DE60203600T2 - Verfahren und vorrichtung zur stream-umsetzung, verfahren und vorrichtung zur datenaufzeichnung und datenaufzeichnungsmedium - Google Patents

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Masanobu Nakamura
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lesbares, beschreibbares Datenaufzeichnungsmedium (Datenträger) zum Aufzeichnen von Multimediadaten, die Spielfilm-(Video)-Daten, Standbilddaten, Audiodaten und Formatierungsdaten für Datenrundfunk enthalten. Diese Erfindung bezieht sich ferner auf ein System und ein Verfahren zum Aufzeichnen von Daten auf diesem Datenaufzeichnungsmedium.
  • Stand der Technik
  • Während bis vor kurzem die maximale Speicherkapazität für wiederbeschreibbare optische Platten 4,7 GB betrug, sind nun Phasenwechsel-DVD-RAM-Medien mit einer Speicherkapazität von mehreren zig Gigabyte verfügbar. DVD-RAM-Medien werden bereits als Speichermedium in der Computerindustrie verwendet und werden erwartungsgemäß bald als Aufzeichnungs- und Wiedergabemedium auf dem Audio-Video-(AV)-Gebiet verwendet, als Ergebnis der Entwicklung wirtschaftlicher Coder und Decoder, die die digitalen AV-Datencodiernormen MPEG-1 und MPEG-2 implementieren.
  • Der digitale Rundfunk hat in Japan bereits begonnen, was ermöglicht, Videodaten, Audiodaten und Daten für mehrere Programme zu einem MPEG-Transportstrom (im Folgenden MPEG-TS) zu multiplexieren. Digitalrundfunk-Recorder, die Festplattenlaufwerke oder DVD-Laufwerke verwenden, sind ebenfalls verfügbar.
  • Diese Digitalrundfunk-Recorder der nächsten Generation zeichnen häufig den Rundfunkinhalt so auf, wie er gesendet wurde, ohne den MPEG-TS zu konvertieren. Der Recorder muss daher nicht fähig sein, sowohl den MPEG-TS als auch den MPEG-Programmstrom (im Folgenden MPEG-PS) intern zu verarbeiten, wobei erwartet wird, dass diese Recorder auch einen externen analogen AV-Inhalt von Leitungseingangsanschlüssen (z. B. Benutzerinhalt) für die Aufzeichnung zu einem MPEG-TS codieren.
  • Die derzeitigen theoretischen DVD-Normen (wie z. B. DVD-Video, DVD-Audio, DVD-Videoaufzeichnung und DVD-Stromaufzeichnungsnormen) verwenden für die AV-Strom-Aufzeichnung den MPEG-PS. Dies bedeutet, dass zum Konvertieren von Inhalt, der unter Verwendung des MPEG-TS aufgezeichnet wurde, wie z. B. im obigen Digitalrundfunk-Recorder, z. B. in das DVD-Videoformat der MPEG-TS in einen MPEG-PS konvertiert werden muss.
  • Das Konvertieren eines MPEG-TS mit multiplexiertem Inhaltsstrom in einen MPEG-PS erfordert jedoch komplexe Berechnungen für das Decoderpuffermanagement. Der Konvertierungsprozess dauert daher länger, erfordert eine Umcodierung des Elementarstroms, kann die Bild- und Tonqualität herabsetzen, und ist daher im Allgemeinen schwierig zu bewerkstelligen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf, diese Probleme zu lösen, wobei es eine Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Datenaufzeichnungsmedium (Datenträger) für die Aufzeichnung von Daten in einem MPEG-Transportstrom zu schaffen, wobei der in einem MPEG-TS-Format aufgezeichnete Inhalt schnell und einfach in ein MPEG-PS-Format konvertiert werden kann. Eine weitere Aufgabe ist, ein System und ein Verfahren zum Aufzeichnen, Konvertieren und Wiedergeben von Daten unter Verwendung dieses Datenaufzeichnungsmediums zu schaffen.
  • Eine Stromkonvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Sie ist vorgesehen zum Konvertieren eines ersten Stroms von multiplexierten Videodaten und Audiodaten, die auf einem Aufzeichnungsmedium (Datenträger) aufgezeichnet sind, in einen zweiten Strom, wobei der erste Strom eine Struktur zum Speichern von in erste Blöcke segmentierten Daten aufweist, der zweite Strom eine Struktur zum Speichern von in zweite Blöcke segmentierten Daten aufweist, der maximale Datenumfang der ersten und zweiten Blöcke unterschiedlich ist, und wobei das Format des ersten Stroms ein festgelegtes For mat zur Konvertierung in den zweiten Strom ist.
  • Mit dem festgelegten Format wird eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke im ersten Strom als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) behandelt, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt wird, dass eine Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem zweiten Block gespeicherten Daten, und alle in derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder derselbe Audiostrom sind. Eine Eingabestartzeit eines zweiten Zielblocks, in den der erste Strom konvertiert ist, in einen Systemdecoder ist gleich der Zeit, die von einer ersten in Frage kommenden Zeit und einer zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist. Die erste in Frage kommende Zeit ist die Eingabestartzeit einer zu konvertierenden Quelleneinheit in dem Systemdecoder. Die zweite in Frage kommende Zeit ist die Zeit, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet.
  • Das Aufzeichnungsmedium zeichnet ferner eine Markierung auf, die anzeigt, ob der aufgezeichnete erste Strom in dem festgelegten Format aufgezeichnet ist.
  • Die Datenstromkonvertierungsvorrichtung umfasst: einen Lesebereich, der den ersten Strom vom Datenträger auslesen kann; einen Konvertierungsbereich, der den ersten gelesenen Strom in einen zweiten Strom konvertieren kann; und einen Aufzeichnungsbereich, der den konvertierten zweiten Strom auf dem Datenträger aufzeichnen kann. Der Konvertierungsbereich nimmt auf die Markierung Bezug, um festzustellen, ob das Format des ersten Stroms das festgelegte Format ist. Wenn der erste Strom als in dem festgelegten Format aufgezeichnet erkannt wird, konvertiert er die ersten Blöcke, die die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block, ohne die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke zu ändern, und wählt von der ersten und der zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere als Zeitstempelinformation des konvertierten zweiten Blocks aus, um die Decoder-Eingabestartzeit des zweiten Blocks einzustellen.
  • Mehrere aufeinanderfolgende Einheiten im ersten Strom können als Kapsel behandelt werden, in die ein Steuerblock eingefügt wird. Der erste am Beginn der Einheit befindliche Block enthält eine erste Zeitstempelinformation (ATS[i]), die die Startzeit der Eingabe in einen Systemdecoder auf der Basis eines ersten Referenzwertes angibt. Der Steuerblock kann die erste Zeitstempelinformation (ATS_tip) auf der Basis des ersten Referenzwertes und eine zweite Zeitstempelinformation (PCR_tip) auf der Basis eines zweiten, vom ersten verschiedenen Referenzwertes enthalten. Die zweite Zeitstempelinformation (calculated_PCR[i]) des ersten Blocks am Beginn einer jeder Einheit und die Eingabestartzeit (SCR[i]) jedes zweiten Blocks, der im zweiten Strom enthalten ist, der aus dem ersten Strom konvertiert wurde, in den Systemdecoder kann nach folgenden Formeln erhalten werden: SCR[1] = calculated_PCR[1] SCR[i] = max(SCR[i – 1] + T, calculated_PCR[i]) calculated_PCR[i] = PCR_tip + (ATS[i] – ATS_tip + C)wobei i eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist, T die minimale Übertragungsdauer eines zweiten Blocks ist und C ein Korrekturfaktor für einen Überlauf von ATS[i] ist.
  • Wenn unter Bezugnahme auf die Markierung festgestellt wird, dass das Format des ersten Stroms nicht das festgelegte Format ist, kann der Konvertierungsbereich den ersten Strom neu codieren, um den ersten Strom in den zweiten Strom zu konvertieren.
  • Eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Anspruch 4 definiert. Sie ist vorgesehen zum Multiplexieren von Videoinformationen und Audioinformationen, um die Informationen auf einem Aufzeichnungsmedium (Datenträger) als einen ersten Strom in einem festgelegten Format aufzuzeichnen, das die Konvertierung vom ersten Strom in einen zweiten Strom ermöglicht.
  • Der erste Strom weist eine Struktur zum Speichern von in erste Blöcke segmentierten Daten auf. Der zweite Strom weist eine Struktur zum Speichern von in zweite Blöcke segmentierten Daten auf. Der maximale Datenumfang der ersten und zweiten Blöcke ist unterschiedlich.
  • Mit dem festgelegten Format wird eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke im ersten Strom als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) behandelt, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt wird, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem zweiten Block gespeicherten Daten, und wobei alle in derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder derselbe Audiostrom sind.
  • Mehrere aufeinanderfolgende, Videodaten enthaltende Einheiten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, werden als Kapsel behandelt, in die ein Steuerblock eingefügt wird, wobei im Steuerblock eine Markierung gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das festgelegte Format ist.
  • Eine Eingabestartzeit eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder ist gleich der Zeit, die von einer ersten in Frage kommenden Zeit und einer zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist. Die erste in Frage kommende Zeit ist die Eingabestartzeit einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder, während die zweite in Frage kommende Zeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zeitblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet.
  • Der erste Strom wird in den zweiten Strom konvertiert, indem die ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, wobei von der ersten in Frage kommenden Zeit und der zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere als die Zeitstempelinformation des konvertierten zweiten Blocks gewählt wird, um die Decoder-Eingabestartzeit des zweiten Blocks einzustellen.
  • Die Aufzeichnungsvorrichtung umfasst: einen Codierbereich, der die im ersten Strom aufzuzeichnenden Videoinformationen und Audioinformationen entsprechend dem Format codieren kann; einen Aufzeichnungsbereich, der den codierten ersten Strom auf dem Aufzeichnungsmedium (Datenträger) aufzeichnen kann; und einen Steuerbereich, der den Codierbereich und den Aufzeichnungsbereich steuern kann. Der Steuerbereich antizipiert den aus den codierten Videodaten und Audiodaten des ersten Stroms konvertierten zweiten Strom, wenn die Videodaten und die Audiodaten des ersten Stroms codiert werden, und codiert dann die Videodaten und die Audiodaten des ersten Stroms, so dass es weder im codierten ersten Strom noch im antizipierten zweiten Strom zu einem Unterlauf oder einem Überlauf des Pufferspeichers kommt.
  • Ein Aufzeichnungsmedium (Datenträger) gemäß der Erfindung ist in Anspruch 6 definiert. Es ist so beschaffen, dass es darauf als einen ersten Strom aufgezeichnete Videodaten und Audiodaten aufweist, die in einem festgelegten Format multiplexiert sind, welches die Konvertierung des ersten Stroms in einen zweiten Strom ermöglicht. Der erste Strom weist eine Struktur zum Speichern von in erste Blöcke segmentierten Daten auf, während der zweite Strom eine Struktur von in zweite Blöcke segmentierte Daten aufweist. Der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke ist unterschiedlich.
  • Mit dem festgelegten Format werden eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke im ersten Strom als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) behandelt, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem zweiten Block gespeicherten Daten und alle in derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind. Mehrere aufeinanderfolgende, Videodaten enthaltende Einheiten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, werden als Kapsel behandelt, in die ein Steuerblock eingefügt wird, wobei im Steuerblock eine Markierung gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das festgelegte Format ist.
  • Eine Eingabestartzeit eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder ist gleich der Zeit, die von einer ersten in Frage kommenden Zeit und einer zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist. Die erste in Frage kommende Zeit ist die Eingabestartzeit einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder, während die zweite in Frage kommende Zeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet.
  • Der erste Strom wird in den zweiten Strom konvertiert, indem die ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, wobei von der ersten in Frage kommenden Zeit und der zweiten in Frage kom menden Zeit die spätere als die Zeitstempelinformation des konvertierten zweiten Blocks gewählt wird, um die Decoder-Eingabestartzeit des zweiten Blocks einzustellen.
  • Ein Datenstromkonvertierungsverfahren gemäß der Erfindung ist in Anspruch 7 definiert. Es ist dafür ausgelegt, einen ersten Strom multiplexierter Videodaten und Audiodaten, die auf einem Aufzeichnungsmedium (Datenträger) aufgezeichnet sind, in einen zweiten Strom zu konvertieren. Der erste Strom weist eine Struktur zum Speichern von in erste Blöcke segmentierten Daten auf, während der zweite Strom eine Struktur zum Speichern von in zweite Blöcke segmentierten Daten aufweist. Der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke ist unterschiedlich.
  • Das Format des ersten Stroms ist ein festgelegtes Format zur Konvertierung in den zweiten Strom.
  • Mit dem festgelegten Format wird eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke im ersten Strom als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) behandelt, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Multiplexierungseinheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem zweiten Block gespeicherten Daten und alle in derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind. Eine Eingabestartzeit eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder ist gleich der Zeit, die von einer ersten in Frage kommenden Zeit und einer zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist. Die erste in Frage kommende Zeit ist die Eingabestartzeit einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder. Die zweite in Frage kommende Zeit ist die Zeit, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet.
  • Das Aufzeichnungsmedium (Datenträger) zeichnet außerdem eine Markierung auf, die anzeigt, ob der aufgezeichnete erste Strom in dem festgelegten Format aufgezeichnet worden ist.
  • Das Datenstromkonvertierungsverfahren beinhaltet die Bezugnahme auf die Markierung, um das Format des ersten Stroms zu bestimmen und den ersten Strom in den zweiten Strom zu konvertieren, und, wenn das Format des ersten Stroms das festgelegte Format ist, das einheitsweise Konvertieren der ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, in einen einzelnen zweiten Block ohne Änderung der Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke, sowie das Auswählen der Zeit, die von der ersten in Frage kommenden Zeit und der zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist, als Zeitstempelinformation des konvertieren zweiten Blocks, um die Decoder-Eingabestartzeit des zweiten Blocks einzustellen.
  • Ein Aufzeichnungsverfahren gemäß der Erfindung ist in Anspruch 8 definiert. Es ist dafür ausgelegt, Videodaten und Audiodaten zu multiplexieren, um diese auf einem Aufzeichnungsmedium (Datenträger) als einen ersten Strom in einem festgelegten Format aufzuzeichnen, welches das Konvertieren aus dem ersten Strom in einen zweiten Strom ermöglicht. Der erste Strom weist eine Struktur zum Speichern von in erste Blöcke segmentierten Daten auf. Der zweite Strom weist eine Struktur zum Speichern von in zweite Blöcke segmentierten Daten auf. Der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke ist unterschiedlich.
  • Mit dem festgelegten Format wird eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke im ersten Strom als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) behandelt, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem zweiten Block gespeicherten Daten, und alle in derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind. Mehrere aufeinanderfolgende, Videodaten enthaltende Einheiten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, werden als Kapsel behandelt, in die ein Steuerblock eingefügt wird, wobei im Steuerblock eine Markierung gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das festgelegte Format ist.
  • Eine Eingabestartzeit eines zweiten Zielblocks, in den der erste Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder ist gleich der Zeit, die von einer ersten in Frage kommenden Zeit und einer zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere ist. Die erste in Frage kommende Zeit ist die Eingabestartzeit einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder, während die zweite in Frage kommende Zeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in dem Systemdecoder unmittel vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet.
  • Der erste Strom wird in den zweiten Strom konvertiert, indem die ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, wobei von der ersten in Frage kommenden Zeit und der zweiten in Frage kommenden Zeit die spätere als die Zeitstempelinformation des konvertierten zweiten Blocks gewählt wird, um die Decoder-Eingabestartzeit des zweiten Blocks einzustellen.
  • Das Aufzeichnungsverfahren beim Codieren der Videodaten und der Audiodaten im ersten Strom umfasst das Antizipieren des zweiten Stroms, der aus dem ersten Strom konvertiert wurde, und das Codieren der Videodaten und der Audiodaten im ersten Strom derart, dass weder im codierten ersten Strom noch im antizipierten zweiten Strom ein Pufferunterlauf und/oder ein Pufferüberlauf auftritt.
  • Ein Programm gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht einem Computer, das Datenstromkonvertierungsverfahren oder das Aufzeichnungsverfahren der Erfindung auszuführen.
  • <Wirkungen der Erfindung>
  • Gemäß der Erfindung wird auf einem Aufzeichnungsmedium (Datenträger), das einen MPEG-Strom speichert, eine Markierungsinformation vorgesehen, die anzeigt, dass der Strom in einem Format aufgezeichnet ist, das leicht ermöglicht, den ersten Strom (z. B. einen MPEG-Transportstrom) in den zweiten Strom (z. B. einen MPEG-Programmstrom) zu konvertieren. Eine solche Markierungsinformation ist in einem vorbestimmten Steuerpaket enthalten. Somit kann leicht bestimmt werden, ob die Daten in diesem Format aufgezeichnet sind, ohne die auf dem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten zu analysieren, wodurch ein effizienter Formatbestimmungsprozess erreicht wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Schnittstelle zwischen einer DVD-Aufzeichnungsvorrichtung und anderen Komponenten, die in Verbindung damit verwendet werden;
  • 2 ist ein Blockdiagramm des Laufwerks eines DVD-Recorders;
  • 3A ist ein Graph, der die Korrelation zwischen der Datenakkumulation in einem Spurpuffer zeigt, während 3B ein zusammenhängender Bereich auf der Platte ist;
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines DVD-Recorders mit einer Halbleiter-Speicherkarte und einem Festplattenlaufwerk;
  • 5A zeigt die physikalische Struktur einer typischen Platte, während 5B ein Format einer typischen Platte zeigt;
  • 6A und 6B zeigen logische Datenräume der Platte;
  • 7A zeigt das Plattenverzeichnis, während 7B die Dateistruktur zeigt;
  • 8 zeigt die Struktur eines Videoobjekts;
  • 9 zeigt den MPEG-Systemstrom;
  • 10A bis 10C zeigen den MPEG-Transportstrom (MPEG-TS);
  • 11A bis 11C zeigen den MPEG-Programmstrom (MPEG-PS);
  • 12A bis 12D zeigen ein TS-Paket;
  • 13A, 13B, 13C1 und 13C2 zeigen Beispiele einer PAT-Tabelle und einer PMAP-Tabelle;
  • 14A bis 14C zeigen die Anordnung von Videoobjekten auf der Platte;
  • 15A und 15B zeigen die Datenstruktur von Videomanagementinformationen;
  • 16A und 16B zeigen die Datenstruktur von Videomanagementinformationen;
  • 17 zeigt die Beziehung zwischen einem Objekt, einer Objektinformation und einer PGC-Information in den Videomanagementinformationen;
  • 18 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Konfiguration einer Wiedergabevorrichtung (Reproduktionsvorrichtung) zeigt;
  • 19 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Konfiguration einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt;
  • 20 beschreibt die Korrelation zwischen einem MPEG-TS, der für die einfache Konvertierung zu einem MPEG-PS codiert ist, und den MPEG-PS nach der Konvertierung;
  • 21 ist ein Blockdiagramm eines Coders einer Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 22 zeigt die Unterschiede in den Prozessen für die Konvertierung von einem selbstcodierten MPEG-TS in DVD-Formate aufgrund von Unterschieden in der Systemcodierung;
  • 23 zeigt die Datenstruktur eines Spitzenpakets;
  • 24 zeigt die Datenstruktur der Data_ID;
  • 25 zeigt die Datenstruktur der display_and_copy_info;
  • 26 zeigt die Datenstruktur der encode_info;
  • 27 zeigt die Datenstruktur der PES_info;
  • 28 zeigt die Datenstruktur der MakerPrivateData;
  • 29A beschreibt die PID des Spitzenpakets, während 29B den stream_type des Spitzenpakets beschreibt;
  • 30 zeigt die Feldwerte des PES-Paketkopfes in einem festgelegten SESF-Strom;
  • 31 zeigt die PES_extension_flag und die PES_header_data_length in einen festgelegten SESF-Strom;
  • 32 zeigt ein Beispiel eines MPEG-TS, der so selbstcodiert ist, dass er nicht konform zum T_STD-Modell ist;
  • 33A und 33B zeigen ein Beispiel eines MPEG-PS, der aus einem MPEG-TS konvertiert worden ist, so dass der MPEG-PS nicht konform zum P_STD-Modell ist;
  • 34 zeigt die SCR-Berechnung;
  • 35 zeigt die elementaren Stromattribute eines festgelegten SESF, wenn encode_condition = "11b" ist;
  • 36 zeigt die elementaren Stromattribute eines festgelegten SESF, wenn encode_condition = "01b" ist;
  • 37 zeigt die Standardstromstruktur in einem DVD-Video;
  • 38 zeigt einen Teil der Datenstruktur des Bündelkopfes eines Bündels im MPEG-2-Programmstrom;
  • 39 zeigt einen Teil der Datenstruktur des Paketkopfes in einem MPEG-2-Programmstrom;
  • 40A und 40B zeigen die Konvertierung von einem festgelegten SESF zu einem MPEG-PS für ein Videobündel;
  • 41A und 41B zeigen die Konvertierung von einem festgelegten SESF zu einem MPEG-PS für ein Audiobündel;
  • 42 ist eine Tabelle von Audiobitraten, die vom festgelegten SESF zugelassen werden, und der maximalen Nutzlastlänge, die in einem Audio-PES-Paket für AC-3 und MPEG-1-Audio bei den entsprechenden Bitraten gespeichert ist;
  • 43 ist ein Flussdiagramm des gesamten TS2PS-Konvertierungsprozesses;
  • 44 ist ein Flussdiagramm des Initialisierungsprozesses im TS2PS-Konvertierungsprozess;
  • 45 ist ein Flussdiagramm des Kapseleinheitsprozesses im TS2PS-Konvertierungsprozess;
  • 46 ist ein Flussdiagramm des Bündeleinheitsprozesses;
  • 47 ist ein Flussdiagramm des SCR-Berechnungsprozesses;
  • 48 ist ein Flussdiagramm des Bündelkopfprozesses;
  • 49 ist ein Flussdiagramm des Paketkopfprozesses;
  • 50 ist ein Flussdiagramm des Strom-ID-Prozesses;
  • 51 ist ein Flussdiagramm des Start-des-PS-Pakets-Prozesses;
  • 52 ist ein Flussdiagramm des Nicht-Start-des-PS-Pakets-Prozesses;
  • 53 ist ein Flussdiagramm des Nutzlastprozesses;
  • 54 ist Flussdiagramm des Füllpaketprozesses;
  • 55 zeigt das festgelegte SESF-Stromformat;
  • 56 zeigt die Datenstruktur des PES-Pakets einer MPEG-Norm;
  • 57A beschreibt die Konvertierung eines nicht festgelegten MPEG-TS zu einem MPEG-PS, während 57B die Konvertierung eines festgelegten MPEG-TS zu einem MPEG-PS beschreibt;
  • 58A beschreibt das Puffermanagement des MPEG-TS und des antizipierten MPEG-PS, wenn die Bitrate im konvertierten MPEG-TS und dem resultierenden MPEG-PS gleich ist (wenn ein Pufferunterlauf auftritt);
  • 58B beschreibt das Puffermanagement des MPEG-TS und des antizipierten MPEG-PS, wenn die Bitrate im konvertierten MPEG-TS und dem resultierenden MPEG-PS gleich ist (wenn kein Pufferunterlauf auftritt);
  • 59A beschreibt das Puffermanagement des MPEG-TS und des antizipierten MPEG-PS, wenn die Bitrate des konvertierten MPEG-TS höher ist als die Bitrate des resultierenden MPEG-PS (wenn ein Pufferunterlauf nur mit dem MPEG-PS auftritt);
  • 59B beschreibt das Puffermanagement des MPEG-TS und des antizipierten MPEG-PS, wenn die Bitrate des konvertierten MPEG-TS höher ist als die Bitrate des resultierenden MPEG-PS (wenn kein Pufferunterlauf auftritt);
  • 60A beschreibt die Bestimmung der Zeitstempelinformation (SCR), die in den Bündeln des konvertierten MPEG-PS gesetzt ist (wenn der MPEG-TS und der MPEG-PS die gleiche Bitrate aufweisen);
  • 60B beschreibt die Bestimmung der Zeitstempelinformation (SCR), die in den Bündeln des konvertierten MPEG-PS gesetzt ist (wenn die MPEG-TS-Übertragungsrate höher ist als die MPEG-PS-Übertragungsrate); und
  • 61 zeigt die Korrelation zwischen der relativen Übertragungszeit ATS, die jedem TS-Paket hinzugefügt wird, und der Übertragungszeit calculated_PCR[n] des ersten TS-Pakets in der Multiplexierungseinheit.
  • Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werde eine DVD-Platte, ein DVD-Recorder und ein DVD-Abspielgerät in der folgenden Reihenfolge mit Bezug auf die beigefügten Figuren als spezifische Ausführungsformen eines Datenaufzeichnungsmediums (Datenträgers), eines Aufzeichnungssystems und eines Wiedergabesystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die wesentlichen Punkte der Erfindung sind im Abschnitt 8, dem Überblick über die Erfindung, und im Abschnitt 9, der genauen Beschreibung der Ausführungsformen, beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass alle folgenden Ausführungsformen Ausführungsformen der Erfindung sind, obwohl sie in ihrer Beziehung zur Erfindung variieren:
    • 1. Überblick über ein DVD-Recordersystem
    • 2. Funktionaler Überblick über einen DVD-Recorder
    • 3. Überblick über eine DVD-Platte
    • 4. Überblick über reproduzierte AV-Daten
    • 5. Überblick über AV-Datenmanagementinformationen und die Wiedergabesteuerung
    • 6. Grundoperation der Wiedergabefunktion
    • 7. Grundoperation der Aufzeichnungsfunktion
    • 8. Überblick über die Erfindung
    • 9. Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
  • Es ist zu beachten, dass der Einfachheit halber "TS2PS-Konvertierung", wie es im Folgenden verwendet wird, die Konvertierung des MPEG-Transportstroms (MPEG-TS) in einen MPEG-Programmstrom (MPEG-PS) bezeichnet, während sich "DVD-Format" auf das Format der DVD-Video-Norm und das Format der DVD-Videoaufzeichnungs-Norm bezieht, die beides MPEG-PS-Formate sind.
  • 1. Überblick über ein DVD-Recordersystem
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das verwendet wird, um einen DVD-Recorder und die Schnittstelle zwischen einem DVD-Recorder und andere Ausrüstung zu beschreiben.
  • Wie in 1 gezeigt ist, wird eine optische DVD-Platte in den DVD-Recorder geladen, um Videodaten aufzuzeichnen und wiederzugeben. Der DVD-Recorder wird typischerweise mittels einer Fernsteuervorrichtung bedient.
  • Videodaten können in den DVD-Recorder unter Verwendung von analogen Signalen, wie z. B. analogen Rundfunksendungen, oder von digitalen Signalen, wie z. B. digitalen Rundfunksendungen, eingegeben werden. Analoge Rundfunksendungen werden im Allgemeinen von einem Empfänger empfangen, der z. B. in ein Fernsehgerät eingebaut ist, demoduliert und in den DVD-Recorder als NTSC-Videosignal oder als anderer Typ eines analogen Videosignals eingegeben. Digitale Rundfunksendungen werden üblicherweise von einem Aufsatzbox-(STB)-Empfänger (STB = set top box) empfangen, in ein digitales Signal demoduliert und in den DVD-Recorder zur Aufzeichnung eingegeben.
  • Die auf einer DVD aufgezeichneten Daten werden in ähnlicher Weise wiedergegeben und vom DVD-Recorder ausgegeben. Wie bei der Eingabe können die Videodaten als analoges Signal oder digitales Signal ausgegeben werden. Eine analoge Signalausgabe kann direkt an das Fernsehgerät ausgegeben werden, während eine digitale Signalausgabe über die STB geleitet wird, um sie in ein analoges Signal zu konvertieren, bevor sie in das Fernsehgerät zur Betrachtung eingegeben wird.
  • Zusätzlich zu DVD-Recordern können auch DVD-Kamerarecorder und Personalcomputer verwendet werden, um Videodaten auf DVDs aufzuzeichnen und von diesen wiederzugeben. DVDs, die Videodaten enthalten, die von einer anderen Vorrichtung als einem DVD-Recorder aufgezeichnet worden sind, können ebenfalls zur Wiedergabe in den DVD-Recorder geladen werden.
  • Normalerweise werden mit den Videodaten sowohl bei analogen als auch digitalen Rundfunksendungen Audiodaten aufgezeichnet, wobei diese Audiodaten in ähnlicher Weise vom DVD-Recorder aufgezeichnet und wiedergegeben werden können.
  • Ferner sind die Videodaten im Allgemeinen bewegte Bilddaten (z. B. ein Spielfilm), jedoch können sie auch Standbilder sein oder enthalten. Diese Standbilder können z. B. unter Verwendung der Standbildfunktion eines DVD-Kamerarecorders aufgezeichnet werden.
  • Es können verschiedene digitale Schnittstellen verwendet werden, um den STB und den DVD-Recorder zu verbinden, einschließlich IEEE 1394, ATAPI und SCSI.
  • Ferner ist zu beachten, dass oben das NTSC-Komposit-Videosignal für die Signale erwähnt worden ist, die zwischen dem DVD-Recorder und dem Fernsehgerät ausgetauscht werden, jedoch kann ein Komponentensignal verwendet werden, bei dem das Helligkeitssignal und das Farbdifferenzsignal separat gesendet werden.
  • Digitale Schnittstellen, wie z. B. DVI, werden ebenfalls entwickelt, um die analoge Schnittstelle zu ersetzen, die für Videoübertragungen zwischen der AV-Anlage und dem Fernsehgerät verwendet wird, wobei der DVD-Recorder und das Fernsehgerät erwartungsgemäß in Kürze über eine digitale Schnittstelle verbunden werden.
  • 2. Funktionaler Überblick über einen DVD-Recorder
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionen eines DVD-Recorders zeigt. Ein typisches DVD-Laufwerk weist einen optischen Aufnehmer 101 zum Lesen von Daten von einer DVD-RAM-Platte 100, einen ECC-(Fehlerkorrekturcode)-Prozessor 102, einen Spurpuffer 103, einen Schalter 104 zum Wechseln des Eingangs und Ausgangs des Spurpuffers 103, einen Coder 105 und einen Decoder 106 auf.
  • Wie in der Figur gezeigt ist, werden die Daten auf einer DVD-RAM-Platte 100 in Sektoreinheiten als kleinste Aufzeichnungseinheit aufgezeichnet. Ein Sektor enthält 2 KB an Daten. Die Sektoren sind anschließend in ECC-Blöcke mit 32 Sektoren pro ECC-Block gruppiert. Der ECC-Prozessor 102 wendet eine Fehlerkorrektur auf die ECC-Blockeinheiten an.
  • Der DVD-Recorder kann ferner Halbleiterspeicherkarten oder Festplattenlaufwerke als Datenspeichermedien zusätzlich zu DVD-Platten verwenden. 4 ist ein Blockdiagramm eines DVD-Recorders, der zusätzlich zu einem DVD-Plattenlaufwerk mit einer Halbleiterspeicherkarte und einem Festplattenlaufwerk ausgestattet ist.
  • Es ist zu beachten, dass ein Sektor 512 Bytes, 8 KB oder eine andere Einheit umfassen kann. Jeder ECC-Block kann ferner nur einen Sektor oder 16 Sektoren, 64 Sektoren oder eine andere Anzahl von Sektoren enthalten. Mit zunehmender Datenmenge, die auf der Platte gespeichert werden kann, nehmen erwartungsgemäß sowohl die Sektorgröße als auch die Anzahl der Sektoren in jedem ECC-Block zu.
  • Der Spurpuffer 103 zeichnet AV-Daten mit einer veränderlichen Bitrate (VBR) auf, so dass AV-Daten effizienter auf der DVD-RAM-Platte 100 aufgezeichnet werden können. Die Lese/Schreib-Rate (Va) der DVD-RAM-Platte 100 ist eine feste Rate, jedoch variiert die Bitrate (Vb) der AV-Daten entsprechend der Komplexität des Inhalts (Bilder im Fall von Video). Der Spurpuffer 103 wird daher als ein Puffer zum Ausgleichen dieser Differenz zwischen der Lese/Schreib-Rate (Va) und der AV-Datenbitrate (Vb) verwendet.
  • Durch die Verwendung dieses Spurpuffers 103 können die AV-Daten noch effektiver nicht-zusammenhängend auf der Platte 100 aufgezeichnet werden, wie im Folgenden mit Bezug auf die 3A und 3B beschrieben wird.
  • 3A zeigt den Adressraum einer optischen Platte. Wenn AV-Daten auf einen zusammenhängenden Bereich [a1, a2] und einem zusammenhängenden Bereich [a3, a4], der nicht-zusammenhängend mit [a1, a2] ist, wie in 3A gezeigt ist, aufgezeichnet werden, kann eine zusammenhängende Wiedergabe der AV-Daten, während von a2 nach a3 gesprungen wird, aufrechterhalten werden, indem Daten, die im Spurpuffer 103 gesammelt worden sind, dem Decoder 106 zugeführt werden. Dies ist in 3B gezeigt.
  • AV-Daten, die beginnend von Adresse a1 gelesen werden, werden in den Spurpuffer 103 ab dem Zeitpunkt t1 eingegeben, während die Datenausgabe vom Spurpuffer 103 ebenfalls startet. Die Daten werden somit im Spurpuffer 103 mit der Rate (Va–Vb) akkumuliert, d. h. mit der Differenz zwischen der Spurpuffereingangsrate Va und der Spurpufterausgangsrate Vb. Dies wird bis zum Ende des zusammenhängenden Bereiches [a1, a2] an der Stelle a2 fortgesetzt, d. h. bis zum Zeitpunkt t2. Wenn die im Spurpuffer 103 während dieser Zeit akkumulierte Datenmenge gleich B(t2) ist, können während der Periode von t2 zum Zeitpunkt t3, bei dem das Lesen von der Stelle a3 beginnt, dem Decoder 106 Daten zugeführt werden, indem die im Spurpuffer 103 gespeicherten Daten B(t2) verbraucht werden.
  • Mit anderen Worten, wenn wenigstens eine bestimmte minimale Datenmenge ([a1, a2]) vor der Suchoperation gespeichert wird, können die AV-Daten dem Decoder kontinuierlich zugeführt werden, wenn ein Suchen stattfindet.
  • Die Größe des zusammenhängenden Bereiches, der ermöglicht, AV-Daten dem Decoder kontinuierlich zuzuführen, wenn die Anzahl von ECC-Blöcken N_ecc konvertiert wird, kann aus der folgenden Gleichung ermittelt werden: N_ecc = Vb × Tj/((N_sec × 8 × S_size) × (1 – Vb/Va))wobei N_sec die Anzahl der Sektoren pro ECC-Block ist, S_size die Sektorgröße ist und Tj die Suchleistungsfähigkeit (maximale Suchzeit) ist.
  • Ferner kann ein defekter Sektor im zusammenhängenden Bereich vorkommen. Die Größe des zusammenhängenden Bereichs kann unter Berücksichtigung dieses Faktors anhand der folgenden Gleichung bestimmt werden: N_ecc = dN_ecc + Vb × (Tj + Ts)/((N_sec × 8 × S_size) × (1 – Vb/Va))wobei dN_ecc die tolerierte Defektsektorgröße ist und Ts die Zeit ist, die erforderlich ist, um einen defekten Sektor im zusammenhängenden Bereich zu überspringen. Die resultierende Größe wird auch als Anzahl von ECC-Blöcken ausgedrückt.
  • Das Lesen, d. h. das Reproduzieren von Daten von einer DVD-RAM-Platte wird anhand des obigen Beispiels genutzt, wobei offensichtlich ist, dass das gleiche Konzept auf das Schreiben, d. h. das Aufzeichnen von Daten auf einer DVD-RAM-Platte angewendet wird.
  • Es ist somit offensichtlich, dass nicht-zusammenhängend aufgezeichnete AV-Daten zusammenhängend von einer DVD-RAM-Platte wiedergegeben und auf dieser aufgezeichnet werden können, sofern eine bestimmte minimale Datenmenge zusammenhängend auf der Platte aufgezeichnet ist. Dieser Bereich wird mit Bezug auf DVD-Medien als zusammenhängender Plattenbereich (CDA) bezeichnet.
  • 3. Überblick über eine DVD-Platte
  • Die 5A und 5B zeigen eine Draufsicht und eine physikalische Struktur einer DVD-RAM-Platte als einen Typ einer beschreibbaren optischen Platte. Es ist zu beachten, dass eine DVD-RAM-Platte gewöhnlich in einer Plattenkassette in einem DVD-Recorder geladen wird, um die Aufzeichnungsoberfläche der Platte zu schützen. Wenn jedoch die Aufzeichnungsoberfläche durch irgendein anderes Mittel geschützt ist oder ein bestimmtes Maß an Oberflächenbeschädigung tolerierbar ist, kann die Platte auch direkt ohne Verwendung einer Plattenkassette in den DVD-Recorder geladen werden.
  • DVD-RAM-Medien sind Phasenänderungs-Aufzeichnungsmedien. Die Daten, die auf der Platte aufgezeichnet werden, werden in Sektoreinheiten gehandhabt und mit einer Adresse aufgezeichnet, die den Zugriff ermöglicht. Wie oben erwähnt worden ist, sind 32 Sektoren als eine Fehlerkorrektureinheit zusammengefasst, zu der ein Fehlerkorrekturcode hinzugefügt wird. Diese Einheit wird als ECC-Block bezeichnet.
  • 5A ist eine Draufsicht, die den Aufzeichnungsbereich einer DVD-RAM-Platte als Beispiel einer beschreibbaren optischen Platte zeigt. Die DVD-RAM-Platte weist einen Einleitungsbereich in der Mitte am Innenumfang, einen Ausleitungsbereich am Außenumfang und einen Datenbereich zwischen dem Einleitungsbereich und dem Ausleitungsbereich auf. Referenzsignale für die Servostabilisierung, wenn der optische Aufnehmer auf die Platte zugreift, und Medienidentifikationssignale, die die Identifizierung des Typs der optischen Platte ermöglichen, sind im Einleitungsbereich aufgezeichnet. Die gleichen Referenzsignale und Medien-ID-Signale werden auch im Ausleitungsbereich aufgezeichnet. Der Datenbereich ist in Sektoren (die jeweils 2048 Bytes speichern) als kleinste Zugriffseinheit segmentiert.
  • Der Datenbereich einer DVD-RAM-Platte ist ferner in mehrere Zonen segmentiert, so dass ein Rotationssteuerverfahren, das als Z-CLV (Zonen-Konstant-Lineargeschwindigkeit) bezeichnet wird, für die Aufzeichnung und die Wiedergabe verwendet werden kann.
  • 5A zeigt mehrere Zonen, die konzentrisch auf der DVD-RAM-Platte ausgebildet sind. In diesem Beispiel ist die DVD-RAM-Platte in 24 Zonen unterteilt, die mit Zone 0 bis Zone 23 bezeichnet sind. Die Rotationswinkelgeschwindigkeit der DVD-RAM wird in jeder Zone anders eingestellt, so dass sie in Richtung zum Innenumfang zunimmt, und ist konstant, während der optische Aufnehmer auf Daten in derselben Zone zugreift. Dies erhöht die Aufzeichnungsdichte der DVD-RAM und ermöglicht eine einfachere Drehzahlsteuerung während der Aufzeichnung und der Wiedergabe.
  • 5B zeigt den Einleitungsbereich, den Ausleitungsbereich und die Zonen 0 bis 23, die in 5A konzentrisch angeordnet sind, bei Betrachtung auf einer Linie durch den Plattenradius.
  • Der Einleitungsbereich und der Ausleitungsbereich enthalten jeweils einen Defektmanagementbereich (DMA). Der Defektmanagementbereich dient zum Aufzeichnen von Ortsinformationen, die den Ort eines einen Defekt enthaltenden Sektors angeben, sowie Ersatzsektor-Ortsinformationen, die angeben, in welchem Ersatzbereich der für den defekten Sektor eingesetzte Sektor angeordnet ist.
  • Jede Zone enthält einen Benutzerbereich in der Mitte der Zone und einen Ersatzbereich und einen ungenutzten Bereich am Rand der Zone. Der Benutzerbereich ist der Bereich, der vom Dateisystem als Aufzeichnungsbereich verwendet werden kann. Der Ersatzbereich ist der Bereich, der für einen defekten Sektor in der Zone eingesetzt wird. Der ungenutzte Bereich ist ein Bereich, der für die Datenaufzeichnung nicht genutzt wird, und ist näherungsweise zwei Spuren breit. Die Sektoradresse wird an der gleichen Position in benachbarten Spuren innerhalb jeder Zone aufgezeichnet, jedoch wird bei Z-CLV die Sektoradresse an einer anderen Position in zur Zonengrenze benachbarten Spuren aufgezeichnet. Dieser ungenutzte Bereich ist daher vorgesehen, um Sektoradresserfassungsfehler in zur Zonengrenze benachbarten Spuren zu verhindern.
  • Es gibt daher an den Zonengrenzen Sektoren, die nicht für die Datenaufzeichnung verwendet werden. Eine logische Sektornummer (LSN) ist daher jedem physikalischen Sektor im Benutzerbereich einer DVD-RAM-Platte zugewiesen, um kontinuierlich nur diejenigen Sektoren, die für die Datenaufzeichnung verwendet werden, sequenziell ausgehend vom Innenumfang zu identifizieren.
  • Die 6A und 6B zeigen den logischen Datenraum einer DVD-RAM-Platte, die logische Sektoren umfasst. Der logische Datenraum wird als "Datenträgerraum" bezeichnet und verwendet, um Benutzerdaten aufzuzeichnen.
  • Die im Datenträgerraum aufgezeichneten Daten werden mit einem Dateisystem verwaltet. Genauer werden Datenträgerstrukturinformationen zum Verwalten einer Gruppe von Sektoren, die Daten als eine "Datei" speichern, und einer Gruppe von Dateien als ein "Verzeichnis" am Anfang und am Ende des Datenträgerbereiches aufgezeichnet. Diese Ausführungsform der Erfindung nutzt das UDF-Dateisystem, wie in ISO 13346 definiert ist.
  • Die obenerwähnte Gruppe von Sektoren ist nicht unbedingt zusammenhängend innerhalb des Datenträgerraumes angeordnet und kann in separate Teile zerlegt sein. Von den Sektoren, die jede Datei bilden, verwaltet das Dateisystem daher jede Gruppe von zusammenhängenden Sektoren im Datenträgerraum als eine Größe und verwaltet jede Datei als einen Satz zugehöriger Größen.
  • Die 7A und 7B zeigen die Struktur eines Verzeichnisses und einer Datei, die auf der DVD-RAM aufgezeichnet sind. Unterhalb des Stammverzeichnisses befindet sich das VIDEO_RT-Verzeichnis, wobei unterhalb von VIDEO_RT die verschiedenen Objektdateien sind, die die Wiedergabedaten und eine Video-Managerdatei, die Managementinformationen wie z. B. die Wiedergabesequenz und verschiedene Attribute enthält, enthalten.
  • Objekte sind Datenstrukturen, die der MPEG-Norm entsprechen, und enthalten PS_VOB, TS1_VOB, TS2_VOB, AOB, POB und MNF (Privatdaten des Herstellers).
  • PS_VOB, AOB und POB sind MPEG-Programmströme (PS), während TS1_VOB und TS2_VOB jeweils MPEG-Transportströme (TS) sind. Der Programmstrom weist eine Datenstruktur auf, die zum Speichern von AV-Daten auf Paketmedien ausgelegt ist. Der Transportstrom weist eine Datenstruktur auf, die für Kommunikationsmedien gedacht ist.
  • PS_VOB, TS1_VOB und TS2_VOB sind Objekte von primären Videodaten, enthalten jedoch sowohl Videodaten als auch Audiodaten. Im Prinzip werden TS1_VOB-Objekte vom DVD-Recorder mit einer explizit gemanagten internen Bildstruktur aufgezeichnet. TS2_VOB-Objekte werden außerhalb des DVD-Recorders codiert, wobei ein Teil der internen Bildstruktur und der Datenstruktur unbekannt ist.
