CN100417119C - 提供装置和方法、数据记录/再现装置、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种数据记录和/或再现装置和其方法，其中，在记录操作期间，从数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数，将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在存储介质上。在再现操作期间，可以从该存储介质中读出所记录的传送数据流和最大位速率信息，并且可以根据读出的最大位速率信息，在数字接口上设置用于传输数据的一个带宽或速率。其结果，可以较高的效率利用该数字接口带宽以便传输数据。

Description

提供装置和方法、数据记录/再现装置、方法和系统
技术领域
本发明涉及一种数据记录和/或再现技术，以及尤其涉及这种技术：其中在记录操作期间可以将传送数据流(transport stream)这样的多路复用数据流和与其最大速率有关的信息存储在一个记录介质上，并且根据最大速率信息在再现操作期间借助于一个数字接口输出所存储的多路复用的数据流。
背景技术
在如数字视频广播(DVB)、数字电视(DTV)等的数字电视广播中，例如在MPEG 2系统(ISO/IEO 13818-1)中的传送数据流可用于多路复用的数据。在这种传送数据流中，可以按具有188字节的各个传送数据包为单位多路复用视频和音频数据流。另外，可以在一个传送数据流中多路复用多个独立电视节目的多个传送数据包。
图5示出了用于接收数字电视广播节目的一个接收系统。这种数字电视广播接收系统可以包括一个能够接收一个传送数据流的集成的接收机/解码器(IRD)101，以及一个传送流记录和再现装置102该装置102可以将一个电视节目的传送数据包写入存储介质或从中读出传送数据包。IRD 101和传送数据流记录和再现装置102可以连接到一个数字接口上，以传输和接收传送数据包。例如，IRD 101和传送数据流记录和再现装置102可以具有分别与之相连的IEEE 1394适配器103和104，以便能够借助于一个IEEE 1394接口在其间进行传送数据包的传输和接收。
通过IRD 101接收的传送数据流可以被多个电视节目的多个传送数据包所多路复用。IRD 101可以从所接收到的传送数据流中抽取出由用户选择的一个或多个电视节目的多个传送数据包。包括了由IRD 101抽取的多个传送数据包的该数据流被称为“部分传送数据流”。通过IEEE 1394接口，可以同步地将该部分传送数据流从IRD 101传送到传送数据流记录和再现装置102该装置102可以将其写入一个存储介质中。如果由数字电视广播传送的该传送数据流已经被统计多路复用时，则可以按一个可变位速率传送部分传送数据流。
从具有多个多路复用电视节目的传送数据流中抽取出的一个或多个电视节目的多个传送数据包可以按不规则间隔出现。作为一个例子，可以考虑这种情况，其中，在一个传送数据流中已经多路复用多个频道(比如，对于节目A到D的四个频道)的多个传送数据包，并且借助于图6中所示的卫星传送它们。在这种情况下，从传送数据流中抽取的节目A的传送数据包(Ai)可以按不规则的间隔出现。即，如图6所示出的，在传送数据包A1和A2之间的间隔为t1、在传送数据包A2和A3之间的间隔为t2、在传送数据包A3和A4之间的间隔为t3、以及在传送数据包A4和A5之间的间隔为t4，这些间隔彼此都不相同。
如果该传送数据流记录和再现装置102要将抽取出的传送数据包Ai写入一个存储介质，如果传送数据包Ai之间的间隔相对较长和/或不相同，则不能有效地利用该存储介质的存储容量。为了更有效地利用存储介质的容量可以减小传送数据包Ai的间隔和可以将这种数据包写入该存储介质中。但是，如果读出用减小的间隔存储的传送数据包Ai，则读出的输出数据包不具有与它们被传送时相同的时序排列，并且其结果，不能以与它们编码时相同的时序排列将它们提供给在MPEG 2中确定的传送系统目标解码器(T-STD)。其结果，T-STD的一个缓冲器可能会经历溢出或下溢情况并且可能最终失败。
为了使传送数据包Ai可以按与它们被传送时的时序排列输出，如图6所示，该传送数据流记录和再现装置1 02可以在每个传送数据包Ai中记录一个与节目参考时钟(PCR)同步的时间标记计数TSi。
现在提供对传送数据流记录和再现装置102的进一步描述。
可以将使用数字视频盒式磁带(DVC)作为存储介质的一个家用数字盒式磁带记录器(VCR)用作传送数据流记录和再现装置102。
该传送数据流记录和再现装置102可以有如图7所示的一个记录系统或部分。如图所示，传送数据流记录和再现装置102的记录部分可以包括一个端点111，通过该端点，一个部分传送数据流可以通过IEEE 1394接口从IRD101输入，所述装置还包括一个位数据流分析电路112，用于分析从端点111提供的该部分传送数据流；一个锁相环(PLL)电路113，用于产生与加到该部分传送数据流中的PCR同步的27MHz时钟信号；一个时间标记产生电路114，用于根据来自PLL 133的时钟信号产生一个与PCR同步的时间标记；一个时间标记附加电路115，用于将来自时间标记产生电路114的时间标记附加到通过位数据流分析电路112输入的部分传送数据流中的每一个数据包中。另外，传送数据流记录和再现装置102还可以包括用于暂时存储通过时间标记附加电路115附加上时间标记的一个数据流的平滑缓冲器(smoothingbuffer)116；用于将存储在平滑缓冲器116中的数据流以及一个填充位多路复用以产生一个具有恒定位速率的数据流的多路复用电路117；用于将一个纠错码加到用于多路复用的数据流上的纠错码(ECC)电路118；以及用于将从ECC 118中输出的数据流写入存储介质120中的记录电路119。
现在将描述传送数据流记录和再现装置102和/或其操作过程。
将在端点111接收到的部分传送数据流提供给位数据流分析电路112其可以读出包含在该部分传送数据流的传送数据包中的标准参考时间PCR。位数据流分析电路112可以将该传送数据包提供给时间标记附加电路115，并且将PCR提供给PLL电路113。PLL电路113可以产生与所接收到的PCR同步的27MHz的时钟信号，并且可以将该时钟信号提供给时间标记产生电路114，该电路114可以依次计数所接收到时钟信号的时钟或脉冲，并且可以产生对应于这个计数的一个时间标记。可以将该时间标记提供给时间标记附加电路115。
