ES2347788T3 - Medio de registro de datos y aparato y metodo para registrar datos usando el medio de registro de datos. - Google Patents

Medio de registro de datos y aparato y metodo para registrar datos usando el medio de registro de datos. Download PDF

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Abstract

Un aparato de registro de información para codi- ficar información vídeo e información audio en un flujo de sistema y registrar el flujo de sistema en un medio de registro (100), el flujo de sistema tiene un primer formato (TS), incluyendo el aparato de registro de información: una primera sección de codificación (230a, 230b, 230c) operable para codificar información vídeo e información audio en una forma de codificación predeterminada según el primer formato (TS) para generar un flujo elemental vídeo y un flujo elemental audio; una segunda sección de codificación (232) operable para realizar codificación de sistema multiplexando el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio para generar el flujo de sistema según el primer formato (TS); una sección de control (212) operable para controlar la primera sección de codificación y la segunda sección de codificación, el primer formato (TS) tiene un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) a un segundo formato (PS), donde la sección de control (212) controla la primera y la segunda sección de codificación de modo que cada codificación se realice según el formato constreñido, y el primer formato (TS) tiene datos estructurados segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, siendo cada grupo de tamaño mayor que cada primer paquete, cada primer paquete incluye segundo paquete segmentado (411, 412, 413), el segundo paquete guar- da información vídeo o información audio y dicho segundo paquete que guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, siendo dicha trama audio completa la trama audio que contiene información de sello de tiempo de presentación (PTS), y donde según el formato constreñido se agrupa un número predeterminado de primeros paquetes como una unidad multiplexada (401, 402), y el tamaño de datos total de primeros paquetes incluidos en la unidad multiplexada es menor que los datos tamaño del grupo, caracterizado porque la sección de control (212) está adaptada para controlar las secciones de codificación primera y segunda de tal manera que la primera (AF 8) de las tramas audio completas en la unidad multiplexada (402) sea la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete (413).

Description

CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere en general a un medio de grabación de datos escribible legible, y se refiere más en concreto a un medio de grabación de datos para grabar datos de imagen en movimiento (vídeo), datos de imagen fija, datos audio, y otros tipos de datos multimedia en difusión de datos y otros varios formatos. La invención también se refiere a un aparato y método para grabar datos en dicho medio de grabación de datos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los discos ópticos reescribibles han tenido una capacidad máxima de almacenamiento de aproximadamente 650 MB, pero este límite ha llegado a varios gigabytes por la introducción de discos DVD-RAM, un tipo de cambio de fase de medio de almacenamiento. Usado en unión con implementaciones prácticas de MPEG (en particular MPEG-2), un estándar de codificación de datos AV digitales, DVD-RAM no se limita a aplicaciones informáticas y pronto tendrá un uso difundido como un medio de grabación y reproducción en las industrias de audio-vídeo (AV) e incluso de entretenimiento doméstico.
Con el inicio de difusiones digitales en Japón ha sido posible multiplexar y transmitir simultáneamente las porciones de vídeo, audio y datos de múltiples programas al flujo de transporte MPEG (“MPEG_TS” a continuación). También están disponibles grabadoras de difusión digitales que usan discos duros o medios DVD para grabar estos programas.
Estas grabadoras de difusión digitales de próxima generación graban típicamente difusiones digitales en el formato de difusión original sin convertir el MPEG_TS de la difusión, y se espera que graben datos AV de una entrada de línea externa usando el MPEG_TS de modo que la grabadora no tenga que manejar internamente tanto el flujo de programa MPEG (“MPEG_PS” a continuación) como el MPEG_TS.
Sin embargo, dado que los estándares lógicos DVD corrientes (incluyendo el estándar DVD-Video, estándar DVD-Audio, estándar de grabación vídeo DVD, y estándar de grabación de flujo DVD) usan el MPEG_PS para grabación de flujo AV, se requiere conversión de MPEG_TS a MPEG_PS (conversión TS2PS) con el fin de convertir el contenido grabado en el formato MPEG_TS, por ejemplo con la grabadora de difusión digital antes indicada, al formato DVD-Video, por ejemplo (véase, por ejemplo, JP2002-344888A).
Sin embargo, convertir un flujo multiplexado al MPEG_TS a MPEG_PS, implica un recálculo complejo para gestión en memoria intermedia del decodificador, la conversión TS2PS es lenta, y a menudo implica recodificar el flujo elemental, dando lugar a una calidad de imagen y una calidad de sonido degradadas.
En EP 1 422 710 A1 (WO 20031010766) se describe un medio de registro de datos por el que, al codificar una señal AV introducida externamente a un flujo de transporte MPEG, el MPEG_TS puede ser convertido rápida y eficientemente a un flujo de programa MPEG conforme a un estándar DVD. También se describen un aparato y método para registrar en el medio de registro de datos. Un señalizador que indica que un primer flujo (tal como un flujo de transporte MPEG) es registrado en un formato constreñido que permite que una conversión eficiente a un segundo flujo (tal como un flujo de programa MPEG) sea escrita en la información de gestión (VOBI). Referenciando este señalizador la grabadora puede determinar fácilmente si los datos registrados fueron registrados en el formato constreñido especificado sin analizar los datos registrados en el medio de registro de datos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene la finalidad de resolver estos problemas y un objeto de la invención es proporcionar un medio de registro de datos para registrar un flujo MPEG_TS que permite la conversión rápida y simple al convertir contenido registrado en el formato MPEG_TS al formato MPEG_PS. Otro objeto es proporcionar un aparato y un método para registrar datos usando el medio de registro de datos de la invención.
En un primer aspecto de la invención, se facilita un medio de registro para almacenar un flujo de sistema incluyendo un flujo elemental vídeo generado codificando información vídeo y flujo elemental audio generado codificando información audio, donde el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio son multiplexados, donde el flujo de sistema tiene un primer formato (TS) o un segundo formato (PS), el primer formato (TS) tiene datos estructurados segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, el grupo es de mayor tamaño que el primer paquete, el primer paquete incluye un segundo paquete segmentado, el segundo paquete guarda información vídeo o información audio y cuando dicho segundo paquete guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, el primer formato (TS) tiene un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) al segundo formato (PS), y
donde según el formato constreñido se agrupa un número predeterminado de primeros paquetes y gestiona como una unidad multiplexada, y el tamaño de datos total de primeros paquetes gestionados en la unidad multiplexada es igual o menor que el tamaño de datos del grupo, caracterizado porque la primera de las tramas audio completas en la unidad multiplexada es la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete.
Se permite codificación de los flujos elementales tanto para el primer formato como el segundo formato.
En un segundo aspecto de la invención, se facilita un aparato de registro de información para codificar información vídeo e información audio a un flujo de sistema y registrar el flujo de sistema en un medio de registro,
el flujo de sistema tiene un primer formato (TS) o un segundo formato (PS), incluyendo el aparato de registro de información: una primera sección de codificación operable para codificar información vídeo e información audio en una forma de codificación predeterminada según el primer formato (TS) para generar un flujo elemental vídeo y un flujo elemental audio; una segunda sección de codificación operable para realizar codificación de sistema multiplexando el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio para generar el flujo de sistema según el primer formato (TS); una sección de control operable para controlar la primera sección de codificación y la segunda sección de codificación,
el primer formato (TS) tiene un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) al segundo formato (PS), donde
la sección de control controla la primera y la segunda sección de codificación de modo que cada codificación se realice según el formato constreñido, y el primer formato (TS) tiene datos estructurados segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, el grupo es de tamaño mayor que el primer paquete, el primer paquete incluye un segundo paquete segmentado, el segundo paquete guarda información vídeo o información audio y cuando dicho segundo paquete guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, y
donde según el formato constreñido se agrupa un número predeterminado de primeros paquetes y es gestionado como una unidad multiplexada, y el tamaño de datos total de primeros paquetes gestionados en la unidad multiplexada es igual o menor que el tamaño de datos del grupo, caracterizado porque la sección de control está adaptada para controlar las secciones de codificación primera y segunda de tal manera que la primera de las tramas audio completas en la unidad multiplexada sea la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete.
El flujo de sistema puede tener un primer formato (TS) y un segundo formato (PS). El primer formato (TS) puede tener un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) al segundo formato (PS). El primer formato (TS) tiene una estructura para almacenar datos segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene una estructura para almacenar datos segmentados en grupos, el grupo es de tamaño mayor que el primer paquete. El primer paquete guarda un segundo paquete segmentado, el segundo paquete guarda información vídeo o información audio y cuando dicho segundo paquete guarda información audio incluye al menos una trama audio.
Incluyendo el método de registro de información: codificar información audio en un método de codificación predeterminado según el formato constreñido (TS) para generar flujo elemental vídeo y flujo elemental audio; realizar codificación de sistema multiplexando el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio según el formato constreñido (TS) para generar el flujo de sistema; y agrupar y gestionar un número predeterminado de primeros paquetes como una unidad multiplexada, donde el tamaño de datos total de primeros paquetes gestionados en la unidad multiplexada es igual o menor que el tamaño de datos del grupo, la primera de las tramas audio completas en la unidad de multiplexión es la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama esquemático que representa un aparato de grabación DVD y una interface ejemplar entre el aparato de grabación DVD y otros componentes usados en unión con él.
La figura 2 es un diagrama de bloques del aparato de accionamiento de una grabadora DVD.
La figura 3A ilustra una zona contigua en el disco, y la figura 3B es un gráfico que ilustra la acumulación de datos en una memoria intermedia de pista.
La figura 4 es un diagrama de bloques de una grabadora DVD que tiene una tarjeta de memoria de semiconductores y unidad de disco duro.
Las figuras 5A y 5B muestran una región de datos de un disco y estructura de datos del disco, respectivamente.
Las figuras 6A y 6B muestran el espacio de datos lógicos del disco.
La figura 7 representa el directorio de disco y la estructura de archivos.
La figura 8 representa la estructura de un objeto vídeo.
La figura 9 representa el flujo de sistema MPEG.
Las figuras 10A a 10C muestran el flujo de transporte MPEG (MPEG_TS).
Las figuras 11A a 11C muestran el flujo de programa MPEG (MPEG_PS).
Las figuras 12A a 12D muestran un paquete TS.
Las figuras 13A a 13C2 representan una tabla PAT.
Las figuras 14A a 14C muestran la disposición de objetos vídeo en disco.
Las figuras 15A y 15B muestran la estructura de datos de información de gestión vídeo.
Las figuras 16A y 16B muestran la estructura de datos de información de gestión vídeo.
La figura 17 representa la relación entre un objeto, información de objeto, e información PGC en la información de gestión vídeo.
La figura 18 es un diagrama de bloques que representa la configuración funcional de un aparato de reproducción.
La figura 19 es un diagrama de bloques que representa la configuración funcional de un aparato de grabación.
La figura 20 es un diagrama de bloques que representa la configuración de un aparato de grabación y reproducción de datos según la presente invención.
La figura 21 representa la estructura de un flujo de autocodificación.
Las figuras 22A y 22B describen el intervalo de tiempo de transferencia de paquete.
La figura 23 describe un método de almacenamiento para un paquete privado de usuario.
La figura 24 describe un método de almacenamiento para un paquete privado de usuario.
La figura 25 describe un método de almacenamiento para un paquete privado de usuario.
La figura 26 describe un método de almacenamiento para un paquete privado de usuario.
Las figuras 27A a 27H describen la conversión de un MPEG_TS a un MPEG_PS.
Las figuras 28A a 28G muestran un método de codificación para un MPEG_TS que permite la fácil conversión a un MPEG_PS.
La figura 29 representa la conversión a un formato vídeo DVD (NTSC).
La figura 30 representa la conversión a un formato vídeo DVD (PAL).
La figura 31 representa la estructura interna de datos de un paquete privado de usuario.
La figura 32 representa la correlación entre un MPEG_TS codificado para fácil conversión a un MPEG_PS y
el MPEG_PS después de la conversión.
La figura 33 es un diagrama de bloques del codificador de un aparato de grabación de datos según la presente invención.
La figura 34 representa diferencias en los procesos para convertir desde un MPEG_TS autocodificado a formatos DVD debidos a diferencias en la codificación de sistema.
La figura 35 representa la estructura de datos en paquetes Tip.
La figura 36 representa la estructura de datos de campo de adaptación.
La figura 37 representa la estructura de datos Da-ta_ID.
La figura 38 representa la estructura de datos display_and_copy_info.
La figura 39 representa la estructura de datos encode_info.
La figura 40 representa la estructura de datos PES_info.
La figura 41 representa la estructura de datos MakersPrivateData.
La figura 42A representa PID del paquete Tip.
La figura 42B representa el stream_type del paquete Tip.
La figura 43 representa valores de campo de la cabecera de paquete PES en un flujo SESF constreñido.
La figura 44 representa el PES_extension_flag y PES_header_data_length en un flujo SESF constreñido.
La figura 45 representa un ejemplo de un MPEG_TS autocodificado de tal manera que no satisfaga el modelo T_STD.
Las figuras 46A y 46B muestran un ejemplo de un MPEG_PS convertido de un MPEG_TS de tal manera que el MPEG_PS no satisfaga el modelo P_STD.
La figura 47 representa cálculo SCR.
La figura 48 representa los atributos de flujo elemental de un SESF constreñido cuando encode_condition = 11b.
La figura 49 representa los atributos de flujo elemental de un SESF constreñido cuando encode_condition = 01 b.
La figura 50 representa la estructura de flujo de un formato conforme al estándar vídeo DVD.
La figura 51 representa la estructura de datos PCI en NV_PCK.
La figura 52 representa la estructura de datos PCI_GI en NV_PCK.
La figura 53 representa la estructura de datos DSI en NV_PCK.
La figura 54 representa la estructura de datos DSI_GI en NV_PCK.
La figura 55 representa la estructura de datos SML_PBI en NV_PCK.
La figura 56 representa la estructura de datos SYNCI en NV_PCK.
La figura 57 representa la estructura de flujo de un formato conforme al estándar de grabación vídeo DVD.
La figura 58 es un diagrama de flujo del proceso de conversión de paquetes TS (RD_PCK).
La figura 59 es un diagrama de flujo del proceso de conversión de paquetes TS (V_PCK, A_PCK).
La figura 60 representa una parte de la estructura de datos de la cabecera de grupo en un grupo de flujo de programa MPEG-2.
La figura 61 representa una cabecera de sistema de formato DVD.
La figura 62A representa la estructura de una cabecera de paquete almacenada en RDI_PCK.
La figura 62B representa la estructura de una cabecera de paquete almacenada en RDI_PCK.
La figura 63 representa una parte de la estructura de datos de la cabecera de paquete en un paquete de flujo de programa MPEG-2.
La figura 64 representa la estructura de una cabecera privada de estándar AC-3 en el formato DVD.
Las figuras 65A y 65B muestran la conversión de un SESF constreñido a un MPEG_PS para un grupo vídeo.
Las figuras 66A y 66B muestran la conversión de un SESF constreñido a un MPEG_PS para un grupo audio.
La figura 67 es una tabla de tasas de bits audio permitidas por el SESF constreñido, y la longitud de carga máxima almacenada en un paquete PES audio para AC-3 y MPEG-1 Audio a las tasas de bits correspondientes.
La figura 68 es un diagrama de flujo de proceso general de conversión TS2PS.
La figura 69 es un diagrama de flujo de proceso de inicialización en el proceso de conversión TS2PS.
La figura 70 es un diagrama de flujo del proceso de unidad de cápsula en el proceso de conversión TS2PS.
La figura 71 es un diagrama de flujo del proceso de unidad de grupo.
La figura 72 es un diagrama de flujo del proceso de cálculo SCR.
La figura 73 es un diagrama de flujo del proceso de cabecera de grupo.
La figura 74 es un diagrama de flujo del proceso de cabecera de paquete.
La figura 75 es un diagrama de flujo del proceso ID de flujo.
La figura 76A es un diagrama de flujo del proceso de entrada de paquete PES vídeo.
La figura 76B es un diagrama de flujo del proceso de paquete no de entrada PES vídeo.
La figura 77A es un diagrama de flujo del proceso de entrada de paquete PES audio.
La figura 77B es un diagrama de flujo del proceso de paquete no de entrada PES audio.
La figura 78 es un diagrama de flujo del proceso de carga.
La figura 79 es un diagrama de flujo del proceso de paquete de relleno.
La figura 80 representa el formato de flujo SESF constreñido.
La figura 81 representa la estructura de datos de un paquete PES estándar MPEG.
La figura 82 representa un método de generar datos NV_PCK.
La figura 83A representa un método de multiplexión eficiente usando una unidad de multiplexión con tramas audio alineadas.
La figura 83B representa un método de multiplexión eficiente usando una unidad de multiplexión con imagen I alineada delante.
La figura 84A representa condiciones de codificación relacionadas con el orden de campos de presentación vídeo en SESF constreñido (cuando se cumple el estándar DVD-Video).
La figura 84B representa condiciones de codificación relacionadas con el orden de campos de presentación vídeo en SESF constreñido (cuando no se cumple el estándar DVD-Video).
La figura 85 es un diagrama de flujo del proceso de grabación según SESF constreñido provisto de constricciones para un campo superior y un campo inferior.
La figura 86 es un diagrama de flujo del proceso de grabación final.
MEJOR MODO DE LLEVAR A LA PRÁCTICA LA INVENCIÓN
Se describen un disco DVD, grabadora DVD, y reproductor DVD con referencia a las figuras acompañantes en la secuencia mostrada a continuación como realizaciones preferidas de un medio de grabación de datos, aparato de grabación, y aparato de reproducción según la presente invención.
Los puntos clave de la presente invención se describen en particular en la sección siguiente 8, esbozo de la invención, y la sección 9, realizaciones detalladas de la invención. Aunque la relación con la presente invención puede variar. Lo siguiente describe varios aspectos de la invención.
1.
Esbozo del sistema de grabadora DVD
2.
Esbozo del funcionamiento de la grabadora DVD
3.
Esbozo del disco DVD
4.
Esbozo de los datos AV reproducidos
5. Información de gestión de datos AV y control de carga
6.
Operación básica de la función de reproducción
7.
Operación básica de la función de grabación
8.
Esbozo de la invención
9.
Realizaciones detalladas de la invención A continuación se usa la terminología siguiente. “Conversión TS2PS” se refiere a convertir el flujo
de transporte MPEG (MPEG_TS) al flujo de programa MPEG (MPEG_PS).
“Formato DVD” se refiere tanto al formato estándar DVD-Video como al formato estándar de grabación DVD-Video, siendo cada uno una implementación MPEG_PS.
1. Esbozo del sistema de grabadora DVD
La figura 1 representa una grabadora DVD típica en relación a otros sistemas y dispositivos usados con la grabadora DVD.
Como se representa en la figura 1 se carga un DVD, que es un tipo de disco óptico, en la grabadora DVD para grabar datos vídeo en el disco y reproducir datos vídeo del disco. Se utiliza típicamente un dispositivo de control remoto para operar la grabadora DVD.
Los datos vídeo introducidos en la grabadora DVD podrían ser una señal analógica o una señal digital con difusiones analógicas ejemplares de señales analógicas y difusiones digitales ejemplares de señales digitales. En términos generales, las difusiones analógicas son recibidas y demoduladas por el receptor incorporado en una televisión, e introducidas como una señal NTSC u otra señal vídeo analógica en la grabadora DVD para grabar. Las difusiones digitales son demoduladas a una señal digital por el receptor de difusiones digitales (convertidordescodificador (STB)) introducida en la grabadora DVD para grabación.
Los datos vídeo grabados en un DVD son reproducidos por la grabadora DVD y enviados externamente. Como la entrada un DVD, la salida vídeo puede ser una señal analógica o una señal digital. Las señales analógicas son introducidas directamente en la televisión. Las señales digitales son pasadas a través del STB y convertidas a una señal analógica, que después se introduce en la televisión para presentación vídeo.
Los datos vídeo también pueden ser grabados y reproducidos de un DVD por un dispositivo distinto de una grabadora DVD, tal como una videocámara DVD u ordenador personal. Un disco DVD que almacena datos vídeo grabados por un dispositivo distinto de una grabadora DVD también será reproducido por la grabadora DVD cuando se cargue en ella.
Se deberá indicar que los datos audio están asociados normalmente con los datos vídeo de una difusión analógica o difusión digital, y estos datos audio son grabados y reproducidos igualmente por la grabadora DVD.
Además, los datos vídeo son generalmente datos de imagen en movimiento, pero también podrían incluir imágenes fijas como cuando una imagen fija (fotografía) es capturada usando la función de disparo de una videocámara DVD.
Se podría usar IEEE 1394. ATAPI, SCSI, u otro están-dar para la interface digital entre el STB y la grabadora DVD.
También se deberá indicar que anteriormente se hace referencia a una señal NTSC como el tipo de señal vídeo pasada entre la grabadora DVD y la televisión, pero se podría usar una señal componente que envíe señales separadas de luminancia y diferencia de color. Además, actualmente se está investigando el cambio de la interface para transmitir vídeo entre componentes AV y televisiones desde una interface analógica a una interface digital tal como DVI, y observamos que también se puede usar una interface digital para conectar grabadoras DVD y televisiones.
2. Esbozo del funcionamiento de la grabadora DVD
La figura 2 es un diagrama de bloques funcionales de una grabadora DVD. El dispositivo de accionamiento tiene un captador óptico 101 para leer datos de un disco DVDRAM 100, un procesador ECC (código de corrección de errores) 102, memoria intermedia de pista 103, interruptor 104 para cambiar la entrada y salida de la memoria intermedia de pista 103, un codificador 105, y un decodificador 106.
Como se representa en la figura, se graban datos en el disco DVD-RAM 100, siendo la unidad de grabación más pequeña un sector (= 2 KD). Además, 16 sectores son iguales a 1 bloque ECC, y el procesador ECC 102 aplica procesado de corrección de errores usando unidades de bloque ECC.
La grabadora DVD también podría usar tarjetas de memoria de semiconductores o unidades de disco duro además de DVDs como medios de almacenamiento de datos. La figura 4 es un diagrama de bloques de una grabadora DVD que tiene una tarjeta de memoria de semiconductores y unidad de disco duro.
También se deberá indicar que 1 sector podría ser 512 bytes, 8 KB, o de otro tamaño. El bloque ECC también podría contener 1 sector, 16 sectores, 32 sectores, u otra configuración. Se espera que el tamaño de sector y el número de sectores en cada bloque ECC también aumente a medida que aumente la capacidad de grabación de datos.
La memoria intermedia de pista 103 es una memoria intermedia para grabar datos AV a una tasa de bits variable (VBR) con el fin de grabar datos AV más eficientemente en el disco DVD-RAM 100. La tasa de escritura del disco DVD-RAM 100 (Va) es una tasa fija, pero la tasa de bits (Vb) de los datos AV varía según la complejidad del contenido AV (imágenes en el caso de contenido vídeo). La memoria intermedia de pista 103 se usa para absorber esta diferencia de tasa de bits.
Con el fin de usar aún más efectivamente esta memoria intermedia de pista 103, los datos AV pueden ser grabados de forma distribuida en el disco 100. Esto se describe mejor con referencia a las figuras 3A y 3B.
La figura 3A representa el espacio de dirección del disco. Como se representa en la figura 3A, la reproducción continua de los datos AV es habilitada cuando los datos AV son grabados en espacios contiguos separados [a1, a2] y [a3, a4] suministrando datos acumulados en la memoria intermedia de pista al decodificador 106 mientras se busca de a2 a a3. El cambio de la cantidad de datos entonces almacenados en la memoria intermedia de pista se representa en la figura 3B.