  • Typischerweise ist TS1_VOB ein Objekt, das durch Codieren eines von außen eingegebenen analogen Videosignals durch den DVD-Recorder in den Transportstrom erhalten wird, während TS2_VOB ein Objekt ist, das durch Aufzeichnen von von außen eingegebenen digitalen Videosignalen auf der Platte ohne weitere Codierung durch den DVD-Recorder erhalten wird.
  • AOB und POB sind MPEG-Programmströme. AOB-Objekte enthalten hauptsächlich Audiodaten, während POB-Objekte hauptsächlich Standbilder enthalten.
  • Die MNF wird verwendet, um Informationen zu speichern, die für einen bestimmten Hersteller spezifisch sind.
  • "Hauptsächlich Videodaten" und "hauptsächlich Audiodaten", wie oben erwähnt, gibt an, dass eine hohe Bitrate zugewiesen ist. VOB werden bei bewegten Bildern und ähnlichen Anwendungen verwendet, während AOB in Musikanwendungen verwendet wird.
  • 4. Überblick über wiedergegebene AV-Daten
  • 8 zeigt die Struktur von MPEG-Daten, die als AV-Objekte auf einer DVD aufgezeichnet sind.
  • Wie in 8 gezeigt ist, sind der Videostrom und der Audiostrom segmentiert und multiplexiert. Die MPEG-Norm bezieht sich auf die multiplexierten Ströme als Systemstrom. Im Fall einer DVD wird ein Systemstrom, in welchem DVD-spezifische Informationen eingestellt sind, als VOB (Videoobjekt) bezeichnet. Die Segmentierungseinheit wird als "Bündel" oder "Paket" bezeichnet, und ist etwa 2 KB groß.
  • Der Videostrom wird gemäß der MPEG-Norm codiert, während er mit einer veränderlichen Bitrate komprimiert wird, so dass die Bitrate in komplexen Bildern, wie z. B. Bildern, die viel Bewegung enthalten, erhöht ist. Die Bilder in einem MPEG-Strom werden als I-Bilder, P-Bilder oder B-Bilder codiert. I-Bilder sind räumlich komprimiert und innerhalb jedes Vollbildes vollständig. P-Bilder und B-Bilder sind unter Verwendung von Zwischenbildkorrelationen temporär komprimiert. Eine Serie von Bildern, die wenigstens ein I-Bild enthält, wird in MPEG als eine Gruppe von Bildern (GOP) bezeichnet. GOP ist der Zugriffspunkt für das schnelle Abspielen und andere spezielle Abspielmodi, die durch Vorhandensein wenigstens eines zwischenbild-komprimierten I-Bildes möglich gemacht werden.
  • Zusätzlich zur Verwendung von MPEG-Audio kann der Audiostrom einer DVD unter Verwendung von AC-3, LPCM oder einer anderen Codierungstechnik codiert sein.
  • Wie ferner in 8 gezeigt ist, ist die Videoobjekteinheit (VOBU) die Dateneinheit, die die Videodaten einer GOP mit den zugehörigen Audiodaten multiplexiert. VOBU kann Informationen zum Verwalten eines Abschnitts der bewegten Bilder, die durch sich selbst erhalten werden, als Kopfinformationen enthalten.
  • Ein Programmstrom (PS) und ein Transportstrom (TS) sind in dem mit Bezug auf 8 beschriebenen Systemstrom enthalten. Wie oben erwähnt worden ist, weist der Programmstrom eine Datenstruktur auf, die für Paketmedien gedacht ist, während die Transportstromdatenstruktur für Kommunikationsmedien gedacht ist.
  • 9 zeigt das Konzept der Programmstrom- und Transportstrom-Datenstrukturen.
  • Der Programmstrom enthält Bündel mit fester Länge, die die kleinste Einheit für die Datenübertragung und die Multiplexierung sind. Jedes Bündel enthält ein oder mehrere Pakete. Sowohl Bündel als auch Pakete weisen einen Kopfteil und einen Datenteil auf. Der Datenteil wird in MPEG als Nutzlast bezeichnet. Für die Kompatibilität mit der Sektorgröße beträgt die feste Länger eines Bündels in der DVD 2 KB. Ein Bündel kann mehrere Pakete enthalten, jedoch entspricht ein Bündel einem Paket, mit Ausnahme von speziellen Fällen, da Bündel, die DVD-Video und Audio speichern, nur ein Paket enthalten.
  • Die Datenübertragungs- und Multiplexierungseinheit des Transportstroms enthält TS-Pakete mit fester Länge. Die TS-Paketgröße beträgt 188 Bytes zwecks Kompatibilität mit ATM-Übertragungen, einer Kommunikationsnorm. Ein oder mehrere TS-Pakete bilden ein PES-Paket.
  • Das PES-Paketkonzept ist sowohl für den Programmstrom als auch für Transportstrom gleich, wobei die Datenstruktur gleich ist. Pakete, die in Programmstrombündeln gespeichert sind, bilden direkt PES-Pakete, wobei eine Gruppe von einem oder mehreren Transportstrom-TS-Paketen ein PES-Paket bildet.
  • Das PES-Paket ist die kleinste Codierungseinheit und speichert Videodaten und Audiodaten mit gemeinsamer Codierung. Genauer sind Videodaten und Audiodaten, die mit unterschiedlichen Codierungsverfahren codiert sind, nicht in gleichen PES-Paket vorhanden. Wenn jedoch das Codierungsverfahren gleich ist, ist es nicht notwendig, die Bildgrenzen und die Audiorahmengrenzen sicherzustellen. Wie in 9 gezeigt ist, können in einem PES-Paket mehrere Rahmen gespeichert sein.
  • Die 10A bis 10C und die 11A bis 11C zeigen die Datenstrukturen des Transportstroms und des Programmstroms.
  • Wie in den 10A bis 10C und in den 12A bis 12D gezeigt ist, enthält jedes TS-Paket einen TS-Paketkopf, ein Anpassungsfeld und einen Nutzlast. Der TS-Paketkopf speichert einen Paketidentifizierer (PID), womit der Videostrom, der Audiostrom oder ein anderer Strom, zu dem das TS-Paket gehört, identifiziert werden kann.
  • Die Programmtaktreferenz (PCR) ist im Anpassungsfeld gespeichert. Die PCR ist der Referenzwert für den Systemzeittakt (STC) der Vorrichtung, die den Strom decodiert. Die Vorrichtung demultiplexiert den Systemstrom typischerweise auf der Grundlage des PCR-Zeitablaufs, und fügt anschließend den Videostrom und andere Ströme wieder zusammen.
  • Der Decodierungszeitstempel (DTS) und der Präsentationszeitstempel (PTS) sind im PES-Kopf gespeichert. Der DTS bezeichnet den Decodierungszeitpunkt des Bild- oder Audiorahmens, der im PES-Paket gespeichert ist, während der PTS den Präsentationszeitpunkt der Video- oder Audioausgabe bezeichnet.
  • Es ist zu beachten, dass der PTS und der DTS nicht in jeden PES-Paketkopf geschrieben werden müssen. Die Decodierung und die Ausgabe sind insofern möglich, als PTS und DTS in den Kopf des PES-Pakets geschrieben werden, wo die ersten Daten des I-Bildes gespeichert sind.
  • Die TS-Paketstruktur ist in den 12A bis 12D genauer gezeigt.
  • Wie in den 12B bis 12D gezeigt ist, speichert das Anpassungsfeld die PCR und eine Wahlfreizugriff-Präsentationsmarkierung. Diese Markierung zeigt an, ob Daten, die am Anfang des Video- oder Audiorahmens angeordnet sind und als ein Zugriffspunkt verwendet werden können, in der entsprechenden Nutzlast gespeichert sind. Zusätzlich zur obenerwähnten PID speichert der TS-Paketkopf ferner eine Einheitsstart-Anzeigemarkierung, die den Beginn eines PES-Pakets anzeigt, und Anpassungsfeldsteuerdaten, die anzeigen, ob ein Anpassungsfeld folgt.
  • Die 11A bis 11C zeigen die Struktur von Bündeln im Programmstrom. Ein Bündel enthält die SCR im Bündelkopf und eine stream_id (Strom-ID) im Paketkopf der im Bündel gespeicherten Pakete. Die SCR ist effektiv identisch mit der Transportstrom-PCR, und die stream_id zur PID. Die PES-Paketdatenstruktur ist ebenfalls die gleiche wie im Transportstrom, wobei PTS und DTS im PES-Kopf gespeichert sind.
  • Ein Hauptunterschied zwischen dem Programmstrom und dem Transportstrom besteht darin, dass der Transportstrom mehrere Programm erlaubt. Das heißt, ausgedrückt in Programmeinheiten kann der Programmstrom nur ein Programm führen, jedoch kann der Transportstrom gleichzeitig mehrere Programme übertragen. Dies bedeutet, dass die Wiedergabevorrichtung fähig sein muss, die Videoströme und Audioströme, die das jeweilige im Transportstrom geförderte Programm bilden, zu identifizieren.
  • Die 13A und 13B zeigen die PAT-Tabelle und die PMAP-Tabelle, die verwendet werden, um Strukturinformationen für den Audiostrom und den Videostrom jedes Programms zu übermitteln. Wie in den 13A und 13B gezeigt ist, speichert die PMAP-Tabelle Informationen bezüglich der Kombination von Video- und Audioströmen, die in jedem Programm verwendet werden, während die PAT-Tabelle Informationen speichert, die sich auf Programme und PMAP-Tabellen beziehen. Die Wiedergabevorrichtung kann somit auf die PAT-Tabelle und die PMAP-Tabelle Bezug nehmen, um die Video- und Audioströme für das auszugebende Programm zu erkennen.
  • Wie die obenbeschriebenen Programmstrombündel und Transportstrom-TS-Pakete auf der Platte angeordnet sind, wird im Folgenden mit Bezug auf die 14A bis 14C beschrieben.
  • Wie in 14A gezeigt ist, befinden sich 32 Sektoren in einem ECC-Block.
  • Wie in 14B gezeigt ist, sind die Bündel (PS-Bündel), die ein Videoobjekt (PS_VOB) eines Programmstromtyps bilden, an den Sektorrändern angeordnet. Dies beruht darauf, dass die Bündelgröße und die Sektorgröße jeweils gleich 2 KB sind.
  • Videoobjekte (TS1_VOB, TS2_VOB) im Transportstromformat werden jedoch so aufgezeichnet, dass sie ein 188-Bit-Paket gepaart mit einem 4-Bit-Ankunftszeitstempel (ATS), der die Decoder-Eingangszeit bezeichnet, aufweisen. Wenn ein extern codiert Strom aufgezeichnet wird, wird der ATS erzeugt und vom DVD-Recorder hinzugefügt, und gibt den Zeitpunkt an, zu dem das Paket vom DVD-Recorder von einer externen Quelle empfangen wurde.
  • 5. Überblick über AV-Daten-Managementinformationen und die Wiedergabesteuerung
  • Die 15A und 15B und die 16A und 16B zeigen die Datenstruktur der Videomanagementinformationsdatei (Videomanager), die in den 7A und 7B gezeigt ist.
  • Die Videomanagementinformationen enthalten Objektinformationen, die solche Managementinformationen beschreiben, wie z. B., wo Objekte auf der Platte aufgezeichnet sind, sowie Wiedergabesteuerinformationen, die die Wiedergabesequenz der Objekte beschreiben.
  • 15 zeigt ein Beispiel, bei dem die auf der Platte aufgezeichnete Objekte PS_VOB#1–PS_VOB#n, TS1_VOB#1–TS1_VOB#n und TS2_VOB#1–TS2_VOB#n enthalten.
  • Wie in den 15A und 15B gezeigt ist, sind eine PS_VOB-Informationstabelle, eine TS1_VOB-Informationstabelle und eine TS2_VOB-Informationstabelle separat entsprechend dem Objekttypen aufgezeichnet. Jede dieser Tabellen speichert VOB-Informationen für jedes Objekt.
  • Die VOB-Informationen enthalten allgemeine Informationen über das entsprechende Objekt, Objektattributdaten, eine Zugriffskarte zum Konvertieren der Objektwiedergabezeit in einen Plattenadresswert, und Managementinformationen für die Zugriffskarte. Die allgemeinen Informationen enthalten Identifikationsinformationen für das entsprechende Objekt und die Objektaufzeichnungszeit. Die Attribute enthalten Videostromattribute (V_ATR), wie z. B. den Videostromcodierungsmodus, die Anzahl der Audioströme (AST_Ns) und Audiostromattribute (A_ATR), wie z. B. den Audiostromcodierungsmodus.
  • Es gibt zwei Gründe, warum eine Zugriffskarte benötigt wird. Der erste besteht darin, dass Programmketteninformationen (Wiedergabeweginformationen zum Definieren eines Wiedergabeweges) die direkte Bezugnahme auf Objektaufzeichnungspositionen auf der Grundlage z. B. eines Sektoradresswertes vermeiden und stattdessen indirekt auf Objektorte auf der Grundlage der Objektwiedergabezeit zugreifen können. Objektaufzeichnungspositionen können sich mit dem RAM-Medium infolge z. B. eines Editierens des Objekts ändern. Dies erhöht die Menge an Programmketteninformationen, die aktualisiert werden müssen, wenn die Programmketteninformationen auf Objektaufzeichnungspositionen direkt auf der Grundlage der Sektoradresse Bezug nehmen. Wenn auf die Objekte indirekt auf der Grundlage der Wiedergabezeit Bezug genommen wird, ist es jedoch nicht notwendig, die Programmketteninformationen zu aktualisieren, wobei nur die Zugriffskarte aktualisiert werden muss.
  • Der zweite Grund besteht darin, dass der Audiostrom typischerweise zwei Referenzbasen aufweist, die Zeitbasis und die Daten-(Bitstrom)-Basis, wobei jedoch die Korrelation zwischen diesen nicht perfekt ist.
  • Zum Beispiel wird die Verwendung einer variablen Bitrate (ein Verfahren der Änderung der Bitrate entsprechend der Komplexität des Bildes) bei MPEG-2-Video, einer internationalen Norm für die Videostromcodierung, Standard. In diesem Fall besteht keine proportionale Beziehung zwischen der Datenmenge seit dem Stromstart und der Wiedergabezeit, wobei ein wahlfreier Zugriff auf der Grundlage der Zeitbasis daher nicht möglich ist. Eine Zugriffskarte wird verwendet, um dieses Problem zu lösen, in dem zwischen der Zeitbasis und der Daten-(Bitstrom)-Basis konvertiert wird.
  • Wie in 15A gezeigt ist, enthalten die Wiedergabesteuerinformationen eine benutzerdefinierte Programmketteninformationstabelle, eine Originalprogrammketteninformationstabelle und einen Titelsuchzeiger.
  • Wie in 16A gezeigt ist, gibt es zwei Typen von Programmketteninformationen: ursprünglich definierte Programmketteninformationen, die vom DVD-Recorder automatisch erzeugt worden sind, um alle Objekte zu beschreiben, die während der Objektaufzeichnung aufgezeichnet worden sind, und benutzerdefinierte Programmketteninformationen, die einem Benutzer ermöglichen, eine bestimmte Wiedergabesequenz frei zu definieren. Die Programmketteninformationen werden einheitlich als PGC-Informationen auf einer DVD bezeichnet. Die benutzerdefinierten Programmketteninformationen werden als U_PGC-Informationen bezeichnet, während die Originalprogrammketteninformationen als O_PGC-Informationen bezeichnet werden. die U_PGC-Informationen und die O_PGC-Informationen sind Tabellen, die die Zelleninformationen auflisten, die die Zellen in der Objektwiedergabeperiode beschreiben. Die Objektwiedergabeperiode, die von den O_PGC-Informationen angezeigt wird, wird als Originalzelle (O_CELL) bezeichnet, während die von den U_PGC-Informationen angegebene Objektwiedergabeperiode als Benutzerzelle (U_CELL) bezeichnet wird.
  • Eine Zelle zeigt die Objektwiedergabeperiode unter Verwendung der Objektwiedergabestartzeit und der Wiedergabeendzeit an; die Wiedergabestart- und -endzeiten werden mittels der obenbeschriebenen Zugriffskarte in den wirklichen Ort konvertiert, an dem das Objekt auf der Platte aufgezeichnet ist.
  • Wie in 16B gezeigt ist, definiert eine durch die PGC-Informationen angegebene Zellengruppe eine kontinuierliche Wiedergabesequenz, die entsprechend der Reihenfolge der Einträge in der Tabelle sequentiell wiedergegeben wird.
  • 17 zeigt eine spezifische Beziehung zwischen Objekten, Zellen, der PGC und der Zugriffskarte.
  • Wie in 17 gezeigt ist, enthalten die Original-PCG-Informationen 50 wenigstens eine Zelleninformation 60, 61, 62, 63.
  • Jede Zelleninformation 60, 61, ... definiert das wiederzugebende Objekt sowie den Objekttyp und die Objektwiedergabeperiode. Die Reihenfolge der Zelleninformationen in den PGC-Informationen 50 definiert die Wiedergabesequenz der durch jede Zelle definierten Objekte, wenn die Objekte wiedergegeben werden.
  • Jede Zelleninformation (z. B. die Zelleninformation 60) enthält einen Typ 60a, der den Typ des spezifizierten Objekts angibt, eine Objekt-ID 60b, die ein bestimmtes Objekt identifiziert, und eine Startpräsentationszeit Start_PTM 60c und eine Endpräsentation End_PTM 60d im Objekt auf der Zeitbasis.
  • Während der Datenwiedergabe werden die Zelleninformationen 60 sequentiell aus den PGC-Informationen gelesen, wobei die durch jede Zelle spezifizierten Objekte für die von der Zelle definierte Wiedergabeperiode wiedergegeben werden.
  • Die Zugriffskarte 80c konvertiert die Start- und Endzeitinformationen, die in den Zelleninformationen enthalten sind, in die Objektadresse auf der Platte.
  • Diese Zugriffskarte entspricht den Karteninformationen, die oben beschrieben worden sind, und wird erzeugt und aufgezeichnet, wenn die Objekte aufgezeichnet werden. Die Bildstruktur der Objektdaten müssen analysiert werden, um die Karte zu erzeugen. Genauer ist es notwendig, den in 9 gezeigten I-Bild-Ort zu erfassen und den PTS und andere Zeitstempeldaten, d. h. die in den 10 und 11 gezeigte 1-Bild-Wiedergabezeit, zu erfassen.
  • Probleme, die auftreten, wenn die PS_VOB-, TS1_VOB- und TS2_VOB-Karteninformationen erzeugt werden, werden als Nächstes beschrieben.
  • Wie mit Bezug auf 1 beschrieben worden ist, werden PS_VOB und TS1_VOB hauptsächlich vom DVD-Recorder erzeugt, der eine empfangene Analogrundfunksendung in einen MPEG-Strom codiert. Das I-Bild und die Zeitstempeldaten werden somit vom DVD-Recorder erzeugt, wobei die interne Datenstruktur des Stroms dem DVD-Recorder bekannt ist und die Karteninformationen ohne Probleme erzeugt werden können.
  • Wie ferner mit Bezug auf 1 beschrieben worden ist, ist TS2_VOB eine empfangene digitale Rundfunksendung, die direkt vom DVD-Recorder ohne Zwischencodierung auf der Platte aufgezeichnet wird. Da der Recorder somit nicht die Zeitstempelinformation erzeugt und die I-Bild-Orte ermittelt, wie er es tut, wenn er ein PS_VOB aufzeichnet, kennt der DVD-Recorder nicht die interne Datenstruktur des Stroms und muss daher diese Informationen aus dem aufgezeichneten digitalen Strom ermitteln.
  • Hierzu erfasst der DVD-Recorder das I-Bild und die Zeitstempelinformation, wie im Folgenden beschrieben wird, für die Karteninformationen einer TS2_VOB, wenn er einen außerhalb des Recorders codierten Strom aufzeichnet.
  • Zuerst werden I-Bilder erfasst durch Erfassen der Wahlfreizugriffsanzeigeinformationen (random_access_indicator) des in 12 gezeigten TS-Paketanpassungsfeldes oder durch Erfassen der Einheitsstartanzeigeinformation (payload_unit_start_indicator) im TS-Paketkopf. Der Zeitstempel wird erfasst durch Erfassen des PTS im PES-Kopf. Es ist zu beachten, dass die PCR aus dem Anpassungsfeld oder die TS-Paketankunftszeit am DVD-Recorder anstelle des PTS für den Zeitstempel verwendet werden können. In jedem Fall erfasst der DVD-Recorder I-Bild-Orte auf der Grundlage von Informationen auf einer hohen Systemebene und muss nicht die Datenstruktur der MPEG-Strom-Videoebene analysieren. Dies liegt daran, dass er zum Analysieren der Videoebene erforderliche Systemaufwand, um die Karteninformationen zu erzeugen, groß ist.
  • Ferner gibt es Fälle, in denen die Systemebenenerfassung nicht möglich ist. Die Karteninformationen können in solchen Fällen nicht erzeugt werden, weshalb es notwendig ist, anzuzeigen, dass keine gültigen Karteninformationen vorhanden sind. Der DVD-Recorder zeigt dies unter Verwendung der in 15(b) gezeigten Kartenmanagementinformationen an.
  • Die in 15(b) gezeigten Kartenmanagementinformationen enthält Kartengültigkeitsinformationen und eine Selbstcodierungsmarkierung. Die Selbstcodierungsmarkierung zeigt an, dass ein Objekt vom DVD-Recorder codiert wurde, und zeigt somit an, dass die interne Bildstruktur bekannt ist und dass die Karteninformationszeitstempelinformationen und die I-Bild-Ortsinformationen genau sind. Die Kartengültigkeitsinformationen zeigen an, ob ein gültige Zugriffskarte vorhanden ist.
  • Beispiele dafür, dass die Systemebene nicht erfasst werden kann, enthalten den Fall, bei dem das Anpassungsfeld nicht gesetzt ist, und den Fall, bei dem der digitale Strom kein MPEG-Transportstrom ist. Verschiedene digitale Rundfunknormen und -formate werden weltweit verwendet, wobei es selbstverständlich Fälle gibt, in welchen der DVD-Recorder Objekte aufzeichnet, für die er keine Karte erzeugen kann. Wenn z. B. ein DVD-Recorder, der für den japanischen Markt und die Aufzeichnung digitaler Rundfunksendungen in Japan ausgelegt ist, in den Vereinigten Staaten verwendet wird, um digitale Rundfunksendungen in den Vereinigten Staaten aufzuzeichnen, gibt es sehr wahrscheinlich Fälle, in denen der DVD-Recorder keine Karte für die aufgezeichneten Objekte erzeugen kann.