时间标记附加电路115可以将接收到的时间标记加到从位数据流分析电路112输入的部分传送数据流中的每个数据包上。更具体地，如图8所示，时间标记附加电路115可以在188字节长的传送数据包中略去了开头的1个同步字节的187字节数据上附加上包括3字节数据的所谓TSP_extra_header以便产生具有190字节的一个数据块。TSP_extra_header可以具有如图9所示的3位保留区和21位时间标记计数。该时间标记计数可以指示传送数据包第一字节的第一位到达平滑缓冲器(如同在ISO/IEC13818-1中确定的)输入端的时间。应该注意的是在图8中所示的格式是应用于使用盒式磁带的家用数字VCR(盒式磁带录像机)的传送数据流记录系统，而如果应用到不同装置和/或用不同的记录介质，则可以将不同的格式用于传送数据流记录系统。
从时间标记附加电路115中输出的数据可以被存储在平滑缓冲器116中。该平滑缓冲器116可以按一预定的位速率将所存储的数据输出到多路复用电路117上，并且如果没有数据储存在那里，则该平滑缓冲器将不输出数据到多路复用电路。在后一种情况下，为了保持由数字VCR的记录格式确定的恒定的位速率，可以在多路复用电路117中插入或填充(“字节填充”)伪数据，以使输出的位速率等于预定的记录速率。即，如果部分传送数据流的位速率低于预定的固定记录速率，则可以插入伪数据以使可以按预定速率记录数据。例如，当工作于标准电视模式时，数字VCR可以根据记录的位速率，以三种不同模式中的任何一种记录：三种不同模式为标准(SD)模式(25Mbps)、1/2-SD模式(12.5Mbps)以及1/4-SD模式(6.25Mbps)。在DVB(数字视频广播)系统中，由于节目可以按低于9Mbps的速率传送，传送数据流记录和再现装置102可以使用1/2-SD模式，因此多路复用电路117可以按12.5Mbps速率提供数据。
从多路复用电路117中输出的数据流可以具有由ECC电路118附加上的一个纠错码。可以将ECC电路118的输出提供给记录电路119以便于将其写入存储介质120中。
如图10所示，传送数据流记录和再现装置102可以包括一个再现系统或部分。如图所示，传送数据流记录和再现装置102的再现部分可以包括用于读出记录在存储介质120中的数据流的再现电路121；用于在由再现电路121输出的数据流上执行纠错的ECC电路122；用于从已纠错的数据流中分离出填充字或字节以便于提供一个仅具有部分传送数据流的数据流的多路分解电路(demultiplexing circuit)123；以及用于从由多路分解电路123中输出的部分传送数据流的每个数据包中分离出附加时间标记的时间标记分离电路124。传送数据流记录和再现装置102可以进一步包括用于以自激振荡方式产生具有如27MHz这样的预定频率的一个时钟信号的时钟产生电路125；一个时序(timing)产生电路126，该电路可以具有一个计数器(counter)用于从由该时间标记分离电路124分离的初始或第一时间标记开始计数由时钟产生电路125产生的时钟信号的时钟或脉冲；一个比较电路127，用于比较由时间标记分离电路124分离的时间标记和由时序产生电路126确定的计数；以及一个输出控制电路128，用于借助于端点129在基于从比较电路127中获得的比较结果的时间上，输出其中已经通过时间标记分离电路124分离了时间标记的部分传送数据流中的每个数据包。另外，传送数据流记录和再现装置102还可以包括一个用于检测或确定记录模式，并且用于借助于控制端131将这种记录模式信息提供给IEEE 1394接口的中央处理单元(CPU)130。
现在描述部分传送数据流的再现操作。
为了再现写入存储介质120中的部分传送数据流，再现电路121可以首先从存储介质120中读出指示已经记录了部分传送数据流的模式的信息。可以通过ECC电路122将这种记录模式信息进行纠错，然后提供给CPU130。为了对此进行响应，CPU 130可以产生指示该记录模式的一个控制信号，并且可以将控制信号提供给IEEE 1394适配器104(图5)。响应该控制信号，IEEE 1394适配器104可以根据该记录模式，预定(reserve)用于数字接口的数据传输速率。例如，当记录模式是1/2-SD模式时，IEEE 1394适配器104可以预定12.5Mbps的数据传送速率。
可以通过再现电路121读出记录在存储介质120上的传送数据流，并由ECC电路122进行纠错，之后由多路分解电路123取除填充字节。取除了填充字节的传送数据流可以被提供给时间标记分离电路124，在其中，它将被分离成许多传送数据包和时间标记。在时间标记被提供给比较电路127和时序产生电路126的同时，可以将传送数据包提供给输出控制电路128。
时序产生电路126的计数器可以从由时间标记确定的初始值开始计数由时钟产生电路125产生的27MHz时钟信号的时钟或脉冲。可以将所获得的计数值提供给比较电路127。当从时间标记分离电路124提供的时间标记值与从时序产生电路126提供的计数值一致时，比较电路127可以控制输出控制电路128，从而把从时间标记电路124提供的传送数据包被提供到端点129。例如，如果存储介质120存储了具有如图6所示的该部分传送数据流，则比较电路127可以控制输出控制电路128，从而当从时序产生电路126中输出的计数值变为TS1时，提供传送数据包Ai；当计数值输出变为TS2时提供传送数据包A2；当计数值输出变为TS3时输出传送数据包A3；当计数值输出变为TS4时提供传送数据包A4；当计数值输出变为TS5时输出传送数据包A5等等。如此这样，以相同于它们编码的时间序列或时序安排来提供传送数据包Ai。其结果，可以防止上述的T-STD的缺点。
返回参考图5，可以将由传送数据流记录和再现装置102提供的部分传送数据流同步地从IEEE 1394适配器104传送到IEEE 1394适配器103。IEEE1394适配器103可以将所接收到的传送数据流提供给IRD 101，IRD 101可以依次对其解码以使再现视频和音频信号。
