JP2006522422A - 同時再生のためのデータストリーム読み出し用光ピックアップを制御するための方法 - Google Patents

Abstract

光ディスクは "Out Of Multiplex" フォーマットをサポートでき、これはビデオ、オーディオ、サブタイトルのような異なる表示コンポーネントがディスク、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスクの異なるファイルに記憶されることを意味している。異なるデータストリームは単一ピックアップによって読み出され、頻繁なピックアップジャンプ及び拡張データバッファリングを必要とする。光ピックアップのためのスケジューラを動作するための方法は、ピックアップジャンプの数を低減させ、他方で必要とされるバッファスペースを最適化する。スケジューラは静的スキームに基づいており、これは最高のデータレートを有するデータストリームのためのバッファ（Ｂ_{ｖｉｄｅｏ}）が最小のサイズを有し、それゆえ短い周期（Ｔ）で再充填され、他方で、より低いレートを有するストリーム（Ｂ_{ａｕｄｉｏ}、Ｂ_ｓｕｂ）に対するバッファは、この短い周期（Ｔ）の倍数（ｎ・Ｔ、ｎ・ｋ・Ｔ）で再充填されるように設計仕様される。静的スキームからの逸脱も例えばマルチアングルビデオ技術のために許されている。後でスケジューラはオリジナルのスケジュールに戻る。

Description

本発明は、光ピックアップのためのスケジューラを動作するための方法に関する。このピックアップはデータストリームを光記憶媒体から読み出し、これらのデータストリームはオーディオ、ビデオ又はサブタイトルのような異なるデータタイプに所属し、この記憶媒体上のいくつかのファイルに分配される。

背景
予め記録又は自己記録された光ディスクは 「アウト・オブ・マルチプレクス "Out Of Multiplex" 」（ＯＯＭ）フォーマットをサポートし得る。アウト・オブ・マルチプレクス は異なる表示コンポーネント、例えばビデオ、オーディオ、サブタイトルをディスク上の異なる位置に、つまり異なるファイルに記憶するフォーマットである。これは様々な規格化された媒体、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスクによって可能である。またマルチアングル又はシームレスアングルチェンジとして周知のビデオ技術もインプリメントされ得る。それはＤＶＤビデオから周知であり、さらに、それは、ビデオフィルムがタイムライン上にパラレルなマルチプルビデオトラックを含み、各ビデオトラックが通常は異なるパースペクティブからの同一シーンを示すことを意味する。ユーザは例えば専用ボタンを押すことによってパースペクティブをセレクトすることができる。異なるビデオトラック間のスイッチングが最小遅延で実行されること及びこれらのトラックがビデオにシームレスに統合されることが要求される。

ＯＯＭフォーマットの再生中には、多数の表示コンポーネントが別個に復号化され、ついで同期してかつ連続的につまり表示の弁別可能な中断なしに表示される必要がある。それゆえ、デコーダの各々にはデータの連続ストリームが与えられることが要求される。他方で、光学ドライブは通常は単一ピックアップユニットしか備えておらず、この単一ピックアップユニットはどのデコーダによって必要とされるよりも高いデータレートでディスクから一度に１つのデータストリームだけを読み出すことができる。それは、ピックアップが同時に全てのデコーダをサーブ（serve）するためにはストリームからストリームへとジャンプする必要があることを意味する。これはバッファリングを必要とする。つまり、ディスクから読み出されるデータが適当なサイズのバッファに供給され、バッファの各々がデコーダに関連付けられる。符号化されたデータをバッファすることは復号化されたデータをバッファすることよりも効率的である。よって、どんなデコーダにも連続データストリームが提供される。バッファへの供給はスケジューリングアルゴリズムを必要とする。なぜなら、連続表示のためにはどんなバッファ不足も阻止されなければならないからである。バッファサイズは適用されるスケジューリングスキームに大きく依存する。

ピックアップは通常は光学センサを支持するアクチュエータを含み、ピックアップは粗調整のために機械的なドライブによって可動され、他方でアクチュエータは別個に機械的なドライブなしで微調整のために可動される。ピックアップがマルチプルストリームを読み出す必要がある場合には、これはマルチプレクスされたシングルストリームよりもはるかに大きなピックアップジャンプ頻度を要する。

本発明の要約
マルチプルファイルが同時に読み出されなければならないという事実から生じる１つの問題は、機械的なドライブのためにノイズ及び消耗をもたらす高いピックアップジャンプ頻度（pick-up jump frequency）である。更なる問題は、シームレスなビデオアングルスイッチの間にあらわれる遅延である。この遅延は他のビデオアングルを見るまでにビデオアングルチェンジをリクエストすることから必要となる時間である。それは、ビデオバッファサイズ又はビデオバッファがエンプティのままで動作し新しいコンテンツがビデオデコーダに到着するまでの時間量によって決定される。同じことはＯＯＭ復号化のスタートアップにも当てはまる。スタートボタンを押してから実際にディスプレイをスタートするまでに経過する時間は、全てのバッファがスクラッチから充填されなければならないので、かなり長い。

