专利名称：缓冲器容量减少的音频/视频数据编码的av编码设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频视频(AV)编码设备，尤其涉及具有流缓冲器(streambuffer)的AV编码设备，该缓冲器置于系统编码器的上游且其存储容量大于安装在系统编码后的流缓冲器的容量，从而减少总的缓冲器容量并允许在特定预触发器的记录启动时间后有效地记录音频和视频数据。
图6示出一典型的AV编码设备，它包括视频编码器61、音频编码器62、系统编码器63和系统流缓冲器64。如图中清楚所示，AV编码设备把系统流缓冲器64置于系统编码器63的下游，因而存在的缺陷是总是把包含系统编码器63所加的开销(overhead)的系统流存储在系统流缓冲器64中，从而导致难于减少缓冲器容量。此外，如以下详细所述，当需要进行预触发器记录操作时，必须把系统编码器63所产生的系统流记录在存储媒体中，这样还造成再现时序不匹配的音频和视频数据的问题。
因此，本发明的主要目的是避免已有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种AV编码设备，该设备设计成允许减少流缓冲器的容量并能有效地进行预触发器记录操作。
依据本发明的一个方面，提供了一种编码设备，它包括(a)音频编码器，用于把输入的音频数据转换成音频数据流；(b)视频编码器，用于把输入的视频数据转换成视频数据流；(c)音频流缓冲器，用于在其中存储音频编码器所产生的音频数据流；(d)视频流缓冲器，用于在其中存储视频编码器所产生的视频数据流；以及(e)系统编码器，用于把从视频流缓冲器和音频流缓冲器拾取(pick up)的视频和音频数据流转换成预选格式的音频/视频数据流。
在本发明的较佳模式中，可把一流缓冲器安装在系统编码器的下游，该缓冲器的容量仅需缓冲系统编码器所产生的开销。
在记录系统中使用从系统编码器输出的音频/视频数据流，以把包含在音频/视频数据流中的声音和/或图象记录在记录媒体中。还提供了一种控制系统编码器的操作的控制器。当需要系统编码器输出包括在一段预选的时间前拾取的数据的音频/视频数据流时，控制器控制系统编码器输出音频/视频数据流，该数据流由在这段预选的时间前在音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流及在这段预选的时间前在视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流构成。
当需要记录系统把声音和/或图象记录在记录媒体中时，控制器可向系统编码器输出一命令信号，以输出音频/视频数据流，该数据流是由在记录系统需要记录声音和/或图象前的这段预选的时间在视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流及在记录系统需要记录声音和/或图象前的这段预选的时间在音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流构成。
系统编码器输出MPEG格式的音频/视频数据流。
依据本发明的第二方面，提供了一种音频/视频数据记录设备，它包括编码单元及记录单元。编码单元包括(a)音频编码器，用于把输入的音频数据转换成音频数据流；(b)视频编码器，用于把输入的视频数据转换成视频数据流；(c)音频流缓冲器，用于在其中存储音频编码器所产生的音频数据流；(d)视频流缓冲器，用于在其中存储视频编码器所产生的视频数据流；以及(e)系统编码器，用于把从视频流缓冲器和音频流缓冲器拾取的视频和音频数据流转换成预选格式的音频/视频数据流。记录单元把音频/视频数据流记录在存储媒体中。
在本发明的较佳模式中，可把一缓冲器安装在系统编码器的下游，该缓冲器的容量比音频流缓冲器和视频流缓冲器的容量都要小。
还提供了一种控制系统编码器的操作的控制器。当需要系统编码器输出包括在一段预选的时间前拾取的数据的音频/视频数据流时，控制器控制系统编码器输出音频/视频数据流，该数据流由在这段预选的时间前在音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流及在这段预选的时间前在视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流构成。
从以下给出的对本发明较佳实施例的详细描述及附图将更完整地理解本发明，然而，这并不是把本发明限于特定的实施例，而仅为了说明和理解。
在图中
图1是示出设有依据本发明的AV编码设备的盘片记录系统的方框图；图2是示出AV编码设备的方框图3示出把音频和视频数据转换成系统流；图4示出在常规系统中进行预触发器记录所使用的系统流；图5示出在使用本发明的编码设备的盘片记录系统中进行预触发器记录所使用的视频和音频数据流；以及图6是示出常规AV编码设备的方框图。