在传送数据流记录和再现装置102中，如果提供到其上的用于记录的传送数据流的位速率低于预定的固定记录速率，则可以插入伪数据，以能够按预定速率记录数据。同样，对于通过传送数据流记录和再现装置102输出到数字接口的部分传送数据流，由于借助了数字接口的数据传送速率可以保留预定的记录速率。因此，在传送数据流记录和再现装置102中，即使从记录数据中除去伪数据之后所获得的部分传送数据流的最大位速率低于预定的记录速率(例如，可以是1/2-SD模式的12.5Mbps)，对借助了数字接口输出的该传送数据流的数据传送速率仍保留预定的记录速率。其结果，不能有效地使用数字接口带宽。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种克服上述缺陷的技术方案使借助于数字接口可以输出数据流，其中该数字接口被有效地使用。
本发明的另一个目的是提供一种技术方案，其中可以获得数据流的最大速率并且根据该最大速率在该数字接口上输出该数据流。
根据本发明的一个方面，提供一种用于提供数据流的装置，其中包括用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率的装置，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；用于将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录的装置；用于根据数据流的最大位速率设置传送带宽的装置；以及用于在所设置的带宽内输出数据流的装置。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于提供数据流的方法，该方法包括下列步骤：从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录；根据所述数据流的最大位速率设置传输带宽；以及在设置的带宽内输出所述数据流。
根据本发明的另一个方面，提供用于从记录介质中再现数据的装置，在该记录介质上记录有数据流以及从该数据流的输入流中检测出的最大位速率信息，该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数，该装置包括用于从记录介质中再现数据流的装置、用于获得该数据流的最大位速率信息的装置、用于根据指示数据流的最大位速率的信息设置传输带宽的装置、以及用于在所设置带宽内输出数据流的装置。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于从记录介质上再现数据的方法，该方法包括下列步骤：从所述记录介质上再现数据流；从所述数据流的输入流中检测最大位速率信息，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录；根据指示所述数据流的最大位速率的信息设置传输带宽；以及在设置的带宽内输出所述数据流。
根据本发明的另一个方面，提供用于在记录介质上记录数据的装置，该装置包括：接收装置，用于接收数据流；获取装置，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；以及记录装置，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息。。
按照本发明的另一个方面，提供一种将数据记录到记录介质上的方法，该方法包括下列步骤：接收一个数据流；从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；以及将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息。
根据本发明的另一方面，提供一种系统，用于向记录介质上记录数据和从其再现数据，该系统包括：接收装置，用于接收数据流；获取装置，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；记录装置，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流以及记录指示所述最大位速率的信息；再现装置，用于从所述记录介质上再现所述数据流和再现指示所述最大位速率的信息；设定装置，用于根据再现指示所述最大位速率的信息设置一个传输带宽；以及输出装置，用于在设置的带宽内输出所述数据流。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于向记录介质上记录数据和从记录介质再现数据的方法，该方法包括这些步骤：接收一数据流；从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息；从所述记录介质上再现所述数据流和再现指示所述最大位速率的信息；根据再现指示所述最大位速率的信息来设置一个传输带宽；以及在设置的带宽内输出所述数据流。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于提供数据流的装置，该装置包括：一个电路，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；一个存储器，用于在其中存储所检测的最大位速率与该输入流；一个适配器，用于根据所述数据流的最大位速率来设置一个传输带宽；以及一个电路，用于在设置的带宽内输出所述数据流。
按照本发明的另一个方面，提供一种从记录介质上再现数据的装置，，在该记录介质上记录有数据流以及从该数据流的输入流中检测出的最大位速率信息，该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数，该装置包括：一个电路，用于从所述记录介质上再现数据流和再现所述数据流的最大位速率信息；一个适配器，用于根据再现指示所述数据流的最大位速率的信息来设置一个传输带宽；以及一个电路，用于在所设置的带宽内输出所述数据流。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于在记录介质上记录数据的装置，该装置包括：一个接收端，用于接收数据流；一个速率获取电路，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；以及一个记录电路，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于向记录介质上记录数据和从记录介质再现数据的系统，该系统包括：一个接收端，用于接收数据流；一个速率计算电路，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；一个记录电路，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息；一个再现电路，用于从所述记录介质上再现所述数据流和再现指示所述最大位速率的所述信息；一个适配器，用于根据再现的指示所述最大位速率的信息来设置一个传输带宽；以及一个输出电路，用于在设置的带宽内输出所述数据流。