  • Der DVD-Recorder kann jedoch ausgehend vom Beginn der Objekte, für die die Karteninformation nicht erzeugt worden ist, sequentiell wiedergeben. In diesem Fall kann ein Video aus dem aufgezeichneten digitalen Strom reproduziert werden, indem es über eine digitale Schnittstelle an einen für den Strom geeigneten STB ausgegeben wird.
  • 6. Grundoperation der Wiedergabefunktion
  • Die Wiedergabeoperation eines DVD-Recorders/Abspielgerätes zum Wiedergeben des auf einer optischen Platte aufgezeichneten Inhalts, wie oben beschrieben worden ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 18 beschrieben.
  • Wie in 18 gezeigt ist, weist das DVD-Abspielgerät einen optischen Aufnehmer 201 zum Lesen von Daten von der optischen Platte 100, einen ECC-Prozessor 202 für die Fehlerkorrekturverarbeitung der gelesenen Daten, einen Spurpuffer 203 zum vorübergehenden Speichern der gelesenen Daten nach der Fehlerkorrektur, einen PS-Decoder 205 zum Wiedergeben von Videoobjekten (PS_VOB) und anderen Programmströmen, einen TS-Coder 206 zum Wiedergeben von digitalen Rundfunkobjekten (TS2_VOB) und anderen Transportströmen, einen Audiodecoder 207 zum Wiedergeben von Audioobjekten (AOB), einen Standbilddecoder 208 zum Decodieren von Standbildobjekten (POB), ein Umschaltmittel 210 zum Wechseln des Dateneingangs in die Decoder 205 bis 208, und eine Steuervorrichtung 211 zum Steuern der verschiedenen Teile des Abspielgerätes auf.
  • Die auf der optischen Platte 100 aufgezeichneten Daten werden vom optischen Aufnehmer 201 gelesen, über den ECC-Prozessor 202 geleitet und im Spurpuffer 203 gespeichert. Die im Spurpuffer 203 gespeicherten Daten werden anschließend in den PS-Decoder 205, den TS-Decoder 206, den Audiodecoder 27 oder den Standbilddecoder 208 eingegeben, dort decodiert und ausgegeben.
  • Die Steuervorrichtung 211 ermittelt auf der Grundlage der Wiedergabesequenz, die von den in den 16a und 16b gezeigten Programmketteninformationen (PGC) definiert wird, welche Daten zu lesen sind. Unter Verwendung des in den 16A und 16B gezeigten Beispiels reproduziert die Steuervorrichtung 211 somit zuerst den Teil (CELL#1) von VOB#1, anschließend den Teil (CELL#2) von VOB#3 und schließlich VOB#2 (CELL#3).
  • Unter Verwendung der Zelleninformationen der in 17 gezeigten Programmketteninformationen (PGC) kann die Steuervorrichtung 211 auch den Typ der reproduzierten Zelle, die den Objekten zugeordnet ist, und die Wiedergabestart- und -endzeiten der Objekte erfassen. Die Steuervorrichtung 211 gibt die Daten für die anhand der Zelleninformationen identifizierten Objektperiode in den entsprechenden Decoder ein.
  • Die Steuervorrichtung 211 identifiziert ferner die wiederzugebenden Objekte auf der Grundlage der Objekt-ID der Zelleninformationen. Die Steuervorrichtung 211 identifiziert ferner die Zelle, die die Wiedergabeperiode des identifizierten Objekts ist, indem sie Start_PTM und End_PTM der Zelleninformationen in einen Plattenadresswert umsetzt, indem sie auf die Zugriffskarte der entsprechenden VOB-Informationen Bezug nimmt.
  • Ein Abspielgerät gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung weist ferner eine digitale Schnittstelle 204 auf, um den AV-Strom einer externen Vorrichtung zuzuführen. Es ist somit möglich, den AV-Strom einer externen Vorrichtung über eine IEEE 1394, IEC 958 oder ein anderes Kommunikationsmittel zuzuführen. Dadurch kann z. B. dann, wenn das Abspielgerät keinen internen Decoder zum Decodieren eines TS2_VOB aufweist, das nicht vom Recorder/Abspielgerät codiert worden ist, das TS2_VOB direkt ohne Decodierung über die digitale Schnittstelle 204 an eine externe STB für die Decodierung und Präsentation über die STB ausgegeben werden.
  • Wenn die digitalen Daten direkt an eine externe Vorrichtung ausgegeben werden, ermittelt die Steuervorrichtung 211, ob eine Wahlfreizugriff-Wiedergabe möglich ist, auf der Grundlage der in 15(b) gezeigten Karteninformationen. Wenn die Zugriffspunktdatenmarkierung (Wahlfreizugriffpräsentations-Markierung) gültig ist, kann die Zugriffskarte I-Bild-Ortsinformationen enthalten. In diesem Fall ist die Steuervorrichtung 211 fähig, auf digitale Daten, die ein I-Bild enthalten, zuzugreifen und diese über eine digitale Schnittstelle in Reaktion auf eine schnelle Wiedergabe oder andere Anforderungen von der externen Vorrichtung an eine externe Vorrichtung auszugeben. Ferner ist auch ein Zeitbasiszugriff möglich, wenn die Zeitzugriffsinformations-Markierung gültig ist. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 211 auf die digitalen Daten, die die Bilddaten enthalten, zu einer spezifizierten Wiedergabezeit zugreifen und diese über die digitale Schnittstelle in Reaktion auf eine Zeitbasiszugriffsanforderung von einer externen Vorrichtung an eine externe Vorrichtung ausgeben.
  • 7. Grundoperation der Aufzeichnungsfunktion
  • Die Konfiguration und Operation eines DVD-Recorders gemäß der vorliegenden Erfindung zum Aufzeichnen und Wiedergeben auf einer optischen Platte, wie oben beschrieben worden ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 19 beschrie ben.
  • Wie in 19 gezeigt ist, weist der DVD-Recorder eine Benutzerschnittstelle 222 zum Empfangen von Benutzeranfragen und Anzeigen von Informationen und von Aufforderungen für den Benutzer, eine Systemsteuervorrichtung 212, die das Gesamtmanagement und die Steuerung des DVD-Recorders handhabt, einen analogen Rundfunkempfänger 213 zum Empfangen von VHF- und UHF-Rundfunksendungen, einen Coder 214 zum Konvertieren analoger Signale in digitale Signale und Codieren der digitalen Signale zu einem MPEG-Programmstrom, einen digitalen Rundfunkempfänger 215 zum Empfangen digitaler Satellitenübertragungen, einen Analysator 216 zum Interpretieren des MPEG-Transportstroms, der von einem digitalen Satelliten gesendet wird, eine Präsentationseinheit 217, wie z. B. ein Fernsehgerät und Lautsprecher, und einen Decoder 218 zum Decodieren des AV-Stroms auf. Der Decoder 218 weist z. B. erste und zweite Decoder auf, wie z. B. in 18 gezeigt ist. Der DVD-Recorder weist ferner eine digitale Schnittstelle 219, einen Spurpuffer 220 zum vorübergehenden Speichern von Schreibdaten, ein Laufwerk 221 zum Schreiben von Daten auf die Platte und eine Konvertierungsvorrichtung 223 auf. Die digitale Schnittstelle 219 ist eine IEEE 1394 oder eine andere Kommunikationsschnittstelle zum Ausgeben von Daten an eine externe Vorrichtung. Der Konvertierer 223 konvertiert den Datenstrom zu einem Programmstrom entsprechend dem in 37 gezeigten und später beschriebenen Flussdiagramm.
  • Bei einem so beschaffenen DVD-Recorder empfängt die Benutzerschnittstelle 222 zuerst eine Anforderung vom Benutzer. Die Benutzerschnittstelle 222 leitet anschließend die Anforderung an die Systemsteuervorrichtung 212 weiter, wobei die Systemsteuervorrichtung 212 die Benutzeranforderung interpretiert und die verschiedenen Module anweist, geeignete Prozesse laufen zu lassen.
  • Eine Aufzeichnung umfasst eine Selbstcodierung, in welcher der DVD-Recorder die eingegebenen digitalen Daten codiert, sowie eine externe Codierung zum Aufzeichnen bereits codierter digitaler Daten auf die Platte ohne weitere Codierung.
  • 7.1 Aufzeichnung mittels Selbstcodierung
  • Die Aufzeichnung mittels Selbstcodierung wird im Folgenden unter Verwendung eines Beispiels der Codierung und Aufzeichnung einer analogen Rundfunksendung in einem PS_VOB-Strom zuerst beschrieben.
  • Die Systemsteuervorrichtung 212 sendet einen Empfangsbefehl an den analogen Rundfunkempfänger 213 und einen Codierungsbefehl an den Coder 214.
  • Der Coder 214 videocodiert, audiocodiert und systemcodiert die AV-Daten vom analogen Rundfunkempfänger 213 und leitet die codierten Daten an den Spurpuffer 220 weiter.
  • Unmittelbar nach dem Beginn der Codierung sendet der Coder 214 die Zeitstempeldaten am Beginn des MPEG-Programmstroms, der codiert wird, zur Systemsteuervorrichtung 212 als Wiedergabestartzeit (PS_VOB_V_S_PTM), und sendet parallel zum Codierungsprozess die zum Erzeugen der Zugriffskarte erforderlichen Daten an die Systemsteuervorrichtung 212. Dieser Wert wird als Start_PTM der in 17 gezeigten und später erzeugten Zelleninformationen gesetzt. Die Zeitstempelinformation ist allgemein der PTS, jedoch kann statt dessen auch die SCR verwendet werden.
  • Die Systemsteuervorrichtung 212 sendet anschließend einen Aufzeichnungsbefehl an das Laufwerk 221, woraufhin das Laufwerk 221 die im Spurpuffer 220 akkumulierten Daten extrahiert und auf der DVD-RAM-Platte 100 aufzeichnet. Ein zusammenhängender Datenbereich (CDA), wie oben beschrieben worden ist, befindet sich auch im beschreibbaren Bereich auf der Platte, wobei die Daten auf dem lokalisierten zusammenhängenden Datenbereich aufgezeichnet werden.
  • Die Aufzeichnung endet typischerweise dann, wenn der Benutzer einen Aufzeichnungsstoppbefehl eingibt. Aufzeichnungsstoppbefehle vom Benutzer werden über die Benutzerschnittstelle 222 in die Systemsteuervorrichtung 212 eingegeben, woraufhin die Systemsteuervorrichtung 212 einen Stoppbefehl zum analogen Rundfunkempfänger 213 und zum Coder 214 sendet.
  • Der Coder 214 stoppt die Codierung, wenn er den Codierungsstoppbefehl von der Systemsteuervorrichtung 212 empfängt, und sendet die Zeitstempeldaten der letzten Daten im letzten codierten MPEG-Programmstrom zur Systemsteuervorrichtung 212 als die Wiedergabeendzeit (PS_VOB_V_E_PTM). Dieser Wert wird als die End_PTM der in 17 gezeigten Zelleninformationen gesetzt. Der PTS wird normalerweise als Zeitstempelinformation verwendet, jedoch kann statt dessen die SCR verwendet werden.
  • Nach der Beendigung des Codierungsprozesses erzeugt die Systemsteuervorrichtung 212 Wiedergabesteuerinformationen und VOB-Informationen (PS_VOBI) für die in 15 gezeigte PS_VOB.
  • Die hier erzeugten VOB-Informationen enthalten Kartenmanagementinformationen und eine Zugriffskarte, die für den Objekttyp geeignet ist. Die Systemsteuervorrichtung 212 setzt die Kartengültigkeitsinformationen der Kartenmanagementinformationen auf "gültig" und setzt die Selbstcodierungsmarkierung auf EIN.
  • Originalwiedergabeinformationen (O_PGC-Informationen, siehe 16A und 16B), in denen das aufzuzeichnende Objekt eines der Wiedergabeobjekte ist, werden als Wiedergabesteuerinformationen erzeugt. Diese O_PGC-Informationen werden der Originalprogrammketteninformationstabelle hinzugefügt. Die Originalprogrammketteninformationen (O_PGC-Informationen) enthalten Zelleninformationen. Der Zelleninformationstyp wird auf PS_VOB gesetzt.
  • Die Systemsteuervorrichtung 212 weist anschließend das Laufwerk 221 an, die Aufzeichnung der im Spurpuffer 220 akkumulierten Daten zu stoppen und die VOB-Informationen (PS_VOBI) für PS_VOB und Wiedergabesteuerinformationen aufzuzeichnen. Das Laufwerk 221 zeichnet somit diese Informationen und die restlichen Daten im Spurpuffer 220 auf der optischen Platte 100 auf, womit der Aufzeichnungsprozess endet.
  • Es ist klar, dass eine analoge Rundfunksendung nach TS1_VOB codiert werden kann. In diesem Fall muss der Coder 214 ein Coder zum Konvertieren des analogen Signals in ein digitales Signal und zum Codieren des digitalen Signals in den MPEG-Transportstrom sein, wobei die Typinformation in der Zelleninformati on auf TS1_VOB gesetzt wird. Der PTS oder die PCR können für Start_PTM und End_PTM verwendet werden.
  • 7.2 Aufzeichnung mittels externer Codierung
  • Die Aufzeichnung mittels externer Codierung wird im Folgenden mit Bezug auf die Aufzeichnung einer digitalen Rundfunksendung beschrieben. Der aufgezeichnete Objekttyp ist in diesem Fall TS2_VOB.
  • Eine Digitalrundfunksendung-Aufzeichnungsanforderung vom Benutzer wird von der Benutzerschnittstelle 222 zur Systemsteuervorrichtung 212 weitergeleitet. Die Systemsteuervorrichtung 212 weist anschließend den digitalen Rundfunkempfänger 215 an, zu empfangen, und weist den Analysator 216 an, die empfangenen Daten zu analysieren.
  • Ein vom digitalen Rundfunkempfänger 215 gesendeter MPEG-Transportstrom wird über den Analysator 216 zum Spurpuffer 220 weitergeleitet.
  • Um die VOB-Informationen (TS2_VOBI) des als digitale Rundfunksendung empfangenen codierten MPEG-Transportstroms (TS2_VOB) zu erzeugen, extrahiert der Analysator 216 zuerst die Zeitstempeldaten am Anfang des Transportstroms als Startzeitinformation (TS2_VOB_V_S_PTM) und sendet diese zur Systemsteuervorrichtung 212. Der Startzeitwert wird als Start_PTM der in 17 gezeigten und später erzeugten Zelleninformationen gesetzt. Die Zeitstempelinformation ist PCR oder PTS. Der Zeitpunkt, zu dem das Objekt zum DVD-Recorder gesendet wird, kann alternativ verwendet werden.
  • Der Analysator 216 analysiert anschließend die Systemebene des MPEG-Transportstroms, um die für die Zugriffskartenerzeugung erforderlichen Informationen zu erfassen. Die I-Bild-Orte im Objekt werden auf der Grundlage des Wahlfreizugriffsanzeigers (random_access_indicator) im Anpassungsfeld des TS-Paketkopfes, wie oben beschrieben, oder der Einheitsstartanzeigeinformation (payload_unit_start_indicator) im TS-Paketkopf erfasst.
  • Die Systemsteuervorrichtung 212 gibt anschließend einen Aufzeichnungsbefehl an das Laufwerk 221 aus, wobei das Laufwerk 221 somit die im Spurpuffer 220 akkumulierten Daten extrahiert und auf der DVD-RAM-Platte 100 aufzeichnet. Die Systemsteuervorrichtung 212 weist ferner das Laufwerk 221 an, wo auf der Platte aufzuzeichnen ist, auf der Grundlage der Dateisystemzuordnungsdaten. Ein zusammenhängender Datenbereich (CTA), wie oben beschrieben worden ist, ist ebenfalls im beschreibbaren Bereich der Platte zu finden, wobei die Daten auf dem lokalisierten zusammenhängenden Datenbereich aufgezeichnet werden.
  • Die Aufzeichnung endet typischerweise dann, wenn der Benutzer einen Aufzeichnungsstoppbefehl eingibt. Die Aufzeichnungsstoppbefehle vom Benutzer werden über die Benutzerschnittstelle 222 in die Systemsteuervorrichtung 212 eingegeben, wobei die Systemsteuervorrichtung 212 anschließend einen Stoppbefehl zum Digitalrundfunkempfänger 215 und zum Analysator 216 sendet.
  • In Reaktion auf den empfangenen Stoppbefehl von der Systemsteuervorrichtung 212 stoppt der Analysator 216 das Analysieren der empfangenen Daten und sendet die Zeitstempeldaten am Ende des letzten analysierten MPEG-TS zur Systemsteuervorrichtung 212 als die Wiedergabeendzeit (TS2_VOB_V_E_PTM). Dieser Wert wird als End_PTM der in 17 gezeigten Zelleninformationen gesetzt. Die PCR oder der PTS werden für die Zeitstempelinformationen verwendet, jedoch kann statt dessen auch der Zeitpunkt, zu dem das Objekt zum DVD-Recorder gesendet wurde, verwendet werden.
  • Nach Beendigung des Digitalrundfunkempfangsprozesses erzeugt die Systemsteuervorrichtung 212 die Wiedergabesteuerinformationen und die VOB-Informationen (TS2_VOBI) für das TS2_VOB, wie in 15 gezeigt ist, auf der Grundlage der vom Analysator 216 empfangenen Informationen.
  • Die VOB-Information, die hier erzeugt wird, enthält Kartenmanagementinformationen und eine Zugriffskarte, die für den Objekttyp geeignet ist. Die Systemsteuervorrichtung 212 setzt die Kartengültigkeitsinformationen der Kartenmanagementinformationen auf "gültig", wenn die I-Bild-Orte in den Objekten erfasst wurden und die Zugriffskarte erzeugt werden konnte. Die Selbstcodierungsmarkierung wird auf AUS gesetzt. Wenn keine gültige Zugriffskarte erzeugt werden konnte, wird die Kartengültigkeitsinformation auf einen Zustand "ungültig" gesetzt. Beispiele dafür, dass keine gültige Zugriffskarte erzeugt werden kann, umfassen den Fall, bei dem keine entsprechende digitale Rundfunksendung empfangen wird, und einen Fall, bei dem im Anpassungsfeld keine Wahlfreizugriffsinformation gesetzt ist. Wenn das Signal direkt über die digitale Schnittstelle eingegeben wird, kann das Signal möglicherweise auch kein MPEG-Transportstrom sein, wobei in diesem Fall ebenfalls die Kartengültigkeitsmarkierung auf "ungültig" gesetzt wird.
  • Originalwiedergabeinformationen (O_PGC-Informationen), wie in den 16A und 16B gezeigt ist, für das aufgezeichnete Objekt als eines der Wiedergabeobjekte werden als Wiedergabesteuerinformationen erzeugt. Diese O_PGC-Informationen werden der Originalprogrammketteninformationstabelle hinzugefügt. Die Originalprogrammketteninformation (O_PGC-Informationen) enthalten Zelleninformationen, deren Typinformation auf "TS2_VOB" gesetzt ist.
  • Die Systemsteuervorrichtung 212 weist anschließend das Laufwerk 221 an, die Aufzeichnung der im Spurpuffer 220 akkumulierten Daten zu stoppen und die VOB-Informationen (TS2_VOBI) für TS2_VOB und die Wiedergabesteuerinformationen aufzuzeichnen. Das Laufwerk 221 zeichnet somit diese Informationen und die restlichen Daten im Spurpuffer 220 auf der optischen Platte 100 auf, woraufhin der Aufzeichnungsprozess endet.
  • Obwohl die obigen Aufzeichnungsoperationen mit Bezug auf Aufzeichnungsstart- und -endbefehle, die vom Benutzer eingegeben werden, beschrieben worden sind, ist klar, dass die gleiche wesentliche Operation auch für Zeitgeberaufzeichnung gilt, wie sie z. B. in einem VCR verwendet werden. In diesem Fall gibt die Systemsteuervorrichtung automatisch die Aufzeichnungsstart- und -endbefehle anstelle des Benutzers aus, wobei sich keine wesentliche Änderung der DVD-Recorderoperation ergibt.
  • 8. Hauptkonzept der Erfindung
  • Ein Datenaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Medium zum Aufzeichnen von Daten mehrerer unterschiedlicher Formate, einschließ lich analoger Rundfunksendungen oder digitaler Rundfunkinhalte, und verschiedener Typen von Daten, die über eine analoge/digitale Schnittstelle eingegeben werden. Eine Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von AV-Daten auf das gleiche Datenaufzeichnungsmedium.
  • Genauer werden extern eingegebene AV-Daten als ein MPEG-TS aufgezeichnet, wobei ein Strom, der Decodereingabezeitinformationen (Zeitstempelinformationen) für jedes MPEG-TS-Paket zu jedem MPEG-TS-Paket hinzufügt, auf dem Datenaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird. Die den MPEG-TS-Paketen hinzugefügten Zeitstempelinformationen und die den MPEG-PS-Bündeln nach der Konvertierung hinzugefügten Zeitstempelinformationen sind auf der Grundlage einer spezifischen Beziehung korreliert.
  • 20 zeigt einen MPEG-Transportstrom (MPEG-TS) und die Konvertierung eines MPEG-TS in einem MPEG-Programmstrom. Wie in dieser Figur gezeigt ist, enthält der MPEG-TS ein PSI-(Programmspezifische-Information)-Paket, das MPEG-TS-Steuerinformationen enthält, platziert recorderspezifische und inhaltsspezifische Informationen in einem Privatnutzungsstrom (Spitzenpaket), und zeichnet die Decodereingabezeit (ATS) für jedes Paket in einem für die Akkumulation geeigneten Format auf.
  • Für eine einfachere Konvertierung von einem multiplexierten MPEG-TS zu einem MPEG-PS wird eine spezifische Anzahl (eins oder mehr) von MPEG-TS-Paketen zu einer zusammenhängenden Einheit für die Multiplexierung (Multiplexierungseinheit) zur Aufzeichnung als ein MPEG-TS systemcodiert. Eine Multiplexierungseinheit ist so festgelegt, dass die Datenmenge einer Multiplexierungseinheit derjenigen eines MPEG-PS-Datenbündels entspricht. Die Einführung dieses Multiplexierungseinheit-Konzepts vereinfacht die Konvertierung von einem MPEG-TS zu einem MPEG-PS durch einfaches Konvertieren der MPEG-TS-Pakete in den Multiplexierungseinheiten zu MPEG-PS-Videobündeln oder Audiobündeln, weshalb ein MPEG-TS leicht in einen MPEG-PS konvertiert werden kann.