Cuando empieza la lectura en la dirección a1, los datos AV son introducidos desde el tiempo t1 a la memoria intermedia de pista 103 y también empieza la salida de datos de la memoria intermedia de pista 103. Los datos se acumulan entonces en la memoria intermedia de pista 103 a la tasa (Va-Vb), es decir, la diferencia entre la tasa de entrada (Va) a la memoria intermedia de pista 103 y la tasa de salida (Vb) de la memoria intermedia de pista. Esto continúa hasta que la zona de búsqueda llega a a2, es decir, hasta el tiempo t2. Si los datos acumulados en la memoria intermedia de pista 103 durante este tiempo son B(t2), se puede suministrar datos al decodificador 106 agotando gradualmente los datos B(t2) acumulados en la memoria intermedia de pista 103 desde el tiempo t2 al tiempo t3 en que comienza la lectura de la dirección a3.
En otros términos, se puede mantener un suministro continuo de datos AV durante las operaciones de búsqueda en la medida en que se haya leído al menos una cantidad especificada de datos ([a1, a2]) antes de que empiece la operación de búsqueda.
El tamaño de la zona contigua requerido para permitir la salida continua de datos AV cuando se convierte a un recuento de bloque ECC (N_ecc) se representa por la
imagen1
donde N_sec es el número de sectores en un bloque ECC, S_size es el tamaño de sector, y Tj es el rendimiento de búsqueda (tiempo máximo de búsqueda).
También podría haber un sector defectuoso en una zona contigua. El tamaño requerido de la zona contigua en
imagen2
donde dN_ecc es el tamaño del sector defectuoso permitido, y Ts es el tiempo necesario para saltar el sector defectuoso dentro de la zona contigua. Esta ecuación también devuelve el tamaño de la zona contigua como el núme
ro de bloques ECC.
El ejemplo anterior se ha descrito usando lectura de datos de un disco DVD-RAM, es decir, reproducción de datos, a modo de ejemplo, pero será obvio que la escritura, es decir, la grabación, de datos en el disco DVD-RAM se puede manejar de la misma forma.
La reproducción y la grabación continuos de datos se pueden lograr así con un disco DVD-RAM incluso cuando los datos AV se graban en zonas de grabación separadas en el disco en la medida en que los datos se graban en los bloques de un tamaño específico o más. Estas zonas contiguas se denominan zonas de datos contiguas (CDA) en terminología DVD.
3. Esbozo del disco DVD
Las figuras 5A y 5B muestran la estructura física y una vista en planta de un DVD-RAM, es decir, un disco óptico grabable. Se alojan típicamente discos DVD-RAM en un cartucho para carga en una grabadora DVD. La finalidad del cartucho es proteger el disco. Sin embargo, el disco DVD-RAM se puede cargar directamente en la grabadora DVD sin alojarse en un cartucho si la superficie de grabación puede ser protegida de alguna otra forma.
Los discos DVD-RAM son grabados usando una técnica de grabación de cambio de fase. Los datos en el disco son gestionados por la unidad de sector. Y las direcciones se añaden para acceso de datos. Se usan grupos de 16 sectores para corrección de errores, tienen un código de corrección de errores añadido, y se denominan bloques ECC.
La figura 5A representa la zona de grabación de un disco DVD-RAM, es decir, un disco óptico grabable. Como se representa en la figura, un disco DVD-RAM tiene una zona de entrada en la circunferencia interior, una zona de salida en la circunferencia exterior, y una zona de
datos entre las zonas de entrada y salida.
En la zona de entrada se graban señales de referencia para estabilizar el servo al acceder al disco con el captador óptico. Y una señal ID para distinguir un disco DVD-RAM de otros tipos de medios.
También se graban las mismas señales de referencia en la zona de salida.
La zona de datos está segmentada en sectores (cada 2048 bytes) como la unidad de acceso más pequeña. La zona de datos también está segmentada en una pluralidad de zonas con el fin de aplicar una técnica de control rotacional conocida como velocidad lineal constante de zona (ZCLV) durante la grabación y la reproducción.
La figura 5A representa múltiples zonas formadas concéntricamente en el disco DVD-RAM. En este ejemplo el disco DVD-RAM se divide en 24 zonas, denominadas zona 0 a zona 23. La velocidad rotacional angular del DVD-RAM se pone de forma diferente en cada zona de tal manera que aumente cerca de la circunferencia interior y es constante mientras el captador óptico accede a datos en la misma zona. Esto aumenta la densidad de grabación del DVD-RAM y permite el control rotacional más fácil durante la grabación y la reproducción.
La figura 5B representa la zona de entrada, la zona de salida, y las zonas 0 a 23 dispuestas concéntricamente en la figura 5A según se ve en una línea a través del radio del disco.
La zona de entrada y la zona de salida incluyen una zona de gestión de defectos (DMA). La zona de gestión de defectos es para grabar información de posición que indica la posición de un sector conteniendo un defecto, e información de posición de sector sucedáneo que indica en que zona sucedánea está situado el sector que sustituye al sector defectuoso.
Cada zona incluye una zona de usuario entre una zona sucedánea y una zona no utilizada. La zona de usuario es la zona que puede ser usada por el sistema de archivos como una zona de grabación. La zona sucedánea es la zona usada en sustitución cuando hay un sector defectuoso. La zona no utilizada es una zona no usada para grabación de datos, y tiene una anchura aproximada de dos pistas. La dirección de sector se graba en la misma posición en pistas adyacentes dentro de cada zona. Pero con Z-CLV la dirección de sector se graba en una posición diferente en pistas adyacentes al límite de zona. Por lo tanto, esta zona no utilizada se ha previsto para evitar errores de detección de dirección de sector en pistas adyacentes al límite de zona.
Por lo tanto, hay sectores no usados para grabación de datos en los límites de zona. Por lo tanto, se asigna un número de sector lógico (LSN) a cada sector físico en la zona de usuario de un disco DVD-RAM secuencialmente desde la circunferencia interior con el fin de identificar de forma continua solamente los sectores usados para grabación de datos.
La figura 6 representa el espacio de datos lógicos de un disco DVD-RAM incluyendo sectores lógicos. El espacio de datos lógicos se llama el “espacio de volumen” y se usa para grabar datos de usuario.
Los datos grabados en el espacio de volumen son gestionados con un sistema de archivos. Más específicamente, un grupo de sectores que almacena datos es un “archivo” e información de estructura de volumen que gestiona un grupo de archivos como un “directorio” se graba al inicio y al final de la zona de volumen. En la presente realización se usa el sistema de archivos UDF y es conforme a ISO 13346.
El grupo de sectores antes indicado no está necesariamente contiguo dentro del espacio de volumen, y puede estar dividido en partes separadas. De los sectores que constituyen cada archivo, el sistema de archivos gestiona por lo tanto cada grupo de sectores contiguos en el espacio de volumen como una extensión, y gestiona cada archivo como un conjunto de extensiones relacionadas.
La figura 7 representa la estructura de un directorio y archivo grabada en DVD-RAM. Debajo de la raíz está el directorio VIDEO_RT, y debajo de VIDEO_RT están los varios archivos objeto conteniendo los datos de reproducción y un archivo gestor VÍDEO conteniendo información de gestión tal como la secuencia de reproducción y varios atributos.
Los objetos son estructuras de datos conformes a normas MPEG, e incluyen PS_VOB, TS1_VOB, TS2_VOB, AOB, POB y MNF (datos privados del fabricante).
PS_VOB, AOB y POB son flujos de programa MPEG (PS), y TS1_VOB y TS2_VOB son flujos de transporte MPEG (TS). El flujo de programa tiene una estructura de datos diseñada para almacenar datos AV en medios de paquete. El flujo de transporte tiene una estructura de datos prevista para medios de comunicaciones.
PS_VOB, TS1_VOB y TS2_VOB son objetos de datos vídeo primariamente, pero conteniendo tanto datos vídeo como datos audio. En principio. Los objetos TS1_VOB son codificados por la grabadora DVD con una estructura de imagen interna gestionada explícitamente. Los objetos TS2_VOB son codificados externamente en la grabadora DVD, y parte de la estructura de imagen interna y la estructura de datos es desconocida.
Típicamente, los objetos TS1_VOB son señales vídeo analógicas introducidas externamente codificadas por la grabadora DVD en el flujo de transporte, y los objetos TS2_VOB son objetos de señales vídeo digitales introducidas externamente grabadas directamente en disco sin codificación adicional por la grabadora DVD. Es decir, cuando una grabadora DVD graba difusión digital, se usa general
mente TS2_VOB.
AOB y POB son flujos de programa MPEG. Los objetos AOB contienen primariamente datos audio, y los objetos POB contienen primariamente imágenes fijas.
El bloque MNF (datos privados del fabricante) se usa para almacenar información específica de un fabricante concreto.
“Primariamente datos vídeo” y “primariamente datos audio” anteriores indican que se asigna una tasa de bits alta. Se usa VOB en aplicaciones vídeo y similares, y se usa AOB en aplicaciones de música.
4. Entorno de datos AV reproducidos
La figura 8 representa la estructura de datos MPEG grabados como objetos AV en un DVD.
Como se representa en la figura 8, el flujo vídeo y el flujo audio están segmentados y multiplexados. El estándar MPEG se refiere a los flujos multiplexados como el flujo de sistema. En el caso de DVD, un flujo de sistema conteniendo parámetros específicos DVD se denomina un VOB (objeto vídeo). Las unidades de segmentación se denominan grupos y paquetes, y tienen un tamaño aproximado de 2 KB.
El flujo vídeo es codificado según el estándar MPEG, la tasa de bits variable se comprime de tal manera que la tasa de bits se incremente en imágenes complejas como imágenes conteniendo mucho movimiento. Las imágenes en un flujo MPEG son codificadas como imágenes I, imágenes P, o imágenes B. Las imágenes T están espacialmente comprimidas y completas dentro de cada trama. Las imágenes P y las imágenes B se comprimen temporalmente usando correlaciones entre tramas. Una serie de imágenes incluyendo al menos una imagen I se denomina un grupo de imágenes (GOP) en MPEG. Un GOP es el Punto de acceso para reproducción rápida y otros modos de reproducción especiales, que son posibles por la presencia de al menos imagen I comprimida en infra-trama.
Además de usar audio MPEG, el flujo audio de un DVD puede ser codificado usando AC-3, LPCM, u otra técnica de codificación.
Como también se representa en la figura 8, la unidad objeto vídeo (VOBU) es la unidad de datos que multiplexa los datos vídeo de un GOP con los datos audio asociados. Los datos de gestión vídeo también pueden estar incluidos en un VOBU como información de cabecera.
Un flujo de programa (PS) y flujo de transporte (TS) se incluyen en el flujo de sistema descrito con referencia a la figura 8. Como se ha indicado anteriormente, el flujo de programa tiene una estructura de datos prevista para medios de paquete y la estructura de datos de flujo de transporte se ha previsto para medios de comunicaciones.
La figura 9 representa el concepto de las estructuras de datos de flujo de programa y flujo de transporte.
El flujo de programa incluye grupos de longitud fija que son la unidad más pequeña para transferencia y multiplexión de datos. Cada grupo contiene uno o más paquetes. Tanto los grupos como los paquetes incluyen una parte de cabecera y una parte de datos. La parte de datos se denomina la carga en MPEG. Para compatibilidad con el tamaño de sector, la longitud fija de un grupo en DVD es 2 KB. Un grupo puede contener múltiples paquetes, pero dado que los grupos que almacenan vídeo y audio DVD contienen solamente un paquete, 1 grupo es igual a 1 paquete excepto en casos especiales.
Las unidades de transferencia de datos para multiplexión del flujo de transporte incluyen paquetes TS de longitud fija. El tamaño del paquete TS es 188 bytes para compatibilidad con transmisiones ATM, un estándar de comunicaciones. Uno o más paquetes TS forman un paquete PES.
Los paquetes PES son un concepto común a flujo de programa y al flujo de transporte, y la estructura de datos es la misma. Los paquetes almacenados en grupos de flujo de programa forman directamente paquetes PES, y un grupo de uno o más paquetes TS de flujo de transporte forman un paquete PES.
El paquete PES es la unidad de codificación más pequeña y guarda datos vídeo y datos audio con codificación común. Más específicamente, datos vídeo y datos audio codificados con diferentes métodos de codificación no están presentes en un mismo paquete PES. Sin embargo, si el método de codificación es el mismo, no es necesario asegurar los límites de imagen y los límites de trama audio. Como se representa en la figura 9, se guarda una trama en múltiples paquetes PES, y múltiples tramas pueden estar almacenadas en un paquete PES.
Las figuras 10A a 10C y las figuras 11A a 11C muestran las estructuras de datos del flujo de transporte y flujo de programa.
Como se representa en las figuras 10A a 10C y las figuras 12A a 12D, cada paquete TS incluye una cabecera de paquete TS, campo de adaptación, y carga. La cabecera de paquete TS guarda un identificador de paquete (PID) por el que el vídeo, audio, u otro flujo al que pertenezca el paquete TS pueden ser identificados.
La referencia de reloj de programa (PCR) se almacena en el campo de adaptación. El PCR es el valor de referencia para el reloj de tiempo de sistema (STC) del dispositivo que decodifica el flujo. El dispositivo demultiplexa típicamente el flujo de sistema en base al tiempo PCR, y posteriormente vuelve a ensamblar el flujo vídeo y otros flujos.
El sello de tiempo de decodificación (DTS) y el sello de tiempo de presentación (PTS) se almacenan en la cabecera PES. El DTS indica el tiempo de decodificación de la imagen o trama audio almacenada en el paquete PES, y el PTS indica el tiempo de presentación de la salida vídeo o audio.
Se deberá indicar que el PTS y DTS no se tienen que escribir en cada cabecera de paquete PES. La decodificación y la salida son posibles en la medida en que PTS y DTS se escriben en la cabecera de paquete PES donde se almacenan los primeros datos de la imagen I.
La estructura de paquete TS se representa en detalle en las figuras 12A a 12D.
Como se representa en las figuras 12A a 12D, el campo de adaptación guarda el PCR y un señalizador de presentación de acceso aleatorio. Este señalizador indica si datos que están al inicio de la trama vídeo o audio y que pueden ser usados como un punto de acceso, están almacenados en la carga correspondiente. Además del PID antes indicado, la cabecera de paquete TS también guarda un señalizador de presentación de inicio de unidad que indica el inicio de un paquete PES, y datos de control de campo de adaptación que indican si sigue un campo de adaptación.
Las figuras 11A a 11C muestran la estructura de grupos en el flujo de programa. El grupo contiene el SCR en la cabecera de grupo y un stream_id en la cabecera de paquete de los paquetes almacenados en el grupo. El SCR es efectivamente idéntico al PCR de flujo de transporte, y la stream_id al PID. La estructura de datos de paquetes PES también es la misma que en el flujo de transporte, y el PTS y DTS se guardan en la cabecera PES.
Una diferencia principal entre el flujo de programa y el flujo de transporte es que el flujo de transporte permite múltiples programas. Es decir, en términos de unidades de programa, el flujo de programa puede llevar solamente un programa, pero el flujo de transporte puede transmitir simultáneamente múltiples programas. Esto significa que el dispositivo de reproducción debe ser capaz de identificar los flujos vídeo y los flujos audio que constituyen cada programa transportado en el flujo de transporte.
Las figuras 13A a 13C2 representan la tabla PAT y la tabla PMAP usadas para transmitir información de estructura para el flujo audio y flujo vídeo de cada programa. Como se representa en las figuras 13C1 y 13C2, la tabla PMAP guarda información relativa a la combinación de flujos vídeo y audio usados en cada programa, y la tabla PAT guarda información que correlaciona programas y tablas PMAP. Por lo tanto, el dispositivo de reproducción puede consultar la tabla PAT y la tabla PMAP para detectar los flujos vídeo y audio del Programa a enviar.
Cómo se disponen en el disco los grupos de flujo de programa y paquetes de flujo de transporte TS descritos anteriormente se describe a continuación con referencia a las figuras 14A a 14C.
Como se representa en la figura 14A, hay 32 sectores en un bloque ECC.
Como se representa en la figura 14B, los grupos (grupos PS) que forman un objeto vídeo (PS_VOB) de un flujo de programa tipo, están situados en los límites de sector. Esto es porque el tamaño de paquete y el tamaño de sector son de 2 KB.
Sin embargo, los objetos vídeo (TS1_VOB, TS2_VOB) del tipo de flujo de transporte, son unidades de 8 KB y por lo tanto se contienen en el bloque ECC. Cada unidad de 8 KB contiene una zona de cabecera de 18 bytes y 43 paquetes TS conteniendo información de sello de tiempo de llegada (ATS en la zona de datos. La información ATS son datos generados y añadidos por la grabadora DVD, e indica el tiempo en que el paquete fue recibido por la grabadora
DVD de una fuente externa.
Se deberá indicar que, como se representa en la figura 14C, también es posible un formato de almacenamiento MPEG_TS que graba de forma continua combinaciones de paquetes ATS y MPEG_TS de longitud de bytes fija.
5. Información de gestión de datos AV y control de carga
Las figuras 15A a 15B y las figuras 16A a 16B muestran la estructura de datos del archivo de información de gestión vídeo (gestor vídeo) representado en la figura 7.
La información de gestión vídeo incluye información de objeto que describe información de gestión como dónde están grabados objetos en disco, e información de control de presentación que describe la secuencia de reproducción de los objetos.
La figura 15A representa un ejemplo en el que los objetos grabados en el disco incluyen PS_VOB#1 PS_VOB#n, TS1_VOB#1 -TS1_VOB#n, y TS2_VOB#1 -TS2_VOB#n.
Como se representa en la figura 15A, una tabla de información PS_VOB, una tabla de información TS1_VOB, y una tabla de información TS2_VOB se graban por separado según los tipos de objetos. Cada una de estas tablas guarda información VOB para cada objeto.
La información VOB incluye información general acerca del objeto correspondiente, datos de atributo de objeto, un mapa de acceso para convertir el tiempo de reproducción de objeto en un valor de dirección de disco, e información de gestión para el mapa de acceso. La información general incluye información de identificación para el objeto correspondiente y tiempo de grabación de objeto. Los atributos incluyen atributos de flujo vídeo (V_ATR) tales como el modo de codificación de flujo vídeo, el número de flujos audio (AST_Ns), y atributos de flujo audio (A_ATR) tales como el modo de codificación de
flujo audio.
Hay dos razones por las que se requiere un mapa de acceso. La primera es para que la información de ruta de reproducción evite consultar directamente las porciones de grabación de objeto en base a un valor de dirección de sector, por ejemplo, y, en cambio, pueda consultar indirectamente posiciones de objeto de en base al tiempo de reproducción de objeto. Las posiciones de grabación de objeto pueden cambiar con medios RAM como resultado de editar el objeto, por ejemplo. Esto incrementa la cantidad de información de ruta de reproducción que debe ser actualizada si la información de ruta de reproducción consulta posiciones de grabación de objeto directamente en base a la dirección de sector. Sin embargo, si los objetos son referenciados indirectamente en base al tiempo de reproducción, no hay que actualizar la información de ruta de reproducción y solamente el mapa de acceso tiene que ser actualizado.
La segunda razón es que el flujo audio tiene típicamente dos bases de referencia, la base de tiempo y base de datos (flujo de bits), pero la correlación entre ellas no es completa.
Por ejemplo, usando una tasa de bits variable (un método de cambiar la tasa de bits según la complejidad de la imagen) se está convirtiendo en la norma en MPEG-2 vídeo, un estándar internacional para codificación de flujo vídeo. En este caso, no hay relación proporcional entre la cantidad de datos del inicio de flujo y el tiempo de reproducción, y, por lo tanto, no es posible el acceso aleatorio en base a la base de tiempo. Se usa un mapa de acceso para resolver este problema por conversión entre la base de tiempo y la base de datos (flujo de bits).
Como se representa en la figura 15A, la información de control de presentación incluye una tabla de información de ruta de reproducción definida por el usuario, tabla original de información de ruta de reproducción, e indicador de búsqueda de título.
Como se representa en la figura 16A hay dos tipos de datos de ruta de reproducción: información de ruta de reproducción definida originalmente generada automáticamente por la grabadora DVD para describir todos los objetos grabados durante la grabación de objetos, e información de ruta de reproducción definida por el usuario que permite al usuario definir libremente una secuencia de reproducción concreta. La información de ruta de reproducción se denomina uniformemente información de cadena de programas (información PGC) en un DVD, la información de ruta de reproducción definida por el usuario se denomina la información U_PGC. Y la información de ruta de reproducción original, la Información O_PGC. La información U_PGC y la información O_PGC son tablas que enumeran la información de celda que describe las celdas en el período de reproducción de objeto. El período de reproducción de objeto indicado por la Información O_PGC se denomina una celda original (O_CELL), y el período de reproducción de objeto indicado por la información U_PGC se denomina una celda de usuario (U_CELL).
Una celda indica el período de reproducción de objeto usando el tiempo de inicio de reproducción de objeto y tiempo de fin de reproducción; los tiempos de inicio y fin de reproducción son convertidos por el mapa de acceso descrito anteriormente a la posición real donde el objeto está grabado en disco.
Como se representa en la figura 16B, un grupo de celdas indicado por la información PGC define una secuencia de reproducción continua reproducida secuencialmente según el orden de entradas en la tabla.
La figura 17 representa una relación específica entre objetos, celdas, PGC, y mapa de acceso.
Como se representa en la figura 17, la información PGC original 50 contiene al menos una entrada de información de celda 60, 61, 62, 63.
Cada entrada de información de celda define el objeto a reproducir así como el tipo de objeto, y el período de reproducción de objeto. El orden de las entradas de información de celda en la información PGC 50 define la secuencia de reproducción de los objetos definidos por cada celda cuando los objetos son reproducidos.
Cada entrada de información de celda (información de celda 60, por ejemplo) incluye un tipo 60a que indica el tipo de objeto específico, una ID de objeto 60b que identifica un objeto concreto, y un tiempo de inicio de presentación Start_PTM 60c y tiempo de fin de presentación End_PTM 60d en el objeto en la base de tiempo.
Durante la reproducción de datos la información de celda 60 es leída secuencialmente de la información PGC 50, y los objetos especificados por cada celda son reproducidos durante el período de reproducción definido por la celda.
El mapa de acceso 80c convierte la información de tiempo de inicio y fin contenida en la información de celda a la dirección de objeto en disco.
Este mapa de acceso es la información de mapa descrita anteriormente y se genera y graba cuando se graban los objetos. La estructura de imagen de los datos de objeto debe ser analizada con el fin de generar el mapa. Más específicamente, hay que detectar la posición de imagen I representada en la figura 9, y detectar el PTS y otra información de sello de tiempo, es decir, el tiempo de reproducción de imagen I representado en las figuras 10A a 10C y las figuras 11A a 11C.
A continuación se describen los problemas que surgen al generar la información de mapa PS_VOB, TS1_VOB, y TS2_VOB.
Como se ha descrito con referencia a la figura 1, PS_VOB y TS1 _VOB son generados primariamente por la grabadora DVD codificando una difusión analógica recibida a un flujo MPEG. Por lo tanto, la imagen I y la información de sello de tiempo es autogenerada por la grabadora DVD, la estructura interna de datos del flujo es conocida por la grabadora DVD, y la información de mapa puede ser generada sin problema.
Como también se ha descrito con referencia a la figura 1, TS2_VOB es una difusión digital recibida grabada directamente en disco por la grabadora DVD sin codificación intermedia. Dado que la grabadora no genera así la información de sello de tiempo ni determina las posiciones de imagen I como al grabar un PS_VOB, la grabadora DVD no conoce la estructura interna de datos del flujo y, por lo tanto, debe detectar esta información a partir del flujo digital grabado.
Para hacerlo, la grabadora DVD detecta la imagen I e información de sello de tiempo para la información de mapa de un TS2_VOB grabando un flujo codificado externamente en la grabadora de la siguiente manera.
