CN1290114C - 实现动态的再生输出切换的多媒体光盘及其再生装置、再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的将视频对象存储在光盘中的方法包括：形成具有至少多个视频对象单元的该视频对象的步骤，其中每个视频对象单元包括：一第一部分数据段，其是该视频数据流的预定的部分；多个第二部分数据段，其每一个是该音频数据流中每一个的预定部分；多个第三部分数据段，其每一个是该副图象数据流中每一个的预定部分；一控制信息段，当该控制信息段所属的视频对象单元所包括的第一部分数据段被再生时该控制信息段有效；使得该控制信息段指示(1)应与该特定的第一部分数据段同时再生的第二部分数据段，和(2)应与该特定的第一部分数据段同时再生的第三部分数据段的至少一个组合的步骤，以及存储包括该控制信息的该视频对象到该光盘中的步骤。

Description

实现动态的再生输出切换的多媒体光盘 及其再生装置、再生方法
本申请是中国专利申请号为96190939.0的分案申请。
技术领域
本发明涉及记录了包含数字动图象数据、声频数据、副图象数据的多媒体数据的多媒体光盘及光盘再生装置，尤其是动态地切换再生输出的技术。
背景技术
近年来，作为记录动图象、声频等混合的多媒体数据的光学记录媒体，正以激光视盘或视频CD实用化。
简单地说明以往在光盘中采用MPEG压缩后的动图象数据及声频数据以怎样的数据形式形成被称作系统数据流的数据。
图1是表示在现有技术中被压缩后的动图象数据和被压缩后的声频数据怎样构成被称作系统数据流的综合数据串的说明图。
在该图中，「视频数据串」是被压缩后的分段串行视频数据串，按一定字节数构成各数据包，并各按可交错的数据包数表示为视频1、2、...。「声频数据串」是将含有LR分量的声频信号压缩后按一定字节数构成各数据包，并各按多个数据包表示声频1、2、...。考虑再生装置的缓冲器尺寸或再生时间，将这些数据包按适当顺序交错配置，并作为图中的系统数据流记录在光盘上。
以下说明采用这样的数据流制成视频CD中的卡拉OK用光盘的情况。
这里，假定是采用同一背景用视频数据进行二重唱、男声部、女声部各不相同的再生的情况。在这种情况下，当用于二重唱时，需要附有两声部歌词字幕图象的背景用视频数据与无歌声而只有伴奏的声频数据交错后的系统数据流。当用于男声部时，需要附有男声部歌词字幕图象的背景用视频数据与加入女声部歌声的声频数据交错后的系统数据流。当用于女声部时，需要与之相反的系统数据流。
在视频CD中，必须记录这3种不同的系统数据流。就是说，在这3种系统数据流中必须重复具有背景用视频数据。
图2示出这种情况的系统数据流说明图。在该图中，系统数据流1用于二重唱，将在背景用视频图象上重叠显示两声部歌词的图象后的视频数据与只有伴奏的声频数据交错配置。系统数据流2用于男声部，将在背景用视频图象上重叠显示男声部歌词的图象后的数据与加入女声部歌声的伴奏声频数据交错配置。系统数据流3用于女声部，将在背景用视频图象上重叠显示女声部歌词的图象后的视频数据与加入男声部歌声的伴奏声频数据交错配置。此外，菜单用系统数据流进行二重唱、男声部、女声部的选择菜单的显示，记录着在由菜单选择二重唱、男声部、女声部各自的再生用系统数据流时用于记录哪一个系统数据流被再生的菜单用信息表。这样，在视频CD中，由3个独立的系统数据流分别对应着二重唱、男声部、女声部。
但是，如采用现有的视频CD及其再生装置，则二重唱用、男声部用、女声部用的任何一个系统数据流的再生一旦开始后，在再生的过程中不能使再生的进行中止，就是说，存在着如不使动图象的再生停止就不能变更为其他声部的问题。
更具体地说，在视频CD卡拉OK的例中，例如，在再生着女声部用的声频数据的过程中，在不停止歌曲的进行、即不停止动图象再生的情况下，即使用户想切换成二重唱，也不能切换到二重唱用声频数据的再生。其原因是二重唱、男声部、女声部各自的歌曲是用独立的系统数据流表示的。就是说，其原因是在菜单用信息表中只不过是在再生开始时选择其中一个系统数据流，因而不能与女声部用系统数据流的再生位置同步地从二重唱用数据流的同一再生位置开始再生。
发明内容
本发明的目的是提供一种多媒体光盘及其再生装置，能将动图象数据与多个声频数据及多个副图象数据交错记录在光盘上，即使是在再生过程中也能对动图象数据连同应再生的声频数据、副图象数据或这两种数据的组合进行动态切换。
本发明的另一目的是提供一种具有能结合再生数据内容实现有效再生的数据结构的光盘及其再生装置。
另外，在视频CD的情况下，还存在着在不同系统数据流上重复记录相同的主图象数据因而使光盘记录效率恶化的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种再生系统，包括光盘和再生设备，该光盘包含：数据区，用于存储至少一个包括视频数据流的视频对象、多个声频数据流；多个副图象数据流及控制信息，该控制信息，从多个声频数据流和多个副图象数据流中指示至少两对可有选择地与该视频数据流同时再生的声频数据流和副图象数据流，其中，视频对象被分成多个视频对象单元，控制信息以控制信息单元的形式包括在各视频对象单元内，控制信息单元，在对应的视频对象单元之一所包括的视频数据流的一部分的再生期间有效，并包含对再生设备的命令，各命令是在视频数据流再生期间由再生设备提供声频数据流和副图象数据流的动态切换而在声频数据流和副图象数据流的各对中选择一对的命令，该再生设备包含：一个用户输入构件，用于向再生设备提供声频数据流和副图象数据流的动态切换的命令中的一个命令；读出装置，用于从该光盘读出视频对象；机构控制装置，用于控制读出装置的操作；系统控制装置，从视频对象抽取控制信息并选择由该命令指示的多对声频数据流和副图象数据流之一对；信号处理装置，用于处理由读出装置从光盘读出的信号并存储处理结果数据到系统控制装置中；解码器装置，用于将从系统控制装置提供的数据解码成声频信号或视频信号；其中系统控制装置控制信号处理装置和解码器装置，使得与视频数据流同时地再生所选择的多对声频数据流和副图象数据之一对。
较好地，上述再生设备还包含一个用于接收从外部对其输入的指令的指令接收器，其中，视频对象被分成多个视频对象单元，控制信息，以在对应的视频对象单元之一所包括的视频数据流的一部分的再生期间有效的控制信息单元的形式包括在各视频对象单元内，该控制信息单元包含如下的命令，即各命令是用于在声频数据流和副图象数据流的各对中选择一对的命令，当该指令接收器接收到执行该上述命令中的一个命令的指令时，控制器通过执行由该指令指示的命令控制该再生装置，使其对从各对中选定的一对的声频数据流和副图象数据流进行再生。
根据本发明的另一方面，提供一种光盘的再生方法，该光盘包含：数据区，用于存储至少一个包括视频数据流的视频对象、多个声频数据流；多个副图象数据流及控制信息，该控制信息，从多个声频数据流和多个副图象数据流中指示至少两对可有选择地与该视频数据流同时再生的声频数据流和副图象数据流，其中，视频对象被分成多个视频对象单元，控制信息以控制信息单元的形式包括在各视频对象单元内，控制信息单元，在对应的视频对象单元之一所包括的视频数据流的一部分的再生期间有效，并包含对再生设备的命令，各命令是在视频数据流再生期间由再生设备提供声频数据流和副图象数据流的动态切换而在声频数据流和副图象数据流的各对中选择一对的命令，该方法包括以下步骤：从该光盘读出视频对象；从该视频对象抽出控制信息，并将所抽出的该控制信息存储在再生设备的存储器内；接收从外部输入到再生设备的执行该命令中的一个命令的指令；执行由该指令指示的该命令中的一个命令，以便在声频数据流和副图象数据流的各对中选择一对；在视频数据流的再生期间将视频数据流与由再生设备提供声频数据流和副图象数据流的动态切换而从各对中选定的一对的声频数据流和副图象数据流同时进行再生。
这里，上述多媒体光盘，在结构上也可具有在螺旋形纹迹上形成的多个扇区，上述多个小区设在连续的扇区上，第1子区的动图象数据、第2子区的声频数据、第3子区的副图象数据、第4子区的控制信息，分别记录在1个以上的扇区上。
如按照这种结构，在对象再生中，在再生装置中还可以进行线性的读出。换句话说，可以切换上述组合而无需进行标题查找。
这里，上述多媒体光盘，在结构上可由分别具有0.5mm以上0.75mm以下的大致相同厚度的第1透明基片及第2透明基片粘结而成，在其中间至少夹有一层信息层，信息层具有上述多个小区。如按照这种结构，则作为多媒体光盘还能采用大容量的记录媒体。
这里，在上述多媒体光盘中，上述多个第4子区内记录的各控制信息也可以构成为常驻再生装置内的一个单位。如按照这种结构，则还能减小在再生装置内保持控制信息的缓冲器尺寸。