本発明の課題は、最小限のバッファリングスペースを使用してピックアップジャンプ頻度の低減が達成されるようにピックアップを制御するためのスケジューリング方法を提供することである。この課題は、請求項１記載の方法によって解決される。

有利には、アングルスイッチに必要とされる遅延時間を低減するための方法が含まれる。この方法は請求項６に記載されている。

本発明の別の課題は、表示スタートアップにおいて必要とされる遅延時間を低減することである。この課題は、請求項８記載の方法によって解決される。

本発明の方法は比較的低いピックアップジャンプ頻度をもたらし、従ってノイズリダクション及び改善されたピックアップ耐久性を達成する。本発明によれば、これは適切に適応されたスケジューリングラスタ（scheduling raster）を使用することによって及び少量のメモリによる比較的低いレートのバッファ（the lower-rated buffers）を個々に増加することによって達成される。ここで提案されるスケジューリングラスタは静的なものであり、すなわち固定された時定数に基づいており、従って瞬時のバッファ充填からは独立している。さらに、本発明の方法はシームレスアングルチェンジのためのスイッチング時間を低減するＯＯＭ復号化のための技術を提供する。ＨＤＴＶストリーム、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの典型的な適用事例の場合、バッファはかなり大きい。大きなバッファはリクエストされたアングルチェンジを待つユーザが視覚可能になるまでの長い遅延をもたらし、この遅延は本発明の方法によって低減されうる。同じ問題がＯＯＭ復号化のスタートアップに対しても生じる。本発明によれば、スタートアップ又はビデオスイッチプロシージャを提案されたスケジューリングスキームに最適化する問題はバッファ充填状況が静的スケジューリングスキームにおける最適な位置とマッチするように部分的にのみバッファを充填することによって解決される。

本発明によれば、ノーマルなスキームが、どの３つの連続的に読み出されるデータストリームにおいても、第２のスキームはビデオデータストリームであり、最初の又は第３のデータストリームもビデオデータストリームであるようなスキームである場合には、アングルチェンジリクエストによってスキームを中断し、このリクエストをサーブした後でこのスキームに復帰することが可能である。

有利には、本発明は上記適用事例のためにバッファリングスペースの所与の量の分割を最適化するためにも使用されうる。

本発明の有利な実施形態は従属請求項、以下の記述及び図面に開示されている。

図面の短い記述
本発明の実施例は添付した図面を参照しつつ記述される。これらの図面は
図１では静的スケジューラのための例示的なバッファ充填線図を示し、
図２では最適化されたスタートアッププロシージャを示す線図を示し、
図３ではユーザリクエストのために遅延されるサービスの原理を示し、
図４ではユーザリクエストによるサービス中断を示し、
図５ではユーザリクエストによるビデオサービス中断を示す。

本発明の詳細な記述
以下において、問題の詳細な分析を含む本発明の詳細な記述を与える。本発明はいくつのデータストリームに対しても適しているが、３つのストリームの典型的な適用事例をここでは記述する。すなわち、ビデオ、オーディオ及びサブタイトルストリームである。

ＯＯＭ復号化は主に以下の相互に依存するパラメータにより影響を受ける：
ピックアップの最大データレートＲ_Ｄ
最大ピックアップジャンプ時間Ｔ_ｊ
ピックアップジャンプ頻度ｆ_ｊｕｍｐ
第１のコンポーネントストリームの最大データレートＲ_Ｖ
これに対応するバッファのサイズＢ_Ｖ
第２のコンポーネントストリームの最大データレートＲ_Ａ
これに対応するバッファのサイズＢ_Ａ
第３のコンポーネントストリームの最大データレートＲ_Ｓ
これに対応するバッファのサイズＢ_Ｓ
である。

ピックアップジャンプ時間は新たな位置へのピックアップの機械的移動により必要とされる最大時間であり、新しいストリームからのデータがバッファに到着する時に終了する。この時間は媒体上のデータアロケーションに依存しうる。コンポーネントストリームの順番はこれらのコンポーネントストリームのデータレートの順番であり、すなわち、第１のコンポーネントストリームは最大データレートＲ_Ｖを有し、第２のストリームは２番目に高いデータレートＲ_Ａを有する等々である。それゆえ、上記の典型的な適用事例では、Ｒ_Ｖはビデオストリームに関し、Ｒ_Ａはオーディオストリームに関し、Ｒ_Ｓはサブタイトルストリームに関する。バッファサイズＢ_Ｖ、Ｂ_Ａ、Ｂ_Ｓはいかなるデコーダ内バッファも含んではおらず、従って、例えばいかなる特定のデコーダからも独立している。

さらに、基本システム時定数Ｔ及び整数ｎ及びｋが導入される。本発明によれば、システム時定数Ｔは、最大データレートを有するコンポーネント、例えばビデオのバッファがＴの周期で連続的に排出されて再充填され、他方で全てのより低いレートのコンポーネントバッファがＴの倍数の周期で排出されて再充填されるようにセレクトされる。図１は全ピックアップサイクルの間の本発明による例示的なシステムのバッファ充填を示し、全てのバッファが既にデータを有しており、連続的に読み出されている状況を仮定しており、さらにバッファが充填される場合にはそれが完全に充填されることを仮定している。結果的に、ピックアップデータレートＲ_Ｄは読み出しデータレートＲ_Ｖ、Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｓのいずれよりも極めて高くなければならず、これはリアリスティックなケースである。