  • 9. Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
  • 9.1 Coderkonfiguration
  • Der Coder einer Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Verwendung einer beispielhaften selbstcodierenden AV-Eingabe in einen MPEG-TS beschrieben.
  • Die Konfiguration eines Coders in einer Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 21 gezeigt. Der Coder empfängt Video-, Audio- und Vertikalaustastintervall-(VBI)-Signale, um diese zu einem Transportstrom zu codieren.
  • Codierbetriebsmodi umfassen einen DVD-Video-Kompatibilitätsmodus, einen DVD-Videoaufzeichnung-Kompatibilitätsmodus und einen Normalmodus. Der Coder erzeugt einen MPEG-TS, der leicht mit dem weiter unten beschriebenen Verfahren in die DVD-Video-Norm konvertiert werden kann, falls er sich im DVD-Video-Kompatibilitätsmodus befindet, erzeugt einen MPEG-TS, der leicht mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren in die DVD-Videoaufzeichnungs-Norm (im Folgenden "DVD-VR") konvertiert werden kann, wenn er sich im DVD-Videoaufzeichnung-Kompatibilitätsmodus befindet, und erzeugt einen MPEG-TS, der spezifische Attribute aufweist, wenn er sich im Normalmodus befindet. Wenn im Normalmodus aufgezeichnet wird, ist es akzeptabel, andere Audiocodierungsverfahren als diejenigen, die von den DVD-Normen definiert sind, zu verwenden, wobei Toleranzwerte im Videocodierungsverfahren (wie z. B. die GOP-Länge) außerhalb des Wertebereiches liegen können, der durch die DVD-Normen definiert ist.
  • 9.2 Selbstcodierter MPEG-TS
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines MPEG-TS-Formats, das von einer Datenaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung selbst codiert wird, wird im Folgenden beschrieben, wobei insbesondere die Unterschiede zwischen einem normalen MPEG-TS (im Folgenden mit "SESF" bezeichnet) und einem MPEG-TS, der leicht zu einem MPEG-PS konvertiert werden kann (im Folgenden als "festgelegtes SESF" bezeichnet) beschrieben werden.
  • Im folgenden Beispiel speichert jeder MPEG-TS-Strom Informationen, die die Codierungsbedingungen für den Strom beschreiben, in einer VOBI, die Attributinformationen speichert. In dem somit Informationen, die die Codierungsbedingungen beschreiben, in den Managementinformationen, d. h. außerhalb des Stroms, gespeichert werden, kann schnell ermittelt werden, ob der Strom ohne Analysieren des Stroms leicht in ein DVD-Video- oder DVD-VR-Format konvertiert werden kann. Diese Informationen über die Stromcodierungsbedingungen können im Spitzenpaket (im Folgenden beschrieben) gespeichert werden.
  • Diese Stromcodierungsbedingungen werden in einer 2-Bit-"encode_condition"-Markierung gespeichert. Die Werte dieser Markierung sind im Folgenden definiert.
    00b: normaler MPEG-TS (SESF)
    01b: MPEG-TS, der leicht in einen Strom im DVD-VR-Format (festgelegtes SESF) konvertiert werden kann
    10b: reserviert
    11b: MPEG-TS, der leicht in einen Strom im DVD-Videoformat (festgelegtes SESF) konvertiert werden kann
  • Ob ein Strom leicht in ein DVD-Video- oder DVD-VR-Stromformat konvertiert werden kann, kann somit leicht ermittelt werden, indem das Feld encode_condition (Codierungsbedingung) der VOBI, das wie oben beschrieben gesetzt wird, gelesen wird. Es ist zu beachten, dass "leicht konvertiert", wie es hier verwendet wird, mit den im Folgenden beschriebenen Verfahren konvertierbar bedeutet.
  • 9.3 Festgelegtes SEFS-Stromformat
  • Das Stromformat eines festgelegten SEFS-Transportstroms ist in 55 gezeigt. Ein festgelegtes SESF enthält mehrere SEFS-Kapseln. Eine SESF-Kapsel beginnt mit einem Spitzenpaket (im Folgenden genauer beschrieben) und enthält eine spezifizierte Anzahl von Multiplexierungseinheiten. Der Präsentationszeit stempel (PTS) jeder SESF-Kapsel und die Spitzenpaketadressinformation sind mittels einer Adresskarte korreliret. Wie im Folgenden deutlich wird, wird bei der TS2PS-Konvertierung für jede SESF-Kapsel ein Konvertierungsprozess durchgeführt.
  • 20 zeigt die Korrelation zwischen jedem Paket in einer SESF-Kapsel und den MPEG-PS-Bündeln. Wie in 20 gezeigt ist, speichert ein TS-Paket (im Folgenden als Spitzenpaket bezeichnet) spezifische Informationen über den Strom und wird in ein festgelegtes SEFS eingefügt. Die in einem festgelegten SESF eingebetteten Spitzenpakete werden im Folgenden mit Bezug auf die 23 bis 29A und 29B beschrieben.
  • <Spitzenpaket>
  • 23 zeigt die vollständige Struktur eines Spitzenpakets. Wie hier gezeigt ist, speichert jedes Spitzenpaket eine Daten-ID, die das Paket als ein Spitzenpaket identifiziert, display_and_copy_info (Anzeige- und Kopiersteuerinformation), die dem DC_CCI-Feld von DVD-VR entspricht und Anzeigesteuer- und Kopiersteuerinformationen enthält, encode_info (Kodierungsinformation), die Stromcodierungsinformationen speichert, und MakersPrivateData (Herstellerprivatdaten), die Daten speichern, die für den Hersteller spezifisch sind und vom Hersteller hinzugefügt werden.
  • Wie in den 23 und 24 gezeigt ist, wird der für die im Folgenden beschriebene SCR-Berechnung benötigte PCR-Wert in das Anpassungsfeld des Spitzenpakets geschrieben. Dieses Anpassungsfeld weist eine feste Bytelänge auf und ermöglicht somit den Zugriff auf verschiedene Informationen im Spitzenpaket unter Verwendung einer festen Adresse.
  • 25 zeigt die Data_ID-Feldstruktur. Das Data_ID-Feld enthält einen Data_Identifier (Datenidentifizierer) zum Identifizieren des Pakets als Spitzenpaket. Dieser Data_Identifier ist ein 3-Byte-Feld, das einen Wert "0x544950" speichert, was im ASCII-Code "TIP" (Spitze) bezeichnet. Der Decoder des Wiedergabelaufwerks kann Spitzenpakete durch Lesen des Wertes dieses Feldes identifizieren.
  • 26 zeigt die Struktur des Feldes display_and_copy_info. Das Erzeugen von RDI-Bündeln beim Konvertieren des festgelegten SESF in das DVD-VR-Format wird erleichtert durch Schreiben der gleichen Struktur und Informationen wie das DCI_CCI-Feld der RDI-Einheit in der DVD-VR-Norm in dieses Feld display_and_copy_info. (Es ist zu beachten, dass Einzelheiten über das Feld DCI_CCI der DVD-VR-Norm in "DVD Specifications for Rewritable/Recordable Disc, Part 3, Video Recording" und im japanischen Patent Nr. 3162044 ( EP 1 057 789 ) zu finden sind. Obwohl bestimmte Feldnamen in diesen Dokumenten unterschiedlich sein können, sind die Felddefinitionen gleich, so dass sie eine direkte Konvertierung in das DVD-VR-Format ermöglichen.)
  • 27 zeigt die Struktur des Feldes encode_info. Das Feld video_resolution (Videoauflösung) speichert die Auflösung des Videostroms, der dem Spitzenpaket folgt. Die Werte dieses Feldes encode_info sind im Folgenden definiert.
    0000b: 720 × 480 (NTSC), 720 × 576 (PAL)
    0001b: 704 × 480 (NTSC), 704 × 576 (PAL)
    0010b: 352 × 480 (NTSC), 352 × 576 (PAL)
    0011b: 352 × 240 (NTSC), 352 × 288 (PAL)
    0100b: 544 × 480 (NTSC), 544 × 576 (PAL)
    0101b: 480 × 480 (NTSC), 480 × 576 (PAL)
    Andere: reserviert
  • Das DVD-VR-Format erlaubt, die Auflösung während einer einzelnen zusammenhängenden Aufzeichnung zu ändern. Ströme verschiedener Auflösungen werden in separaten VOBs behandelt, wobei nahtlose Stromverbindungen während der Wiedergabe durch den Recorder sichergestellt werden. Wenn sich die Auflösung während einer festgelegten SEFS-Aufzeichnung ändert, wird dieses Feld video_resolution verwendet, um den Punkt zu identifizieren, ab dem das VOB gewechselt werden muss, wenn in das DVD-VR-Format konvertiert wird.
  • In einem aufgezeichneten festgelegten SESF ist zur Erleichterung der Konvertierung in das DVD-Videoformat (encode_condition = 11b) eine Änderung der Auflösung innerhalb eines Stroms nicht zulässig.
  • Das Feld encode_condition speichert die gleichen Informationen, die in einer VOBI gespeichert sind. Der Grund dafür, dass diese Informationen nicht nur in den Strommanagementinformationen gespeichert werden, sondern auch den Strom eingebettet werden, besteht darin, dass selbst dann, wenn der Strom über eine digitale Schnittstelle wie z. B. IEEE 1394 kopiert wird, der Recorder, der den Strom empfängt, leicht ermitteln kann, ob der Strom einfach in ein DVD-Format konvertiert werden kann, in dem einfach der Wert dieses Feldes encode_condition im Spitzenpaket geprüft wird. Der Recorder kann die Codierungsbedingungen wenigstens der Elementarströme zwischen einem Spitzenpaket und dem nächsten Spitzenpaket (d. h. der SESF-Kapsel) im empfangenen Strom bestimmen.
  • VOBU_S_PTM aus der DVD-VR-Norm wird im Feld FVFPST aufgezeichnet. Dies dient dazu, die Notwendigkeit zum Analysieren des codierten Videostroms nach dem Spitzenpaket folgt, um die Wiedergabezeit des ersten präsentierten Videofeldes zu berechnen, zu eliminieren, wenn ein festgelegtes SEFS in ein DVD-Video oder DVD-VR-Format konvertiert wird.
  • Das Feld FVFPST enthält ein 32-Bit-Feld, das die Videofeldpräsentationszeit mit einer Genauigkeit von 90 kHz angibt, und ein 16-Bit-Feld, das die Präsentationszeit mit einer Genauigkeit von 27 MHz angibt, welche nicht im 32-Bit-Feld ausgedrückt werden kann.
  • 28 zeigt die MakersPrivateData. Wie in 28 gezeigt ist, enthalten die MakersPrivateData ein Feld Maker_ID, das den Hersteller identifiziert, der das festgelegte SESF erzeugt hat, sowie ein Feld maker_private_data, das andere spezifische Informationen enthält, die vom Hersteller hinzugefügt werden.
  • Die 29A und 29B zeigen beispielhafte stream_type-Werte (Stromtypwerte), die die Spitzenpaket-PID und den Stromtyp bezeichnen. Da sowohl PID- als auch stream_type-Werte von MPEG und anderen Normen reserviert sind, werden die verwendeten Werte so ausgewählt, dass sie diese reservierten Werte nicht stören und private Daten außerhalb der MPEG-Norm bezeichnen.
  • Es ist somit klar, dass verschiedene Stromattribute extrahiert werden und in dem in einem festgelegten SESF gespeicherten Spitzenpaket gespeichert werden. Wie die obenbeschriebenen Felder während der Konvertierung in ein DVD-Format verwendet werden, wird im Folgenden genauer beschrieben.
  • 9.4 Systemcodierungsbedingungen
  • Die Systemcodierungsbedingungen für festgelegtes SESF werden als Nächstes genauer beschrieben. Es ist zu beachten, dass die folgenden Systemcodierungsbedingungen nicht auf ein SESF anwendbar sind, für das das Feld encode_condition weder auf "01b" noch auf "11b" gesetzt ist, d. h. ein SESF, das kein festgelegtes SESF ist.
  • <Multiplexierungseinheit>
  • Jedes TS-Paket, das die elementaren Ströme eines festgelegten SESF speichert, weist eine Einheit zum Multiplexieren von Daten (Multiplexierungseinheit), die in 2-KB-Bündeln gespeichert sind, entsprechend einem DVD-Format auf.
  • Warum dieses Konzept der Multiplexierungseinheiten eingeführt wird, wird mit Bezug auf die 57A und 57B kurz beschrieben. 57A beschreibt die Konvertierung eines MPEG-TS in einem nicht festgelegten Format zu einem MPEG-PS. Um einen MPEG-TS in einen MPEG-PS zu konvertieren, muss die Multiplexierungsreihenfolge der TS-Pakete (Videopakete und Audiopakete), die die Multiplexierungseinheiten des MPEG-TS sind, so geändert werden, dass jedes Bündel im MPEG-PS nur einen Datentyp enthält. Dies liegt daran, dass die TS-Pakete (188 Bytes), die die MPEG-TS-Multiplexierungseinheit sind, kleiner sind als die Pakete (2 KB), die die MPEG-PS-Multiplexierungseinheit sind. Genauer ist es notwendig, nur Videopakete aus dem MPEG-TS in MPEG-PS-Videobündel (V_PCK) zu sammeln und zu füllen, und nur Audiopakete aus dem MPEG-TS in MPEG-PS-Audiobündel (A_PCK) zu sammeln und zu füllen. Wie in 57(a) gezeigt ist, wird die multiplexierte Sequenz der Audiopakete (A-Pakete), die Audiodaten im MPEG-TS speichern, im konvertierten MPEG-PS geändert und im Audiobündel A_PCK#1 am Ende des Stroms gespeichert.
  • 57(b) beschreibt die Konvertierung eines festgelegten Formats MPEG-TS zu einem MPEG-PS. In diesem festgelegten Format werden elf zusammenhängende TS-Pakete als eine Multiplexierungseinheit behandelt. Die Gesamtmenge an Daten, die in einer Multiplexierungseinheit gespeichert ist, wird so festgelegt, dass sie die in einem Bündel gespeicherte Datenmenge nicht überschreitet. Es ist zu beachten, dass die Datenmenge (oder der Datenumfang), auf die hier Bezug genommen wird, nicht die Bündel- oder Paketkopfinformationen umfasst und nur die Video- oder Audiodaten umfasst. Ferner speichern alle elf zusammenhängenden TS-Pakete, die als eine Multiplexierungseinheit behandelt werden, den gleichen Datentyp, Video oder Audio.
  • Es ist somit offensichtlich, dass durch Einführen von Multiplexierungseinheiten, wie oben beschrieben worden ist, es nicht notwendig ist, die Multiplexierungssequenz der TS-Pakete, die die MPEG-TS-Multiplexierungseinheiten sind, zu ändern, wenn ein MPEG-TS mit festgelegtem Format in einen MPEG-PS konvertiert wird.
  • Wie in 20 gezeigt ist, speichern alle TS-Pakete, die in einer Multiplexierungseinheit gespeichert sind, nur einen Typ von Elementarstrom, während TS-Pakete, die verschiedene Typen von Elementarströmen speichern, nicht in einer einzelnen Multiplexierungseinheit gespeichert sind. Ferner ist zu beachten, dass es notwendig sein kann, dass eine Multiplexierungseinheit (wie z. B. die Multiplexierungseinheit, die den letzten Teil des Stroms speichert) auch ein NULL-Paket speichert, weshalb das Mischen eines NULL-Paketes in eine Multiplexierungseinheit nicht verboten ist. Das Einschließen eines NULL-Paketes ist ebenfalls notwendig, um die Beziehung zwischen der Multiplexierungseinheit und den Bündeln klarzustellen.
  • Eine Multiplexierungseinheit enthält somit elf aufeinanderfolgende TS-Pakete, wobei der Elementarstrom (Nutzlastdaten) in jeder Multiplexierungseinheit vollständig in einem entsprechenden Bündel gespeichert ist. Dies legt in ähnlicher Weise die Bündelbeziehung fest.
  • Das TS-Paket, das den PES-Paketkopf speichert, ist das erste TS-Paket in einer Multiplexierungseinheit. Dies korreliert den Paketkopf des Bündels (im MPEG-TS als PES-Paketkopf bezeichnet) mit dem PES-Paketkopf im festgelegten SESF und ermöglicht den aufeinanderfolgenden TS-Paketen, leicht in der Sequenz konvertiert zu werden.
  • Wenn die PES-Pakete, die den Videostrom speichern, zwischen mehreren Multiplexierungseinheiten aufgeteilt sind, speichern alle Multiplexierungseinheiten außer der Multiplexierungseinheit, die das letzte Byte des PES-Pakets enthält, 2024 Bytes (= 184 × 11) der TS-Paket-Nutzlastdaten. Dies ermöglicht die effizientesten Stromübertragungen und macht die sequentielle Verarbeitung mittels der TS-Paketeinheit während TS2PS-Konvertierungen einfacher. Wenn andere Multiplexierungseinheiten als die letzte Multiplexierungseinheit weniger als 2024 Bytes enthalten dürfen, ist es nicht möglich, den Wert des Feldes PES_packet_length (PES-Paketlänge), das im Paketkopf jedes MPEG-PES-Bündels gespeichert ist, unmittelbar zu bestimmen, wenn das erste TS-Paket in einer Multiplexierungseinheit während der TS2PS-Konvertierung konvertiert wird.
  • Ein PES-Paket, das einen Audiostrom speichert, beginnt beim ersten TS-Paket in einer Multiplexierungseinheit und endet innerhalb dieser Multiplexierungseinheit. Dies ist leicht zu erstehen, wenn das Speichern eines PES-Paketes, das einen Audiostrom speichert, in mehreren Multiplexierungseinheiten betrachtet wird. Wenn ein Audio-PES-Paket zwischen mehreren Multiplexierungseinheiten aufgeteilt wird, muss die interne Struktur des Audiostroms analysiert werden, wenn die zweite und nachfolgende Multiplexierungseinheiten in MPEG-PES-Bündel konvertiert werden, da der PTS bestimmt werden muss oder die Anzahl der Audiorahmen in einem Bündel bestimmt werden muss, um den Paketkopf zu erzeugen.
  • Eine Multiplexierungseinheit ist daher wie oben beschrieben definiert. Ein Coder, der ein festgelegtes SEFS erzeugt, führt die Systemcodierung mit Festlegungen der obenbeschriebenen Multiplexierungseinheit durch.
  • 9.5 Festlegungen des PES-Paketkopfes in einem festgelegten SESF
  • Bestimmte Festlegungen für die Feldwerte des PES-Paketkopfes in einem festgelegten SESF werden als Nächstes beschrieben.
  • Wie in 30 gezeigt ist, erlauben bestimmte PES-Paketkopffelder nur feste Werte. Dies dient dazu, die Notwendigkeit für eine unnötige Verarbeitung während der Konvertierung in ein DVD-Format zu verhindern. "Unnötige Verarbeitung", wie hier verwendet, bedeutet die Verarbeitung von Feldern, die hinzugefügt oder gelöscht werden, mittels Werten, die sich von Werten unterscheiden, die vom DVD-Format definiert sind. Mit anderen Worten, das Ziel dieser Festlegungen für den PES-Paketkopf ist, die Felder zu minimieren, die dem Kopf während der TS2PS-Konvertierung hinzugefügt oder aus diesem gelöscht werden.
  • Es ist zu beachten, dass das Feld PES_packet_length in einem PES-Paket, das MPEG-TS-Video speichert, auf 0 gesetzt sein kann. Der im Feld PES_packet_length gespeicherte Wert, muss daher während der TS2PS-Konvertierung aus der im Bündel gespeicherten Paketkopflänge und der Bytelänge der Nutzlastdaten berechnet werden.
  • Das Feld PTS_DTS_flags (flag = Markierung) gibt an, ob PTS oder DTS definiert ist. Der Feldwert PTS_DTS_flags im festgelegten SESF ist gemäß den folgenden Regeln gesetzt.
  • Wenn das PES-Paket einen Videostrom speichert, ist PTS_DTS_flags auf 11b unter den folgenden Bedingungen gesetzt:
    • 1) ein rahmencodiertes I-Bild ist im PES-Paket gespeichert;
    • 2) ein rahmencodiertes P-Bild ist im PES-Paket gespeichert;
    • 3) ein Paar feldcodierter I-Bilder ist im PES-Paket gespeichert;
    • 4) ein Paar feldcodierter P-Bilder ist im PES-Paket gespeichert; oder
    • 5) einem feldcodierten I-Bild folgt ein feldcodiertes P-Bild im PES-Paket.
  • Wenn das PES-Paket einen Audiostrom speichert, beginnen ein oder mehrere Audiorahmen immer im PES-Paket, wobei PTS_DTS_flags auf 10b (11b, wenn DTS definiert ist) gesetzt ist.
  • Die Festlegungen werden auch auf die Felder PES_extension_flag (PES-Erweiterungsmarkierung) und PES_header_data_length (PES-Kopfdatenlänge) angewendet, um die sequentielle Verarbeitung mittels TS-Paketeinheit während der TS2PS-Konvertierung zu ermöglichen. Diese Festlegungen sind in 31 gezeigt.
  • Wie in 31 gezeigt ist, sind die Feldwerte gemäß dem Typ des Elementarstroms, des PES-Paketortes und des Wertes encode_condition definiert.
  • V1 in 31 ist die Summe aus der Bytelänge des PTS-Feldes und des DTS-Feldes im PES-Paket. Das heißt,
    wenn PTS_DTS_flags = 00b, V1 = 0;
    wenn PTS_DTS_flags = 10b, V1 = 4;
    wenn PTS_DTS_flags = 11b, V1 = 10;
  • Diese Festlegung ist notwendig, um die sequentielle Verarbeitung mittels TS-Paket zu ermöglichen, wenn zu DVD-Video oder DVD-VR konvertiert wird, anstelle des Kompilierens des Bündels nach der Bestimmung der Nutzlastmenge jedes Bündels, wie oben erwähnt worden ist.
