ES2328714T3 - Conmutacion sin interrupciones entre unidades de acceso aleatorio multiplexadas en un flujo multimedia de visualizacion multiangulo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (100A, 100B) de multiplexación para multiplexar uno o más flujos codificados con otra información, incluyendo los flujos codificados imágenes codificadas con relación a cada unidad de acceso accesible de manera aleatoria, comprendiendo dicho aparato de multiplexación: una primera unidad (17, 41) de determinación que puede hacerse funcionar para determinar cantidades de retardo de manera que las cantidades de retardo de dos unidades de acceso que van a descodificarse en secuencia entre las unidades de acceso de los flujos codificados sean iguales entre sí, siendo las cantidades de retardo un retardo de tiempo desde un tiempo de descodificación de una primera imagen en un orden de descodificación hasta un tiempo de visualización de una primera imagen en un orden de visualización; una unidad (15, 42) de generación que puede hacerse funcionar para codificar las imágenes incluidas en las unidades de acceso y para generar el uno o más flujos codificados según las cantidades de retardo determinadas por dicha primera unidad (17, 41) de determinación; y una unidad (18) de multiplexación que puede hacerse funcionar para multiplexar el uno o más flujos codificados generados por dicha unidad (15, 42) de generación y la otra información, caracterizado porque la otra información incluye un indicador que indica si las dos unidades de acceso pueden conectarse entre sí sin interrupciones y el indicador se determina dependiendo de si las cantidades de retardo de las dos unidades de acceso son iguales entre sí.
Description
Conmutación sin interrupciones entre unidades de
acceso aleatorio multiplexadas en un flujo multimedia de
visualización multiángulo.
La presente invención se refiere a un aparato de
multiplexación para multiplexar uno o más flujos codificados que
incluyen imágenes codificadas con otra información para generar
datos multiplexados y a un aparato de desmultiplexación para
desmultiplexar los datos multiplexados. La presente invención se
refiere especialmente a un aparato de multiplexación y a un aparato
de desmultiplexación que pueden realizar una reproducción especial
tal como una reproducción multiángulo o similar.
Recientemente ha llegado la era multimedia en la
que el sonido, las imágenes y otros valores de píxel están
integrados en un solo medio, y los medios de información
convencionales como herramientas de comunicación tales como
periódicos, revistas, televisión, radio y teléfono se consideran
objetivos multimedia. Generalmente, el término multimedia se
refiere a una forma de representación simultánea no sólo de
caracteres, sino también de gráficos, sonido y especialmente
imágenes. Con el fin de tratar los medios de información
convencionales descritos anteriormente como medios multimedia, es
necesario representar la información de manera digital.
Sin embargo, no es viable procesar directamente
una gran cantidad de información de manera digital usando los
medios de información convencionales descritos anteriormente porque,
cuando se calcula la cantidad de datos de cada medio de información
descrito anteriormente como cantidad de datos digitales, la cantidad
de datos por carácter es de 1 a 2 bytes mientras que la del sonido
por segundo no es inferior a 64 kbits (calidad de voz telefónica) y
la de las imágenes en movimiento por segundo no es inferior a 100
Mbits (calidad de recepción de televisión actual). Por ejemplo, un
teléfono con televisión ya resulta comercialmente práctico gracias
a la red digital de servicios integrados (RDSI) con una velocidad de
transmisión de 64 kbps a 1,5 Mbps, pero es imposible transmitir
imágenes en movimiento de una cámara de televisión ya que utilizan
la RDSI.
Por eso es necesaria una técnica de compresión
de información. Por ejemplo, una norma de técnicas de compresión de
imágenes en movimiento de H.261 o H.263, que recomienda el Sector de
Normalización de las Telecomunicaciones de la Unión Internacional
de Telecomunicaciones (ITU-T, International
Telecommunication Union-Telecommunication
Standardization Sector) se utiliza para los teléfonos con
televisión. Además, con la técnica de compresión de información de
la norma MPEG-1, es posible almacenar información de
imágenes junto con información de sonido en un cd convencional
(disco compacto) de música.
En este documento, el grupo de expertos en
imágenes en movimiento (MPEG, Moving Picture Experts Group)
es una norma internacional para comprimir digitalmente señales de
imagen en movimiento y se ha normalizado mediante la ISO/IEC
(Organización Internacional de Normalización/Comisión Electrotécnica
Internacional, Internacional Standardization
Organization/International Engineering Consortium).
MPEG-1 es la norma para comprimir señales de imagen
en movimiento hasta 1,5 Mbps, es decir, para comprimir información
de señales de televisión hasta una centésima parte aproximadamente.
Además, la calidad que ofrece la norma MPEG-1 es un
nivel medio que puede realizarse a una velocidad de transmisión de
1,5 Mbps aproximadamente. Por tanto, MPEG-2 está
normalizada para satisfacer la necesidad de una mayor calidad de
imagen y comprime señales de imagen en movimiento de 2 a 15 Mbps.
En la actualidad, el grupo de trabajo (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11), que
normalizó MPEG-1 Y MPEG-2, ha
normalizado MPEG-4 con un mayor índice de
compresión. La norma MPEG-4 (i) consigue un mayor
índice de compresión que el de la norma MPEG-1 y la
norma MPEG-2, (ii) permite codificar, descodificar y
realizar operaciones con relación a cada objeto y (iii) realiza
nuevas funciones necesarias en esta era multimedia. El objeto
inicial de la norma MPEG-4 es normalizar un
procedimiento de codificación de imágenes con bajas velocidades
binarias, pero el objeto se extiende a un procedimiento de
codificación de propósito general de imágenes entrelazadas con
altas velocidades binarias. Posteriormente, ISO/IEC e
ITU-T, de manera conjunta, han normalizado
MPEG-4 AVC (Codificación de vídeo avanzada,
Advanced Video Coding) como un procedimiento de codificación
de imágenes de próxima generación con un alto índice de compresión.
Se espera que se utilice en los aparatos de discos ópticos de
próxima generación o en la radiodifusión para terminales
móviles.
Generalmente, en la codificación de imágenes en
movimiento, la cantidad de información se comprime reduciendo
redundancias temporales y espaciales. En la codificación de
predicción entre imágenes que tiene como objetivo reducir las
redundancias temporales, se realiza una estimación de movimiento y
una generación de imágenes de predicción en relación a cada bloque
con referencia a una imagen anterior o a una imagen posterior, y la
codificación se realiza con el valor diferencial entre la imagen de
predicción obtenida y la imagen que va a codificarse. En este
documento, el término "imagen" representa a una imagen. En una
imagen progresiva, una imagen se refiere a una trama, pero en una
imagen entrelazada se refiere a una trama o a un campo. Una
"imagen entrelazada" descrita en este documento se refiere a
una trama compuesta por dos campos con un ligero retardo de tiempo.
En los procesos de codificación y de descodificación de imágenes
entrelazadas, es posible procesar una trama tal y como es, como dos
campos, o con relación a cada trama o con relación a cada campo de
cada bloque de una trama.
La imagen para realizar una codificación de
intrapredicción sin hacer referencia a ninguna imagen de referencia
se denomina imagen intracodificada (imagen I). Además, la imagen
para realizar una codificación de interpredicción haciendo
referencia solamente a una imagen se denomina imagen codificada
predictiva (imagen P). Además, la imagen para realizar una
codificación de interpredicción haciendo referencia simultáneamente
a dos imágenes de referencia se denomina imagen codificada
bipredictiva (imagen B). Una imagen B puede hacer referencia a dos
imágenes seleccionadas como una combinación arbitraria de una imagen
anterior y de una imagen posterior en el tiempo de visualización.
Tales dos imágenes de referencia pueden especificarse con relación a
cada bloque, siendo el bloque una unidad básica de codificación y
descodificación. Estas imágenes de referencia se distinguen entre
sí de la siguiente manera: la imagen de referencia descrita con
anterioridad en el flujo de bits codificado se denomina primera
imagen de referencia y la otra imagen de referencia descrita
posteriormente se denomina segunda imagen de referencia. Obsérvese
que tales imágenes de referencia deben haberse codificado o
descodificado previamente con el fin de codificar o descodificar
una imagen I, imágenes P e imágenes B.
La codificación de intrapredicción de
compensación de movimiento se usa para codificar imágenes P e
imágenes B. La codificación de intrapredicción de compensación de
movimiento es un procedimiento de codificación de intrapredicción
en el que se aplica compensación de movimiento. La compensación de
movimiento es un procedimiento para mejorar la precisión de
predicción y para reducir la cantidad de datos estimando la cantidad
de movimiento (denominada en lo sucesivo vector de movimiento) de
cada bloque de una imagen y realizando una codificación de
predicción considerando el vector de movimiento. Por ejemplo, la
cantidad de datos se reduce estimando los vectores de movimiento de
las imágenes que van a codificarse y codificando cada predicción
residual entre cada valor de predicción que se modifica por la
cantidad de cada vector de movimiento y cada imagen actual que va a
codificarse. En el caso de este procedimiento, puesto que se
necesita la información del vector de movimiento en la
descodificación, los vectores de movimiento también se codifican y
se graban o se transmiten. Los vectores de movimiento se calculan
con relación a cada bloque de macro. De manera más específica, los
vectores de movimiento se calculan estableciendo el bloque de macro
de una imagen que va codificarse, moviendo el bloque de macro de
una imagen de referencia dentro del alcance de búsqueda y
encontrando la ubicación del bloque de referencia que está más
cerca del bloque estándar.
Las figs. 1A y 1B son, respectivamente,
diagramas estructurales de flujos MPEG-2
convencionales.
Tal y como se muestra en la fig. 1B, un flujo
MPEG-2 presenta una estructura jerárquica que se
describirá a continuación. Un flujo está compuesto de un grupo de
imágenes (denominado en lo sucesivo GOP (group of
pictures)). La utilización de un GOP como una unidad básica en
el procesamiento de codificación permite editar una imagen en
movimiento o realizar un acceso aleatorio. Un GOP está formado por
una imagen I, imágenes P e imágenes B. Un flujo, un GOP y una
imagen incluyen adicionalmente una señal síncrona (sinc) que indica
una separación entre unidades y una cabecera que indica los datos
comunes de las unidades, siendo las unidades en este caso un flujo,
un GOP y una imagen, respectivamente.
Las figs. 2A y 2B muestran respectivamente
ejemplos que indican cómo realizar la codificación de predicción
entre imágenes que se utiliza en MPEG-2.
Las imágenes ensombrecidas en diagonal de la
figura son aquellas imágenes a las que hacen referencia otras
imágenes. Tal y como se muestra en la fig. 2A, en la codificación de
predicción en MPEG-2, las imágenes P (P0, P6, P9,
P12 y P15) pueden hacer referencia solamente a una única imagen
seleccionada como una imagen I o como una imagen P inmediatamente
anteriores en el tiempo de visualización. Además, las imágenes B
(B1, B2, B4 B5, B7, B8, B10, B11, B13, B14, B16, B17, B19 y B20)
pueden hacer referencia a dos imágenes seleccionadas como una
combinación de una imagen I o una imagen P inmediatamente anteriores
y como una imagen I o una imagen P inmediatamente posteriores.
Además, se determina el orden en el que las imágenes se colocarán en
un flujo. Las imágenes I y una imagen P se colocan en el orden del
tiempo de visualización y cada imagen B se coloca inmediatamente
después de una imagen I que se visualiza inmediatamente después de
la imagen B o inmediatamente después de una imagen P. Como un
ejemplo estructural de un GOP, tal y como se muestra en la fig. 2B,
las imágenes desde I3 hasta B14 se agrupan en un único GOP.
Las figs. 3A y 3B muestran, respectivamente, el
orden de descodificación, el orden de visualización y las
cantidades de retardo que se producen entre el tiempo de
descodificación y el tiempo de visualización de una estructura GOP
usada en un flujo MPEG-2.