図１では、全てのバッファがデータを有しているので、所定の時間ｔ_０ではピックアップがアイドル状態である。ピックアップ位置は、ここには図示されていないその以前のアクションに依存して、ビデオストリームにあるかもしれない。もし位置が他の場所であれば、ピックアップはＴ_ｊより大きくない時間内にビデオストリームにジャンプする。次いで、ピックアップはビデオデータを読み出し、ビデオバッファＢ_{ｖｉｄｅｏ}をｔ_{ｆｉｌｌ，ｖ}の時間内に充填する。ビデオバッファが時間ｔ_１に満杯状態である場合、それはｔ_{ｌｅａｋ，ｖ}の時間期間内にさらなる再充填を必要としない。この時間の間に、ピックアップはサブタイトルストリームにジャンプし、これはジャンプ時間Ｔ_ｊを必要とし、サブタイトルバッファＢ_ｓｕｂをｔ_{ｆｉｌｌ，ｓ}の時間内に充填する。次いで、時間ｔ_２において、それはビデオストリームにＴ_ｊ内にジャンプバックする。本発明によるシステムでは、バッファサイズは、ビデオデータがビデオバッファＢ_{ｖｉｄｅｏ}に到達する時点ｔ_２＋Ｔ_ｊに、このバッファがまだ連続的にデコーダにデータを提供するだけの十分なデータを有するようにセレクトされる。ビデオバッファは再充填され、次いで、時間ｔ_３において、オーディオバッファがもう一つのＴ_ｊの後で再充填を必要とするので、ピックアップはオーディオストリームにジャンプする。ｔ_{ｆｉｌｌ，Ａ}の間にオーディオバッファを充填した後で、ピックアップはビデオストリームに復帰する。上記のスキームは、ピックアップが最大レートのストリーム及びより低いレートのストリームのうちのどれかを順番に読み出すように継続される。これは、ピックアップが相応のバッファＢ_{ａｕｄｉｏ}、Ｂ_ｓｕｂを充填するためにいずれか１つの比較的低いレートのストリームを読み出した場合には、このピックアップがいつも最高レートのストリームに復帰し、少なくとも１度はそのストリームを読み出して相応のバッファＢ_{ｖｉｄｅｏ}を充填することを意味する。言い換えれば、２つの連続して読み出されるデータストリームのうちの少なくとも１つは最大データレートを有するストリームである。この点で、スキームはスタティックである。

有利には、このスキームは最大許容データレートまでの可変的データレートを有するコンポーネントを処理することもできる。コンポーネントの可変的データレートは、単純にバッファが再充填される時点で計算されたよりも大きい残余バッファ充填レベルをもたらし、それゆえ、比較的迅速な充填を結果的に生じる。しかし、本発明によれば、これはスケジューリングラスタに影響を及ぼさない。代わりに、それは幾つかの付加的なピックアップアイドル時間をもたらす。

本発明の重要な局面は、比較的低いレートのコンポーネントバッファの各々が、すなわちオーディオ及びサブタイトルがそれ独自の時定数で再充填され、排出されることであり、オーディオコンポーネントの時定数はｎ・Ｔであり、サブタイトルコンポーネントの時定数がｋ・ｎ・Ｔである。上述したように、Ｔは最大レートのストリームのためのバッファを充填及び排出する全サイクルに必要とされる時間であり、ｎ及びｋは整数である。それゆえ、本発明のスケジューラは比較的低いレートのストリームへのアクセスに関してもスタティックであり、すなわち、比較的低いレートのストリームは一定の予め決定された順番でアクセスされる。図１に示された例では、サブタイトルストリームが１回読み出される前にオーディオストリームは常に２回読み出され、各オーディオ又はサブタイトルストリームアクセスの前及び後でビデオストリームが読み出されることを心に留めておくべきである。これは形式的にはｎ＝２及びｋ＝２によって記述されうる。

本発明のもう一つの重要な局面は、「１サービス期間（one-service-period）」１ＳＰと「２サービス期間（two-service-periods）」２ＳＰとの間の区別である。「１サービス期間」１ＳＰはビデオバッファの２つの連続するピーク充填の間の時間Ｔとして定義され、この場合ピックアップはただ１つのサービス、すなわちビデオデータを読み出すことを実行する。逆に、「２サービス期間」２ＳＰはビデオバッファの２つの連続するピーク充填の間の時間Ｔとして定義され、この場合はピックアップは２つのサービスを、すなわちビデオデータを読み出しさらにより低いレートのストリームからデータを読み出すことを実行する。それゆえ、どの「２サービス期間」２ＳＰもピックアップが２回ジャンプすることを必要とし、他方で「１サービス期間」１ＳＰはピックアップジャンプを必要とせず、それゆえピックアップアイドル時間を提供し、従って、後ほど必要となるように、フレキシビリティを与える。一般に、本発明のスキームは、例として図示されているように、ビデオバッファがこれらの期間の間にエンプティのままで動作する（run empty）ことを強いることはない。例えば、次のサービス期間がスタートするまではバッファも所定のレベルに保持されうる。