  • Der PES-Paketkopf ist somit wie oben beschrieben definiert. Ein Coder, der ein festgelegtes SESF erzeugt, führt eine Systemcodierung mit den obenbeschriebenen Festlegungen durch.
  • 9.6 Festlegungen des Spitzenpaket-Einfügungsintervalls
  • Festlegungen betreffend das Einfügungsintervall von in ein festgelegtes SESF eingefügtes Spitzenpaket werden als Nächstes beschrieben.
  • Die Decoder-Eingangszeit, die vom Spitzenpaket-ATS (ATS1) angegeben wird, und die Decoder-Eingangszeit, die vom ATS (ATS2) des Spitzenpakets angegeben wird, das den Video- oder Audiostrom speichert, der zuerst in den Decoder nach dem Spitzenpaket eingegeben worden ist, muss wie folgt in Beziehung stehen. ATS + T ☐ ATS2wobei T die minimale Übertragungszeit eines PS-Bündels ist. Diese minimale Übertragungszeit T ist die kürzeste Zeitspanne vom Start bis zum Ende des PS-Bündels, das in den Decoder eingegeben wird. Mit anderen Worten, die obige Gleichung zeigt, dass das ATS-Intervall jedes TS-Paketes größer sein muss als das Intervall, das wenigstens ermöglicht, dass das konvertierte PS-Bündel in dem Systemdecoder eingegeben wird. T wird aus der nächsten Formel erhalten. T = (PS_ack_size × 8 × system_clock_frequency)/PSrate
  • PS_pack_size ist die Bytelänge eines MPEG-PS-Bündels, das von der TS2PS-Konvertierung erzeugt wird, system_clock_frequency ist die Frequenz des MPEG-PS-Decoderreferenztaktes, und PSrate ist die Multiplexrate des MPEG-PS, der von der TS2PS-Konvertierung erzeugt wird.
  • PS_pack_size, system_clock_frequency und PSrate sind ferner wie folgt durch das DVD-Format definiert:
    PS_pack_size = 2048 Bytes
    system_clock_frequency = 27.000.000 Hz
    PSrate = 10.080.000 Bits/s.
  • Die Beziehung zwischen ATS1 und ATS2 ist daher: ATS1 + 43885,714 ... ☐ ATS2wobei ATS1 + 43886 = ATS2 somit der minimale Wert von ATS2 ist.
  • Genauer konvertiert die TS2PS-Konvertierung, die im Folgenden beschrieben wird, ein Spitzenpaket in ein 2-KB-NV_PCK (wenn nach DVD-Video konvertiert wird) oder ein RDI_PCK (wenn nach DVD-VR konvertiert wird), wobei dann, wenn die obige Gleichung nicht erfüllt ist, die Übertragung des nächsten Elementarstroms früher beginnt und die DVD-Systemübertragungsrate von 10,08 Mbps überschreiten könnte.
  • Es ist zu beachten, dass die gleiche Wirkung erzielt werden kann, indem das obenbeschriebene Intervall zwischen AV-Datenübertragungen vor und nach jedem Spitzenpaket sichergestellt wird, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll, eine Periode, in der AV-Daten nicht übertragen werden, nur nach der Spitzenpaketübertragung einzufügen.
  • Eine ganze Zahl von GOPs wird zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzenpaketen, d. h. in einer SESF-Kapsel) ausgerichtet. Dies geschieht so, dass Daten von einem Spitzenpaket bis zum TS-Paket unmittelbar vor dem nächsten Spitzenpaket (d. h. eine SESF-Kapsel) einer VOBU im DVD-Format entspricht, wobei das Konzept einer DVD-Format-VOBU somit in einem festgelegten SESF erreicht wird. VOBU im DVD-Format (wie z. B. DVD-VR) muss eine ganze Zahl von GOPs enthalten.
  • Die Zeit auf Wiedergabezeitbasis von einem Spitzenpaket zum nächsten Spitzenpaket muss gleich 0,4 Sekunden oder länger und gleich 1,0 Sekunde oder kürzer sein. Die Wiedergabezeit für die Wiedergabedaten, die dem letzten Spitzenpaket folgen, muss gleich 0,4 Sekunden oder länger und gleich 1,2 Sekunden oder weniger sein, wenn encode_condition = 11b gilt (DVD-Video- oder DVD-VR-Modus), und gleich 1,0 Sekunden oder weniger sein, wenn encode_condition = 01b (DVD-VR-Modus). Dies liegt daran, dass ein Spitzenpaket den Start einer VOBU bedeutet und dem jeweiligen DVD-Format entspricht.
  • Die Zugriffskarte für die Zeit-Adress-Konvertierung zeigt eindeutig (1:1) auf jedes Spitzenpaket. Somit kann die Konvertierung unmittelbar mittels VOBU-Einheit im DVD-Format während der TS2PS-Konvertierung starten.
  • Es ist zu beachten, dass es nicht notwendig ist, dass die Zugriffskarte auf jedes Spitzenpaket zeigt. Zum Beispiel werden die AV-Daten, die dem letzten Spitzenpaket in einem festgelegten SESF folgen, anders als andere Spitzenpakete behandelt, da sie von anderen Spitzenpaketen verschieden sind, z. B. wegen verschiedener Wiedergabezeit, dem Fehlen eines folgenden nächsten Spitzenpaketes und dergleichen. Es wird somit kein Problem bei der Wiedergabe oder der Konvertierung erzeugt, indem das letzte Spitzenpaket in der Zugriffskarte nicht registriert ist, was somit als eine Ausnahme unter Berücksichtigung der Hardware-Konfiguration des Recorders behandelt werden kann. Es ist auch möglich, dass die Zugriffskarte nicht auf jedes Spitzenpaket zeigt, da solche externen Faktoren wie z. B. Einschränkungen der Größe der Zugriffskarte vorhanden sind.
  • Festlegungen des Spitzenpaketeinfügungsintervalls sind somit wie oben beschrieben definiert. Ein Coder, der ein festgelegtes SESF erzeugt, führt die Systemcodierung innerhalb der obenbeschriebenen Festlegungen durch.
  • 9.7 Festlegungen bezüglich der Decodersteuerung
  • Festlegungen bezüglich der Decodersteuerung für festgelegtes SESF, speziell das Puffermanagement, werden im Folgenden beschrieben.
  • Ein festgelegtes SESF muss erzeugt werden, um die Normen zu erfüllen, die vom Standard-Decodermodell T_STD im MPEG-TS definiert sind. Dies ermöglicht einem STB z. B., einen T_STD-konformen Decoder zum Decodieren des festgelegten SESF zu enthalten, sofern der Stromtyp kompatibel ist.
  • Das MPEG-TS-Norm-Decodermodell T_STD und das MPEG-PS-Norm-Decodermodell P_STD sind im Wesentlichen im Betrieb und in der Verarbeitungsfähigkeit identisch, unterscheiden sich jedoch in der Eingangsrate des Audiostroms in den Decoder. Genauer, wie in 18 gezeigt ist, ist mit Ausnahme für AAC (fortschrittliche Audiocodierung) die Übertragungsrate in den Audiopuffer vom Übertragungspuffer vor dem Audiodecoder im T_STD fest auf 2 Mbps festgelegt. Der P_STD kann jedoch jeden Strom in den Decoder mit der Systemrate eingeben, die bei DVD gleich 10,08 Mbps ist.
  • Dies bedeutet, dass nicht das gleiche Puffermanagement für ein festgelegtes SESF und ein DVD-Format verwendet werden kann.
  • Obwohl somit im Allgemeinen nicht das gleiche Puffermanagement für ein festgelegtes SESF und das DVD-Format verwendet werden kann, kann eine extrem schnelle, einfache Konvertierung erreicht werden, wenn ein festgelegtes SESF in das DVD-Format konvertiert wird, ohne den Systemcodierungsprozess zu wiederholen, wenn die SCR (Systemtaktreferenz), die die Decodereingabestartzeit der konvertierten Bündel bezeichnet, unter Verwendung des ATS berechnet werden kann, der jedem TS-Paket zugewiesen ist. Die Berechnung der SCR unter Verwendung des ATS wird im Folgenden genauer beschrieben.
  • Eine festgelegte SESF gemäß der vorliegenden Erfindung muss im Voraus codiert sein, so dass es dem T_STD entspricht, und so, dass der MPEG-PS, der durch den im Folgenden beschriebenen Konvertierungsprozess erzeugt wird, konform zu P_STD ist.
  • Mit anderen Worten, ein festgelegtes SESF ist ein Strom, der zu einem MPEG-TS codiert ist, so dass er konform zu P_STD ist, wenn er mit dem im Folgenden beschriebenen Prozess zu einem MPEG-PS konvertiert wird.
  • Die Festlegungen bezüglich des Puffermanagements für ein festgelegtes SESF sind oben beschrieben worden. Es ist zu beachten, dass ein SESF einfach codiert wird, um konform zu T_STD zu sein, ohne die obigen Festlegungen zu beachten.
  • Beispiele eines MPEG-TS und eines MPEG-PS, die nicht konform zu den Modellen T_STD und P_STD sind, werden im Folgenden beschrieben.
  • Ein MPEG-TS, der selbstcodiert ist, um eine Konvertierung in einen MPEG-PS zu ermöglichen, jedoch nicht konform zum T_STD-Modell ist, wird zuerst mit Bezug auf 32 beschrieben.
  • Der Strom TS1 ist ein MPEG-Transportstrom, der gemäß dem T_STD-Modell systemcodiert ist. Der Strom TS2 ist ein MPEG-Transportstrom, der nicht konform zum T_STD-Modell ist.
  • Genauer werden die Werte von ATS[47] bis ATS[57] im Strom TS2 so gesetzt, dass sie die zulässige Audiodatentransferrate eines MPEG-TS überschreiten. Dies veranlasst den Audiotransportpuffer (siehe 18), überzulaufen, so dass die Anforderungen des T_STD-Modells nicht erfüllt sind. Die Werte von ATS[47] bis ATS[57] im Strom TS1 sind jedoch auf eine Audidatentransferrate gesetzt, die im MPEG-TS zulässig ist. Dieser Strom kann somit korrekt zu einem MPEG-Programmstrom PS1, der konform zum P_STD-Modell ist, mittels der im Folgenden beschriebenen SCR-Konvertierungsformel konvertiert werden. Der Strom TS2 ist ebenfalls nicht konform zu T_STD, kann jedoch unter Verwendung der im Folgenden beschriebenen SCR-Konvertierungsformel nach PS1 konvertiert werden. Um den Strom TS2 nach MPEG-TS konform zu T_STD zu konvertieren, muss das Übertragungszeitintervall der Audiopakete, die von ATS[47] bis ATS[57] spezifiziert sind, gestreckt werden, so dass kein Transportpufferüberlauf auftritt.
  • Ein Beispiel, bei dem der MPEG-TS konform zum T_STD-Modell ist, jedoch der aus dem MPEG-TS konvertierte MPEG-PS nicht konform zum P_STD-Modell ist, wird im Folgenden mit Bezug auf die 33A und 33B beschrieben. Der Strom TS3 ist ein MPEG-Transportstrom, wobei der Strom PS3 in einem MPEG-Programmstrom ist, der aus einem MPEG-Transportstrom TS3 konvertiert worden ist. 33(b) zeigt die Änderung des Videodatenpufferzustands während der jeweiligen Decodierung. Die Decodierungszeit für das Bild PES#1 ist SCR[2], während die Decodierungszeit für das Bild PES#2 zwischen SCR[4] und SCR[5] liegt.
  • Wie in 33B gezeigt ist, endet im Transportstrom TS3 die Datenübertragung von PES#1 und PES#2 durch einen Start der Decodierungsbilddaten im PES#1 und PES#2. Im Programmstrom PS3 werden jedoch V_PCK#1-Daten erfolgreich zum Decoder für PES#1 übertragen, wobei jedoch während der Decodierung von PES#2 die V_PCK#4-Daten nicht in der Zeit übertragen werden und ein Pufferunterlauf auftritt, da die Decodierung begonnen hat, bevor die Datenübertragung abgeschlossen war. Der Programmstrom ist daher nicht konform zum P_STD-Modell. Um dies zu vermeiden und sicherzustellen, dass die PES#2-Übertragung zeitgerecht abgeschlossen wird, kann der ATS (ATS[14], ATS[25], ATS[36]) jedes TS-Pakets im MPEG-TS, der zu V_PCK#2 zu V_PCK#4 konvertiert wird, zu einem Zeitpunkt vor der Decodierung der Bilddaten PES#2 verschoben werden.
  • Da somit ein Puffermanagement, das Pufferunterlauf- und -überlaufzustände verhindert, sowohl für den codierten MPEG-TS als auch den daraus konvertierten MPEG-PS notwendig ist, ist es notwendig dann, wenn der MPEG-TS konvertiert wird, sowohl den codierten MPEG-TS als auch den daraus konvertierten MPEG-PS zu antizipieren.
  • Die 58A und 58B beschreiben das Puffermanagement für den MPEG-TS und den antizipierten MPEG-PS, wenn der MPEG-TS vor der Konvertierung und der MPEG-PS nach der Konvertierung die gleiche Bitrate aufweisen. Das Puffermanagement des antizipierten MPEG-PS kann in der vorliegenden Ausführungsform als das Gleiche wie das Puffermanagement für den codierten MPEG-TS angenommen werden. Dies liegt daran, dass die Zeitstempelinformationen (calculated_PCR, berechnete PCR), die in den Multiplexierungseinheiten des zu einem MPEG-PS konvertierten MPEG-TS gesetzt sind, und die Zeitstempelinformationen, die in den MPEG-PS-Bündeln nach der Konvertierung gesetzt sind, gleich sind.
  • 58A zeigt ein Beispiel, bei dem ein Pufferunterlauf auftritt. Die Datenübertragung des codierten MPEG-TS ist nicht mit der Sollzeit K1 abgeschlossen, d. h. mit dem DTS-Zeitablauf. Es wird daher antizipiert, dass die Datenübertragung des konvertierten MPEG-PS ebenfalls nicht zeitgerecht abgeschlossen wird.
  • Um diesen Pufferunterlaufzustand zu vermeiden, müssen die MPEG-TS-Zeitstempelinformationen so gesetzt werden, dass die Datenübertragung mit der Zeit K1 abgeschlossen ist, dem DTS-Zeitablauf, wie in 58B gezeigt ist. Es kann somit antizipiert werden, dass ein Pufferunterlauf ebenfalls nicht mit dem konvertierten MPEG-PS auftritt.
  • Die 59A und 59B beschreiben das Puffermanagement für den MPEG-TS und den antizipierten MPEG-PS, wenn die Bitrate des konvertierten MPEG-TS höher ist als die des resultierenden MPEG-PS. Das Puffermanagement des antizipierten MPEG-PS kann nicht als das Gleiche wie das Puffermanagement des codierten MPEG-TS in diesem Fall angenommen werden. Es ist daher ein separates Puffermanagement für den MPEG-PS notwendig.
  • Ein Pufferunterlauf tritt nur mit dem MPEG-PS in dem in 59A gezeigten Fall auf. Die Datenübertragung ist mit der Sollzeit K1 (DTS-Zeitablauf) mit dem codierten MPEG-TS abgeschlossen, wobei ein Pufferunterlauf nicht auftritt. Die Datenübertragung ist mit der Sollzeit K1 (DTS-Zeitablauf) mit dem konvertierten MPEG-PS jedoch nicht abgeschlossen, und es tritt ein Pufferunterlauf auf. Die Datenübertragung muss daher mit der Zeit K1, dem DTS-Zeitablauf, enden, um einen Pufferunterlauf beim MPEG-PS zu vermeiden. Der resultierende MPEG-PS ist ein MPEG-PS, der von der DVD-Norm verwendet wird, wobei die Systemübertragungsrate nicht erhöht werden kann. Es ist daher notwendig, die Bildrate zu reduzieren, wie in 59B gezeigt ist, oder anderweitig die Gesamtmenge der Übertragungsdaten zu reduzieren, um sicherzustellen, dass die Daten vollständig und zeitgerecht zum Decoder übertragen werden können.
  • <ATS-SCR-Konvertierung>
  • Ein Verfahren zur Bestimmung der SCR der PS-Bündel, wenn ein festgelegter SESF-Strom in einen Programmstrom konvertiert wird, wird als Nächstes beschrieben. Es ist zu beachten, dass, da die SCR berechnet wird, wenn neue Bündel erzeugt werden, die SCR nur dann berechnet werden muss, wenn das erste TS-Paket in der Multiplexierungseinheit konvertiert wird.
  • Das Grundkonzept zur Bestimmung der SCR wird zuerst beschrieben. Die Zeitstempelinformation (SCR), die für die Bündel des MPEG-PS nach der Konvertierung gesetzt wird, ist in den 60A und 60B für zwei verschiedene Fälle gezeigt.
  • 60A zeigt einen Fall, bei dem die Bitrate im MPEG-TS und im MPEG-PS gleich ist. In diesem Fall wird der gleiche Wert wie die Zeitstempelinformation (calculated_PCR), die in der entsprechenden Multiplexierungseinheit des MPEG-TS gesetzt ist, in die Zeitstempelinformation (SCR) der MPEG-PS-Bündel gesetzt.
  • 60B zeigt einen Fall, bei dem die MPEG-TS-Übertragungsrate höher ist als die MPEG-PS-Übertragungsrate. In diesem Fall wird die Puffereingangsabschlusszeit (SCR[i – 1] + T) des unmittelbar vorangehenden Bündels auf SCR[i] jedes Bündels (V_PCK) im Programmstrom nach der Konvertierung gesetzt. Im Folgenden wird beschrieben, warum die SCR so gesetzt wird.
  • Wenn die calculated_PCR[i] der Multiplexierungseinheit, die der SCR[i] entspricht; so gesetzt ist, wie in dem in 60A gezeigten Fall, wird eine Zeit früher als die Puffereingangsabschlusszeit (SCR[i – 1] + T) des unmittelbar vorangehenden Bündels auf die SCR gesetzt. Wenn die SCR auf diesen Zeitpunkt gesetzt wird, wird der Strom für aktuelle DVD-Recorder unspielbar, wobei dies vermieden werden muss. Es ist zu beachten, dass die MPEG-TS-Bitrate höher gesetzt ist als im MPEG-PS, da die maximale Übertragungsrate für Audio langsamer ist als für Video.
  • Im Folgenden wird die Bestimmung der SCR genauer beschrieben.
  • Im festgelegten SESF-Strom, wie in 55 gezeigt ist, enthält eine SESF-Kapsel ein Spitzenpaket und eine vorgegebene Anzahl von TS-Paketen, die eine Multiplexierungseinheit bilden. Da der Strom synchron mit einer Decoderreferenzzeit STC (Systemzeittakt) übertragen wird, enthält er das PCR-Paket zum Zurücksetzen des STC.
  • Wie in 14 gezeigt ist, ist jedem TS-Paket eine erste Zeitstempelinformation (ATS) hinzugefügt, die eine Übertragungszeit zum Decoder anzeigt. Eine Referenzzeit dieser ersten Zeitstempelinformation (ATS) ist verschieden von der Decoderreferenzzeit.
  • Somit enthält das Spitzenpaket zweite Zeitstempelinformationen (PCR_tip) auf der Grundlage der Decoderreferenzzeit sowie die erste Zeitstempelinformation (ATS_tip) auf der Grundlage der gleichen Referenzzeit wie das TS-Paket. Durch Bezugnahme auf das Spitzenpaket kann der Decoder die zweite Zeitstempelinformation (PCR) aus der ersten Zeitinformation (ATS) jedes TS-Pakets berechnen.
  • Wie in 61 gezeigt ist, wird die zweite Zeitstempelinformation, die aus der ersten Zeitstempelinformation (ATS[i]) jedes TS-Pakets berechnet wird, das am Kopf der Multiplexierungseinheit angeordnet ist, die zweite Zeitstempelinformation für jede Multiplexierungseinheit (im Folgenden mit "calculated_PCR[i]" bezeichnet).
  • Zum Beispiel wird der PCR-Wert (PCR[i]) eines TS-Pakets aus der folgenden Gleichung unter Verwendung der PCR-(PCR_tip) und des ATS-Werts (ATS_tip) des ersten Spitzenpakets in einer SESF-Kapsel und des ATS-Werts (ATS[i]) des nächsten TS-Pakets erhalten, wenn der Übertrag (Spaltenüberlauf) des ATS-Wertes nicht berücksichtigt wird. PCR[i] = PCR_tip + ATS[i] – ATS_tip)
  • Um calculated_PCR[1] zu berechnen, die die Decoder-Eingangszeit der ersten Multiplexierungseinheit im Fall der 61 angibt, kann z. B. die folgende Formel verwendet werden. calculated_PCR[1] = PCR[2] = PCR_tip + (ATS[2] – ATS_Tip)
  • Die calculated_PCR für jede Multiplexierungseinheit wird in ähnlicher Weise berechnet, während der ATS-Spaltenüberlauf berücksichtigt wird.
  • 34 zeigt die Beziehung zwischen der calculated_PCR und der SCR, wenn von einem festgelegten SESF nach MPEG-PS konvertiert wird, und zeigt den ersten Teil der in 55 gezeigten Kapsel. Der ATS, der in aufsteigender Reihenfolge vom Stromstart zu den TS-Paketen am Beginn jeder Multiplexierungseinheit zugewiesen wird, ist in 34 mit ATS[k] bezeichnet. Die gleiche Schreibweise wird für die calculated_PCR und die SCR verwendet. Der PCR-Wert, der in der Reihenfolge des Erscheinens für das erste TS-Paket in jeder Multiplexierungseinheit berechnet wird, ist als calculated_PCR[i] gezeigt (wobei i = 1, 2, ...). Die SCR der konvertierten Bündel wird in ähnlicher Weise mit SCR[i] bezeichnet.
