, welche die Merkmale eines Archivspeichermediums, wie z. B. ein digitales Videoband, nämlich potentiell große Speicherkapazität, aber niedrige Toleranz für variable Datenraten und im Wesentlichen linearer Programmzugriff, mit den komplementären Merkmalen einer relativen Hochzugang-Speichervorrichtung, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk, nämlich Toleranz für eine hochvariable Datenrate und Direktzugriffsmöglichkeit, aber im Verhältnis niedrigere Speicherkapazität, kombinieren.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 und 9 definiert, werden Videoprogrammdaten in komprimierter Form aus dem Archivmedium gelesen, das mehrere programmfüllende Filme oder andere Videoprogramme enthalten kann, und in Segmenten zu dem Hochzugang-Medium übertragen. Diese Übertragung erfolgt mit einer Rate, die schneller ist als Echtzeit, wobei "Echtzeit" als die normale Präsentationsgeschwindigkeit des Videoprogramms definiert ist (z. B. können mehrere Minuten Programmdaten in einem Sekundenzeitraum übertragen werden). Jedes zu übertragende Segment kann z. B. eine festgelegte Datenmenge entsprechend dem Durchschnitt einer halben Stunde Programminhalt enthalten, wie durch das Komprimierungsverhältnis bestimmt, das sich mit der Zeit verändern kann. Diese Daten können dann aus dem Hochzugang-Medium gelesen und dem Betrachter vorgelegt werden. Es werden genügend Programmdaten temporär auf dem Hochzugang-Medium gespeichert, damit der Betrachter in der Lage ist, im schnellen Vor- oder Rücklauf durch das Programm zu gehen oder unmittelbar auf andere Ziele innerhalb eines interaktiven Videoprogramms zu springen, solange diese Zielpunkte innerhalb der aktuell in dem Hochzugang-Medium gespeicherten Segmente liegen.
Zur selben Zeit wird eine gleichzeitige Aufzeichnung eines anderen im Fernsehen übertragenen Programms auf dasselbe Archivmedium durchgeführt. Ein vom Fernsehen übertragenes Signal oder ein Signal von einer beliebigen anderen Fremdquelle wird komprimiert und in das Hochzugang-Medium geschrieben. Diese Daten werden regelmäßig wiederkehrend vom Hochzugang-Medium zum Archivmedium übertragen. Somit wirkt das Hochzugang-Medium als Zweiwegepuffer, der auf eine für den Benutzer transparente Art und Weise Daten aus dem Archivmedium wiederfindet und dort hineinspeichert.
Die relativ große Kapazität des Hochzugang-Mediums und seine Fähigkeit, als Pufferspeicher zu wirken, kann auch verwendet werden, um das Einblenden und Editieren von einem Band auf ein anderes zu gestatten. Ein Benutzer kann eine beträchtliche Menge Programminhalt von einem Band auf das Hochzugang-Medium laden, die Bänder wechseln und die Programmdaten dann von dem Hochzugang-Medium auf das neue Band übertragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt brauchen Programmdaten nicht sequentiell auf dem Archivmedium gespeichert sein. Zum Beispiel könnte das Ende eines Films auf einem digitalen Videoband körperlich vor dem Anfang gelegen sein. Um eine kontinuierliche Präsentation des Programms an den Betrachter zu erlauben, wird eine Tabelle verwendet, welche die verschiedenen Segmente auf dem Band auf die entsprechenden Videoprogramme oder Programmsegmente abbildet. Somit wird eine Verfahrenstechnik offenbart, die Schritte zum Aufteilen des digitalen Videobandes in eine Vielzahl von Segmenten mit festgelegter und gleicher Länge, Pflegen eines Verzeichnisses des auf dem Band enthaltenen Programms, das mit einem zweiten Verzeichnis verbunden ist, welches das Segment oder die Segmente spezifiziert, welche die mit dem Programm verbundenen komprimierten Daten enthalten, und Pflegen oder periodischen Generieren eines Verzeichnisses "freier" Segmente einschließt, die keinem bestimmten Videoprogramm zugeordnet worden sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt einen an einen Fernsehapparat und ein Videoband-Aufzeichnungsgerät angeschlossenen "Aufsetz"-Kasten dar.
2 stellt die höhere Architektur der vorliegenden Erfindung dar.
3a und 3b stellen einen höheren Prozess und Ablauf einer Video-Wiedergabe und -Aufzeichnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar.
4 stellt ein in zehn Segmente unterteiltes Hochzugang-Datenspeichermedium dar.
5 stellt die beim Übertragen von Daten zwischen dem Archivspeichermedium und der Hochzugang-Speichervorrichtung verwendete Logik dar.
6 stellt die Eingabeunterbrechungslogik dar.
7 stellt die Ausgabeunterbrechungslogik dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine einzigartige Anwendung von Datensteuerungs- und Verwaltungsprinzipien, die es einem Benutzer erlaubt, Video-Informationen in hochkomprimierter Form auf ein Archivspeichermedium wie ein digitales Videoband ("DVT") aufzuzeichnen, in komprimierter Form gespeicherte Videoprogramme von einem solchen Archivspeichermedium abzuspielen oder gleichzeitig auf dieses Archivmedium aufzunehmen und dabei Informationen von demselben Archivmedium anzuschauen oder mit einem Programm davon in Dialog zu stehen. In der bevorzugten Ausführungsform verwendet die Erfindung die Verfahrenstechnik der Ver- und Entschlüsselung von Bilddaten (inkl. Tonspur oder Tondaten und unter Verwendung eines Komprimierungsalgorithmus wie MPEG) mit variabler Bitrate ("VBR"), um die benötigte Gesamtspeichermenge sowohl auf dem Archivmedium als auch einer Hochzugang-Speichervorrichtung, wie z. B. eine Festplatte, zu verringern, die im Wesentlichen als ein Zweiwege-, First-in-first-out-("FIFO"-)Pufferspeicher wirkt und Daten aus dem Archivspeichermedium zum Betrachter, von einer Eingabequelle wie ein Funk- oder Kabelfernsehsignal zum Archivmedium oder beides gleichzeitig weitergibt.