En este caso, el flujo MPEG-2
tiene una velocidad de trama fija y las imágenes B se descodifican y
se visualizan simultáneamente. En un flujo MPEG-2,
tal y como se muestra en las figs. 3A y 3B, la cantidad de retardo,
que es el retardo de tiempo desde el tiempo de descodificación de
la primera imagen del GOP hasta el tiempo de visualización de la
primera imagen, es equivalente a una trama o a dos campos como
máximo. Esta cantidad de retardo se denominará en lo sucesivo
retardo de trama, y la longitud de un retardo de trama se contará
por tramas (una trama corresponde a dos campos). Los aparatos de
discos ópticos, tales como un disco versátil digital (DVD),
utilizan la norma MPEG-2 la cual define que los
retardos de trama se fijen a una trama. Obsérvese que las
cantidades de retardo pueden cambiar en el momento de la conversión,
tal como al visualizar, a 60 Hz, los flujos que se han codificado a
24 Hz. Puesto que es posible determinar las cantidades de retardo de
acuerdo con la visualización de los flujos codificados según la
velocidad de trama, posteriormente se describirá un caso de
visualización de flujos codificados según la velocidad de trama.
La fig. 4 es un diagrama estructural de un flujo
MPEG-4 AVC. No hay un concepto equivalente a un GOP
en MEPG-4 AVC. Sin embargo, puesto que es posible
generar una unidad de acceso accesible de manera aleatoria
equivalente a un GOP segmentando datos en una unidad de una imagen
especial que puede descodificarse sin depender de otras imágenes,
la unidad se denominará en lo sucesivo RAU (unidad de acceso
aleatorio, Random Access Unit).
Hay dos tipos de imágenes I en
MPEG-4 AVC. Éstas son un refresco de descodificador
instantáneo (IDR, Instantaneous Decoder Refresh) y el resto.
Una imagen IDR es la imagen I que puede descodificar todas las
imágenes posteriores a la imagen IDR en un orden de descodificación
sin hacer referencia a las imágenes anteriores a la imagen IDR en
el orden de descodificación. Una imagen IDR se corresponde con la
primera imagen I de un GOP cerrado MPEG-2. En el
caso de una imagen I que no sea una imagen IDR, una imagen posterior
a la imagen I en el orden de descodificación puede hacer referencia
a una imagen anterior a la imagen I en el orden de descodificación.
Además, es posible formar una estructura tal como un GOP abierto en
MPEG-2 colocando una imagen I que no sea una imagen
IDR al principio de una unidad de acceso aleatorio RAU y limitando
la estructura de imágenes predictiva de la unidad de acceso
aleatorio RAU.
La fig. 5 es un ejemplo de una estructura de
predicción de imágenes de un flujo MPEG-4 AVC.
Puesto que MPEG-4 AVC permite
estructuras de predicción flexibles, la imagen P2 puede hacer
referencia a la imagen I8, por ejemplo. En el ejemplo de la fig. 5,
puesto que la visualización se inicia después de la imagen I8 y la
imagen P2 se descodifica primero, el retardo de trama pasa a ser de
dos tramas. Puesto que las estructuras de predicción son flexibles
de esta manera, los retardos de trama no están limitados a un máximo
como en el caso de MPEG-2. Esto significa que los
retardos de trama son variables dependiendo de las estructuras de
predicción. Por lo tanto, es imposible realizar una reproducción
bajo la condición de que los retardos de trama se fijen en una
trama.
Los medios por paquetes tales como los DVD
tienen una función de reproducción especial tal como (i) una
reproducción en la que partes particulares del mismo flujo se
reproducen de manera selectiva o en la que diferentes flujos pueden
reproducirse de manera continua y (ii) una reproducción multiángulo
en la que la reproducción se realiza cambiando flujos con un ángulo
diferente. La unidad básica para usar una función de este tipo es un
GOP de MPEG-2 y una unidad de acceso aleatorio RAU
de MPEG-4 AVC.
Las figs. 6A a 6C muestran un ejemplo de cambios
de flujos que se reproducen en MPEG-2. Las figs. 6A
a 6C muestran respectivamente los GOP incluidos en los flujos 1, 2
y 3. En este caso, los flujos que van a reproducirse cambian desde
el flujo 1 al flujo 2 descodificando GOP 2-1 después
de GOP 1-1. Esto hace posible realizar la
reproducción a una velocidad fija sin permitir que se produzca una
interrupción en el tiempo de visualización ya que las cantidades de
retardo de trama son de una trama tanto en el GOP1-1
como en el GOP2-1. Asimismo, es posible cambiar
desde el flujo 1 al flujo 3 descodificando GOP3-1
después de GOP1-1.
De manera convencional, se han propuesto
diversas técnicas, como las descritas anteriormente, relacionadas
con la codificación, multiplexación, descodificación y
desmultiplexación de imágenes en movimiento. (Por ejemplo, se hace
referencia a la publicación de solicitud de patente japonesa abierta
a consulta por el público número 2003-18549).
La fig. 7 es un diagrama de flujo que muestra el
funcionamiento de un aparato de multiplexación convencional para
codificar y multiplexar datos de imágenes en movimiento.
Primero, en la etapa 101 y en la etapa 102, el
aparato de multiplexación codifica uno o más flujos. A continuación,
en la etapa 103, genera información de gestión y después avanza
hasta la etapa 104. La información de gestión incluye la
información para acceder al flujo generado en la etapa 101,
información que indica los datos que van a reproducirse en el
momento de una reproducción especial tal como una reproducción
multiángulo o similar. Después, en la etapa 104, multiplexa la
información de gestión con datos de flujo y transmite los datos
multiplexados.
La fig. 8 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato de multiplexación convencional.
El aparato 800 de multiplexación incluye una
unidad 11 de codificación, una memoria 12, una unidad 13 de
generación de información de gestión y una unidad 14 de
multiplexación.
La unidad 11 de codificación codifica los datos
de imagen en movimiento introducidos Ventrada y almacena los datos
codificados FlujEntrada en la memoria 12.
La unidad 13 de generación de información de
gestión lee los datos codificados de la memoria 12 como datos
leídos FlujSalida 1, genera base de información de gestión y
transmite la base de información de gestión a la unidad 14 de
multiplexación. Obsérvese que la base de información de gestión no
incluye la información relacionada con los retardos de las
trama.
La unidad 14 de multiplexación multiplexa (i) la
base de información de gestión, (ii) los datos leídos FljSalida 2
que se han leído de la memoria 12 e (iii) información adicional
InfAd tal como información de configuración que ha establecido el
usuario y que se obtiene por separado con respecto al flujo, y
después transmite los datos multiplexados DatMux. En este caso, la
información adicional InfAd puede no utilizarse si no fuera
necesario. Además, los datos leídos FljSalida 2 pueden empaquetarse
usando un esquema tal como los flujos de transporte (TS,
Transport Streams) o los flujos de programa (PS, Program
Streams) de MPEG-2, u otro esquema
predeterminado por la aplicación, y después se multiplexan. Por
ejemplo, en la norma del disco Blu-ray (BD,
Blu-ray disc), los datos leídos FljSalida 2
se multiplexan usando un esquema en el que se añade una cabecera de
4 bytes a paquetes TS de MPEG-2 denominados
paquetes fuente, y después se almacenan.
La fig. 9A muestra un ejemplo estructural de los
datos multiplexados transmitidos desde el aparato 800 de
multiplexación.
Tal y como se muestra en la fig. 9A, la
información de gestión y uno o más flujos codificados están
almacenados en los datos multiplexados. Además, tratar cada flujo
como uno o más fragmentos hace posible realizar diversos
procedimientos de reproducción tales como la reproducción resumida
(digest playback) y la reproducción multiángulo. En este
caso, un fragmento muestra una imagen o una secuencia de imágenes de
una unidad de acceso aleatorio RAU o una secuencia de unidades de
acceso aleatorio RAU del mismo flujo, y el fragmento y el flujo
pueden ser el mismo. Las figs. 9B y 9C muestran ejemplos de
reproducción. Específicamente, la fig. 9B muestra un ejemplo de
reproducción multiángulo. Si el flujo 1 y el flujo N almacenan
respectivamente vídeo en un ángulo diferente, es posible reproducir
el fragmento N-2 del flujo N cambiando los ángulos
después del fragmento 1-1 del flujo 1 y volver a la
reproducción del flujo 1 después de finalizar la reproducción del
fragmento N-2. La fig. 9C muestra un ejemplo de
reproducción resumida. Es posible, por ejemplo, reproducir escenas
típicas reproduciendo de manera selectiva el fragmento
1-1 y el fragmento 1-M del flujo
1.
La fig. 10 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento de un aparato de desmultiplexación convencional
que desmultiplexa los datos multiplexados para obtener los datos
codificados y que reproduce los datos codificados.
Primero, en la etapa S201, el aparato de
desmultiplexación desmultiplexa los datos multiplexados para obtener
información de gestión, obtiene la información relacionada con uno
o más fragmentos que van a reproducirse y después avanza hasta la
etapa 204. La información relacionada con los fragmentos incluye el
tiempo de inicio o el tiempo de finalización de los fragmentos,
información de acceso utilizada para acceder a los datos codificados
de los fragmentos, etc. En la etapa 204 y en la etapa 205, el
aparato de desmultiplexación descodifica y visualiza imágenes de
los fragmentos hasta las últimas imágenes de los fragmentos. En este
caso, si una instrucción que indica la finalización de la
reproducción se genera mediante una acción del usuario o de manera
similar, la reproducción finaliza cuando la instrucción se hace
válida.
La fig. 11 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura de un aparato 900 de desmultiplexación
convencional.
El aparato 900 de desmultiplexación incluye una
unidad 21 de desmultiplexación de información de gestión, una
unidad 22 de análisis de información de fragmento, una unidad 24 de
descodificación y una unidad 26 de visualización.
La unidad 21 de desmultiplexación de información
de gestión lee los datos multiplexados DatMux de un medio de
grabación de datos multiplexados, tal como un disco óptico, analiza
la información de gestión y determina los fragmentos que van a
reproducirse según la instrucción de usuario o según un
procedimiento predeterminado. Después, la unidad 21 de
desmultiplexación de información de gestión transmite, a la unidad
22 de análisis de información de fragmento, la información de
fragmento Fragmento que es la información relacionada con
determinados fragmentos.
La unidad 22 de análisis de información de
fragmento transmite, a la unidad 24 de descodificación, información
de acceso acs usada para acceder a las imágenes que constituyen los
fragmentos. Por otro lado, la unidad 24 de descodificación lee los
datos de vídeo DatV del medio de grabación de datos multiplexados
basándose en la información de acceso acs, descodifica los datos
leídos y transmite el resultado de la descodificación SalidaDesc a
la unidad 26 de visualización. La unidad 26 de visualización
visualiza los resultados de la descodificación en el orden de
visualización.
MPEG-4 AVC permite estructuras
de predicción flexibles y, por tanto, los retardos de trama de los
fragmentos son variables. Puesto que un aparato de
desmultiplexación convencional cambia los fragmentos sin considerar
los retardos de trama de los fragmentos, se produce una interrupción
en un intervalo de visualización de imágenes en el momento de
cambiar los fragmentos con un retardo de trama diferente.
Las figs. 12A a 12C muestran un ejemplo de
cambiar desde el fragmento con un retardo de una trama hasta la
trama con un retardo de dos tramas.
La fig. 12A muestra la unidad de acceso
aleatorio RAU1-1 del flujo 1 con un retardo de una
trama, mientras que la fig. 12B muestra la unidad de acceso
aleatorio RAU2-1 del flujo 2 con un retardo de dos
tramas. En este caso, la fig. 12C muestra la secuencia en el tiempo
de la descodificación y la visualización en el momento de
reproducir la RAU2-1 después de la
RAU1-1.