En primer lugar, las imágenes I son detectadas detectando la información de presentación de acceso aleatorio del campo de adaptación de paquete TS representado en las figuras 12A a 12D. La información de sello de tiempo es detectada detectando el PTS en la cabecera PES. Obsérvese que el PCR del campo de adaptación o la ATS que indica el tiempo de llegada de paquete TS en la grabadora DVD pueden ser usadas en lugar del PTS para el sello de tiempo. En cualquier caso, la grabadora DVD detecta posiciones de imagen I en base a información en una capa de sistema de alto nivel y no tiene que analizar la estructura de datos del vídeo de flujo MPEG. Esto es porque los recursos del sistema requeridos para analizar la capa vídeo con el fin de generar la información de mapa son
grandes.
También hay casos en los que la detección de capa de sistema no es posible. La información de mapa no puede ser generada en tales casos y, por lo tanto, hay que indicar que no hay información de mapa válida. La grabadora DVD lo indica usando la información de mapa de gestión representada en la figura 15B.
La información de mapa de gestión representada en la figura 15B contiene información de validez de mapa y un señalizador de autocodificación. El señalizador de auto-codificación indica que un objeto fue codificado por la grabadora DVD, y así indica que la estructura de imagen interna es conocida y que la información de sello de tiempo de información de mapa y la información de posición de imagen I son exactas. La información de validez de mapa indica si hay o no un mapa de acceso válido.
Los ejemplos de cuándo la capa de sistema no puede ser detectada incluyen cuando el campo de adaptación no está puesto y cuando el flujo digital no es un flujo de transporte MPEG. Se usan en el mundo varios estándares y formatos de difusión digital, y naturalmente habrá casos en los que la grabadora DVD grabe objetos para los que no pueda generar un mapa. Por ejemplo, si una grabadora DVD diseñada para el mercado japonés y que graba difusiones digitales en Japón se usa en los Estados Unidos para grabar difusiones digitales en los Estados Unidos, probablemente habrá casos en los que la grabadora DVD no pueda generar un mapa para los objetos grabados.
Sin embargo, la grabadora DVD puede reproducir secuencialmente desde el inicio objetos para los que no se genera información de mapa. En este caso, se puede reproducir vídeo del flujo digital grabado enviándolo a través de una interface digital a un STB apropiado para el flujo.
6. Operación básica de la función de reproducción
La operación de reproducción de una grabadora/reproductora DVD para reproducir el contenido grabado en un disco óptico como se ha descrito anteriormente, se describe a continuación con referencia a la figura 18.
Como se representa en la figura 18, el reproductor DVD tiene un captador óptico 201 para leer datos del disco óptico 100, un procesador ECC 202 para el procesado de corrección de errores de los datos leídos, una memoria intermedia de pista 203 para almacenar temporalmente los datos leídos después de la corrección de errores, un decodificador PS 205 para reproducir objetos vídeo (PS_VOB) y otros flujos de programa, un decodificador TS 206 para reproducir objetos de difusión digital (TS2_VOB) y otros flujos de transporte, un decodificador audio 207 para reproducir objetos audio (AOB), un decodificador de imagen fija 208 para decodificar objetos de imagen fija (POB), unos medios de conmutación 210 para cambiar datos introducidos en los decodificadores 205 a 208, y un controlador 211 para controlar las varias partes del reproductor.
Los datos grabados en el disco óptico 100 son leídos por el captador óptico 201, pasados a través del procesador ECC 202 y almacenados en una memoria intermedia de pista 203. Los datos almacenados en la memoria intermedia de pista 203 son introducidos posteriormente y decodificados y enviados por el decodificador PS 205, el decodificador TS 206, el decodificador audio 207 o el decodificador de imagen fija 208.
El controlador 211 determina qué datos leer en base a la secuencia de reproducción definida por la información de ruta de reproducción (PGC) representada en las figuras 16A y 16B. Usando el ejemplo representado en las figuras 16A y 16B, el controlador 211 reproduce así primero la parte (celda #1) de VOB #1, después la parte (celda #2) de VOB #3, y finalmente VOB #2 (celda #3).
Usando la información de celda de la información de ruta de reproducción (PGC) representado en la figura 17, el controlador 211 también captura el tipo de celda reproducido, objetos correspondientes, y los tiempos de inicio y fin de reproducción de los objetos. El controlador 211 introduce los datos durante el período del objeto especificado por la información de celda en el decodificador apropiado.
El controlador 211 también identifica los objetos a reproducir en base a la ID de objeto de la información de celda. El controlador 211 también identifica la celda, que es el período de reproducción del objeto identificado, convirtiendo Start_PTM y End_PTM de la información de celda en un valor de dirección de disco consultando el mapa de acceso de la información VOB correspondiente.
Un reproductor según esta realización de la invención también tiene una interface digital 204 para suministrar el flujo AV a un dispositivo externo. Por lo tanto, es posible suministrar el flujo AV a un dispositivo externo a través de IEEE 1394, IEC 958, u otros medios de comunicaciones. Esto es para que, por ejemplo, cuando el reproductor no tiene un decodificador interno para decodificar un TS2_VOB no codificado por la grabadora/reproductor, TS2_VOB puede ser enviado directamente sin decodificar a través de la interface digital 204 a un STB externo para decodificación y presentación mediante el STB.
Cuando los datos digitales son enviados directamente a un dispositivo externo, el controlador 211 determina si es posible la reproducción de acceso aleatorio en base a la información de mapa representada en la figura 15B. Si el señalizador de datos de punto de acceso (señalizador de presentación de acceso aleatorio) es válido, el mapa de acceso contiene información de posición de imagen I.
En este caso el controlador 211 es capaz de acceder y enviar datos digitales conteniendo una imagen I a un dispositivo externo a través de la interface digital en respuesta a reproducción rápida y otras peticiones del dispositivo externo. Además, también es posible el acceso en base a tiempo si el señalizador de información de tiempo de acceso es válido. En este caso, el controlador 211 puede acceder y enviar datos digitales incluyendo los datos de imagen en un tiempo de reproducción especificado a un dispositivo externo a través de la interface digital en respuesta a una petición de acceso a base de tiempo de un dispositivo externo.
7. Operación básica de la función de grabación
La configuración y operación de una grabadora DVD según la presente invención para grabar y reproducir un disco óptico como se ha descrito anteriormente, se describe a continuación con referencia a la figura 19.
Como se representa en la figura 19, la grabadora DVD tiene una interface de usuario 222 para recibir peticiones de usuario y presentar información y sugerencias al usuario, un controlador de sistema 212 que maneja la gestión y el control generales de la grabadora DVD, un sintonizador de difusión analógica 213 para recibir emisiones VHF y UHF, un codificador 214 para convertir señales analógicas a señales digitales y codificar las señales digitales a un flujo de programa MPEG, un sintonizador de difusión digital 215 para recibir difusiones digitales por satélite, un analizador 216 para interpretar el flujo de transporte MPEG enviado desde un satélite digital, una unidad de visualización 217 tal como una televisión y altavoces, y un decodificador 218 para decodificar el flujo AV. El decodificador 218 tiene decodificadores primero y segundo, por ejemplo. Tal como se representa en la figura 18. La grabadora DVD también tiene una interface digital 219, memoria intermedia de pista 220 para almacenar temporalmente datos escritos, y una unidad 221 para escribir datos en el disco. La interface digital 219 es una IEEE 1394 u otra interface de comunicaciones para enviar datos a un dispositivo externo.
Con una grabadora DVD así compuesta, la interface de usuario 222 recibe primero una petición del usuario. La interface de usuario 222 pasa entonces la petición al controlador de sistema 212, y el controlador de sistema 212 interpreta la petición de usuario y ordena a los varios módulos que ejecuten procesos apropiados.
La grabación incluye autocodificación en la que la grabadora DVD codifica los datos digitales introducidos, y codificación exterior para grabar datos digitales ya codificados en disco sin codificación adicional.
7.1 Operación de grabación por autocodificación
La grabación con autocodificación se describe específicamente primero a continuación usando a modo de ejemplo codificación y grabación de una difusión analógica en un flujo PS_VOB.
El controlador de sistema 212 envía una orden de recepción al sintonizador de difusión analógica 213 y una orden de codificación al codificador 214.
El codificador 214 entonces codifica vídeo, codifica audio, y codifica sistema los datos AV del sintonizador de difusión analógica 213, y pasa los datos codificados a la memoria intermedia de pista 220.
Inmediatamente después, comienza la codificación; el codificador 214 envía la información de sello de tiempo al inicio del flujo de programa MPEG que se codifica al controlador de sistema 212 como el tiempo de inicio de reproducción (PS_VOB_V_S_PTM), y paralelo al proceso de codificación envía los datos requeridos para crear el mapa de acceso al controlador de sistema 212. Este valor se pone como Start_PTM de la información de celda representada en la figura 17 y generada más tarde. La información de sello de tiempo es generalmente el PTS, pero en su lugar se puede usar SCR.
El controlador de sistema 212 envía entonces una orden de grabación a la unidad 221, y la unidad 221 extrae así y graba datos acumulados en la memoria intermedia de pista 220 en el disco DVD-RAM 100. Una zona contigua de datos (CDA) descrita anteriormente también se halla en la zona grabable del disco y los datos son grabados en la zona de datos contigua.
La grabación termina típicamente cuando el usuario introduce una orden de parada de grabación. Las órdenes de parada de grabación del usuario son introducidas a través de la interface de usuario 222 en el controlador de sistema 212, y el controlador de sistema 212 envía entonces una orden de parada al sintonizador de difusión analógica 213 y el codificador 214.
El codificador 214 interrumpe la codificación cuando recibe la orden de parada de codificación del controlador de sistema 212, y envía la información de sello de tiempo de los últimos datos en el flujo de programa MPEG codificado último al controlador de sistema 212 como el tiempo de fin de reproducción (PS_VOB_V_E_PTM). Este valor se pone como End_PTM de la información de celda representada en la figura 17. El PTS se usa normalmente para la información de sello de tiempo, pero en su lugar se puede usar SCR.
Después de terminar el proceso de codificación, el controlador de sistema 212 genera la información de control de presentación e información VOB (PS_VOBI) para PS_VOB representado en las figuras 15A y 15B.
La información VOB aquí generada incluye información de mapa de gestión y un mapa de acceso apropiado al tipo de objeto. El controlador de sistema 212 pone la información de validez de mapa de la información de mapa de gestión a “válida” y activa el señalizador de autocodificación.
La información de reproducción original (información O_PGC) representada en la figura 16A para el objeto grabado como uno de los objetos de reproducción es generada como la información de control de presentación. Esta información O_PGC se añade a la tabla de ruta de reproducción original. La ruta de reproducción original (información O_PGC) contiene información de celda. La información de celda Tipo se pone a PS_VOB.
El controlador de sistema 212 ordena entonces a la unidad 221 que deje de grabar datos acumulados en la memoria intermedia de pista 220 y que grabe la información VOB de PS_VOB (PS_VOBI) e información de control de presentación. La unidad 221 graba así los datos restantes en la memoria intermedia de pista 220 y esta información en el disco óptico 100, y el proceso de grabación termina.
Será obvio que una difusión analógica se podría codificar a TS1_VOB. En este caso, el codificador 214 debe ser un codificador para convertir la señal analógica a una señal digital y codificar la señal digital al flujo de transporte MPEG, y la información de celda Tipo se pone a TS1_VOB.
PTS o PCR pueden ser usados para Start_PTM y En-d_PTM.
7.2 operación de grabación por codificación exterior
La grabación con codificación exterior se describe específicamente a continuación con referencia a grabar una difusión digital. El tipo de objeto grabado en este caso es TS2_VOB.
Se pasa una petición de grabación de difusión digital del usuario desde la interface de usuario 222 al controlador de sistema 212. El controlador de sistema 212 ordena entonces al sintonizador de difusión digital 215 que reciba y ordena al analizador 216 que interprete los datos recibidos.
Se pasa un flujo de transporte MPEG enviado desde el sintonizador de difusión digital 215 a través del analizador 216 a la memoria intermedia de pista 220.
Para generar la información VOB (TS2_VOBI) del flujo de transporte MPEG codificado (TS2_VOB) recibido como una difusión digital, el analizador 216 extrae primero la información de sello de tiempo al inicio del flujo de transporte como la información de tiempo de inicio (TS2_VOB_V_S_PTM) y la envía al controlador de sistema
212. Este valor de tiempo de inicio se pone como Start_PTM de la información de celda representada en la figura 17 y generada más tarde. La información de sello de tiempo es el PCR o PTS. Alternativamente se podría usar ATS que indica el tiempo en que el objeto es enviado a la grabadora DVD.
El analizador 216 analiza entonces la capa de sistema del flujo de transporte MPEG para detectar la información necesaria para la generación de mapa de acceso. Las posiciones de imagen I en el objeto son detectadas en base al indicador de acceso aleatorio (random_access_indicator) en el campo de adaptación de la cabecera de paquete TS como se ha descrito anteriormente.
El controlador de sistema 212 envía entonces una orden de grabación a la unidad 221, y la unidad 221 extrae así y graba datos acumulados en la memoria intermedia de pista 220 al disco DVD-RAM 100. El controlador de sistema 212 también ordena a la unidad 221 dónde grabar en el disco en base a los datos de asignación del sistema de archivos. También se halla una zona contigua de datos (CDA), como se ha descrito anteriormente, en la zona grabable del disco y los datos son grabados en la zona de datos situada contigua.
La grabación termina típicamente cuando el usuario introduce una orden de parada de grabación. Las órdenes de parada de grabación del usuario son introducidas a través de la interface de usuario 222 en el controlador de sistema 212, y el controlador de sistema 212 envía entonces una orden de parada al sintonizador de difusión digital 215 y el analizador 216.
En respuesta a la orden de parada recibida del controlador de sistema 212, el analizador 216 interrumpe la interpretación de los datos recibidos y envía la información de sello de tiempo al final del último flujo de transporte MPEG interpretado al controlador de sistema 212 como el tiempo de fin de reproducción (TS2_VOB_V_E_PTM). Este valor se pone como End_PTM de la información de celda representada en la figura 17. Se usa PCR o PTS para la información de sello de tiempo, pero en su lugar se puede usar ATS que indica el tiempo en que el objeto fue enviado a la grabadora DVD.
Después de terminar el proceso de recepción de difusión digital, el controlador de sistema 212 genera la información de control de presentación e información VOB (TS2_VOBI) para TS2_VOB como se representa en las figuras 15A y 15B en base a la información recibida del analizador 216.
La información VOB aquí generada incluye información de mapa de gestión y un mapa de acceso apropiado al tipo de objeto. El controlador de sistema 212 pone la información de validez de mapa de la información de mapa de gestión a “válida” si se detectaron las posiciones de imagen I en los objetos y se puede generar el mapa de acceso. El señalizador de autocodificación se desactiva. Si no pudo generarse un mapa de acceso válido, la información de validez de mapa se pone a un estado “no válido”. Los ejemplos de cuándo no puede generarse un mapa de acceso válido incluyen cuando no se recibe una difusión digital correspondiente y cuando no hay datos de acceso aleatorio puestos en el campo de adaptación. Si la señal se introduce directamente a través de la interface digital, la señal tampoco puede ser un flujo de transporte MPEG, y también en este caso el señalizador de validez de mapa se pone a “no válido”.
La información de reproducción original (información O_PGC) representada en las figuras 16A y 16B para el objeto grabado como uno de los objetos de reproducción es generada como la información de control de presentación. Esta información O_PGC se añade a la tabla de ruta de reproducción original. La ruta de reproducción original (información O_PGC) contiene información de celda. La información de celda Tipo se pone a TS2_VOB.
El controlador de sistema 212 ordena entonces a la unidad 221 que interrumpa la grabación de datos acumulados en la memoria intermedia de pista 220 y que grabe Información VOB TS2_VOB (TS2_VOBI) e información de control de presentación. La unidad 221 graba así los datos restantes en la memoria intermedia de pista 220 y esta información en el disco óptico 100, y el proceso de grabación termina.
Aunque las operaciones de grabación anteriores se describen con referencia a órdenes de inicio y fin de grabación introducidas por el usuario, será obvio que la misma operación esencial se aplica a grabaciones de temporizador controlados por un VCR, por ejemplo. En este caso el controlador de sistema emite automáticamente las órdenes de inicio y fin de grabación en lugar del usuario, y no hay cambio esencial en la operación de la grabadora DVD.
8. Esbozo de la invención
Un medio de grabación de datos según la presente invención es un medio para grabar datos de varios formatos diferentes, incluyendo contenido de difusión analógica o difusión digital y varios tipos de datos introducidos a través de una interface analógica/digital. Un aparato de grabación de datos según la presente invención es un aparato para grabar datos AV y reproducir datos AV del mismo medio de grabación de datos.
Más en concreto, los datos AV introducidos externamente son grabados como un MPEG_TS, y un flujo que añade datos de tiempo de entrada de decodificador para cada paquete MPEG_TS a cada paquete MPEG_TS es grabado en el medio de grabación de datos de la presente invención.
Información específica de grabadora o información específica de contenido y las posiciones de paquetes PSI (información específica de programa) conteniendo información de control MPEG_TS también se embeben como un flujo privado de usuario (paquete UP), y el tiempo de entrada de decodificador de cada paquete se añade en un formato adecuado para acumulación.
Además, para simplificar la conversión a un MPEG_PS al multiplexar MPEG_TS, los datos de menos de un paquete (2048 bytes) son codificados sistema como una unidad de multiplexión continua, y se graba un MPEG_TS mientras se asigna cada unidad de multiplexión continua a uno o múltiples paquetes MPEG_TS.
9. Realizaciones detalladas de la invención
Primera realización
Las operaciones básicas de grabación y reproducción de un aparato de grabación y reproducción de datos según la presente invención son sustancialmente las descritas anteriormente, y, por lo tanto, solamente la operación básica para grabar entrada de línea analógica se describe específicamente a continuación con referencia a la figura
20. El tipo de objeto grabado en este caso es TS1_VOB.
Las peticiones de grabación de entrada de línea analógica de un usuario se pasan desde la interface de usuario 222 al controlador de sistema 212. El controlador de sistema 212 envía entonces una orden de recepción a la unidad de entrada de línea 223 y una orden de codificación de datos al codificador 214.
El flujo de transporte MPEG del codificador 214 es enviado a la memoria intermedia de pista 220.
Para generar la información VOB (TS1_VOBI) del flujo de transporte MPEG codificado (TS1_VOB), el codificador 214 pone primero la información de sello de tiempo como el tiempo de inicio de presentación (TS1_VOB_V_S_PTM) y lo envía al controlador de sistema 212. Este valor de tiempo de inicio se pone como Start_PTM de la información de celda generada más tarde y representada en la figura
17. La información de sello de tiempo es PCR o PTS.
El codificador 214 también genera los datos necesarios para la generación de mapa de acceso mientras genera el flujo de transporte MPEG. Esto se realiza, por ejemplo, almacenando el campo de adaptación en el primer paquete de transporte MPEG de la imagen I, poniendo el bit random_access_indicator, y notificando al controlador de sistema 212 el inicio de un VOBU.
El controlador de sistema 212 envía entonces una orden de grabación a la unidad 221, y la unidad 221 extrae y graba datos de la memoria intermedia de pista 220 al disco DVD-RAM 100. El controlador de sistema 212 también ordena a la unidad 221 dónde grabar en el disco en base a los datos de asignación del sistema de archivos. Una zona contigua de datos (CDA) como se ha descrito anteriormente también se halla en la zona grabable del disco y los datos son grabados en la zona de datos situada contigua.
La grabación termina típicamente cuando el usuario introduce una orden de parada de grabación. Las órdenes de parada de grabación del usuario son introducidas a través de la interface de usuario 222 al controlador de sistema 212, y el controlador de sistema 212 envía entonces una orden de parada al codificador 214.
En respuesta a la orden de parada recibida del controlador de sistema 212, el codificador 214 detiene el proceso de codificación y envía la información de sello de tiempo incluida en datos en el fin del último flujo de transporte MPEG codificado al controlador de sistema 212 como el tiempo de fin de presentación (TS1_VOB_V_E_PTM). Este valor se pone como End_PTM de la información de celda representado en la figura 17. La información de sello de tiempo es PCR o PTS.
Después de terminar el proceso de grabación, el controlador de sistema 212 genera la información de control de carga e información VOB (TS1_VOBI) para el TS1_VOB como se representa en las figuras 15A y 15B en base a la información recibida del codificador 214.
La información VOB generada aquí incluye un mapa de acceso e información de mapa de gestión adaptados al tipo de objeto. El controlador de sistema 212 pone la información de validez de mapa de la información de mapa de gestión a “válida”. El señalizador de autocodificación se activa.
La información de ruta de reproducción original (información O_PGC) representada en las figuras 16A y 16B para el objeto grabado como uno de los objetos de reproducción es generada como la información de control de presentación. Esta información O_PGC es añadida a la tabla de ruta de reproducción original. La información de ruta de reproducción original (información O_PGC) contiene información de celda. La información de tipo de la información de celda se pone a “TS1_VOB”.
El controlador de sistema 212 ordena entonces a la unidad 221 que deje de grabar datos acumulados en la memoria intermedia de pista 220 y que grabe la información VOB (TS1_VOBI) e información de control de carga para TS1_VOB. La unidad 221 graba así los datos restantes en la memoria intermedia de pista 220 y esta información en el disco óptico 100, y el proceso de grabación termina.
El flujo de transporte MPEG de autocodificación generado por el codificador 214 se describe con más detalle más adelante.
La estructura del flujo de transporte MPEG de auto-codificación se representa en las figuras 21A y 21B. Como se representa en la figura, el flujo de transporte MPEG de autocodificación es segmentado en unidades VOBU. Cada VOBU empieza con un paquete PAT, paquete PMT, y un paquete privado de usuario (paquete UP) embebido con datos específicos de flujo. Un paquete PAT y un paquete PMT al menos también están situados al inicio del VOB.
Como se representa en la figura 21B, también se añade a cada paquete un ATS que indica el tiempo de entrada de decodificador, y cada paquete es introducido en el decodificador en el tiempo previsto por el ATS.
La información de programa de autocodificación (tal como el paquete PMT PID) es almacenada en el paquete PAT del primer paquete e introducida en el decodificador en el tiempo indicado por ATS1.
La PID para cada flujo elemental que compone el Programa se almacena en el paquete PMT del segundo paquete. En este ejemplo se guardan PI Ds para los paquetes de difusiones vídeo, audio, datos (“Datos” en la figura), y usuario privado (“privado” en la figura).
La información añadida al flujo se almacena en el paquete privado de usuario en el tercer paquete. Esta información añadida podría incluir, por ejemplo: información de título de flujo; información de fecha y hora de grabación: atributos de flujo, es decir, información de codificación de flujo tal como la tasa de bits, resolución vídeo, tasa de tramas, relación de aspecto, o método de codificación; información de identificación de fuente introducida para identificar si la entrada de línea es analógica o digital; información que indica el método de codificación de datos AV si los datos son digitales; información de protección de copyright que indica si la copia está permitida o prohibida; señales de intervalo de supresión vertical (VBI) tal como datos de encabezado cerrado (CC), datos de teletexto, o datos de Wide_Screen_Signaling (WSS) usados para control de visualización; información que indica las condiciones de codificación del sistema; información de compatibilidad DVD estándar; información de menú proporcionada para conveniencia del usuario usando datos específicos proporcionados por el fabricante que grabó el flujo; y datos útiles para conversión a varios flujos de programa MPEG estándar DVD (MPEG_PS).
El tiempo de entrada de decodificador para un paquete almacenado en esta información añadida y situada en el flujo de transporte MPEG como antes, se describe a continuación con referencia a las figuras 22A y 22B.
La figura 22A es un diagrama de bloques que representa la configuración básica de un decodificador denominado un decodificador deseado de sistema de flujo de transporte (T_STD). Esta figura también muestra un decodificador de sistema 235 para interpretar un paquete PSI y realizar el control de decodificador (no descrito anteriormente).