Die folgende detaillierte Beschreibung ist mit Bezug auf 1–7 vorgenommen, wobei gleiche Bezugszeichen durch sämtliche Figuren hindurch identische Elemente bezeichnen.
Ein Videoprogramm ist typischerweise als geordnete Folge von Szenen oder Frames genannte Rahmen organisiert, wobei jeder Rahmen durch eine zweidimensionale Anordnung von Bildelementen oder Bildpunkten definiert ist. Ein Bildpunkt bzw. Pixel weist Farb- und Beleuchtungsstärkemerkmale auf, die in Verbindung mit anderen Bildpunkten ein Bild oder Rahmen erzeugen. Für einen gegebenen Rahmen können die Merkmale jedes Bildpunktes digital dargestellt werden. So kann ein Videoprogramm in einen digitalen Datenstrom umgesetzt werden, der eine geordnete Bitfolge ist, die Pixelwerte für jedes Pixel der Anordnung während jedes Rahmens des Videoprogramms beschreibt. Dem Programm zugeordneter Ton kann ebenfalls in digitale Daten umgesetzt und synchron mit dem Bild kombiniert werden.
Sobald Bilddaten digitalisiert sind, können sie in komprimierter Form gespeichert werden. Anstatt jeden Bildpunkt innerhalb eines Rahmens durch eine festgelegte Anzahl von Bits darzustellen, so dass jeder Rahmen dieselbe Datenspeichermenge benötigt, können somit bestimmte Frames, die einheitliche Attribute enthalten, wie z. B. Farbe oder Helligkeit, durch weniger Bits (d. h. weniger Daten) dargestellt werden als andere Rahmen. Auf dieselbe Art und Weise wie Bildpunkte innerhalb eines Rahmens verglichen werden können, können Rahmen innerhalb einer Folge verglichen werden, um die Gesamtbitzahl zu reduzieren, die zum Speichern einer gegebenen Folge erforderlich ist. Eine Konsequenz dieser Art der Datenkomprimierung ist, dass die Anzahl von Bits, die zum Speichern eines einzelnen Rahmens oder einer Folge von Rahmen erforderlich ist, nicht konstant ist.
Da die meisten Übertragungskanäle oder Speichervorrichtungen eine festgelegte Bandbreite aufweisen und nur eine begrenzte Datenrate unterstützen können, werden typischerweise Puffervorrichtungen und Steuerungsrückkopplung-Funktionssysteme zum Ausebnen der Komprimierungsdatenrate verwendet, so dass sie über eine Zeitspanne auf den maximalen Wert begrenzt wird, der unterstützt werden kann. Leider reduziert dies die Komprimierungsleistung, entweder durch Liefern einer unnötig hohen Bildqualität, wenn eine Szene leicht komprimiert wird, oder durch Einbringen von Komprimierungsartefakten, wenn eine Szene bei der gegebenen begrenzten Bandbreite, die verfügbar ist, schwieriger zu komprimieren ist. Die Hochzugang-Speichervorrichtung der vorliegenden Erfindung vermeidet die Notwendigkeit solcher Pufferspeicher und Steuerungsrückkopplung-Funktionssysteme und gestattet die Verwendung von echten variablen Bitraten-("VBR"-)Komprimierungsschemata. Diese Art der Verschlüsselung ist z. B. unter Verwendung des MPEG-Videokomprimierungsstandards möglich.
Ein Videorekorder des Standes der Technik kann auf VBR-Daten nicht richtig zugreifen und sie anzeigen. Der Grund dafür ist eine mechanische Einschränkung. VCR-Motoren sind i. A. so ausgelegt, dass sich das Band mit einer konstanten Anzahl von Zentimetern pro Sekunde an einem Lesekopf vorbeibewegt. Die in diesen Systemtypen verwendeten Motoren sind nicht imstande, sich auf einen VBR-Datenstrom einzustellen, was z. B. das Abspielen eines Bandes mit ständig wechselnder Geschwindigkeit erfordern würde, wobei die erforderliche Geschwindigkeit eine Funktion der innerhalb jedes Rahmens oder jeder Rahmenfolge erzielten Komprimierungsmenge wäre. Eine alternative Verfahrenstechnik zum Anhalten und Neustarten des Bandes wäre wirksam zur Anpassung an VBR-Ströme, wäre aber teuer und unwirtschaftlich zu realisieren und würde die Zuverlässigkeit sowohl der Spiral- als auch der Zeilenabtast-Bandtransporttechnik ernsthaft gefährden, die mit der derzeitigen Technologie erzeugt werden können.
Ein "Hochzugang"-Medium, wie z. B. ein Diskettenlaufwerk wie diejenigen, wie sie in vielen Computersystemen verwendet werden, ist in der Lage, variable Datenraten zu verarbeiten. Gegenwärtig sind in solchen Laufwerken verwendete Speicherdisketten jedoch i. A. nicht imstande, mehr als eine bis zwei Stunden mit Videodaten zu speichern.