Puesto que el retardo de trama de la
RAU1-1 es de una trama, cuando se visualiza la
imagen P15, que es la última en el orden de descodificación de la
RAU1-1, se descodifica la imagen I8, que es la
primera imagen de la RAU2-1. Sin embargo, puesto
que el retardo de trama de la RAU2-1 es de dos
tramas, cuando se descodifica la imagen P2, que es la segunda
imagen en el orden de descodificación, todavía no ha empezado la
visualización de las imágenes de la RAU2-1. Por lo
tanto, no se visualiza ninguna imagen cuando se descodifica la
imagen P2. Por consiguiente, se produce una interrupción en el
intervalo de visualización entre la imagen P15 y la imagen B0.
Asimismo, en el caso de reproducir la unidad de
acceso aleatorio RAU1-1 después de la unidad de
acceso aleatorio RAU2-1, se produce una
interrupción en el intervalo de descodificación que visualiza las
imágenes de manera continua. Dicho de otro modo, se produce un
solapamiento en el intervalo de visualización. En lo sucesivo, una
interrupción en el orden de visualización significa una
discontinuidad en una conexión que se produce en los casos en los
que aumenta y disminuye la cantidad de retardo de trama en una
conexión.
El documento US 6.049.569 desvela un
procedimiento para codificar un flujo de bits de vídeo digital que
incluye una pluralidad de imágenes codificadas de manera sucesiva.
El procedimiento incluye las etapas de generar un punto de entrada
sin interrupciones según una regla expresada como
dd_{f-lp} \leq mínimo
{DD_{thr-ip},
(B_{d}/r_{n-ip})}, donde
dd_{f-lp} representa la cantidad de tiempo que un
primer byte del flujo de bits de vídeo digital después del punto de
entrada sin interrupciones debe permanecer en una memoria intermedia
de descodificador antes de descodificarse; B_{d} es el tamaño de
la memoria intermedia de descodificador; r_{n-ip}
es la velocidad binaria a la que el flujo de bits de vídeo digital
se codifica normalmente en el punto de entrada sin interrupciones;
y DD_{thr-ip} representa un umbral de retardo de
descodificación mínimo preestablecido para los puntos de entrada
sin interrupciones, donde DD_{thr-ip} se define
como DD_{thr-ip} =
((MSR/r_{n-ip})*SDD) +
T_{p-l}*(1-(MSR/r_{n-ip}), donde
T_{p-l} es un tiempo necesario para visualizar
una imagen que empieza a visualizarse en el momento de descodificar
la última imagen antes del punto de entrada sin interrupciones; SDD
es un retardo de descodificación de unión preestablecido; y MSR es
una velocidad de unión máxima preestablecida; y de insertar
posteriormente el punto de entrada sin interrupciones en un primer
punto del flujo de bits de vídeo digital en el que otro flujo de
bits de vídeo digital puede unirse al flujo de bits de vídeo
digital. El procedimiento también incluye las etapas de generar un
punto de salida sin interrupciones según una regla expresada como
DD_{thr-op} \leq dd_{f-op}
\leq (B_{d}/r_{n-op}), donde
dd_{f-op} representa la cantidad de tiempo que un
primer byte del flujo de bits de vídeo digital después del punto de
salida sin interrupciones debe permanecer en una memoria intermedia
de descodificador antes de descodificarse;
r_{n-op} es la velocidad binaria a la que se
codifica normalmente el flujo de bits de vídeo digital en el punto
de salida sin interrupciones; y DD_{thr-op}
representa un umbral de retardo de descodificación mínimo
preestablecido para puntos de salida sin interrupciones, donde
DD_{thr-op} se define como
DD_{thr-op} =
((MSR/r_{n-op})*SDD)-T_{p-o}*((MSR/r_{n-op})-1),
donde T_{p-o} es un tiempo necesario para
visualizar una imagen que empieza a visualizarse en el momento de
descodificar la última imagen antes del punto de salida sin
interrupciones; y de insertar posteriormente el punto de salida sin
interrup-
ciones en un primer punto del flujo de bits de vídeo digital en el que puede unirse a otro flujo de bits de vídeo digital.
ciones en un primer punto del flujo de bits de vídeo digital en el que puede unirse a otro flujo de bits de vídeo digital.
Tal y como se ha descrito hasta ahora, los
aparatos de multiplexación y de desmultiplexación convencionales
tienen el problema de que un usuario que ve una imagen en movimiento
no queda satisfecho debido a que el aparato de desmultiplexación
convencional no puede visualizar las imágenes correspondientes a la
parte en la que se cambian fragmentos con un retardo de trama
diferente, manteniendo una trama fija.
La presente invención tiene como finalidad
resolver el problema descrito anteriormente. Un objeto de la
presente invención es proporcionar un aparato de multiplexación
para multiplexar el flujo codificado con otra información para
generar datos multiplexados y un aparato de desmultiplexación para
desmultiplexar los datos multiplexados para reproducir el flujo
codificado de manera que el usuario quede satisfecho incluso en el
momento de realizar cualquier reproducción especial tal como una
reproducción multiángulo.
Para conseguir el objeto descrito anteriormente,
se proporciona el aparato de multiplexación, de la presente
invención, definido en la reivindicación 1.
De esta manera, se generan flujos codificados de
manera que las cantidades de retardo (retardos de trama) de dos
unidades de acceso (tales como fragmentos) sobre las que se realiza
una reproducción especial sean iguales entre sí. Por lo tanto, no
se produce ninguna interrupción en la conexión de estas unidades de
acceso cuando estas unidades de acceso se descodifican en
secuencia. Dicho de otro modo, estas unidades de acceso están
conectadas entre sí sin interrupciones en el momento de una
reproducción especial. Esto significa que las velocidades de trama
se vuelven invariables. Por consiguiente, es posible que un usuario
que vea una imagen en movimiento formada por estas unidades de
acceso quede satisfecho. En este caso, por ejemplo, los flujos
codificados se generan de manera que las cantidades de retardo de
estas dos unidades de acceso se ajusten a cantidades de retardo
predeterminadas si las cantidades de retardo se predeterminan según
la norma de funcionamiento de un programa de aplicación.
De esta manera, el aparato de desmultiplexación
puede obtener fácilmente las cantidades de retardo de estas dos
unidades de acceso a través de la información de retardo si la
información de retardo (información de retardo de trama) indica
cantidades de retardo. Además, el aparato de desmultiplexación puede
obtener fácilmente las cantidades de retardo de estas dos unidades
de acceso si un indicador, como información de retardo, indica que
las cantidades de retardo de estas dos unidades de acceso son
iguales entre sí. Por consiguiente, es posible hacer que el aparato
de desmultiplexación realice un proceso de desmultiplexación más
adecuado.
Además, en el segundo aspecto de la presente
invención, la unidad de codificación puede generar los flujos
codificados de manera que no se produzca ninguna interrupción en una
conexión de las dos unidades de acceso en todas las unidades de
acceso incluidas en los flujos codificados, siendo la conexión un
punto de cambio de ángulos.
Puesto que estas dos unidades de acceso tienen
un ángulo diferente, no se produce ninguna interrupción en la
conexión de estas unidades de acceso cuando estas unidades de acceso
se descodifican en secuencia como en el caso descrito
anteriormente. Dicho de otro modo, estas unidades de acceso se
conectan de una manera multiángulo y sin interrupciones. Esto
significa que las velocidades de trama son invariables. Por
consiguiente, es posible que un usuario que vea una imagen en
movimiento formada por estas unidades de acceso quede
satisfecho.
Además, con el fin de conseguir el objeto
descrito anteriormente, el aparato de desmultiplexación de la
presente invención desmultiplexa datos multiplexados, incluyendo
los datos multiplexados: (i) flujos codificados que incluyen
imágenes codificadas en una unidad de una unidad de acceso accesible
de manera aleatoria; y (ii) información de retardo relacionada con
las cantidades de retardo de dos unidades de acceso predeterminadas
de todas las unidades de acceso, siendo cada cantidad de retardo un
retardo de tiempo desde cuando una primera imagen se descodifica en
un orden de descodificación hasta cuando una primera imagen se
visualiza en un orden de visualización, e incluyendo el aparato de
desmultiplexación: una unidad de desmultiplexación de información
de retardo para desmultiplexar los datos multiplexados para obtener
la información de retardo; y una unidad de reproducción para
descodificar y reproducir las unidades de acceso en secuencia según
la información de retardo obtenida cuando la unidad de
desmultiplexación de información de retardo haya desmultiplexado los
datos multiplexados.
En un caso de ejemplo en el que los flujos
codificados se generan de manera que las cantidades de retardo de
estas dos unidades de acceso (tales como fragmentos) sobre las que
se realiza una reproducción especial, es posible descodificar y
reproducir estas dos unidades de acceso en secuencia sin permitir
que se produzca una interrupción en la conexión de estas dos
unidades de acceso en el momento de una reproducción especial.
Dicho de otro modo, es posible conectar estas unidades de acceso sin
interrupciones. Esto significa que es posible hacer invariables las
velocidades de trama. Por consiguiente, también es posible que un
usuario que vea la imagen en movimiento formada por estas unidades
de acceso quede satisfecho. Además, en un caso de ejemplo en el que
las cantidades de retardo se indican mediante la información de
retardo (información de retardo de trama), es posible obtener
fácilmente las cantidades de retardo de estas dos unidades de acceso
a través de la información de retardo. Además, si la información de
retardo se indica usando un indicador, es posible obtener
fácilmente la información que indica que las cantidades de retardo
de estas dos unidades de acceso son iguales entre sí. Por
consiguiente, es posible realizar un procesamiento de
desmultiplexación más adecuado.
Además, con el fin de conseguir el objeto
descrito anteriormente, en el procedimiento de multiplexación de la
presente invención, se codifica una imagen en movimiento y la imagen
en movimiento codificada se multiplexa con información de gestión,
incluyendo el procedimiento de multiplexación las características
definidas en la reivindicación 4.
Además, la información de gestión puede incluir
los retardos de trama de los flujos codificados.
Además, la información de gestión puede incluir
el valor máximo de los retardos de trama de los flujos
codificados.
Además, la información de gestión puede incluir
los retardos de trama iguales como retardos de trama comunes en los
flujos codificados cuando los retardos de trama son iguales entre
sí.
Además, la información de gestión puede incluir
los retardos de trama basándose en una unidad de reproducción
formada por estas unidades de acceso aleatorio.
Además, el procedimiento de desmultiplexación de
la presente invención es el procedimiento de desmultiplexación para
desmultiplexar los datos multiplexados según el procedimiento de
multiplexación y para reproducir los datos desmultiplexados
resultantes. El procedimiento de desmultiplexación incluye: obtener
los retardos de trama de los flujos codificados a los que
pertenecen estas unidades de acceso de aleatorio que van a
reproducirse; determinar los retardos de trama en el momento de la
reproducción según los retardos de trama obtenidos; y reproducir
las imágenes incluidas en estas unidades de acceso aleatorio según
los retardos de trama determinados.
Además, durante la determinación de los retardos
de trama, estas unidades de acceso aleatorio que siguen a la unidad
de acceso aleatorio actual pueden reproducirse con los retardos de
trama iguales al retardo de trama de la unidad de acceso aleatorio
que acaba de reproducirse como la unidad de acceso aleatorio
actual.
Obsérvese que la presente invención puede
realizarse no solo como el aparato de multiplexación, el aparato de
desmultiplexación, el procedimiento de multiplexación y el
procedimiento de desmultiplexación que se han descrito
anteriormente, sino también como un programa para el aparato de
multiplexación y el aparato de desmultiplexación, un medio de
grabación para almacenar el programa y los datos multiplexados
generados por el aparato multiplexado.
Hasta este momento, puesto que la presente
invención hace posible garantizar una visualización con una
velocidad de trama fija incluso durante una reproducción especial,
es posible hacer que un usuario quede satisfecho. Especialmente, la
presente invención hace posible mejorar la calidad de reproducción
de un medio por paquetes y, por lo tanto, es sumamente
práctica.
La descripción de la solicitud de patente
japonesa número 2004-165030 presentada el 2 de junio
de 2004, incluyendo su memoria descriptiva, dibujos y
reivindicaciones, se incorpora en su totalidad en este documento
como referencia.