这里，在上述多媒体光盘中，上述控制信息的若干个也可含有对再生装置禁止更新控制信息的标志。按照这种结构，在连续的小区中应设定相同内容控制信息的情况下，仅在开始读出的小区设定控制信息，在其后的小区内设定禁止标志即可。如采用这种方式，则还能有效利用光盘的记录容量。
这里，在上述多媒体光盘中，上述控制信息，在由各自具有择一再生的相互不同的动图象数据的多个对象构成的多角度对象的再生中，还包含向再生装置指示角度切换的角度命令，记录多角度对象中的各个对象的区域在按时间连续的多个第1子区上记录动图象数据，上述角度命令反映再生装置中的交互处理，它是从再生中的小区向多角度对象中的其他对象的小区转移再生的指示，也可以用于指示向具有与第1子区的动图象数据同步的动图象数据的小区的转移。
如按照这种结构，则在多角度对象再生时，能不停止再生动作而进行角度切换。
这里，在上述多媒体光盘中，至少一个上述第3子区的副图象数据包含表示一个第2子区的声频数据和一个第3子区的副图象数据的组合的表示用的多个项目图象，上述控制信息包含与上述项目图象对应的多个命令，反映再生装置中的交互处理并执行所选择的1个命令。
如按照这种结构，则即使对于用户存在多种副图象数据与声频数据的组合，用户也能很容易地选择所需要的组合。
这里，上述控制装置还可备有：缓冲装置，一面每当由分离装置分离出控制信息时进行更新，一面保存控制信息；及选择控制部，用于控制声频选择装置及副图象选择装置的选择，以便选择出由在缓冲装置所保存的控制信息中包含的上述命令所指示的声频数据及副图象数据。如按照这种结构，则由于在缓冲区内在更新控制信息的同时进行保存，所以再生装置设置小容量的缓冲器即可。
这里，上述控制信息包含与一个第2子区的声频数据和一个第3子区的副图象数据的多个组合对应的多个命令，上述再生装置还备有操作接受装置，用于接受由用户操作产生的与上述组合有关的选择指示，上述选择控制部还可用于从操作接受装置所接受的选择指示特定出上述组合，并根据与其对应的命令控制声频选择装置及副图象选择装置的选择。
如按照这种结构，则即使对于用户存在多种副图象数据与声频数据的组合，用户也能很容易地选择所需要的组合。
这里，上述操作接受装置，还用于接受由用户操作产生的多角度对象的角度切换指示，上述再生装置还可备有读出控制装置，在收到角度切换指示时，如果缓冲装置内的控制信息包含着角度命令，则对读出装置进行控制，以便从该角度命令指示的小区及与其连续的小区读出数据。
如按照这种结构，则在多角度对象再生时，不必停止再生动作，即能进行角度切换。
这里，至少一个上述第3子区的副图象数据包含表示一个第2子区的声频数据和一个第3子区的副图象数据的组合的表示用的多个项目图象，上述多个命令与各项目图象相对应，当表示上述多个项目图象的副图象数据由输出处理装置输出时，上述操作接受装置可接受用户操作的项目图象选择。如按照这种结构，则用户很容易以交互方式进行上述组合的选择。
这里，上述控制信息包含禁止标志，用于对再生装置禁止控制信息存储用缓冲器的更新，在设置有禁止标志时，上述缓冲装置还可以将其更新暂时停止。如按照这种结构，则在连续的小区中应设定相同内容控制信息的情况下，仅在开始读出的小区设定控制信息，在其后的小区内设定禁止标志即可。如采用这种方式，则还能有效利用光盘的记录容量。
附图说明
图1是表示现有技术中的将被压缩后的1个动图象数据和被压缩后的1个声频数据交错后构成的系统数据流的说明图。
图2是以现有技术中的卡拉OK数据为例的系统数据流的说明图。
图3是按本发明实施例的DVD的物理结构示出其剖面图的图。
图4是表示被压缩后的动图象数据和被压缩后的声频数据怎样构成被称作视频对象的综合数据串的说明图。
图5是表示在该实施例的视频对象中交错配置的视频数据、声频数据、副图象数据、管理信息成包化后的各数据结构的说明图。
图6简略地示出该实施例的光盘总体数据结构。
图7A示出该实施例的视频标题集合的内部结构。
图7B示出路径信息的更详细的数据结构。
图7C是摘录出路径信息中的VOB属性的表。
图7D摘录出表示多角度数据块的VOB属性的表。
图8A是表示程序链路和视频对象的关系的说明图。
图8B是表示程序链路和多角度数据块的关系的说明图。
图9示出在该实施例的光盘中的各视频管理程序的内部结构。
图10示出在该实施例的VOB中交错配置的各管理信息的结构。
图11是由该实施例的多角度信息控制的多角度的说明图。
图12A示出该实施例的再生系统的外观。
图12B是表示该实施例的再生装置总体结构的框图。
图13示出该实施例的遥控器的键排列的一例。
图14A是表示该实施例的系统译码器结构的框图。
图14B是表示该实施例的系统控制部结构的框图。
图15是表示该实施例的系统控制部处理内容的流程图。
图16示出该实施例系统控制部的程序链路群的再生处理的详细流程图。
图17是表示按下该实施例遥控器的「菜单」键时系统控制部的文卷菜单显示再生处理的流程图。
图18示出该实施例的菜单用视频对象的例。
图19是该实施例的卡拉OK再生用视频对象的一例。
图20是在该实施例的文卷菜单用程序链路中所包含的卡拉OK声部选择用视频对象的内容。
图21是根据该实施例的前处理命令、后处理命令有效利用视频对象的动作的说明图。
图22是表示该实施例的光盘制造方法的流程图。
具体实施方式
本实施例的多媒体光盘以在直径120mm的光盘上单面实现约4.7吉字节的记录容量的数字·视频·光盘(以下简称DVD)为例进行说明。
<光盘的物理结构>
图3是表示DVD的剖面图的图。DVD107从图面的下侧起由厚度约为0.6mm(0.5mm以上0.7mm以下)的第1透明基片108、在其上附有金属薄膜等的反射膜的信息层109、第2透明基片111、设在信息层109和第2透明基片111之间用于将两者粘结的粘结层110形成，此外，根据需要在第2透明基片111上还设有印刷标签用的印刷层112层。印刷层112也可局部设置。
在该图中假定入射光束113并取出信息的下侧的面为表面A，印刷层112所形成的上侧面为背面B。在第1透明基片108与信息层109的接触面上以成形技术形成凹凸的坑点，通过改变该坑点的长度及间隔记录信息。就是说，将第1透明基片108的凹凸的坑点形状复制在信息层109上。在结构上该坑点的长度和间隔比CD时的短，坑点串形成的信息纹迹的间距也较窄。其结果是，面记录密度提高。
另外，第1透明基片108的没有形成坑点的表面A为平坦的面。第2透明基片111用于增强，是材质与第1透明基片108相同、厚度也相同的约0.6mm的两面平坦的透明基片。
信息的取出方式，是通过用光束113照射而作为光点114的反射率变化取出。
在DVD上的光点114，因物镜的数值孔径NA大，光束的波长λ小，所以与CD上的光点的直径比约为1/1.6。
具有这种物理结构的DVD在单面上约能记录4.7吉字节的信息。约4.7吉字节的记录容量比以前的CD大将近8倍。因此，在DVD上可以大幅度地提高动图象的图象质量，再生时间与视频CD的74分钟相比也能提高到2小时以上。由于具有这样的记录容量，所以DVD作为动图象的记录媒体是非常适用的。
实现了这样的大容量化的基本技术是光束的光点直径D的小型化。光点直径D可根据计算式″光点直径D＝激光波长λ/物镜数值孔径NA″计算，所以通过进一步减小激光波长λ而加大数值孔径NA，可将光点直径D缩小。应该注意的一点是，在将物镜数值孔径NA加大后，将会产生由称作倾斜度的盘面与光束的光轴的相对斜度造成的彗形像差。为使其缩小，对DVD来说就要将透明基片的厚度减薄。如将透明基片减薄，则又产生了机械强度变弱的另外的问题，但DVD通过粘合其他基片使其增强，可以克服强度方面的问题。实际上，这2片基片最好采用相同的材质和厚度。
在从DVD读出数据时，采用波长短的650nm的红色半导体激光器及使物镜的NA(数值孔径)大到0.6mm左右的光学系统。将其与薄到0.6mm左右的透明基片相互配合，使在直径120mm的光盘的单面上可记录的信息容量达到约4.7G字节。利用这样的大容量，能将电影公司摄制的一部电影收录在一张通用的光盘上，并能向多种不同语言区域提供。
利用这些基本技术实现的4.7G字节这样的记录容量，也能充分地记录多种动图象数据及声频数据。
<在DVD上记录的视频对象>
图4是表示被压缩后的动图象数据和被压缩后的声频数据怎样构成被称作系统数据流的综合数据串的说明图。在DVD上所记录的视频对象相当于图1所示的现有技术的系统数据流，但因具有不同的数据结构，所以，为了区别于系统数据流，将其称为视频对象(以下简称VOB)。
在该图中，与VOB一起示出原来的动图象数据串、声频数据串、副图象数据串。这是以MPEG2(活动图象专家组、ISO13818)中规定的压缩方式·数据形式为依据的。