Somit ist eine Haupteinschränkung des Standes der Technik, dass es nicht praktikabel ist, hochkomprimierte Bilddaten auf einem Archivmedium wie einem Videoband zu speichern, weil Wiedergabegeräte für diese Medien sich nicht leicht auf die variable Datenrate einstellen können, die für VBR-Verschlüsselung oder Trickmodus-Anzeigefunktionen wie Zeitlupe, schneller Suchlauf oder Rückwärts-Abspielen erforderlich ist. Zwar erlauben Hochzugang-Medien die Wiedergabe und Aufzeichnung komprimierter Daten mit veränderlicher Geschwindigkeit, weisen aber die Einschränkung auf, dass sie allgemein nicht die große Menge von Informationen über einen Hauptfilm hinaus behalten können, die Archivmedien enthalten können.
Zur Beseitigung der oben erörterten Nachteile verwendet die vorliegende Erfindung die nachstehend detaillierte einzigartige Steuerungs-/Verwaltungsarchitektur, welche die besten Merkmale sowohl des Archiv- als auch des Hochzugang-Speichermediums kombiniert.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung die Fähigkeit bereit, Daten von zwei Quellen zu verarbeiten, ausgegeben von einem Archivmedium und eingegeben von einer externen Quelle, wie z. B. ein Funk- oder Kabelsignal, um es dem Benutzer zu ermöglichen, unter Verwendung desselben Archivmediums, z. B. ein DVT, gleichzeitig abzuspielen und aufzunehmen.
Gesamtarchitektur
2 stellt die allgemeine höhere Architektur der vorliegenden Erfindung dar. In der dargestellten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in einen einzigen "Aufsetzkasten" 11 integriert, der so genannt wird, weil es ein körperlich separater Kasten ist, der an ein Fernsehgerät 12 eines Zuschauers und einen Videokassettenrekorder VCR 13 angeschlossen ist (wie in 1 dargestellt), obwohl die Erfindung den VCR 13 selbst einbinden und den Bedarf für noch einen Kasten beseitigen könnte. Wie in 2 gezeigt, enthält der Aufsetzkasten eine an eine Benutzerschnittstelle 15 angeschlossene Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14. Die Benutzerschnittstelle 15 kann eine Fernbedienung sein, über welche ein Benutzer Steuerbefehle wie Abspielen, Stopp, Aufnahme oder Trickmodusfunktion-Steuerbefehle wie Suchlauf, schneller Vorlauf und dergleichen ausgeben kann. Beim Anschauen eines interaktiven Programms würde der Betrachter die Benutzeroberfläche zur Antwort auf Bedienerhinweise in dem Programm benutzen, und seine Antworten würden die Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 dirigieren, um auf einen anderen Teil des Programms zuzugreifen.
Die Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 empfängt auch Statusinformationen von einem Eingabepuffer 16, der eine temporäre Speicherung für eingehende Signale bereitstellt, die eventuell verschlüsselt und chiffriert sind, wie z. B. Funk- oder Kabeldatenströme. Der Eingabepuffer 16 signalisiert der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14, wenn er einen bestimmten Füllstand erreicht hat, so dass sein Inhalt auf die Magnetplatte 17 in Richtung der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 geschrieben werden kann. Die Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 erhält ferner Aktualisierungen von einem Ausgabepuffer 18, welcher der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 mitteilt, wenn er einen bestimmten Zustand der "Leere" erreicht und bereit ist, mehr Daten von der Magnetplatte 17 aufzunehmen. Der Ausgabepuffer 18 sendet ferner Daten zum Fernsehgerät 12 oder Monitor nach Entschlüsseln in Richtung der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14. Der Decodiereinrichtung 19 kann eine Datendechiffrierungseinheit vorausgehen, falls die Zugriffssteuerung in Gebrauch ist.
Die Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 sendet und empfängt ferner Signale vom Archivspeichermedium 20, in der bevorzugten Ausführungsform ein digitales Videoband, und überwacht und steuert die Bandposition basierend auf dem aktuellen Status von Informationen, die auf der Hochzugang-Speichervorrichtung 17 gespeichert sind, in der bevorzugten Ausführungsform eine Festplatte, und basierend auf Benutzerkommandos, die über die Benutzerschnittstelle 15 ausgegeben werden. Schließlich steht die Steuerungs-/Venwaltungsvorrichtung 14 mit der Hochzugang-Speichervorrichtung 17 in Verbindung und weist diese an, Daten aus dem Eingabepuffer 16 oder dem Archivspeichermedium 20 über einen Pufferspeicher anzunehmen oder Daten zu dem Ausgabepuffer 18 oder dem Archivspeichermedium 20 zu übertragen, und gibt an, welche Segmente ausgelesen oder beschrieben werden sollen.
Da derzeit verfügbare Hochzugang-Speichervorrichtungen nur imstande sind, eine Übertragung auf einmal zu unterstützen, werden alle von der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 durchgeführten Übertragungsschritte typischerweise vordringlich behandelt und zwischengeschoben. Alle Übertragungen würden sequentialisiert, um sicherzustellen, dass die notwendige Programmdatenmenge zur Anzeige an den Benutzer verfügbar ist, während Ein- und Ausgabepuffer (16 und 18) auf den erforderlichen Füll-(oder Leer-)ständen gehalten werden. Außerdem werden die zwischengeschobenen Übertragungen mit einer schnelleren Rate als "Echtzeit" erledigt, d. h. schneller als die normale Präsentationsrate von Videodaten.