Estos y otros objetos, ventajas y
características de la invención se harán evidentes a partir de la
siguiente descripción de la misma tomada junto con los dibujos
adjuntos que ilustran una realización específica de la invención.
En los dibujos:
las figs. 1A y 1B son ilustraciones de la
estructura de un flujo MPEG-2;
las figs. 2A y 2B son ilustraciones de las
estructuras de un GOP de un flujo MPEG-2;
las figs. 3A y 3B son ilustraciones de retardos
de trama en flujos MPEG-2;
la fig. 4 es un diagrama que muestra la
estructura de un flujo MPEG-4 AVC;
la fig. 5 es un diagrama que muestra un
ejemplo de una estructura de predicción del flujo
MPEG-4 AVC;
las figs. 6A a 6C son diagramas que muestran
ejemplos de cómo se cambian fragmentos en los flujos
MPEG-4 AVC;
la fig. 7 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento de un aparato de multiplexación convencional;
la fig. 8 es un diagrama de bloques que
muestra la estructura del aparato de multiplexación
convencional;
las figs. 9A a 9C son diagramas que muestran
ejemplos de estructuras de los datos transmitidos desde el aparato
de multiplexación convencional;
la fig. 10 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de multiplexación convencional;
la fig. 11 es un diagrama de bloques que
muestra la estructura del aparato de multiplexación
convencional;
las figs. 12A a 12C son diagramas que muestran
ejemplos de los problemas que se producen en el momento de
reproducir los datos multiplexados transmitidos por el aparato de
multiplexación convencional;
la fig. 13 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de multiplexación en una primera
realización de la presente invención;
la fig. 14 es un diagrama de bloques que
muestra el aparato de multiplexación en la primera realización de
la presente invención;
las figs. 15A a 15E son diagramas que muestran
ejemplos de estructuras de datos transmitidas por el aparato de
multiplexación en la primera realización de la presente
invención;
la fig. 16 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de multiplexación en una segunda
realización de la presente invención;
la fig. 17 es un diagrama de bloques del
aparato de multiplexación en la segunda realización de la presente
invención;
la fig. 18 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de desmultiplexación en una tercera
realización de la presente invención;
la fig. 19 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de desmultiplexación en el momento de
determinar un retardo de trama durante la reproducción en la tercera
realización de la presente invención;
las figs. 20A a 20D son diagramas que muestran
los ejemplos de funcionamiento del aparato de desmultiplexación en
el momento de determinar un retardo de trama durante la reproducción
en la tercera realización de la presente invención;
la fig. 21 es un diagrama de bloques que
muestra el aparato de desmultiplexación en la tercera realización
de la presente invención;
la fig. 22 es un diagrama que muestra la
jerarquía de datos de un HD-DVD;
la fig. 23 es un diagrama que muestra la
estructura del espacio lógico de un HD-DVD;
la fig. 24 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de información VOB;
la fig. 25 es una ilustración de un mapa de
tiempos;
la fig. 26 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de lista de reproducción;
la fig. 27 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de programa correspondiente a una lista de
reproducción;
la fig. 28 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de información de gestión de un disco
BD;
la fig. 29 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de programa para grabar un manejador de
eventos globales;
la fig. 30 es un diagrama de bloques que
muestra la estructura de diseño de un reproductor
HD-DVD; y
las figs. 31A y 31B son ilustraciones que
muestran la estructura de un medio de grabación sobre el que se
graba el programa que realiza el procedimiento de multiplexación y
el procedimiento de desmultiplexación de la presente invención;
y
la fig. 31C es una ilustración de la estructura
para grabar y reproducir el programa del disco flexible.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describirán realizaciones de
la presente invención con referencia a las figuras.
Primera
realización
La fig. 13 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de multiplexación en una primera
realización de la presente invención. El aparato de multiplexación
transmite datos multiplexados que pueden indicar información de
retardo de trama del flujo codificado que va a almacenarse en los
datos multiplexados.
Primero, en la etapa 301, el aparato de
multiplexación genera flujos codificados MPEG-4 AVC.
En la etapa 302, obtiene retardos de trama del flujo codificado
generado en la etapa 301 y avanza hasta la etapa 303. En la etapa
303, considera si ya se han generado o no todos los flujos
codificados que van a almacenarse en los datos multiplexados y
repite el procesamiento de la etapa 301 y de la etapa 302 hasta que
se hayan generado todos los flujos codificados. En la etapa 304,
genera información de retardo de trama que ha de almacenarse como
información de gestión de datos multiplexados y avanza hasta la
etapa 305. En la etapa 305 genera información de gestión que indica
información de retardo de trama además de la información generada
por un aparato de multiplexación convencional. Por último, en la
etapa 306, multiplexa los flujos codificados generados en la etapa
301 con la información de gestión generada en la etapa 305 y después
transmite los datos multiplexados.
La fig. 14 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de multiplexación en la primera
realización de la presente invención.
El aparato 100A de multiplexación incluye una
unidad 15 de codificación, una memoria 12, una unidad 16 de
generación de información de gestión, una unidad 17 de obtención de
retardo de trama y una unidad 18 de multiplexación.
Obsérvese que a los componentes descritos
anteriormente del aparato 100A de multiplexación de esta realización
se les asignan los mismos números de referencia que los componentes
del aparato de multiplexación convencional de la figura 8 y tales
componentes no se describirán de nuevo.
La unidad 15 de codificación codifica los datos
de imagen en movimiento introducidos Ventrada y almacena los datos
codificados FljEntrada resultantes en la memoria 12. Además
transmite, a la unidad 17 de obtención de retardo de trama, el
retardo de trama RtdTrm de los datos codificados FljEntrada.
La unidad 17 de obtención de retardo de trama
genera información de retardo InfRtd que ha de almacenarse en la
información de gestión como información de retardo de trama y
después la transmite a la unidad 16 de generación de información de
gestión.
La unidad 16 de generación de información de
gestión genera base de información de gestión basándose en el
resultado del análisis de los datos codificados FljEntrada leídos de
la memoria 12 como datos leídos FljSalida 1 y en la información de
retardo InfRtd y después la transmite a la unidad 18 de
multiplexación.
\newpage
La unidad 18 de multiplexación multiplexa la
base de información de gestión, los datos leídos FljSalida 2 leídos
de la memoria 12 y la información adicional InfAd, que es
información de configuración del usuario que se obtiene por
separado con respecto a los datos codificados, y después transmite
los datos multiplexados DatMux. Obsérvese que el retardo de trama
en el momento de la codificación puede limitarse a un valor
predeterminado o inferior, estableciendo la unidad 15 de
codificación el retardo de trama.
Las figs. 15A a 15E muestran un ejemplo
estructural de los datos multiplexados transmitidos por el aparato
100A de multiplexación.
Los datos multiplexados muestran información de
retardo de trama de fragmentos que van a almacenarse en los datos
multiplexados tal como muestra la fig. 15A. En este caso, se
almacenan N números de fragmentos en los datos multiplexados y los
retardos de trama van desde el retardo 1 hasta el retardo N.
Obsérvese que los fragmentos respectivos pueden ser la unidad que
indica diferentes zonas del mismo flujo codificado o pueden ser los
fragmentos que pertenecen a diferentes flujos codificados.
Las figs. 15B a 15D muestran ejemplos de
información de retardo de trama. La fig 15B almacena retardos de
trama de fragmentos respectivos como información de tabla. La fig.
15C muestra el valor máximo de retardos de trama de los fragmentos.
Como valor máximo puede mostrarse el valor máximo entre los retardos
de trama de todos los fragmentos que van a almacenarse en los datos
multiplexados o puede mostrarse, según una lista de reproducción,
el valor máximo entre los retardos de trama de los fragmentos que
van a reproducirse en secuencia. Además, un valor predeterminado
puede mostrarse como el valor máximo. La fig. 15D muestra el valor
de retardo de trama que va a usarse de manera común entre los
respectivos fragmentos. Si los retardos de trama de los respectivos
fragmentos son variables, pueden mostrarse estos valores. Además, si
los retardos de trama de los respectivos fragmentos son
invariables, pueden mostrarse retardos de trama usados en el momento
de la reproducción. La fig. 15E muestra si los retardos de trama de
los fragmentos son iguales entre sí o no. Por ejemplo, se almacena
la información de indicador que indica si estos retardos de trama
son iguales entre sí o no. Obsérvese que la información mostrada en
las figs. 15B a 15D puede usarse de manera combinada.
Obsérvese que puede mostrarse la información de
retardo de trama relacionada solamente con fragmentos particulares.
En primer lugar, es posible mostrar la información de retardo de
trama relacionada con fragmentos que van a usarse para una
reproducción multiángulo o para una reproducción resumida según el
procedimiento de reproducción de los fragmentos. Además, es posible
establecer el retardo de trama según el atributo de la primera
unidad de acceso aleatorio de un fragmento. Por ejemplo, si se
define que se cambien los ángulos en una imagen IDR, puede
mostrarse información de retardo de trama relacionada solamente con
un fragmento cuya primera unidad de acceso aleatorio sea una imagen
IDR. Además, la información de retardo de trama solo puede mostrarse
en el caso de una reproducción resumida en la que se garantice que
los fragmentos estén conectados entre sí sin interrupciones.
Además, la información de retardo de trama de
los flujos codificados que van a almacenarse en los datos
multiplexados puede mostrarse sin mostrar directamente la
información de retardo de trama de los respectivos fragmentos. En
este momento, es posible mostrar retardos de trama de los
respectivos fragmentos asociando el flujo codificado al que
pertenece cada fragmento con la información que indica los retardos
de trama del flujo codificado. Este procedimiento puede usarse
tanto (i) si los retardos de trama de los respectivos fragmentos del
mismo flujo codificado son invariables y (ii) si se muestra el
valor máximo de los retardos de trama de los fragmentos incluidos
en el mismo flujo codificado.
En caso de usar una norma de aplicación, tal
como el disco Blu-Ray (BD) o un
(HD)-DVD de alta definición, para la que se define
que los retardos de trama deberían ser iguales entre sí o para la
que se define el valor máximo o un valor predeterminado entre
retardos de trama, debería observarse que los retardos de trama
pueden no almacenarse como información de gestión porque una norma
de aplicación de este tipo muestra la información relacionada con
los retardos de trama.
Además, en caso de recibir datos multiplexados a
través de un red usando un protocolo tal como el protocolo TS o el
protocolo de transmisión en tiempo real (RTP,
Real-time Transmission Protocol), la
información de retardo de trama puede obtenerse como información de
control de reproducción. Por ejemplo, en caso de usar el protocolo
de descripción de sesión (SDP, Session Description Protocol)
en el momento de notificar a un terminal de reproducción la
información de control de reproducción, es posible describir la
información de retardo de trama en el SDP. Además, los retardos de
trama pueden notificarse al terminal de reproducción indicando la
información de retardo de trama en un lenguaje de descripción de
escenas tal como el lenguaje de integración de multimedia
sincronizada (SMIL, Synchronized Multimedia Integration
Language).
Además, la información de retardo de trama puede
indicarse con relación a cada acceso aleatorio. Además, la
información de retardo de trama puede indicarse en el flujo
codificado, por ejemplo, añadiéndola a la primera imagen de una
unidad de acceso aleatorio RAU.
La información de retardo de trama se indica
mediante la información de gestión de los datos multiplexados que
van a transmitirse por el aparato de multiplexación de esta manera.
Por lo tanto, ajustando los retardos de trama en el momento de
reproducir los datos de multiplexación es posible reproducir el
flujo codificado sin permitir que se produzca una interrupción en
la visualización en el momento de cambiar los fragmentos.
Segunda
realización
La fig. 16 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento del aparato de multiplexación en una segunda
realización de la presente invención.