  • Wie oben beschrieben worden ist, beträgt die maximale Videostromübertragungsrate, die vom T_STD-Modell erlaubt wird, 15 Mbps (die Übertragungsrate vom Multiplexierungspuffer zum Videopuffer kann 15 Mbps für MP@ML nicht überschreiten, wobei die Audiostromeingaberate auf eine Rate kleiner als bei Video beschränkt ist. Die Übertragungsrate von einem Transportpuffer zu einem Audiopuffer überschreitet 2 Mbps nicht, mit Ausnahme von AAC). Anders als bei einer Multiplexierungseinheit, die Videodaten speichert, wird daher eine Multiplexierungseinheit, die Audiodaten speichert, mit einer geringeren Rate übertragen. Wenn somit die Videodatenübertragungsrate in die Nähe der maximalen Übertragungsrate des DVD-Formats von 9,8 Mbps angehoben wird, müssen Videodaten TS-Pakete mit einer höheren Rate überfragen werden als die DVD-Übertragungsrate (10,08 Mbps), um eine ausreichende Übertragungszeit für die Audiodaten sicherzustellen, die eine niedrigere Übertragungsrate aufweisen und daher länger benötigen.
  • Wie aus 34 deutlich wird, unterscheiden sich die Übertragungszeiten des festgelegten SESF und des DVD-Formats.
  • Die folgende Beziehung muss zwischen der Decoderankunftszeit calculated_PCR des ersten TS-Pakets in einer Multiplexierungseinheit und der TSR der daraus konvertierten Bündel erfüllt sein. SCR[1] = calculated_PCR[1] SCR[i] = max(SCR[i – 1] + T, calculated_PCR[i]) (i = 2, 3, ...)wobei PCR_tip und ATS_tip der PCR-Wert des Spitzenpakets unmittelbar vor der konvertierten Multiplexierungseinheit und der ATS-Wert dieses Spitzenpakets sind; WA zeigt an, wie häufig ein Überlauf bei dem ATS zwischen ATS_tip und dem ATS (ATS[i]), der dem ersten TS-Paket in der i-ten Multiplexierungseinheit zugewiesen ist, aufgetreten ist. Genauer wird der ATS-Wert als ein endlicher Bitzählerwert ausgedrückt, wobei eine Grenze für die Zahl besteht, die ausgedrückt werden kann, und wobei ein Überlauf auftreten kann. Wie häufig ein solcher Überlauf auftritt, wird mit WA ausgedrückt. BS ist die Datengröße, die einem ATS-Überlauf entspricht. Die Funktion max (a, b) ist eine Funktion zum Auswählen des größeren Wertes von a und b.
  • Ferner ist PS_pack_size (PS-Paketgröße) in der Beziehung SCR[i] (i = 2, 3, ...), wie oben erwähnt worden ist, die Bytelänge eines Bündels im MPEG-PS, der vom TS2PS-Konvertierungsprozess ausgegeben wird; system_clock_frequency ist die Frequenz der MPEG-PS-Decoderreferenzzeit; während PSrate die Multiplexierungsrate des von der TS2PS-Konvertierung erzeugten MPEG-PS ist. Genauer gilt
    PS_pack_size = 2048 Bytes
    system_clock_frequency = 27.000.000 Hz
    PSrate = 10.080.000 Bits/s
  • Es gibt zwei Muster für die Ausgabe von Bündeln nach dem ersten Bündel: Ausgeben der Bündel nach dem Warten einer minimalen Übertragungszeit, die durch die Übertragungsrate bestimmt ist, nach der Ausgabezeit des vorangehenden Bündels, und Ausgeben zur Decoder-Eingangszeit des ersten TS-Pakets in einem Bündel. Das erstere Verfahren des Verstreichenlassens einer minimalen Übertragungszeit vor der Bündelausgabe wird gewählt, wenn die Bündel ausgegeben werden, bevor die Videodaten in das DVD-Format konvertiert werden. Wenn z. B. die Bündel zu einem Zeitpunkt ausgegeben werden, bevor die Videodaten in das DVD-Format konvertiert werden, wird das erstere Verfahren der Übertragung nach dem Abwarten einer minimalen Übertragungszeit, die durch die Übertragungsrate bestimmt wird, nach der Ausgabezeit des vorangehenden Bündels gewählt.
  • Ein durch die TS2PS-Konvertierung erhaltener Programmstrom muss konform zum P_STD-Modell sein, wie oben beschrieben worden ist, wobei die SCR dadurch auf Werte innerhalb eines bestimmten Bereiches beschränkt ist. Der ATS-Wert, der jedem Paket für das festgelegte SESF zugewiesen ist, muss daher mit Bezug auf die obige ATS-SCR-Beziehung gesetzt werden.
  • 9.8. Festlegungen bezüglich des Elementarstroms
  • Festlegungen bezüglich des Elementarstroms des festgelegten SESF werden als Nächstes beschrieben.
  • Da die Umcodierung der Elementarströme ein sehr aufwendiger Prozess ist, wird nur MPEG-2-Video für die Videodaten zugelassen, während AC-3, MPEG-1-Audio und LPCM für die Audidaten zugelassen werden.
  • Das festgelegte SESF lässt LPCM weg, so dass die Umcodierung des Elementarstroms nicht notwendig ist und das Puffermanagement einfacher sein kann. Ströme, die für ein festgelegtes SESF zugelassen sind, sind daher nur auf MPEG-2-Video für Videodaten und nur AC-3 und MPEG-1-Audio für Audiodaten beschränkt.
  • Elementarstromattribute sind in 35 gezeigt, wenn encode_condition = "11b" gilt.
  • Da die in der Figur gezeigten Attribute gesetzt werden, um die Kompatibilität auf Elementarstromebene zu DVD-Video oder DVD-VR aufrechtzuerhalten, erfordert ein festgelegtes SEFS (encode_condition = "11b"), das auf diese Attribute gesetzt ist, keine Umcodierung des Elementarstroms für die Konvertierung in DVD-Video- oder DVD-VR-Formate, so dass eine Hochgeschwindigkeitskonvertierung möglich ist.
  • 36 zeigt Elementarstromattribute, wenn encode_condition = "01b" gilt.
  • Da die in der Figur gezeigten Attribute gesetzt sind, um die Kompatibilität zu DVD-VR auf Elementarstromebene aufrechtzuerhalten, erfordert ein festgelegtes SESF (encode_condition = "11b"), das auf diese Attribute gesetzt ist, keine Elementarstromumcodierung für die Codierung nach DVD-VR, so dass eine Hochgeschwindigkeitskonvertierung möglich ist.
  • Als Nächstes werden die Anmerkungen 1 bis 4 in 35 und 36 beschrieben.
  • Anmerkung 1: Dieses Attribut kann sich innerhalb desselben VOB nicht ändern.
  • Anmerkung 2: Dieses Attribut kann sich im TS-Paket, das den ersten Elementarstrom speichert, der dem Spitzenpaket folgt, ändern. Mit anderen Worten, es kann sich nur im ersten Video- oder Audio-TS-Paket in der SESF-Kapsel ändern.
  • Anmerkung 3: sequence_end_code (Sequenzendecode) kann nicht zwischen sequence_headers (Sequenzköpfen) eingefügt werden, wo horizontal_size (Horizontalgröße), vertical_size (Vertikalgröße) und aspect_ratio_information (Seitenverhältnisinformation) gleich sind.
  • Anmerkung 4: Dieses Attribut kann sich innerhalb desselben VOB ändern.
  • Festlegungen bezüglich der Elementarströme eines festgelegten SESF sind oben definiert.
  • Es ist zu beachten, dass durch Anwenden der Codierungsbedingungen, die oben definiert sind, ein festgelegtes SESF erzeugt werden kann, das eine schnelle, einfache Konvertierung in ein DVD-Format erlaubt.
  • 37 ist ein Flussdiagramm des Prozesses für die Erzeugung von Programmstrombündeln aus TS-Paketen (Multiplexierungseinheiten), die AV-Daten speichern.
  • Wie in der Figur gezeigt ist, wird ein TS-Paket eines festgelegten SESF, das AV-Daten speichert, in ein 2-KB-MPEG-PS-Paket, das AV-Daten speichert, unter Verwendung einer Multiplexierungseinheit als Verarbeitungseinheit konvertiert. Dieser Prozess wird im Folgenden schrittweise beschrieben.
  • (Schritt S4200) Ein TS-Paket wird vom festgelegten SESF-Stromkonvertierungsstartpunkt gelesen.
  • (Schritt S4201) Es wird ermittelt, ob das gelesene TS-Paket AV-Daten enthält und das erste TS-Paket in einer Multiplexierungseinheit ist.
  • Es wird ermittelt, ob AV-Daten enthalten sind, indem auf den PID-Wert des TS-Pakets Bezug genommen wird, das von der PMT als zu speichernde AV-Daten deklariert wird.
  • Wenn das vorangehende TS-Paket ein Spitzenpaket, ein PSI/SI-Paket oder ein PCR-Paket ist, ist bekannt, dass das nachfolgende TS-Paket, das AV-Daten enthält, das erste TS-Paket in der Multiplexierungseinheit ist. Da der Konvertierungsstartpunkt als Spitzenpaket angenommen wird, kann der Beginn einer Multiplexierungseinheit erfasst werden, indem die TS-Pakete sequenziell gelesen werden (mit anderen Worten, das erste TS-Paket, das unmittelbar dem Spitzenpaket folgt und AV-Daten enthält, ist immer der Anfang einer Multiplexierungseinheit).
  • Wenn ermittelt wird, dass das TS-Paket nicht der Beginn einer Multiplexierungseinheit ist, oder wenn die Konvertierung nicht bei einem Spitzenpaket beginnt und der Beginn der Multiplexierungseinheit nicht identifiziert werden kann, kehrt die Steuerung zu Schritt S4200 zurück, um das nächste TS-Paket zu lesen.
  • Wenn der Beginn einer Multiplexierungseinheit gefunden wird, rückt die Steuerung zum nächsten Schritt vor.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl in diesem Flussdiagramm nicht gezeigt, die Konvertierung unter Verwendung des obenbeschriebenen SCR-Konvertierungsverfahrens selbst für ein TS-Paket zu Beginn der Multiplexierungseinheit nicht angewendet werden kann, wenn das Spitzenpaket nicht vorher lokalisiert wurde, jedoch kann die Konvertierung unter Verwendung des PCR-Pakets anstelle eines Spitzenpakets fortschreiten.
  • (Schritt S4202) Unter Verwendung des ATS, der dem ersten TS-Paket in der Multiplexierungseinheit zugewiesen ist, wird die Decoder-Eingangszeit (SCR) des MPEG-PS-Bündels, das aus diesem TS-Paket konvertiert wird, berechnet. Diese SCR wird wie oben beschrieben berechnet. Sobald die SCR ermittelt worden ist, ist der in 38 gezeigte Bündelkopf vollständig. Dies liegt daran, dass anders als bei der SCR nur feste Werte im Bündelkopf zulässig sind.
  • (Schritt S4203) Der Paketkopf wird anschließend erzeugt.
  • Der Paketkopf wird auf der Grundlage des PES-Paketkopfes des festgelegten SESF erzeugt. Der resultierende Paketkopf muss mit den in 39 gezeigten Feldwerten formatiert sein. Dies liegt daran, dass dann, wenn die Kopflänge oder andere Feldwerte nicht konstant sind, die Konvertierung von einem festgelegten SESF nicht konstant wird und das Puffermanagement beeinträchtigt wird. Es ist zu beachten, dass hier nicht gezeigte Felder konstante Werte speichern und daher hier weggelassen sind.
  • Die Feldwerte des PES-Paketkopfes sind im festgelegten SESF genauer definiert, um die zur Konvertierung von einem PES-Paketkopf (MPEG-TS) zum MPEG-PS-Paketkopf benötigte Verarbeitung zu minimieren.
  • Wenn die Größe eines PES-Pakets relativ zur Größe eines Bündels groß ist, wird ein PES-Paket in mehrere Bündel konvertiert. In diesem Fall werden die zweiten und nachfolgenden Bündel nach den Paketköpfen modifiziert: PTS_DTS_flags im ersten Paketkopf, der aus dem PES-Paket erzeugt wird, wird auf 00b gesetzt; PES_extension_flag wird auf 00b gesetzt; die stuffing_byte-length (Füllbytelänge) wird angepasst; und PES_header_data_length wird korrigiert.
  • Die Paketköpfe werden somit durch teilweises Modifizieren des ersten Paketkopfes aus dem PES-Paketkopf und teilweises Modifizieren der zweiten und späteren Paketköpfe aus dem ersten Paketkopf erzeugt.
  • (Schritt S4204) Der Nutzlastteil des TS-Pakets wird anschließend einfach sequenziell ausgehend vom Anfang der Nutzlast in das PS-Bündel kopiert.
  • (Schritte S4205 bis S4207) Diese Schritte werden einfach wiederholt, bis die Multiplexierungseinheit vollständig ist (d. h. für 11 TS-Pakete). Da ein NULL-Paket eingesetzt werden kann, wird die PID (0x1 FF) des NULL-Pakets geprüft und die TS-Paket-Nutzlastdaten kopiert.
  • Nur das TS-Paket, das die letzten Daten in einem PES-Paket speichert, ist vorzugsweise so definiert, dass es ein Anpassungsfeld aufweist. Als Ergebnis speichern alle TS-Pakete mit Ausnahme des TS-Pakets, das die letzten Daten im einen PES-Paket speichert, eine Nutzlast mit fester Länger, die 184 Bytes enthält, wobei das Lesen der Nutzlastdaten somit einfacher wird.
  • (Schritt S4208) Die Bytelänge des resultierenden Programmstrombündels wird anschließend berechnet, wenn das Kopieren bis zum Ende der Multiplexierungseinheit-Nutzlastdaten abgeschlossen ist. Wenn die Bündellänge gleich 2048 Bytes ist, ist das Paket vollständig. Wenn die Bytelänge nicht 2048 Bytes ist, rückt die Steuerung zu Schritt S4209 vor.
  • (Schritt S4209) Wenn das Bündel kleiner als 2048 Bytes ist, werden zum Ende der Nutzlast Füllpakete hinzugefügt, so dass die Paketlänge gleich 2048 Bytes ist.
  • Die Konvertierung einer Multiplexierungseinheit die AV-Daten speichert, ist so beschaffen, wie oben beschrieben ist. Dieser Prozess wird nur einfach wiederholt, wenn eine Multiplexierungseinheit erfasst wird, bis die Verarbeitung des zugewiesenen Teils für die Konvertierung des festgelegten SESF endet.
  • Der obenbeschriebene Konvertierungsprozess wird im Folgenden für die Verarbeitung unterschiedlicher Typen von Bündeln genauer beschrieben.
  • <Konvertierung zu Videobündeln (V_PCK)>
  • Die 40A und 40B zeigen die Konvertierung von einem festgelegten SESF nach MPEG-PS. Wie in 40A gezeigt ist, ist ein Video-PES-Paket normalerweise größer als 2 KB, und ist daher typischerweise in mehrere Multiplexierungseinheiten für die Multiplexierung zum festgelegten SESF unterteilt.
  • Mit Ausnahme mit der letzten Multiplexierungseinheit in einem Video-PES-Paket ist das festgelegte SESF so definiert, dass so viel PES-Paketdaten wie möglich in jede Multiplexierungseinheit gepackt werden. Mit Ausnahme der letzten Multiplexierungseinheit speichern daher alle Multiplexierungseinheiten 2024 Bytes (= 184 × 11 Bytes) an Daten).
  • Indem das festgelegte SESF so definiert wird, können die Felder PES_packet_length und stuffing_byte während der TS2PS-Konvertierung vordefiniert sein.
  • Die letzte Multiplexierungseinheit, die Daten für ein Video-PES-Paket speichert, füllt den restlichen Bereich mit einem Anpassungsfeld und NULL-Paketen auf, um eine vollständige Multiplexierungseinheit zu bilden.
  • Wie in den 40A und 40B gezeigt ist, enthalten die Multiplexierungseinheiten in einem Video-PES-Paket die folgenden drei Typen.
  • Die erste Multiplexierungseinheit, die die ersten Daten im PES-Paket speichert (MU#1 in der Figur), Multiplexierungseinheiten, die Daten in der Mitte des PES-Pakets speichern (MU#n, wobei n = 2, 3, ..., N – 1 in der Figur), und die Multiplexierungseinheit, die die letzten Daten vom PES-Paket speichert (MU#N).
  • Die resultierenden Bündel des TS2-PS-konvertierten MPEG-PS sind gemäß diesen Multiplexierungseinheit-Typen so beschaffen, wie in 40B gezeigt ist.
  • Das aus MU#1 konvertierte Bündel wird immer mit wenigstens 10 Bytes an leerem Raum erzeugt, und weist daher ein am Ende angefügtes Füllpaket auf.
  • Wenn ein Raum von 7 Bytes oder weniger in einem Paket im DVD-Format übrig ist, werden Füllbytes (das letzte Feld im Paketkopf) zu einer Gesamtmenge 2048 Bytes hinzugefügt. Wenn 8 oder mehr Bytes leer sind, wird ein Füllpaket hinzugefügt.
  • Bündel, die aus MU#n konvertiert worden sind, weisen ein hinzugefügtes Füllbit auf, um das Bündel zu vervollständigen. Das aus MU#N konvertierte Bündel weist ein hinzugefügtes Füllpaket auf, da wenigstens 8 Bytes üblicherweise leer sind, wenn das Bündel kompiliert ist.
  • <Konvertierung zu Audiobündeln A_PCK>
  • Die 41A und 41B zeigen die Konvertierung eines festgelegten SESF nach MPEG-PS. Wie in der Figur gezeigt ist, ist ein Audio-PES-Paket (das ein oder mehrere Audiorahmen speichert) kleiner als eine Multiplexierungseinheit.
  • Da ein Audio-PES-Paket in eine Multiplexierungseinheit passt, ist keine komplizierte Konvertierung wie für die Video-PES-Paketkonvertierung notwendig. Das heißt, wie in 41B gezeigt ist, es wird immer ein Füllpaket in die erzeugten Bündel eingefügt.
  • Da ferner die PES_packet_length sich während der TS2-PS-Konvertierung nicht ändert, ist die einzige Berechnung, die für die Konvertierung notwendig ist, das geeignete Ersetzen der stream_id während der MPEG1-Audiokonvertierung.
  • 42 zeigt die Audiobitrate, die in einem festgelegten SESF zulässig ist, und die maximale Nutzlast, die in einem Audio-PES-Paket gespeichert ist, wenn AC-3 und MPEG-1-Audio gespeichert werden. Es wird immer ein Füllpaket eingefügt, da Audiodaten, die die hier gezeigten maximalen Bytelängen überschreiten, nicht einem Audio-PES-Paket gespeichert werden.
  • <TS2PS-Konvertierungsprozess>
  • Der TS2PS-Konvertierungsprozess wird mit Bezug auf die Flussdiagramme in den 43 bis 54 genauer beschrieben.
  • 43 ist ein Flussdiagramm des Haupt-TS2PS-Konvertierungsprozesses. Dieser Prozess startet in Reaktion auf eine TS2PS-Konvertierungsanforderung vom Benutzer. Der erste Schritt besteht darin, die erste SESF-Kapsel zu suchen, wo die Konvertierung beginnt (S11). Anschließend wird ermittelt (S12), ob die zu verarbeitende SESF-Kapsel gefunden wird. Trifft dies nicht zu, endet der Prozess. Wenn sie gefunden wird, werden ein Initialisierungsprozess (S13) und ein Kapseleinheitsprozess (S14) aufgerufen.
  • 44 ist ein Flussdiagramm des Initialisierungsprozesse (S13). Dieser Prozess setzt und initialisiert die Variablen, die im nachfolgenden Prozess verwendet werden, und beginnt mit dem Ermitteln, ob ein Spitzenpaket gelesen wurde (S21). Wenn das Spitzenpaket nicht gelesen wurde, wird das Spitzenpaket gelesen (S22). Der ATS-Wert des Spitzenpakets wird anschließend in die Variable ATSTip (S23) geschrieben, wobei der PCR-Wert des Spitzenpaketes in die Variable PCRTip (S24) geschrieben wird, die Variable MU_num, die die Nummer der verarbeiteten Multiplexierungseinheit definiert, auf 0 initialisiert wird (S25), und die Variable WA, die die Anzahl der ATS-Überläufe angibt, auf 0 initialisiert wird (S26).
  • 45 ist ein Flussdiagramm des Kapseleinheitsprozesses (S14). Dieser Prozess beginnt in ähnlicher Weise mit dem Lesen eines TS-Pakets (S31). Anschließend wird ermittelt (S32), ob das gelesene TS-Paket ein Spitzenpaket ist. Wenn das gelesene Paket ein Spitzenpaket ist, endet die Verarbeitung. Wenn es kein Spitzenpaket ist, wird ermittelt (S33), ob das gelesene TS-Paket ein Audiopaket oder ein Videopaket enthält. Wenn das TS-Paket weder ein Audiopaket noch ein Videopaket enthält, kehrt die Steuerung zum Schritt S31 zurück, wobei sequenziell TS-Pakete gelesen werden, bis ein TS-Paket erfasst wird, das ein Audio- oder Videopaket enthält (S31 bis S33). Wenn das TS-Paket ein Audio- oder Videopaket enthält, werden auch die nächsten 10 TS-Pakete gelesen (S34). MU_num wird anschließend inkrementiert (S35). Der ATS-Wert vom ersten TS-Paket in der Multiplexierungseinheit wird anschließend in die Variable TS [MU_num] geschrieben (S36). Die Bytelänge der Nutzlastdaten im PES-Paket der Multiplexierungseinheit wird auf payload_len (S37) gesetzt. Anschließend wird ein Bündeleinheitsprozess aufgerufen (S38).
  • 46 ist ein Flussdiagramm des Bündeleinheitsprozesses (S38). Dieser Bündeleinheitsprozess umfasst vier Unterroutinen: SCR-Berechnung (S41), Bündelkopfprozess (S42), Paketkopfprozess (S43), Nutzlastprozess (S44) und Füllpaketprozess (S45). Jede dieser Unterroutinen wird im Folgenden beschrieben.
  • Der SCR-Berechnungsprozess ist in 47 gezeigt. Dieser Prozess bestimmt den Bündel-SCR-Wert.
  • Die Variable MU_num wird zuerst verwendet, um die erste Multiplexierungseinheit in der Kapsel zu erfassen. Wenn dies die erste Multiplexierungseinheit ist, wird der Wert von ATSTip in die Variable ATS[0] geschrieben, wobei PCRTip in die Variable SCR[0] geschrieben wird (Schritte S51 bis S53).