ピックアップジャンプの発生頻度、以下では「ジャンプ頻度」と呼ぶ、は３つのストリームを有するシステムにおいては、
ｆ_ｊｕｍｐ：＝２／（ｎ・Ｔ）＋２／（ｎ・ｋ・Ｔ）
＝２（ｋ＋１）／（ｎ・ｋ・Ｔ） （式１）
と定義される。

これは、２つのピックアップジャンプがｎ・Ｔの時間内に中程度のレートのストリームに対して必要であり、２つの更に別のピックアップジャンプがｎ・ｋ・Ｔの時間内に最低レートのストリームに対して必要であることを意味する。全てのコンポーネントのためのバッファサイズ及びシステム時定数は次の式によって計算されうる。

サイズＢのバッファの充填又は排出（emptying）を記述する一般的な関係は
ｔ＝Ｂ／Ｒ （式２）
である。Ｒは発生する充填レート又はリーケージレートであり、すなわち充填レートＲによるバッファの充填にはｔの時間がかかり、さらにリーケージレートＲによりバッファを排出するにもｔの時間がかかる。もしリーケージレートと充填レートとの間の差がＲであり、充填レートの方が高い状態で、空のバッファが同時に充填及び排出されるならば、バッファが満杯になるまでにｔの時間がかかる。

よって、次式が図１に示されるような３つの個々のコンポーネントに対する充填及び読み出しプロセスを記述する：
Ｔ＝ｔ_{ｆｉｌｌ，Ｖ}＋ｔ_{ｌｅａｋ，Ｖ}＝Ｂ_Ｖ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ｖ）＋Ｂ_Ｖ／Ｒ_Ｖ （式３．１）
ｎ・Ｔ＝ｔ_{ｆｉｌｌ，Ａ}＋ｔ_{ｌｅａｋ，Ａ}＝Ｂ_Ａ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ａ）＋Ｂ_Ａ／Ｒ_Ａ （式３．２）
ｋ・ｎ・Ｔ＝ｔ_{ｆｉｌｌ，Ｓ}＋ｔ_{ｌｅａｋ，Ｓ}＝Ｂ_Ｓ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ｓ）＋Ｂ_Ｓ／Ｒ_Ｓ （式３．３）
ただしｎは［２、ｎ_ｍａｘ］の範囲内にあり、ｋは［１、ｋ_ｍａｘ］の範囲内にある。さらに、システム時定数Ｔは
Ｔ＝２・Ｔ_ｊ＋Ｂ_Ｖ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ｖ）＋Ｂ_Ａ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ａ） （式４）
に従う。

これは、

に従って必要とされるバッファサイズを計算することを可能にする。さらに、システム時定数は
Ｔ＝２Ｔ_ｊＲ_Ｄ／（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ｖ−ｎ・Ｒ_Ａ） （式５．４）
に従って計算される。

このスケジューラに対する一般的な仮定は
ｎ_ｍｉｎ＝２ （式６．１）
ｋ_ｍｉｎ＝１ （式６．２）
である。

式５．４の分母は正でなければならないので、これは
ｎ_ｍａｘ＝（Ｒ_Ｄ−Ｒ_Ｖ）／Ｒ_Ａ （式６．３）
を意味する。

オーディオ及びサブタイトルバッファに対する異なるリーケージレートの結果として
ｋ_ｍａｘ＝Ｒ_Ａ／Ｒ_Ｓ （式６．４）
となる。

発生するジャンプ頻度は
ｆ_ｊｕｍｐ＝２（ｋ＋１）／（ｎ・ｋ・Ｔ）
＝（ｋ＋１）・（Ｒ_Ｄ−ｎ・Ｒ_Ａ−Ｒ_Ｖ）／（ｎ・ｋ・Ｔ_ｊ・Ｒ_Ｄ） （式７）
である。

このスキームに対する最小バッファリング要件を達成するためには、３つの表示コンポーネントの場合には、ｎ及びｋはそれらの最小値ｎ＝２及びｋ＝１に選択される。

有利には、第１のデータストリームとは異なるデータストリームへのアクセス及びバッファリングに関する周期ｎ・Ｔ、ｋ・ｎ・Ｔは、互いの周期の整数（ｋ）倍である。

本発明の１つの実施形態では、有利には、パラメータｋが第１のステップにおいて増大される（ｋ＝１...ｋ_ｍａｘ）。この結果、ほんの少しの付加バッファサイズを要求することによって低減されたピックアップジャンプ頻度が得られる。本発明の別の実施形態では、第２のステップがさらに一層ピックアップジャンプの頻度を低減するためにパラメータｎも増大させる（ｎ＝１...ｎ_ｍａｘ）。

