JP2011081897A - 記録媒体、再生装置、記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】BD-ROMにはPlayList情報が記録されている。前記PlayList情報は、MainPath情報、SubPath情報を含む。MainPath情報及びSubPath情報はconnection_condition情報、sp_connection_condition情報を含み、connection_condition情報、sp_connection_condition情報は、MainPath情報にて参照される2つのMainClip間の接続状態が、シームレス接続(CC=5)である場合、SubPath情報で参照される2つのSubClip間の接続状態もまた、シームレス接続(SP_CC=5)であるである旨を示す。
【選択図】図24
Description
ここでBD-ROMに記録されているデジタルストリームが、映画作品の本編を構成するものであり、ローカルストレージに記録されているデジタルストリームが、映画監督のコメンタリを構成する場合、上述したOut-of-MUXフレームワークを実現することにより、BD-ROM上の本編と、コメンタリとを再生に供して、BD-ROMの内容拡充を図ることができる。
前記セカンダリストリームは、前記プライマリストリームに含まれる主映像に関連させて再生させる付属情報を含み、
前記プレイリスト情報は、主映像の1再生区間を定義する1つのプレイアイテム情報を複数持つことでプライマリストリームの再生経路を示し、主映像に関連した付属情報の1再生区間を定義する1つのサブプレイアイテム情報を複数持つことで前記セカンダリストリームの再生経路を示し、
前記複数のプレイアイテム情報のうち連続した2つのプレイアイテム情報を直前のプレイアイテム情報、現在のプレイアイテム情報とし、前記複数のサブプレイアイテム情報のうち2つの連続したサブプレイアイテム情報を直前のサブプレイアイテム情報、現在のサブプレイアイテム情報とすると、
現在のプレイアイテム情報は、
主映像の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
主映像の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
直前のプレイアイテム情報と現在のプレイアイテム情報との境界の接続状態を示す接続状態情報とを含み、
現在のサブプレイアイテム情報は、
付属情報の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
付属情報の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
関連づけて再生する前記プレイアイテム情報を特定するプレイアイテムIDと、
前記プレイアイテムIDによって特定される現在のプレイアイテム情報の再生時間上における前記サブプレイアイテム情報のインタイムの位置を決めるプレイアイテム同期PTS情報と、
直前のサブプレイアイテム情報と現在のサブプレイアイテム情報との境界の接続状態を示すサブ接続状態情報と、を含み、
前記現在のサブプレイアイテム情報の前記プレイアイテムIDで関連づけられるのが現在のプレイアイテム情報であって、前記現在のプレイアイテム情報の接続状態情報がシームレス再生であることを示す場合、
前記サブ接続状態情報もシームレス再生であることを示し、
前記サブプレイアイテム情報のプレイアイテム同期PTS情報は、現在のプレイアイテム情報のインタイムと等しく、現在のサブプレイアイテム情報のインタイムと現在のプレイアイテム情報のインタイムは等しく、
前記直前のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像と、前記現在のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像は、ビデオの解像度及びフレームレートが同じである、ことを特徴にしている。
(c)オーディオストリームに対応したStream_attributeを示す図である。
(d)ビデオストリームにおけるStream_entryを示す図である。
以降、本発明に係る記録媒体の実施形態について説明する。先ず始めに、本発明に係る記録媒体の実施行為のうち、使用行為についての形態を説明する。図1は、本発明に係る記録媒体の、使用行為についての形態を示す図である。図1において、本発明に係る記録媒体は、ローカルストレージ200である。ローカルストレージ200は、再生装置300、テレビ400、AVアンプ500、スピーカ600から構成されるホームシアターシステムに、映画作品を供給するという用途で使用される。
BD-ROM100は、映画作品が記録された記録媒体である。
ローカルストレージ200は、再生装置に組み込まれ、映画配給者のサーバから配信されたコンテンツの受け皿として利用されるハードディスクである。
続いて本発明に係る記録媒体の生産行為について説明する。本発明に係る記録媒体は、ファイルシステム上における改良で実現することができる。
図2は、BD-ROMの内部構成を示す図である。本図の第4段目にBD-ROMを示し、第3段目にBD-ROM上のトラックを示す。本図のトラックは、BD-ROMの内周から外周にかけて螺旋状に形成されているトラックを、横方向に引き伸ばして描画している。このトラックは、リードイン領域と、ボリューム領域と、リードアウト領域とからなる。本図のボリューム領域は、物理層、ファイルシステム層、応用層というレイヤモデルをもつ。ディレクトリ構造を用いてBD-ROMの応用層フォーマット(アプリケーションフォーマット)を表現すると、図中の第1段目のようになる。この第1段目においてBD-ROMには、Rootディレクトリの下に、BDMVディレクトリがある。
