JP2008141322A - 光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法 - Google Patents

光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】光ディスクに記録された1つの連続した映像の中に異なる解像度の映像が含まれる場合であっても、映像の連続性が途切れることなく、かつ広範囲の解像度変換が可能な光ディスク再生装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光ディスク再生装置は、光ディスクに記録されている複数の解像度の映像データを1つの特定の解像度の映像データに変換する第1のスケーラと、特定の解像度に変換された映像データを、指定される解像度の映像データに変換する第2のスケーラと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に係り、特に、光ディスクに記録された映像データを再生する光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法に関する。
今日、デジタルテレビ放送技術の進歩により、映像データの解像度は多様化してきている。
映像データの解像度の規格として、一般にD規格と呼ばれる規格がある。このD規格には、現在D1からD5までの解像度規格が存在する。これらの規格は、垂直方向の走査線数と走査方式とによって表現される。走査方式には、インターレース方式(飛び越し走査)とプログレッシブ方式(順次走査)の2種類があり、夫々‘i’と‘p’のサフィックスとで区別される。また、D1からD5までの解像度規格は、水平方向と垂直方向のドット数とも対応付けられている。
例えば、D1規格は、「480i」の解像度であり、また、「720×480ドット:インターレース」とも表現される。D2規格は、「480p」の解像度であり、また、「720×480ドット:プログレッシブ」とも表現される。
以下、同様に、D3規格は、「1080i」、「1920×1080ドット:インターレース」、D4規格は、「720p」、「1280×720ドット:プログレッシブ」、D5規格は、「1080p」、「1920×1080ドット:プログレッシブ」の解像度に対応する規格である。
なお、D5規格によるテレビ放送は、現時点では行われていないが、映像装置の上位機種には、D5規格に対応した製品がある。このように、映像の解像度は多様化してきている。
一方、放送映像信号を入力し、表示する映像表示装置では、液晶テレビやプラズマテレビ等のように画素をマトリクス状に配列したディスプレイ装置を備える形態が近年主流となってきている。これらのディスプレイ装置では、基本的にはマトリクスを構成する縦横のドット数によって解像度が定まるため、解像度は固定となる。
そこで、映像表示装置では、入力される多様な解像度からディスプレイ装置に固有の解像度に変換する機能が必要となる。この機能を実現する手段がスケーラと呼ばれるものである。例えば、特許文献1には、映像表示装置におけるスケーラを2段のスケーラで構成し、広範囲の解像度変換を可能にする技術が開示されている。
特開2003−309783号公報
他方、解像度変換の技術は、DVD等の光ディスクを再生する光ディスク再生装置においても必要となってきている。従来型のDVDの解像度はD1規格だけに基づくものであり、従来型のDVDを再生する場合は、いわば固定的な解像度変換だけで十分であった。
これに対して、近時普及しつつあるHD DVD等の高密度型光ディスクでは、1つの光ディスクの中に多様な解像度の映像を記録することが可能となっている。このため、広い範囲の解像度変換、例えば、D1規格からD5規格までの範囲の相互の解像度変換が光ディスク再生装置にも必要となってきている。