Cuando un PAT (paquete PSI), o paquete PMT, como paquete PSI, es introducido en el T_STD, el paquete es discriminado según el tipo de paquete por el demultiplexor 232, y el paquete PSI que se usa para control del sistema es enviado inmediatamente a una memoria intermedia de transporte 233.
Los datos acumulados en la memoria intermedia de transporte 233 son dirigidos entonces a la memoria intermedia de sistema 234 a una tasa de 1.000.000 bits/segundo (=Rsys).
Los datos PSI son válidos el momento en que los datos PSI requeridos son acumulados en la memoria intermedia de sistema 234.
Este modelo T_STD en MPEG define así un modelo operativo para el decodificador y define normas para la tasa de transferencia del flujo de transporte MPEG, por ejemplo.
Hay varias restricciones a la transferencia de paquetes PSI porque el aparato de grabación de datos debe autocodificar el flujo de transporte según un formato de flujo de transporte MPEG que asegura que T_STD puede de-codificar correctamente el flujo de transporte. Un método de determinar el ATS que determina la tasa de transferencia de paquetes se describe a continuación con referencia a la figura 22B.
Al reproducir un flujo de autocodificación los paquetes PAT, PMT y UP de entrada son introducidos en T_STD en el tiempo indicado por ATS1, ATS2, y ATS3, respectivamente.
Ahora se consideran el paquete PMT y el paquete UP, con el fin de interpretar, por el T_STD. La PID del paquete UP especificado por el paquete PMT y validarlo, el último byte (byte m) del TS_program_map_section debe ser almacenado en la memoria intermedia de sistema 234.
Es decir, para que el PMT sea válido, deben haber pasado (m+n+5) x 8 /Rsys segundos desde ATS2 como el tiempo de entrada de paquete PMT. Obsérvese que n es la longitud en bytes del adaptation_field del paquete PMT.
Dado que la frecuencia del reloj de sistema (SCF) como el reloj de referencia T_STD es 27.000.000 Hz (con un rango de tolerancia definido de 810 Hz para error), la relación siguiente entre ATS3 y ATS2 debe ser verdadera si ATS es un tiempo expresado con la precisión de la fre
imagen3
Dado que el intervalo más corto entre ATS2 y ATS3 es solamente cuando no hay adaptation_field (n = 0) en el paquete PMT y el TS_program_map_section más pequeño (21 bytes) se almacena en el paquete PMT, un intervalo de tiempo de 208/Rsys x SCF es más corto.
Se requiere igualmente la relación siguiente para el tiempo de entrada ATS1 del paquete PAT y tiempo de entra
imagen4
donde m0 es la longitud en bytes de la sección de asociación de programa en el paquete PAT, y n0 es la longitud en bytes del adaptation_field en el paquete PAT.
Además, dado que el intervalo más corto entre ATS1 y ATS2 es solamente cuando no hay adaptation_field (n = 0) en el paquete PAT y la sección de asociación de programa más pequeña (16 bytes) se almacena en el paquete PAT, un intervalo de tiempo de 168/Rsys x SCF es más corto.
Si tiempo se expresa con una precisión de 27 MHz usando una frecuencia del reloj de sistema (SCF) de 27 MHz, el intervalo de tiempo más corto entre ATS1 y ATS2 y entre ATS2 y ATS3 es 4536 y 5616, respectivamente.
A continuación se describe el almacenamiento del paquete privado de usuario en el flujo de transporte de autocodificación con referencia a las figuras 23 a 26.
La figura 23 representa almacenar el paquete UP cuando el paquete UP se define como un flujo privado de usuario. En este caso un número de identificación mayor o igual a “0x80” y menor o igual a “OxFF” es asignado a stream_type del PMT correspondiente al paquete UP. Se asigna una PID único al paquete UP. La estructura interna de datos del paquete UP no es conforme al estándar MPEG. Obsérvese que en este ejemplo el paquete UP incluye una estructura de sección llamada DVD_attribute_section().
La figura 24 representa otro método de almacenamiento por el que se incluye una estructura private_section en el paquete UP y se asigna un único PID. La estructura de datos del Private_section variará algo según el valor del section_syntax_indicator en el Private_section, pero datos específicos en el paquete UP se almacenan en el Private_data_byte del Private_section. En este caso, el número de identificación de Ox00 es asignado a stream_type.
La figura 25 representa un método de almacenar un paquete UP como un paquete con el mismo PID que el paquete PMT. En este caso, la estructura de datos de paquete UP se conforma a la estructura private_section. El tipo de flujo no se define, y se asigna PID de paquete PMT al paquete UP.
La figura 26 representa un ejemplo en el que el paquete UP no se almacena por separado, sino que está encerrado en el paquete PMT. En este caso, los datos específicos equivalentes al paquete UP tienen una estructura private_section. Y el Private_section se escribe después del TS_program_map_section. Es decir, paquete PMT incluye tanto TS_program_map_section como private_section.
Los datos específicos almacenados en el MPEG_TS por los métodos antes indicados se describen a continuación.
Como se representa en las figuras 23 a 26, estos datos específicos incluyen la información general de la información de datos en tiempo real (RDI_GI) de la unidad RDI y la información de control de visualización e información de control de copia (DCI_CCI) del estándar de gra
bación vídeo DVD.
El RDI_GI guarda el primer tiempo de inicio de presentación (VOBU_S_PMT) del VOBU y la información de fecha y hora de grabación. El DCI_CCI guarda, por ejemplo, la información de relación de aspecto VOBU, información de modo de subtítulos, información de modo de película o cámara y otra información relacionada con el control de visualización, información de gestión de generación de copias, información APS, e información de fuente de entrada. (para más información acerca de RDI_GI y DCI_CCI, véase el estándar de grabación vídeo DVD).
El campo V_ATR guarda la tasa de bits vídeo, resolución, tasa de tramas (o formato vídeo tal como NTSC o PAL), relación de aspecto, y método de codificación (un identificador MPEG2_Video o MPEG1_Video).
Igualmente, el campo A_ATR guarda la tasa de bits para todo o parte del audio, método de codificación, recuento de canales, bits de cuantificación, e información de control de rango dinámico según el número de flujos audio.
El campo CC guarda los datos de encabezado cerrado para el VOBU. Para mejorar la transferibilidad de la conversión PS, los datos de encabezado cerrado se pueden escribir en un formato extension_and_user_data (1) (un método de almacenar datos de usuario en la capa GOP), o los datos de encabezado cerrado se podrían escribir por separado.
Almacenar los datos de encabezado cerrado en los datos de usuario de la capa GOP mejora la eficiencia de conversión MPEG_PS porque el vídeo DVD y las normas de grabación de vídeo DVD se definen para esta finalidad.
El campo C_SE guarda información relativa a algunos problemas asociados con la conversión TS2PS del VOBU o VOB.
Con respecto a la información de posición de almacenamiento de datos de CC, WSS, o teletexto, información que indica, por ejemplo, si los datos de encabezado cerrado se contienen en el paquete UP, si los datos de encabezado cerrado se han escrito como datos de usuario en las cabeceras de imagen, o si no hay datos de encabezado cerrado en el VOBU (o VOB particular).
Con respecto a la información de posición de almacenamiento WSS, dicha información también indica si se ha almacenado como datos específicos en el paquete UP, o si se ha escrito en los datos de usuario en las cabeceras de imagen.
Con respecto a la información de posición de almacenamiento de teletexto, indica si se ha previsto un paquete TS para almacenar los datos de teletexto, o si se ha escrito en los datos de usuario en las cabeceras de imagen.
Con respecto a la información de estructura y transferencia de bloque multiplexado, dicha información incluye información que indica si el número de paquetes TS en el bloque multiplex (un bloque de datos en el que solamente se almacena un flujo elemental sin mezcla con otro flujo elemental) como se representa en las figuras 27A a 27H, es fijo o variable, el número de paquetes si el número es información fija que indica si se ha añadido un PTSIDTS al primer paquete TS en el bloque multiplex, o la tasa de transferencia dentro del mismo bloque multiplex. Durante codificación MPEG_TS que no impone condiciones a la multiplexión convencional, el bloque multiplex se puede escribir con una longitud fija incluyendo solamente un paquete TS.
La información de control de memoria intermedia de decodificador incluye vbv_delay, un parámetro de la memoria intermedia de verificación vídeo, información tal como vbv_buffer_size que indica la capacidad restante de la memoria intermedia vídeo (esta información se usa para determinar cuánto hacia delante del tiempo de entrada ATS se pueden leer los datos vídeo), y la diferencia de tiempo entre el tiempo de decodificación y el tiempo de terminación de entrada de la trama VOBU para la que el tiempo de entrada de memoria intermedia está más próximo al tiempo de decodificación de trama (esta información se usa para determinar cuánto se pueden leer los datos vídeo
o audio hacia atrás del tiempo de entrada ATS).
La información DVD_Compatibility indica el recurso implicado con transcodificar sistema un MPEG_TS a un MPEG_PS conforme a un estándar DVD.
La información DVD_Compatibility indica qué fácil es convertir un MPEG_TS a otros formatos DVD. Por ejemplo, si los bloques multiplex son de 2 KB o menos, se pone un indicador de nivel 1; si hay encabezado cerrado, WSS, o datos de teletexto, los datos de encabezado cerrado o WSS se almacenan en un paquete UP, y los datos de teletexto se almacenan como un paquete de teletexto en un bloque multiplex que almacena datos vídeo, se pone un indicador de nivel 2; si no hay que considerar la gestión de memoria intermedia cuando los datos de encabezado cerrado, WSS, o teletexto se almacenan en la zona especificada por el estándar DVD, se pone un indicador de nivel 3; y si no hay que considerar la gestión de memoria intermedia cuando el ATS del primer paquete TS en el bloque multiplex es sustituido por el SCR, se pone un indicador de nivel 4.
Esta información DVD_Compatibility es así un conjunto de datos que indica la facilidad de convertibilidad a varios formatos DVD, incluyendo vídeo DVD, Audio DVD, grabación de vídeo DVD, y grabación de flujo DVD.
Las figuras 27A a 27H muestran la estructura de un MPEG_TS usando bloques multiplex, y la estructura de datos cuando este MPEG_TS es convertido a formatos de vídeo DVD y grabación de vídeo DVD.
El flujo TS autocodificado representado en la figura 27A incluye el VOBU (unidades de reproducción y decodificación) del flujo TS autocodificado representado en la figura 27B. Como se representa en la figura 27C, una VOBU incluye múltiples bloques multiplex (correspondientes a paquetes MPEG_PS). Cada bloque multiplex puede ser segmentado en unidades de datos de longitud fija como se representa en la figura 27D (que permite el fácil empaquetado en el dispositivo) o en unidades de datos de longitud variable como se representa en la figura 27E (consumiendo por ello menos espacio de disco). En los casos representados en las figuras 27D y 27E, los bloques multiplex se forman respectivamente segmentando flujos no elementales tales como paquetes PSI/SI o paquetes UP y el flujo elemental, pero, como se representa en la figura 27F, un bloque multiplex podría almacenar tanto un flujo elemental como objetos de flujo no elemental tales como paquetes PSI/SI o paquetes UP. Obsérvese que, en la figura 27F, el bloque multiplex #1 y el bloque multiplex #2 son un bloque multiplex.
Los flujos anteriores pueden ser convertidos fácilmente al formato vídeo DVD representado en la figura 27G
o el formato de grabación de vídeo DVD representado en la figura 27H.
En este caso es importante para la conversión TS2PS simple que los grupos MPEG_PS estén formados en la secuencia de bloque multiplex y que un bloque multiplex sea la unidad que almacene un grupo de datos.
Se deberá indicar que la cabecera de cápsula y ATS solamente están relacionados en sentido amplio con la presente invención y, por lo tanto, se omiten en las figuras 27A a 27H. Además, los paquetes en el MPEG_PS convertido representado en las figuras 27G y 27H también se rellenan según sea apropiado según la longitud en bytes y la alineación VOBU del elemental almacenado.
Las figuras 28A a 28G describen el método de multiplexión de la presente invención, en comparación con el método de multiplexión de flujo convencional representado en la figura 8. Como se representa en la figura, el formato final es conforme al formato MPEG_TS representado en la figura 28G. El flujo vídeo (figura 28A) incluye múltiples GOP (figura 28B). Cada GOP contiene datos específicos de imagen, y un grupo de paquetes TS de un tamaño de datos equivalente al tamaño de datos de un grupo cuando es convertido a un MPEG_PS es un bloque multiplex (figura 28C). Es decir, un bloque multiplex está segmentado en múltiples paquetes TS equivalentes al tamaño de datos de un grupo como se representa en la figura 28D. El flujo audio está igualmente empaquetado en un grupo de bloques multiplex que tiene una pluralidad de paquetes TS. Como se representa en la figura 28E, un VOBU se forma por multiplexado realizado por unidad de bloque multiplex. La mayor diferencia entre la presente invención y la técnica anterior representada en la figura 8 está en que unidades de datos de un tamaño equivalente al tamaño de datos de un grupo MPEG_PS están agrupadas para formar los bloques multiplex (véase la figura 28E).
Además, el ATS puede ser añadido a cada paquete MPEG_TS incrementado en una cantidad específica (OATS) en cada paquete dentro del mismo bloque multiplex, como se representa en la figura 29. Esto es efectivo para evitar la gestión compleja de memoria intermedia durante la conversión TS2PS, y convertir ATS a SCR usando una desviación simple o nula. En este caso ATSi (i = 0, 1, 2 …) sa
imagen5
Cuando el bloque multiplex es de una longitud fija, el número de paquetes TS en un bloque multiplex es fijo y así los límites de bloque multiplex se conocen fácilmente. Sin embargo, cuando el bloque multiplex es de longitud variable, el número de paquetes TS en un bloque multiplex también es variable y así los límites de bloque multiplex no se conocen fácilmente. Por lo tanto, el aumento (OATS) en el ATS en el límite de bloque multiplex se pone a un valor específico diferente del aumento (constante) dentro del bloque multiplex. Es decir. La diferencia (OATS) entre el ATS del último paquete en el bloque multiplex previo y el ATS del primer paquete en el bloque multiplex inmediatamente siguiente se pone a un valor específico que no es el valor constante. Esto hace posible conocer los límites de bloque multiplex supervisando RATS. Por lo tanto, se puede asegurar una correlación 1:1 entre grupos y paquetes TS al convertir a un MPEG_PS. ATSi en este caso satisface la ecuación siguiente.
ATSi + (recuento de paquetes en el bloque multiplex) x ΔATS <ATSi+1
Además, el ATSi añadido al primer paquete en el bloque multiplex MPEG_TS corresponde al SCRi añadido a cada grupo en el MPEG_PS después de la conversión.
Además, como también se representa en la figura 29, el encabezado cerrado, DSI, u otra información de texto también puede estar almacenado en el paquete UP. La DSI en el paquete UP se usa para generar datos NV_PCK después de la conversión, y los datos de encabezado cerrado se almacenan en el grupo vídeo. Para permitir la compatibilidad con el estándar PAL usado en Europa, se puede introducir paquetes que almacenan datos de teletexto en el bloque multiplex entre los paquetes de datos vídeo, como se representa en la figura 30. En este caso los paquetes de datos de teletexto están situados inmediatamente antes de la imagen presentada simultáneamente que tiene el mismo PTS. Después de la conversión, los datos de teletexto se almacenan en el paquete vídeo.
La figura 31 representa la estructura de datos de un paquete UP que almacena la DSI como se ha descrito anteriormente.
Información (tal como un número relativo desde el inicio del VOBU) que identifica el paquete TS que guarda el último byte de la primera imagen I en el VOBU también se puede describir en la información añadida del paquete UP para permitir modos de reproducción especiales eficientes. Los modos de reproducción especiales también pueden ser soportados describiendo también información de tipo de codificación de imagen de algunas de las imágenes I o P o todas las imágenes en el VOBU, el tamaño de datos de cada imagen (tal como información que identifica el paquete TS conteniendo el último byte), e información indicativa del DTSIPTS para cada imagen.
Se deberá indicar que si la codificación se realiza de modo que el paquete TS conteniendo el PTS/DTS esté situado al inicio del bloque multiplex en la presente realización, el inicio de una unidad de acceso estará situado al inicio de los paquetes después de la conversión TS2PS, y cabe esperar un procesado simplificado de cabecera específica de DVD.
Para evitar un rebosamiento de datos almacenados en grupos MPEG_PS y facilitar la conversión a un MPEG_PS, los paquetes TS de los bloques multiplex pueden ser rellenados apropiadamente o se puede insertar un número necesario de bytes de relleno después del último paquete TS en el bloque multiplex.
La presente realización se ha descrito primariamente con referencia a la grabación en DVD, pero, obviamente, la invención no se limitará a ello. Más específicamente, después de grabar un flujo de transporte autocodificado en un disco duro, memoria de semiconductores u otro medio de grabación de datos, se puede grabar un flujo convertido a un flujo de programa MPEG en el mismo medio o en un
medio diferente.
Además, los paquetes PAT, PMT y UP se describen grabados al inicio de cada VOBU en la presente realización, pero se pueden grabar al inicio de al menos un VOB o al inicio de una celda que sea la unidad de gestión de reproducción.
Además, esta realización describe la grabación de paquetes PAT, PMT y UP. Pero el paquete UP se puede omitir.
Además, los paquetes PAT, PMT y UP se describen fijados al inicio en la presente realización, pero la invención no se limitará a ello, y un paquete que almacene un paquete Nulo puede ser grabado insertado entremedio.
Además, un flujo autocodificado se describe comenzando en un paquete PAT, pero la invención no se limitará a ello y el flujo se podría iniciar a partir de un paquete Nulo.
Además, la tasa de transferencia del sistema se puede poner a una tasa fija insertando apropiadamente paquetes Nulos en el flujo autocodificado.
También se deberá indicar que se puede prever una zona de datos para almacenar información privada del fabricante, como se representa en la figura 7, y las condiciones de codificación del sistema MPEG_TS se pueden escribir en esta zona de datos.
También se deberá indicar que toda o parte de la información escrita en el paquete UP en la realización anterior se puede escribir en la información TS1_VOB representada en la figura 15.
También se indicará que el formato vídeo DVD no permite audio dual mono. Sin embargo, es posible convertir un flujo de transporte de autocodificación grabado con canales audio dual mono en el formato vídeo DVD separando los canales audio dual mono en dos flujos audio separados grabados como canales audio monoaurales izquierdo y dere
cho.
Parte o todos los parámetros escritos en el paquete UP en la realización anterior también se podrían escribir en la información de gestión. Evitando así la grabación de un parámetro que no cambia dentro de un flujo de transporte de autocodificación múltiples veces, no se desperdicia espacio de grabación y el decodificador no tiene que desperdiciar tiempo de procesado intentando determinar si el parámetro cambió o no cada vez que se detecta un paquete UP.
Segunda realización
<Configuración del codificador>
A continuación se describe una realización alternativa de la presente invención. La descripción se refiere a un codificador de un aparato de grabación de datos según la presente invención centrándose primero en el proceso de codificación para recibir y autocodificar AV introducido en un flujo de transporte MPEG.
La figura 33 representa la configuración del codificador en un aparato de grabación de datos según la presente invención. Como se representa en la figura, el codificador 214 incluye codificadores de flujo elemental 230a, 23Db y 230c, y un codificador de sistema 232. El codificador 214 recibe una señal de control del controlador de sistema 212 y posteriormente ejecuta el proceso de codificación con los codificadores de flujo elemental 230a, 230b y 230c, o el codificador de sistema 232 mientras conmuta entre codificación elemental y codificación de sistema. Cada uno de los codificadores de flujo elemental 230a, 23Db y 230c recibe señales vídeo, audio, y VBI (intervalo de supresión vertical) para codificación.
El codificador vídeo 230a recibe una señal de control del controlador de sistema 212 y en base a ella codifica la tasa de bits, resolución, relación de aspecto, y otros atributos del flujo vídeo dentro de un rango predefinido. Más específicamente. El codificador vídeo 230a recibe una señal de control del controlador de sistema 212 especificando el modo operativo como el “Modo compatible con vídeo DVD”, “modo compatible con grabación de vídeo DVD”, o “modo normal”. Si el modo especificado por la señal de control es el modo compatible con vídeo DVD, el codificador vídeo 230a genera un flujo vídeo conforme a los atributos vídeo del estándar vídeo DVD; si es el modo de compatibilidad con grabación de vídeo DVD, genera un flujo vídeo conforme a los atributos vídeo del están-dar de grabación de vídeo DVD (“DVD VR” a continuación); y si es el modo normal, genera un flujo vídeo conforme a un rango específico de atributos.
El codificador audio 230b recibe igualmente una señal de control del controlador de sistema 212 y en base a ella codifica la tasa de bits, tasa de cuantificación, recuento de canales, y otros atributos del flujo audio dentro de un rango predefinido. De forma análoga al codificador vídeo 230a, el codificador audio 230b recibe específicamente una señal de control del controlador de sistema 212 especificando el modo operativo. Si el modo especificado por la señal de control es el modo de compatibilidad de vídeo DVD, el codificador audio 230b genera un flujo audio conforme a los atributos audio del están-dar vídeo DVD; si es el modo de compatibilidad DVD VR, genera un flujo audio conforme a los atributos audio del estándar de grabación de vídeo DVD (“DVD VR” a continuación); y si es el modo normal, genera un flujo audio conforme a un rango específico de atributos.
El codificador de datos VBI 230c recibe igualmente una señal de control especificando el modo operativo del controlador de sistema 212 y codifica consiguientemente los datos VBI. Específicamente, si la señal de control de codificación de flujo elemental introducida desde el controlador de sistema 212 al codificador de datos VBI 230c indica el modo compatible con vídeo DVD o el modo compatible con DVD VR, codifica adicionalmente datos VBI según el método de almacenamiento de datos VBI especificado por las normas respectivas. Hay un caso en que se define por separado un método de almacenamiento de datos VBI incluso en el modo normal original, y en ese caso “codificar adicionalmente” significa que los datos VBI están almacenados redundantemente en el flujo elemental.
Los flujos elementales codificados son multiplexados entonces al flujo de sistema MPEG_TS por el codificador de sistema 232.
De forma análoga a los codificadores de flujo elemental 230a, 230b y 230c, el codificador de sistema 232 también recibe una señal de control de codificación del controlador de sistema 212 para codificar según la señal recibida.
La señal de control desde el controlador de sistema 212 al codificador de flujo de sistema 232 es una señal de control de codificación de sistema para codificar un MPEG_TS normal, o una señal de control de codificación de sistema (modo DVD-Video o modo de grabación DVD-Video) aplicando constricciones al MPEG_TS normal con el fin de permitir la fácil conversión a un MPEG_PS (en particular un formato DVD específico).
Si la señal de control es para codificar un MPEG_TS normal, el codificador de flujo de sistema 232 aplica la codificación de sistema a los flujos elementales introducidos desde los codificadores de flujo elemental 230a, 230b y 230c mientras gestiona las memorias intermedias de modo que los flujos de entrada no sean corrompidos por el modelo de decodificador (T_STD) que es una referencia para el flujo de sistema MPEG_TS.
Si la señal de control procedente del controlador de sistema 212 es una señal de control que especifica codificación de sistema a un MPEG_TS que permite la fácil conversión a un MPEG_PS, la codificación se realiza siguiendo también rutas especiales adicionales de codificación de sistema.
El codificador 214 envía entonces el flujo de sistema MPEG_TS de autocodificación resultante.
El aparato de grabación de datos según la presente invención se caracteriza así por conmutar el modo de codificación a los niveles de codificación de flujo elemental y flujo de sistema. Los procesos aplicados en cada modo de codificación para conversión a un formato DVD particular cuando el modo de codificación se cambia como se ha descrito anteriormente, se representan en la tabla de la figura 34.
Un MPEG_TS que permite la fácil conversión a un MPEG_PS se genera así moviendo los codificadores de flujo elemental 230a, 230b y 230c y el codificador de sistema 232 para codificar los flujos respectivos suponiendo la conversión a un MPEG_PS.