附图说明
结合附图参考下列对本发明实施例的详细描述可以使本发明的其它目的、特征和优点变得显著。
图1A是根据本发明实施例的传送数据流记录和再现装置的记录部分框图；
图1B是用于解释图1A的传送数据流记录和再现装置的记录部分的位速率计算电路的操作的框图；
图1C是图1A的传送数据流记录和再现装置的记录部分的位速率计算电路的框图；
图2说明了一种文件格式，在该文件格式中，可以通过当前的传送数据流记录和再现装置将附加信息和最大位速率信息写入存储介质中；
图3是根据本发明一个实施例的该传送数据流记录和再现装置的框图；
图4说明了借助于一个IEEE 1394接口可以从和/或到该传送数据流记录和再现装置接收和/或传送一个传送数据流的接收机；
图5是具有用于接收数字电视广播节目的传送数据流记录和再现装置的一个系统框图；
图6是一个框图，用于解释图5的该传送数据流记录和再现装置；
图7是图5的该传送数据流记录和再现装置的记录部分的框图；
图8是由图5的该传送数据流记录和再现装置所使用的用于将数据写入存储介质的数据格式；
图9是一个框图，用于解释通过图5的该传送数据流记录和再现装置被记录在存储介质中的TSP；以及
图10是图5的该传送数据流记录和再现装置的再现部分的框图。
具体实施方式
现在将参考附图解释根据本发明的传送数据流记录和再现装置的一个实施例。
可以使用当前的传送数据流记录和再现装置向记录介质写入和/或从记录介质中读出通过如DVB、DTV等数字电视广播传送的多路复用的数据流。作为一个例子，可以通过IEEE 1394数字接口，按与图5相同的方式将该传送数据流记录和再现装置耦合到IRD上。换言之，该传送数据流记录和再现装置可以替换图5中的传送数据流记录装置102。这样，借助于IEEE 1394数字接口，该传送数据流记录和再现装置可以在记录介质中写入从IRD提供的部分传送数据流，和/或可以读出记录在该记录介质中的部分传送数据流，并且借助于IEEE 1394数字接口将部分传送数据流提供给IRD，IRD可以将其传送到外部。
图1A说明了传送数据流记录和再现装置1的记录系统。可以将传送数据流记录和再现装置1用做一个家用(consumer use)的数字VCR(盒式磁带录像机)，该数字VCR适于使用一个数字视频盒式磁带(DVC)来作为存储介质。
该传送数据流记录和再现装置可以包括一个位数据流分析电路3、一个锁相环(PLL)电路4、一个时间标记产生电路5、一个位速率计算电路6、一个时间标记附加电路7、一个平滑缓冲器8、一个纠错码(ECC)电路9、以及可以如图1A所示设置的一个记录电路10。
通过IEEE 1394接口，经端点2可将符合MPEG标准或类似标准的部分传送数据流从IRD提供到能够分析所接收到的部分传送数据流的位数据流分析电路3。以便获得附加到该部分传送数据流上的PCR(节目时钟参考)，并且将其从位数据流分析电路3提供到PLL电路4，PLL电路4能够产生具有与所接收到的PCR同步的预定频率(诸如27MHz)的一个时钟信号。可以将该时钟信号提供给能够根据所接收到的时钟信号产生与PCR同步的一个时间标记的时间标记产生电路5。可以将位数据流分析电路3的输出提供给在其中能够计算其位速率的位速率计算电路6。可以将来自时间标记产生电路5的时间标记以及来自位速率计算电路6的输出提供给时间标记附加电路7，该时间标记附加电路7能够将该时间标记附加到部分传送数据流中的每个数据包中。可以将来自时间标记附加电路7的输出提供给能够暂时存储具有附加了时间标记的数据流的平滑缓冲器8中。可以将从平滑缓冲器8中输出的部分传送数据流提供给ECC电路9，在ECC电路9中可以将一个纠错码附加到部分传送数据流上。可以将带有纠错码的部分传送数据流提供给能够将该数据流写入存储介质11的记录电路10中。
现在将对传送数据流记录和再现装置1的记录部分和/或其操作的进一步描述。
在端点2接收到的部分传送数据流被提供给位数据流分析电路3，该电路能够从输入的部分传送数据流检测到接收方漏泄缓冲器(leak buffer)大小信息、来自接收方漏泄缓冲器的输出位速率信息和广播提供者信息(在下文中被称为“附加信息”)，并且通过ECC电路9将相同的内容提供给记录电路10。如果PCR被包含在部分传送数据流的传送数据包中，则位速率分析电路3可以读出或检测出一个PCR(它是一个标准参考时间)。位速率分析电路3可以将该PCR提供到PLL电路4并且可以将传送数据包提供给位速率计算电路6。
位速率计算电路6可以在具有与其相关的PCR的两个传送数据包之间计算传送数据流的位速率，并且可以计算或确定其中最大的一个。现在将参考图1B和1C进一步描述这种计算或判定。
图1B说明了具有与其相关的PCR(PCR数据包)的传送数据包(P)以及不具有与其相关的PCR的传送数据包。在图1B所示的情况中，在第(k-1)个PCR数据包和第k个PCR数据包之间包括三个传送数据包，并且在第k个PCR数据包和第(k+1)个PCR数据包之间包括四个传送数据包。
可以用下列方程计算在PCR数据包(诸如第(k-1)个数据包和第(k)个PCR数据包)之间的位速率、或可以表示为字节/秒形式的program_rate(k)：
program_rate(k)＝size_transport_packet*num_packets(k)/T(k)    ......(1)
其中，k从1开始的size_transport_packet是188字节，num_packet是第(k-1)个和第k个PCR数据包之间的传送数据包数量，T(k)等于其中system_clock_frequency等于27,000Hz的((PCR(k)-(PCR(k-1)/system_clock_frequency，PCR(k)是第k个PCR数据包的PCR值，而PCR(k-1)是第(k-1)个PCR数据包的PCR值。在包括第(k-1)个PCR数据包以及第k个PCR数据包的情况中，num_packets(k)等于3。
可以用下列方程计算传送数据包的最大位速率、或max_progam_rate；
max_program_rate＝MAX(program_rate(1)，program_rate(2)，...
