JP2006217126A - 光ディスク再生装置および映像音声再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】AVIストリームを正確な再生開始位置から再生すること。
【解決手段】オーディオ/ビデオ情報がチャンク2として定義され、先頭に4バイトコード3が存在するAVIストリーム1に対し、デコードを開始する4バイトコードの発見をトリガーとしてデコード開始する際、ストリーム入力位置4からサーチ範囲6の間で4バイトコードをサーチすることにより、4バイトコードを発見するAVデコーダーを備えた再生装置であり、サーチ範囲の初期値を0から開始し、4バイトコード発見までサーチ範囲を徐々に増加させながらサーチする、という、サーチ範囲とストリーム入力位置4を変更しながらサーチを繰り返す制御、を行うことにより、再生開始位置5から最も近い4バイトコードを発見し、正しい再生開始位置からの再生を実現する。
【選択図】図1

Description

本発明は、光ディスクに記録されたAVI(Audio Video Interleaved)ストリームなどの映像音声ストリームを再生するための光ディスク再生装置および再生方法に関するものである。
近年、テレビだけでなく、パソコン上で動画を見ることが多くなっている。パソコンでDVD―Videoフォーマットで記録されたディスク状の記録媒体を再生するというだけでなく、ハードディスクに動画ファイルを保存しておき、その動画ファイルを再生可能なツールを用いて視聴するという方法が一般的になってきた。そのため、ハードディスクで容易に扱える動画ファイルの形式が望まれており、さまざまな形式のファイルが登場している。AVIストリームもその一つであり、今では動画を扱うファイルの主流として、非常に多くのユーザーの間で使用されている。このパソコン上で扱うファイル(以下、PCファイル)の普及に伴い、光ディスク再生装置の有り方も変化している。従来のDVD系のディスクだけでなく、PCファイルのコンテンツ再生に対する要求が高まっている。
PCファイルのコンテンツに限らず、光ディスク再生装置において再生品位を高めることは非常に重要である。しかし、再生するコンテンツの形式ごとに異なる特徴があることから、さまざまな制約が存在するため、品位を高めるためには技術的な工夫が必要になる。市場ニーズとしては、再生品位を高める中でも、特に再生開始位置に着目した品位の向上を目指すことが要望されている。
光ディスク再生装置において、正しい再生開始位置から再生することは重要である。再生開始したい位置とは異なる位置から再生が始まると、ユーザーに違和感が生じ、不快感を与えてしまう。
再生開始位置を考える場合、大きく分けて次の二通りのケースを考える必要がある。一つは、ストリームの先頭から再生開始を行う場合であり、もう一つはストリームの途中から再生開始を行う場合である。後者の場合は、特にレジューム再生と呼ばれ、前回再生時における再生終了位置(再生停止位置)を別途記憶しておき、次回再生時に前記再生終了位置から再生を開始するものである。
ストリーム先頭から再生開始を行う際に再生開始位置を誤ると、動画ファイルの先頭の部分が再生されず、動画ファイルの先頭から所定時間(数秒)経過した位置から再生が開始されることになる。
一方、レジューム再生時に再生開始位置を誤ると、前回停止した再生位置直後の部分の映像が切れたり、あるいは前回再生した箇所の映像を重複して再生することになる。
従来の技術としては、光ディスクを再生する再生装置において、前回の再生停止時の情報のうち、アドレス情報を不揮発性メモリに格納することで、次回再生時に格納されたアドレス情報を基に、前回停止位置前後からの再生を行う、という技術がある(例えば、特許文献1参照)。図5は、前記特許文献1に記載された、従来の情報再生装置におけるブロック図を示すものである。
また、複数のクリップを有する情報素材を再生する再生装置において、記録メディアのアクセス単位のサイズを、記録メディアに対する最小アクセス単位のサイズと、情報素材再生手段における最小処理単位のサイズと、の公倍数に設定することで、正確に早送りや巻き戻し等の特殊再生を行う、という技術もある(例えば、特許文献2参照)。図6は、前記特許文献2に記載された、従来の情報再生装置の各種サイズを比較する図を示すものである。