Wenn die Hochzugang-Speichervorrichtung 17 alternativ in der Lage ist, mehrfache gleichzeitige Übertragungen zu unterstützen, dann bräuchte nur die Übertragung zu/von dem Archivmedium 20 zwischengeschoben und mit einer Rate schneller als Echtzeit durchgeführt werden. Die Übertragungen von der Eingabequelle zur Hochzugang-Speichervorrichtung 17 und von der Hochzugang-Speichervorrichtung 17 zur Decodiereinrichtung 19 und Anzeigevorrichtung könnten im Prinzip in Echtzeit und ohne Bedarf für Ein- und Ausgabepuffer durchgeführt werden.
3a und 3b stellen die Gesamtprozesse zur Speicherung, Wiedergewinnung, Wiedergabe und Aufzeichnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar. 3a stellt den Prozess des Abspielens eines auf dem Archivmedium 20 gespeicherten Videoprogramms dar. Die Daten werden zuerst zum Hochzugang-Medium 17 übertragen, dann entschlüsselt und dem Betrachter angezeigt (durch Element 23 und 24 dargestellte Schritte). Der Prozess wird nach Notwendigkeit wiederholt, so dass eine ausreichende Menge Videodaten sowohl vor als auch hinter dem Teil des aktuell gerade angezeigten Programms auf der Hochzugang-Speichervorrichtung 17 verfügbar ist (durch Element 25 dargestellter Schritt).
3b stellt den Aufzeichnungsprozess der vorliegenden Erfindung dar. Wie gezeigt, wird ein im Fernsehen übertragenes Signal verschlüsselt und in einem temporären Puffer gespeichert, chiffriert, falls nötig und erwünscht, und dann auf das Hochzugang-Medium 17 gespeichert (durch Element 26, 27 und 28 dargestellte Schritte). Wenn im Hochzugangspeicher genügend Daten aufgelaufen sind und das Archivspeichermedium 20 dann verfügbar ist, werden die Daten dann zum Archivmedium 20 übertragen (durch Element 29, 30 und 31 dargestellte Schritte). Dieser Prozess wird wiederholt, bis das gesamte im Fernsehen übertragene Programm auf dem Archivmedium 20 aufgezeichnet ist.
Die in 3a und 3b dargestellten Prozesse sind nicht immer unabhängig. Vielmehr wird während der gleichzeitigen Aufzeichnung und Wiedergabe der Zugriff auf die Hochzugang-Speichervorrichtung zum Lesen oder Schreiben vordringlich behandelt, so dass immer genügend Programmdaten zur Anzeige verfügbar sind und genügend Platz in dem Pufferspeicher 16 verfügbar ist, der die Daten von dem im Fernsehen übertragenen Signal enthält, um einen Überlauf (und somit die Möglichkeit, dass ein Teil des im Fernsehen übertragenen Programms nicht gespeichert wird) zu verhindern.
4 stellt eine in zehn Segmente geteilte Hochzugang-Speichervorrichtung dar. Die Anzahl von Segmenten kann abhängig von der Plattenkapazität und der gewünschten Menge der in jedem Segment zu speichernden Daten verändert werden. Wie durch 4 dargestellt (zwecks Einfachheit und Erläuterung), werden die Daten im Uhrzeigersinn auf der Magnetplatte gespeichert. Zur Vorwärts-Wiedergabe werden die Daten im Uhrzeigersinn aus der Magnetplatte ausgelesen, zur Rückwärts-Wiedergabe gegen den Uhrzeigersinn. Das aktuelle gerade beschriebene Segment ist durch einen Schreibzeiger 33 angedeutet, der in der Abbildung mit "i" bezeichnet ist. Das aktuelle gerade ausgelesene Plattensegment ist durch einen Lesezeiger 32 angedeutet, der in der Abbildung mit "j" bezeichnet ist. Das nächste und das vorhergehende abgelesene Segment sind mit "j + 1" bzw. "j – 1" bezeichnet.
Jedes Plattensegment wird auf ein entsprechendes Bandsegment abgebildet. Somit entspricht das Bandsegment "m" dem Plattensegment "j", und das Bandsegment "n" entspricht dem Plattensegment "i". Jedes Platten- oder Bandsegment kann eine Sollmenge von komprimierten Videodaten enthalten. Auf dem Bandmedium würde jedes Segment aus einem körperlich zusammenhängenden Teil des Bandes bestehen. Ein Segment auf der Magnetplatte kann jedoch tatsächlich aus mehreren körperlich separaten Räumen auf dem Magnetdatenträger bestehen, mit anderen Worten, ein chronologischer Teil der Bilddaten (wie beim Abspielen in Echtzeit ersichtlich), braucht nicht an einem Ort auf der Magnetplatte gespeichert sein, obwohl er als ein "Segment" bezeichnet wird. Zu Zwecken dieser Abbildung wird angenommen, dass jedes Segment im Durchschnitt eine halbe Stunde Programmdaten enthält. So würden z. B. die Informationen im Bandsegment "m" nach Bedarf auf das Plattensegment "j" kopiert (und für eine gewisse Zeit zurückgehalten), um genügend Video-Informationen auf der Magnetplatte zu behalten, damit der Benutzer zum Anschauen, schnellen Vorlauf oder Rücklauf eines Programms in der Lage ist. Wie zuvor erörtert, erlaubt der Zugriff auf Informationen von der Magnetplatte 17 anstatt direkt vom digitalen Videoband DVT 20 dem Betrachter, das Hochzugang-Medium 17 auszunutzen, um fast in Echtzeit von einem Teil eines Programms zu einem anderen zu springen. Ähnlich würden von einer Fremdquelle (wie z. B. Rundfunk oder Kabel) durch den Eingabepuffer 16 auf der Magnetplatte 17 gesammelte und im Segment "i" der Magnetplatte gespeicherte Daten in der Richtung der Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 auf das Bandsegment "n" geschrieben.