「动图象数据串」是被压缩后的分段串行的动图象数据串，按每个被称作GOP(图象组)的单位表示为图中的「视频1、视频2、视频3....」。这里，GOP是在动图象数据中的约12～15帧、在再生时间中的约0.5秒～约1秒的动图象数据，由以2k字节为单位成包化后的多个视频包构成。
「声频数据串」通过压缩处理将含有立体声的LR分量、环绕立体声分量的声频信号综合，在该图中，声频A、B、C这样的三种声频信号表示为「声频A-1、声频A-2....」「声频B-1、声频B-2....」「声频C-1、声频C-2....」。声频A-1、声频A-2....等分别由以2k字节为单位成包化后的1个以上的声频包构成。
「副图象数据串」是包含被压缩后的图形的数据串，表示为该图中的二种「SP A-1、SP A-2....」「SP B-1、SP B-2....」。SP A-1、SP A-2....分别由以2k字节为单位成包化后的1个以上的副图象数据图象包构成。
这些动图象数据串、声频数据串、副图象数据串，交错记录在VOB内。交错的周期在该图中为GOP单位。
另外，在本实施例中应特别指出的一点是，在VOB中，管理信息是交错配置的。以下将包含VOB中的管理信息及其他数据的最小单位简称为VOBU。在管理信息中，记录着用于实现交互再生的信息、特别是在再生装置中用于切换应与动图象数据同时再生的声频数据及副图象数据的信息。而上述各包的尺寸之所以为2kB是为了与再生装置的最小读出单位、即后文所述的图6的逻辑数据块(扇区)具有相同的尺寸。此外，管理信息在1个VOBU中为1个(1个包)。在这种情况下，即使是存储容量小的再生装置也能很容易地用来实现动态的再生控制。
如采用VOB这样的数据结构，则例如在记录电影的VOB中，能够记录动图象以及多国语言的声频数据、多国语言的字幕用副图象数据，由于无需象现有技术那样设置独立的系统数据流，所以能高效率地利用光盘的记录容量。
图5是表示在VOB中交错配置的视频数据、声频数据、副图象数据、管理信息成包化后的数据结构的说明图。
如该图所示，VOB中的各数据以根据MPEG2数据包化和成包化后的形式进行记录。在本实施例中，1个包，包含被称作PES(数据包化的基本数据流)数据包的1个数据包，由包标题、数据包标题、数据字段构成，具有2K字节长的尺寸。表示包的开头的「包标题」、表示数据包开头的「数据包标题」的详细内容因以MPEG2为依据，故其说明从略。这里，对有关表示各数据种类的信息进行说明。
数据包标题所包含的「数据流ID」字段，是用于指示是视频数据串的视频数据包、或专用数据包、或MPEG声频数据包的8位长的字段。这里，所谓专用数据包，是指按MPEG2标准可自由定义其内容的数据，在本实施例中，将专用数据包1定义为声频数据及副图象数据，将专用数据包2定义为管理信息。
在专用数据包1中，还设有子数据流ID字段。「子数据流ID 」是用于指示是声频数据或是副图象数据的8位长的字段。由专用数据包1定义的声频数据可设定为分别与线性PCM方式、AC-3方式有关的#0～#7的最多8种。而副图象数据可设定为#0～#31的最多32种。数据流ID及子数据流，在再生装置中用于分离·判别所读出的信息是哪个种类的包。
「数据字段」是在视频数据时记录MPEG2形式的压缩数据、在声频数据时记录线性PCM方式、AC-3方式或MPEG2方式的数据、在副图象数据时记录通过行程编码压缩后的图形数据等的字段。
<光盘的总体数据结构>
图6简略地示出本实施例的光盘总体数据结构。
如该图所示，光盘上的记录数据的区域大致分成引入区、文卷区、及引出区。文卷区由文卷管理区及文件区构成，文卷区由视频管理程序文件(以下简称为视频管理程序)及多个视频标题集合文件(以下简称为视频管理集合)组成。在本实施例中为便于说明，将视频管理程序、视频标题集合各自作为1个文件使用，然而，例如在存储电影时文件容量变得庞大，所以为使再生装置容易管理，最好是分割成多个文件连续地配置在光盘上。
「引入区」位于光盘的最内圈，用于记录使再生装置开始读出时的动作稳定用的数据等。
「引出区」位于光盘的最外圈，用于记录指示文卷区已终止的数据等。
「文卷区」位于引入区和引出区之间，在物理上按一维排列在螺旋纹迹上，由数量极多的逻辑数据块(也称作扇区)构成。各逻辑数据块由2k字节的数据块序号(扇区地址)加以区别。逻辑数据块的尺寸是再生装置的最小读出单位，与图5示出的视频数据、声频数据、副图象数据、管理信息的各包的尺寸一致。
「文卷管理区」从开头数据块起只取为光盘的整体管理所必需的数据块数，例如，按照ISO(国际标准化组织)13346标准记录文件区内的文件信息。
「视频管理程序」表示光盘整体的管理信息。该视频管理程序具有表示对文卷总体的再生控制进行设定/变更用的菜单即文卷菜单的信息。
「视频标题集合」记录着多个VOB及其再生控制用的信息，其尺寸为逻辑数据块的整数倍(2048×n)。这里，标题集合，当例如在同一电影有未剪接版、剧场公开版、电视放映版等3种形式时，是形式不同的3个标题的总称。在这种情况下，由于在形式不同的标题之间可以共有VOB，所以在视频标题集合中记录共有部分的VOB及个别形式的VOB。1个VOB的大小可以是电影的一个镜头、电影的一套拷贝、或卡拉OK的一首歌曲，由制作者决定。
<视频标题集合的数据结构>
图7A示出图6中的视频标题集合的内部结构。如该图所示，视频标题集合由视频标题集合管理信息和VOB集合构成。
「VOB集合」由多个VOB组成。如图4所示，各VOB将视频数据与多个声频数据、多个副图象数据、及管理信息一起交错配置。
「视频标题集合管理信息」包含视频标题集合管理表、标题搜索指针管理信息、程序链路管理信息表等。
「视频标题集合管理表」指示视频标题集合管理信息的内部结构即目录(或存在什么样的信息、表格)。
「程序链路管理信息表」是记录多个程序链路信息的表。各入口的程序链路信息包含表示1个程序链路的信息、即指示多个VOB的再生顺序的路径信息及有关再生的控制信息。这里，所谓程序链路(以下简称PGC)是指由上述再生顺序决定的一连串地被再生的VOB。因此，标题制作者可以通过设定上述路径信息按任意顺序将任意个数的VOB组合成一个PGC。
各PGC信息还用于记录再生时间、前处理命令、后处理命令、路径信息。
「再生时间」表示PGC的再生时间。
「前处理命令」表示应在PGC的再生开始前执行的控制命令。
「后处理命令」表示应在PGC的再生结束后执行的控制命令。在前处理命令及后处理命令中，具有再生转移控制用命令、再生输出控制用命令。作为前者的例子，有指示应接着再生的PGC的LINK命令，作为后者的例子，有指示VOB中的多个声频数据及多个副图象数据之中再生哪一个组合的SETSTN命令等。
「路径信息」表示构成PGC的多个VOB的再生顺序，如该图的箭头线所示，包含指示各VOB在光盘上的存储区的逻辑地址的指针串。该指针串表示着构成PGC的各个VOB的再生顺序。例如，如图7B所示，PGC信息#1的路径信息包含指示各VOB#1、#2、#3的指针。如按照该PGC信息#1，则首先再生VOB#1、接着再生VOB#2、最后再生VOB#3。另外，路径信息还包含对每个由上述指针所指的VOB指示是否是多角度数据块的要素的VOB属性。这里，所谓多角度数据块，是指具有从相互不同的视点位置(或视线)观看的动图象数据的多个VOB。
「标题搜索指针管理信息」是本视频标题集合内的视频标题目录，对本视频标题集合所包含的每个视频标题指示属于视频标题的PGC及其中在开始再生时应最先再生的PGC。
以下，更详细地说明PGC信息中的路径信息。
在图7B中示出PGC信息#1的路径信息(假定为路径信息#1)的更详细的数据结构。此外，图7C是将PGC信息#1的路径信息#1摘出后按一览表表示的情况。如该图所示，路径信息#1按再生顺序排列着表示作为PGC#1构成要素的VOB的VOB信息#1～VOB信息#3。1个VOB信息由指示VOB存储区的指针、及用块类型及块模式表示的上述VOB属性构成。块类型用于指示该VOB是否是多角度数据块的要素(角度或非角度)。块模式当块类型是角度时用于指示多角度数据块内的VOB的范围。换句话说，是指示在路径信息中的多个VOB信息之中，从哪个VOB信息到哪个VOB信息是多角度数据块。如更为详细地说，是指示路径信息中的数据块内的位置是开头、或是中间、或是最后。
图7C中示出的路径信息#1是通常的(非角度的)PGC信息的一例。如按照该路径信息#1，则如图8A所示，通过VOB#1、#2、#3的一连串的再生完成1个PGC信息的再生。