program_rate(k)，...，program_rate(N)) ......... (2)
如图1C所示，位速率计算电路6可以包括一个数据流分析器61、一个计算器63、以及一个计数器65。数据流分析器61可以接收来自位数据流分析电路3(图1A)的传送数据流并且可以从中检测出PCR数据包，并将同样的数据包提供给计算器63。计算器63一旦接收到一个PCR，便可以形成一个复位信号，并且将该信号提供给计数器65。
数据流分析器61同样可以将传送数据流提供给在其上执行计数运算的计数器65。计数器65可以将num_packets输出到计算器63上，计算器63指示在接收到复位信号时的计数值。此后，计数器65中的计数值可以被复位到零。计数器65可以将传送数据流输出到时间标记附加电路7(图1A)。
计算器63可以根据上述方程1计算两个PCR数据包之间的位速率。在接收到传送数据包之后，计算器63可以根据上面的方程2计算最大位速率或max_program_rate，并且可以将结果输出到ECC电路9(图1A)。
因此，返回参考图1A，位速率计算电路6可以计算要被记录的部分传送数据流的最大位速率，并且可以将该位速率已被计算出的传送数据流提供给时间标记附加电路7。此外，位速率计算电路6可以通过ECC电路9将最大位速率信息(或max_program_rate)提供给记录电路10。
PLL电路4可以接收PCR，并且产生与所接收到的PCR同步的27MHz时钟信号，并将此信号提供给时间标记产生电路5，该时间标记产生电路5依次计数该时钟信号的时钟或脉冲，并且产生一个时间标记(诸如time_stamp_counter)，对应该计数。该时间标记被从时间标记产生电路5提供到时间标记附加电路7。
时间标记附加电路7可以将所接收到的时间标记加到来自位速率计算电路6的部分传送数据流的每个数据包中。更具体地，如图8所示，时间标记附加电路7可以将TSP_extra_header的3字节加到188字节长的传送数据包的187字节上，在188字节长的传送数据包中删除前面的1个同步字节，从而产生具有190字节的一个块。TSP_extra_header具有如图9所示安排的3位保留区域和21bit_time_stamp_counter。time_stamp_counter可以指示传送数据流第一字节第一位到达该平滑缓冲器((Smoothing buffer)如ISO/IEC13818-1中所定义)输入端时的时间。
从时间标记附加电路7输出的数据可以被提供给平滑缓冲器8并存储在那里。平滑缓冲器8可以按预定的位速率输出该存储的数据并且如果没有数据存储在那里则不输出数据。来自平滑缓冲器8的输出数据流可以被提供给ECC电路9，在ECC电路9中，可以在该数据流上加上一个纠错码。来自ECC电路9的输出可以被提供给记录电路10，在其中将该输出写入存储介质11。
因此，传送数据流记录和再现装置1可以按由数字VCR格式确定的一个恒定的位速率将数据写入存储介质11而不插入伪数据。即，如果平滑缓冲器8具有存储在其中的数据，则可以按该恒定速率将该数据写入存储介质11；如果数据没有被存储在平滑缓冲器8中，则终止将数据写入存储介质。
在传送数据流记录和再现装置1中，由位数据流分析电路3检测的附加信息和由位速率计算电路6确定的最大位速率都具有在ECC电路9中附加到其上的一个纠错码，并且此后通过记录电路10被写入存储介质11中。可以将附加信息和最大位速率信息从部分传送数据流的节目数据中分开而将其保存或记录。例如，可以在内容表(TOC)部分或类似地方中记录这种信息，或可替换地，可以作为节目的标头信息被记录。
现在参考图2来描述记录附加信息和最大位速率的一个例子。
传送数据流记录和再现装置1适用于存储如图2所示的从部分传送数据流的一个文件(AV节目文件(clip))中分离的附加信息文件和最大位速率信息文件(max_information_file)。max_information_file可以存储最大位速率信息(max_program_rate)、接收方漏泄缓冲器容量信息(max_sb_size)、接收方漏泄缓冲器输出位速率信息(max_sb_leak_rate)、以及广播提供者信息(broadcast_information)。
maximum_program_rate可以指示由ISO/IEC13818-1中的maximum_bitrate_descriptor所定义的maximum_bitrate的成块程序中的最大值。如果在所记录的传送数据流的剪辑(clip)或节目文件中不存在maximum_bitrate_descriptor，则可以将max_program_rate作为program_rate的剪辑中的最大值来定义，该program_rate可以由下列方程表示：
program_rate＝((j-1)*system_clock_frequency)/(PCR(j)-PCR(i))...(3)
其中，i是索引号用于一个包括施加到要被解码节目的最新program_clock_reference的基本字段(base field)的最后位的字节，j是索引号，用于一个包括施加到要被解码节目的program_clock_reference的基本字段的最后位的字节并且紧随该节目，i和j之间的关系是i＜j，并且PCR是以系统时钟为单位用基本字段和扩展字段编码的时间。
该max_sb_size可以指示由ISO/IEC13818-1中的smoothing_buffer_descriptor所定义的sb_size的剪辑中的最大值。如果在该剪辑中不存在smoothing_buffer_descriptor，则在max_sb_size中的所有的位字段都被设置为“1b”。在这种情况中，max_sb_size可以是无意义的。
该max_sb_leak_rate可以指示由ISO/IEC13818-1中的smoothing_buffer_descriptor所定义的sb_leak_rate的剪辑中的最大值。如果在该剪辑中不存在smoothing_buffer_descriptor，则在max_sb_leak_rate中的所有的位字段都被设置为“1b”。在这种情况中，max_sb_leak_rate可以是无意义的。
该broadcast_information可以指示广播提供者信息，并且可以使用该信息来识别存储介质11中记录的传送数据流要传送的目的地IRD。
下面将参考图3描述传送数据流记录和再现装置1的再现系统或部分。