特開2002−25235号公報 特開平10−269706号公報
本発明では、光ディスクで扱うさまざまな形式のコンテンツのうち、AVIストリームを対象としている。前述した通り、AVIストリームとは、動画を扱うPCファイルの一種であり、その中でも、ストリームサイズの割に高画質、高音質であると言われている。そのため、動画ファイルとして主流であり、多くのユーザーの間で使用されている。具体的にどのくらいのサイズかというと、例えばDVD―Videoのディスク一枚分の約2時間の映画を、700MBのCD−ROMに納めることが可能になるほどの圧縮率を誇っている。
AVIストリームでは、ビデオ(映像)、オーディオ(音声)がそれぞれの圧縮方式で圧縮符号化されている。代表的な圧縮方式としては、ビデオなら例えば、MPEG4(Moving Picture Experts Group phase 4)、DivX、といった方式が用いられており、オーディオなら例えば、MP3(MPEG Audio Layer-3)、AC3(Audio Code number 3)、といった方式が用いられている。
続いて、AVIストリームの構造について説明する。図1に示すように、AVIストリームは大きく分けて「header」、「data」、「index」という3つの要素により構成される。header部分にはストリームに関する管理情報が記載される。data部分は文字通り、ビデオやオーディオのデータそのものの情報である。index部分はdata部分の、どこに、どのような情報があるか、をまとめた情報であるが、このindex部分は必ずしも存在する訳ではない。
上記のうち、data部分についてさらに詳しく説明する。data部分の先頭には、特定の4バイトのコード(所定コード)が存在する。その後ろに続くように、各々の方式で圧縮符号化されたオーディオやビデオの情報が、「チャンク」と呼ばれる単位で存在する。これらの各チャンクの大きさは固定ではなく、チャンクごとに異なっている。また、それぞれのチャンクの先頭には4バイトコードが存在し、これらの4バイトコードは異なるチャンクであっても同一のコードであるケースが多い。
次に、AVIストリームの再生方法の概要について図2を用いて説明する。まず、光ディスク7からAVIストリームのデータを読み出し、システム制御部12によりAVデコーダー14に入力する。AVデコーダー14では入力されたAVIストリームをビデオ/オーディオそれぞれのデータに分類し、各々をデコードすることで、ビデオ信号、オーディオ信号を出力する。このようしてAVIストリームは再生される。ここで、AVデコーダーでは、図1における4バイトコード3の発見をトリガーとすることで、発見した4バイトコードを含むチャンクからデコードを開始する。このため、AVIストリームをAVデコーダーへ入力する際、別途、デコードを開始するチャンクの4バイトコードをAVデコーダー制御部から設定する。ただし、この4バイトコードは具体的な位置を設定できる訳ではなく、あくまで「4バイトのコード」を設定するだけである。
ここで、「ストリームの入力位置」と、「再生開始位置」が一致しており、かつその位置にデコードを開始する4バイトコードが存在していれば問題ないが、実際にはこれらの位置は必ずしも一致する訳ではない。そのため、AVデコーダーには別途、AVデコーダー制御部がサーチ範囲の設定を行う。具体的にはこのサーチ範囲はバイト単位で設定される。AVデコーダーでは、ストリーム入力位置を基準として、そこから先のサーチ範囲内で4バイトコードのサーチを行うことにより、4バイトコードを発見し、デコードを開始する。
しかし、サーチ範囲が大きいと、再生開始位置とは大きく離れた位置の4バイトコードを発見してしまう可能性がある。この誤りが発生する理由としては、異なるチャンクでも同一の4バイトコードを持つことが多いことや、チャンク内のIDの後ろに続くデータ部分に、サーチする4バイトコードと全く同一の4バイトのデータが偶然存在すること、などが原因として起こる。こうした4バイトコードの発見の誤りにより、本来再生開始したい位置以外の箇所から再生する場合がある。
以上説明したように、AVIストリームはその独自の特徴のために、再生する際に他のコンテンツと異なる専用の制御が必要である。そのため、前述した従来技術では正確に正しい再生位置から再生を行うことは出来ない。