So verarbeitet die Steuerungs-/Verwaltungsvorrichtung 14 durch die nachstehend detaillierten Prozeduren die Datenübertragung zwischen Fremdquelle, Anzeige 12, Band 20 und Magnetplatte 17, so dass der Benutzer ein auf Band aufgenommenes Programm über auf der Magnetplatte gespeicherte Bandsegmente anschauen kann, während dasselbe Band gerade Informationen von der Fremdquelle wieder durch zuvor auf Segmente der Hochzugang-Speichervorrichtung gespeicherte Daten aufzeichnet.
Beispiel Simultane Band-Wiedergabe und -Aufzeichnung
Es wird erneut auf 4 Bezug genommen, wo der Lesezeiger 32 gerade in Segment Nr. 3 ist (d. h. j = 3). Daten aus diesem Segment werden derzeit gerade entschlüsselt und dem Betrachter angezeigt. Das Segment Nr. 4 enthält die nächste halbe Stunde mit Programmierinformationen, während das Segment Nr. 2 die vorherige halbe Stunde enthält. Wenn der Betrachter das Programm in Normalgeschwindigkeit anschauen möchte, dann rotiert der Lesezeiger 32 im Uhrzeigersinn und zeigt als Nächstes auf Segment Nr. 4. Am Ende werden ältere Daten wie die in Segment Nr. 2 dann mit neuen Informationen überschrieben. Wenn der Betrachter jedoch zu einem früheren Teil des Programms "zurückspulen" möchte, dann rotiert der Lesezeiger 32 gegen den Uhrzeigersinn zu Segment Nr. 2. Wenn "schneller Vorlauf" gewünscht wird, dann rotiert der Lesezeiger 32 im Uhrzeigersinn mit einer höheren Geschwindigkeit als während der normalen Wiedergabe. Tatsächlich ist die Rotationsgeschwindigkeit des Lesezeigers 32 proportional zu der geforderten Wiedergabegeschwindigkeit.
Zur selben Zeit ist der Schreibzeiger 33 gerade in Segment Nr. 9. Nachdem dieses Segment vollständig mit Daten von dem Eingabepuffer 6 gefüllt wird, wird dann ein neues Segment ausgewählt, in der bevorzugten Ausführungsform das am weitesten von dem Lesezeiger 32 weg verfügbare Segment (wie im Flussdiagramm gemäß 6 gezeigt, welche die Eingabeunterbrechungsfunktion im Einzelnen ausführt und später erörtert wird). In diesem Beispiel sind die Segmente Nr. 7 und 8 vollständig gefüllt, aber noch nicht auf Band übertragen. Die Segmente Nr. 0, 1, 5 und 6 sind freie Segmente, die noch nicht zum Lesen oder Schreiben zugeordnet sind.
Zwei Variablen sind zur Angabe des Status jedes Plattensegments definiert, wobei die Segmentnummer gleich "k" ist. Die Variable "rd_list[k]" gibt an, ob das Segment k gültige Daten zum Lesen enthält. Wenn das Segment k gültige Daten enthält, gilt: Variable rd_list[k] = 1. Ansonsten gilt: rd_list[k] = 0. Das Verwaltungs-/Steuerprogramm verwendet diesen Wert zum Bestimmen, wo das nächste Bandsegment auf die Magnetplatte geschrieben werden soll. Durch die im Flussdiagramm gemäß 6 beschriebene Logik werden die Daten auf das freie Segment geschrieben, das körperlich am weitesten von dem gerade gelesenen aktuellen Segment weg ist (durch Element 50–53 dargestellte Schritte).
Die Variable "wr_list[k]" gibt den Status jedes Segments zum Schreiben an. Wenn das Segment k derzeit gerade nicht zum Schreiben in Gebrauch ist (d. h. es wird derzeit gerade nicht beschrieben und ist nicht voll und wartet, dass die darin gespeicherten Daten auf Band übertragen werden), dann gilt: wr_list[k] = –1. Wenn in diesem Beispiel 9 k = i, dann wird wr_list[k] auf das volle Plattensegment gesetzt, das die ältesten, nicht auf Band übertragenen Daten enthält. Somit ist im vorliegenden Beispiel wr_list[9] = 7, und das Segment 7 ist das nächste Segment, dessen Daten auf Band übertragen werden. Die folgende Tabelle zeigt für dieses Beispiel die Werte dieser zwei Variablen für jedes Segment der Magnetplatte.
Tabelle 1
Nachdem das Segment 7 übertragen ist, ist das nächste zu übertragende Segment (das nächstälteste volle Segment) wr_list[wr_list[i]] (in diesem Beispiel 8), gefolgt von wr_list[wr_list[wr_list[i]]]. Dieser iterative Prozess geht weiter, bis das Ergebnis i ist, in diesem Beispiel 9, das noch nicht übertragen werden kann, weil es noch nicht voll ist. Nachdem jedes Segment übertragen ist, wird es freigegeben, indem der wr_list-Wert für dieses bestimmte Segment auf –1 gesetzt wird.