有利には、本発明は表示のスタートアップ遅延を最小化することを可能にする。図２はこれがどのようにスケジューリングラスタへの最適なエントリ時点をセレクトすることによって達成されるか及び適切なバッファ充填シーケンスを示す。システムスタートアップＴ_{ｓｔａｒｔ}において、ビデオ、オーディオ及びサブタイトルデータはディスクから読み出されて関連バッファＢ_{ｖｉｄｅｏ}、Ｂ_{ａｕｄｉｏ}、Ｂ_ｓｕｂに書き込まれる必要がある。このプロシージャが完了した時に、表示がスタートできる。本発明によれば、スタートアップシーケンスは、比較的低いレートのストリームに対するバッファが既に充填された後で、最大レートのストリームつまりビデオに対するバッファが最後に充填される。しかし、異なるスタートアッププロシージャが可能であり、この結果、異なる遅延時間が生じる。静的スケジューリングラスタへの可能なエントリ時点Ｓ、Ｓ^＊は、相応のデコーダが作動を開始することができるように各バッファの充填が行われている時点である。最小スタートアップ遅延のための最適なエントリ時点の選択の本発明の方法は可能なエントリ時点Ｓ^＊を選択し、この可能なエントリ時点Ｓ^＊においてはオーディオ及びサブタイトルバッファにおける必要とされるデータ量が他の可能なエントリ時点Ｓに比べて最小であり、この結果、表示がスタートする前にそれらは最小限の充填時間を必要とする。図２に示されたスタートアッププロシージャはＴ_{ｓｔａｒｔ}において始まり、ピックアップを移動させてＴ_ｊの時間内にサブタイトルストリームに最初にアクセスし、Ｓ^＊において必要とされる適切なサブタイトルデータ量を読み出し、次いでピックアップをオーディオストリームに移動させて、Ｓ^＊において必要とされるオーディオデータを読み出し、次いでこのピックアップをビデオストリームに移動させ、最後にビデオデータを読み出す。時間Ｓ^＊においてビデオバッファはビデオデコーダをスタートさせるのに十分なデータを有し、従って表示が行われる。ここでは、バッファされるオーディオ及びサブタイトルデータ量はそれらの個々のデコーダをスタートさせるのに十分であることが仮定されている。というのも、Ｓ^＊は相応にセレクトされなければならないからである。

例えば表示スタートアップの間に一度だけ必要とされかつピックアップにより提供されるデータレートで処理される１つ以上のデータストリーム、例えばコンフィギュレーションデータが媒体から読み出されなければならないこともあり得る。それゆえ、全てのここで記述されるプロシージャは表示のために連続的に必要とされるデータストリームのみに関連する。つまり、ここで記述される静的スケジュールは表示スタートアップ時間Ｓ^＊にスタートし、表示の前及び後ではフレキシブルでありうる。

本発明の１つの実施形態では、スタートアップにおいて比較的低いレートのストリームを読み出すプロセスが最適化されて、瞬時のピックアップ位置に依存しかつ瞬時のピックアップ位置からスタートして、これらのストリームがこれらが媒体上において有するのと同じ順番で又は逆の順番で読み出される。これはスタートアップの間に必要とされるピックアップジャンプの数を最小化する。

別の利点として、１つの実施形態では、本発明の方法はシームレスアングルチェンジに必要とされる遅延時間を低減する。これは図３に示されているように遅延されたサービス実行（servicing）によって達成されうる。スケジューリングラスタは、オーディオバッファＢ_{ａｕｄｉｏ}及びサブタイトルバッファＢ_ｓｕｂが４・Ｔの周期、すなわちｎ＝４及びｋ＝１を有するようにセレクトされる。前述の１サービス期間の間のピックアップのフレキシビリティを使用して、いつでもアングルチェンジリクエストを処理することが可能である。ただしこの場合、連続するリクエストの間の時間は２Ｔより大きいと仮定する。これは非現実的ではない。遅延されたサービス実行は、ノーマルなスケジューリングラスタにおいて２サービス期間の後に１サービス期間が続く場合に利用される。これは、もし３つの連続的に読み出されるデータストリームのうちの２番目のデータストリームがビデオデータストリームである場合には最初の又は３番目のデータストリームもビデオデータストリームであることを意味する。有利には、同じストリームを２回連続的に読み出す場合にはアクチュエータ移動のみが必要とされ、ピックアップ移動は必要とされない。

図３はビデオバッファがちょうど充填された時に時間Ｔ_ａにおいてアングルチェンジがリクエストされる状況を示し、スケジュールによればオーディオバッファがほとんどエンプティなので次に充填される必要がある。これは正規のサービスＳ_ｒである。このような状況において実行中の表示の中断を阻止し、同時に最小限のアングルスイッチ遅延のみを達成するために、本発明の最良の解決策は優先権によってアングルチェンジリクエストをサーブし、さらにオーディオバッファを遅延されたサービスＳ_ｄにおいてサーブする。これは、アングルチェンジがリクエストされる場合に、リクエストされたビデオストリームが読み出されるディスクの適切な位置にピックアップをジャンプ時間Ｔ_ｊ内に移動させ、ビデオバッファを下記のような可能な最低アングルスイッチ位置にフラッシュダウン（flush down）し、新しいビデオストリームをビデオバッファへと読み出すことを意味する。次いで、さらなるピックアップジャンプ時間Ｔ_ｊの後でオーディオバッファがサーブされる。これはオーディオバッファがその正規のサービスＳ_ｒスタート時間から遅延されたサービスＳ_ｄスタート時間へと時間期間ｔ_ｄをブリッジできることを必要とし、従ってオーディオバッファＢ_{ａｕｄｉｏ}は先に計算されたよりも大きくなければならない。同様に、同じことがサブタイトルバッファＢ_ｓｕｂにも当てはまる。ブリッジされるべき時間ｔ_ｄはビデオバッファのロード時間に相応し、従って、Ｔよりも短い。バッファスペースの付加量ΔＢ_{ａｕｄｉｏ}、ΔＢ_ｓｕｂは