本発明は、以上の課題を解決するもので、AVIストリームの再生において、正しい再生開始位置からの再生を可能とした光ディスク再生装置および映像音声再生装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明では、再生開始位置から最も近い4バイトコードの発見、を目的とする。この、再生開始位置から最も近い4バイトコードの発見が実現できれば、結果として正しい再生位置からの再生を実現できる。
前述したAVIストリーム再生時における処理においてポイントとなるのは、AVデコーダー制御部からサーチ範囲の値を設定する、という点である。このサーチ範囲の具体的な値の設定方法次第で、再生開始位置から最も近い4バイトコードの発見が可能になる。
では、サーチ範囲の値を設定する制御方法について説明する。通常、サーチを一度だけ行う方法が考えられるが、この場合、前述した課題の通り、サーチ範囲の値を大きく設定すると、本来発見したい4バイトコードとは異なる位置の4バイトコードが発見されてしまう可能性が大きくなる。しかし、サーチ範囲を小さく設定しすぎると、4バイトコードが発見できず、AVIストリームの再生ができない、という事態が生じる。
そこで本発明では、サーチ範囲を変更しながらサーチを複数回繰り返し行う方法を提案する。具体的には、最初にサーチを行う時のサーチ範囲の値を0に設定し、サーチを実行する。このサーチで4バイトコードが発見できればサーチを終了するが、発見できなかった場合には、サーチ範囲の値を少し増加させると共に、ストリーム入力開始位置を変更して入力を行い、再びサーチを行う。具体的には、サーチ範囲の値の半分の値だけ、再生開始位置より前の位置からストリーム入力を開始することで、再生開始位置を中心とした前後に均等なバイト分だけサーチを行うことができる。このように、4バイトコードが発見できるまで、徐々にサーチ範囲の値の増加とストリーム入力開始位置の変更を行いながら、サーチを繰り返す、という手順により、再生開始位置から最も近い4バイトコードの発見を可能とする。
本発明の光ディスク再生装置によれば、AVIストリームなどの映像音声ストリームを正しい再生開始位置から再生することができる。
本発明の請求項1に記載の発明は、複数のチャンクから構成されかつ前記チャンクに付随した所定コードを有する映像音声ストリームを、記録媒体から再生可能な映像音声再生装置であって、前記記録媒体から映像音声ストリームを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段で読み出した映像音声ストリームを映像信号と音声信号にデコードして出力する映像音声処理手段と、前記読み出し手段から読み出した映像音声ストリーム中の前記所定コードを検出する制御手段とを備え、映像音声ストリームに対して再生開始位置を指定して再生する時、前記制御手段は、映像音声ストリームに対して所定のサーチ範囲を設定し、前記サーチ範囲内における再生開始位置近傍の前記所定コードを検出するよう制御するものであり、これにより、AVIストリームの再生において、正しい再生開始位置からの再生を可能となる。
請求項2に記載の発明は、AVIストリームを再生可能なAVデコーダーを有する光ディスク再生装置であって、AVIストリーム再生時に、前記AVデコーダーに、デコードを開始する4バイトコードと、4バイトコードのサーチ範囲とを設定する手段と、前記4バイトコードの発見をトリガーとしてデコードを開始する手段とを備え、前記4バイトコードを発見できるまで、前記サーチ範囲の変更及び設定と、AVIストリームの入力開始位置の変更と、AVIストリームの入力とを繰り返すことにより、再生開始位置から最も近い4バイトコードを発見すること可能とするものであり、これにより、AVIストリームの再生において、正しい再生開始位置からの再生を可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図2、図3、および図4を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図2は、本発明の光ディスク再生装置の実施の形態1における、全体構成ブロック図である。
