CN100593816C - 记录在记录介质上的视频数据所用的导航信息结构以及使用该结构的记录和再现方法及装置 - Google Patents

记录在记录介质上的视频数据所用的导航信息结构以及使用该结构的记录和再现方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种记录在记录介质上的视频数据所用的导航信息的结构,以及使用该结构的记录和再现方法及装置。根据本发明的记录视频数据的方法以将视频数据组织成导航单元、并在多再现路径片段中将不同再现路径的导航单元相互交织的方式在记录介质上记录视频数据。对每个导航单元创建一个信息条目,并且该信息条目包含指示相关联的导航单元是否在一个多再现路径片段中的信息、和标识相关联的导航单元所属的再现路径的信息。

Description

记录在记录介质上的视频数据所用的导航信息结构以及使用该结构的记录和再现方法及装置
技术领域
本发明涉及记录在只读记录介质上的具有多再现路径或具有不同家长级的再现区域的视频数据所用的导航信息的结构,以及使用该结构的方法和装置。
背景技术
通常称为DVD的DVD-ROM的存储容量为4.7GB,并且通常被用作提供诸如影片等高质量数字内容的存储介质。
电视台当前以模拟和数字两种方式广播,但在不久的将来将仅有数字电视广播可用。数字广播与其模拟对应方相比提供更好的视频质量。观众自然想要欣赏视频质量高于DVD的影片。
为此,存储容量高于DVD的只读盘正在开发当中。高容量盘能以更加多样化的方式向观众提供高质量的内容。例如,代表不同摄影机角度的视频数据可被记录在记录介质上。又如,与不同家长级相关联的标题版本或其部分可被记录在记录介质上。
如果代表不同摄影机角度的视频数据被记录在记录介质上,则一个以上的视频片段可能具有相同的呈现时间,因为存在与不同角度相关联的多个再现路径。在此情形中,一个多再现数据区域和代表其中所包括的一个角度的一个片段具有不同的数据大小,但具有相同的回放持续时间,这在再现期间可能导致区间跳过或搜索操作中的问题。
发明内容
鉴于现有技术的这些缺点,本发明的一个目的是提供一种允许有效标识和管理记录在一记录介质上的具有多再现路径的数据区域的导航信息的结构、以及使用该结构的记录和再现方法。
本发明的另一个目的是提供一种允许有效标识和管理记录在一记录介质上的具有不同家长级的数据区域的导航信息的结构、以及使用该结构的记录和再现方法及装置。
根据本发明的该记录视频数据的方法以将视频数据组织成导航单元、并在多再现路径片段中将不同再现路径的导航单元相互交织的方式在记录介质上记录视频数据。对每个导航单元创建一个信息条目,并且该信息条目包括指示相关联的导航单元是否在一多再现路径片段中的信息、和标识相关联的导航单元所属的再现路径的信息。
本发明创建并记录基于再现路径数目的改变将多再现路径视频数据划分成多个区域的区域信息。该区域信息包括关于视频数据中导航单元数目的信息、关于区域数目的信息、以及具有关于这些区域的信息的表条目,其中一个表条目与一个区域相关联,并且表条目的数目等于区域的数目。
本发明以将视频数据组织成导航单元的方式将具有不同家长级的片段的视频数据记录在记录介质上,并且创建和记录基于视频数据中家长级的改变将视频数据划分成多个区域的区域信息。区域信息包括关于区域数目的信息以及具有关于这些区域的信息的表条目,其中一个表条目与一个区域相关联,并且表条目的数目等于区域的数目。
附图说明
为提供对本发明的进一步理解而包括在内的附图示出了本发明的各优选实施例,并连同本说明起到解释本发明原理的作用。
在附图中:
图1示出用于制造其上具有根据本发明的导航信息的只读记录介质的装置的框图;
图2示出通过将视频数据组织成导航单元来记录视频数据的过程的一个示例;
图3a和3b示出交织多再现路径区域的导航单元的方法的示例;
图4示出具有根据本发明记录的多再现路径及其区域的记录标题的一个示例;
图5示出根据本发明的区域信息表和区域通用信息的结构;
图6示出根据本发明记录的VOBU条目的结构;
图7示出根据本发明的VOBU条目的数个主字段;
图8a示出具有根据本发明记录的多家长级及其区域的记录标题的一个示例;
图8b示出根据本发明的对图8a中所示示例创建的区域信息的结构;以及
图9示出一种用于再现根据本发明的数据结构的只读记录介质的装置的框图。
具体实施方式
为使本发明能被完全理解,现在将参考附图对其数个实施例进行说明。