传送数据流记录和再现装置1的再现部分可以包括如图3所设置的一个再现电路12、一个纠错码(ECC)电路13、一个时间标记分离电路14、一个传送数据包编码器15、一个时钟产生电路16、一个时序产生电路17、一个比较电路18、一个输出控制电路19、以及一个中央处理单元(CPU)21。
再现电路12可以读出记录在存储介质11中的一个数据流(该数据流符合MPEG标准或类似标准)，并且将读出的数据流提供给在其中执行纠错的ECC电路13。经纠错的部分传送数据流被从ECC电路13提供到时间标记分离电路14，以便于从接收到的部分传送数据流的每个数据包中分离出附加的时间标记。可以将记录在存储介质11上的附加信息和最大位速率信息从ECC电路13提供给传送数据包编码器15，在传送数据包编码器15中可以将所接收到的信息汇编为数据包。也可以将附加信息和最大位速率信息从ECC电路13提供给CPU 21。可替换地，CPU 21可以接收来自另一个电路或通过端点30接收来自外部装置的该附加信息和/或最大位速率信息。CPU 21可以根据接收到的信息而形成控制信号，并且将该控制信号提供给控制端22以便提供给IEEE 1394接口。
包括一个晶体部件(诸如27MHz晶体)的时钟产生电路16以自激方式产生一个具有预定频率(比如27MHz)的时钟信号，并且可以将该时钟信号提供给时序产生电路17。时序产生电路17从时间标记分离电路14分离的初始的或第一个时间标记开始对接收到的时钟信号的时钟或脉冲计数，并且将获得的计数值提供给比较电路18。比较电路18比较由时间标记分离电路14分离的时间标记和来自时序产生电路17的计数值。输出控制电路19在根据来自比较电路18的比较结果的时间上，将其中已分离时间标记的部分传送数据流中的每个数据包提供给端点20。
现在将描述包括传送数据流记录和再现装置1的再现操作。
为了再现记录在存储介质11中的部分传送数据流，再现电路12首先从存储有附加信息和/或最大位速率信息的存储介质11的该部分(比如TOC)中读出这些信息。可以通过ECC电路13，将读出的附加信息和/或最大位速率信息进行纠错，然后将其提供给CPU 21。可替换地，CPU 21可以从另一个电路或通过端点30从外部装置中接收到这种信息。CPU 21基于接收到的信息产生控制信号，并将该控制信号通过端点22提供给IEEE 1394适配器104(图5)。
可以通过IEEE 1394接口，将max_sb_leak_rate、max_sb_size以及max_program_rate附加信息提供给IRD，这些附加信息可被用于对记录在存储介质11上的传送数据流按IEEE 1394同步模式进行传输。例如，参考图4，max_program_rate可以指示用于IEEE 1394同步传送的位速率，max_sb_size可以指示用于接收方记录传送数据流的漏泄缓冲器容量，而max_sb_leak_rate可以指示来自漏泄缓冲器(leak buffer)的一个输出位速率，该输出位速率是用于接收方的最大记录位速率。
可以将最大位速率信息提供给与传送数据流记录和再现装置1耦合的IEEE 1394适配器104。这个IEEE 1394适配器可以根据最大位速率信息在数字接口上保留或设置一个带宽或用于数据传送的速率。例如，当最大位速率是5Mbps时，该适配器可以保留或设置5Mbps的数据传送速率，或当最大位速率是7Mbps时，该适配器可以保留或设置7Mbps的数据传送速率，或当最大位速率是9.5Mbps时将其设置为9.5Mbps，等等。
也可以将附加信息和/或最大位速率信息提供给传送数据包编码器15，在传送数据包编码器15中，这些信息被组合和/或被编码为传送数据包。将max_program_rate编码为具有在ISO/IEC13818-1中定义的maximum_bitrate_descripter的一个传送数据包。将该传送数据包提供给输出控制电路19，并且在输出或传送AV(音频视频)节目的传送数据流之前，从该输出控制电路19中将该传送数据包传送到外部。可替换地，可以在AV节目传送过程中传送该传送数据包。在任一种情况下，在数字接口上为数据传送可保留足够用于传送数据包(该传送数据包具有附加信息和/或最大位速率信息)的传输的数据传送速率。另外，当AV节目位速率低于在数字接口上为数据传送所保留的速率时，并且在AV节目以低位速率传输时间期间可以在数字接口上传输更多数据时，可以在数字接口上传输传送数据包(具有附加信息和/或最大位速率信息)。
通过再现电路12，从存储介质11上读出的传送数据流通过ECC电路13被纠错，并被提供给时间标记分离电路14，在时间标记分离电路14中，该传送数据流被分离为多个传送数据包和时间标记。可以将传送数据包提供给输出控制电路19，并且可以将时间标记提供给比较电路18和时序产生电路17。具有计数器的时序产生电路17可以从初始时间标记或值开始对由时钟产生电路16产生的27MHz的时钟信号的时钟脉冲计数，并且将该计数提供给能够依次比较从时间标记分离电路14提供来的时间标记和从时序产生电路17提供来的计数值的比较电路18。当该时间标记与计数值一致时，比较电路18可控制输出控制电路19，从而将来自时间标记分离电路14的传送数据包发送到端点20。如此，可以按它们被编码时所设置的相同时序提供该传送数据包Ai。其结果，可以防止前述的T-STD的缺陷。
可以将来自传送数据流记录和再现装置1的部分传送数据流同步地从与传送数据流记录和再现装置1耦合的IEEE 1394适配器(比如IEEE 1394适配器104)传送到IRD一侧的IEEE 1394适配器(比如IEEE 1394适配器103)。IRD一侧的IEEE 1394适配器可以将接收到的传送数据流提供给IRD，在IRD中，该传送数据流被解码以再现视频和/或音频信号。
如上所述，在记录操作期间，本发明可以检测或判定传送或多路复用数据流的最大位速率，并且将这种数据流和它的最大位速率写在记录介质上。在再现操作期间，本发明可以从记录介质上读出该传送的或多路复用的数据流和它的最大位速率，并且依据读出的最大位速率，在数字接口上保留或设置数据传输的带宽或速率。作为设置带宽或设置数据传送速率的结果，可以较高的效率将数字接口用于传送数据。
因此，本发明可以在有效地使用数字接口带宽的数字接口上保留或设置数据传送速率。
尽管如这里所描述的，可以将本发明用于或合并在记录和/或再现装置中，但本发明不局限于此，可以将本发明用于或合并在其它类型的装置中。
另外，尽管如这里所描述的，IEEE适配器(比如IEEE 1394适配器104)可以与传送数据流记录和再现装置1是分开的，但本发明不局限于此。作为替换，可以在传送数据流记录和再现装置中包含这种IEEE 1394适配器。