<Un MPEG_TS autocodificado>
A continuación se describe una realización detallada del formato de un MPEG_TS autocodificado por un aparato de grabación de datos según la presente invención. También se describen las diferencias entre un MPEG_TS normal (“SESF” a continuación) y un MPEG_TS que permite la fácil conversión a un MPEG_PS (un “SESF constreñido” a continuación).
En el ejemplo siguiente, la información que presenta las condiciones de codificación de flujo se almacena en los atributos de almacenamiento VOBI y otra información en unidades de flujo MPEG_TS. Almacenando así información acerca de las condiciones de codificación en la información de gestión y no en el flujo, es posible determinar rápidamente si un flujo puede ser convertido fácilmente a un formato vídeo DVD o DVD VR sin analizar el flujo. Obsérvese que esta información que presenta las condiciones de codificación de flujo puede ser almacenada en un paquete Tip que se describe mejor más adelante.
La información que presenta las condiciones de codificación de flujo se representa por un señalizador “encode_condition” que tiene dos bits. El valor de señalizador se describe a continuación.
00b: MPEG_TS normal (SESF)
01b: MPEG_TS que permite la fácil conversión a un formato de flujo DVD VR (SESF constreñido)
10b: reservado
11b: MPEG_TS que permite la fácil conversión a un formato de flujo vídeo DVD (SESF constreñido)
Dos casos son posibles si el señalizador encode_condition se pone a 00b en la información de gestión de flujo: el flujo es codificado originalmente sin considerar una conversión a alta velocidad a MPEG_PS, y una secuencia de flujos de programa MPEG son enlazados mediante edición del usuario para fácil conversión a flujos de programa MPEG individuales.
Si el señalizador encode_condition también se pone en el flujo, carece de sentido poner encode_condition = 00b indicando un MPEG_TS normal en el flujo. Por lo tanto, también es posible usar el señalizador encode_condition de forma diferente dentro y fuera del flujo, reservando el parámetro encode_condition = 00b de modo que no se use en el flujo (en el paquete Tip descrito a continuación).
Poniendo así este señalizador, es posible determinar a partir del valor del campo VOBI encode_condition si el flujo puede ser convertido fácilmente a un formato vídeo DVD o DVD VR. “Convertido fácilmente” en el sentido en que se usa aquí significa convertible por el método de conversión mejor descrito más adelante.
<Estructura del flujo SESF constreñido>
La figura 80 representa toda la estructura de flujo de un SESF constreñido. Un SESF constreñido incluye múltiples cápsulas SESF. Una cápsula SESF contiene unidades de multiplexión específicas, y un paquete Tip (detallados a continuación) en la cabecera. El sello de tiempo de presentación (PTS) de cada cápsula SESF y una dirección del paquete Tip están correlacionados en el mapa de acceso 80c. Como se describe más adelante, para conversión TS2PS, se realiza un proceso de conversión en unidades de cápsula SESF.
La figura 32 representa la correlación entre grupos MPEG_PS y paquetes en cápsula SESF. Como se representa en la figura 32, un paquete TS (paquete Tip a continuación) que almacena información específica de flujo se inserta en un SESF constreñido. El paquete Tip embebido en un SESF constreñido se describe a continuación con referencia a las figuras 35 a 41.
<Paquete Tip>
La figura 35 representa la estructura general del paquete Tip. Como se representa en la figura 35. Un paquete Tip guarda una Data_ID que identifica el paquete como un paquete Tip, display_and_copy_info correspondiente al campo DVD VR DCI_CCI e incluyendo control de visualización e información de control de copia, encode_info que almacena información de codificación de flujo, y MakersPrivateData para almacenar información adicional única del fabricante.
Como se representa en la figura 35 y la figura 36, el valor PCR necesario para los cálculos SCR descritos más adelante se escribe en el campo de adaptación del paquete Tip. Este campo de adaptación es de longitud fija en bytes. Y por ello permite acceder a información en el paquete Tip usando una dirección fija.
La estructura Data_ID se representa en la figura 37. Data_ID tiene un Data_Identifier para identificar si el paquete correspondiente es un paquete Tip. Data__Identifier es un campo de 3 bytes que contiene un valor de “0x544950” que expresa “TIP” en el código ASCII. El decodificador del dispositivo de reproducción lee el valor de este campo para identificar que es un paquete Tip.
La estructura display_and_copy_info se representa en la figura 38. La generación del paquete RDI al convertir un SESF constreñido al formato DVD VR se simplifica proporcionando la misma estructura e información que el campo DCI_CCI de la unidad RDI en el estándar DVD VR en display_and_copy_info. (Obsérvese que el campo DCI_CCI del estándar DVD VR se describe plenamente en “DVD Specifications for Rewritable/Re-recordable Disc, Part 3, VIDEO RECORDING,” y en la patente japonesa número 3162044. Aunque algunos nombres de campo son diferentes en estos documentos, las definiciones de campo son las mismas con el fin de permitir una copia directa al convertir al formato DVD VR).
La estructura de campo encode_info se representa en la figura 39. La información de resolución para el flujo vídeo después del paquete Tip se escribe en el campo vi-deo_resolution. El valor de encode_info se muestra a continuación.
0000b: 720 x 480 (NTSC), 720 x 576 (PAL)
0001b: 704 x 480 (NTSC), 704 x 576 (PAL)
0010b: 352 x 480 (NTSC), 352 x 576 (PAL)
0011b: 352 x 240 (NTSC), 352 x 288 (PAL)
0100b: 544 x 480 (NTSC), 544 x 576 (PAL)
0101b: 480 x 480 (NTSC), 480 x 576 (PAL)
Otros: reservado
La resolución puede variar durante una sola grabación continua en el formato DVD VR. Sin embargo, los flujos de diferentes resoluciones son gestionados como VOBs separados y ello asegura la conexión ininterrumpida durante la reproducción por una cierta grabadora. Por lo tanto, este campo se usa para determinar dónde hay que dividir el VOB al convertir al formato DVD VR, si hay un cambio de resolución durante la grabación de SESF constreñido.
En un SESF constreñido grabado con consideración para conversión al formato vídeo DVD (encode_condition = 11b), la resolución no cambia dentro de un solo flujo.
El campo encode_condition es el mismo que el valor almacenado en el VOBI (excepto cuando es 00b). La razón por la que el campo encode_condition se almacena y embebe en el flujo y no solamente en la información de gestión de flujo es permitir que la grabadora determine fácilmente si es posible convertir al formato DVD referenciando el campo encode_condición en el paquete Tip cuando, por ejemplo, se copia un flujo a través de una interface digital tal como IEEE 1394.
VOBU_S_PTM del estándar DVD VR se graba en el campo FVFPST. Esto tiene la finalidad de eliminar el proceso de analizar el flujo vídeo codificado después del paquete Tip y calcular el tiempo de presentación del campo vídeo de primera aparición al convertir un SESF constreñido a un formato vídeo DVD o VR.
El campo FVFPST incluye un campo de 32 bits que denota el tiempo de presentación de campo vídeo a una precisión de 90 KHz, y un campo de 16 bits denotado a una precisión de 27 MHz.
La estructura PES_info se representa en la figura
40. PES_info es necesaria para convertir un SESF constreñido al formato vídeo DVD sin analizar los flujos elementales. Esta información es necesaria para generar la información insertada en el flujo vídeo DVD y almacenada en los paquetes, denominada NV_PCK, que soporta modos de reproducción especiales.
El PES_info puede almacenar información para 136 paquetes PES cada uno de los cuales almacena unidades de datos vídeo o datos audio. Se asignan cuatro bits a cada paquete PES, y la información NV_PCK puede ser generada sin analizar el contenido de los paquetes PES. Los paquetes PES que no almacenan datos vídeo o audio son ignorados.
En una cápsula SESF que es la unidad de datos desde un paquete Tip al paquete inmediatamente precedente al paquete Tip siguiente, un PES_existence_flag declara si el j-ésimo paquete PES está presente en la cápsula SESF. El valor de PES_existence_flag se pone como sigue.
0b: el j-ésimo paquete PES no está en la cápsula SESF
1b: el j-ésimo paquete PES está en la cápsula SESF
Si PES_extension_flag = 0b (cuando no hay paquete PES), todos los campos restantes en el paquete PES se pone a 0b.
PES_payload_identifier identifica si los datos almacenados en el paquete PES son datos vídeo o audio. Los valores PES_payload_identifier se ponen como sigue. 0b: flujo vídeo 1b: flujo audio
Los campos PES_existence_flag y PES_payload_identifier se ponen para todos los paquetes PES relevantes.
Cuando se determina a partir de PES_payload_identifier si están almacenados datos vídeo o audio, las definiciones de campo restantes varían según el tipo de flujo almacenado en el paquete PES.
Si el paquete PES guarda un flujo vídeo (PES_payload_identifier = 0b), picture_coding_type que indica el tipo de imagen almacenado en el paquete PES se define después del campo PES_payload_identifier.
El valor del campo picture_coding_type se pone de la siguiente manera.
00b: una imagen codificada con codificación distinta de 01b o 10b
01b: una imagen I de trama codificada; un par de imágenes I de campo codificado; o un par de imagen I de campo codificado y una imagen P de campo codificado
10b: un par de imágenes P de trama codificada o un par de imágenes P de campo codificado
11b: reservado
En otros términos, una imagen con 01b o 10b es una imagen usada como la imagen de referencia definida por el estándar vídeo DVD. La descripción anterior se refiere a información añadida a paquetes PES que almacenan vídeo.
Si el paquete PES guarda un flujo audio (PES_payload_identifier = 1b), el PES_payload_identifier va seguido de un stream_identifier y un sync_presentation_flag. El stream_identifier identifica si el flujo audio en el paquete PES es un primer flujo audio o un segundo flujo audio. El sync_presentation_flag es un señalizador para identificar si hay una trama audio para la que la presentación comienza simultáneamente o inmediatamente después del campo FVFPST (el tiempo de inicio de presentación del campo vídeo presentado primero) escrito en cada paquete Tip.
El valor de stream_identifier se pone de la siguiente manera.
0b: primer flujo audio
1b: segundo flujo audio
El primer y el segundo flujo audio pueden ser discriminados por las normas de establecimiento PID y el orden de declaración de flujo elemental en el PMT.
El valor de sync_presentation_flag se pone de la siguiente manera.
0b: una trama audio para la que la presentación comienza simultáneamente o inmediatamente después de FVFPST no está almacenada en el paquete PES audio
1b: una trama audio para la que la presentación comienza simultáneamente o inmediatamente después del FVFPST está almacenada en el paquete PES audio
La información añadida a paquetes PES que almacenan audio es la descrita anteriormente.
El campo PES_info extrae así y guarda información para cada paquete PES después de un paquete Tip.
La figura 41 representa MakersPrivateData. Como se representa en la figura, los datos privados del fabricante tienen un campo maker_ID que identifica el fabricante del SESF constreñido, y el campo maker_private_data conteniendo información adicional específica descrita por el fabricante.
Las figuras 42A y 42B muestran un ejemplo de un valor de PID del paquete Tip y un valor de stream_type que indica el tipo de flujo. Otros valores PID y stream_type están reservados por el estándar MPEG y otras normas, y estos valores se seleccionaron para indicar datos privados más allá del alcance del estándar MPEG sin interferir con valores reservados.
Así se extrae y almacena diversa información de atributos de flujo en los paquetes Tip almacenados en un SESF constreñido. Cómo se usan los campos descritos anteriormente durante la conversión a un formato DVD diferente se describe con más detalle más adelante.
<Condiciones de codificación del sistema>
Las condiciones de codificación del sistema para un SESF constreñido se describen en detalle a continuación. Obsérvese que las condiciones de codificación siguientes del sistema no se aplican a un SESF normal.
<Unidad de multiplexión>
Un paquete TS que almacena flujos elementales en un SESF constreñido se compone de una unidad de multiplexión que es una unidad de datos almacenados en grupos de 2 KB según un formato DVD. Obsérvese que esta unidad de multiplexión corresponde al bloque multiplex de la primera realización.
Solamente paquetes TS que almacena un tipo de flujo elemental son almacenados en cada unidad de multiplexión. Y estos paquetes TS no se mezclan con paquetes TS que almacenan otro tipo de flujo elemental. Mezclar paquetes TS con paquetes Nulos no está prohibido porque puede ser necesario incluir uno o más paquetes Nulos con el fin de generar una unidad de multiplexión (tal como la unidad de multiplexión que almacena la última parte de un flujo). Esto es necesario para esclarecer la relación entre unidades de multiplexión y grupos.
Una unidad de multiplexión contiene once paquetes TS continuos, y el flujo elemental (datos de carga) en cada unidad de multiplexión se almacena completamente dentro del paquete correspondiente. Esto restringe igualmente la relación con el grupo.
Cuando el paquete PES que almacena el flujo vídeo está segmentado y colocado en múltiples unidades de multiplexión, todas las unidades de multiplexión distintas de la unidad de multiplexión conteniendo el último byte del paquete PES almacenan unos datos de carga de paquete TS de 184 x 11 = 2024 bytes. Esto permite efectuar muy eficientemente transferencias de flujo y que el procesado sucesivo por la unidad de paquete TS sea realizado fácilmente durante la conversión TS2PS. Si el tamaño de las unidades de multiplexión distintas de la última unidad de multiplexión es inferior a 2024 bytes, no será posible determinar fácilmente el valor del campo PES_packet_length almacenado en la cabecera de paquete de cada paquete en el MPEG_PS al convertir el primer paquete TS de la unidad de multiplexión durante la conversión TS2PS.
Los primeros datos completos de trama audio en la unidad de multiplexión deberán ser una trama audio colocada al inicio en la carga del paquete PES. Esto es fácil de entender considerando paquetes PES de almacenamiento que almacenan el flujo audio en múltiples unidades de multiplexión. Si un paquete PES audio es segmentado y colocado en múltiples unidades de multiplexión, hay que identificar el PTS y determinar el número de tramas audio almacenadas en un grupo con el fin de generar la cabecera de paquete al convertir las unidades de multiplexión segunda y posteriores a grupos MPEG_PS. Por lo tanto. Se deberá evitar que haya que analizar la estructura interna del flujo audio y que entonces se complique el proceso de conversión.
La unidad de multiplexión se ha definido anteriormente. La codificación para generar un SESF constreñido implica codificación de sistema dentro de las constricciones de la unidad de multiplexión antes descrita.
<Constricciones de cabeceras de paquete PES en un SESF constreñido>
A continuación se describe un número de constricciones de los valores de campo de la cabecera de paquete PES en un SESF constreñido.
Como se representa en la figura 43, algunos campos de cabecera de paquete PES permiten solamente valores fijos. Esto tiene la finalidad de evitar crear procesos innecesarios al convertir a diferentes formatos DVD. “Procesos innecesarios” significa procesar campos creados adicionalmente o borrados por valores diferentes de los valores definidos por el formato DVD. En otros términos, la finalidad de esta constricción de cabecera de paquete PES es minimizar campos añadidos o borrados de la cabecera durante la conversión TS2PS.
Se permite un valor de 0 para el campo PES_packet_length cuando un flujo vídeo está almacenado en el MPEG_TS.
El campo PTS_DTS_flags indica si está incluido un PTS o DTS.
Cuando el paquete PES guarda una trama audio, al menos una o más tramas audio empiezan en el paquete PES, y PTS_DTS_flags se pone a 10b (a 11b si se escribe el DTS).
Las constricciones para procesar secuencialmente por una unidad de paquete TS durante la conversión TS2PS se aplican a PES_extension_flag y PES_header_data_length.Éstas se representan en la figura 44.
Como se representa en la figura 44, se definen valores específicos según el tipo de flujo elemental, posición de paquete PES, y valor de condición de codificación.
Obsérvese que VPD en la figura 44 es la longitud combinada en bytes del campo PTS y el campo DTS en el paquete PES. Es decir, si PTS_DTS_flags = 00b, VPD = 0; si PTS_PTS_flags = 10b, VPD = 5; si PTS_DTS_flags = 11b, VPD = 10.
Como se ha descrito anteriormente, esta constricción es necesaria para simplificar el procesado secuencial por la unidad de paquete TS sin formar los grupos después de determinar la longitud de carga de un grupo al convertir al formato vídeo DVD o VR.
La cabecera de paquete PES se ha definido anteriormente. Un codificador que genera el SESF constreñido co5 difica el flujo de sistema dentro de las constricciones
anteriores.
<Constricciones en el intervalo de introducción de paquete Tip>
10 A continuación se describen constricciones en el intervalo de introducción de paquetes Tip insertado en un SESF constreñido. La relación siguiente debe ser verdadera durante el
15 tiempo de entrada de decodificador indicado por ATS (ATS1) del paquete Tip. Y el tiempo de entrada de decodificador indicado por ATS (ATS2) del paquete TS que almacena el flujo vídeo o audio introducido en el decodifica
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PS. Este período de transferencia más corto es el período más corto desde el inicio al final de la entrada de grupo PS al decodificador de sistema. Es decir, la ecuación an
25 terior representa que el intervalo ATS de cada paquete TS debe al menos ser más grande que el intervalo en el que se puede introducir grupos PS después de la conversión en el decodificador de sistema. El valor de T se determina como sigue.
30 PS_pack_size es la longitud en bytes de un grupo en el MPEG_PS generado por conversión TS2PS, la system_clock_frequency es la frecuencia del reloj de referencia del decodificador MPEG_PS, y PSrate es la tasa multiplex del flujo MPEG_PS generado por conversión TS2PS.
Estos valores se definen a continuación por el formato DVD, y, por lo tanto, la relación entre ATS1 y ATS2
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define el valor mínimo de ATS2. La conversión TS2PS des
10 crita más adelante convierte típicamente un paquete Tip a un grupo 2-KB NV_PCK (en conversión vídeo DVD) o RDI_PCK (en DVD VR conversión). Sin embargo, si no se cumple la relación anterior, el flujo elemental siguiente es transferido antes y puede exceder del límite superior de la
15 tasa de transferencia DVD del sistema (10,08 Mbps). Un número entero de GOPs están alineados en una cápsula SESF. Esto tiene la finalidad de hacer que la cápsula SESF se correlacione con un VOBU del formato DVD de modo que el concepto de VOBU del formato DVD también
20 puede ser realizado en el SESF constreñido. Más en concreto, un VOBU debe incluir un número entero de GOPs según el formato DVD (DVD VR).
Los datos vídeo almacenados en una cápsula SESF deben ser al menos 0,4 segundo y no más de 1,0 segundo de 25 ancho en la base de tiempo de reproducción. Además, la anchura de tiempo en la base de tiempo de reproducción de datos vídeo almacenados en la última cápsula SESF es mayor o igual a 0,4 segundo y menor o igual a 1,2 segundo
cuando el encode_condition = 11b (modo DVD vídeo), y cuando el encode_condition = 01b (modo DVD VR) debe ser menor o igual a 1,0 segundo. Esto es porque la cápsula SESF es un VOBU, y debe ser conforme al formato DVD específico.
Cada paquete Tip tiene normalmente preferiblemente una correlación 1:1 en el mapa de acceso usado para conversión de dirección de tiempo. Esto es necesario para que la conversión puede iniciar inmediatamente con las unidades VOBU definidas por el formato DVD durante la conversión TS2PS, y de modo que la DSI (información de búsqueda de datos) (que proporciona información de dirección para el VOBU adyacente almacenado en el NV_PCK) pueda ser generada a partir del mapa de acceso cuando los paquetes Tip sean convertidos a grupos NV PCK durante la conversión al formato vídeo DVD. La DSI puede ser calculada en la medida en que el mapa de acceso guarde el tiempo de reproducción (parte o toda la información de tiempo de reproducción AV inmediatamente después del paquete Tip según FVFPST) para cada paquete Tip y dirección de grabación de cada paquete Tip, y el número de unidades de multiplexión almacenadas entre dos paquetes Tip consecutivos es conocido. Esto se logra imponiendo las constricciones siguientes.
Se deberá indicar que no todos los paquetes Tip tienen que ser señalados desde el mapa de acceso. Por ejemplo, los datos AV siguientes al último paquete Tip en un SESF constreñido no contienen información de duración de tiempo de reproducción ni tienen un paquete Tip siguiente, así son diferentes de otros paquetes Tip y por lo tanto se manejan de forma diferente. En este caso, no hay ningún efecto adverso concreto en la reproducción y conversión aunque el último paquete Tip no esté grabado en el mapa de acceso, y así se puede manejar en un proceso de excepciones en consideración con la implementación del
dispositivo.
Un total de treinta y dos paquetes no asociados con una unidad de multiplexión están insertados entre dos paquetes Tip consecutivo. Esto es porque hay que determinar cuántos paquetes habrá en un VOBU cuando sea convertido a un formato DVD usando el mapa de acceso durante la conversión TS2PS. (el número de paquetes no se tiene que limitar a 32, pero debe haber algún número específico de paquetes. Dado que el número de paquetes TS siguiente a un paquete Tip puede ser determinado a partir de la información de dirección del paquete Tip en el mapa de acceso, el número de paquetes incluido en un VOBU cuando se convierte a un formato DVD puede ser determinado si el número de paquetes que no son unidades de multiplexión es conocido. Esto es importante. Esta información se puede describir en MNF o MakersPrivateData en cada paquete Tip).
Además, la razón de que haya 32 paquetes es la siguiente. Podría ser suficiente que hubiese al menos 31 paquetes PAT, PMT, PCR, y SIT entre dos paquetes Tip consecutivos, porque: los paquetes PAT, PMT que describen los datos de configuración de programa MPEG_TS deben ser embebidos al menos una vez cada 100 ms; un paquete SIT que almacena información específica para cada programa debe ser embebido al menos una vez cada 1 segundo; el paquete PCR que almacena el PCR (referencia de reloj de programa) estableciendo el tiempo de referencia del decodificador debe ser embebido al menos una vez cada 100 ms; se puede añadir libremente paquetes Nulos no pertenecientes a ninguna unidad de multiplexión; y el intervalo de introducción de paquete Tip es 1,0 segundo o menos en la base de tiempo de reproducción de datos AV. Por lo tanto, el recuento del grupo VOBU puede ser determinado a partir del mapa de acceso insertando paquetes PAT, PMT, PCR, y SIT entre dos paquetes Tip consecutivos según estos tiempos definidos, y añadiendo paquetes Nulos hasta que haya 32 paquetes.
Considérese, por ejemplo, el número de grupos después de la conversión cuando se inserta un paquete Tip a intervalos de 0,5 segundos y hay 1209 paquetes TS después de un paquete Tip identificable a partir del mapa de acceso. En este caso hay un total de 15 (=5+5+5) paquetes PAT, PMT y PCR, 1 paquete SIT insertado después de este paquete Tip, y 16 paquetes Nulos insertados para alcanzar un total de 32 paquetes. Cuando esto se convierte después a formato DVD, el paquete Tip es convertido a NV_PCK (cuando se convierte a DVD-Video) o RDI_PCK (cuando se convierte a DVD VR) como un grupo, y una unidad de multiplexión (11 paquetes TS) es convertida a un grupo, respectivamente. Por lo tanto, el recuento de l grupo VOBU puede ser denotado como
1 + (número de unidades de multiplexión). El número de unidades de multiplexión es (número de paquetes TS después del paquete Tip -33)/11. Por lo tanto, en este ejemplo hay 1+((1210-33)/11) = 1+107 = 108.
Así se puede determinar que el VOBU tiene un total de 108 grupos. Si el número de grupos en cada VOBU y la información de tiempo de inicio de presentación son conocidos, el paquete DSI de NV_PCK requerido para conversión a vídeo DVD puede ser generado muy rápidamente.
Las constricciones en el intervalo de introducción de paquete Tip son las descritas anteriormente. El codificador que genera el SESF constreñido codifica el flujo de sistema dentro de las constricciones anteriores.