另外，在图7D中示出包含多角度数据块的路径信息(假定为#2)的一例。同时，在图8B示出该路径信息#2的PGC#2的说明图。在图7D的路径信息#2中，PGC#2的要素是VOB#4～8。其中VOB#5、VOB#6、VOB#7的块类型是角度，块模式分别是开头、中间、最后，所以构成如图8所示的多角度数据块。在这种情况下，PGC#2不是按VOB#4、VOB#5、VOB#6、VOB#7、VOB#8的顺序接连地再生，而是在再生装置的控制下，先再生VOB#4、接着在多角度数据块中选择一个VOB并且一面按照用户的遥控操作进行切换一面进行再生、最后再生VOB#8。这时，在多角度数据块的区间中应最先开始再生的VOB(即缺省角度)，是块模式为开头的VOB。在图7D的例中，接在VOB#4后面再生的VOB的块模式为开头、也就是VOB#5。
<视频管理程序的数据结构>
图9示出图6中的视频管理程序的内部结构。如该图所示，视频管理程序由视频管理程序管理信息和VOB集合构成。视频管理程序管理信息包括视频管理程序管理表、标题搜索指针管理信息、文卷菜单管理信息、PGC信息表。
这种数据结构与图7所示的视频标题集合的结构相对照，有2点不同，即增加了文卷菜单管理信息及在PGC信息内不包含自动再生转移信息、暂停再生信息、菜单选择信息。但是，图9和图7的数据结构完全相同，实际上只是将不必要的项目省略而已。以下，以不同点为中心进行说明。
「视频管理程序管理表」指示视频管理程序管理信息内部的结构即目录(或存在什么样的信息、表格)。
「标题搜索指针管理信息」是文卷内的视频标题目录，它用于指示属于每个视频标题的视频标题集合。
「文卷菜单管理信息」包含指示文卷菜单用PGC信息的指针即访问信息。这里，所谓文卷菜单(以下，也称总体菜单)，是用于进行文卷总体的再生控制的设定/变更的菜单，是指即使是在光盘再生中的某个时刻也能通过按下遥控器的「菜单」键显示的菜单，在卡拉OK用光盘的情况下，是用于选择文卷内的标题(这时为歌曲)的菜单。表示菜单本身的数据，作为1个以上的PGC进行记录。上述文卷菜单管理信息，例如在再生开始时被存储在再生装置的缓冲器内，在再生的过程中，在按下遥控器的「菜单」键的时刻供再生装置参照。由此，按照所参照的访问信息再生显示文卷菜单。
此外，上述「菜单用PGC信息表」是记录了菜单用的1个以上的PGC信息的表。如图中的箭头线所示，由文卷菜单管理信息中所包含的访问信息指定。而上述文卷菜单本身，以该表所指定的多个PGC表示，所以可以构成分层菜单、包含声频控制的菜单等任意形态的菜单。
<VOB中的管理信息的数据结构>
图10示出在图4的VOB中交错配置的管理信息的结构。如该图所示，管理信息由特殊再生信息、增亮信息、一般信息构成。
「特殊再生信息」是用于快放再生或倒放再生等转移目标信息等的特殊再生信息。
「增亮信息」表示采用了副图象数据的菜单显示信息、及指示与通过遥控器的键操作进行的菜单选择相对应的再生控制的信息，具体地说，由选择项目数、颜色信息、多个选择项目构成，而选择项目由项目显示信息及增亮命令构成，是实现对副图象数据的项目图象显示的询问及对遥控器的选择操作的响应这样的与用户的交互处理用的信息。该增亮信息存在于图4的每个VOBU内，所以在VOB中的任意再生位置都能实现交互处理。
「选择项目数」表示相对于菜单显示通过用户操作可选择的项目数。这里，所说的菜单显示，例如是副图象数据的选择按钮或选择图标等的项目图象的显示。
「颜色信息」是当由用户操作选择项目时及所选项目已被确定时指示表示该选择、确定用的颜色变更的信息。
多个「选择项目」是表示选择项目数及数目相同的菜单中项目的信息。在本实施例中，在选择项目内包含多个指示声频数据和副图象数据的组合的项目，可由用户自由选择。
各选择项目的「项目显示信息」在项目被选择后表示副图象的颜色变更范围。例如，指示项目的按键或图标为矩形时，以位于对角的2个顶点的坐标表示。
各选择项目的「增亮命令」表示在选择、确定了对应项目后应执行的再生控制命令。作为命令的具体例，有LINK命令、SETSTN命令等。LINK命令以「LINK PGC#n」标记，用于指示向PGC#n的转移。#n表示图7A及图9所示PGC信息表内的PGC信息的序号。在再生装置中利用该命令取消当前再生中的PGC的再生，并在读出所指示的PGC信息#n后，根据该信息开始PGC#n的再生。SETSTN命令以「SETSTN#i、#j 」标记，用于指示将声频数据#i及副图象数据#j组合时的再生。#i、#j分别表示VOB中的声频数据序号、副图象数据序号。在再生装置中，利用该命令在当前再生中的PGC之中将再生中的声频数据及副图象数据切换为所指示的声频数据#i及副图象数据#j。另外，SETSTN命令也可标记为「SETSTN#i、#j、#k」，利用第3参数#k指定多角度数据块的角度序号。
这些命令与前已说明过的前处理命令、后处理命令、增亮命令通用。作为分别使用这些命令的标准，最好是将前处理命令主要作为PGC再生中的声频数据及副图象数据的组合的初始设定使用，将增亮命令作为与用户操作对应的设定变更使用，将后处理命令主要作为光盘整体的缺省设定使用或设定内容复位使用。也可以使用其他的多个命令，但因与本发明无关而从略。
另外，「一般信息」记录GOP内的数据支持着的再生功能等的信息，包含作为再生功能之一的多角度信息。所谓多角度信息，是指将从相互不同的视点位置观看的动图象记录在多个VOB内，而在再生时切换到操作者所需要的角度用的信息。具体地说，当与从角度信息#1至#n对应的VOB有n个时，多角度信息由对应于角度序号的n个转移目标地址(逻辑数据块地址)构成。各转移目标地址是向其他角度的转移的目标地址，用于指示包含该多角度信息的VOB的动图象数据及大致同一时刻的动图象数据的再生位置。
图11是由上述多角度信息控制的多角度再生的说明图。在该图中，VOB#4～VOB#8是图8B所示的PGC#2P中的VOB，VOB#5～VOB#7是多角度数据块。该区间的VOB#5-VOB#7按照多角度信息，在再生时被切换。因此能切换用户从不同视点看的动图像。在该图下方的放大图是表示根据多角度信息切换视点位置的情况的说明图。多角度信息记录向不同角度的VOB中的同一时刻的再生位置(VOBU)转移的目标地址。例如，在VOB#5的多角度信息中，记录着向VOB#6转移的信息及向VOB#7转移的信息。对于VOB#6、VOB#7也是一样的。用户通过按下遥控器91的「ANGLE」(角度)键指示角度切换。在指示角度切换后，由再生装置根据与所指定的角度对应的转移目标信息开始再生。
以上，结束本实施例的光盘所记录的数据结构的说明，接着对具有上述数据结构的光盘再生装置进行说明。
<再生系统的外观>
图12A是由本实施例的再生装置、监视器和遥控器构成的再生系统的外观图。
在该图中，再生装置1根据来自遥控器91的操作指示对图3所示的DVD进行再生，并输出图象信号及声频信号。从遥控器91来的操作指示由再生装置1的遥控接收部92接收。
显示用监视器2接受来自再生装置的图象信号及声频信号，进行图象显示及声音的输出。该显示用监视器，用一般的电视机即可。
<再生装置的总体构成>
图12B是表示该实施例的再生装置总体结构的框图。该再生装置由电动机81、光学传感器82、机构控制部83、信号处理部84、AV译码器部85、系统译码器86、遥控器91、遥控接收部92、系统控制部93构成。另外，系统译码器86由视频译码器87、副图象译码器88、声频译码器89、图象合成部90构成。
机构控制部83用于控制驱动光盘的电动机81及读出光盘上的记录信号的光学传感器82。具体地说，机构控制部83根据由系统控制部93所指示的纹迹位置，进行电动机转速的调整。与此同时，通过控制光学传感器82的驱动器，进行光学传感器的位置移动，并在通过伺服控制检测出正确的纹迹后，进行旋转等待直到所要求的物理扇区进行着记录的部位，并从所要求的位置连续地读出信号。
信号处理部84对由光学传感器82读出的信号进行放大、波形整形、二进制化、解调、纠错等处理，并以逻辑数据块为单位存储在系统控制部93内的缓冲存储器(图中未示出)。将缓冲存储器中与视频标题集合管理信息及视频管理程序管理信息有关的数据读出到系统控制部93，并将与VOB有关的数据通过系统控制部93的控制从缓冲存储器传送到系统译码器86。
AV译码器部85将经过信号处理的VOB变换为原来的视频信号或声频信号。
系统译码器86对从缓冲存储器传送来的VOB中所包含的每个数据包的数据流ID及子数据流ID进行判别，将视频数据输出到视频译码器87，将声频数据输出到声频译码器89、将副图象数据输出到副图象译码器88，并将管理信息输出到系统控制部93。这时，系统译码器86将多个声频数据及多个副图象数据中的由系统控制部93指示出序号的声频数据、副图象数据分别输出到声频译码器89、副图象译码器88。并将该序号以外的数据废弃。被输出到系统控制器93的管理信息存储在与上述缓冲存储器不同的缓冲器内。每当输出新的管理信息时，对该缓冲器进行更新。
视频译码器87将从系统译码器86输入的视频数据译码、展开后，作为数字视频信号输出到图象合成部90。