现在参考附图，尤其是图1，示出了设有依据本发明的AV编码设备2的诸如DVD记录系统等盘片记录系统。
摄像机1具有麦克风并俘获声音和图象来产生AV数据(音频和/或视频数据)。AV编码设备2把从摄像机1输入的AV数据转换成或编码成压缩的数字数据。然后，通过记录系统3把压缩的数据数字记录在诸如DVD等记录媒体上。
如图2所示，AV编码设备2包括视频编码器21、视频流缓冲器22、音频编码器23、音频流缓冲器24、系统编码器25和控制器30。
视频编码器21把从摄像机1输出的视频数据编码成为压缩的数字视频数据。压缩的数字视频数据暂时存储在视频流缓冲器22中，然后输入系统编码器25内。类似地，音频编码器23把从摄像机1输出的音频数据编码成为压缩的数字音频数据。压缩的数字音频数据暂时存储在音频流缓冲器24中，然后输入系统编码器25内。每个视频流缓冲器22和音频流缓冲器24都具有足以根据预触发器记录的需要而把数据保存一段预选的时间(例如，10秒)的容量。
系统编码器25多路复用从视频流缓冲器22和音频流缓冲器24输出的数字视频流和/或音频数据流，或把此数字视频流和/或音频数据流转换成MPEG数据格式的系统流，并把它直接输出或在必要时通过系统流缓冲器26输出到记录系统3。
由控制器30来控制视频编码器21、视频流缓冲器22、音频编码器23、音频流缓冲器24、系统编码器25和系统流缓冲器26的操作。
图3示出在系统编码器25中所进行的视频和音频数据流变为系统流的转换。
例如，产生MPEG格式的系统流需要视频信息的帧间(interframe)相关，因而与音频信息相比，在对视频信息进行解码时消耗更多时间。相应地，依次首先输出视频数据块1、视频数据块2和视频数据块3。接着，依次输出MPEG格式的音频数据块1、视频数据块4、音频数据块2、音频数据块5和音频数据块3。以黑色正方形示出的诸如标题(header)等开销分别加到这些块的前导(leading)部分。注意，视频数据块1到6在时序上分别相应于音频数据块1到6。
由本实施例的上述结构，如果在系统编码器25后使用缓冲器(即，系统流缓冲器26)，则该缓冲器的容量仅需存储包含在从系统编码器25输出的系统流中的开销，从而与诸如图6所示的常规系统相比，可大大地减少缓冲器的容量，图6的常规系统使用具有存储音频和视频数据的所有帧所需容量的系统流缓冲器。
以下描述预触发器记录操作。
预触发器记录是记录在记录系统中产生记录启动请求信号前的一段预选时间内俘获的声音和图象的动作或功能。预触发器记录需要对在预先产生记录启动请求信号前拾取的音频和视频数据进行编码和缓冲。在产生记录启动请求信号后，把缓冲的音频和视频数据记录在存储媒体上。
图4示出在诸如图6所示的常规编码设备中预触发器记录以系统位流的形式缓冲的音频和视频数据。如果预触发器记录在系统位流的视频块3的结尾(即，时间t1)处开始，则记录来自音频数据块1的音频数据，并记录来自视频数据块4的视频数据。通常，在音频数据和视频数据中分别记录有指示输出时间的时间标记。因而，即使在被记录的音频数据和视频数据的数目彼此不相同时，也可依次再现这些数据，然而，音频数据的再现在视频数据再现之前。尤其是，不想要再现在特定的预触发器记录启动时间(即，时间t1)前拾取的声音而没有图象。此外，记录在特定的预触发器记录启动时间前所拾取的音频数据带来了总记录时间减少的问题。
图5示出在本发明的编码设备2的视频流缓冲器22和音频流缓冲器24中以视频和音频数据流形式存储的视频和音频数据。
当记录系统3除了标准记录以外还需要进行预触发器记录时，记录系统3把一预触发器记录请求信号输出到控制器30。控制器30把一预触发器启动信号输出到视频流缓冲器22、音频流缓冲器24和系统编码器25。视频流缓冲器22响应于预触发器启动信号，启动输出在把预触发器启动信号输入系统编码器25前的一段预选时间内缓冲的数据后的视频数据流。类似地，音频流缓冲器24响应于预触发器启动信号，启动输出在把预触发器启动信号输入系统编码器25前的一段预选时间内缓冲的数据后的音频数据流。如上所述，系统编码器25响应于预触发器启动信号，把输入的视频和音频数据流转换成系统流，并把它直接输出到或通过系统流缓冲器26输出到记录系统3。
例如，如果如图5所示在视频流缓冲器22中缓冲的视频数据流的视频块3的结尾(即，时间t1)处从记录系统3输出预触发器记录请求信号，则记录来自视频数据块4的视频数据以及来自于在音频流缓冲器24中缓冲的音频数据流的音频数据块4的音频数据。因此，不再现在特定的预触发器记录启动时间(即，时间t1)前拾取的声音。这样消除了在记录媒体中记录该声音的需要，从而解决了上述总记录时间减少的问题。
在从系统编码器25中产生和输出系统流的形式的记录启动请求信号前所拾取的音频和视频数据不必总是在预触发器记录中使用，或者，它们还可仅用于通过例如监视器来再现声音和/或图象，而不必记录在记录媒体上。