図2において、7はAVIストリームなどの映像音声ストリームを記録した記録媒体である光ディスクで、例えばDVD−Videoディスクに相当する。本実施の形態では構成要素名を光ディスクとしているが、記録方式については光学式に限るものではなく、ハードディスクなどの磁気式や、半導体メモリなどの電気式など、他の方式であっても構わない。また、形態についても「ディスク」としているが、ディスク状に限るものではなく、半導体メモリなどの他の形態であっても構わない。また、映像音声ストリームの形式についても、本実施の形態ではAVIストリームとしているが、他の形式であっても構わない。
8はスピンドルモータで、光ディスク7を保持して、所定回転速度にて回転させる。
9は光ピックアップで、光ディスク7に記録された信号を光学的に読み取る。
10は機構制御部で、光ディスク7を駆動するスピンドルモータ8および光ディスク7に記録された信号を読み出す光ピックアップ9を含む機構系を制御する。具体的には、機構制御部10は、システム制御部12から指示されたストリーム位置情報に応じてスピンドルモータ8の速度制御を行い、同時に光ピックアップ9の位置の移動を行うと、読み取りたいセクタが記録されている箇所まで移動してディスクの回転を待ち、その位置から連続して信号を読み出す。
本実施の形態では、記録媒体として光ディスクを用いているため、スピンドルモータ8や光ピックアップ9を用いているが、これらの記録媒体を駆動あるいは信号読み出しをする手段については、用いる記録媒体に応じて適した手段を用いるものとする。すなわち、読み取り手段は用いるが、光学的であることには限定されないということである。
11は信号処理部で、光ピックアップ9から読み出された信号に対し、増幅、波形整形、二値化、復調、エラー訂正などの信号処理を行う。このように信号処理部11によって信号処理されたデータは、システム制御部12による制御によって、AVデコーダー部14に入力される。
14はAVデコーダー部で、システムデコーダー15、ビデオデコーダー16、オーディオデコーダー17から構成される。信号処理部11から入力されるAVIストリームをデコードして、信号処理されたビデオやオーディオを、元のビデオ信号とオーディオ信号に変換する。
システムデコーダー15は、後述するAVデコーダー制御部13により設定された4バイトコード、およびサーチ範囲に従い、4バイトコードをサーチする。入力されるAVIストリームに対し、この4バイトコードの発見をトリガーとしてデコードを開始し、連続して入力されるデータのIDからビデオかオーディオかを判別して、ビデオデータをビデオデコーダー16に、オーディオデータをオーディオデコーダー17に出力する。
ビデオデコーダー16は、システムデコーダー15から入力されるビデオデータを解読、復号して、ビデオ信号として出力する。
オーディオデコーダー17は、システムデコーダー15から入力されるオーディオデータを解読、復号して、オーディオ信号として出力する。
12はシステム制御部で、システム制御部としての機能を実現するためのプログラムを記憶するプログラムメモリと、そのプログラムを実行するためのプロセッサーと、汎用レジスタ、タイマーにより構成され、光ディスク再生装置全体の制御を行う。具体的には、データ読み出しのために機構制御部10の制御、データをAVデコーダーへ入力するための信号処理部11の制御、および再生開始を行うためのAVデコーダー制御部13の制御を行う。
13はAVデコーダー制御部で、AVデコーダー部14の制御を行う。具体的には、システム制御部12からの指示を受け、再生、停止、早送りなどのモードの制御などを行う。再生を行う際には、再生開始を行うチャンクの4バイトコード、およびサーチ範囲の値の設定を行う。
なお、請求項における「読み取り手段」は、スピンドルモータ8と光ピックアップ9と機構制御部10と信号処理部11とに相当する。「再生手段」は、AVデコーダー部14に相当する。「制御手段」は、システム制御部12とAVデコーダー制御部13に相当する。
以上のように構成された本実施の形態の光ディスク再生装置および映像音声再生装置について、以下その動作を説明する。
AVIストリームの再生を開始する際には、使用者が操作手段(図示せず)を用いて再生開始操作をすることで、システム制御部12からAVデコーダー制御部13へ、再生開始の指示が送られる。このとき、デコードを開始する4バイトコードも同時に指示される。