  • ATS[MU_num] und ATS[MU_num – 1] werden anschließend verglichen (S55). Der ATS-Wert vom ersten Paket in der Multiplexierungseinheit wird in ATS[i] gespeichert. Der ATS-Wert bezeichnet den relativen Übertragungszeitpunkt, der sich auf ein gegebenes Paket bezieht. Der ATS-Wert in einem späteren Paket ist daher normalerweise höher als der ATS-Wert eines vorangehenden Pakets. Da jedoch der ATS ein endlicher Wert ist, der in 30 Bits definierbar ist, kann ein Übertrag (Spaltenüberlauf) auftreten. In diesem Fall kann der ATS-Wert eines späteren Pakets kleiner sein als der ATS eines vorangehenden Pakets. Der Schritt S54 überwacht diese Umkehrung der ATS-Werte und ermittelt somit, ob ein Übertrag (Spaltenüberlauf) aufgetreten ist. Wenn ATS[MU_num] kleiner oder gleich ATS[MU_num – 1] ist, d. h. wenn der Überlauf erfasst worden ist, wird die Variable WA inkrementiert (S55).
  • Anschließend wird der größere Wert von SCR[MU_num – 1] + T und ATS[MU_num] – ATSTip + WA × BS für SCR[MU_num] eingesetzt (S56).
  • Der Bündelkopfprozess wird als nächstes mit Bezug auf 48 beschrieben.
  • Dieser Prozess editiert die Bündelkopfdaten mit der in 38 gezeigten Datenstruktur. Der Rest der SCR, die durch 300 geteilt wird, wird in SCR_extension geschrieben (S61), wobei der Quotient in SCR_base (SCR-Basis) geschrieben wird (S62), "0x6270" in program_mux_rate (Programmmultiplexierungsrate) geschrieben wird (S63), und "000b" in pack_stuffing_length (Bündelfülllänge) geschrieben wird (S64). Anschließend werden andere Feldwerte in geeigneter Weise editiert, um die Bündelkopfdaten zu vervollständigen (S65).
  • Der Paketkopfprozess wird mit Bezug auf 49 beschrieben.
  • Dieser Prozess beginnt mit einer Strom-ID-Routine, um die Strom-ID zu setzen (S71). Anschließend wird ermittelt (S72), ob das erste TS-Paket in der Multiplexierungseinheit einen PES-Paketkopf enthält. Wenn das erste TS-Paket in der Multiplexierungseinheit einen PES-Paketkopf enthält, wird ein Start-des-PES-Pakets-Prozess aufgerufen (S73), wird ansonsten ein Nicht-Start-des-PES-Pakets-Prozess aufgerufen wird (S74). Ob das erste TS-Paket in einer Multiplexierungseinheit einen PES-Paketkopf enthält, kann ermittelt werden, indem auf den payload_unit_start_indicator (Nutzlasteinheitsstartanzeiger) im TS-Paketkopf zugegriffen wird, oder indem direkt erfasst wird, wenn der PES-Paketkopfstartcode gespeichert wird.
  • Der Strom-ID-Prozess wird als nächstes mit Bezug auf 50 beschrieben.
  • Dieser Prozess setzt den stream_ID-Feld-Wert. Wenn der Typ des verarbeiteten Stroms "MPEG-2-Video" ist, wird stream_id auf "0xE0" gesetzt (S81, S82). Wenn der Stromtyp "AC3-Audio" ist, wird stream_id auf "0xBD" gesetzt (S83, S84). Wenn der Stromtyp "MPEG-1-Audio" und "primäres Audio" ist, wird stream_id auf "0xC0" gesetzt (S85, S86, S87). Wenn der Stromtyp "MPEG-1-Audio" und "sekundäres Audio" ist, wird stream_id auf "0xC1" gesetzt (S85, S88, S89).
  • Der Start-des-PES-Pakets-Prozess wird mit Bezug auf 51 beschrieben.
  • 56 zeigt die PES-Paketstruktur der MPEG-Norm genauer. Dieser Start-des-PES-Pakets-Prozess editiert die Feldwerte gemäß der in 56 gezeigten Struktur.
  • Zuerst wird ermittelt (S91), ob der Stromtyp "MPEG-2-Video" ist. Trifft dies zu, wird der aus der folgenden Gleichung berechnete Wert in PES_packet_length geschrieben (S92). PES_packet_length = (3 + PES_header_data_length) + payload_len
  • Die 3 Bytes von "10" bis PES_header_data_length (siehe 56) in jedem Feld des TS-Pakets vor der Konvertierung werden direkt in das entsprechende Feld des Paketkopfes des konvertierten MPEG-PS-Bündels kopiert (S93). PTS_DTS_flags im TS-Paket vor der Konvertierung wird verwendet, um zu er fassen, ob ein PTS vorhanden ist (S94). Wenn ein PTS vorhanden ist, wird er direkt in das entsprechende Feld des Paketkopfes im konvertierten MPEG-PS-Bündel kopiert (S95). PTS_DTS_flags wird in ähnlicher Weise verwendet, um zu ermitteln, ob ein DTS vorhanden ist (S96). Wenn ein DTS vorhanden ist, wird er direkt in das entsprechende Feld des Paketkopfes im konvertierten MPEG-PS-Bündel kopiert (S97). Wenn PES_extension_flag auf "1" gesetzt ist (S98), wird Schritt S99 aufgerufen.
  • Im Schritt S99 wird wieder der Stromtyp erfasst, wobei die 3 Bytes von PES_private_data_flag (PES-Privatdatenmarkierung) bis P_STD_buffer_flag (P_STD-Puffermarkierung) gemäß dem erfassten Stromtyp überschrieben werden. Das heißt, wenn der Stromtyp "MPEG-2-Video" ist (S99), werden die drei Bytes von PES_private_data_flag bis P_STD_buffer_flag mit "0x1E60E8" überschrieben (S100). Wenn der Stromtyp "AC3-Audio" ist (S101), wird "0x1E603A" geschrieben (S102). Wenn der Stromtyp "MPEG-1-Audio" ist (S103), wird "0x1E4020" geschrieben (S104).
  • Als nächstes wird der Nicht-Start-des-PES-Pakets-Prozess mit Bezug auf 52 beschrieben.
  • Die 2 Bytes von "10" bis PES_extension_flag im PES-Paket werden auf "0x8000" gesetzt (S111), wobei ermittelt wird (S112), ob die payload_len kleiner als 2018 ist. Die payload_len ist die Datenlänge des PES-Pakets in einer Multiplexierungseinheit und ist maximal gleich 184 × 11 = 2024 Bytes: Wenn payload_len kleiner als 2018 ist, wird PES_header_data_length auf 0 gesetzt (S113). Wenn payload_len größer oder gleich 2018 ist, wird PES_header_data_length auf (2025 – payload_len) gesetzt (S114) und das PES-Paket wird bis zur Bytelänge von PES_header_data_length aufgefüllt (S115). Der aus der folgenden Gleichung berechnete Wert wird in PES_packet_length eingefügt (S116). PES_packe_length = (3 + PES_header_data_length) + payload_len
  • Als nächstes wird mit Bezug auf 53 der Nutzlastprozess beschrieben.
  • Die Variable i wird zuerst auf 1 initialisiert (S121). Die Nutzlastdaten des im i-ten TS-Paket gespeicherten PES-Pakets werden anschließend gelesen (122) und zu den Nutzlastdaten des Bündels hinzugefügt (S123). Die Variable i wird anschließend inkrementiert (S124). Die Schritte S122 bis S125 werden wiederholt, bis i = 12 (S125), d. h. bis alle TS-Pakete in einer Multiplexierungseinheit verarbeitet sind.
  • Der Füllpaketprozess wird als nächstes mit Bezug auf 54 beschrieben.
  • Es wird zuerst erfasst (S131), ob PES_packet_length gleich 2028 ist. Wenn PES_packet_length ungleich 2028 ist, wird PES_packet_length des Füllpakets auf {(2028 – PES_packet_length) – 6} gesetzt (S132), wobei das Füllpaket der Nutzlast hinzugefügt wird (S133).
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für Fachleute offensichtlich sind. Solche Änderungen und Modifikationen sind als im Umfang der vorliegenden Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten aufzufassen, sofern sie nicht hiervon abweichen.

Claims (9)

  1. Datenstromkonvertierungsvorrichtung zum Konvertieren eines ersten Stroms (300) multiplexierter Videodaten und Audiodaten, die auf einem Datenträger (100) aufgezeichnet sind, in einen zweiten Strom (400), wobei der erste Strom (300) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in ersten Blöcken (310) gespeichert sind, und der zweite Strom (400) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in zweiten Blöcken (410) gespeichert sind, wobei der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Format des ersten Stroms ein festes Format zur Konvertierung in den zweiten Strom ist, wobei bei dem festen Format eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke des ersten Stroms als eine Einheit (Multiplexierungseinheit) (250) behandelt wird, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt wird, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der in einem einzigen zweiten Block gespeicherten Daten und alle in ein und derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder derselbe Audiostrom sind, die Startzeit der Eingabe eines zweiten Zielblocks, in den der erste Strom konvertiert ist, in einen Systemdecoder (218), gleich der Zeit ist, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, wobei die erste Konvertierungszeit die Zeit des Eingabestarts einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder ist und die zweite Konvertierungszeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder (218) unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet, auf dem Datenträger (100) auch eine Markierung (320) aufgezeichnet wird, die anzeigt, ob der aufgezeichnete erste Strom in dem festen Format aufgezeichnet ist, wobei die Datenstromkonvertierungsvorrichtung umfasst: einen Lesebereich (221), in dem der erste Strom vom Datenträger ausgelesen werden kann, einen Konvertierungsbereich (214), in dem der gelesene erste Strom in einen zweiten Strom konvertiert werden kann, und einen Aufzeichnungsbereich (221), in dem der konvertierte zweite Strom auf dem Datenträger aufgezeichnet werden kann, wobei der Konvertierungsbereich (214) auf die Markierung (320) Bezug nimmt um festzustellen, ob das Format des ersten Stroms das feste Format ist, und, wenn der erste Strom als in dem festen Format aufgezeichnet erkannt wird, die ersten Blöcke, die die Einheit bilden, einheitsweise in einen einzigen zweiten Block konvertiert, ohne die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke zu ändern, und von der ersten und der zweiten Konvertierungszeit die spätere als Time-Spezifikation des konvertierten zweiten Blocks wählt, um die Startzeit der Eingabe des zweiten Blocks in den Decoder einzustellen.
  2. Datenstromkonvertierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei mehrere aufeinanderfolgende Einheiten (250) des ersten Stroms als Kapsel (200) behandelt werden, in die ein Steuerblock (251) eingefügt wird, der erste Block, der sich am Beginn der Einheit (250) befindet, eine erste Time-Spezifikation (ATS[i]) enthält, die den Zeitpunkt des Beginns der Eingabe in einen Systemdecoder (218) auf der Basis eines ersten Referenzwertes angibt, der Steuerblock (251) die erste Time-Spezifikation (ATS_tip) auf der Basis des ersten Referenzwerts und eine zweite Time-Spezifikation (PCR_tip) auf der Basis eines zweiten, vom ersten verschiedenen Referenzwertes enthält, und die zweite Time-Spezifikation (calculated_PCR[i]) des ersten Blocks am Beginn einer jeden Einheit und die Zeit des Eingabestarts (SCR[i]) jedes zweiten Blocks, der im zweiten Strom (400) enthalten ist, der aus dem ersten Strom (300) konvertiert wurde, in den Systemdecoder nach folgenden Formeln erhalten werden: SCR[1] = calculated_PCR[1] SCR[i] = max(SCR[i – 1] + T, calculated_PCR[i]) calculated_PCR[i] = PCR_tip + (ATS[i] – ATS_tip + C), wobei i eine ganze Zahl größer oder gleich 2, T die minimale Übertragungsdauer eines zweiten Blocks und C ein Korrekturfaktor für einen Überlauf von ATS[i] ist.
  3. Datenstromkonvertierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Konvertierungsbereich (214), wenn unter Bezugnahme auf die Markierung (320) festgestellt wird, dass das Format des ersten Stroms (300) nicht das feste Format ist, den ersten Strom (300) neu kodiert, um den ersten Strom (300) in den zweiten Strom (400) zu konvertieren.
  4. Aufzeichnungsvorrichtung zum Multiplexieren von Videodaten und Audiodaten, um die Daten auf einem Datenträger (100) als ersten Strom in einem festen Format aufzuzeichnen, das die Konvertierung des ersten Stroms (300) in einen zweiten Strom (400) ermöglicht, wobei der erste Strom (300) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in ersten Blöcken (310) gespeichert werden, und der zweite Strom (400) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in zweiten Blöcken (410) gespeichert werden, wobei der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem festen Format eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke (310) im ersten Strom als Einheit (Multiplexierungseinheit) (250) behandelt wird, wobei die bestimmte Anzahl so gewählt wird, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der Daten, die in einem zweiten Block gespeichert werden, und alle in ein und derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder derselbe Audiostrom sind, mehrere aufeinanderfolgende Einheiten (250), die Videodaten enthalten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, als Kapsel (200) behandelt werden, in die ein Steuerblock (251) eingefügt wird, wobei im Steuerblock (251) eine Markierung (320) gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das feste Format ist, die Startzeit der Eingabe eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder (218) gleich der Zeit ist, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, wobei die erste Konvertierungszeit die Zeit des Eingabestarts einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder ist und die zweite Konvertierungszeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleinheit konvertiert wird, endet, der erste Strom in den zweiten Strom konvertiert wird, indem die ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, und von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere als die Zeitspezifikation des konvertierten zweiten Blocks genommen wird, um die Startzeit der Eingabe des zweiten Blocks in den Decoder einzustellen; wobei die Aufzeichnungsvorrichtung umfasst: einen Codierbereich (214), in dem die im ersten Strom aufzuzeichnenden Videodaten und Audiodaten in dem festen Format codiert werden, einen Aufzeichnungsbereich (221), in dem der codierte erste Strom auf dem Datenträger aufgezeichnet wird, und einen Steuerbereich (212), in dem der Codierbereich und der Aufzeichnungsbereich gesteuert werden, wobei der Steuerbereich (212) den zweiten Strom vorwegnimmt, in den die codierten Videodaten und Audiodaten des ersten Stroms konvertiert werden, wenn die Videodaten und die Audiodaten des ersten Stroms codiert werden, und dann die Videodaten und die Audiodaten des ersten Stroms codiert, so dass es weder im codierten ersten Strom noch im vorweggenommenen zweiten Strom zu einem Unterlauf oder einem Überlauf des Pufferspeichers kommt.
  5. Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei mehrere aufeinanderfolgende Einheiten (250) des ersten Stroms als Kapsel behandelt werden, in die ein Steuerblock (251) eingefügt wird, der erste, am Anfang der Einheit (250) befindliche Block die erste Zeitspezifikation (ATS[i]) enthält, die die Startzeit der Eingabe in einen Systemdecoder basierend auf einem ersten Referenzwert angibt, der Steuerblock (251) die erste Zeitspezifikation (ATS_tip) basierend auf dem ersten Referenzwert und die zweite Zeitspezifikation (PCR_tip) basierend auf einem zweiten, vom ersten verschiedenen Referenzwert enthält und die zweite Zeitspezifikation (calculated_PCR[i]) des ersten Blocks am Beginn einer jeden Einheit sowie die Startzeit (SCR[i]) der Eingabe der einzelnen zweiten Blöcke, die im zweiten Strom (400) enthalten sind, der aus dem ersten Strom (300) konvertiert worden ist, in den Systemdecoder nach folgenden Formeln erhalten werden: SCR[1] = calculated_PCR[1] SCR[i] = max(SCR[i – 1] + T, calculated_PCR[i]) calculated_PCR[i] = PCR_tip + (ATS[i] – ATS_tip + C)wobei i eine ganze Zahl gleich oder größer 2, T die Mindestübertragungsdauer eines zweiten Blocks und C ein Korrekturfaktor für den Überlauf von ATS[i] ist.
  6. Datenträger (100), auf dem als erster Strom Videodaten und Audiodaten aufgezeichnet sind, die in einem festen Format multiplexiert sind, das das Konvertieren des ersten Stroms (300) in einen zweiten Strom (400) ermöglicht, wobei der erste Strom (300) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in ersten Blöcken (310) gespeichert sind, und der zweite Strom (400) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in zweiten Blöcken (410) gespeichert sind, wobei der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke unterschiedlich ist, gekennzeichnet dadurch, dass bei dem festen Format eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke (300) im ersten Strom als Einheit (Multiplexierungseinheit) (250) behandelt wird, die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der Daten, die in einem zweiten Block gespeichert werden, und alle in ein und derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind, mehrere aufeinanderfolgende Einheiten (250), die Videodaten enthalten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, als Kapsel (200) behandelt werden, in die ein Steuerblock (251) eingefügt wird, wobei im Steuerblock (251) eine Markierung (320) gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das feste Format ist, die Startzeit der Eingabe eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder (218) gleich der Zeit ist, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, wobei die erste Konvertierungszeit die Zeit des Eingabestarts einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder ist und die zweite Konvertierungszeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet, der erste Strom (300) in den zweiten Strom (400) konvertiert wird, indem die ersten Blöcke (310), welche die Einheit bilden, einheitsweise (250) in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, und von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere als die Zeitspezifikation des konvertierten zweiten Blocks genommen wird, um die Startzeit der Eingabe des zweiten Blocks in den Decoder einzustellen.
  7. Datenstromkonvertierungsverfahren zum Konvertieren eines ersten Stroms (300) multiplexierter Videodaten und Audiodaten, die auf einem Datenträger (100) aufgezeichnet sind, in einen zweiten Strom (400), wobei der erste Strom (300) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in ersten Blöcken (310) gespeichert werden, und der zweite Strom (400) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in zweiten Blöcken (410) gespeichert werden, wobei der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Format des ersten Stroms ein festes Format zur Konvertierung in den zweiten Strom ist, und bei dem festen Format eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke (310) des ersten Stroms als Einheit (Multiplexierungseinheit) (250) behandelt werden, die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der Daten, die in einem zweiten Block gespeichert werden, und alle in ein und derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind, die Startzeit der Eingabe eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder (218) gleich der Zeit ist, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, wobei die erste Konvertierungszeit die Zeit des Eingabestarts einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder ist und die zweite Konvertierungszeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet, der Datenträger (100) außerdem eine Markierung (320) aufzeichnet, die anzeigt, ob der aufgezeichnete erste Strom in dem festen Format aufgezeichnet worden ist, wobei das Datenstromkonvertierungsverfahren folgendes beinhaltet: Bezugnahme auf die Markierung, um das Format des ersten Stroms zu erkennen und den ersten Strom in den zweiten Strom zu konvertieren, und, wenn das Format des ersten Stroms das feste Format ist, einheitsweises Konvertieren der ersten Blöcke, welche die Einheit bilden, in einen zweiten Block ohne Änderung der Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke und Wahl der Zeit, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, als Time-Spezifikation des konvertierten zweiten Blocks, um die Zeit des Starts der Eingabe des zweiten Blocks in den Decoder festzulegen.
  8. Aufzeichnungsverfahren zum Multiplexieren von Videodaten und Audiodaten, um diese auf einem Datenträger (100) als ersten Strom in einem festen Format aufzuzeichnen, welches das Konvertieren des ersten Stroms (300) in einen zweiten Strom (400) ermöglicht, wobei der erste Strom (300) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in ersten Blöcken (310) gespeichert werden, und der zweite Strom (400) so strukturiert ist, dass die Daten segmentiert in zweiten Blöcken (410) gespeichert werden, wobei der maximale Datenumfang der ersten und der zweiten Blöcke unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem festen Format eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender erster Blöcke (310) im ersten Strom als Einheit (Multiplexierungseinheit) (250) behandelt wird, die bestimmte Anzahl so gewählt ist, dass die Gesamtmenge der in der Einheit gespeicherten Daten nicht größer ist als die Menge der Daten, die in einem zweiten Block gespeichert werden, und alle in ein und derselben Einheit gespeicherten Daten derselbe Videostrom oder Audiostrom sind, mehrere aufeinanderfolgende Einheiten, die Videodaten enthalten, die im ersten Strom eine Decodiereinheit sind, als Kapsel (200) behandelt werden, in die ein Steuerblock (251) eingefügt wird, wobei im Steuerblock (251) eine Markierung (320) gespeichert ist, die anzeigt, ob das Aufzeichnungsformat des ersten Stroms das feste Format ist, die Startzeit der Eingabe eines zweiten Zielblocks, in den der Strom konvertiert wird, in den Systemdecoder (218) gleich der Zeit ist, die von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere ist, wobei die erste Konvertierungszeit die Zeit des Eingabestarts einer zu konvertierenden Quelleneinheit in den Systemdecoder ist und die zweite Konvertierungszeit die Zeit ist, zu der die Eingabe des zweiten Blocks in den Systemdecoder unmittelbar vor dem zweiten Zielblock, in den die Quelleneinheit konvertiert wird, endet, der erste Strom (300) in den zweiten Strom (400) konvertiert wird, indem die ersten Blöcke (250), welche die Einheit bilden, einheitsweise in einen zweiten Block konvertiert werden, ohne dass die Multiplexierungsreihenfolge der ersten Blöcke geändert wird, und von der ersten Konvertierungszeit und der zweiten Konvertierungszeit die spätere als die Zeitspezifikation des konvertierten zweiten Blocks genommen wird, um die Startzeit der Eingabe des zweiten Blocks in den Decoder einzustellen, wobei das Aufzeichnungsverfahren beim Codieren der Videodaten und der Audiodaten im ersten Strom (300) das Vorwegnehmen des zweiten Stroms (400), in den der erste Strom konvertiert worden ist, und das Codieren der Videodaten und der Audiodaten aus dem ersten Strom in der Weise, dass weder im codierten ersten Strom noch im vorweggenommenen zweiten Strom ein Pufferspeicher-Unterlauf oder -Überlauf auftritt, beinhaltet.
  9. Computerlesbares Programm zur Ausführung des in Anspruch 7 oder 8 definierten Verfahrens mit einem Rechner.
DE2002603600 2001-11-30 2002-11-28 Verfahren und vorrichtung zur stream-umsetzung, verfahren und vorrichtung zur datenaufzeichnung und datenaufzeichnungsmedium Expired - Lifetime DE60203600T2 (de)

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