或者，控制器30可仅对系统编码器25输出预触发器启动信号。在此情况下，系统编码器25把拾取的信号分别提供给视频流缓冲器22和音频流缓冲器24，以使这两个缓冲器输出缓冲的数据。
虽然，为了便于更好地理解本发明，就较佳实施例揭示了本发明，但应理解，本发明可以各种方式来实施而不背离本发明的原理。因此，应理解，本发明包括对所示实施例的所有可能的实施及修改，可实施所示的实施例而不背离由附加的权利要求书至少所述的本发明的原理。
权利要求
1．一种编码设备，其特征在于包括音频编码器，用于把输入的音频数据转换成音频数据流；视频编码器，用于把输入的视频数据转换成视频数据流；音频流缓冲器，用于在其中存储所述音频编码器所产生的音频数据流；视频流缓冲器，用于在其中存储所述视频编码器所产生的视频数据流；以及系统编码器，用于把从所述视频流缓冲器和所述音频流缓冲器所拾取的视频数据流和/或音频数据流转换成预选格式的音频和/或视频数据流。
2．如权利要求1所述的编码设备，其特征在于还包括安装在系统编码器的下游的流缓冲器，所述流缓冲器的容量仅需缓冲所述系统编码器所产生的开销。
3．如权利要求1所述的编码设备，其特征在于在记录系统中使用从所述系统编码器输出的所述音频和/或视频数据流，以把包含在音频和/或视频数据流中的声音和/或图象记录在记录媒体中，所述编码设备还包括控制系所述统编码器的操作的控制器，当需要所述系统编码器输出包括在一段预选的时间前拾取的数据的音频和/或视频数据流时，所述控制器控制所述系统编码器输出音频和/或视频数据流，所述音频/视频数据流由在该段预选的时间前在所述音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流及在该段预选的时间前在所述视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流构成。
4．如权利要求1所述的编码设备，其特征在于在记录系统中使用从所述系统编码器输出的所述音频和/或视频数据流，以把包含在音频和/或视频数据流中的声音和/或图象记录在记录媒体中，所述编码设备还包括控制所述系统编码器的操作的控制器，当需要记录系统把声音和/或图象记录在记录媒体中时，所述控制器可向所述系统编码器输出一命令信号来输出音频和/或视频数据流，所述音频和/或视频数据流是由在记录系统需要记录声音和/或图象前的一段预选的时间在所述视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流及在记录系统需要记录声音和/或图象前的该段预选的时间在所述音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流构成。
5．如权利要求1所述的编码设备，其特征在于所述系统编码器输出MPEG格式的音频和/或视频数据流。
6．一种音频/视频数据记录设备，其特征在于包括编码单元，它包括音频编码器，用于把输入的音频数据转换成音频数据流，视频编码器，用于把输入的视频数据转换成视频数据流，音频流缓冲器，用于在其中存储所述音频编码器所产生的音频数据流，视频流缓冲器，用于在其中存储所述视频编码器所产生的视频数据流；以及系统编码器，用于把从所述视频流缓冲器和所述音频流缓冲器拾取的视频数据流和/或音频数据流转换成预选格式的音频和/或视频数据流；以及记录单元，用于把音频和/或视频数据流记录在存储媒体中。
7．如权利要求6所述的音频/视频数据记录设备，其特征在于还包括安装在系统编码器的下游的缓冲器，所述缓冲器的容量比所述音频流缓冲器和所述视频流缓冲器的容量都要小。
8．如权利要求6所述的音频/视频数据记录设备，其特征在于还包括控制所述系统编码器的操作的控制器，当需要所述系统编码器输出包括在一段预选的时间前拾取的数据的音频和/或视频数据流时，所述控制器控制所述系统编码器输出音频和/或视频数据流，所述音频/视频数据流由在该段预选的时间前在所述音频流缓冲器中缓冲的数据后的音频数据流及在该段预选的时间前在所述视频流缓冲器中缓冲的数据后的视频数据流构成。
全文摘要
提供了在DVD系统等记录系统中使用的编码设备。该编码设备包括分别把输入音频和视频数据转换成音频和视频数据流的音频和视频编码器、把音频和视频数据流转换成例如MPEG格式的音频/视频数据流的系统编码器。还包括系统编码器上游的音频和视频流缓冲器,它们分别存储音频和视频编码器在一段预选的时间内产生的音频和视频数据流,从而使系统编码器下游的缓冲器的容量较小并有效地进行预触发器记录操作。
文档编号G11B20/10GK1307336SQ0010181
公开日2001年8月8日 申请日期2000年1月28日 优先权日2000年1月28日
发明者井上修二 申请人:松下电器产业株式会社