AVデコーダー制御部13では、この指示を受けて、AVデコーダー部14に再生開始の設定を行う。この再生開始の設定時には、デコードを開始する4バイトコードの設定と、サーチ範囲の値の設定を行う。ここで前述の通り、サーチ範囲の初期値は、「0」に設定する。
AVデコーダー部14への設定が終了したら、その旨をシステム制御部12に通知する。このとき、同時にサーチ範囲の設定値も通知する。システム制御部12ではこの通知を受けて、AVIストリームの入力開始位置を決定する。ここでは、サーチ範囲が「0」であるため、再生開始位置と同じ位置をストリーム入力開始位置とする。
その後、機構制御部10と信号処理部11に指示を送ることでAVIストリームの入力を開始する。AVデコーダー部14では、入力されたAVIストリームに対し、AVデコーダー部13により設定された4バイトコード、サーチ範囲の値を用いて、4バイトコードのサーチを行う。
次に、サーチの結果の判定を行う。もし4バイトコードが発見できた場合には、AVIストリームのデコードが開始される。もし4バイトコードが発見できなかった場合には、サーチが失敗した旨をシステム制御部12へ通知する。システム制御部12ではこの通知を受けて、ストリームの入力を停止する。
一方、AVデコーダー制御部13では、サーチ範囲の値を変更する。具体的には、サーチ範囲増加量の値分だけ、サーチ範囲の値を増加させる。この後、再び4バイトコードとサーチ範囲の値をAVデコーダー部14へ設定し、システム制御部12ではAVIストリームの入力開始位置を変更する。
このとき、ストリーム入力開始位置は、サーチ範囲の増加量の半分のバイト分だけ前に移動する。そして、再びAVIストリームを入力する、という手順を、4バイトコードが発見されるまで繰り返し行う。この方法によると、4バイトコードが発見された時、その4バイトコードは再生開始位置から最も近い位置の4バイトコードになっている。
図3はAVデコーダー制御部13における、サーチ範囲の値の設定と、4バイトコードを発見するまでのサーチの実行方法の課程を示したフローチャートである。今度はこの図3のフローチャートを用いて説明する。
なお、図3におけるサーチ範囲の増加量Viについて、ここではVi=4、として説明する。例としてVi=4という値を挙げた意味としては、AVIストリームではサーチ対象となるコードが4バイトであるため、ストリーム入力位置から最も近い位置の4バイトコードを厳密に発見するためには、4バイト以内である必要があるからである。
図4はストリームの各バイトに対するサーチの一例を示した図である。ストリーム入力位置から最も近い位置の4バイトコードを厳密に発見するためには、Vi=4である必要がある理由を、図4を用いて説明する。
図4の例では、“ABCD”という4バイトのコードがデコードを開始する4バイトコードであり、この“ABCD”というバイトコードが2つ続いている構成になっている。この場合、2つ続いた4バイトコードのうち、後方に位置する方の4バイトコードが再生開始位置から最も近い4バイトコードに該当する。
AVデコーダー制御部13としては、図4(a)に示す通り、まず一回目にサーチ範囲の値を「0」に設定し、再生開始位置と同じ位置からAVIストリームを入力し、サーチを行う。しかし、この場合は4バイトコードが発見されずに終了する。
次に、二回目のサーチを行うが、このとき、仮にサーチ範囲増加量Vi=5、であったとする。この場合、図4(b)の二回目のサーチに示す通り、ストリーム入力開始位置は一回目よりも前に変更される。このため、2つ並んだ4バイトコードのうち、前方に位置する4バイトコードを発見する可能性がある。逆に言うと、もしVi=5より小さい値、つまりVi=4以内であれば、上記の発見誤りは発生しない。
以上の理由により、ストリーム入力位置から最も近い位置の4バイトコードを厳密に発見するためには、サーチ範囲の増加量は4バイト以内である必要があるため、Vi=4とする。
図3に示すフローチャートに従えば、AVIストリームの再生開始時、AVデコーダー制御部13ではシステム制御部12からAVデコーダー制御部13へ再生開始の指示を受けて、AVデコーダー部14に再生開始の設定を行う。
サーチ範囲Vsaの初期値はS1に示す通り、Vsa=0に設定し、S2に示す通り、AVデコーダー部14にデコードを開始する4バイトコードCodeの設定と、サーチ範囲の値Vsaの設定を行う。