当从系统译码器86输入的副图象数据是经行程长度压缩后的图象数据时，副图象译码器88将其译码、展开后，以与视频信号相同的形式输出到图象合成部90。这时，颜色信息也可在图象数据内部改变颜色。另外，副图象译码器88其内部备有图形处理部，当副图象数据含有指示图形处理的程序及构成对象的数据时，输出由该图形处理部进行过图形处理的数据。因此，能产生以往达不到的图象效果。
声频译码器89将从系统译码器86输入的声频数据译码、展开后，作为数字声频信号输出。
图象合成部90输出将视频译码器87的输出和副图象译码器88的输出按系统控制部93指示的比率混合后的图象信号。该信号在变换为模拟信号后，输入到显示装置。
遥控器91接受由用户操作进行的再生控制指示。在图13中示出遥控器91的键配置的一例。这里，只对与本发明有关的键进行简单的说明。「菜单」键即使在光盘再生中的某个时刻也能用来调用所显示的总体菜单。「0～9」数字键及「方向」键用于选择菜单项目。「输入」键用于确定选择好的项目。「角度」键用于切换多角度再生时的角度。
遥控接收部92接收通过按下遥控器91的键而以红外线发送的键信号，并通过中断将键数据通知系统控制部93。
系统控制部93由存储实现作为系统控制部的功能的程序的程序存储器、存储逻辑数据块的数据的缓冲存储器、及执行该程序的CPU构成，用于进行再生装置的总体控制。更具体地说，从缓冲存储器将数据读出，当所读出的数据是视频标题集合管理信息或视频管理程序管理信息时，保存在另一缓冲存储器(图中未示出，以下称为第1缓冲器)内，并根据其内容进行与信号处理部84相对应的再生控制；当所读出的是VOB时，直接从缓冲存储器传送到系统译码器86。相对于机构控制部83，计算下一个应读出的逻辑数据块相当于光盘上的哪一个纹迹位置，并在指定纹迹位置后指示机构控制部83进行逻辑数据块的读出控制。此外，还通过来自遥控接收部92的中断，通知与所按下的键对应的键数据，进行与键数据相应的再生控制。还从系统译码器86接受VOBU中的管理信息，将其暂时保存在另一缓冲存储器(图中未示出，以下称为第2缓冲器)内，并根据其内容进行再生控制。
<系统译码器的结构>
图14A是表示图12B的系统译码器86的结构的框图。如该图所示，系统译码器86由MPEG译码器120、副图象/声频分离部121、副图象选择部122、声频选择部123构成。
MPEG译码器120参照数据包标题中的数据流ID对从缓冲存储器传送来的VOB中所含的各数据包进行数据包的类别判断，如果是视频数据包，则将该数据包数据输出到视频译码器87，如果是专用数据包1，则输出到副图象/声频分离部121，如果是专用数据包2，则输出到系统控制部93，如果是MPEG声频数据包，则输出到声频选择部123。
副图象/声频分离部121参照子数据流ID对从MPEG译码器120输入的专用数据包1进行数据包的类别判断，如果是副图象数据，将该数据输出到副图象选择部122，如果是声频数据，则将该数据向声频选择部123输出。其结果是，全部序号的副图象数据、全部的声频数据被输出到副图象选择部122、声频选择部123。
副图象选择部122在来自副图象/声频分离部121的副图象数据中只将由系统控制部93指示出序号的副图象数据输出到副图象译码器88。并将所指示序号以外的副图象数据废弃。
声频选择部123在来自MPEG译码器120的MPEG声频及来自副图象/声频分离部121的声频数据中只将由系统控制部93指示出序号的声频数据输出到声频译码器89。将所指示的序号以外的声频数据废弃。
<系统控制部的详细结构>
图14B是表示该实施例的系统控制部93的更详细的结构例的功能框图。
该系统控制部93由缓冲存储器931、第1缓冲器932、第2缓冲器933、遥控输入识别部934、按键控制部935、命令识别部936、系统状态管理部937、再生控制部938构成。缓冲存储器931以逻辑数据块为单位暂时保存从光盘通过信号处理部84读出的数据，并当在再生控制部938的控制下读出VOB时，将其保存内容向系统译码器86输出，当读出VOB以外的信息、即视频标题集合管理信息或视频管理程序管理信息时，将其保存内容向第1缓冲器932输出。
第1缓冲器932用于保存视频标题集合管理信息或视频管理程序管理信息。其容量只要最小能保存1个PGC信息就足够了。
第2缓冲器933用于保存从系统译码器86输出的VOBU中的管理信息。每当输出依次读出的VOBU中的管理信息时，其保存内容被重写。因此，其容量为1个单元的管理信息即2kB即可。上述缓冲存储器931、第1缓冲器932、第2缓冲器933实际上可以是1个存储器内的不同区域，在图14B中根据功能区别使用。
遥控输入识别部934，用于输入来自遥控接收部92的键数据，识别按下的是哪个键，并将键的类别通知按键控制部935。
按键控制部935，根据在第2缓冲器933内保存的管理信息及来自遥控输入识别部934的按键通知，对是否执行增亮命令、或是否反映图象的着色进行控制。更具体地说，(1)将按下光标键或数字键的情况作为按键通知进行通知时，根据管理信息向AV译码器部85输出使选择项目的显示部位呈现选择色的着色指示。该着色指示根据图10所示的颜色信息及每个选择项目的项目显示信息输出。(2)当通知按下了输入键时，输出使选择项目的显示部位呈现确定色的着色指示，如对该选择项目设定着增亮命令，则将该增亮命令通知命令识别部936。(3)当通知按下了菜单键时，将文卷菜单的再生命令通知命令识别部936。(4)当通知按下了角度键时，将角度的切换命令通知命令识别部936。当通知按下了标题键时，通知标题菜单的再生命令。关于其他的按键，因与本发明没有直接关系，故将其说明从略。
命令识别部936，从按键控制部935接受增亮命令、文卷菜单再生命令、标题菜单再生命令、角度切换命令，并识别和执行这些命令。更具体地说，如果命令识别部936识别的结果是增亮命令为「SETSTN#i、#j」，则将声频序号#i及副图象数据序号#j写入系统状态管理部937内的特定寄存器。该特定寄存器的值被直接通知到系统译码器86，所以能立即进行切换，对声频序号#i及副图象数据序号#j的组合进行再生。而如果识别的结果是增亮命令为「LINK PGC#n」，则向再生控制部938指示PGC信息#n的读出。如识别的结果是角度切换命令，则因在特定寄存器内保存着角度序号，所以将该角度序号更新，并向再生控制部938指示向具有更新后角度序号的另一角度转移的地址，以便将另一角度读出。这种情况，在以SETSTN命令指定角度序号的情况下也是相同的。
系统状态管理部937，具有包括上述特定寄存器的寄存器群，用于存储再生装置的内部状态。关于特定寄存器，如上所述用于保存声频序号#i及副图象数据序号#j，并将其保存内容直接向系统译码器86内的声频选择部123、副图象选择部122输出，此外，在多角度数据块再生时还用来保存角度序号。
再生控制部938，根据在第1缓冲器932内保存的视频标题集合管理信息或视频管理程序管理信息，通过控制机构控制部83及信号处理部84，对光盘的读出进行全面的控制。例如，当作为在第1缓冲器932中所保存的后处理命令或作为从命令识别部936来的指示收到「LINK PGC#n」时，重新对PGC信息#n的读出进行控制。此外，再生控制部938还根据第1缓冲器中的路径信息对VOB进行一连串地读出控制。该一连串的VOB的读出控制，如图7B所示，当下一个应再生的VOB属于多角度数据块时(VOB属性的块类型是角度时)，按如下的方式进行读出。如果块类型是″角度″、且其块模式是在″开头″，则在特定寄存器内预先保存着角度序号时，再生控制部938进行多角度数据块中的该角度序号的VOB的读出。这时，如果在特定寄存器内没有预先保存角度序号(例如角度序号为0时)，则进行块模式为开头的VOB的读出。此外，如果块模式是″中间″或″最后″，则因多角度数据中的1个VOB的再生结束，所以再生控制部938遵循块模式为″最后″的VOB信息的下一个VOB信息。因此，在图7B的例中，应按VOB#4、VOB#5、VOB#8的顺序再生。
<系统控制部的概略处理>
图15是表示图12B的系统控制部93的处理内容的流程图。
首先，系统控制部93在检测到光盘已插入再生装置后，通过控制机构控制部83及信号处理部84，在进行稳定的读出之前进行光盘的旋转控制，在达到稳定的时刻，移动光学传感器对图6所示的文卷管理区进行读出，并根据文卷管理区的信息读出图7所示的视频管理程序(步骤121、122)。进一步，系统控制部93按照视频管理程序中的文卷菜单管理信息将文卷菜单用的PGC再生(步骤123)。当再生该文卷菜单用的PGC时，用户可以指定所需要的声频数据及副图象数据的序号。此外，光盘再生开始时的文卷菜单用的PGC的再生，当根据多媒体数据的用途不需要时，也可以省略。