Der gesamte Prozess zum Übertragen von Daten zwischen dem Band 20 und der Magnetplatte 17 ist im Flussdiagramm gemäß 5 detailliert ausgeführt. Nach Setzen der Anfangswerte wird der erste Entscheidungspunkt 35 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird bestimmt, ob es irgendwelche vollen Plattensegmente gibt, die auf Band geschrieben werden müssen. Wenn dies so ist (d. h. wenn in 5, "i0" nicht gleich "i" ist), dann überträgt der Prozess der vorliegenden Erfindung das älteste volle Segment, aktualisiert den Wert wr_list[i] und setzt wr_list für das gerade übertragene Segment auf –1 (was anzeigt, dass dieses Segment nun verfügbar ist) (durch Element 36 und 37 dargestellte Schritte). Diese Schleife (dargestellt durch Element 24–28) wird wiederholt, bis alle vollen Segmente auf Band übertragen sind.
An dieser Stelle prüft der Prozess der vorliegenden Erfindung den Status der auf dem Hochzugang-Medium verfügbaren Daten zur Ausgabe an den Betrachter. Wenn die Segmente sowohl hinter als auch vor dem Lesezeiger 32 mit Daten von den entsprechenden Bandsegmenten beladen sind, d. h. wenn genügend Programminformationen auf der Magnetplatte vorhanden sind, so dass der Betrachter im schnellen Vorlauf und Rücklauf zu "benachbarten" Teilen der Präsentation gehen kann, dann kehrt der Prozess zur Schreibschleife zurück (Elemente 39 und 43). Wenn entweder das Segment vor oder nach dem derzeit gerade gelesenen Segment keine gültigen Daten zum Lesen enthält, dann macht der Prozess ein verfügbares Plattensegment ausfindig und überträgt das entsprechende Bandsegment (durch Element 39–46 dargestellte Schritte).
Dieser Hauptprozess kann durch die im Flussdiagramm gemäß 6 detaillierte Eingabeunterbrechungsfunktion oder die im Flussdiagramm gemäß 7 detaillierte Ausgabeunterbrechungsfunktion unterbrochen werden. Die Eingabeunterbrechung wird ausgelöst, wenn der Eingabepuffer 16 einen bestimmten Füllstand erreicht, der anzeigt, dass Daten entfernt und auf Magnetplatte übertragen werden müssen, um einen Überlauf des Eingabepuffers 16 zu verhindern. Jede Unterbrechung bewirkt, dass ein Datenblock sequentiell auf das Plattensegment "i" geschrieben wird (Element 47), und dieser Prozess geht weiter, bis das Plattensegment "i" voll wird. Dann wird aus dem Verzeichnis verfügbarer Segmente ein neues Segment ausgewählt und der Schreibzeiger 33 am Anfang dieses Segments platziert. Wenn nicht gleichzeitig eine Wiedergabe abläuft, dann kann dieses neue Segment einfach durch Erhöhen des Wertes von "i" bestimmt werden (Elemente 50 und 53). Während gleichzeitiger Aufzeichnung und Wiedergabe platziert der Prozess der vorliegenden Erfindung den Schreibzeiger 33 möglichst weit weg von der aktuellen Position des Lesezeigers 32 (Setzen von i = j + (Anzahl der Segmente)/2) und macht dann das nächstgelegene freie Segment ausfindig und bestimmt es zum Schreiben (Elemente 50–60). Dann werden Daten aus dem Eingabepuffer 16 zum Anfang des bezeichneten Plattensegmentes übertragen.
Genauso wird eine Ausgabeunterbrechung ausgelöst, wenn der Ausgabepuffer 18 einen bestimmten Leerstand erreicht und somit bereit ist, mehr Programminformationen aufzunehmen. Dann werden Daten von dem durch die aktuelle Position des Lesezeigers 32 angezeigten Segment zum Ausgabepuffer 18 übertragen (durch Element 63 dargestellter Schritt). In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hätte die Ausgabeunterbrechung eine niedrigere Priorität als die Eingabeunterbrechung, um einen Überlauf des Eingabepuffers zu verhindern.
Die Häufigkeit der Ausgabeunterbrechungen variiert abhängig von der durch den Benutzer ausgewählten Wiedergabegeschwindigkeit. Zum Beispiel werden Bilddaten während Pause oder Zeitlupe mit einer langsameren Rate als normal aus dem Ausgabepuffer 18 entfernt, und deshalb werden weniger Übertragungen von der Magnetplatte benötigt, um den Ausgabepuffer 18 auf dem gewünschten Füllstand zu halten. Ähnlich entfernt die Decodiereinrichtung 19 Bilddaten während schneller Vorlauf- oder Rückwärtssuchläufe mit einer höheren Rate aus dem Ausgabepuffer 18, wodurch eine häufigere Übertragung von der Magnetplatte 17 erforderlich ist, um einen Unterlauf des Ausgabepuffers 18 zu verhindern. Bei bestimmten schnellen Vorlauf- oder Rückwärts-Wiedergabegeschwindigkeiten ist die Decodiereinrichtung 19 möglicherweise nicht imstande, alle Daten zu verarbeiten, die verfügbar sind, und in diesen Fällen kann die Decodiereinrichtung 19 von der Steuerungs-/Verwaltungseinheit 14 unterrichtet werden, bestimmte ausgewählte Rahmen wegzulassen, oder es können alternativ zusätzliche Vorrichtungen nach der Magnetplatte 17 und vor der Decodiereinrichtung 19 eingesetzt werden (vorzugsweise zwischen der Magnetplatte 17 und dem Ausgabepuffer 18), um die ausgewählten Rahmen aus dem Datenstrom zu löschen.