<Constricciones en el control de decodificador>
A continuación se describen constricciones en el control de decodificador (gestión de memoria intermedia)
del SESF constreñido.
Hay que generar un SESF constreñido para cumplir el estándar de T_STD que es el modelo de referencia de decodificador para un MPEG_TS. Esto significa que el SESF constreñido puede ser decodificado por un convertidordescodificador, por ejemplo, que tenga un decodificador conforme a T_STD si los tipos de flujo coinciden.
El modelo de decodificador estándar MPEG_TS T_STD y el modelo de decodificador estándar MPEG_PS P_STD son sustancialmente los mismos en operación y capacidades de procesado, pero difiere la tasa de entrada de flujo audio al decodificador. Más específicamente, la tasa de transferencia de T_STD desde la memoria intermedia de transporte antes del decodificador audio a la memoria intermedia audio es 2 Mbps (excepto para AAC) (véase la figura 18). Sin embargo, el P_STD introduce cada flujo al decodificador a la tasa de sistema, que con DVD es 10,08 Mbps.
Esto significa que la gestión de memoria intermedia de un SESF constreñido y formato DVD no puede ser la misma.
Así, no se puede usar la misma gestión de memoria intermedia con un MPEG_TS y MPEG_PS. Sin embargo, si el SCR (referencia de reloj del sistema) que indica el tiempo de entrada de decodificador del grupo después de la conversión, puede ser calculado usando el ATS añadido a cada paquete TS evitando al mismo tiempo que el sistema codifique con reconsideración de la gestión de memoria intermedia durante la conversión de un SESF constreñido a formato DVD, se puede lograr una conversión muy rápida y fácil. El cálculo del SCR usando el ATS se describe con detalle más adelante.
Además, el SESF constreñido de la presente invención debe ser codificado con el fin de asegurar que se conforme al T_STD y también de que el MPEG_PS generado por el método de conversión mejor descrito más adelante sea conforme a PSTD.
Más específicamente, el SESF constreñido es un flujo codificado a un MPEG_TS de modo que también sea conforme a la PSTD después de la conversión a un MPEG_PS.
Éstas son las constricciones en la gestión de memoria intermedia de SESF constreñido. Se deberá indicar que un SESF normal se codifica simplemente para que sea conforme al T_STD sin considerar estas constricciones.
Ejemplos de MPEG_TS y MPEG_PS que no son conformes a los modelos estándar T_STD y P_STD se describen más adelante.
En primer lugar, un ejemplo de un MPEG_TS autocodificado de tal manera que pueda ser convertido a un MPEG_PS, pero no es conforme al modelo T_STD, se representa en la figura 45. El flujo TS1 es un flujo de transporte MPEG aplicado con codificación de sistema para conformidad con el modelo T_STD. El flujo TS2 es un flujo de transporte MPEG que no es conforme al modelo T_STD. Más específicamente, en el flujo TS2, los valores de ATS [47] a ATS [57] se ponen por encima de la tasa de transferencia permitida para MPEG_TS datos audio. Así, la memoria intermedia de transporte audio rebosa (figura 18) y el flujo no es conforme al modelo T_STD. Sin embargo, en el flujo TS1, los valores de ATS [47] a ATS [57] se ponen dentro de la tasa de transferencia permitida para datos audio MPEG_TS. Por lo tanto, este flujo puede ser convertido correctamente a un P_STD conforme al flujo de programa MPEG PS1 usando la ecuación de conversión SCR descrita más adelante. Además, mientras el flujo TS2 no cumple el estándar T_STD, PS1 puede ser generado por conversión usando la ecuación de conversión SCR siguiente. Para conversión desde el flujo TS2 a MPEG_TS conforme con un T_STD, el intervalo de tiempo de transferencia de paquete audio especificado por ATS [47] a ATS [57] se debe incrementar de modo que no tenga lugar un rebosamiento de la memoria intermedia de transporte.
Las figuras 46A y 46B muestran un ejemplo en el que se cumple el modelo T_STD, pero el MPEG_PS convertido a partir de un MPEG_TS no cumple el modelo P_STD. El flujo TS3 es un flujo de transporte MPEG, y el flujo PS3 es un flujo de programa MPEG convertido desde el flujo de transporte MPEG TS3. La figura 46B muestra el cambio en el estado de una memoria intermedia para datos vídeo para cada corriente durante la decodificación. La imagen PES #1 es decodificada en el tiempo SCR [2], y la imagen PES #2 es decodificada entre SCR [4] y SCR [5]. Como se representa en la figura 46B, la transferencia de datos de paquetes TS en el flujo de transporte TS3 ha terminado para cuando los datos de imagen en PES #1 y PES #2 son decodificados. Sin embargo, con el flujo de programa PS3, la transferencia de datos V_PCK #1 para PES #1 es a tiempo, pero la transferencia de V_PCK #4 para datos PES #2 es tardía para decodificar y tiene lugar un desbordamiento negativo de memoria intermedia porque la decodificación empieza mientras la transferencia de datos está en curso. Por lo tanto, no se cumplen los requisitos del modelo P_STD. Esto se puede evitar desplazando el valor del campo ATS (ATS [14], ATS [25], ATS [36]) para cada paquete TS convertido a V_PCK #2 a V_PCK #4 de manera que sea temporalmente antes, de modo que la transferencia de los datos de imagen MPEG_TS PES #2 se termine antes.
<Conversión ATS-SCR>
A continuación se describe un método de cálculo del SCR de paquete PS al convertir un flujo SESF constreñido a un flujo de programa. El SCR debe ser calculado con el fin de generar un grupo nuevo y, por lo tanto, solamente se necesita al convertir paquetes Tip y el primer paquete
TS en una unidad de multiplexión.
La estructura de un flujo SESF constreñido es la representada en la figura 14C. Un paquete PCR que almacena información de tiempo de referencia (referencia de reloj de programa PCR) se introduce apropiadamente en un paquete TS, y éste puede ser usado para resetear el tiempo de referencia de decodificador STC (reloj de tiempo de sistema) a un intervalo de tiempo apropiado. Cada paquete TS también contiene un ATS que almacena la información de tiempo de transferencia relativa entre cada paquete TS. Por lo tanto, las salidas de los paquetes TS después del paquete TS que almacena el PCR, son introducidas en el decodificador en un tiempo determinado a partir del PCR y ATS que indican el tiempo de transferencia relativo entre paquetes TS. En otros términos, el tiempo de entrada de decodificador (el “calculated_PCR” a continuación) de cada paquete TS puede ser generado para paquetes TS a partir del paquete TS que almacena el PCR. Si ningún paquete TS guarda el PCR, se puede extraer información equivalente al PCR a la información de gestión.
La figura 47 representa la relación entre calcula-ted_PCR y SCR al convertir un SESF constreñido a MPEG_PS, es decir, una cabecera de la cápsula SESF representada en la figura 80. El ATS asignado a cada paquete TS en orden ascendente desde el inicio de flujo se denota ATS [k]. El PCR calculado en orden de aspecto del primer paquete TS en una unidad de multiplexión se denota calculated_PCR
[i] (i = 0, 1, 2 …). El SCR del grupo después de la conversión se denota igualmente SCR [i].
Como se ha indicado anteriormente, las transferencias de flujo vídeo están limitadas por la tasa de transferencia máxima de 15 Mbps (en el caso de MP@ML, la tasa de transferencia de la memoria intermedia de multiplexor a la memoria intermedia vídeo no excede de 15 Mbps) y la tasa de entrada de flujo audio es menor que la tasa de
transferencia vídeo. (Con excepción de AAC, la tasa de transferencia de la memoria intermedia de transporte a la memoria intermedia audio no excede de 2 Mbps). Por lo tanto, las unidades de multiplexión que almacenan datos 5 audio son diferentes de las unidades de multiplexión que almacenan datos vídeo y son transferidas en una tasa más baja. Por lo tanto, si la tasa de transferencia de datos vídeo se eleva a cerca de la tasa máxima de 9,8 Mbps del formato DVD, los paquetes TS de datos vídeo deben ser
10 transferidos a una tasa superior a la tasa de transferencia DVD (10,08 Mbps) con el fin de asegurar suficiente tiempo para transferencias de datos audio que se producen a una tasa más baja y por lo tanto tardan más tiempo. Que el tiempo de transferencia difiere en el SESF
15 constreñido y el formato DVD se conocerá por la figura
47.
La relación siguiente debe ser verdadera para el tiempo de llegada de decodificador (calculated_PCR) del primer paquete TS en una unidad de multiplexión o paquete
20 Tip, y el SCR del grupo después de convertir dicho paquete.
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donde PCR_tip y ATS_tip son el valor PCR y el ATS del paquete Tip inmediatamente antes de la unidad de multi25 plexión convertida. WA indica cuántas veces se produjo rebosamiento (mejor descrito a continuación) en un rango entre ATS_tip y el ATS (ATS [i]) asignado al primer paquete TS en la i-ésima unidad de multiplexión. BS denota
la cantidad de un rebosamiento en ATS. Max(a,b) es una función para seleccionar la mayor de a o b.
En la relación SCR [i] (i = 0, 1, 2, 3, …), PS_pack_size es la longitud en bytes de un grupo en el MPEG_PS generado por la conversión TS2PS como se ha indicado anteriormente, system_clock_frequency es la frecuencia del reloj de referencia del decodificador MPEG_PS, y PSrate es la tasa multiplex del MPEG_PS generado por conversión TS2PS. Es decir,
PS_pack _size = 204B bytes
system_clock_frequency = 27.000.000 Hz
PSrate = 10.080.000 bits/segundo
Por lo tanto, hay dos configuraciones para transferir paquetes después del primer paquete: transferir el paquete después de un tiempo de transferencia mínimo determinado por las pasadas de tasa de transferencia desde el tiempo de transferencia del grupo precedente, o transferir el grupo en el tiempo de entrada de decodificador del primer paquete TS en el grupo. Para transferencias de grupos en un tiempo antes del tiempo en que los datos vídeo son convertidos al formato DVD, los grupos son transferidos en el intervalo de tiempo de transferencia mínimo indicado anteriormente. Por ejemplo, cuando los grupos son transferidos en una banda horaria anterior a la conversión de datos vídeo al formato DVD, los grupos son transferidos después de esperar el tiempo de transferencia mínimo determinado por la tasa de transferencia desde el tiempo en que el grupo precedente fue transferido.
Se deberá indicar que, dado que un SESF constreñido puede ser editado, la calculated_PCR [0] puede no ir a 0 ni siquiera cuando se grabe con encode_condition = 11b, si el inicio del flujo se borra por edición, por ejemplo.
Sin embargo, si calculated_PCR [0] no es cero mientras encode_condition = 11b, este problema puede ser resuelto aplicando la ecuación de conversión siguiente solamente cuando encode_condition = 11b.
SCR[0] = 0 SCR[i] = max(SCR[i-1] + T, calculated_PCR[i] ) – calculated_PCR[0] (i= 1, 2, 3, …) calculated_PCR[i] = PCR_tip + (ATS[n] – ATS_tip + WA*BS) T = PS_pack_size*8*system_clcok_frequency / PSrate PTS(DVD-Video) = PTS(SESF constreñido) – calcu- lated_PCR[0] DTS(DVD-Video) = DTS(SESF constreñido) – calcu- lated_PCR[0]
Como se ha descrito anteriormente, ATS[n] y WA son el valor ATS del primer paquete TS en la i-ésima unidad de multiplexión y el número de rebosamientos en base a ATS _tip, respectivamente.
En otros términos, para conformarse al formato vídeo DVD, SCR [0] se pone a 0, los valores de SCRs posteriores son valores desviados, y todos los PTS y DTS en el flujo vídeo DVD son desviados un tiempo uniforme de calcula-ted_PCR [0] usando el resultado del tiempo desviado de la ecuación de conversión anterior calculated_PCR [0].
Desviando así uniformemente la información de tiempo del flujo, la conversión al formato vídeo DVD manteniendo al mismo tiempo encode_condition = 11b es posible incluso cuando el inicio del SESF constreñido (encode_condition = 11b) ha sido borrado.
Los valores PTS y DTS pueden ser convertidos durante la conversión al formato vídeo DVD, pero esto se puede lograr fácilmente procesando secuencialmente las unidades de paquete TS.
El SCR se calcula a partir del ATS en base a la ecuación anterior durante la conversión TS2PS. La salida de flujo de programa por conversión TS2PS debe ser conforme al modelo P_STD como se ha indicado anteriormente, y esto significa que los valores SCR se limitan a un rango particular. Por lo tanto, los valores ATS asignados a cada paquete de un SESF constreñido se deben poner según la relación ATS-SCR mostrada anteriormente.
<Constricciones de flujo elemental>
A continuación se describen las constricciones en los flujos elementales de un SESF constreñido.
Dado que la recodificación de los flujos elementales impone una carga sumamente pesada en el codificador, solamente MPEG2 vídeo está permitido para datos vídeo mientras que AC-3, MPEG-1 Audio y LPCM están permitidos para datos audio.
Sin embargo, el SESF constreñido aquí descrito excluye LPCM. Esto tiene la finalidad de evitar el peligro de tener que recodificar el flujo elemental cuando LPCM usa una tasa de cuantificación de 20 bits o más, y de simplificar la gestión de memoria intermedia reduciendo la cantidad de datos audio para la que la tasa de transferencia no se pueda subir. Sin embargo, si se usa LPCM de 16 bits, no hay necesidad concreta de excluir LPCM audio.
Los flujos permitidos para el SESF constreñido aquí descrito son MPEG-2 vídeo para los datos vídeo, y dos tipos de datos audio, AC-3 y M PEG-1 Audio.
En SESF normal que no es SESF constreñido, la codificación de datos audio no se limita a lo anterior. Se puede usar un método de codificación tal como AAC (codificación audio avanzada) que se usa en difusión digital BS.
Los atributos de flujo elemental cuando encode_condition = 11b se representan en la figura 48.
Dado que los atributos representados en la figura se pone para asegurar la intercambiabilidad en el nivel de flujo elemental entre vídeo DVD y DVD VR, un SESF constreñido (encode_condition = 11b) conforme a estos atributos no requiere recodificación de flujo elemental cuando se convierten a formatos vídeo DVD o DVD VR, y por lo tanto, es posible la conversión a alta velocidad.
Los atributos de flujo elemental cuando encode_condition = 01b se representan en la figura 49.
Dado que los atributos representados en la figura se ponen para asegurar la intercambiabilidad en el nivel de flujo elemental con DVD VR, un SESF constreñido (encode_condition = 01b) conforme a estos atributos no requiere recodificación de flujo elemental cuando se convierte a formato DVD VR, y por lo tanto, es posible la conversión a alta velocidad.
A continuación se describen las notas 1 a 4 de la figura 48 y la figura 49.
Nota 1: este atributo no puede cambiar dentro del mismo VOB.
Nota 2: este atributo puede cambiar en el paquete TS que almacena el primer flujo elemental después del paquete Tip. En otros términos, puede cambiar solamente en el primer paquete TS vídeo o audio en una cápsula SESF.
Nota 3: sequence_end_code no se puede insertar entre campos sequence_header que tienen el mismo horizontal_size, vertical_size, y aspect_ratio_information.
Nota 4: este atributo puede cambiar dentro del mismo VOB para monoaural, estéreo, y monoaural dual.
Las constricciones relativas a los flujos elementales de un SESF constreñido se han descrito anteriormente.
Añadir las condiciones de codificación descritas anteriormente hace posible generar un SESF constreñido que se puede convertir fácil y rápidamente a un formato DVD.
<Formato vídeo DVD y DVD VR después de la conversión>
A continuación se describen los parámetros de campo de los formatos vídeo DVD y DVD VR a los que se ha de convertir el SESF constreñido.
<Formato vídeo DVD>
En primer lugar, a continuación se describe brevemente un flujo conforme al estándar vídeo DVD. El formato de flujo vídeo DVD se describe con detalle en “DVD Specifications for Read-Only Disc, Part 3, VIDEO SPECIFICATIONS”.
La estructura de flujo del formato vídeo DVD se representa en la figura 50. Como se representa en la figura, cada flujo contiene múltiples VOBs y cada VOB contiene un número entero de VOBU. Un VOBU incluye un número entero de grupos, comenzando con un grupo NV (V_PCK) seguido de un grupo vídeo (V_PCK), un grupo audio (A_PCK). A diferencia de un grupo DVD normal, el NV_PCK contiene dos paquetes. Estos paquetes se denominan los paquetes PCI (información de control de presentación) y DSI (información de búsqueda de datos), respectivamente. La información de control de carga para el VOBU correspondiente se almacena en el paquete PCI. La información útil para modos de reproducción especiales, como las posiciones relativas del VOBU a VOBU contiguo, se almacena en el paquete DSI. Estos campos se describen a continuación en unión con cómo se determinan los valores de campo.
La figura 51 representa la estructura de los datos NV_PCK PCI. Los datos PCI incluyen PCI_GI (información general PCI) que almacena información general para PCI, NSML_AGLI como información de ángulo para presentación ininterrumpida, HLI como información para añadir resalte a menús y botones, y RECI que almacena el código de grabación estándar internacional (ISRC).
Cuando se convierten desde SESF constreñido, NSML_AGLI y HLI almacenan un valor que indica no válido.
El campo ISRC puede almacenar un valor que indica un no válido o un código ISRC tal cual, pero este campo es irrelevante para la conversión desde SESF constreñido y, por lo tanto, se omite la descripción adicional. Por lo tanto, el único campo problemático con respecto a crear datos PCI a partir de un SESF constreñido es el campo PCI_GI.
La figura 52 representa la estructura del campo PCI_GI en NV_PCK. Obsérvese que a continuación se describen métodos de cálculo solamente para los campos que deben ser calculados durante la conversión de un SESF constreñido.
NV_PCK_LBN (la dirección relativa de NV_PCK en el archivo VOBS) puede ser determinado por el aparato de grabación de datos que cuenta cada número de grupo durante la conversión.
VOBU_CAT (información del estado de protección de copia analógica) se puede obtener de display_and_copy_info del paquete Tip correspondiente a NV_PCK.
VOBU_S_PTM (información de tiempo de presentación para el campo vídeo presentado primero en la VOBU) puede ser calculado a partir de FVFPST del paquete Tip correspondiente a NV_PCK.
VOBU_E_PTM (información de tiempo cuando termina la presentación de datos vídeo en el VOBU) se puede obtener a partir de la información de tiempo de presentación escrita en la entrada siguiente en el mapa de acceso, o puede ser generado analizando el flujo vídeo del VOBU y calculando el tiempo en que termina la presentación vídeo.
VOBU_SE_E_PTM (información de tiempo cuando termina la presentación de datos vídeo en el VOBU según el campo sequence_end_code) se llena con “Ox00000000” en todos los VOBUs antes del último VOBU, porque el sequence_end_code solamente está permitida en el último VOBU y por lo tanto el medio VOBU no contiene sequence_end_code. VOBU_SE_E_PTM se pone al mismo valor que en VOBU_E_PTM solamente en el último NV_PCK que tiene sequence_end_code en el último VOBU.
C_ELTM es la diferencia de tiempo entre el tiempo de presentación de la primera trama vídeo presentada en una celda que almacena NV_PCK y la trama vídeo presentada primero en el VOBU, y debe ser expresada con precisión de trama. C_ELTM puede ser calculado según sea necesario por el aparato de grabación de datos durante el proceso de conversión usando FVFPST del paquete Tip correspondiente y la información de tiempo de presentación de la trama vídeo presentada al inicio de una celda.
Los datos NV_PCK PCI pueden ser generados así, según sea necesario, por la unidad VOBU durante la conversión, como se ha descrito anteriormente.
La figura 53 representa la estructura DSI de NV_PCK. Como se representa en la figura 53, el campo de datos DSI incluye: DSI_GI (información general de información de búsqueda de datos) que almacena información DSI general; SML_PBI (información de reproducción ininterrumpida) que almacena información de dirección y reproducción de grabación necesaria para la presentación ininterrumpida entre VOBs; SML_AGLI (información de ángulo para continuidad) que almacena información de posición necesaria para la presentación ininterrumpida entre ángulos diferentes, etc; VOBU_SRI (información de búsqueda de unidad VOB) que almacena la dirección de grabación de VOBU adyacente a un VOBU particular; y SYNCI (información síncrona) que permite la presentación síncrona de vídeo con audio/subimágenes.
Cuando se convierte a partir de un SESF constreñido, SML_AGLI guarda información que indica no válido.
La figura 54 representa la estructura DSI_GI de un NV_PCK. Obsérvese que a continuación se describen métodos de cálculo solamente para los campos que deben ser calculados durante la conversión de un SESF constreñido.
NV_PCK_SCR (el SCR del NV_PCK) se deduce del SCR deducida del ATS del SESF constreñido por el método descrito más adelante.
NV_PCK_LBN (dirección relativa del NV_PCK en el archivo VOBS) se obtiene de la misma manera que los datos PCI.
VOBU_EA (dirección relativa desde el NV_PCK al último grupo en el VOBU) puede ser calculado a partir del mapa de acceso. Como se ha descrito anteriormente, el número de paquetes no perteneciente a una unidad de multiplexión entre dos paquetes Tip consecutivos es conocido (fijo). Por lo tanto, el número de paquetes TS a la entrada siguiente (el paquete Tip siguiente) puede ser calculado a partir del mapa de acceso. El número de paquetes TS en dicho paquete TS no perteneciente a una unidad de multiplexión se resta después, y la diferencia se divide entonces por 11 para determinar el número de grupos formados después del NV_PCK. El número de grupos generados después de la conversión puede ser contado y escrito en el NV_PCK derivado del último paquete Tip o en todos los NV_PCK.
VOBU_1STREF_EA (dirección relativa en el VOBU desde NV_PCK al último grupo en la primera imagen referencia-da), VOBU_2NDREF_EA (dirección relativa en el VOBU desde NV_PCK al último grupo en la segunda imagen referencia-da), y VOBU_3RDREF_EA (dirección relativa en el VOBU de NV_PCK al último paquete en la tercera imagen referencia-da) se pueden determinar sin analizar la capa de flujo vídeo si el campo PES_info de paquete Tip es referenciado durante la conversión TS2PS.
PES_info guarda el picture_coding_type que indica el tipo de codificación aplicada a la imagen almacenada en cada paquete PES vídeo. Un paquete PES con un picture_coding_type de 01b o 10b guarda una imagen de referencia como la definida en el estándar vídeo DVD.
Por lo tanto, es posible referenciar el campo PES_info durante la conversión TS2PS para determinar si el paquete PES convertido guarda una imagen de referencia, y el grupo en el que termina dicho paquete PES convertido, es el último grupo de la imagen de referencia.
Dado que el último paquete de una imagen de referencia puede ser identificado durante la conversión. También es posible, mientras se genera el VOBU, determinar en qué grupo terminan las imágenes de referencia primera, segunda y tercera, y escribir una dirección relativa al final de cada dicha imagen en los campos VOBU_1STREF_EA, VOBU_2NDREF_EA y VOBU_3RDREF_EA del primer NV_PCK en el VOBU.
Alternativamente, durante la conversión de cápsula SESF, con referencia a PTS_DTS_flags del paquete PES que almacena datos vídeo, el almacenamiento de la imagen de referencia puede ser determinado en serie para calcular estos valores. Por ejemplo, si PTS_DTS_flags es 11b, se determina que la imagen de referencia se almacene, mientras que si PTS_DTS_flags es 10b, se determina que se almacene la imagen no de referencia.
VOBU_VOB_IDN (el número ID del VOB al que pertenece el VOBU) deberá poderse obtener por el aparato de grabación de datos durante la conversión. Cuando se está convirtiendo un SESF constreñido, se evita la segmentación de VOB debida a las condiciones de flujo, tal como un cambio de atributo, y el mismo número ID puede ser asignado poniendo a 11b la condición de codificación de SESF constreñido.
