[发明专利]光盘和计算机可读存储介质及其记录方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及一种记录其中多路转换视频流和音频流的MPEG(移动图象专家组)流的光盘。本发明还涉及一种记录设备，和一种存储光盘的记录程序的计算机可读存储介质。发明背景

许多影院和家庭影院的影迷都不满意只观看视频图象，并希望自由编辑记录的图象的内容。

在编辑图象时，用户可能要从通过多路转换一个或多个视频流和音频流获得的一个MPEG流中删去不期望的部分。用户还可能根据需要改变一个已编辑好的MPEG流的复制顺序。

像计算机那样处理MPEG流的文件系统越来越引起人们对它实现上述编辑功能的作用的注意。术语“文件系统”是数据结构的通用名称，用于管理像硬盘驱动器或光盘这样的随机存取存储介质上的各个区域。作为一个例子，根据ISO/IEC(国际标准化组织/国际电工委员会)13346标准化的文件系统可用来在文件中存储MPEG流。

在这样一种文件系统中，使用称之为目录文件和文件项的管理信息来管理存储MPEEG流的文件。其中，对于构成文件的每一个区间(extent)，一个文件项包括一个单独的分配描述符。每个分配描述符都包括一个逻辑块号(LBN)，它表示一个区间在文件中的记录位置，并且分配描述符还包括表示该区间的长度的一个区间长度。通过更新逻辑块号(LBN)和区间长度，可把光盘介质上的逻辑扇区设置成“被使用”或“未被使用”。这可以使用户能够以逻辑扇区为单位来删除数据。

当用户要部分地删除其最小可删除单位是2048字节的一个逻辑扇区的MPEG流时，对于最终的视频流和/或音频流来说，解码操作是不可能的。

这个问题是由在没有考虑到存储在每个逻辑扇区中的MPEG流的实际数量的条件下要执行部分删除引起的。对于DVD标准，数据是按照MPEG2标准作为压缩的MPEG流记录的。设置在DVD上要记录的每个信息包(pack)的数据大小，使其与逻辑扇区的大小相等。

结果，在每个逻辑扇区中记录MPEG流的一个信息包。这里，一个信息包指的是在MPEG流中的一个数据单位。按MPEG，视频流和音频流都要分成预定大小的数据段。然后把这些数据段再转换成数据包(packet)。组合一个或多个数据包就是一个信息包。为进行MPEG流的数据传输，要为信息包指定时间标记，使信息包具有数据传输所用的单位。在DVD上，在信息包和数据包之间存在一对一的对应关系。在这种数据结构中，在每个信息包中存在一个数据包。视频信息包为三种画面数据存储分割的数据，即内部画面(I)、预测画面(P)、和双向预测画面(B)。I画面源自使用图象内的空间频率特征的图象压缩，不涉及其它图象。P画面源自利用与先前的图象的关联对图象的压缩。B画面源自利用与先前的和随后的图象的关联对图象的压缩。

当一个部分删除操作更新管理信息时，可部分地删除存储一帧画面数据的视频信息包。如果涉及部分删除画面数据帧的B画面或P画面仍然存在，则将不再可能进行这些画面的解码。

对于音频而言，在一个音频包中存储着用于多个帧的音频帧数据。在下文中，术语“音频帧数据”指的是为一个音频帧复制的音频数据数量。一般称之为“存取单元”。对于一个MPEG流，这是用于解码和复制输出的最小单位。

为了给出特殊的例子，杜比-AC3方法对于编码的音频流采用32毫秒的帧长度，而MPEG采用24毫秒的帧长度，LPCM(线性脉冲码调制)采用约为1.67毫秒的帧长度(精确值为秒)。由于当解码杜比-AC3的音频帧数据时的位速率是192Kbps，所以一组音频帧数据的大小为768(32毫秒*192Kbps)字节。

当把音频帧数据装入信息包中时，一个信息包的有效载荷长度的最大长度是2016个字节。对于杜比-AC3，这个值是音频帧数据长度的2.624倍这个非整数值。由于有效载荷长度是音频帧数据长度的非整数倍，所以把音频流分割成信息包的有效载荷长度的单位，并把数据段依次存储在信息包中，将导致某些音频帧数据组超过在音频包之间的边界。

图1的上部表示音频帧的例子。在图1中，在符号“＜”和“＞”之间的每个部份是一个音频帧，符号“＜”表示显示的开始时间，符号“＞”表示显示的结束时间。在随后的附图中也使用音频帧的这种记法。对于一个音频帧应复制(显示)的音频帧数据在音频帧的显示开始时间之前输入一个解码器内。应在显示开始时间通过解码器从缓冲器取出这个音频帧数据。