さらに、HD DVD等の高密度型光ディスクでは1つの連続した映像の中にも異なる解像度の映像が含まれ得る。このため、光ディスクから出力される映像の解像度が切り換わった場合でも、映像の連続性が途切れることがないように解像度を変換する必要がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光ディスクに記録された1つの連続した映像の中に異なる解像度の映像が含まれる場合であっても、映像の連続性が途切れることなく、かつ広範囲の解像度変換が可能な光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク再生装置は、請求項1に記載したように、光ディスクに記録されている複数の解像度の映像データを1つの特定の解像度の映像データに変換する第1のスケーラと、前記特定の解像度に変換された映像データを、指定される解像度の映像データに変換する第2のスケーラと、を備えたことを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク再生方法は、請求項6に記載したように、光ディスクに記録されている複数の解像度の映像データを1つの特定の解像度の映像データに変換する第1の変換ステップと、前記特定の解像度に変換された映像データを、指定される解像度の映像データに変換する第2の変換ステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法によれば、光ディスクに記録された1つの連続した映像の中に異なる解像度の映像が含まれる場合であっても、映像の連続性が途切れることなく、かつ広範囲の解像度変換が可能である。
本発明に係る光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
(1)光ディスク再生装置の構成及び基本動作
図1は、本実施形態に係る光ディスク再生装置1の構成例を示す図である。光ディスク再生装置1は、HD DVDや従来型DVD等の各種の光ディスク100に記録された映像音声データを読み取り、各種の再生処理を行った後、最終的にビデオ信号とオーディオ信号として表示装置、例えば液晶テレビ受信装置のディスプレイ装置に出力する装置である。
光ディスク再生装置1は、上流側から、ディスクドライブ部10、データプロセッサ部20、分離部(DMUX)部30、ビデーデコーダ部31、サブピクチャデコーダ部32、グラフィックデコーダ部33、オーディオデコーダ部34を備えて構成されている。
さらに下流側には、ビデオ系列として、ビデオプロセッサ部40(第1のスケーラ50を内蔵している)、解像度検索部70、第2のスケーラ60、及びD/A部90が設けられている。また、オーディオ系列としては、オーディオデコーダ部34の後段にもD/A部91が設けられている。
さらに、光ディスク再生装置1は、MPU部92、メモリ部93、ROM部94、操作表示部95を備えている。
上記のように構成された光ディスク再生装置1の基本的な動作について以下に概略説明する。
光ディスク100はディスクドライブ部10に装着される。ディスクドライブ部10は、装着された光ディスク100を回転駆動し、光ピックアップ(図示せず)を用いて光ディスク100に記録されている映像音声データ等(映像音声データの他、各種の管理情報を含む)を読み取る。
ディスクドライブ部10で読み取られた映像音声データ等は、データプロセッサ部20に入力される。データプロセッサ部20では、映像音声データ等に対してエラー訂正処理等を行った後、内部のバッファ(図示せず)に一時的に格納する。格納されたデータのうち、管理情報はメモリ部93に記録され、後段の再生制御やデータ管理等に利用される。また、バッファに格納された映像音声データは、分離部30に転送される。
分離部30では、映像音声データを、ビデオデータ、サブピクチャデータ、グラフィックデータ、及びオーディオデータに分離し、夫々、ビデオでコーダ部31、サブピクチャ部32、グラフィックデコーダ部33、及びオーディオデコーダ部34へ出力する。
ここで、サブピクチャデータは主映像であるビデオデータに対して副映像とも呼ばれ、字幕等の映像データのことである。
各デコーダ部31、32、33、34では、入力されたデータのデコード処理を行う。
ビデオデコーダ部31でデコード処理された主映像データ、サブピクチャ部32でデコード処理されたサブピクチャデータ、及びグラフィックデコーダ部33でデコード処理されたグラフィックデータは、ビデオプロセッサ部40に入力され、ここでこれらの3種の映像データが重畳される。
重畳された映像データは、第1のスケーラ50、及び第2のスケーラ60によって後述する解像度変換処理を行った後、D/A部90にてアナログビデオ信号に変換して外部の映像表示装置、例えば液晶テレビ受信装置のディスプレイ装置に出力する。
一方、オーディオデコーダ部34でデコード処理されたオーディオデータもD/A部91にてアナログオーディオ信号に変換され、外部の映像表示装置や音声出力装置へ出力される。
MPU部92は、光ディスク再生装置1全体の制御や処理を行っている。ROM部94に格納されたプログラムに基づいて、各部の制御や処理を実行する。