图1是一种用于制造其上具有根据本发明的导航数据的只读光盘的装置的框图。该装置包括用于生成激光束的激光二极管10,用于准直所生成的激光束的准直仪11,用于根据已调制输入信号(例如,EFM信号)的电平放过或阻挡来自准直仪11的平行激光束的光学调制器13,用于使来自光学调制器13的激光束会聚到位于玻璃基片上的感光层(例如,光阻材料)上的聚光透镜14,用于将输入的内容数据编码成MPEG格式的编码器20,用于将已编码数据格式化成适合记录的ECC块数据的格式化器21,用于存储数据的高容量存储介质23(例如,硬盘驱动器),用于从/向存储介质23读/写数据的盘读/写单元22,用于将存储在存储介质23中的数据调制成诸如EFM信号等的二进制信号以便记录在盘上的信号调制器31,以及用于处理用户数据、创建被记录内容所用的导航数据、并控制激光束对感光层的照射的记录控制器30。
为使用图1中所示的装置来生产只读盘,需要将要记录在该只读盘上的内容数据和该内容数据所用的导航信息写到存储介质23中。存储在其中的数据在记录控制器30的控制下被读取,然后由信号调制器31调制成二进制信号。光学调制器13根据已调制信号的电平放过或阻挡经准直的激光束,由此在位于玻璃基片上的感光层上形成对应于该已调制信号的坑列(pit train)。在记录控制器30的控制下,聚光透镜14在坑形成过程中缓慢外移,由此使该坑列呈螺旋状。该坑列代表对应于存储在存储介质23中的内容数据及其所用的导航数据。制作一种使用该其上具有坑列的感光层的压印机,并使用该压印机来制造存储内容数据和根据本发明的导航数据的只读盘。
因为存储在存储介质23中的内容数据和导航数据被直接映射到只读盘中,所以现在将对根据本发明的将数据写到存储介质23中的方法进行说明。
所输入的视频信号由编码器20编码成特定格式(例如,MPEG),并由格式化器21转换成ECC块,然后由读/写单元22写到存储介质23中。另外,也可从另一存储介质101提供由另一装置预编码的数据流。
编码器20将输入的数据编码成各自包括一前导I图像以及可能更多图像的GOP。如图2中所示,记录控制器30将一个或多个连续的GOP组织成其回放持续时间在0.4与1秒之间的导航单元,并为该导航单元创建导航信息。创建导航单元所需的信息由编码器20提供。导航单元称为VOBU(视频对象单元),而所记录的对应于一标题的数据称为VOB(视频对象)。每个导航单元与扇区对齐,并被记录在存储介质23的数据区域中,其中每个扇区的大小为2048字节。每个导航单元被记录在存储介质23的数据区域中这一事实意味着写到存储介质23中的要被记录为只读盘上各坑的数据将被映射到该只读盘的数据区域。
如果要被记录的数据具有多再现路径(例如,多角度),则记录控制器30控制编码器20单独编码每条再现路径的数据,并交织每条再现路径的已编码数据,其中每条再现路径的数据是个别地提供的。交织单元可以如图3a中所示为一个VOBU,或可以如图3b中所示为多个VOBU。每个多再现路径片段的确定以及创建导航单元所需的再现路径的信息是通过在记录控制器30中预编程的诸如GUI(图形用户接口)等的用户接口从用户处接收的。
如果指定了一个多再现路径片段,则记录控制器30将日期在该多再现路径片段之前的单再现路径组织成单个区域,并为其创建区域信息表。如果该多再现路径片段结束并且单再现路径数据开始,则记录控制器30将多再现路径片段组织成单个区域,并为其创建区域信息表。换言之,每当再现路径的数目改变时,记录控制器30就将在改变之前已接收到的数据片段组织成一个区域,并为该区域创建区域信息表。如果记录操作结束,则再现控制器30将最后一个片段组织成一个区域,并为该区域创建区域信息表。例如,在图4中,标题1被组织成5个区域,并创建了5个区域信息表。在记录完所有这些区域信息表之后,记录控制器30创建并记录区域通用信息。
图5示出区域信息表和区域通用信息的结构。
区域通用信息包括VOBU总数5a以及区域信息表数目5d。区域信息表数目指示已记录数据中所包括区域的数目。区域通用信息可包括多再现路径片段中所包含的交织块的最大数目5b、以及每条再现路径中所包含的VOBU数目5c以代替VOBU总数5a。多再现路径片段中所包含的交织块的最大数目指示再现路径的最大数目。
每个区域信息表包括区域索引51d,交织块数目52d(如其被设为1则指示单再现路径区域),该区域的起始PTM 53d和结束PTM 54d,该区域中的起始VOBU条目号55d和结束VOBU条目号56d,以及该区域中的起始VOBU地址57d。VOBU条目是根据本发明创建的时间映像的元素。因为一个映射条目对应于一个VOBU,所以该映射条目被称为VOBU条目。根据本发明的时间映像将在稍后说明。