と計算される。付加バッファスペース、従って付加コストは直接的にデータレートに依存する。それゆえ、本発明のこの実施形態は比較的低いレートのストリームに対するバッファスペースの増大を含む。

本発明によるアングルスイッチプロセスを終了するためには、スケジューラがオリジナルのスケジューリングラスタに復帰する。これは、オーディオバッファに対する遅延されたサービスＳ_ｄを、オーディオバッファの充填が正規のサービスＳ_ｒが以前実行されていたならばそうなるであろう状態と同じになる時点Ｔ_ｄ，ａで中断することによって達成される。こうして、オーディオバッファはオリジナルのスケジューリングラスタに復帰しうる。次いで、ピックアップはビデオストリームにジャンプし、時間Ｔ_ｄ，ｖでビデオバッファの充填がアングルチェンジが以前リクエストされなかったならばそうなるであろう状態と同じになるまで、ビデオバッファを充填する。よって、ビデオバッファもオリジナルのスケジューリングラスタに復帰しうる。

本発明の１つの実施形態では、「サービス中断」を導入し、図４に示されているように、アングルスイッチ遅延をさらに低減する。これは、たとえピックアップが別の、例えばオーディオバッファをサーブすることに忙しい場合でも、ビデオアングルチェンジリクエストの場合にビデオバッファが優先権によってサーブされることを意味する。よって、比較的低い優先権を付与されたサービスは中断される。図４では、ビデオバッファは時間Ｔ_ａで満杯状態であり、ピックアップはこの例では順番において次のストリームであるオーディオストリームにピックアップジャンプ時間Ｔ_ｊ内に移動する。このピックアップジャンプか又は後続の正規のオーディオサービスＳ_ｒの間の近くの時間Ｔ_ａ’においてビデオアングルチェンジがリクエストされる。本発明によれば、ビデオストリームは、オーディオバッファサービスを完了せずにピックアップが直ぐにＴ_ａ’に新しいビデオストリームに移動するような優先権を付与されている。ピックアップジャンプ時間Ｔ_ｊの後で新たなビデオストリームが読み出され、ビデオバッファが満杯になると、ピックアップは中断されたオーディオサービスに復帰する。更なる期間Ｔ_ｊの後でオーディオバッファは継続して充填される。

遅延されるサービスＳ_ｄについて前述したように、スケジューラはオーディオバッファを完全には充填しないことによって、もし正規にサーブされていたならばそうなっていただろうレベルまでしか充填しないことによってオリジナルのスケジューリングラスタに復帰する。このレベルに時間Ｔ_ｄ，ａ’に到達すると、ピックアップはビデオストリームに戻され、ビデオバッファは下記のように可能な最低アングルスイッチ位置までフラッシュダウンされる。次いでピックアップはもしアングルチェンジがリクエストされなかったら到達したであろうレベルまでビデオバッファを充填する。その時間Ｔ_ｄ，ｖ’にシステムはオリジナルのスケジューリングラスタに復帰し、このオリジナルのスケジューリングラスタを継続する。

上記のサービス中断は比較的低いレートのストリームバッファに対する別の付加的なバッファスペースを要求する。なぜなら、２Ｔ_ｊの付加的な時間がブリッジされなければならないからである。よって、式８．１及び式８．２は

となる。

可能な最低アングルスイッチ位置は上述のようにバッファフラッシング（buffer flushing）のために使用される。ＯＯＭでは、ビデオシーケンスは、シームレスなアングルチェンジが可能である位置をマークするアングルスイッチラベルを含むことができる。本発明の１つの実施形態によれば、これらのアングルスイッチラベルはそれらの関連ビデオデータと共に格納される。スケジューラは可能な最低アングルスイッチ位置を所定の最小バッファ充填レベルＢ_{ｖ，ｍｉｎ}より上の最初のアングルスイッチラベルをセレクトすることによって決定する。このラベルはボンディングラベル（bonding label）とも呼ばれる。このレベルＢ_{ｖ，ｍｉｎ}は、おおよそＴ_ｊの時間プラス通常は無視できる復号化時間の後で新しいビデオデータがバッファに到着するまでビデオ表示を継続するために必要なデータ量として計算される。バッファフラッシングは、ボンディングラベルをこえるビデオデータが新しいビデオデータによって上書きされることを意味する。