操作表示部95は、キーやボタン等のデータ入力手段と備える他、LEDパネル等のデータ表示手段を具備している。ユーザの操作によって操作表示部95から種々の設定が行われる。MPU部92では、ユーザによって設定された内容に基づいて、各種の制御内容や処理内容を決定し、或いは変更する。
なお、図1の中に点線で示した範囲の各部は、1つの多機能大規模集積回路80として実装されることを示している。このように、多くの機能を1つの多機能LSIに集積化することによって、ハードウェアの小型化と量産コストの低減化を実現できる。点線で示した範囲は一例を示すものであり、これより小さな範囲の機能や、逆にさらに広い範囲の機能を多機能LSIとして集積化する形態でも良い。
(2)光ディスク再生方法
次に、光ディスク再生方法、特に第1、第2のスケーラ50、60による解像度変換処理方法について説明する。
図2は、現在映像データの解像度として規格化されているものをまとめた表である。映像データの解像度は垂直走査線の本数と走査方式(インターレース方式或いはプログレッシブ方式の何れか)とによって表わされる。また横(水平)と縦(垂直)のドット数で表現される場合もあり、図2にはドット数表記も併記している。
解像度はD規格と呼ばれる名称で識別されており、現在D1からD5まで規格化されている。Dに付された数字が大きくなるほど解像度が高くなる。
通常、「Dn(nは1から5)規格対応」と言う場合、n以下の総ての規格の解像度の取り扱いが可能である、という意味で用いられる。例えば、「D3規格対応」と言う場合、D3,D2、D1の規格に対応していることを表わしている。しかしながら、説明上は規格名と解像度とを1対1に対応させた方が便利なため、ここでは、規格の最大解像度をその規格の解像度として説明することにする。例えば、D3規格は、有効垂直走査線の本数は1080本、インターレース方式(ドット数表記では、1920×1080ドット)に対応させるものとする。
D1規格は、従来からのアナログテレビ放送で用いられている解像度である。また、従来型のDVDもD1規格の解像度である。
D2規格は、D1規格の走査方式をインターレース方式からプログレッシブ方式にしたものである。一部の従来型DVD再生機では、D1規格の解像度をプログレッシブ化し、D2規格の映像データ出力機能を装備したものがある。
D3規格は、現在多くのハイビジョン放送で用いられている解像度の規格であり、1920×1080ドット(インタレース)の解像度をもつ。
D4規格は、デジタル放送の初期の一部に用いられたが、現在はD4規格の解像度での放送は行われていない。しかしながら、多くのデジタルハイビジョンテレビは、D4規格の解像度の映像データまで入力が可能となっている。
D5規格は、現在規格化されている中で最も解像度の高い規格である。現時点で日本の放送では実用化されていないが、プロジェクタや薄型テレビの一部の高級機種には、D5規格に対応した製品がある。今後の普及が予想される規格である。
上記のD1からD5までの規格は、主にテレビ放送の解像度の観点から見た規格であるが、これら以外にも各種の解像度は存在する。
例えば、高密度記録媒体であるHD DVDの現在の規格では、上記のD1からD4までの規格の他、これらの中間的な解像度やアスペクト比(4:3や16:9等)も含めて10種類以上の解像度が規格化されている。
従来型のDVDがD1規格の1種類の解像度であるのに対して、HD DVDでは、多様な解像度の映像データが記録可能となっており、HD DVDを再生する光ディスク再生装置1では、これらの複数の解像度の映像データを処理する機能が必要となってくる。
一方、光ディスク再生装置1から最終的に出力される映像データの解像度は、ユーザの指定による。例えば、ユーザが操作表示部95を操作して所望の出力解像度を指定する。
このため、HD DVDに記録されている映像データの解像度をユーザが指定した解像度に変換する機能が光ディスク再生装置1には必要となり、この機能を本実施形態では、第1のスケーラ50と第2のスケーラ60の2つのスケーラで実現している。
ところで、HD−DVDでは、1つの連続した映像コンテンツの中に異なる解像度の複数の映像データが含まれることを許容している。このため、これら複数の解像度の映像データをユーザが指定した解像度に変換するときには、映像の連続性が途切れることがないように変換する必要がある。