Es ist möglich, dass der Magnetplatten-Durchsatz nicht ausreicht, um die Eingabe, die Ausgabe und die Bandpufferspeicher gleichzeitig zu bedienen, wenn vom Benutzer hohe Wiedergabegeschwindigkeiten verlangt werden. In solchen Fällen kann die Steuerungs-/Verwaltungseinheit 14 die Magnetplatte anweisen, bestimmte Abschnitte des Datenstroms beim Übertragen von Daten zum Ausgabepuffer 18 zu überspringen. Idealerweise wären die Abschnitte, die ausgelassen werden, die Rahmen, die nicht entschlüsselt und angezeigt werden. In der Praxis kann die präzise Spezifikation dieser Grenzen ohne Gefährdung der Diskettenlaufwerkleistung schwierig sein.
In der obigen Erörterung wurde der Bequemlichkeit halber angenommen, dass die Bandsegmente mit den Subskripten "m" und "n" sequentiell sind, d. h. dass ein Videoprogramm in chronologische Reihenfolge auf Band gespeichert ist. In der Praxis und in der bevorzugten Ausführungsform können diese Segmente nach dem Zufallsprinzip durch Pflegen eines Verzeichnisses gespeichert werden, das die chronologische Segmentnummer auf eine aktuelle Segmentnummer auf dem DVT 20 abbildet. Auf diese Art und Weise wird das Band 20 rationeller eingesetzt, weil bestimmte zufällig verteilte "freie" Segmente nach Bedarf belegt werden können, bis das Band 20 voll ist. Mit anderen Worten, es wäre weniger rationell, wenn jedes Programm, vielleicht ein Zweistundenfilm, in einem Magnetspeicherblock gespeichert werden müsste. Es würden weniger Filme auf ein Band passen, insbesondere weil einige Programme durch neue Informationen mit nicht identischer Länge überschrieben würden.
Die obige Erörterung zeigt mehrere Vorteile der vorliegenden Erfindung auf. Als Erstes erlaubt sie dem Benutzer, ein und dasselbe Speichermedium mit hoher Kapazität, wie z. B. ein digitales Videoband, gleichzeitig zu Wiedergabe und Aufzeichnung zu verwenden. Auf diese Weise kann ein Betrachter ein auf Band gespeichertes Programm anschauen, während er ein anderes aufzeichnet, oder er kann ein Programm, das er gerade aufzeichnet, um weniger als die gesamte Programmzeit zeitversetzen. Außerdem erlaubt die vorliegende Erfindung einem Benutzer Archivierung und leichten Zugriff sowie Verwaltung einer ganzen Programmbibliothek auf einem einzigen Videoband.
Andere Variationen
Angesichts dieser Lehren werden dem normalen Fachmann auf diesem Gebiet andere Ausführungsformen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung in den Sinn kommen, einschließlich Variationen und Alternativen für die illustrativen Prozesse, die hierin offenbart worden sind. Derartige Ausführungsformen bleiben innerhalb des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zur gleichzeitigen Wiedergabe erster, auf ein Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen gespeicherter, digital komprimierter Videoprogrammdaten und Aufzeichnung zweiter, auf demselben leistungsfähigen Archivmedium (20) gespeicherter, digital komprimierter Videoprogrammdaten, wobei das Verfahren auf zeitüberlappten Übertragungen zu und von einer Hochzugang-Speichervorrichtung (17) basiert und die folgenden Schritte umfasst: – Aufteilen der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) in Segmente; – Belegen, auf zeitlicher Basis, eines aktuellen Segmentes der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) für die Wiedergabe der ersten komprimierten Videoprogrammdaten; – Übertragen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; und überlappt mit diesem Schritt: – Übertragen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von dem aktuellen Segment der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu einem Ausgabepuffer (18), wobei die Übertragung mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; und – Lesen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten aus dem Ausgabepuffer (18) und Senden der gelesenen Videoprogrammdaten zu einer Decodiereinrichtung (19) und Anzeigeeinrichtung (12), – und ferner die folgenden Schritte umfasst und dadurch die Wiedergabe der ersten, auf dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen gespeicherten, digital komprimierten Videoprogrammdaten bei gleichzeitiger Aufzeichnung der zweiten, digital komprimierten Videoprogrammdaten auf dasselbe leistungsfähige Medium (20) erlaubt: – Belegen, auf zeitlicher Basis, eines zweiten aktuellen Segmentes der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) für die gleichzeitige Aufzeichnung der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten; – Empfangen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten und Speichern der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten in einen Eingabepuffer (16); – Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Eingabepuffer (16) zu dem zweiten aktuellen Segment der Hochzugang-Speichervorrichtung (17), wobei die Übertragung mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; und überlappt mit diesem Schritt, – Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate, wobei der Schritt Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Eingabepuffer (16) zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17), der Schritt Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen, der Schritt Übertragen der ersten Videoprogrammdaten von dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) und der Schritt Übertragen der ersten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Ausgabepuffer (18) überlappt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Eingabepuffer (16) zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zumindest so oft durchgeführt wird, wie nötig ist, um einen Überlauf des Eingabepuffers (16) zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt Übertragen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Ausgabepuffer (18) zumindest so oft durchgeführt wird, wie nötig ist, um einen Unterlauf des Ausgabepuffers (18) zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während des Aufteilungsschritts alle Segmente gleich groß gemacht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hochzugang-Speichervorrichtung (17) ein Festplattenlaufwerk umfasst und das Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen digitales Videoband umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner die Unterschritte Speichern und Pflegen mehrfacher Programme auf dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Aufteilen des Archivmediums (20) mit hohem Aufnahmevermögen in eine Vielzahl von Segmenten, wobei alle Segmente gleich groß sind; – Pflegen eines Verzeichnisses der in dem Archivmedium (20) enthaltenen Programme, wobei jedes Programm mit einem zweiten Verzeichnis verbunden ist und das zweite Verzeichnis ein oder mehr Segmente spezifiziert, die mit dem Programm verbundene komprimierte Daten enthalten; – Pflegen oder periodisches Generieren eines Verzeichnisses freier Segmente, die keinem bestimmten Programm zugeordnet worden sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei jedes Mal, wenn ein neues Programm zu dem Archivmedium (20) hinzugefügt wird, freie Segmente identifiziert und bei Bedarf belegt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei jedes Mal, wenn ein Videoprogramm aus dem Archivmedium (20) gelöscht wird, entsprechende Segmente freigegeben werden und freie Segmente werden.