PLAYLISTディレクトリには、拡張子mplsが付与されたファイル(00001.mpls)がある。
CLIPINFディレクトリには、拡張子clpiが付与されたファイル(00001.clpi,00002.clpi)がある。
以上のディレクトリ構造により、互いに異なる種別の複数ファイルが、BD-ROM上に配置されていることがわかる。
先ず初めに、拡張子.m2tsが付与されたファイルについて説明する。図3は、拡張子.m2tsが付与されたファイルがどのように構成されているかを模式的に示す図である。拡張子.m2tsが付与されたファイル(00001.m2ts,00002.m2ts)は、AVClipを格納している。AVClipはMPEG2-Transport Stream形式のデジタルストリームである。このデジタルストリームは、デジタル化された映像、デジタル化された音声を(上1段目)、PESパケットからなるエレメンタリストリームに変換し(上2段目)、更にTSパケットに変換して(上3段目)、同じく字幕系のプレゼンテーショングラフィクスストリーム(Presentatiion Graphics(PG)ストリーム)及び対話系のインタラクティブグラフィクスストリーム(Interactive Graphics(IG)ストリーム)を(下1段目、下2段目)、TSパケットに変換して(下3段目)、これらを多重化することで構成される。
ビデオストリームは、映画作品の動画像を構成するストリームであり、SD画像、HD画像であるピクチャデータから構成される。ビデオストリームには、VC-1のビデオストリーム、MPEG4-AVCのビデオストリーム、MPEG2-Videoのビデオストリームといった形式が存在する。MPEG4-AVCのビデオストリームでは、IDRピクチャ,Iピクチャ,Pピクチャ,Bピクチャに、PTS、DTSといったタイムスタンプが付され、このピクチャの単位で、再生制御がなされる。このように、PTS、DTSが付されて、再生制御の単位となる、ビデオストリームの一単位を“Video Presentation Unit”という。
オーディオストリームは、映画作品の音声を表すストリームであり、LPCMオーディオストリーム、DTS-HDオーディオストリーム、DD/DD+オーディオストリームやDD/MLPオーディオストリームといった形式が存在する。オーディオストリームにおけるオーディオフレームに、タイムスタンプが付され、このオーディオフレームの単位で、再生制御がなされる。このように、タイムスタンプが付されて、再生制御の単位となる、オーディオストリームの一単位を“Audio Presentation Unit”という。
PGストリームは、言語毎の字幕を構成するグラフィクスストリームであり、英語、日本語、フランス語というように複数言語についてのストリームが存在する。PGストリームは、PCS(Presentation Control Segment)、PDS(Pallet Define Segment)、WDS(Window Define Segment)、ODS(Object Define Segment)という一連の機能セグメントからなる。ODS(Object Define Segment)は、字幕たるグラフィクスオブジェクトを定義する機能セグメントである。
IGストリームは、対話制御を実現するグラフィクスストリームである。IGストリームにて定義される対話制御は、DVD再生装置上の対話制御と互換性がある対話制御である。かかるIGストリームは、ICS(Interactive Composition Segment)、PDS(Palette Difinition Segment)、ODS(Object Definition Segment)と呼ばれる機能グメントからなる。ODS(Object Definition Segment)は、グラフィクスオブジェクトを定義する機能セグメントである。このグラフィクスオブジェクトが複数集まって、対話画面上のボタンが描画される。PDS(Palette Difinition Segment)は、グラフィクスオブジェクトの描画にあたっての、発色を規定する機能セグメントである。ICS(Interactive Composition Segment)は、ユーザ操作に応じてボタンの状態を変化させるという状態変化を実現する機能セグメントである。ICSは、ボタンに対して確定操作がなされた際、実行すべきボタンコマンドを含む。
本図における引き出し線hm1は、トランスポートストリームに存在するPID=0のTSパケットの構成をクローズアップしている。かかるTSパケットは、PAT(Program Association Table)パケットと呼ばれ、トランスポートストリーム全体の番組構成を示す。PATパケットのPIDは常に“0”である。PATパケットには、PAS(Program Association Section)が格納される。引き出し線hm2は、PASの内部構成をクローズアップしている。この引き出し線に示すようにPASは、program_number(番組番号)と、program map table(PMTのPID)とを対応付けて示している。引き出し線hm3は、トランスポートストリームに存在するPID=0x100のTSパケットの構成をクローズアップしている。かかるTSパケットは、PMTパケットと呼ばれる。引き出し線hm4に示すように、PMTパケットのPMSは、そのPMSに対応する番組に含まれるストリーム種別を示す「stream_type」と、そのストリームのPIDである「elementary_PID」とを含む。本図の例では、番組番号#1の番組は、PID=0x100のPMTを有しており、PID=0x200と0x201とを有するMPEG2ビデオと、ADTSオーディオとが、この番組番号#1の番組を構成していることがわかる。このようにして、常にPID=0であるPATからPMTのPIDを取得し、このPMTのPIDからPMTパケットを取得して、PMSを参照することで、トランスポートストリーム中の番組と、その構成ストリームのPIDやストリームタイプとを知得することができる。