尽管在这里已经详细描述了本发明及其修改的最佳实施例，但是可以理解的是：本发明不局限这些实施例和修改，在不脱离由本发明的权利要求所确定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出其它修改和变型。

Claims (47)

1. 一种用于提供数据流的设备，其特征在于所述设备包括：
用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率的装置，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；
用于将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录的装置；
用于根据所述数据流的最大位速率设置一个传输带宽的装置；以及
用于在设置的带宽内输出所述数据流的装置。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述数据流符合MPEG标准。
3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述数据流是部分传送数据流。
4. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于该输出装置根据IEEE 1394数字接口标准输出所述数据流。
5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于该输出装置包括用于输出指示所述最大位速率信息的装置。
6. 一种用于提供数据流的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：
从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；
将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录；
根据所述数据流的最大位速率设置传输带宽；以及
在设置的带宽内输出所述数据流。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述数据流符合MPEG标准。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述数据流是部分传送数据流。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于该输出步骤根据IEEE 1394数字接口标准输出所述数据流。
10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于进一步包括输出指示所述最大位速率的信息的步骤。
11. 一种用于从记录介质上再现数据的设备，其特征在于，在该记录介质上记录有数据流和最大位速率，其中该最大位速率是从该数据流中检测的，并且该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数，所述设备包括：
用于从所述记录介质再现数据流的装置；
用于获得所述数据流的最大位速率信息的装置；
用于根据指示所述数据流的最大位速率的信息来设置一个传输带宽的装置；以及
用于在设置的带宽内输出所述数据流的装置。
12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于进一步包括用于基于指示所述最大位速率信息的信息提供指示传输带宽的控制信息的装置。
13. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于进一步包括时间标记分离装置用于从所述数据流中分离出时间标记、时钟产生装置用于产生一个参考时钟信号并用于计数其脉冲、比较装置用于比较所述时间标记和所计数的脉冲值、以及输出控制装置用于响应来自所述比较装置的比较结果来控制所述数据流输出。
14. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于所述的用于从所述记录介质再现数据流的装置包括用于再现指示接收方漏泄缓冲器容量信息的装置。
15. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于所述的用于从所述记录介质再现数据流的装置包括用于再现指示接收方漏泄缓冲器输出位速率的信息的装置。
16. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于所述的用于从所述记录介质再现数据流的装置包括用于再现广播提供者信息的装置。
17. 一种用于从记录介质上再现数据的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：
从所述记录介质上再现数据流和最大位速率，其中
所述最大位速率是从所述数据流中检测的，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；
将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录；
根据指示所述数据流的最大位速率的信息设置传输带宽；以及
在设置的带宽内输出所述数据流。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于进一步包括用于基于指示所述最大位速率信息的信息提供指示传输带宽的控制信息的步骤。
19. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于进一步包括下列步骤：从所述数据流中分离时间标记，产生一个参考时钟信号并计数其脉冲，比较所述时间标记和所计数的脉冲值，以及响应该比较结果来控制所述数据流的输出。
20. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于该再现步骤包括再现指示接收方漏泄缓冲器容量的信息。
21. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于该再现步骤包括再现指示接收方漏泄缓冲器输出位速率的信息。
22. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于该再现步骤包括再现广播提供者的信息。