Al igual que VOBU_VOB_IDN, VOBU_C_IDN (el número ID de la celda a la que pertenece el VOBU) se pone por el aparato de grabación de datos durante la conversión, y no está relacionado con el flujo. Si la celda es segmentada intencionadamente en base a la información PGC u otra información de gestión para el SESF constreñido, se asigna simplemente un número determinado por la segmentación.
C_ELTM es la diferencia de tiempo entre el tiempo de presentación de la primera trama vídeo presentada en una celda que almacena NV_PCK y la trama vídeo primero presentada en el VOBU, y debe ser expresada con precisión de trama. C_ELTM es el mismo que el C_ELTM escrito en los datos PCI.
Cada campo del campo DSI_GI en el NV_PCK puede ser generado así de forma continua por la unidad VOBU durante la conversión, como se ha descrito anteriormente.
La figura 55 representa la estructura del campo SML_PBI en NV_PCK. Obsérvese que a continuación se describen métodos de cálculo solamente para los campos que deben ser calculados durante la conversión de un SESF constreñido.
VOB_V_S_PTM (tiempo de presentación de la primera trama vídeo presentada en el VOB a que pertenece NV_PCK) puede ser determinado a partir del FVFPST del primer paquete Tip.
VOB_V_E_PTM (tiempo de fin de presentación vídeo en el VOB a que pertenece NV_PCK) se puede poner en cualquier momento analizando el flujo después del último paquete Tip en la parte del SESF constreñido seleccionado para conversión antes de la conversión TS2PS real y obtener el tiempo de fin de presentación de datos vídeo.
Así, es posible calcular los campos de SML_PBI de NV_PCK antes de la conversión. Es suficiente usar dicho valor durante la conversión.
Como se ha indicado anteriormente, VOBU_SRI puede ser calculado usando el mapa de acceso, y por ello se omite aquí su descripción adicional.
Además, VOBU_SRI se escribe completamente dentro de cada celda y así no puede ser determinado si la celda no está definida. Por lo tanto, una grabadora que graba en el formato vídeo DVD en tiempo real no puede crear celdas en ningún intervalo deseado y así presenta un rendimiento degradado de edición y reproducción. Sin embargo, a la conversión de un SESF constreñido, las celdas pueden ser definidas como períodos especificados por el usuario y convertidos usando el método descrito anteriormente. Se pueden crear capítulos previstos por el usuario, y se puede crear una lista de reproducción que inicia la reproducción a partir de un punto definido por el usuario conforme al formato vídeo DVD.
La figura 56 representa la estructura del campo SYNCI de NV_PCK. Obsérvese que a continuación se describen métodos de cálculo solamente para los campos que deben ser calculados durante la conversión de un SESF constreñido.
A_SYNCA0 es la dirección relativa de un grupo que almacena un grupo audio primario y que almacena la trama audio presentada simultáneamente o inmediatamente después de VOBU_S_PTM. Se puede determinar usando el PES_info en el paquete Tip sin analizar el flujo durante la conversión TS2PS.
Se puede determinar si un paquete PES guarda audio primario leyendo el stream_identifier del PES_info, y en el siguiente sync_presentation_flag es posible determinar si hay una trama audio presentada simultáneamente o inmediatamente después de VOBU_S_PTM en la trama audio contenida en el paquete PES. Por lo tanto, si el paquete PES contiene audio primario y el sync_presentation_flag = 1b, la dirección del NV_PCK al grupo que almacena el paquete PES se puede escribir durante la conversión TS2PS.
Se deberá indicar que no hay garantía de que el sync_presentation_flag = 1b se ponga en un paquete audio del VOBU. Si el codificador multiplexa el audio primero, el grupo audio presentado simultáneamente o inmediatamente después de VOBU_S_PTM del VOBU podría ser almacenado en el VOBU precedente o siguiente.
Por lo tanto, el valor puesto en el campo A_SYNCAO debe ser determinado durante la conversión con una comprensión correcta de la relación secuencial entre el paquete PES del audio primario (el sync_presentation_flag = 1b) y el NV_PCK generado posteriormente.
Para eliminar este proceso, el SESF constreñido puede ser codificado sistema de modo que los datos audio presentados simultáneamente o justo después del FVFPST escrito en el primer paquete Tip en la cápsula SESF también se almacene en la misma cápsula SESF.
Usando estas definiciones se puede eliminar un proceso para detectar datos audio sincronizados a VOBU_S_PTM (FVFPST) fuera del VOBU (cápsula SESF).
A_SYNCA1 es la dirección relativa de un grupo que almacena un audio secundario y que almacena la trama audio presentada simultáneamente o inmediatamente después de VOBU_S_PTM, y puede ser determinado usando el mismo método que A_SYNCAO.
Excepto para A_SYNCA, así es posible generar secuencialmente datos DSI de NV_PCK por la unidad VOBU durante la conversión.
Un ejemplo de generación de NV_PCK es el representado en la figura 82.
<Formato de grabación vídeo DVD>
A continuación se describen parámetros de campo durante la conversión al formato de flujo de grabación de vídeo DVD (VR).
El flujo DVD VR se describe brevemente a continuación. Obsérvese que el formato de flujo DVD VR se describe con detalle en ““DVD Specifications for Rewritable/Re
recordable Discs, Part 3, VIDEO RECORDING”.
La figura 57 representa la estructura de flujo del formato DVD VR. Como se representa aquí, cada flujo incluye múltiples VOBs. Y cada VOB contiene un número entero de VOBUs. Un VOBU incluye un número entero de grupos, comenzando con un RDI_PCK seguido por un grupo vídeo (V_PCK) y un grupo audio (A_PCK). A diferencia de un grupo normal, el RDI_PCK contiene información de control de presentación y copia, e información específica del fabricante. Los campos contenidos en el RDI_PCK se describen a continuación conjuntamente con cómo se determinan los valores de campo.
Como se representa en la figura, los datos de carga RDI_PCK (unidad RDI) incluyen: RDI_GI (información general de la información de datos en tiempo real) que almacena información general de RDI, DCI_CCI (información de control de visualización e información de control de copia) que almacena información usada para control de visualización y copia, y MNFI (Información del fabricante) que almacena información específica del fabricante.
El campo RDT_GI contiene un campo VOBU_S_PTM. Solamente este campo es variable y los otros valores de campo son fijos.
VOBU_S_PTM tiene el mismo formato que el FVFPST escrito en el paquete Tip correspondiente en el flujo de transporte antes de la conversión. Y por lo tanto, el valor FVFPST puede ser copiado simplemente al campo VOBU_S_PTM.
DCI_CCI tiene el mismo formato que el campo display_and_copy_info del paquete Tip, y, por lo tanto, el valor display_and_copy_info puede ser copiado simplemente al campo DCI_CCI.
Se asigna una ID específica de fabricante solamente cuando la maker_ID escrita en el paquete Tip es idéntica a la ID del fabricante del aparato de grabación de datos, y la información específica del fabricante es copiada al campo MNFI. Sin embargo, si la maker_ID en el paquete Tip es la ID de un fabricante diferente, o la maker_ID no es válida, el grupo RDI puede ser generado escribiendo datos no válidos en el campo MNFI.
Es posible que la parte de los datos escritos en el paquete Tip no sea válida. En este caso se deberá poner un señalizador (un señalizador de invalidación) que indique que no hay datos válidos en el paquete Tip. Si este señalizador de invalidación se activa, el señalizador debe ser actualizado, después de actualizar los datos no válidos en el paquete Tip, a los datos más recientes.
Como ejemplo de esto, se puede considerar el caso donde los datos CCI más recientes y un señalizador de invalidación de datos de paquete TS CCI están presentes en el ATS (4B) de cada paquete TS.
En este caso hay que determinar si el señalizador de invalidación está puesto durante la conversión TS2PS. Si lo está, hay que convertir a un RDI_PCK usando datos que actualizan los datos CCI en display_and_copy_info_field con el señalizador CCI del ATS.
RDI_PCK puede ser generado así secuencialmente usando solamente el paquete Tip correspondiente (y su ATS).
La figura 58 es un diagrama de flujo del proceso anterior de generación de RDT_PCK.
En un RDI_PCK (o NV_PCK), la cabecera de sistema incluye campos de valor fijo. Los detalles de la cabecera de sistema se representan en la figura 61. La cabecera de paquete y la cabecera privada almacenadas en el RDI_PCK se representan en las figuras 62A y 62B, respectivamente. Dado que estas cabeceras incluyen campos de valor fijo como se representa en las figuras, se pueden generar fácilmente.
La figura 59 es un diagrama de flujo de un proceso para generar grupos PS a partir de paquetes TS (unidad de
multiplexión) que almacenan datos AV.
Como se representa en la figura, los paquetes TS de un SESF constreñido que almacenan datos AV son convertidos usando una unidad de multiplexión como la unidad de procesar a grupos de 2KB de un MPEG_PS que almacena datos AV. Esto se describe mejor a continuación siguiendo los pasos de este proceso.
(Paso S4200): Se lee un paquete TS a partir del punto de inicio de conversión del flujo SESF constreñido.
(Paso S4201): Se determina si el paquete TS leído guarda datos AV y es el primer paquete TS en una unidad de multiplexión.
Se determina si están almacenados datos AV leyendo el valor PID del paquete TS que en el PMT se ha declarado que almacena datos AV. Se determina que el paquete TS está al inicio de una unidad de multiplexión cuando el paquete TS precedente es un paquete Tip, paquete PSI/SI,
o paquete PCR y el paquete TS inmediatamente siguiente guarda después datos AV. Dado que se espera un paquete Tip en un punto de inicio de conversión, se puede determinar si es al inicio de una unidad de multiplexión leyendo secuencialmente el paquete TS (es decir, el primer paquete TS que almacena datos AV inmediatamente después de un paquete Tip siempre está al inicio de una unidad de multiplexión). Si se determina que el paquete TS no está al inicio de una unidad de multiplexión, o si la conversión no se inicia a partir de un paquete Tip y la determinación no se puede hacer, el control vuelve al paso S4200 para leer el paquete TS siguiente. El control pasa al paso siguiente después de hallar el inicio de una unidad de multiplexión.
(Paso S4202): Usando el ATS asignado al paquete TS al inicio de la unidad de multiplexión, se calcula el tiempo (calculated_PCR) en el que el grupo MPEG_PS al que se convierte el paquete TS, se introducirá en el decodificador. El PCR se calcula como se ha descrito anteriormente. Una vez que se calcula el PCR, el SCR puede ser determinado por el método descrito anteriormente, y se completa la cabecera de grupo representada en la figura
60. Esto es debido a que, con la excepción del SCR, solamente están permitidos valores fijos en la cabecera de grupo.
(Paso S4203): Se determinan la cabecera de paquete y la cabecera privada.
La cabecera de paquete se crea en base a la cabecera de paquete PES del SESF constreñido. La forma de la cabecera de paquete debe satisfacer los valores de campo representados en la figura 63. Esto es debido a que la conversión del SESF constreñido no se determinará uniformemente si no se ponen los valores de campo que cambiarán la longitud de la cabecera, y la gestión de memoria intermedia puede quedar afectada. El campo no representado aquí son valores fijos y por lo tanto no se enumeran.
Los valores de campo individuales de la cabecera de paquete PES se determinan específicamente con el SESF constreñido con el fin de minimizar el procesado requerido para la conversión de la cabecera de paquete PES (MPEG_TS) a la cabecera de paquete (MPEG_PS).
Si el paquete PES es relativamente grande en comparación con el tamaño de un grupo, un paquete PES será convertido a múltiples grupos. En este caso, las revisiones de las cabeceras de paquete de los grupos segundo y posteriores incluyen poner PTS_DTS_flags en la primera cabecera de paquete generada a partir del paquete PES a 00b, el PES_extension_flag a 0b, ajustar el stuffing_length en bytes, y corregir PES_header_data_length.
Se requiere la cabecera privada cuando se almacena un flujo no MPEG, y por lo tanto se requiere en grupos que almacenan NV_PCK, RDI_PCK, AC-3 o LPCM.
La figura 64 representa la cabecera privada de un AC-3. De los campos representados en la figura, solamente el campo number_of_frame_headers requiere cálculo durante la conversión TS2PS según la definición de unidad de multiplexión de SESF constreñido. Dado que este campo especifica el número de tramas audio AC-3 almacenadas en el grupo, el valor de campo puede ser calculado fácilmente a partir del PES_packet_length para AC-3 de tasa fija, por ejemplo, porque la longitud en bytes de una trama audio se puede calcular a partir de la tasa de bits y el valor es una longitud fija.
Se deberá indicar que el PES_header_data_length de la cabecera de paquete PES de un SESF constreñido se rellena con 4 bytes extra por la cabecera privada AC-3 (4 bytes). (véase la figura 44.) estimando así, antes de la conversión, la longitud de la cabecera después de la conversión y desplazando la posición de carga, se puede realizar fácilmente un proceso secuencial en unidades de paquete TS.
Como se ha descrito anteriormente, la primera cabecera de paquete se genera corrigiendo una parte de la cabecera de paquete PES, la segunda cabecera de paquete y posteriores se generan corrigiendo una parte de la primera cabecera de paquete, y la cabecera privada se inserta solamente para flujos que no cumplen el estándar MPEG. Así se pueden generar la cabecera de paquete y la cabecera privada.
(Paso S4204): Una vez generada la cabecera privada, la carga del grupo PS se llena desde su inicio copiando simplemente datos de la carga de paquete TS.
(Pasos S4205 a S4207): Estos pasos se repiten simplemente hasta que se complete la unidad de multiplexión (11 paquetes TS). Sin embargo, dado que es posible que un paquete Nulo haya sido insertado, los datos de carga de paquete TS se copian mientras el paquete Nulo PID (0x1FFF) es detectado.
Se define preferiblemente que solamente el paquete TS que almacene los últimos datos del paquete PES tenga un campo de adaptación. Esto facilita la lectura de los datos de carga porque los paquetes TS distintos del paquete TS que almacena los últimos datos de paquete PES en SESF constreñido siempre almacenan 184 bytes de datos de carga.
(Paso S4208): Cuando se han copiado todos los datos de carga de la unidad de multiplexión, se calcula la longitud en bytes del grupo resultante para confirmar si una longitud en bytes es 2048 bytes. La generación de grupo termina si hay 2048 bytes. Si el grupo contiene menos de 2048 bytes, el control pasa a S4209.
(Paso S4209): Si el grupo no contiene 2048 bytes, se añade un paquete de relleno al final de la carga hasta un total de 2048 bytes.
El proceso de conversión prosigue así desde una unidad de multiplexión que almacena datos AV. Este proceso se repite solamente si se detecta una unidad de multiplexión hasta que termina el procesado de la parte del SESF constreñido seleccionada para conversión.
A continuación se describe el resultado del proceso de conversión anterior aplicado a grupos de diferentes tipos.
<Conversión a un paquete vídeo (V_PCK)>
Las figuras 65A y 65B muestran la conversión de un SESF constreñido a MPEG_PS. Como se representa en la figura 65A, un paquete PES vídeo es normalmente mayor que 2 KB, y, por lo tanto, se segmenta en múltiples unidades de multiplexión y multiplexa a un SESF constreñido.
En base a la definición de SESF constreñido, cada unidad de multiplexión distinta de la última unidad de multiplexión en un paquete PES vídeo se llena con la mayor cantidad posible de datos de paquetes PES vídeo. Por lo tanto, cada unidad de multiplexión distinta de la última unidad de multiplexión guarda 2024 bytes (= 184 x 11 bytes) de datos.
La utilización de esta definición hace posible predefinir campos como el PES_packet_length y stuffing_byte de cada paquete en conversión TS2PS.
La última unidad de multiplexión que almacena datos para un paquete PES vídeo puede llenar la capacidad de datos restante con el campo de adaptación y paquetes Nulos para formar una unidad de multiplexión completa, o almacenar datos del paquete PES siguiente para eficiente transferencia de datos (para incrementar la cantidad de datos almacenados en el paquete MPEG-PS convertido).
Sin embargo, en consideración de la facilidad de conversión a DVD, solamente imagen I en la cápsula SESF está situada desde el paquete TS inicial en la unidad de multiplexión que almacena los primeros datos vídeo en la cápsula SESF. La imagen P y la imagen B puede no estar situadas desde el inicio de la unidad de multiplexión como se ha descrito anteriormente.
Como se representa en las figuras 65A y 65B, se usan los tres tipos de unidades de multiplexión siguientes para formar un paquete PES vídeo: la primera unidad de multiplexión que almacena los primeros datos en el paquete PES (MU #1 en las figuras); unidades de multiplexión (MU #n donde n = 2, 3, …N-1) que almacenan datos en el medio del paquete PES; y la unidad de multiplexión (MU #N) que almacena los últimos datos de paquetes PES.
La estructura de los grupos correspondientes a estos tipos de unidades de multiplexión en el flujo MPEG_PS resultante de la conversión TS2PS se representa en la figura 65B.
El grupo convertido a partir de MU #1 siempre contiene al menos 10 bytes de espacio vacío, y por lo tanto se insertan paquetes de relleno en el extremo cuando se genera el paquete.
Esto es debido al formato DVD especifica que se añadan bytes de relleno (último campo de la cabecera de paquete) a un total 2048 bytes cuando haya un espacio de 7 bytes o menos en el grupo, y se añaden paquetes de relleno si el espacio es de 8 bytes o mayor.
Se añade un byte de relleno a los grupos convertidos a partir de MU #n para completar cada grupo.
El grupo convertido a partir de MU #N tiene normalmente un espacio de 8 bytes o mayor, y por lo tanto se inserta un paquete de relleno.
<Conversión a un grupo audio (A_PCK)>
Las figuras 66A y 66B representan la conversión desde SESF constreñido a MPEG_PS. Como se representa en la figura 66A, un paquete PES audio (que almacena una o más tramas audio) es menor que una unidad de multiplexión.
Dado que un paquete PES audio cabrá en una unidad de multiplexión, no se requiere conversión completa como para un paquete PES vídeo. Más específicamente, siempre se deberán generar grupos a los que se añaden paquetes de relleno, como se representa en la figura 66B.
Además, dado que PES_packet_length no cambia con la conversión TS2PS, solamente se requieren cálculos simples para la conversión. Estos incluyen poner apropiadamente la stream_id al convertir MPEG-1 Audio, y generar la cabecera privada AC-3.
Como también se representa en la figura, la gestión de memoria intermedia se puede simplificar minimizando el tiempo de transferencia de datos audio, que es el factor más grande que complica la codificación sistema de un SESF constreñido.
Dado que los datos vídeo y otros paquetes PSI/SI no pueden ser transferidos cuando se están transfiriendo unidades de multiplexión audio, la tasa de transferencia general cae (es decir. Disminuye la calidad de imagen), y cuando el tiempo de transferencia aumenta, los datos vídeo deben ser transferidos mucho antes en el flujo de transporte (complicando así la codificación sistema). Por lo tanto, el tiempo de transferencia de unidad de multiplexión audio es preferiblemente lo más corto posible.
En otros términos, transferir la unidad de multiplexión audio en un tiempo más corto significa incrementar la tasa de transferencia audio. Esto está vinculado a reducir la diferencia entre las tasas de entrada audio permitidas, que es una principal diferencia entre el T_STD y P_STD. Un beneficio principal de esto es también simplificar la generación de un SESF constreñido, que debe ser conforme a ambos modelos de decodificador.
La figura 67 representa las tasas de bits audio permitidas en un SESF constreñido y la longitud de carga máxima almacenada en un paquete PES audio cuando se almacena AC-3 y MPEG-1 Audio a cada tasa de bits. Dado que los datos más largos que las longitudes de byte representadas no encajarán en un paquete PES audio, se insertan paquetes de relleno.
(Constricciones en el paquete PES)
Se puede almacenar un número entero de paquetes PES, incluyendo un número entero de tramas audio, en el número entero de unidades de multiplexión con el fin de aumentar la cantidad de datos que pueden ser almacenados en un grupo MPEG-PS convertido, logrando así una multiplexión eficiente. Sin embargo, en este caso. Puede surgir un problema en el cálculo PTS durante la conversión.
El estándar DVD especifica que PTS de la primera de las tramas audio que comienzan en un paquete PES para audio, se deberá describir como PTS en una cabecera de paquete de un paquete PES para audio.
En conversión TS2PS, puede haber un caso en que una trama audio en una cabecera de paquete PES después de la conversión a MPEG-PS (DVD) no sea conforme con una trama audio en una cabecera de paquete PES multiplexado con el SESF constreñido antes de la conversión. Consiguientemente, en la presente invención, el proceso de multiplexión se realiza según el SESF constreñido de modo que la primera de las tramas audio en el paquete PES de un grupo de MPEG-PS después de la conversión siempre incluya PTS. Así, no hay que calcular y obtener PTS nuevamente en conversión TS2PS.
Consiguientemente, es efectivo disponer que la primera de las tramas audio completas en la unidad de multiplexión sea la primera (es decir, la trama audio con PTS inevitablemente grabada) de tramas audio en una carga de paquete PES en la unidad de multiplexión. Por lo tanto. El SESF constreñido según la presente invención define que la primera de las tramas audio completas en la unidad de multiplexión sea la primera de las tramas audio en una carga de paquete PES en la unidad de multiplexión. Esta definición también puede ser definida de modo que una trama audio cuyo byte inicial empiece primero en la unidad de multiplexión, sea la primera trama audio en una carga de paquete PES en la unidad de multiplexión. La constricción por esta definición es una de constricciones del SESF constreñido, y así es posible determinar si se cumple la definición con referencia al señalizador encode_condition.
La figura 83A es una figura que representa MPEG-TS formateado en el SESF constreñido que cumple la definición anterior y MPEG-PS convertido a partir de él.
La cabecera de paquete PES del paquete PES 411, 412
o 413 incluye un valor PTS (PTS#1, PTS#5 o PTS#8) para la primera trama audio (AF#1, AF#5 o AF#8) en tramas audio incluidas en cada paquete PES 411, 412 o 413.
La primera unidad de multiplexión (401) incluye todos los datos para el paquete PES 411 y una parte de datos para el paquete PES 412.
La primera trama audio completa en la primera unidad de multiplexión (401) es la trama audio #1 que es la primera trama audio en la carga de paquete PES 411 y así satisface la definición anterior. Con respecto a la segunda unidad de multiplexión (402), la primera trama audio completa en la segunda unidad de multiplexión (402) es la trama audio #8 que es la primera trama audio en la carga de paquete PES 413 y así satisface la definición anterior. Se indica que, aunque la segunda unidad de multiplexión (402) incluye una última mitad de trama audio #7 inmediatamente después de la cabecera de paquete PES, la última mitad de la trama audio #7 es una parte de trama audio, pero no es una trama audio completa. Por lo tanto, ésta no es una condición usada para considerar la definición anterior.
La cabecera de paquete PES del paquete PES 411 incluido en la primera unidad de multiplexión (401) incluye un valor PTS (PTS#1) de la primera trama audio #1 de las tramas audio (AF) después de la cabecera de paquete PES. La segunda unidad de multiplexión (402) incluye el valor PTS (PTS#8) de la primera trama audio completa #8 en las tramas audio (AF) después de la segunda unidad de multiplexión.
Al convertir la segunda unidad de multiplexión (402) a MPEG-PS, el valor PTS almacenado en la cabecera de paquete PES incluido en la unidad de multiplexión (402), un valor de valor PTS (PTS#8) almacenado en la cabecera de paquete PES incluido en la unidad de multiplexión (402) se copia tal cual a la cabecera de paquete PES en el destino MPEG-PS. Así es suficiente copiar el valor PTS en conversión PS2TS, simplificando por ello el proceso.
La descripción siguiente se refiere a un caso en el que el paquete PES incluye datos vídeo. Como una de las constricciones de SESF constreñido con respecto al paquete PES incluyendo datos vídeo, se puede definir que el paquete PES incluyendo imagen I empieza en una cabecera de la unidad de multiplexión.