Primero, en la etapa 401, el aparato de
multiplexación establece el valor del retardo de trama usado de
manera común en el flujo codificado que va a almacenarse en los
datos multiplexados. En la etapa 402, genera flujos codificados
MPEG-4 AVC basándose en el retardo de trama que se
ha establecido en la etapa 401. En la etapa 403, considera si ya se
han generado todos los flujos codificados que van a almacenarse en
los datos multiplexados y repite el procesamiento de la etapa 402
hasta que todos los flujos codificados estén codificados. En la
etapa 404, genera información de retardo de trama que ha de
almacenarse como información de gestión de los datos multiplexados
y después avanza hasta la etapa 405. En la etapa 405 genera
información de gestión que indica información de retardo de trama
además de la información generada por el aparato de multiplexación
convencional. Por último, en la etapa 406, multiplexa los flujos
codificados generados en la etapa 401 y la información de gestión
generada en la etapa 405 y después transmite los datos multiplexados
resultantes.
La fig. 17 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de multiplexación en la segunda
realización de la presente invención.
El aparato 100B de multiplexación incluye una
unidad 41 de determinación de retardo de trama, una unidad 42 de
codificación, una memoria 12, una unidad 16 de generación de
información de gestión y una unidad 18 de multiplexación.
Obsérvese que a los componentes descritos
anteriormente del aparato 100B de multiplexación de esta realización
se les asignan los mismos números de referencia que los componentes
de aparato de multiplexación convencional de la figura 8, y tales
componentes no se describirán de nuevo.
La unidad 41 de determinación de retardo de
trama determina el retardo de trama del flujo codificado y transmite
información de retardo InfRtd a la unidad 42 de codificación y a la
unidad 16 de generación de información de gestión. El retardo de
trama determinado en este caso puede ser el valor predeterminado por
una norma de aplicación o puede establecerse para el aparato de
multiplexación o por un usuario.
La unidad 42 de codificación codifica los datos
de imagen en movimiento introducidos Ventrada basándose en el
retardo de trama indicado por la información de retardo InfRtd y
después almacena los datos codificados FljEntrada en la memoria 12.
Dicho de otro modo, la unidad 42 de codificación como ésta genera
uno o más datos codificados FljEntrada haciendo que los retardos de
trama en una unidad de una unidad de acceso aleatorio sean iguales
entre sí de manera que no se produzca ninguna interrupción en la
conexión de estas unidades de acceso cuando dos unidades de acceso
particulares, que son unidades de acceso (datos codificados o
fragmentos) incluidas en uno o más datos codificados FljEntrada, se
descodifiquen en secuencia. Obsérvese que impedir que se produzca
una interrupción en la conexión de estas unidades de acceso en el
momento de la descodificación significa impedir que se produzca una
interrupción en un intervalo de visualización de imágenes e impedir
que se produzca un solapamiento en un intervalo de descodificación
de imágenes.
La unidad 16 de generación de información de
gestión genera base de información de gestión basándose en el
resultado del análisis de los datos codificados FljSalida1 leídos de
la memoria 12 y en la información de retardo InfRtd, y después
transmite la base de información de gestión a la unidad 18 de
multiplexación.
La unidad 18 de multiplexación multiplexa (i)
base de gestión, (ii) datos leídos FljSalida2 que se han leído de
la memoria 12 e (iii) información adicional InfAd, tal como
información de configuración de un usuario que se obtiene por
separado con respecto a los datos codificados, y después transmite
los datos multiplexados DatMux resultantes.
Obsérvese que si el retardo de trama se define
previamente por una norma de aplicación o similar, el aparato 100B
de multiplexación puede tener una estructura que excluya a la unidad
41 de determinación de retardo de trama, y la unidad 42 de
codificación puede realizar un procesamiento de codificación
basándose, en cambio, en un retardo de trama fijo. Bajo la
condición de que los retardos de trama sean invariables en un flujo
codificado, es posible determinar un retardo de trama en el momento
de la reproducción sin que la información de gestión incluya
información de retardo de trama. Por lo tanto, no es necesario
indicar siempre la información de retardo de trama en la
información de gestión.
Puesto que los retardos de trama del flujo
codificado que va a almacenarse en los datos multiplexados son
invariables de esta manera en el caso de datos multiplexados
transmitidos por el aparato de multiplexación, los retardos de
trama de los respectivos fragmentos también son invariables. Por lo
tanto, es posible reproducir flujos codificados sin interrupciones
en la visualización sin ajustar los retardos de trama en el momento
de empezar la reproducción incluso si se cambian los fragmentos.
Obsérvese que puede usarse un esquema de
codificación diferente al MPEG-4 AVC en las
realizaciones descritas anteriormente siempre que defina que los
retardos de trama sean variables.
Además, los retardos de trama de estas unidades
de acceso aleatorio (flujos codificados o fragmentos) que van a
reproducirse en secuencia en una conexión sin interrupciones o en
una reproducción multiángulo sin interrupciones pueden hacerse
invariables. En este caso, conexión sin interrupciones significa
conectar fragmentos incluidos en el mismo flujo o en flujos
diferentes sin interrupciones. Además, reproducción multiángulo sin
interrupciones significa conectar fragmentos, cuyos ángulos son
diferentes entre sí, incluidos en los flujos codificados y cambiar
estos ángulos. Por ejemplo, la reproducción puede realizarse usando
un ángulo durante el periodo de tiempo desde el momento de inicio
hasta el segundo 30 y seleccionando diversos ángulos durante el
periodo de tiempo desde el segundo 30 hasta el segundo 60. En este
momento, cada uno de los fragmentos que muestra un ángulo diferente
tiene el mismo retardo de trama. Además, el retardo de trama por
ángulo puede hacerse invariable independientemente de que sea
posible realizar una reproducción multiángulo sin interrupciones.
Esto se debe a que la calidad de reproducción no se vuelve
invariable si los retardos de trama varían en una unidad de un
ángulo en el momento de la reproducción multiángulo. Obsérvese que
tal conexión sin interrupciones o que tal reproducción multiángulo
sin interrupciones puede realizarse en los flujos codificados.
Obsérvese que puede requerirse que cada unidad
de acceso usada en una conexión sin interrupciones o en una
reproducción multiángulo satisfaga la siguiente condición: una
imagen arbitraria de una primera unidad de acceso puede
descodificarse sin la referencia a una imagen de una segunda unidad
de acceso descodifica antes que la primera unidad de acceso. Una
unidad de acceso como ésta se corresponde con un GOP cerrado de
MPGEG-2 o con una unidad de acceso aleatorio RAU
que empieza con una imagen IDR en MPEG-4 AVC. Por lo
tanto, pueden hacerse invariable los retardos de trama de las
unidades de acceso cuyas imágenes constituyentes puedan
descodificarse haciendo referencia a una imagen dentro de las
mismas unidades de acceso.
Además, si se hacen invariables los retardos de
trama, descritos anteriormente, de estas unidades de acceso que van
a reproducirse en secuencia en una conexión sin interrupciones o
similar, el aparato de multiplexación considera previamente si
debería realizarse una conexión sin interrupciones o una
reproducción multiángulo sin interrupciones en estas unidades de
acceso que deberían generarse. Después, si el aparato de
multiplexación considera que estas unidades de acceso deberían ser
el objetivo, realiza la descodificación de manera que los retardos
de trama de las unidades de acceso aleatorio objetivo sean iguales
entre sí para generar un flujo codificado. Por ejemplo, si se
realiza una conexión sin interrupciones o similar en dos flujos
codificados, genera el flujo codificado posterior de manera que los
retardos de trama del flujo codificado posterior sean iguales a los
retardos de trama del flujo codificado anterior.
Además, la información de retardo de trama
incluida en la base de información de gestión puede indicar que los
retardos de trama para unidades de acceso particulares (flujos
codificados o fragmentos), tales como una conexión sin
interrupciones, son comunes. Además, puede haber un indicador que
indique que la unidad de acceso puede convertirse en un objetivo de
una conexión sin interrupciones, de una reproducción multiángulo o
similar. Un indicador como éste se almacena en una lista de
reproducción, en un mapa de tiempos o similar, como información que
indica el atributo de conexión.
Tercera
realización
La fig. 18 es un diagrama de flujo que indica el
funcionamiento del aparato de desmultiplexación en una tercera
realización de la presente invención. El aparato de
desmultiplexación introduce y reproduce los datos multiplexados
generados por el aparato de desmultiplexación de la primera y de la
segunda realización.
Primero, en la etapa 501, el aparato de
desmultiplexación desmultiplexa los datos multiplexados para obtener
la información de gestión y obtiene la información relacionada con
los fragmentos que van a reproducirse. Los fragmentos que van a
reproducirse se determinan según el orden de reproducción
predeterminado por una instrucción de usuario o en una lista de
reproducción de la información de gestión o similar.
Después, en la etapa 502, obtiene información de
retorno de trama de los fragmentos determinados como los fragmentos
que van a reproducirse en la etapa 501 y avanza hasta la etapa 503.
En la etapa 503 determina el retardo de trama en el momento de
reproducir los fragmentos basándose en la información de retardo de
trama obtenida en la etapa 502.
En la etapa 504 y en la etapa 505 descodifica y
visualiza las imágenes de los fragmentos hasta las últimas imágenes
de los fragmentos. En este caso, si la finalización de la
reproducción se determina a través de una operación de usuario, la
reproducción finaliza cuando la instrucción se vuelve válida.
Obsérvese que los retardos de trama solo pueden determinarse cuando
se cambian los fragmentos que pertenecen a diferentes flujos
codificados, de la etapa 501 a la etapa 503.
La fig. 19 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento en el momento de determinar retardos de trama
durante la reproducción en la etapa 503 de la fig. 18.
Primero, en la etapa 601, el aparato de
desmultiplexación considera si los retardos de trama de los flujos
codificados almacenados en los datos desmultiplexados son
invariables o no. Si los retardos de trama son invariables, avanza
hasta la etapa 603. Por el contrario, si los retardos de trama son
variables, avanza hasta la etapa 602.
\newpage
En la etapa 603, determina reproducir los flujos
codificados de los datos multiplexados con un retardo de trama
común. En la etapa 602, considera si los retardos de trama de los
fragmentos que van a reproducirse en secuencia son invariables o
no. Si los retardos de trama son invariables, avanza hasta la etapa
604. Por el contrario, si los retardos de trama son variables,
avanza hasta la etapa 605. En la etapa 604, determina reproducir
los flujos codificados basándose en el retardo de trama del primer
fragmento en la reproducción. En la etapa 605 determina ajustar los
retardos de trama en la reproducción. A continuación se describen
procedimientos disponibles para ajustar los retardos de trama en la
reproducción.
- 1.
- Ajustar al retardo de trama máximo entre los retardos de trama de los fragmentos que van a reproducirse.
- 2.
- Ajustar al retardo de trama del fragmento reproducido inmediatamente antes.
- 3.
- Usar un retardo de trama predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
El primer procedimiento es especialmente eficaz
si pueden predeterminarse los fragmentos que van a reproducirse. El
segundo procedimiento es especialmente eficaz si los fragmentos que
van a reproducirse se cambian dinámicamente mediante una
instrucción de usuario. El tercer procedimiento también es eficaz si
el valor máximo de los retardos de trama puede obtenerse a partir
de la información de gestión de los datos multiplexados o de la
información del flujo codificado o mediante una norma de
aplicación. Además, pueden usarse retardos de trama predeterminados
para el aparato.
La fig. 20C y 20D muestran los ejemplos del
primer y del segundo procedimiento, respectivamente. La fig. 20C
muestra el ejemplo de reproducir el fragmento 2 con un retardo de
dos tramas después del fragmento 1 con un retardo de una trama. En
este caso, el retardo de trama en el momento de reproducir el
fragmento 1 es de dos tramas. La fig. 20D muestra el ejemplo en el
que un usuario cambia al fragmento 1, que tiene un retardo de una
trama, mientras está reproduciéndose el fragmento 2 con un retardo
de dos tramas. En este momento, el retardo de trama del fragmento 1
es originalmente de una trama, pero se reproduce con la premisa de
que el retardo de trama del fragmento 1 sea de dos tramas según el
retardo de trama del fragmento 2. Determinar el retardo de trama de
esta manera hace posible reproducir un flujo codificado sin permitir
que se produzca una interrupción en un intervalo de visualización
en la posición en la que se realiza el cambio entre el fragmento 1
y el fragmento 2.