本発明の更なる実施形態では、アングルスイッチ遅延は、図５に示されているように、ビデオバッファがサーブされている間にアングルスイッチがリクエストされる場合においても改善されうる。有利には、これは２つの連続するアングルチェンジリクエストの間の比較的短いリカバリ時間又はビデオコンテンツにはあまり依存しないリカバリ時間をもたらす。アングルチェンジのリクエストとその表示との間の遅延時間はボンディングラベルまでの残余ビデオバッファ充填に依存し、それゆえ瞬時のビデオデータレートにも依存するので、それは低いビデオデータレートに対して許容不可能なほどに高くなりうる。図５は上記のようなオーディオデータに対する遅延されたサービスＳ_ｄ、時間Ｔ_ｄ，ａにおけるビデオデータストリームへのピックアップ復帰、これにかかるＴ_ｊのジャンプ時間を示している。Ｔ_ｄ，ａよりも後の、例えばＴ_ｄ，ａ＋Ｔ_ｊ内の、又は、ビデオバッファが充填されている間の時間Ｔ_ａ”において、ビデオアングルチェンジがリクエストされる。最悪のケースとして、図５はＴ_ａ”がＴ_ｄ，ａ＋Ｔ_ｊに等しい場合を示す。この状況を処理するために、本発明のこの実施形態では、ビデオに対する遅延されたサービスも可能であり、これはスケジューラがピックアップの瞬時のビデオストリーム読み出しを中断し、このピックアップをリクエストされたアングルのためのデータを含む別のビデオストリームに移動させるを意味する。ビデオが視覚可能となるために付加的な遅延時間Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰがかかり、ここでＴ_ＧＯＰは復号化のために十分なビデオアクセスユニットの持続時間である。例えばＭＰＥＧビデオストリームの場合には、これはグループ・オブ・ピクチャーズ（GOP）である。一般的に、Ｔ_ＧＯＰは復号化のために利用される所定のタイプのデータの最低限の量である。Ｔ_ＧＯＰは先の例では無視することができた。というのも、オーディオ及びサブタイトルにとってはそれはＴ_ｊよりも著しく小さいからである。それは、達成された結果を変化させることなしにＴ_ｊを“Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰ”と置き換えることによって加算されうるだろうが、この場合にはＴ_ＧＯＰはオーディオ又はサブタイトルデコーダに関連する。遅延されるサービスをサポートするために、ビデオバッファは付加的な遅延時間Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰをブリッジしけなればならない。ただし、この場合、Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰは常にＴより小さいと仮定すれば十分である。ビデオバッファはそれゆえ
ΔＢ_Ｖ＝Ｒ_Ｖ（Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰ） （式１０）
の最小量だけ増大される。

一般的にこの開示文書において言及されたどのバッファも複数の共働するバッファによって置き換えられることが仮定されている。さらに、異なるデータストリームのためのバッファが単一デバイス内にインプリメントされることが可能である。

有利には、本発明は、記憶媒体、例えばＤＶＤ又はＢｌｕ−ｒａｙディスクのような光記憶媒体から読み出されたデータからのマルチメディア又はオーディオビジュアル（ＡＶ）表示を構成するデバイスのために使用され、この場合、単一ピックアップがマルチプルデータストリームを読み出す。

より一般的には、本発明は単一の記憶媒体、例えば光記憶媒体から読み出される複数のデータストリームからなんらかの結合されたデータ表示を構成するデバイスのために使用され、この場合、データストリームは単一ピックアップによって読み出され、これらのデータストリームは異なるデータレートを有する。

静的スケジューラのための例示的なバッファ充填線図を示す。 最適化されたスタートアッププロシージャを示す線図を示す。 ユーザリクエストのために遅延されるサービスの原理を示す。 ユーザリクエストによるサービス中断を示す。 ユーザリクエストによるビデオサービス中断を示す。

符号の説明

Ｒ_Ｄ ピックアップの最大データレート
Ｔ_ｊ 最大ピックアップジャンプ時間
ｆ_ｊｕｍｐ ピックアップジャンプ頻度
Ｒ_Ｖ 第１のコンポーネントストリームの最大データレート
Ｂ_Ｖ これに対応するバッファのサイズ
Ｒ_Ａ 第２のコンポーネントストリームの最大データレート
Ｂ_Ａ これに対応するバッファのサイズ
Ｒ_Ｓ 第３のコンポーネントストリームの最大データレート
Ｂ_Ｓ これに対応するバッファのサイズ
Ｂ_{ｖｉｄｅｏ} ビデオバッファ
Ｂ_ｓｕｂ サブタイトルバッファ
Ｂ_{ａｕｄｉｏ} オーディオバッファ
Ｂ バッファのサイズ
Ｒ リーケージレート
Ｔ 時定数
Ｓ、Ｓ^＊ 静的スケジューリングラスタへの可能なエントリ時点
Ｓ_ｄ 遅延されたサービス
Ｓ_ｒ 正規のサービス
Ｂ_{ｖ，ｍｉｎ} ボンディングラベル

Claims (10)