La figura 83B representa un ejemplo que cumple la definición anterior. En la figura 83B, el paquete PES 416 incluye la imagen I, y la cabecera de paquete PES del paquete PES guarda el valor PTS (PTS#2) de la imagen I. El paquete PES 416 está situado en una cabecera de la unidad de multiplexión (404).
En grupos del MPEG-PS convertido, el valor PTS (PTS#2) almacenado en la cabecera de paquete PES 421 apunta a la imagen I inmediatamente después de la cabecera de paquete PES 421. La unidad de multiplexión (403) guarda la imagen P incluida en la carga de paquete PES
415. La porción restante de la unidad de multiplexión se llena con paquetes Nulos para alinear la imagen I a la unidad de multiplexión siguiente (404).
Cuando la unidad de multiplexión (404) es convertida a MPEG-PS, un valor (PTS#2) de la cabecera de paquete PES en la unidad de multiplexión (404) es copiado a la cabecera de paquete PES 421 del grupo MPEG-PS. Por lo tanto, es suficiente copiar PTS, pero no hay que calcular PTS, simplificando así el proceso.
<Proceso de conversión TS2PS>
El proceso de conversión TS2PS se detalla a continuación con referencia a los diagramas de flujo de las figuras 68 a 79.
La figura 68 es un diagrama de flujo del proceso principal de conversión TS2PS. Este proceso empieza cuando el usuario introduce una petición de conversión TS2PS. El aparato de grabación de datos busca entonces la cápsula SESF desde la que empieza la conversión (S11) y determina si la cápsula SESF a procesar está presente (S12). Si no lo está, el proceso termina. Si la cápsula SESF está presente, se ejecutan un proceso de inicialización (S13) y un proceso de unidad de cápsula (S14).
El proceso de inicialización (S13) se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 69. Este proceso pone e inicializa las variables y otros parámetros usados en el proceso siguiente.
Primero se determina (S21) si se ha leído un paquete Tip. Si todavía no se ha leído un paquete Tip, se lee un paquete Tip (S22). El valor ATS del paquete Tip leído se pone entonces a la variable ATSTip (S23), el valor PCR de paquete Tip se pone a la variable PCRTip (S24). La variable MU_num especificando el número de la unidad de multiplexión procesada se pone a 0 (S25). Y la variable WA que indica cuántas veces se produjo un rebosamiento ATS se pone a 0 (S26).
El proceso de la unidad de cápsula (S14) se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 70. Este proceso empieza leyendo un paquete TS (S31) y detectando después si el paquete TS leído es un paquete Tip (S32). El procesado termina si es un paquete Tip. Si no es un paquete Tip, se determina si el paquete TS leído contiene un paquete audio o paquete vídeo (S33). Si el paquete TS leído no contiene un paquete audio o paquete vídeo, el control vuelve al paso S31, y los paquetes TS son leídos secuencialmente hasta que el paquete TS leído es un paquete audio o paquete vídeo (repetición de S31 a S33).
Cuando el paquete leído es un paquete audio o vídeo TS, también se leen (S34) los 10 paquetes TS siguientes. Entonces se incrementa MU_num (S35). El valor ATS del primer paquete TS en la unidad de multiplexión se almacena en la variable ATS[MU_num] (S36). La longitud en bytes de los datos de carga en el paquete PES almacenado en la unidad de multiplexión se pone a payload_len (S37). Entonces se ejecuta (S38) el proceso de unidad de grupo.
Como se representa en el diagrama de flujo de la figura 71. El proceso de unidad de grupo incluye un proceso de cálculo SCR (S41), un proceso de cabecera de grupo (S42), un proceso de cabecera de paquete (S43), un proceso de carga (S44), y un proceso de paquete de relleno (S45). Estos procesos se describen a continuación.
El proceso de cálculo SCR se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 72.
Este proceso determina el valor SCR del paquete. El primer paso es determinar si la unidad de multiplexión es la primera unidad de multiplexión en la cápsula SESF referenciando la variable MU_num (S51). Si lo es, el valor de ATSTip se pone a la variable ATS[0] y el valor de variable PCRTip se pone a la variable SCR[0] (S52-S53).
Entonces se comparan (S55) ATS[MU_num] y ATS[MU_num1]. El valor ATS del primer paquete en la unidad de multiplexión se almacena en ATS[i], y este valor ATS indica el tiempo de transferencia relativo referenciado a un paquete concreto. Por lo tanto, el valor ATS de cada paquete posterior es normalmente mayor que el valor ATS del paquete anterior. Sin embargo, dado que el ATS está generalmente limitado a un valor finito que se puede expresar con 30 bits, se puede producir rebosamiento ATS. En este caso el valor ATS de un cierto paquete puede ser menor que el del paquete precedente. El Paso S54 supervisa esta inversión de valores ATS para determinar cuándo tiene lugar un rebosamiento ATS. Si ATS[MU_num] no es mayor que ATS[MU_num-1], es decir, si se produjo un rebosamiento ATS, se incrementa la variable WA (S55).
El mayor de SCR[MU_num-1] + T y (PCRTIP + ATS[MU_num] -ATSTip + WA x BS) se pone entonces a
SCR[MU_num] (S56).
El proceso de cabecera de grupo se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 73.
Este proceso edita los datos de cabecera de grupo en la estructura de datos representada en la figura 60. El resto del SCR dividido por 300 se inserta primero en SCR_extension (S61), y el cociente se pone en SCR_base (S62). Program_mux_rate se pone a “0x6270” (S63), y pack_stuffing_length a “000b” (S64). Otros campos son editados apropiadamente para completar los datos de cabecera de grupo (S65).
El proceso de cabecera de paquete se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 74.
Este proceso empieza ejecutando un proceso ID de flujo para poner la ID de flujo (S71). Entonces se determina (S72) si la unidad de multiplexión contiene datos vídeo. Cuando la unidad de multiplexión incluye datos vídeo, se determina si el paquete TS de inicio en la unidad de multiplexión incluye la cabecera de paquete PES (S73). Si el primer paquete TS de la unidad de multiplexión contiene una cabecera de paquete PES, se ejecuta un proceso de entrada de paquete PES vídeo (S74), y en otro caso se ejecuta (S75) un proceso de no entrada de paquete PES. Si el primer paquete TS de la unidad de multiplexión contiene una cabecera de paquete PES se puede determinar leyendo el campo payload_unit_start_indicator de la cabecera de paquete TS, o detectando directamente si está almacenado un código de inicio de cabecera de paquete PES.
Por el contrario, cuando la unidad de multiplexión no incluye datos vídeo, se determina si la unidad de multiplexión incluye una cabecera de paquete PES (S76). Cuando la unidad de multiplexión incluye una cabecera de paquete PES, se lleva a cabo el proceso de entrada de paquete PES audio (S77), en otro caso se ejecuta el proceso
de paquete no de entrada PES audio (S78).
El proceso ID de flujo se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 75.
Este proceso pone el valor del campo stream_id. Si el tipo del flujo procesado es “MPEG-2 Video”, stream_id se pone a “0xE0” (S81, S82). Si el tipo de flujo es “AC-3 audio”, stream_id se pone a “0xBD” (S83, S84). Si el tipo de flujo es “MPEG-1 Audio” y “audio primario”, stream_id se pone a “0xC0” (S85, S86, S87). Si el tipo de flujo es “MPEG-1 Audio” y “audio secundario”, stream_id se pone a “0xC1” (S85, S88, S89).
El proceso de entrada de paquete PES se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 76A.
La estructura de un paquete PES según el estándar MPEG se representa en detalle en la figura 81. Este proceso edita los campos de paquete PES según la estructura representada en la figura 81.
En primer lugar, la cabecera de paquete PES que es la misma que la primera cabecera de paquete PES almacenado en el paquete TS en una cabecera de la unidad de multiplexión se genera como cabecera de paquete PES del MPEG-PS convertido (S91). A continuación, PES_packet_length se pone al valor determinado por la
imagen9
Entonces, se determina si PES_extension_flag es “1” (S93). Cuando PES_extension_flag es “1”, los 3 bytes de PES_private_data_flag a P_STD_buffer_size se sobreescriben con un valor predeterminado (0x1 E60E8) (S94).
El proceso de paquete no de entrada PES vídeo se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 76B.
La cabecera de paquete PES se pone a un valor provisional (0x000001E007EC800001FF) (S111). Se determina si un valor de (2025 -payload_len) es entre 1 y 8 (S112).
Si el valor de (2025 -payload_len) no es menor que 8, el control pasa al paso S116.
Si el valor de (2025 -payload_len) es entre 1 y 8, PES_header_data_length se pone a (2025 -payload_len) (S113), y PES_packet_length se pone a un valor determina
imagen10
Entonces, se rellena stuffing_byte con bytes de relleno con una longitud de (2024 -payload_len) bytes (S115), y el control pasa al paso S116.
En el Paso S116, se determina si el valor de (2025 payload_len) no es menor que 8. Si no es menor que 8, PES_header_data_length se pone a 0 (S117), y PES_packet_length se pone a un valor determinado por la
imagen11
Entonces, un byte del byte de relleno se quita de stuffing_byte (S119).
El proceso de entrada de paquete PES audio se describe con referencia a la figura 77A.
En primer lugar, la cabecera de paquete PES que es la misma que la cabecera de paquete PES que aparece primero en la unidad de multiplexión se genera como la cabecera de paquete PES del MPEG-PS convertido (S181). A continuación, PES_packet_length se pone al valor determinado
imagen12
Entonces, se determina si PES_extension_flag es “1” (S183). Si PES_extension_flag es “1”, P_STD_buffer_flag se pone a 1 (S184). Entonces se determina si los datos audio son AC-3 audio (S185). Si los datos audio son AC-3 audio, los dos bytes siguientes a PES_extension_flag_2 se ponen a un valor predeterminado (0x603A) (S186). Si los datos audio no son AC-3 audio, los dos bytes siguientes a PES_extension_flag_2 se ponen a un valor predeterminado (0x4020) (S187).
El proceso de paquete no de entrada PES audio se describe con referencia a la figura 77B.
Se determina si stream_id es “0xBD”, es decir, si los datos audio son AC-3 audio (S191). Si stream_id es “0xBD”, la cabecera de paquete PES se pone a un valor provisional (0x000001 BD0000800004FFFFFFFF) (S192). Entonces PES_packet_length se pone a un valor determinado
imagen13
Si stream_id no es “0xBD”, se determina si stream_id es “0xC0”. Es decir, si los datos audio son audio primario MPEG-1 (S194). Si los datos audio son audio primario MPEG-1, la cabecera de paquete PES se pone a un valor provisional (0x000001 C00000800000) (S195). Si no son audio primario MPEG-1, la cabecera de paquete PES se pone a un valor provisional (0x000001C10000800000) (S196). Entonces PES_packet_length se pone a un valor determinado
imagen14
El proceso de carga se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 78.
La variable i se pone primero (S121), y se lee los datos de carga del paquete PES almacenado en el i-ésimo paquete TS (S122). Los datos de carga del paquete PES almacenado en el i-ésimo paquete TS se añade entonces a la carga del paquete (S123) y se incrementa la variable i (S124). Estos pasos se repiten hasta que la variable i es mayor que 12 (S125). Es decir, este proceso se repite hasta que todos los paquetes TS contenidos en una unidad de multiplexión son procesados (S122 a S125).
El proceso de paquete de relleno se describe con referencia al diagrama de flujo de la figura 79.
Se determina si el PES_packet_length está puesto a 2028 (S131). Si PES_packet_length no es 2028, PES_packet_length del paquete de relleno se pone a {(2028 -PES_packet_length) -6} (S132), y se añaden paquetes de relleno después de la carga (S133).
PTS descrito en el paquete PES de MPEG-2 convertido de la manera explicada anteriormente se puede poner con referencia a la cabecera de paquete PES que aparece primero en la unidad de multiplexión (véase las figuras 83A y 83B).
Además, dado que el PES_packet_length que indica la longitud del paquete PES vídeo se pone a 0 anteriormente, existe el Problema de que el PES_packet_length de la cabecera de paquete después de la conversión a un grupo no se puede determinar hasta que termine la escritura de datos en el grupo. El PES_packet_length para cada paquete PES vídeo en la cápsula SESF se puede escribir en el paquete Tip. Por lo tanto, el PES_packet_length puede ser determinado por procesado secuencial de unidades de paquete TS, y la conversión puede proseguir incluso más rápidamente.
Además, la cabecera de grupo (SCR) se describe anteriormente calculado durante la conversión TS2PS, pero la cabecera de grupo se puede almacenar previamente en la cabecera de paquete PES almacenado en el MPEG_TS. Por ejemplo, la cabecera de grupo después de la conversión TS2PS se podría almacenar en la cabecera de paquete PES con un pack_header_field_flag en la cabecera de paquete PES puesto a 1b. Los datos almacenados en el grupo que almacena la cabecera de grupo incluyen los datos almacenados en paquetes desde el paquete TS a un paquete TS determinado por una regla específica (por ejemplo, un número específico de paquetes TS).
(Constricción de imagen vídeo en la sección STC continuo)
Como se representa en la figura 84A, en una sección de STC continuo (reloj de tiempo de referencia del decodificador deseado del sistema), una imagen vídeo (Pf) que es presentada primero en la primera cápsula SESF completa puede ser un campo superior, y una imagen vídeo (P1) que es presentada última en la última cápsula SESF completa puede ser un campo inferior. La figura 84B representa un caso que no cumple esta regla, donde una imagen vídeo (Pf) que es presentada primero en la primera cápsula SESF completa es un campo inferior, mientras que una imagen vídeo (PI) que es presentada última en la última cápsula SESF completa es un campo superior. La razón por la que una manera de presentar imagen vídeo está limitada como se ha descrito anteriormente en una sección continua de una cápsula SESF completa es porque se puede evitar la recodificación de flujo vídeo en conversión de DVD-Video a VOB (si no tiene lugar edición del flujo grabado). Esto es debido a que el estándar DVD requiere que los datos vídeo en un VOB sean reproducidos comenzando en el campo superior y terminando en el campo inferior.
La constricción anterior es una de las constricciones del SESF constreñido, y así es posible determinar si la constricción anterior se cumple con referencia al señalizador encode_condition. Es decir, la referencia de este señalizador hace posible determinar que, en una sección STC continuo, una imagen vídeo que es presentada primero en la primera cápsula SESF completa es un campo superior y una imagen vídeo que es presentada última en la última cápsula SESF completa es un campo inferior.
La figura 85 es un diagrama de flujo de proceso de grabación según el SESF constreñido provisto de la constricción anterior.
En primer lugar se inicia la generación de un STC continuo (S201). A continuación, se adquiere un valor de encode_condition preestablecido (S202). El valor de encode_condition se pone con anterioridad en una posición inicial para el usuario y la grabadora, etc. Se determina si encode_condition es “11b” (S203). Cuando encode_condition es “11b” (grabación en modo DVD-Video), se determina si la primera cápsula SESF completa está siendo codificada (S208). Cuando la primera cápsula SESF completa está siendo codificada, el proceso de codificación se realiza de modo que una imagen a presentar primero en la primera cápsula SESF completa sea un campo superior (S209). Posteriormente, los datos son codificados como el SESF constreñido para cumplir requisitos de encode_condition que es “11b” (S210).
Cuando encode_condition es “01b” (grabación en modo de grabación DVD-Video), los datos son codificados como el SESF constreñido para cumplir requisitos para encode_condition que es “01b” (S204).
Posteriormente, la información de mapa de tiempo es actualizada cada vez que se completa la cápsula SESF (S205). Se determina si la grabación termina (S206). Cuando la grabación termina, se lleva a cabo un proceso de fin de grabación (S207). Hasta que termina la grabación, se repiten los pasos anteriores S203 a S205.
El proceso de fin de grabación se describe con referencia a la figura 86.
Se determina si encode_condition es “11b” (S211). Cuando encode_condition es “11b”. Se determina si una imagen a presentar última en la última cápsula SESF completa es una imagen inferior (S212). Cuando la imagen no es una imagen inferior, el proceso de codificación se realiza de modo que se genere el nuevo SESF o se completa el SESF que está siendo codificado y que la imagen presentada última sea una imagen inferior (S213).
Cuando encode_condition no es “11b”, se genera la última cápsula SESF para satisfacer requisitos para encode_condition que es “01b” (se termina la codificación) (S214).
Posteriormente, la información de mapa de tiempo se completa y graba en el medio de grabación (S215).
Aunque en la descripción anterior no se describe conversión inversa de MPEG-PS a MPEG-TS, se puede considerar igualmente como inversión de conversión TS2PS.
Por ejemplo, se puede considerar que un grupo PS es convertido a una pluralidad de paquetes TS continuos, el incremento de ATS entre la pluralidad de paquetes TS continuos es un valor fijo, y dicha información se almacena en un disco o flujo.
Cuando se almacenen títulos de clips de MPEG-PS (información de programa que indica contenido, etc) en el paquete SIT y son convertidos a MPEG-TS, es posible presentar títulos de programas originales por un decodificador tal como STB.
Al autocodificar datos AV introducidos externamente a un formato de flujo de transporte MPEG, el aparato de grabación de datos y el método de la invención descrita anteriormente pueden codificar y decodificar así eficientemente los flujos manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad del decodificador.
Además, dado que los datos privados de usuario pueden ser almacenados en los flujos grabados en el medio de grabación de datos, se puede incrementar el valor añadido del contenido grabado en el formato de flujo de transporte MPEG.
Además, dado que el flujo es multiplexado en unidades de bloque de 2 KB o menos de modo que un MPEG_TS grabado en un medio de grabación de datos pueda ser convertido eficiente y fácilmente a un MPEG_PS, el MPEG_TS puede ser convertido muy fácilmente a un MPEG_PS sin considerar la gestión de memoria intermedia.
5 Se entiende que el procesado de datos según la presente invención descrita anteriormente se puede lograr con un ordenador que ejecute programas específicos. Los programas pueden ser almacenados en un medio de grabación de información legible del ordenador tal como disco flop
10 py, disco duro, y CD-ROM. Aunque la presente invención se ha descrito en conexión con sus realizaciones preferidas con referencia a los dibujos acompañantes, se ha de indicar que varios cambios y modificaciones serán evidentes a los expertos
15 en la técnica. Tales cambios y modificaciones se han de entender incluidos dentro del alcance de la presente invención definida por las reivindicaciones anexas, a no ser que se aparten de ella. La presente descripción se refiere a materia contenida en la Solicitud de Patente
20 japonesa número 2003-106399, presentada el 10 de Abril de 2003, que se incorpora expresamente aquí por referencia en su totalidad.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de registro de información para codificar información vídeo e información audio en un flujo de sistema y registrar el flujo de sistema en un medio de registro (100),
    el flujo de sistema tiene un primer formato (TS), incluyendo el aparato de registro de información:
    una primera sección de codificación (230a, 230b, 230c) operable para codificar información vídeo e información audio en una forma de codificación predeterminada según el primer formato (TS) para generar un flujo elemental vídeo y un flujo elemental audio;
    una segunda sección de codificación (232) operable para realizar codificación de sistema multiplexando el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio para generar el flujo de sistema según el primer formato (TS);
    una sección de control (212) operable para controlar la primera sección de codificación y la segunda sección de codificación,
    el primer formato (TS) tiene un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) a un segundo formato (PS),
    donde la sección de control (212) controla la primera y la segunda sección de codificación de modo que cada codificación se realice según el formato constreñido, y
    el primer formato (TS) tiene datos estructura-dos segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, siendo cada grupo de tamaño mayor que cada primer paquete,
    cada primer paquete incluye segundo paquete segmentado (411, 412, 413), el segundo paquete guarda información vídeo o información audio y dicho segundo paquete que guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, siendo dicha trama audio completa la trama audio que contiene información de sello de tiempo de presentación (PTS), y
    donde según el formato constreñido se agrupa un número predeterminado de primeros paquetes como una unidad multiplexada (401, 402), y el tamaño de datos total de primeros paquetes incluidos en la unidad multiplexada es menor que los datos tamaño del grupo,
    caracterizado porque la sección de control
    (212) está adaptada para controlar las secciones de codificación primera y segunda de tal manera que la primera (AF#8) de las tramas audio completas en la unidad multiplexada (402) sea la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete (413).
  2. 2.
    El aparato de registro de información según la reivindicación 1, donde la sección de control (212) controla la primera sección de codificación (230a, 230b, 230c) de modo que el flujo elemental sea codificado en un método de codificación que esté permitido tanto para el primer formato como el segundo formato.
  3. 3.
    El aparato de registro de información según la reivindicación 1 o 2, donde el primer formato (TS) es MPEG-TS y el segundo formato (PS) es MPEG-PS.
  4. 4.
    Un método de registro de información incluyendo codificar información vídeo e información audio en un flujo de sistema y registrar el flujo de sistema en un medio de registro (100),
    el flujo de sistema tiene un primer formato (TS),
    el primer formato (TS) tiene un formato constreñido
    usado para convertir el flujo de sistema del primer for
    mato (TS) a un segundo formato (PS),
    el primer formato (TS) tiene datos estructurados segmentados en primeros paquetes, el segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, siendo cada grupo de tamaño mayor que cada primer paquete,
    cada primer paquete incluye un segundo paquete segmentado (411, 412, 413), el segundo paquete guarda o información vídeo o información audio y dicho segundo paquete que guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, siendo dicha trama audio completa la trama audio que contiene información de sello de tiempo de presentación (PTS),
    incluyendo el método de registro de información:
    codificar información vídeo e información audio en un método de codificación predeterminado según el formato constreñido (TS) para generar flujo elemental vídeo y flujo elemental audio;
    realizar codificación de sistema multiplexando el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio según el formato constreñido (TS) para generar el flujo de sistema; y
    agrupar un número predeterminado de primeros paquetes como una unidad multiplexada (401, 402),
    donde el tamaño de datos total de primeros paquetes incluidos en la unidad multiplexada es menor que el tamaño de datos del grupo, caracterizado porque la agrupación se realiza de tal manera que la primera (AF#8) de las tramas audio completas en la unidad multiplexada (402) sea la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete (413).
  5. 5.
    El método de registro de información según la reivindicación 4, donde el flujo elemental es codificado en un método de codificación que está permitido tanto para el primer formato como el segundo formato.
  6. 6.
    El método de registro de información según la reivindicación 4 o 5, donde el primer formato (TS) es MPEG-TS y el segundo formato (PS) es MPEG-PS.
  7. 7.
    Un medio de registro (100) para almacenar un flujo de sistema incluyendo un flujo elemental vídeo generado codificando información vídeo y flujo elemental audio generado codificando información audio, donde el flujo elemental vídeo y el flujo elemental audio son multiplexados, donde
    el flujo de sistema tiene un primer formato (TS),
    el primer formato (TS) tiene datos estructurados segmentados en primeros paquetes,
    un segundo formato (PS) tiene datos estructurados segmentados en grupos, siendo cada grupo de tamaño mayor que cada paquete, el primer paquete incluye un segundo paquete segmentado (411, 412, 413), el segundo paquete guarda información vídeo o información audio y dicho segundo paquete que guarda información audio incluye al menos una trama audio completa, siendo dicha trama audio completa la trama audio que contiene información de sello de tiempo de presentación (PTS), el primer formato (TS) tiene un formato constreñido usado para convertir el flujo de sistema del primer formato (TS) al segundo formato (PS), y
    donde según el formato constreñido se agrupa un número predeterminado de primeros paquetes como una unidad multiplexada (401, 402), y el tamaño de datos total de primeros paquetes incluido en la unidad multiplexada es menor que el tamaño de datos del grupo,
    caracterizado porque la primera (AF#8) de las tramas audio completas en la unidad multiplexada (402) es la primera de las tramas audio en una carga del segundo paquete (413).
  8. 8. El medio de registro según la reivindicación 7, donde la codificación de flujo elemental está permitida tanto para el primer formato como el segundo formato.
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