Obsérvese que puede haber un caso en el que la
información de retardo de trama no se muestre en los datos de
desmultiplexación si los retardos de trama del flujo codificado de
los datos multiplexados son iguales entre sí, tal y como se muestra
en la segunda realización. El procesamiento de la etapa 502 no es
necesario en caso de reproducir datos multiplexados de esta manera.
Además, es preferible ajustar al retardo de trama del primer
fragmento de la reproducción en caso de determinar también el
retardo de trama en el momento de iniciar la visualización en la
etapa 503.
Además, el aparato de desmultiplexación siempre
puede reproducir los datos multiplexados basándose en el valor
máximo predefinido si el valor máximo de los retardos de trama se
define por una norma de aplicación o similar.
La fig. 21 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura del aparato de desmultiplexación de una tercera
realización.
El aparato 200 de desmultiplexación incluye una
unidad 51 de desmultiplexación de información de gestión, una
unidad 52 de análisis de información de fragmento, una unidad 53 de
determinación de retardo de trama, una unidad 24 de descodificación
y una unidad 54 de visualización.
La unidad 51 de desmultiplexación de información
de gestión lee los datos multiplexados DatMux de un medio de
grabación de datos multiplexados, tal como un disco óptico, analiza
la información de gestión y determina los fragmentos que van a
reproducirse según una instrucción de usuario o un procedimiento
predeterminado. Después, la unidad 51 de desmultiplexación de
información de gestión transmite información de fragmento Fragmento,
que es la información relacionada con los fragmentos determinados,
a la unidad 52 de análisis de información de fragmento.
La unidad 52 de análisis de información de
fragmento transmite la información de acceso acs, usada para acceder
a las imágenes que constituyen los fragmentos, a la unidad 24 de
descodificación. Además, la unidad 52 de análisis de información de
fragmento obtiene información de retardo Rtd de los fragmentos que
van a reproducirse y la transmite a la unidad 53 de determinación
de retardo de trama.
La unidad 24 de descodificación lee datos de
vídeo DatV de un medio de grabación de datos multiplexados basándose
en la información de acceso acs, descodifica los datos de vídeo
DatV y después transmite el resultado de la descodificación
SalidaDesc a la unidad 54 de visualización.
La unidad 53 de determinación de retardo de
trama determina el retardo de trama en el momento de la reproducción
y transmite el retardo T a la unidad 54 de visualización.
\newpage
La unidad 54 de visualización muestra las
imágenes según el retardo T. Obsérvese que puede haber un caso en
el que la información de retardo de trama no se muestre en los datos
multiplexados si los retardos de trama del flujo codificado de los
datos multiplexados son iguales entre sí, tal y como se muestra en
la segunda realización. El aparato de desmultiplexación puede tener
una estructura que excluya a la unidad 53 de determinación de
retardo de trama en caso de reproducir los datos multiplexados de
esta manera.
Además, un retardo de trama en una conexión
puede ser variable si no se garantiza una conexión sin
interrupciones aunque un retardo de trama de una unidad de
reproducción continua mostrada en una lista de reproducción o
similar sea invariable cuando se realice una conexión sin
interrupciones o una reproducción multiángulo con estas unidades de
acceso. Si la información de gestión de los datos multiplexados no
incluye información que indique un retardo de trama en este punto,
el retardo de trama de la unidad de acceso puede obtenerse en la
unidad 24 de descodificación y el retardo de trama obtenido puede
introducirse en la unidad 53 de determinación de retardo de trama.
En este caso, en la zona de reproducción donde el retardo de trama
es invariable, el retardo de trama se determina según el retardo de
trama de la primera unidad de acceso en un orden de reproducción.
Por el contrario, en la zona de reproducción donde el retardo de
trama es variable, la unidad de determinación de retardo de trama
ajusta el retardo de trama en el momento de la reproducción.
Obsérvese que es posible aplicar el mismo retardo de trama que el
valor máximo del retardo de trama determinado en una norma de
aplicación o similar en cualquiera de los casos descritos
anteriormente.
Cuarta
realización
Funciones como la reproducción multiángulo y la
reproducción resumida son especialmente importantes para que los
aparatos de disco óptico reproduzcan medios por paquetes. En este
caso se describirá un ejemplo en el que los datos multiplexados
transmitidos desde los aparatos de multiplexación de la primera y de
la segunda realización están grabados en un disco
Blu-ray (BD), que es un disco óptico de próxima
generación.
Primero se describirá un formato de grabación de
una BD-ROM.
La fig. 22 es un diagrama que indica la
estructura de la BD-ROM, especialmente las
estructuras de un disco 104 BD, que es un medio de disco, y de los
datos almacenados en el disco. Los datos almacenados en el disco
114 BD incluyen datos 103 AV, información 102 de gestión BD, tal
como información de gestión relacionada con los datos AV y con una
secuencia de reproducción AV, y un programa 101 de reproducción BD
para la interactividad. En este caso, para un mejor entendimiento,
la descripción del disco BD se realizará con relación a la
aplicación AV para la reproducción de contenidos visuales y de
audio de las películas, pero una descripción similar puede
realizarse con relación a otro uso.
La fig. 23 es un diagrama que muestra la
estructura de un archivo de directorio de datos lógicos almacenados
en el disco BD descrito anteriormente. Un disco BD presenta una zona
de grabación desde su radio más interno hasta su radio más externo
como, por ejemplo, un DVD, un CD, etc., y presenta un espacio de
direcciones lógicas para almacenar datos lógicos entre la zona de
carga de datos del radio más interno y la zona de lectura de datos
en el radio más externo. Además, dentro de la zona de carga de
datos, hay una zona especial que puede leerse solamente mediante un
dispositivo denominado zona de corte de ráfagas (BCA, Burst
Cutting Area). Como esta zona no puede leerse desde la
aplicación, puede usarse, por ejemplo, como una técnica de
protección de los derechos de autor.
La información del sistema de archivos (volumen)
está almacenada al principio del espacio de direcciones lógicas y
los datos de aplicación, tales como datos de vídeo, también están
almacenados ahí. Tal y como se describe en la técnica anterior, un
sistema de archivos es, por ejemplo, el UDF o el ISO9660, y permite
leer los datos lógicos almacenados usando una estructura de
directorios o un a estructura de archivos como la de un PC
convencional.
En esta realización, al igual que la estructura
de directorios y la estructura de archivos del disco BD, el
directorio BDVIDEO está situado inmediatamente por debajo del
directorio de ruta (RAÍZ). Este directorio es un directorio que
almacena datos tales como contenidos AV o información de gestión
(101, 102 y 103 que se describen en la fig. 22) que se manipulan en
el BD.
Por debajo del directorio BDVIDEO están grabados
los siguientes siete archivos.
- (i)
- BD.INFO (el nombre del archivo es fijo) que es un elemento de "información de gestión BD" y es un archivo que almacena la información relacionada con todo el disco BD. El reproductor BD lee primero este archivo.
- (ii)
- BD.PROG (el nombre del archivo es fijo) que es uno de los "programas de reproducción BD" y es un archivo que almacena la información de control de reproducción relacionada con todo el disco BD.
- (iii)
- XXX.PL ("XXX" es variable y la extensión "PL" es fija) que es un elemento de "información de gestión BD" y es un archivo que almacena la información de lista de reproducción que es un escenario (secuencia de reproducción). Cada lista de reproducción tiene un archivo.
\newpage
- (iv)
- XXX.PROG ("XXX" es variable y la extensión "PROG" es fija) que es uno de los "programas de reproducción BD" y es un archivo que almacena la información de control de reproducción preparada con relación a cada lista de reproducción. La lista de reproducción correspondiente se identifica según un nombre de cuerpo de archivo (que se corresponde con "XXX").
- (v)
- YYY.VOB ("YYY" es variable y la extensión "VOB" es fija) que es uno de los "datos AV" y es un archivo que almacena el VOB (el mismo que el VOB descrito en la técnica anterior). Cada VOB tiene un archivo.
- (vi)
- YYY.VOBI ("YYY" es variable y la extensión "VOBI" es fija) que es un elemento de "información de gestión BD" y es un archivo que almacena la información de gestión de flujo relacionada con el VOB, es decir, los datos AV. La lista de reproducción correspondiente se identifica según un nombre de cuerpo de archivo (que se corresponde con "YYY").
- (vii)
- ZZZ.PNG ("ZZZ" es variable y la extensión "PNG" es fija) que es uno de los "datos AV" y es un archivo que almacena datos de imagen PNG (que es un formato de imágenes normalizado por W3C y denominado "ping") para formar los subtítulos y los menús. Cada imagen PNG tiene un archivo.
\vskip1.000000\baselineskip
La estructura de los datos de navegación BD
(información de gestión BD) se describirá con referencia a las
figs. 24 a 29.
La fig. 24 es un diagrama que muestra la
estructura interna de un archivo de información de gestión VOB
("YYY. VOBI").
La información de gestión VOB presenta la
información de atributo de flujo (Atributo) del VOB y un mapa de
tiempos (MAPT). El atributo de flujo presenta un atributo de vídeo
(Vídeo) y atributos de audio (Audio#0 a Audio#m) por separado.
Especialmente en el caso del flujo de audio, como un VOB tiene una
pluralidad de flujos de audio al mismo tiempo, la presencia o
ausencia de un campo de datos se indica mediante el número (Número)
de flujos de audio.
A continuación se describen los atributos de
vídeo (Vídeo) almacenados en los campos respectivos y los valores
que los campos respectivos pueden tener.
- (i)
- formato de compresión (Codificación): MPEG-1; MPEG-2; MPEG-4; y MPEG-4 AVC (codificación de vídeo avanzada)
- (ii)
- resolución (Resolución): 1920 x 1080; 1440 x 1080; 1280 x 720; 720 x 480; y 720 x 565.
- (iii)
- relación de aspecto (Aspecto): 4 a 3; y 16 a 9.
- (iv)
- velocidad de trama (VelocidadTrama): 60; 59,94 (60/1,001); 50; 30; 29,97 (30/1,001); 25; 24 y 23,976 (24/1,001).
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describen los atributos de
audio (Audio) almacenados en los campos respectivos y los valores
que los campos respectivos que pueden tener.
- (i)
- formato de compresión (Codificación):AC3; MPEG-1; MPEG-2; y LPCM.
- (ii)
- el número de canales (Cnl): 1 a 8
- (iii)
- atributo de lenguaje (Lenguaje):
- \quad
- El mapa de tiempos (MAPT) es una tabla que almacena la información con relación a los VOBU y tiene el número de VOBUs que tiene el VOB y los elementos respectivos de información VOBU (VOBU#1 a VOBU#n). Los elementos respectivos de información VOBU incluyen I_inicial que es la dirección (la dirección inicial de una imagen I) del primer paquete TS de un VOBU y una dirección de desvío (I_final) a la dirección final de la imagen I, y el tiempo de inicio de reproducción (PTS, playback starting time) de la imagen I.
\vskip1.000000\baselineskip
La fig. 25 es un diagrama que ilustra los
detalles de la información VOBU.
Tal y como se conoce ampliamente, cuando puede
realizarse una compresión con una velocidad binaria variable en el
flujo de vídeo MPEG con el fin de grabar el flujo de vídeo con una
alta calidad, no hay proporcionalidad entre el tiempo de
reproducción y el tamaño de los datos. Por otro lado, cuando se
realiza una compresión con una velocidad binaria fija según AC3,
que es una norma de compresión de audio, la relación entre el tiempo
y la dirección puede obtenerse a partir de una expresión primaria.