如图4中所示,图5中示出的导航信息被写在数据库区域401中,该数据库区域401位于写内容数据的区域前面,并且用于存储管理信息。导航信息被写在数据库区域401中这一事实意味着存储在存储介质23的数据库区域401中的数据将被映射到只读记录介质的数据库区域。
每当在被记录的数据流中分配了一个VOBU时,记录控制器30就对该VOBU创建一个VOBU条目。所创建的VOBU条目被记录在时间映像中。VOBU条目包括关于相应VOBU的大小和回放持续时间的信息,因此允许基于搜索操作的呈现时间,这解释了该映像被称为时间映像的原因。
图6示出根据本发明创建的VOBU条目的结构。如图所示,VOBU条目包括指示相关联的VOBU是否属于一个多记录路径片段的标志6a,相关联的VOB所属的再现路径号(例如,角度号)6b,到下一交织块(即,另一条再现路径的块)的VOBU数目6c,相关联的VOB所属的交织块中视频/音频包的数目6d,相关联的VOBU中视频半帧(帧)的数目6e,以及相关联的VOBU中所包含的视频/音频包的数目6f。半帧(帧)数目6e代表回放持续时间,因为每秒半帧(帧)数是预先确定的。视频/音频包的数目6f代表VOBU的大小。
图7示出图6中所示的VOBU条目的几个重要字段的一个示例,其中如图3b中所示一个交织单元包括3个VOBU。因为VOBU#(i-1)之前的VOBU以及VOBU#(i-1)不代表多再现路径数据,所以它们不被交织,因此标志6a(interleaving_flag)被设为‘0’。其后的VOBU—— 即,角度1的3个VOBU、角度2的1个VOBU——的标志6a(interleaving_flag)全被设为‘1’。Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段代表当前VOBU与下一交织块的第一VOBU之间存在的VOBU数目。因为VOBU#(i)-1(即角度1的交织块的第一VOBU)与VOBU#(i)-2(即角度2的交织块的第一VOBU)之间有两个VOBU,所以VOBU#(i)-1的Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段被写为‘2’。类似地,VOBU#(i+1)-1的Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段被写为‘1’。因为VOBU#(i+2)-1后紧跟着VOBU#(i)-2,所以其Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段被写为‘0’。VOBU#(i)-2(即角度2的交织单元的第一VOBU)的Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段被写为‘2’,因为一个交织单元包含3个VOBU。但是,如果视频数据仅有两条再现路径,即角度1和角度2,则VOBU#(i)-2的Next_Inv_VOBU_Num_Offset字段被写为‘0’。
除了记录多再现路径内容及其所用的导航信息以外,图1中所示的装置还可记录包含不同家长级的片段的内容数据。每个片段的家长级由用户提供的信息确定。每当家长级改变时,记录控制器30就在开始具有不同家长级的新区域之前将迄今为止接收到的数据组织成一个区域,并为该区域创建区域信息表。图8a示出记录在存储介质23的数据区域中的内容数据的一个示例,其中所记录的数据根据家长级被组织成不同的区域。图8b示出所创建的区域信息的一个示例性结构。如在多再现路径数据所用的导航信息的情形中那样,具有多家长级的内容所用的导航信息被写在图8a中所示的数据库区域801中。
在图8a中所示的记录数据的情形中,在如图8b中所示的区域通用信息中创建了4个区域信息表。图8b中所示的区域信息结构包括区域信息表(家长信息表)的数目8a作为通用信息。每个区域信息表包括表索引(区域索引)81a,该区域的家长级82a(1与8之间的值),该区域的起始PTM 83a和结束PTM 84a,以及起始VOBU条目号85a和结束VOBU条目号86a。
现在将对再现将内容数据存储在如图4或图8a中所示的其数据区域中、并且将导航信息存储在如图5或6或8b中所示的其数据库区域中的只读记录介质(例如,HD-DVD)的方法进行说明。
图9是一种用于再现具有根据本发明的数据结构的只读记录介质91的装置的框图。如果请求数据再现,则再现控制器90控制驱动器93以使光学拾取头92能读取上述数据结构。首先,包含图5和图6或图8b中所示信息的导航信息被加载到存储器99中供再现所记录的数据使用。基于所加载的导航信息和通过用户接口(例如,该装置上的按钮、遥控器等)接收的用户输入,再现控制器90控制驱动器93以从记录介质91读取记录标题。用户输入可指定所要读取的记录标题,而记录标题作为VOB由导航信息管理。用户输入可通过在再现控制器90中预编程的图形用户接口来输入。再现控制器90参照用户输入和所加载的导航信息来控制所指定标题的再现。