1. 記憶媒体から３つ以上のデータストリームを読み出すためのピックアップを制御するための方法において、データストリームは同時再生のために使用され、異なる定数又は可変的データレートを有する異なるデータタイプに所属し、データストリームは前記記憶媒体において１つ以上のファイルに分配されており、読み出しの後で別個にバッファされ、前記データストリームに関するバッファされるデータ量は、少なくとも、他のデータタイプの他のデータストリームへのアクセス及び読み出しのために要する時間の間に後続処理がバッファされたデータに対して行われる量であり、
   前記方法は、
   第１のデータタイプの第１のデータストリームをバッファすること（Ｂ_{ｖｉｄｅｏ}）を含み、このデータストリームはあらゆる前記３つ以上のバッファされるデータストリームのうちの最も高いバッファアウトプットデータレートを有し、さらに、
   予め設定された時間スキームに従ってピックアップによりデータストリームにアクセスすることを含み、このスキームは、初期化の後で、どの３つの連続的に読み出されるデータストリームにおいても、第２のデータストリームは前記第１のデータストリームとは異なり、最初の及び最後のデータストリームが前記第１のデータストリームであるようなスキームである、記憶媒体から３つ以上のデータストリームを読み出すためのピックアップを制御するための方法。
2. ピックアップは光ピックアップであり、データストリームはビデオデータストリーム、オーディオデータストリーム及びサイブタイトルデータストリームを含む、請求項１記載の方法。
3. 前記第１のデータストリームは周期的に記憶媒体から第１の周期時間（Ｔ）の周期で読み出され、他のデータストリームは前記周期時間の整数倍（ｎ・Ｔ、ｋ・ｎ・Ｔ）の周期で記憶媒体から読み出される、請求項１又は２記載の方法。
4. 他のバッファを読み出すための前記周期の各々は個々に異なり、記憶媒体からのデータストリームの読み出しのための周期が短いほど、データストリームのバッファアウトプットデータレートが高い、請求項３記載の方法。
5. 予め設定された時間スキームはさらに明細に指定されており、もしあらゆる３つの連続的に読み出されるデータストリーム（１ＳＰ、２ＳＰ）のうちの第２のデータストリームが前記第１のデータストリームであるならば、最初の又は第３の読み出されるデータストリームも前記第１のデータストリームである、請求項１〜４のうちの１項記載の方法。
6. 中断リクエストがスキームを中断することができ、中断リクエストをサーブした後で、もしスキームが中断なしで継続されたならば１つのバッファ又は複数のバッファがこのスキームで時点（Ｔ_ｄ，ａ、Ｔ_ｄ，ｖ）において有するであろうレベルまで以前と同じスキームが継続され、この同じスキームの継続は部分的にのみ１つ以上のバッファをロードすることによって達成される、請求項１〜５のうちの１項記載の方法。
7. スタートアッププロシージャは各データストリームから個々の初期データ量をバッファすることを含み、各データストリームからバッファされる初期データ量はスキーム内の位置（Ｓ^＊）に相応し、この位置（Ｓ^＊）においてバッファされるデータの全体量が最小である、請求項１〜６のうちの１項記載の方法。
8. 前記第１のデータストリームではないストリームからの付加的なデータがバッファされ（Ｂ_{ａｕｄｉｏ}、Ｂ_ｓｕｂ）、これらの付加的にバッファされるデータは付加的な時間（ｔ_ｄ）をもたらし、この付加的な時間（ｔ_ｄ）の間にはこれらの付加的なデータがバッファから出力され、この付加的なバッファ出力時間（ｔ_ｄ）は前記周期（Ｔ）より短い、請求項１〜７のうちの１項記載の方法。
9. 前記第１のデータストリームからの付加的なデータがバッファされ（Ｂ_{ｖｉｄｅｏ}）、この付加的にバッファされるデータは付加的な時間（Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰ）をもたらし、この付加的な時間（Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰ）の間にはこれらの付加的なデータがバッファから出力され、この付加的な時間（Ｔ_ｊ＋Ｔ_ＧＯＰ）は前記周期（Ｔ）より短く、ただし、Ｔ_ｊは、スケジューラが瞬時のビデオストリームのピックアップ読み出しを中断し、リクエストされたアングルに対するビデオデータを含む別のストリームへ移動させる期間に相応し、Ｔ_ＧＯＰは復号化に十分なデータユニットの持続時間に相応する、請求項１〜８のうちの１項記載の方法。
10. 記憶媒体から同時再生のために３つ以上のデータストリームを読み出すため装置において、データストリームは、異なる定数又は可変的データレートを有する異なるデータタイプに所属し、データストリームは前記記憶媒体において１つ以上のファイルに分配されており、読み出しの後で別個にバッファされ、前記データストリームに関するバッファされるデータ量は、少なくとも、他のデータタイプの他のデータストリームへのアクセス及び読み出しのために要する時間の間に後続処理がこのバッファされたデータに対して行われる量であり、
    前記装置は、
    第１のデータタイプの第１のデータストリームをバッファする（Ｂ_{ｖｉｄｅｏ}）ための手段を含み、このデータストリームはあらゆる前記バッファされるデータストリームのうちの最も高いバッファアウトプットデータレートを有し、
    データストリームを読み出すためのピックアップを制御するための手段を含み、ピックアップはスキームに従ってデータストリームを読み出し、このスキームは、初期化の後で、どの３つの連続的に読み出されるデータストリームにおいても、第２のデータストリームは前記第１のデータストリームとは異なり、最初の及び最後のデータストリームが前記第１のデータストリームであるようなスキームである、記憶媒体から同時再生のために３つ以上のデータストリームを読み出すための装置。

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