さらに、上述したように、今後は最高解像度であるD5規格の普及が予想される。このため、光ディスク再生装置1では、D1規格からD5規格までの広い範囲の解像度変換機能が求められてきている。
本実施形態に係る光ディスク再生装置1では、映像の連続性の維持機能と、D5規格まで含めた広範囲の解像度変換機能の2つを両立させるため、第1のスケーラ50と第2のスケーラ60の2つのスケーラを組み合わせて解像度変換を行っている。
図3は、第1のスケーラ50と第2のスケーラ60の機能分担も含めた2つのスケーラの動作を説明する図である。また、図4は、これらのスケーラの処理を中心とした光ディスク再生方法の処理例を示すフローチャートである。主にこれら2つの図を用いて本実施形態に係るスケーラの動作について説明する。
まず、ステップST1(図4)にて、光ディスク100の記録データ(映像音声データ等)を再生する。記録データの読み取り自体はディスクドライブ部10で行われ、読み取られた映像データは、データプロセッサ部20、分離部30、及びビデオデコーダ部31等にて所定の処理が行われた後、第1のスケーラ50を具備するビデオプロセッサ部40に入力される。
本実施形態に係る第1のスケーラ50の重要な役目は、異なった解像度をもった複数の映像データが連続して入力される場合であっても、連続性を途切れさすことなく特定の1つの解像度に変換することである。この特定の1つの解像度は、光ディスク再生装置1の内部で設定される解像度である。
特定の1つの解像度から、ユーザが指定する解像度に変換する役目は第2のスケーラ60が担っている。
特定の1つの解像度は、再生しようとする光ディスク100に記録されているコンテンツ映像の解像度に近い解像度が好ましい。光ディスク100に記録されている元の映像の解像度に近い解像度に変換することによって、元の映像を忠実に再現できるからである。例えば、光ディスク100に記録されている元の解像度がD1の場合、第1のスケーラ50の出力解像度もD1となるようにすることで、忠実な再現性が実現できる。
また、光ディスク100に記録されているコンテンツ映像の解像度が複数ある場合は、このうち最も高い解像度に変換するのが好ましい。例えば、光ディスク100の中にD1規格の解像度の映像データとハイビジョン放送対応のD3規格の解像度の映像データとが含まれていた場合、D3規格の映像データを低い方の解像度であるD1規格に変換すると、後段の第2のスケーラ60で元のD3規格、或いはこれ以上の解像度に変換しようとしても、元々のD3規格と同じ解像度には回復できないからである。
そこで、本実施形態では、光ディスク100の記録データとして含まれている管理情報(属性情報)を用いて、光ディスク100の映像データの中の最も高い解像度を検索し、この解像度を第1のスケーラ50の変換すべき解像度として設定している。この処理をステップST2及びステップST3で行っている。
ステップST2では、光ディスク100に記録されている管理情報(この管理情報の中に各コンテンツ映像の解像度が属性情報として含まれている)をメモリ部93に格納する。次に、ステップST3にて、格納された属性情報の中から、最も高い解像度を検索し、第1のスケーラ50に設定している。なお、解像度の検索は、図1における解像度検索部70にて行っている。
図5は、光ディスク100に記録されている解像度情報の所在を階層的に示した図である。解像度情報は、図5(a)に示した管理情報のうち、ビデオタイトルセット情報(VTSI)に含まれている。ビデオタイトルセット情報(VTSI)はさらに複数の区分に分類されており、この中のビデオタイトルセット・エンハンスドビデオオブジェクト・アトリビュートテーブル(VTS_EVOB_ATRT)に属性情報は含まれている(図5(b))。このテーブル(VTS_EVOB_ATRT)内には、光ディスク100に含まれている各映像データの属性情報が複数(VTS_EVOB_ATR#1からVTS_EVOB_ATR#NまでのN個)含まれている(図5(c))。
各属性情報の中に、それぞれ4ビットのソース画像解像度(Source Picture Resolution)と呼ばれる情報があり、これが映像データの解像度を識別する情報である(図5(d),図5(e))。
解像度検索部70では、この解像度情報を光ディスク100内の総ての映像データに対して検索し(例えば#1から#Nまで検索し)、最も高い解像度を抽出して第1のスケーラ50に設定する。
第1のスケーラ50は、その出力解像度が解像度検索部70から設定された解像度になるように、入力映像データの解像度変換を行う(ステップST4)。
