[发明专利]捕获并在光存储介质上记录音频和视频数据的方法和设备

说明书

本发明与数字音频和视频记录器相关。本发明特别适合数字音频和视频记录器的消费者实时捕获数字音频和视频数据，并在CD-R或CD-RW存储介质中回放和记录。

尽管模拟音频和视频记录器或卡式录像机在家庭中已经非常普及，在市场上仍然没有商业化的消费类数字音频和视频记录器。

Dazzle Multimedia公司开发了一种称为Dazzle的外部模块，用户能用它或个人计算机的并行端口馈送组合视频流和模拟音频数据。例如见美国设计专利No.411523。模块中的视频编码器对视频数据进行编码，同时音频信号由主处理器进行编码。通过Dazzle及其后继产品，摄录机的用户能够把记录的音频和视频信息作为MPEG1文件输入计算机，这些文件可以发送到web上或保存在CD-R或Zip驱动器中。

Dazzle并没有被广大消费者接受，这是因为它的视频质量比VHS录相带和光盘差。另外，由于Dazzle没有CD-DA记录功能，它的音频数据回放也不能令人满意。最重要的是，使用Dazzel捕获的音频和视频数据必须使用专门的创作工具进行格式转换，而且保存在存储介质上也需要几个步骤。

下面介绍具有数字音频/视频功能的产品是插入个人计算机的，例如Optibase公司的插卡。Optibase VCD编码系统能进行实时的MPEG1音频和视频编码。这类产品一般用于VCD专业应用，随配置的不同，价格一般为2,000至20,000美元。MPEG音频和视频编码通过硬件(MPEG视频专用编码器和音频DSP)完成，系统复用器由主处理器完成。与前面的产品一样，经编码压缩的数据保存在硬盘上，在经过多个创作和格式步骤后传送到CD-RW上。

除了具有与Dazzle类似的缺点，这种插卡示的数字音频/视频记录器价格昂贵，一般为专业使用。

最近，Philips Semiconductors公司宣布将它的Trimedia视频和音频处理器TM1300与Stream Machine公司的单片MPEG-2视频编解码器SM2210捆绑在一起，作为数字音频/视频记录运用的总体解决方案。现在还不能确定使用这种处理器和芯片是否能在经济地生产消费类产品的同时保证足够的盈利。

数字音频/视频记录器要能同时编码和回放音频和视频信号，并记录在CD-R或CD-RW存储介质上，要使它被消费者广泛接受存在着经济和技术两方面的问题。一方面，数字音频/视频记录器在价格和质量方面要能够与模拟音频/视频记录器相比，这样用户才会选择数字产品。另一方面，市场上的MPEG编码器和解码器还需要过多的辅助存储和处理能力，这就使数字音频/视频记录器超出了普通用户的承受能力。

本发明的一个目标是为音频/视频记录器定义能把对外部存储器和主处理器需求减到最少的数据和指令系统。

本发明的另一个目标是配置一种操作系统和嵌入式控制部件，以协调实时MPEG编码和解码与CD-RW写入的不同要求。

本发明的又一个目标是在经济、高效写入CD-RW的同时实现实时的MPEG视频和音频编码及解码。

本发明是一种数字音频和视频记录器，它能实时捕获音频和视频数据，回放和记录在CD-R或CD-RW光存储介质上。该系统结构把高频的视频元件隔离，从而把噪声减到最小，并输出符合MPEG要求的信号。本发明通过接收流数据的音频驱动接口，不仅能够实时进行视频捕获和回放而不需要主处理器，同时还能够把音频和视频流记录在光存储介质上，而不需要缓冲管理开销。综上所述，实现了一种消费类的数字音频/视频记录器。

图1A是使用主处理器实现的数字音频和视频记录器系统体系结构总图。

图1B是一个MPEG音频/视频模块的详细框图，它在图1A数字音频和视频记录器总图中使用。

图2是最新的MPEG音频/视频处理器的框图，在实现消费类数字音频和视频记录器中可能使用。

图3是本发明的接收流视频信号以及与控制器接口的音频驱动特性框图，不仅能进行音频/视频数据的实时回放，还能同时将音频/视频数据保存在光存储介质上。

图4是图3所示数字音频和视频记录器控制器的详细框图。

图5A是图4中控制器在初始化光盘驱动器记录方式时的时序图。

图5B是图5中控制器在对图3中光盘驱动器进行初始化记录终止块时的时序图。