接着，系统控制部93根据视频管理程序中的标题搜索指针管理信息显示标题菜单用的PGC(步骤124)，并根据用户的选择(步骤125)，读出包含所选标题的视频标题集合内的视频标题集合管理信息(步骤126)，并转移到标题的开头PGC(步骤127)。然后，对该PGC群进行再生，并在再生结束后返回步骤124(步骤128)。
<系统控制部的再生处理>
图16示出系统控制部93的PGC群的再生处理详细流程图。该处理是与图15的步骤123、124、128共同的处理。
在图16中，首先，系统控制部93从视频管理程序或视频标题集合的PGC信息表读出该PGC信息(步骤131)，并执行前处理命令(步骤132)。当命令是SETSTN命令时，将命令中指定的副图象数据、声频数据序号#i、#j分别指示给系统译码器86中的声频选择部123、副图象选择部122。而当在该SETSTN命令中还指定着角度序号时，作为角度序号的初始设定值设定在上述特定寄存器内。
然后，系统控制部93通过控制机构控制部83及信号处理部84，按图7、图9示出的路径信息中所记述的指针顺序读出VOB(步骤133)。将所读出的VOB由AV译码器部85分离和再生。在该时刻分离的视频、副图象显示在显示屏面(图中未示出)上，并开始声频数据的声音输出。在这之后，系统控制部93接受由AV译码器部85分离的管理信息(步骤134)，对图10示出的管理信息中的一般信息、特殊再生信息进行译码，并根据译码结果进行控制(步骤135)。
另外，系统控制部93还对管理信息中的增亮信息进行译码(步骤136)，在从遥控接收部92收到与光标键或数字键对应的键数据时，变更在显示屏面上所选的项目及其选择色(步骤137、138)，当收到与输入键对应的键数据时，将在显示屏面上所选项目的颜色变更为确定色(步骤139、140)，同时执行与所确定的项目对应的命令(步骤141)。该命令的处理与上述前处理命令相同。
接着，当有下一个应再生的VOB时，系统控制部93返回步骤133(步骤142：否)，当没有下一个应再生的VOB时(PGC结束时)(步骤142：是)，决定转移目标的PGC(步骤142)，并执行后处理命令(步骤143)。该后处理命令的执行与上述前处理命令相同。当转移目标是标题菜单时，返回图15所示的步骤124(步骤144：否)，如不是标题菜单时，返回步骤131(步骤144：是)。
<系统控制部的文卷菜单显示处理>
图17是表示按下遥控器的「菜单」键时系统控制部93的文卷菜单显示再生处理的流程图。
系统控制部93在按下「菜单」键的中断处理中执行该图的处理。中断发生后，系统控制部93将在该时刻再生着的PGC序号及表示VOB当前再生位置的逻辑数据块地址保存在存储器内(步骤145)，并读出视频管理程序(步骤146)。该视频管理程序的读出也可与图15的步骤122一样从光盘读出，也可在步骤122中读出的时刻保存在存储器内，再将其读出。
然后，系统控制部93根据视频理程序对文卷菜单用PGC群进行再生(步骤147)。该PGC群的再生与图16的处理相同，故其详细说明从略。用户可以通过该文卷菜单的再生选择副图象数据和声频数据的组合。例如，如果与所选项目对应的命令是「SETSTN#2、#3」，则系统控制部93将所选择的声频数据#2、副图象数据#3分别指示给声频选择部123、副图象选择部122。
文卷菜单用PGC的再生结束后，系统控制部93将所保存的PGC序号及表示VOB的原再生位置的逻辑数据块地址从存储器复位(步骤148)，并退出中断处理(步骤149)。因此，从原PGC中的VOB的再生位置重新开始再生。这时，根据SETSTN命令将被再生的副图象数据、声频数据切换为用户所需要的序号。
对按如上形式构成的再生装置说明其动作。
首先，简单说明作为后文所述5个动作例的基础的光盘的读出再生动作。
在将光盘插入再生装置后，在进行稳定的读出之前进行光盘的旋转控制，在达到稳定的时刻，移动光学传感器对图7所示的文卷管理数据块进行读出。将文件数据块内部的文件信息记录在文卷管理数据块内，并根据该信息读出图7所示的视频管理程序。在该动作例中，假定对卡拉OK用光盘进行再生。在该光盘中文卷菜单是卡拉OK的标题(此时是歌曲)选择菜单。如所选择的歌曲是二重唱歌曲，则假定作为标题菜单准备着如图20所示的二重唱的声部选择菜单。
当由上述文卷菜单选择的标题开始再生时，如图9所示，读出记录在含有标题的视频标题集合的开头的标题搜索指针管理信息。当标题是二重唱歌曲时，在标题搜索指针管理信息内记录着用于选择记录在视频标题集合内部的二重唱用声部的与标题菜单对应的PGC序号。读出标题的PGC并进行再生控制。在该再生控制中，按照图9示出的PGC信息进行。
这里，在图18示出被再生的文卷菜单用PGC的例。该图的PGC，用于「二重唱用卡拉OK」标题的菜单选择，假定PGC由一个VOB#J构成。该VOB中的视频300～350以MPEG静止图象显示菜单的背景图象。副图象数据(该图中的SP)300～350显示作为重叠在背景图象上的选择项目的2色文字图象，根据管理信息300～350中的增亮信息的颜色信息着色。声频300～305、310～315分别表示有助于选择的指导声音。在管理信息中的增亮命令#1～#3内记录着与选择项目对应的LINK命令。视频数据和副图象数据在由再生装置进行再生时，经图象合成后输出。
假定用户在看到再生后的菜单显示和听到指导声音后，通过操作遥控器91按下了「2」的按键，则遥控器91的操作信息从遥控接收部92通知到系统控制部93。系统控制部93识别与「2」的按键对应的处理、即与VOB的控制数据内的增亮信息中「2」的按键对应的命令「LINK PGC#11」，并在读出PGC信息#11后，与上述一样开始按其进行PGC#11的再生。
以下，说明当光盘中所记录的数据如下所列时的各自的动作例。
(1)卡拉OK光盘
(2)英语会话教材
(3)智力测验
(4)高尔夫游戏
(5)棒球转播
(1)卡拉OK光盘时的动作
图19是在本动作例中使用的卡拉OK再生用VOB(假定为VOB#K)。本VOB#K在显示背景图象的1个视频400～500中交错配置着3个各不相同的副图象数据(SP)#1～#3及声频#1～#3。在副图象数据中男声部以蓝色、女声部以红色显示，在声频数据内预先记录着歌词时以白色加以区别。本来随着歌曲的再生颜色应该变化，但这里为简单起见不考虑颜色随时间的变化。在该图的声频数据中○△分别表示只记录着男声部、女声部的伴奏。
现在来说明包含这样的VOB#K的卡拉OK光盘的再生步骤及动作。
首先，在将光盘插入再生装置并开始再生后，图6示出的视频管理程序被读入系统控制部93，并根据文卷菜单管理信息对文卷的总体进行通用再生模式的设定。具体地说，就是对文卷菜单管理信息指示的文卷菜单用PGC进行再生。该文卷菜单再生出前已说明过的如图18所示的标题选择用菜单。另外，当在标题选择用菜单中选择了二重唱的标题时，再生出二重唱歌曲用的用于选择声部的标题菜单。
图20是在该声部选择用的标题菜单用PGC中所包含的卡拉OK声部选择用VOB(假定为VOB#L)的内容。由于与图18中示出的标题选择用文卷菜单(VOB#K)结构相同，所以将相同点的说明省略而只以不同点为中心进行说明。不同点是管理信息的内容。在该VOB#L的管理信息中，记录着图10所示增亮信息中的「SETSTN#i、#j 」命令。选择项目#1～#3与遥控器91的按键「1」～「3」对应地进行选择。因此，如用遥控器91按键选择「2」的女声部，则执行再生控制命令即「SETSTN#3、#3」，向系统译码器86指示声频数据、副图象数据的切换。在进行该指示后，为开始图19所示的歌曲的再生，输出适当的声频及副图象。
当由于立即执行命令而发生不正常情况时，也可以在系统控制部93中引入适当的延迟。由于命令不仅在光盘菜单的再生部分而且可以在全部的PGC中设定，所以能按照用途进行设定。
在上述的例中，示出了在文卷菜单再生时选择声频和副图象数据的组合之后开始卡拉OK再生的例，但即使在歌曲开始再生后即在再生的过程中，也能变更声频和副图象数据的组合。在这种情况下，只需将与图10示出的增亮信息相同的增亮信息记录在图19的卡拉OK再生用VOB#K中的全部管理信息内即可。之所以能记录相同的增亮信息，是因为无论是菜单用VOB#L还是卡拉OK用VOB#K都具有相同的数据结构。如果是这样，则在卡拉OK的再生过程中可执行当按下遥控器的按键「1～3」中的任何一个时与之对应的SETSTN命令。因此，无须停止卡拉OK再生的进行就能随时切换为用户所需要的声频和副图象数据。
如该动作例所示，在本实施例的光盘及再生装置中，用户即使预先不知道声频数据和副图象数据的序号，也仍能很容易地根据菜单选择适当的声频数据和副图象数据。而且能在再生开始后简便地切换声频数据和副图象数据。
另外，在上述的卡拉OK的例中，还可设定背景用动图象数据各不相同的VOB作为多角度数据块。如果是这样，则能利用SETSTN命令欣赏动图象数据、声频数据、副图象数据的各种各样的组合的再生。