Sin embargo, en el caso de los datos de vídeo MPEG, cada trama
tiene un tiempo de visualización fijo, por ejemplo, una trama tiene
un tiempo de visualización de 1/29,97 segundos en el caso de NTSC,
pero el tamaño de los datos después de comprimir cada trama cambia
significativamente dependiendo de las características de la imagen o
del tipo de imagen usado en la compresión, tal como una imagen I,
una imagen P o una imagen B. Por lo tanto, en el caso de un flujo de
vídeo MPEG, es imposible representar la relación entre el tiempo y
la dirección usando una expresión primaria.
Tal y como puede esperarse, es imposible
representar la relación entre el tiempo y el tamaño de los datos
usando una expresión primaria en un flujo de sistema MPEG en el que
los datos de vídeo MPEG están multiplexados, es decir, son un VOB.
Por lo tanto, un mapa de tiempos (MAPT) asocia el tiempo con la
dirección en un VOB.
De esta manera, si se proporciona información de
tiempo, se busca en primer lugar el VOBU al que pertenece el tiempo
(siguiendo los PTS de los VOBU en orden), el PTS inmediatamente
anterior al tiempo pasa al VOBU que un MAPT tiene (la dirección
especificada por I_inicial), se inicia la descodificación con la
primera imagen I del VOBU y se inicia la visualización con la
imagen correspondiente al tiempo.
A continuación se describirá la estructura
interna de una información de lista de reproducción ("XXX.PL")
con referencia a la fig. 26.
La información de lista de reproducción incluye
una lista de celdas (ListaCeldas) y una lista de eventos
(ListaEventos).
La lista de celdas (ListaCeldas) es una
secuencia de celdas de reproducción de la lista de reproducción y
las celdas se reproducen en el orden de descripción indicado en esta
lista. Los contenidos de la lista de celdas (ListaCeldas) es el
número de celdas (Número) y la información de cada celda (celda#1 a
Celda#n).
La información de celda (Celda#) tiene un nombre
de archivo VOB (NombreVOB), un tiempo de inicio (Entrada) y un
tiempo de finalización (Salida) en el VOB, y subtítulos
(Subtítulos). El tiempo de inicio (Entrada) y el tiempo de
finalización (Salida) se representan como un número de trama en cada
VOB. Es posible obtener la dirección de los datos VOB necesarios
para la reproducción usando el mapa de tiempos descrito
anteriormente (MAPT).
La tabla de subtítulos (TablaSubtítulos) es una
tabla que almacena la información de subtítulos que se reproduce de
manera síncrona con el VOB. Como en el caso del audio, se incluyen
diversas lenguas en los subtítulos. La primera información de la
tabla de subtítulos (TablaSubtítulos) incluye el número de lenguas
(Número) y las siguientes tablas (Lengua#1 a Lengua#k) preparadas
en una unidad de una lengua.
Cada tabla de lengua (Lengua#) incluye
información de la lengua (Leng), el número (Número) de elementos de
información de subtítulo de los subtítulos que van a visualizarse
por separado, e información de subtítulo (Frase#1 a Frase#j) de los
subtítulos que van a visualizarse por separado. La información de
subtítulo (Frase#) incluye un nombre de archivo de datos de imagen
(Nombre), el tiempo de inicio de visualización de subtítulo
(Entrada), el tiempo de finalización de visualización de subtítulo
(Salida) y una posición de visualización de subtítulo
(Posición).
La lista de eventos (ListaEventos) es una tabla
que define cada evento que se produce en la lista de reproducción.
La lista de eventos incluye el número de eventos (Número) y eventos
respectivos (Evento#1 a Evento#m). Cada evento (Evento#) incluye un
tipo de evento (Tipo), un ID de evento (ID), un tiempo de aparición
de evento (Tiempo) y una duración de evento (Duración).
La fig. 27 es una tabla manejadora de eventos
("XXX.PROG") que tiene un manejador de eventos (es decir, un
evento de tiempo y un evento de usuario para la selección de menú)
preparado con relación a cada lista de reproducción.
La tabla manejadora de eventos incluye el número
de programas/manejadores de eventos definidos (Número) y los
programas/manejadores de eventos respectivos (Programa#1 a
Programa#n). Los contenidos de cada programa/manejador de eventos
(Programa#) es la definición del inicio de un manejador de eventos
(etiqueta <event_
handler>) y el ID de manipulador de eventos (ID) que está relacionado con el ID de evento descrito anteriormente y, a continuación, el programa descrito entre "{}" después de Function. El evento (Evento#1 a Evento#m) almacenado en la lista de eventos (ListaEventos) del archivo "XXX.PL" descrito anteriormente se especifica usando un ID (ID) del manejador de eventos del archivo "XXX.PROG".
handler>) y el ID de manipulador de eventos (ID) que está relacionado con el ID de evento descrito anteriormente y, a continuación, el programa descrito entre "{}" después de Function. El evento (Evento#1 a Evento#m) almacenado en la lista de eventos (ListaEventos) del archivo "XXX.PL" descrito anteriormente se especifica usando un ID (ID) del manejador de eventos del archivo "XXX.PROG".
A continuación se describirá la estructura
interna de la información relacionada con todo el disco BD
("BD.INFO") con referencia a la fig. 28.
La información relacionada con todo el disco BD
incluye una lista de títulos (ListaTítulos) y una tabla de eventos
para eventos globales (ListaEventos).
La lista de títulos (ListaTítulos) incluye el
número de títulos de un disco (Número) y los elementos de
información de título (Título#1 a Titulo#n) después del número de
títulos. Los elementos respectivos de la información de título
(Título#) incluyen una tabla de listas de reproducción incluida en
el título (TablaLR) y una lista de capítulos en el título
(ListaCapítulos). La tabla de listas de reproducción (TablaLR)
incluye el número de listas de reproducción en el título (Número) y
nombres de listas de reproducción (Nombre) que son los nombres de
archivo de las listas de reproducción.
La lista de capítulos (ListaCapítulos) incluye
el número de capítulos incluidos en el título (Número) y elementos
de información de capítulo (Capítulo#1 a Capítulo#n). Cada elemento
de información de capítulo (Capítulo#) incluye una tabla de celdas
(TablaCeldas) incluida en el capítulo, y la tabla de celdas
(TablaCeldas) incluye el número de celdas (Número) y elementos de
información de entrada de celda (EntradaCelda#1 a EntradaCelda#k).
La información de entrada de celda (EntradaCelda#) incluye el nombre
de lista de reproducción incluyendo la celda y el número de celda
en la lista de de reproducción.
La lista de eventos (ListaEventos) incluye el
número de eventos globales (Número) y elementos de información de
evento global. Debe observarse que el evento global que va a
definirse en primer lugar se denomina primer evento (PrimerEvento)
y es el evento al que se llama en primer lugar después de que el
disco BD se haya introducido en un reproductor. La información de
evento para un evento global sólo tiene un tipo de evento (Tipo) y
un ID de evento (ID).
La fig. 29 es una tabla ("BD.PROG") de un
programa de un manejador de eventos globales. Los contenidos de
esta tabla son los mismos que los contenidos de la tabla manejadora
de eventos descrita en la fig. 27.
En caso de multiplexar datos de salida de los
aparatos de multiplexación de la primera y de la segunda realización
usando el formato BD-ROM anterior, un VOBU está
formado por una o más unidades de acceso aleatorio RAU y el orden
de reproducción de los fragmentos se especifica se especifica en una
lista de reproducción. En este caso, la información de
visualización de trama puede mostrarse mediante la información de
gestión BD. Por ejemplo, la información de retardo de trama puede
almacenarse en elementos de reproducción de una lista de
reproducción o en una tabla que indique información de acceso, tal
como un mapa EP. Además, la información de retardo de trama puede
almacenarse en una tabla que indique la información de atributos del
flujo codificado. Además, en caso de indicar (i) el valor máximo de
los retardos de trama del flujo codificado que va a almacenarse en
los datos multiplexados, (ii) el retardo de trama común entre todos
los flujos codificados, o similar, los retardos de trama pueden
indicarse como información más importante que la información
relacionada con los respectivos flujos codificados.
Obsérvese que el orden de reproducción de los
fragmentos puede determinarse según información diferente a la
lista de reproducción o en un orden predeterminado.
Obsérvese que la información de acceso, tal como
un mapa EP, puede almacenarse en una tabla como datos binarios o en
forma de datos de texto como XML (lenguaje de marcas extensible,
Extensible Markup Language) y similar.
Quinta
realización
La fig. 30 es un diagrama de bloques que muestra
a grandes rasgos la estructura funcional de un reproductor que
reproduce un disco BD según una quinta realización.
Los datos del disco 201 BD se leen a través de
un lector 202 óptico. Los datos leídos se transmiten a una memoria
exclusiva dependiendo de los tipos de los datos respectivos. El
programa de reproducción BD (los contenidos de "BD.PROG" o
"XXX.PROG") se transmiten a una memoria 203 de programa.
Además, la información de gestión BD ("BD.INFO", "XXX.PL"
o "YYY.VOBI") se transmite a una memoria 204 de información de
gestión. Además, los datos AV ("YYY.VOB" o "ZZZ.PNG") se
transmiten a una memoria 205 AV.
El programa de reproducción BD grabado en la
memoria 203 de programas se procesa mediante una unidad 206 de
procesamiento de programas. Además, la información de gestión BD
grabada en la memoria 204 de información de gestión se procesa
mediante la unidad 207 de procesamiento de información de gestión.
Además, los datos AV grabados en la memoria 205 AV se procesan
mediante una unidad 208 de procesamiento de presentación.
La unidad 206 de procesamiento de programas
recibe la información de las listas de reproducción que van a
reproducirse mediante la unidad 207 de procesamiento de información
de gestión y la información de evento, tal como el momento de
ejecución del programa, y realiza el procesamiento del programa.
Además, es posible cambiar dinámicamente las listas de reproducción
que va a reproducir el programa. Esto puede realizarse enviando una
instrucción de reproducción de las listas de reproducción a la
unidad 207 de procesamiento de información de gestión. La unidad
206 de procesamiento de programas recibe un evento de un usuario,
dicho de otro modo, recibe una petición a través de un controlador
remoto y, si hay un programa correspondiente al evento del usuario,
ejecuta el programa.
La unidad 207 de procesamiento de información de
gestión recibe una instrucción desde la unidad 206 de procesamiento
de programas, analiza las listas de reproducción y la información de
gestión de los VOB correspondientes a las listas de reproducción y
ordena a la unidad 208 de procesamiento de presentación que
reproduzca los datos AV objetivo. Además, la unidad 207 de
procesamiento de información de gestión recibe la información de
tiempo estándar desde la unidad 208 de procesamiento de
presentación y ordena a la unidad 208 de procesamiento de
presentación que detenga la reproducción de los datos AV basándose
en la información de tiempo. Además, la unidad 207 de procesamiento
de información de gestión genera un evento para notificar a la
unidad 206 de procesamiento de programas acerca del momento de la
ejecución del programa.
La unidad 208 de procesamiento de presentación
tiene un descodificador que puede procesar vídeo, audio,
subtítulos/imágenes (imágenes fijas), respectivamente. Descodifica
y transmite los datos AV según una instrucción de la unidad 207 de
procesamiento de información de gestión. En el caso de los datos de
vídeo y de los subtítulos/imágenes, éstos se descodifican y después
se representan en sus respectivos planos exclusivos, es decir, el
plano 210 de vídeo y el plano 209 de imagen. Después, la unidad 211
de procesamiento de síntesis realiza el procesamiento de síntesis
del vídeo y transmite el vídeo a un dispositivo de visualización tal
como una televisión.
La unidad 208 de procesamiento de presentación
interpreta la operación de usuario que solicita una reproducción
multiángulo o una reproducción resumida en el momento de una
reproducción multiángulo o una reproducción resumida, y notifica a
la unidad 207 de procesamiento de información de gestión acerca de
la información relacionada con un punto de cambio de ángulo o
similar. La unidad 207 de procesamiento de información de gestión
determina el retardo de trama en el momento de la reproducción
basándose en la información de retardo de trama de los fragmentos
que van a reproducirse y notifica el retardo de trama a la unidad de
procesamiento de presentación.