反格式化器94接收由驱动器93和光学拾取头92读取的数据流,并在执行纠错操作之后将数据提供给多路分解器95。多路分解器95将所输入的数据流多路分解成音频和视频数据。A/V解码器96通过解码视频和音频数据来取回原始视频和音频信号。在再现过程中,反格式化器94、多路分解器95和A/V解码器96的操作由再现控制器90监控。
在多再现路径内容的随机回放或搜索操作的情形中,再现控制器90基于图6中所示的时间映像信息访问一特定VOBU,并将其加载到存储器99中。例如,如果用户请求从当前角度(例如,角度1)到角度2的角度切换,则再现控制器90通过跳过位于Angel_Number字段为2的VOBU之前的各VOBU的VOBU_SZ字段值之和的量的数据来访问角度2的起始VOBU。再现控制器90不是寻找Angle_Number字段为2的VOBU,而是可代之以加上各VOBU的VOBU_SZ字段的值,其数目是当前正被播放的VOBU的条目中所写的Next_Inv_VOBU_NumOffset字段的值。
基于如图5中所示的区域信息,再现控制器90可向用户示出关于当前区域的信息(例如,再现路径的数目、每条再现路径的回放持续时间等),或在跳过数据的情形中利用这些信息。例如,如果在当前的多再现区域内一VOBU的回放期间用户请求跳过该区域,则再现控制器90可参照下一区域信息表的‘区域的起始VOBU地址’字段的值跳转到下一区域。这仅仅是使用图5和6中所示的导航信息的许多可能应用的一个示例,因此可有更多的不同方式。
在多家长级的A/V数据被记录在只读记录介质91上的情形中,再现控制器90可基于图8b中所示的家长级信息表示出每个区域的家长级、或在家长级之间切换。
本发明上述的至少一个实施例允许在记录在只读记录介质上的内容数据内对具有多再现路径或不同家长级的内容数据的无差错快速搜索操作。
尽管关于有限数目的实施例对本发明进行了公开,但是受益于本公开的本领域技术人员将可认识到源于本发明的许多修改和变更。旨在使所有此类修改和变更落在本发明的精神和范围之内。

Claims (14)

1.一种在记录介质上记录视频数据的方法,包括以下步骤:
(a)当将具有多再现路径的视频数据组织成导航单元、并在多再现路径片段中将导航单元相互交织以使一条再现路径的至少一个导航单元后面跟着另一条再现路径的至少一个导航单元时,把所述视频数据记录在所述记录介质上;以及
(b)为所记录的视频数据创建导航信息,并将所述导航信息记录在所述记录介质上,
其中所述导航信息包括每个导航单元的一个信息条目,并且所述信息条目包括指示相关联的导航单元是否在一个多再现路径片段中的信息、标识所述相关联导航单元所属的再现路径的信息、相关联导航单元的呈现持续时间、以及相关联导航单元的大小。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信息条目还包括所述相关联导航单元与另一条再现路径的后一数据块的第一导航单元之间的导航单元的数目、以及从属于所述相关联导航单元所属的再现路径的导航单元的大小。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导航信息包括基于再现路径数目的改变将所述视频数据划分成多个区域的区域信息,并且所述区域信息包括关于所述视频数据中导航单元的总数的信息、关于所述区域的数目的信息、以及具有关于所述区域的信息的表条目,其中每个表条目与一个区域相关联,并且所述表条目的数目等于所述区域的数目。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述表条目包括相关联区域号、相关联区域的视频片段中所包括的再现路径的数目、所述相关联区域的起始呈现时间和结束呈现时间、所述相关联区域的起始导航单元的信息条目号和所述相关联区域的结束导航单元的信息条目号、以及所述相关联区域的起始导航单元的地址。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述记录介质将所述视频数据和导航数据作为形成在所述记录介质表面上的预制坑,所述视频数据和导航数据由所述步骤(a)和(b)记录。
6.一种用于在记录介质上记录视频数据及其导航信息的装置,包括:
记录装置,用于在所述记录介质上记录信号;