(2)英语教材时的动作
在第1动作例中，示出了根据菜单发出命令的例，但以下说明随着再生的进行自动切换再生模式并在1个VOB中以不同的声频和副图象的组合依次再生的例。
通常，在英语会话教材的录像中，可将同一会话例再生几次，但随着学习的进程，声音、字幕的内容发生变化。(如在视频CD的例中所说明过的，在现有技术中存在着由于不得不将所有的变化模式分别作为独立的VOB进行记录因而将数据量大的视频数据重复记录的问题。)在本动作例中，示出通过使用调用侧PGC的后处理命令多次反复的会话例的部分可以共用同一数据流的情况。在图21中，示出采用同一VOB(假定为VOB#M)以声频数据和副图象数据的不同组合进行3次再生的例。在该图中，3个PGC#1～#3在路径信息中指定同一个VOB#M。如图9所示，在PGC内可以记录着前处理命令和后处理命令。首先，正当进行PGC#1的再生时，执行前处理命令的「SETSTN#1、#1」，将主图象与声频#1和副图象#1一起再生。在PGC#1的再生结束后，执行PGC#1的后处理命令的「SETSTN#2、#2」及「LINK PGC#2」并转移到PGC#2的再生。在PGC#2的再生中，根据原先的设定将声频#2和副图象#2与主图象一起再生，在再生结束后，执行后处理命令的「SETSTN#3、#3」及「LINK PGC#3」。在该状态下进行PGC#3的再生，再生结束后，通过执行PGC#3的后处理命令的「SETSTN#1、#1」，返回原设定(缺省值)即声频#1、副图象#1。
这样，采用同一个VOB#M，通过准备前处理命令、后处理命令的指定内容不同的PGC，可自动实现各种各样的再生。在本例中，采用了3个PGC，但因与VOB的量相比PGC信息小到可以忽略的程度，所以记录效率得到改善，同时能以1个VOB进行有效的再生。
(3)智力测验时的动作
在智力测验时，多数情况是即使对同一问题也设定不同水平的提示来进行娱乐。在实现这种方式的VOB中，分别按照不同水平交错配置着构成提示的视频数据、用于表示构成智力测验问题解答提示的说明声音的多个声频数据、用于对构成提示的动图象进行遮掩的位置及面积大小不同的多个副图象数据。并且，按照以与用户对话的菜单对每个出题设定的水平，改变作为智力测验问题解答的提示的说明声音的内容，同时切换由副图象遮掩构成提示的动图象的位置及面积大小。
从本动作例可以看出，为扩大DVD的用途所必需的以动图象为主的有竞赛感的智力测验等新的多媒体软件的实现可能性增大。
(4)高尔夫游戏时的动作
以下，说明当副图象数据含有图形数据及进行图形处理的程序时生成有效副图象数据的动作例。在该高尔夫游戏中在草地上击球时实现显示击球路线的功能。
在该例使用的VOB中，视频数据是在起伏的绿色草地上移动着的动图象数据。副图象数据由表示绿色草地三维形状的数据、表示球穴位置的数据、计算并显示击球路线的数据块、及与视频数据对应的视点位置数据构成。其前三者记录在VOB的开头，在再生开始时被设置在副图象译码器88内的图形处理部内。剩下的与视频数据对应的视点位置数据是表示在绿色草地上移动着的动图象数据的时时刻刻的视点位置的数据，在VOB中与视频数据对应地进行记录。
上述击球路线用程序具有与用户操作的光标键配合移动球的符号显示的功能，在任意的击球位置上与球的符号显示一致后，即可根据输入键显示与三维形状数据表示的起伏相应的到达球穴的路线。
因此，想要知道击球路线的用户，只需在任意的击球位置与球的符号显示一致，即可看到从球的符号显示位置到球穴的路线。还可以再生出具有在以往的TV上得不到的临场感、立体感的图象。
(5)棒球转播时的动作
这里，说明根据多角度区间的VOB的角度切换动态地改变声频数据及副图象数据的切换的例。
多角度区间在棒球转播中由具有从(1)挡网背面(2)一垒侧(3)三垒侧的3个视点位置观看的视频数据的VOB1～3构成。在这种情况下，VOB1由表示从挡网背面观看的动图象的视频数据1、表示公用声音的声频数据#1-1构成。VOB2由表示从一垒侧观看的动图象的视频数据2、表示公用声音的声频数据#2-1及表示一垒侧声音的声频数据#2-2构成。VOB3由表示从三垒侧观看的动图象的视频数据3、表示公用声音的声频数据#3-1及表示三垒侧声音的声频数据#3-2构成。上述表示公用声音的声频数据#1-1、#2-1、#3-1都是一样的数据。声频数据#2-2、#3-2是与角度对应的个别声音。在上述多角度区间中，用户在切换角度时可以选择适当的声频。
例如，当作为角度选择了挡网背面时，将公用声音再生。当作为角度选择了一垒侧时，可以由总体菜单选择公用声音或个别声音。在三垒侧也同样。
另外，通过在VOB1～3的每个管理信息中分别预先设置「SETSTN#1、#0」、「SETSTN#2、#0」、「SETSTN#2、#0」并随着时间的推移自动确定执行，可在进行角度切换的同时自动切换声频数据。在这种情况下，用户当然也能通过菜单选择来选择公用声音。
这样一来，在多角度的角度切换的同时，可以进行与角度对应的充满临场感的声频数据/副图象数据的切换。以下，简单地说明本发明实施例的光盘制造方法。
图22是表示本实施例的光盘制造方法的流程图。首先，利用逻辑数据串生成装置生成图6所示的文卷区数据(步骤191)。该逻辑文卷数据生成装置，可以在个人计算机或工作站上使用多媒体数据编辑软件，生成具有图6所示数据结构的文卷数据。将该文卷数据记录在磁带等的传递媒体上，并用物理数据串生成装置变换成物理数据串(步骤192)。该物理数据串与文卷数据对应附加引入区数据、引出区数据等后，进行ECC(校错码)处理。利用该物理数据串进行原盘刻蚀，制成光盘的原盘(步骤193)。进一步利用模压装置由所制成的原盘制造光盘(步骤194)。
在上述制造流程中，除与本发明的数据结构有关的逻辑数据串生成装置的一部分外，可直接使用现有的CD用制造设备。关于这一点可参阅以下文献，即″中岛平太郎、小川博司合著，「致密光盘读本」オ-ム社″、或″「光盘系统」，应用物理学会座谈会，朝仓书店″。
另外，在第1动作例(卡拉OK的例)中，用于指定声频数据、副图象数据的应再生组合的SETSTN命令，在歌曲开始再生之前在进行声部选择的标题菜单中执行，但执行时间不受此限。例如也可以通过在用遥控器91的菜单键随时调用的文卷菜单中设置上述组合的设定用按键，实现上述组合的变更。
再有，在本实施例中，作为副图象的实施例使用了象字幕那样的图象数据，但也可以是向量图形或三维计算机图形(CG)。通过采用这些图形也可以实现将实况记录的压缩动图象和CG组合的游戏。从本发明看出DVD即数字视频光盘的应用可能性并不只是视频光盘，而是多媒体光盘，在作为视频光盘的电影字幕或卡拉OK的歌词中声频和副图象的数目从几个到最多不过几十个左右，但在将几百到几千个声频和副图象交错配置的情况下本发明仍能发挥效果。
另外，作为声频数据，不仅是压缩声频，也可以是非压缩的PCM数据、或MIDI等的计算机声频数据。
在本实施例中，说明了在VOB中交错配置的控制数据按作为压缩单位的每个GOP交错的情况。这是由于在进行位速率可变的快放或倒放等特殊再生时DVD的VOB需要指向后面的GOP或前面的GOP的指针因而将特殊再生用的控制数据包公用的结果。但是，控制数据包的交错单位并不限于GOP。
另外，在本实施例中，利用DVD的读出专用光盘进行了说明，但可重写光盘也具有同样效果。
再有，菜单的概念是广泛采用的请求用户进行选择的手段，对实施例中所用的遥控器91的数字键的选择没有任何限制。即使用鼠标操作，也可以用声音指示。本发明的VOB以MPEG标准为基础，但无论是将来扩展、或使用新的标准，只须将多个数据交错并按时序再生即可。
另外，以交错后的压缩动图象数据数为1个进行了说明，但本质上并没有限制。
另外，管理信息中所包含的命令，即使不是用户的操作时，在该部分的再生执行时也可自动执行。如果是这样，则能每隔更精细的时间进行再生控制。
在本实施例中，作为记录媒体使用了DVD，但只要是能够存储由可择一再生的1个以上的视频数据、声频数据、及副图象数据构成的多媒体数据的记录媒体，对此就没有限制。此外，如果再生装置从外部取得多媒体数据，则多媒体数据的传送并不限于记录媒体，也可通过接收数字广播波取得。在这种情况下，再生装置在结构上备有接收数字广播波的接收机，用以取代图12B的电动机81、光学传感器82、机构控制部83、信号处理部。
产业上的应用可能性
如上所述，本发明的多媒体光盘交错记录动图象数据以及多个声频数据和多个副图象数据，适用于对记录电影或卡拉OK等的声频数据和副图象数据的组合进行动态切换控制。此外，本发明的再生装置，即使在该光盘的再生的过程中，也适用于对动图象数据连同应再生的声频数据、副图象数据或这两种数据的组合进行动态切换的再生控制。