図3に示した例では、光ディスク100には、D1、D3、D3a、D4、D4a、D3といった異なる解像度の映像データが含まれており、これらが連続した映像データとして第1のスケーラ50に入力される。ここで、「D3a」や「D4a」は、D1からD4の間にある中間の解像度としてHD DVD規格に規定されている解像度を示している。この場合、解像度検索部70は、これらの中から最も高い解像度として「D4」を検索、抽出し、第1のスケーラ50に設定する。
第1のスケーラ50を含むビデオ処理部40は、HD DVD規格対応として構成されているものである。従って、第1のスケーラ50に異なった解像度の映像データが連続して入力された場合でも、連続性を途切れさせることなく所定の解像度に変換できるように構成されている。いわば、動的な解像度変換機能が補償されている。このため、図3に示したように、第1のスケーラ50の出力では、連続性の保たれたD4解像度の映像データを出力することができる。
但し、前述したようにHD DVD規格は、現時点では最大D4規格の解像度までの対応であり、さらに解像度の高いD5規格までは対応していない。このため、第1のスケーラ50だけでは、D5規格への対応はできない。
他方、前述したように、映像表示装置の一部の高級機種では既にD5規格の映像データが入力可能なものが出現している。これに対応すべく、少なくとも入力が静的な状態(連続する映像の中で解像度が動的に変化せず、一定の解像度の映像データが入力される状態)では、D1規格からD5規格までの広範囲の解像度変換が可能なスケーラが、例えば専用のLSI(集積回路)として実現されている。
本実施形態では、このような専用のLSIを第2のスケーラ60として、第1のスケーラ50の後段に設ける形態としている。
第2のスケーラ60は、HD DVDの映像データのように解像度が動的に変化する映像データが直接入力された場合には対応できず、入力映像データの解像度が変ると、出力映像データは一時的に途切れてしまう。
しかしながら、本実施形態では、前段の第1のスケーラ50にて、特定の解像度に固定されているため、このような途切れは発生しない。
第2のスケーラ60では、第1のスケーラ50から出力された映像データを、ユーザによって指定された解像度に変換して出力する(ステップST5)。
図3では、第2のスケーラ60は、ユーザがD5規格の解像度を指定した場合にはD4規格からD5規格の解像度に変換し、また、ユーザがD3規格の解像度を指定した場合にはD4規格からD3規格の解像度に変換することを例示している。
ユーザが指定した解像度に変換された映像データは、D/A部90にてアナログビデオ信号に変換され外部に出力される(ステップST6)。
図6は、本実施形態に対する比較例として、最終的に出力される映像データに途切れ(不連続)が発生する状況を示している。
比較例における第1のスケーラ50aは、その出力の解像度を本実施形態のように固定するのではなく、図6に示したように、入力される映像データの解像度の変化に連動させて出力解像度を変化させている。前述したようにHD DVDの規格では中間的な解像度を含みうるが、光ディスク再生装置1に接続される通常の映像表示装置は、D1からD5の5種類のみの解像度に対応している。このため、図6に示した比較例では、中間的な解像度(「D3a」や「D4a」)を含む場合であっても、これらをD1からD5の5種類の中の最も近い解像度に変換している。
しかしながら、第1のスケーラ50aでこのような解像度変換処理を行うと、第2のスケーラ60の入力の解像度が動的に変化することになるため、第2のスケーラ60から出力される映像データは、図6に黒いハッチングで示したような一時的な途切れを生じることになってしまう。
これに対して、本実施形態では、第1のスケーラ50の出力映像データの解像度を固定としているため、上記のような不連続性の発生は生じない。
以上説明してきたように、本実施形態に係る光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法によれば、光ディスクに記録された連続した映像の中に異なる解像度の映像が含まれる場合であっても、第1のスケーラ50の機能によって映像の連続性が途切れることなく、かつ第2のスケーラ60の機能によってD1規格からD5規格まで含めた広範囲の解像度変換が可能となる。
また、第1のスケーラ50に設定する特定の固定解像度を、光ディスク100に含まれている映像の最大の解像度に設定することにより解像度の劣化が生じることがなく、また元の映像を忠実に再現できる。