Obsérvese que la información de acceso, tal como
un mapa EP, puede almacenarse en una tabla como datos binarios y
también puede estar un formato de texto tal como XML (lenguaje de
marcas extensible).
Sexta
realización
Además, es posible ejecutar fácilmente el
procesamiento mostrado en las respectivas realizaciones en un
sistema informática independiente grabando el programa para
realizar el procedimiento de multiplexación y el procedimiento de
desmultiplexación mostrados en las realizaciones descritas
anteriormente en un medio de grabación tal como un disco
flexible.
La fig. 31C es una ilustración de cómo el
sistema informático ejecuta el procedimiento de codificación de
imágenes en movimiento y el procedimiento de descodificación de
imágenes en movimiento de esta realización usando un programa
grabado en un medio de grabación tal como un disco flexible.
La fig. 31A muestra un ejemplo de un formato
físico de un disco flexible como un medio de grabación. La fig. 31B
muestra un disco flexible, la vista frontal y la vista en sección
transversal de la apariencia del disco flexible. Un disco flexible
(DF) está dentro de una envoltura F y una pluralidad de pistas (Pst)
están formadas de manera concéntrica sobre la superficie del disco
desde el radio más externo hasta el radio más interno del disco, y
cada pista está dividida en 16 sectores (Se) en la dirección
angular. Por lo tanto, en el caso del disco flexible que almacena
el programa descrito anteriormente, el programa se graba en una zona
asignada para ello del disco flexible (DF).
Además, la fig. 31C muestra la estructura para
grabar y reproducir el programa del disco flexible. En caso de
grabar el programa anterior para realizar el procedimiento de
multiplexación y el procedimiento de desmultiplexación en el disco
flexible DF, un sistema informático SI escribe el programa en el
disco flexible a través de una unidad de disco flexible. Además, en
caso de construir un aparato de multiplexación y un aparato de
desmultiplexación para realizar el procedimiento de multiplexación
y el procedimiento de desmultiplexación usando el programa del
disco flexible, el programa se lee desde el disco flexible a través
de la unidad de disco flexible y se transmite al sistema
informático.
Obsérvese que la descripción anterior se ha
realizado usando un disco flexible como un medio de grabación, pero
el programa puede grabarse en un disco óptico. Además, un medio de
grabación no está limitado a éste, sino que puede usarse otro medio
de grabación tal como una tarjeta de circuito integrado, una casete
ROM, siempre que pueda grabar el programa.
Hasta este momento, el aparato de
multiplexación, el aparato de desmultiplexación, el reproductor de
disco BD, etc., relacionados con la presente invención se han
descrito según las respectivas realizaciones descritas
anteriormente, pero la presente invención no está limitada a estas
realizaciones. La presente invención incluye variaciones de estas
realizaciones que un experto en la materia podría concebir siempre
que estén dentro del alcance del contenido de la presente
invención.
Por ejemplo, lo que se expone a continuación
está incluido en la presente invención: (i) un aparato de grabación
de disco óptico que incluye un aparato de multiplexación en esta
realización; un aparato de envío de imágenes en movimiento; un
aparato de radiodifusión de televisión digital; un servidor web, un
aparato de comunicación: un terminal de información móvil y
similar; y (ii) un aparato de recepción de imágenes en movimiento
que incluye un aparato de desmultiplexación en esta realización; un
aparato de recepción de radiodifusión de televisión digital; un
aparato de comunicación; un terminal de información móvil y
similar.
Obsérvese que los respectivos bloques
funcionales de los diagramas de bloques (fig. 14, fig. 17, fig 21 y
similares) están realizados normalmente como una integración a gran
escala (LSI, Large Scale Integration), es decir, como un
circuito integrado. Cada uno de ellos puede estar contenido en un
chip. Además, uno, algunos o todos ellos pueden integrarse en un
chip (por ejemplo, bloques funcionales distintos a una memoria
pueden integrarse en un chip).
En este caso, el circuito se denomina LSI pero
puede denominarse circuito integrado (IC, Integrated
Circuit), sistema LSI, super LSI o ultra LSI dependiendo del
grado de integración.
Además, el procedimiento de fabricación de un
circuito de integración no está limitado a éste, sino que puede
realizarse un circuito exclusivo o un procesador general. Además, es
posible usar una matriz de puertas programables por campo (FPGA,
Field Programmable Gate Array) que puede programarse después
de realizar una LSI o un procesador reconfigurable que puede
reconfigurar la conexión o configuraciones de la celda de circuito
dentro de la LSI.
Además, cuando un procedimiento de fabricación
de un circuito integrado que sustituye a una LSI se concibe como
resultado del desarrollo de la técnica de semiconductores o del
surgimiento de una técnica derivada, los bloques funcionales pueden
integrarse usando una técnica de este tipo como norma. Es probable
que la biotécnica, o similar, pueda adaptarse.
Además, entre los respectivos bloques
funcionales, solamente el medio para almacenar datos que van a
codificarse o grabarse, puede configurarse por separado sin
integrarse en un chip.
Aunque anteriormente sólo se ha descrito en
detalle una realización a modo de ejemplo de esta invención, los
expertos en la materia apreciarán rápidamente que son posibles
muchas modificaciones en la realización a modo de ejemplo sin
apartarse sustancialmente de las enseñanzas novedosas y de las
ventajas de esta invención. Por consiguiente, todas esas
modificaciones están incluidas dentro del alcance de esta
invención.
El procedimiento de multiplexación y el
procedimiento de desmultiplexación de la presente invención pueden
aplicarse a aparatos genéricos que tengan una función de
reproducción especial tal como la reproducción multiángulo y la
reproducción resumida y, por tanto, son especialmente eficaces en la
reproducción de medios por paquetes en los que se multiplexa un
flujo codificado MPEG-4 AVC.
Claims (7)
1. Un aparato (100A, 100B) de multiplexación
para multiplexar uno o más flujos codificados con otra información,
incluyendo los flujos codificados imágenes codificadas con relación
a cada unidad de acceso accesible de manera aleatoria,
comprendiendo dicho aparato de multiplexación:
una primera unidad (17, 41) de determinación que
puede hacerse funcionar para determinar cantidades de retardo de
manera que las cantidades de retardo de dos unidades de acceso que
van a descodificarse en secuencia entre las unidades de acceso de
los flujos codificados sean iguales entre sí, siendo las cantidades
de retardo un retardo de tiempo desde un tiempo de descodificación
de una primera imagen en un orden de descodificación hasta un
tiempo de visualización de una primera imagen en un orden de
visualización;
una unidad (15, 42) de generación que puede
hacerse funcionar para codificar las imágenes incluidas en las
unidades de acceso y para generar el uno o más flujos codificados
según las cantidades de retardo determinadas por dicha primera
unidad (17, 41) de determinación; y
una unidad (18) de multiplexación que puede
hacerse funcionar para multiplexar el uno o más flujos codificados
generados por dicha unidad (15, 42) de generación y la otra
información,
caracterizado porque la otra información
incluye un indicador que indica si las dos unidades de acceso pueden
conectarse entre sí sin interrupciones y el indicador se determina
dependiendo de si las cantidades de retardo de las dos unidades de
acceso son iguales entre sí.
2. Un procedimiento de multiplexación para
multiplexar uno o más flujos codificados con otra información,
incluyendo los flujos codificados imágenes codificadas con relación
a cada unidad de acceso accesible de manera aleatoria,
comprendiendo dicho procedimiento de multiplexación:
determinar cantidades de retardo de manera que
las cantidades de retardo de dos unidades de acceso que van a
descodificarse en secuencia entre las unidades de acceso de los
flujos codificados sean iguales entre sí, siendo las cantidades de
retardo un retardo de tiempo desde un tiempo de descodificación de
una primera imagen en un orden de descodificación hasta un tiempo
de visualización de una primera imagen en un orden de
visualización;
codificar (S301, S402) las imágenes incluidas en
las dos unidades de acceso y generar el uno o más flujos
codificados según las cantidades de retardo determinadas en dicha
determinación; y
multiplexar (S306, S406) el uno o más flujos
codificados generados en dicha codificación y generación y la otra
información,
caracterizado porque la otra información
incluye un indicador que indica si las dos unidades de acceso pueden
conectarse entre sí sin interrupciones y el indicador se determina
dependiendo de si las cantidades de retardo de las dos unidades de
acceso son iguales entre sí.
3. Un aparato (200) de reproducción que
desmultiplexa datos multiplexados generados por el aparato de
multiplexación según la reivindicación 1 y que visualiza los datos
desmultiplexados, comprendiendo dicho aparato (200) de
reproducción:
una unidad (54) de visualización que puede
hacerse funcionar para descodificar, en secuencia, las dos unidades
de acceso según una cantidad de retardo idéntica basándose en las
cantidades de retardo determinadas por una unidad (53) de
determinación y para visualizar las dos unidades de acceso
descodificadas,
dicho aparato (200) de reproducción
caracterizado por
una unidad (51) de desmultiplexación de
indicador que puede hacerse funcionar para desmultiplexar el
indicador de los datos multiplexados en el momento de descodificar
las dos unidades de acceso en secuencia; y
dicha segunda unidad (53) de determinación que
puede hacerse funcionar para determinar la cantidad de retardo de
una primera unidad de acceso en un tiempo de inicio de visualización
si el indicador desmultiplexado por dicha unidad (51) de
desmultiplexación de indicador indica que las dos unidades de acceso
pueden conectarse entre sí sin interrupciones.
4. Un procedimiento de reproducción para
desmultiplexar datos multiplexados generados usando el procedimiento
de multiplexación según la reivindicación 2, comprendiendo dicho
procedimiento de reproducción:
descodificar (S504), en secuencia, las dos
unidades de acceso según cantidades de retardo determinadas para
que sean iguales en una determinación y visualización de las dos
unidades de acceso descodificadas,
\newpage
dicho procedimiento caracterizado por las
etapas de:
desmultiplexar (S501) el indicador de los datos
multiplexados en el momento de descodificar las dos unidades de
acceso en secuencia;
determinar (S503) la cantidad de retardo de una
primera unidad de acceso en un tiempo de inicio de visualización si
el indicador desmultiplexado por dicha desmultiplexación (S501) de
indicador indica que las dos unidades de acceso pueden conectarse
entre sí sin interrupciones.
5. Un medio (201) de grabación en el que se
almacenan datos multiplexados que incluyen uno o más flujos
codificados y otra información, incluyendo los flujos codificados
imágenes codificadas con relación a cada unidad de acceso accesible
de manera aleatoria,
en el que el flujo codificado incluye la imagen
codificada en secuencia de manera que las cantidades de retardo de
dos unidades de acceso que van a descodificarse en secuencia entre
las unidades de acceso de los flujos codificados sean iguales entre
sí, siendo la cantidad de retardo un retardo de tiempo desde un
tiempo de descodificación de una primera imagen en un orden de
descodificación hasta un tiempo de visualización de una primera
imagen en un orden de visualización,
caracterizado porque
la otra información incluye un indicador que
indica si las dos unidades de acceso pueden conectarse entre sí sin
interrupciones, y
el indicador se determina dependiendo de si las
cantidades de retardo de las dos unidades de acceso son iguales
entre sí.
6. Un procedimiento de grabación para grabar, en
un medio de grabación, datos multiplexados que incluyen uno o más
flujos codificados y otra información, incluyendo los flujos
codificados imágenes codificadas con relación a cada unidad de
acceso accesible de manera aleatoria, comprendiendo dicho
procedimiento de grabación:
multiplexar los datos según el procedimiento de
multiplexación según la reivindicación 2, y
grabar, en el medio de grabación, los datos
multiplexados que se han multiplexado en dicha multiplexación.
7. Un sistema de reproducción que comprende un
medio (201) de grabación legible por ordenador según la
reivindicación 5 en el que están grabados datos multiplexados y un
aparato (200) de reproducción según la reivindicación 3 que lee y
desmultiplexa datos multiplexados del medio (201) de grabación y
visualiza los datos desmultiplexados.
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