AVデコーダー部14への設定が終了したら、S3に示す通り、その旨をシステム制御部12に通知し、システム制御部12ではこの通知を受けてAVIストリームの入力開始位置を決定し、S4に示す通り、信号処理部11に指示を送ってAVIストリームの入力を開始する。
AVデコーダー部14では、入力されたAVIストリームに対し、S5に示す通り、AVデコーダー部13により設定された4バイトコードCode、サーチ範囲Vsaの値を用いて、サーチ範囲Vsa内で4バイトコードCodeのサーチを行う。
次に、S6に示す通り、サーチの結果の判定を行い、もし4バイトコードCodeが発見できた場合には、AVIストリームのデコードが開始される。もし4バイトコードCodeが発見できなかった場合には、ステップS7に進み、S7に示す通り、サーチが失敗した旨をシステム制御部12へ通知する。システム制御部12ではこの通知を受けて、S8に示す通り、ストリームの入力を停止する。
一方、AVデコーダー制御部13では、S9に示す通り、サーチ範囲Vsaの値を変更する。ここでは、前述した通りVi=4を例としており、VsaはVi=4を加えたことにより、Vsa=4、となる。
この後、再びS2に示す通り、4バイトコードCodeとサーチ範囲Vsaの値をAVデコーダーへ設定する、というS2のステップに戻る。このとき、Vsa=4としてサーチを行う。以降4バイトコードが発見されるまで、S2からS9のステップが繰り返されることになる。
以上のように本実施の形態によれば、AVデコーダー制御部12における、図3のフローチャートに示す制御により、再生開始位置から最も近い4バイトコードの発見が可能となる。その結果として、正しい再生位置からの再生を実現できる。
本発明にかかる光ディスク再生装置および映像音声再生装置は、AVIストリームなどの映像音声ストリームの再生において、再生開始したい位置から正しく再生することが可能になるので、ストリームを再生する再生装置として有用である。
AVIストリームの構造を示す模式図 本発明の光ディスク再生装置のブロック図 本発明のAVデコーダー部の制御手順を示すためのフローチャート ストリームの各バイトに対するサーチの一例を示す模式図 従来の光ディスク記録再生装置のブロック図 従来の情報再生装置の各種サイズの比較を示す模式図
符号の説明
1 AVIストリーム
2 チャンク
3 4バイトコード
4 ストリーム入力位置
5 再生開始位置
6 4バイトコードサーチ範囲
7 光ディスク
8 スピンドルモータ
9 光ピックアップ
10 機構制御部
11 信号処理部
12 システム制御部
13 AVデコーダー制御部
14 AVデコーダー部
15 システムデコーダー
16 ビデオデコーダー
17 オーディオデコーダー

Claims (2)

  1. 複数のチャンクから構成されかつ前記チャンクに付随した所定コードを有する映像音声ストリームを、記録媒体から再生可能な映像音声再生装置であって、前記記録媒体から映像音声ストリームを読み出す読み出し手段と、前記読み出し手段で読み出した映像音声ストリームを映像信号と音声信号にデコードして出力する映像音声処理手段と、前記読み出し手段から読み出した映像音声ストリーム中の前記所定コードを検出する制御手段とを備え、
    映像音声ストリームに対して再生開始位置を指定して再生する時、前記制御手段は、映像音声ストリームに対して所定のサーチ範囲を設定し、前記サーチ範囲内における再生開始位置近傍の前記所定コードを検出するよう制御することを特徴とする映像音声再生装置。
  2. AVIストリームを再生可能なAVデコーダーを有する光ディスク再生装置であって、AVIストリーム再生時に、前記AVデコーダーに、デコードを開始する4バイトコードと、4バイトコードのサーチ範囲とを設定する手段と、前記4バイトコードの発見をトリガーとしてデコードを開始する手段とを備え、
    前記4バイトコードを発見できるまで、前記サーチ範囲の変更及び設定と、AVIストリームの入力開始位置の変更と、AVIストリームの入力とを繰り返すことにより、再生開始位置から最も近い4バイトコードを発見すること可能とすることを特徴とする光ディスク再生装置。
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