23. 一种用于在记录介质上记录数据的设备，其特征在于所述设备包括：
接收装置，用于接收数据流；
获取装置，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；以及
记录装置，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息。
24. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于进一步包括缓冲器装置，用于暂时存储接收到的数据流并且控制所述记录装置，以使当所述缓冲器装置为空时停止所述数据流的记录。
25. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于该获取装置包括用于获取接收方漏泄缓冲器容量的装置，和所述记录装置记录指示所述接收方漏泄缓冲器容量的信息。
26. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于该获取装置包括用于获取接收方漏泄缓冲器输出位速率的装置，和所述记录装置记录指示所述接收方漏泄缓冲器输出位速率的信息。
27. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于该获取装置包括用于获取广播提供者信息的装置，和所述记录装置记录指示所述广播提供者信息的信息。
28. 根据权利要求23所述的设备，其特征在于由所述接收装置接收到的数据流是表示所选节目的部分数据流。
29. 根据权利要求28所述的设备，其特征在于进一步包括用于获取接收到的部分数据流的标准参考时间的装置，用于产生与所获取的标准参考时间同步的一个时间标记的装置，以及用于将所述时间标记加到所述部分数据流上的装置。
30. 一种将数据记录到记录介质上的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：
接收一个数据流；
从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；以及
将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息。
31. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于进一步包括将接收的数据流暂时存储在缓冲器中并且控制所述记录步骤以便当所述缓冲器是空的时停止所述数据流的记录。
32. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于该获取步骤包括获取接收方漏泄缓冲器容量，并且该记录步骤记录指示所述接收方漏泄缓冲器容量的信息。
33. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于该获取步骤包括获取接收方漏泄缓冲器输出位速率，并且该记录步骤记录指示所述接收方漏泄缓冲器输出位速率的信息。
34. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于该获取步骤包括获取广播提供者信息，并且该记录步骤记录指示所述广播提供者信息的信息。
35. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于该接收到的数据流是表示所选节目的部分数据流。
36. 根据权利要求35所述的方法，其特征在于进一步包括下列步骤：获取接收到的部分数据流的标准参考时间，产生与所获取的标准参考时间同步的一个时间标记，以及将所述时间标记加到所述部分数据流上。
37. 一种用于向记录介质上记录数据和从记录介质再现数据的系统，其特征在于所述系统包括：
接收装置，用于接收数据流；
获取装置，用于从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；
记录装置，用于将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流以及记录指示所述最大位速率的信息；
再现装置，用于从所述记录介质上再现所述数据流和再现指示所述最大位速率的信息；
设定装置，用于根据再现指示所述最大位速率的信息设置一个传输带宽；以及
输出装置，用于在设置的带宽内输出所述数据流。
38. 根据权利要求37所述的系统，其特征在于进一步包括解码装置用于将由所述输出装置输出的所述数据流解码。
39. 根据权利要求38所述的系统，其特征在于进一步包括用于从广播信息中抽取所选节目并且用于将所抽取的节目作为所述数据流来提供的装置。
40. 根据权利要求39所述的系统，其特征在于进一步包括用于获取接收的数据流的标准参考时间的装置、用于产生与获取的标准参考时间同步的一个时间标记的装置、以及用于将所述时间标记附加到所述数据流上的装置。
41. 一种用于向记录介质上记录数据和从记录介质再现数据的方法，其特征在于所述方法包括这些步骤：
接收一数据流；
从所述数据流的输入流中检测最大位速率，其中该最大位速率是通过从N个位速率中取最大值而得出的，N为大于0的整数；并且
将所检测的最大位速率与该输入流一起记录在所述记录介质上，并且记录所述数据流和记录指示所述最大位速率的信息；
从所述记录介质上再现所述数据流和再现指示所述最大位速率的信息；
根据再现指示所述最大位速率的信息来设置一个传输带宽；以及
在设置的带宽内输出所述数据流。
42. 根据权利要求41所述的方法，其特征在于进一步包括将输出的数据流解码的步骤。
43. 根据权利要求42所述的方法，其特征在于进一步包括从广播信息中抽取所选节目并且将抽取的节目作为所述数据流提供。
44. 根据权利要求43所述的方法，进一步包括下列步骤：获取接收到的数据流的标准参考时间，产生与所获得的标准参考时间同步的一个时间标记，以及将所述时间标记加到所述数据流上。
45. 根据权利要求1所述的设备，其中：
所述的用于将所检测的最大位速率与该输入流一起被记录的装置是存储器，并且，
所述的根据所述数据流的最大位速率设置一个传输带宽的装置是适配器。
46. 根据权利要求11所述的设备，其中：
所述的用于根据指示所述数据流的最大位速率的信息来设置一个传输带宽的装置是适配器。
47. 根据权利要求37所述的系统，其中：
所述获取装置为速率计算电路，并且，
所述设定装置为适配器。
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