なお、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
本発明に係る光ディスク再生装置の一実施形態の構成例を示す図。 映像データの解像度規格を表の形態で示した図。 本実施形態に係る光ディスク再生装置の解像度変換方法の一例を、第1のスケーラと第2のスケーラとの機能分担と共に説明する図。 本実施形態に係る光ディスク再生方法のうち、特に解像度変換方法の一例を重点的に示したフローチャート。 光ディスクに記録されている属性情報の所在を階層的に示す図。 本実施形態に対する比較例として、映像データの途切れが発生する形態を示す図。
符号の説明
1 光ディスク再生装置
10 ディスクドライブ部
20 データプロセッサ部
30 分離部
31 ビデオデコーダ部
40 ビデオプロセッサ部
50 第1のスケーラ
60 第2のスケーラ
70 解像度検索部

Claims (10)

  1. 光ディスクに記録されている複数の解像度の映像データを1つの特定の解像度の映像データに変換する第1のスケーラと、
    前記特定の解像度に変換された映像データを、指定される解像度の映像データに変換する第2のスケーラと、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
  2. 前記第1のスケーラは、
    前記映像データが連続している場合であっても、その出力映像データが途切れることなく解像度の変換を行うスケーラであり、
    前記第2のスケーラは、その解像度変換範囲が、前記第1のスケーラの解像度変換範囲よりも広いスケーラである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク再生装置。
  3. 前記第1のスケーラは、D4規格の解像度まで対応可能なスケーラであり、
    前記第2のスケーラは、D5規格の解像度まで対応可能なスケーラである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク再生装置。
  4. 前記光ディスクに記録された映像データの属性情報の中から、前記光ディスクに含まれる最大の解像度を検索する解像度検索部、をさらに備え、
    前記第1のスケーラは、前記解像度検索部によって検索された前記最大の解像度を、前記1つの特定の解像度として変換する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク再生装置。
  5. 前記光ディスクは、HD DVD規格対応の光ディスクである、
    ことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク再生装置。
  6. 光ディスクに記録されている複数の解像度の映像データを1つの特定の解像度の映像データに変換する第1の変換ステップと、
    前記特定の解像度に変換された映像データを、指定される解像度の映像データに変換する第2の変換ステップと、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生方法。
  7. 前記第1の変換ステップは、
    前記映像データが連続している場合であっても、その出力映像データが途切れることなく解像度の変換を行い、
    前記第2の変換ステップは、その解像度変換範囲が、前記第1の変換ステップの解像度変換範囲よりも広い、
    ことを特徴とする請求項6に記載の光ディスク再生方法。
  8. 前記第1の変換ステップは、D4規格の解像度まで対応可能であり、
    前記第2の変換ステップは、D5規格の解像度まで対応可能である、
    ことを特徴とする請求項6に記載の光ディスク再生方法。
  9. 前記光ディスクに記録された映像データの属性情報の中から、前記光ディスクに含まれる最大の解像度を検索する解像度検索ステップ、をさらに備え、
    前記第1の変換ステップは、前記解像度検索ステップにて検索された前記最大の解像度を、前記1つの特定の解像度として変換する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の光ディスク再生方法。
  10. 前記光ディスクは、HD DVD規格対応の光ディスクである、
    ことを特徴とする請求項6に記載の光ディスク再生方法。
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