格式化器,用于将具有多再现路径片段的视频数据重构成适合根据所述记录介质的记录格式记录的数据,并将经记录格式化的数据提供给所述记录装置;以及
控制器,用于将所述视频数据组织成导航单元并对每个导航单元创建一个信息条目,并控制所述记录装置将对每个导航单元创建的信息条目记录在所述记录介质上,
其中所述信息条目包括指示相关联的导航单元是否在一个多再现路径片段中的信息、标识所述相关联导航单元所属再现路径的信息、所述相关联导航单元的呈现持续时间、以及所述相关联导航单元的大小。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述信息条目还包括在所述相关联导航单元与另一条再现路径的后一数据块的第一导航单元之间存在的导航单元数目、以及从属于所述相关联导航单元所属的再现路径的各导航单元的大小。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述控制器基于再现路径数目的改变将所述视频数据划分成多个区域,创建关于所述区域的信息,并控制所述记录装置将所创建的信息记录在所述记录介质上,并且所述关于区域的信息包括关于所述视频数据中导航单元的总数的信息、关于所述区域的数目的信息、以及具有关于所述区域的信息的表条目,其中每个表条目与一个区域相关联,并且所述表条目的数目等于所述区域的数目。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述表条目包括相关联区域号、相关联区域的视频片段中所包括的再现路径数目、所述相关联区域的起始呈现时间和结束呈现时间、所述相关联区域的起始导航单元的信息条目号和所述相关联区域的结束导航单元的信息条目号、以及所述相关联区域的起始导航单元的地址。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述记录介质包括其表面上的感光层,并且所述记录装置在所述感光层上形成对应于输入信号的坑。
11.一种从记录介质再现视频数据的方法,包括以下步骤:
(a)从所述记录介质读取所述视频数据所用的导航信息;以及
(b)基于所述视频数据被组织成的导航单元中的每一个所用的信息条目中所包含的第一和第二信息,从所述记录介质读取所述视频数据的一个多再现路径片段中的一个导航单元,所述信息条目被包含在所述导航信息中,
其中所述第一信息指示相关联导航单元是否在一个多再现路径片段中,并且所述第二信息标识所述相关联导航单元所属的再现路径,并且所述信息条目包括所述相关联导航单元的呈现持续时间、以及所述相关联导航单元的大小。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
(c)根据基于再现路径数目的改变基于将所述视频数据划分成多个区域的区域信息来定位一区域的起始位置,并从所述起始位置读取数据,所述区域信息包括在所述导航信息中,
其中所述区域信息包括关于所述视频数据中导航单元的数目的信息、关于所述区域的数目的信息、以及具有关于所述区域的信息的表条目,每个表条目与一个区域相关联,并且所述表条目的数目等于所述区域的数目。
13.一种用于从记录介质再现视频数据的装置,包括:
驱动器,用于驱动光学再现装置以再现记录在所述记录介质上的数据;
解码器,用于解码由所述光学再现装置读取的所述视频数据;
存储单元,用于存储由所述光学再现装置读取的所述视频数据的导航信息;以及
控制器,用于通过基于所述视频数据被组织成的导航单元中的每一个所用的信息条目中所包含的第一和第二信息控制所述驱动器,藉由所述光学再现装置从所述记录介质读取所述视频数据的一个多再现路径片段中的导航单元,所述信息条目包含在存储于所述存储单元中的所述导航信息中,
其中所述第一信息指示相关联的导航单元是否在一个多再现路径片段中,并且所述第二信息标识所述相关联导航单元所属的再现路径,并且所述信息条目包括所述相关联导航单元的呈现持续时间、以及所述相关联导航单元的大小。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述控制器还执行根据基于再现路径数目的改变将所述视频数据划分成多个区域的区域信息来定位区域的起始位置、并通过控制所述驱动器藉由所述光学再现装置从所述起始位置读取数据的任务,并且所述区域信息包括关于所述视频数据中导航单元总数的信息、关于所述区域的数目的信息、以及具有关于所述区域的信息的表条目,每个表条目与一个区域相关联,并且所述表条目的数目等于所述区域的数目。
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