Vorrichtung zur gleichzeitigen Wiedergabe erster digital komprimierter Videoprogrammdaten und Aufzeichnung zweiter digital komprimierter Programmdaten, wobei die Vorrichtung umfasst: – ein Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen; – eine Hochzugang-Speichervorrichtung (17); – einen Ausgabepuffer (18); – Mittel zum Aufteilen der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) in Segmente; – Mittel zum Belegen, auf einer zeitlichen Basis, eines aktuellen Segmentes der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) für die Wiedergabe der ersten komprimierten Videoprogrammdaten; – Mittel zum Übertragen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; – Mittel zum Übertragen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von dem aktuellen Segment der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Ausgabepuffer (18), wobei die Übertragung mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; – Mittel zum Überlappen der Übertragung der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Ausgabepuffer (18) mit der Übertragung der ersten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17); und – Mittel zum Lesen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten aus dem Ausgabepuffer (18) und Senden der ausgelesenen Programmdaten zur Decodiereinrichtung (19) und Anzeigeeinrichtung (12), wobei die Vorrichtung ferner die folgenden Mittel umfasst und dadurch so angeordnet ist, dass sie die Wiedergabe der ersten, auf dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen gespeicherten, digital komprimierten Videoprogrammdaten zulässt und dabei gleichzeitig die zweiten digital komprimierten Videoprogrammdaten auf dasselbe leistungsfähige Medium (20) aufzeichnet: – einen Eingabepuffer (16); – Mittel zum Belegen, auf einer zeitlichen Basis, eines zweiten aktuellen Segmentes der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) für die gleichzeitige Aufzeichnung der zweiten digital komprimierten Videoprogrammdaten; – Mittel zum Empfangen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten und Speichern der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten in den Eingabepuffer (16); – Mittel zum Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Eingabepuffer (16) zu dem zweiten aktuellen Segment der Hochzugang-Speichervorrichtung (17), wobei die Übertragung mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; – Mittel zum Übertragen der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Echtzeit-Wiedergaberate; wobei die Überlappungsmittel angeordnet sind, um mit den vorher erwähnten Übertragungen der ersten komprimierten Videoprogrammdaten ferner die Übertragung der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von dem Eingabepuffer (16) zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) und die Übertragung der zweiten komprimierten Videoprogrammdaten von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen zu überlappen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die ferner Mittel umfasst, um die zweiten komprimierten Videoprogrammdaten zumindest so oft von dem Eingabepuffer (16) zu der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu übertragen, wie nötig ist, um einen Überlauf des Eingabepuffers (16) zu verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die ferner Mittel umfasst, um die ersten komprimierten Videoprogrammdaten zumindest so oft von der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) zu dem Ausgabepuffer (18) zu übertragen, wie nötig ist, um einen Unterlauf des Ausgabepuffers (18) zu verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei alle Segmente auf der Hochzugang-Speichervorrichtung (17) gleich groß sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Hochzugang-Speichervorrichtung (17) ein Festplattenlaufwerk umfasst und das Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen digitales Videoband umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, die ferner Mittel zum Speichern und Pflegen mehrfacher Programme auf dem Archivmedium (20) mit hohem Aufnahmevermögen umfasst, wobei die Vorrichtung umfasst: – Mittel zum Aufteilen des Archivmediums (20) mit hohem Aufnahmevermögen in eine Vielzahl von Segmenten, wobei alle Segmente gleich groß sind; – Mittel zum Pflegen eines Verzeichnisses der in dem Archivmedium (20) enthaltenen Programme, wobei jedes Programm mit einem zweiten Verzeichnis verbunden ist und das zweite Verzeichnis ein oder mehr Segmente spezifiziert, die mit dem Programm verbundene komprimierte Daten enthalten; – Mittel zum Pflegen oder periodischen Generieren eines Verzeichnisses freier Segmente, die keinem bestimmten Programm zugeordnet worden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner Mittel umfasst, um jedes Mal, wenn ein neues Programm zu dem Archivmedium (20) hinzugefügt wird, freie Segmente zu identifizieren und bei Bedarf zu belegen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, die ferner Mittel umfasst, um jedes Mal, wenn ein Videoprogramm aus dem Archivmedium (20) gelöscht wird, entsprechende Segmente freizugeben, so dass sie freie Segmente werden.