Claims (3)

1、一种将视频对象存储在光盘中的方法，该视频对象包括一视频数据流、选择性可再生的音频数据流和选择性可再生的副图象数据流，该方法包括：
形成具有至少多个视频对象单元的该视频对象的步骤，其中每个视频对象单元包括：
一第一部分数据段，其是该视频数据流的预定的部分；
多个第二部分数据段，其每一个是该音频数据流中每一个的预定部分；
多个第三部分数据段，其每一个是该副图象数据流中每一个的预定部分；及
一控制信息段，当该控制信息段所属的视频对象单元所包括的第一部分数据段被再生时该控制信息段有效；
使得该控制信息段指示(1)应与该特定的第一部分数据段同时再生的第二部分数据段，和(2)应与该特定的第一部分数据段同时再生的第三部分数据段的至少一个组合的步骤，以及
存储包括该控制信息的该视频对象到该光盘中的步骤。
2、一种再生光盘的装置，该光盘存储包括视频数据流、选择性可再生的音频数据流和选择性可再生的副图象数据流的视频对象，该再生装置包括：
读取部件，用于从该光盘逐一地读出包括在该视频对象中的多个视频对象单元；
再生部件，用于再生包括在由该读取部件读出的视频对象单元中的一第一部分数据段、该第一部分数据段是构成该视频流的多个部分数据段中之一；以及
控制部件，用于每当从该光盘读出该多个视频对象单元之一时，抽取属于该读出的视频对象单元的一控制信息段，并控制该再生部件以再生(1)多个第二部分数据段之一和(2)多个第三部分数据段之一的组合，该组合由该控制信息段指示，其中
该多个第二部分数据段包括在该读出的视频对象单元中，每一个第二部分数据段是构成对应的该音频数据流之一的多个部分数据段之一；
该多个第三部分数据段包括在该读出的视频对象单元中，每一个第三部分数据段是构成对应的该副图象数据流之一的多个部分数据段之一。
3、一种再生光盘的方法，该光盘存储包括视频数据流、选择性可再生的音频数据流和选择性可再生的副图象数据流的视频对象，该再生方法包括：
读取步骤，用于从该光盘逐一地读出包括在该视频对象中的多个视频对象单元；
再生步骤，用于再生包括在由该读取步骤读出的视频对象单元中的一第一部分数据段、该第一部分数据段是构成该视频流的多个部分数据段之一；以及
控制步骤，用于每当从该光盘读出该多个视频对象单元之一时，抽取属于该读出的视频对象单元的一控制信息段，并控制再生步骤以再生(1)多个第二部分数据段之一，和(2)多个第三部分数据段之一的组合，该组合由该控制信息段指示，其中
该多个第二部分数据段包括在该读出的视频对象单元中，每一个第二部分数据段是构成对应的该音频数据流之一的多个部分数据段之一；
该多个第三部分数据段包括在该读出的视频对象单元中，每一个第三部分数据段是构成对应的该副图象数据流之一的多个部分数据段之一。
CNB031234089A 1995-08-21 1996-08-19 实现动态的再生输出切换的多媒体光盘及其再生装置、再生方法 Expired - Lifetime CN1290114C (zh)

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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20040728

Assignee: TCL Kone Electronics (Huizhou) Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000240

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20140423

Application publication date: 20040728

Assignee: Guangdong OPPO Mobile Communications Co., Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000237

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20140423

Application publication date: 20040728

Assignee: Shenzhen Maxmade Technology Co.,Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000239

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20140423

Application publication date: 20040728

Assignee: Guangzhou Panyu Juda Car Audio Equipment Co., Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000233

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20140422

Application publication date: 20040728

Assignee: China Hualu Group Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000238

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20140423

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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20040728

Assignee: Dongguan de video technology Co. Ltd. Kit

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2016990000233

Denomination of invention: Multi-media optical disk for realizing dynamic regenerative output switchover, and its regenerating device and method

Granted publication date: 20061213

License type: Common License

Record date: 20160614

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Granted publication date: 20061213

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