AVClipを構成する188バイトのTSパケットは、第2段目に示すように4バイトのTS_extra_header(図中のハッチング部)、が付されて、192バイト長のSourceパケットになる。このTS_extra_headerは、当該TSパケットのデコーダ入力時刻情報を示すArrival_Time_Stampを含む。ATSヘッダをTSパケットごとに付与してストリームを形成する理由は、TSパケットごとにデコーダ(STD)への入力時刻を与えるためである。デジタル放送ではトランスポートストリームは固定ビットレートとして扱われる。そのため、NULLパケットと呼ばれるダミーのTSパケットを多重化して固定ビットレートとしたトランスポートストリームを放送している。光ディスクのような限られた記録容量の記録媒体にストリームを記録するときに固定ビットレートの記録方式は無駄に容量を消費するので不都合である。そのためBD-ROMではNULLパケットを記録することはしない。そして、可変ビットレートの記録方式に対応するため、個々のTSパケットにATSを付与した上でトランスポートストリームを記録する。このATSを用いることで、TSパケットごとにデコーダ入力時刻を復元することができ、可変ビットレートの記録方式に対応することができる。以降、ATSヘッダとTSパケットの1組をソースパケット(Source Packet)と呼ぶ。
かかるAVClipは、通常のコンピュータファイル同様、1つ以上のファイルエクステントに分割され、BD-ROM上の領域に記録される。第4段目はAVClipがどのようにBD-ROMに記録されるかを模式的に示す。この第4段目においてファイルを構成する各ファイルエクステントは、予め定められたSexetent以上のデータ長を有する。
ここでBD-ROMにおいて光ピックアップのジャンプに要する時間は、
Tjump=Taccess+Toverhead
で与えられる。
Taccessは、ジャンプ距離(ジャンプする物理アドレスの距離)に応じて与えられる時間である。
BD-ROMから読み出されたTSパケットは、リードバッファと呼ばれるバッファに格納された上、デコーダに出力されるが、リードバッファへの入力が、Rudというビットレートで行われ、ECCブロックにおけるセクタ数をSeccとした場合、
Toverheadは、
Toverhead≦(2×Secc×8)/Rud=20m秒
という計算で与えられる。
BD-ROMから読み出されたTSパケットは、Sourceパケットの状態でリードバッファに格納された上、TS_Recording_rateという転送レートで、デコーダに供給される。
従って、リードバッファが、アンダーフローしないためのバッファ蓄積量は、
Boccupied≧(Tjump/1000×8)×((192/188)×TS_Recording_rate)
となる。
リードバッファへの入力レートはRud、リードバッファからの出力レートはTS_Recording_rate×(192/188)であるので、リードバッファへの蓄積レートは、入力レート-出力レートの計算で与えられ、(Rud-TS_Recording_rate×(192/188))になる。
Tx=Boccupied/(Rud-TS_Recording_rate×(192/188))
になる。
BD-ROMからの読み出しには、この時間TxにおいてRudでのTSパケット入力を継続する必要があるので、AVClipを複数のエクステントに分割して記録する場合の、エクステント一個当たりの最小データ長Sexetentは、
Sexetent=Rud×Tx
=Rud×Boccupied/(Rud-TS_Recording_rate×(192/188))
≧Rud×(Tjump/1000×8)×((192/188)×TS_Recording_rate)
/(Rud-TS_Recording_rate×(192/188))
≧(Rud×Tjump/1000×8)×
×TS_Recording_rate×192/(Rud×188-TS_Recording_rate×192)
になる。
よって
Sexetent≧
(Tjump×Rud/1000×8)×
(TS_Recording_rate×192/(Rud×188-TS_Recording_rate×192))
になる。
AVClipを構成する各ファイルエクステントは、デコーダのアンダーフローをおこさないように算出されたSextent以上のデータ長をもつことにより、AVClipを構成する各ファイルエクステントが、BD-ROM上において離散的に位置されたとしても、再生時においてデコーダへのTSパケット供給が途絶えさせることなく、連続的に読み出されることになる。
図9は、Aligned Unitの内部構成を示す図である。Aligned Unitは、32個のSourceパケットから構成され、連続する3つのセクタに書き込まれる。32個のSourceパケットからなるグループは、6144バイト(=32×192)であり、これは3個のセクタサイズ6144バイト(=2048×3)と一致する。BD-ROMにおけるセクタは、32個単位で誤り訂正符号が付され、ECCブロックを構成する。再生装置はAligned Unitの単位でBD-ROMをアクセスする限り、32個の完結したSourceパケットを得ることができる。以上がBD-ROMに対するAVClipの書き込みのプロセスである。BD-ROMに記録され、高画質なビデオストリームが多重化されているAVClipを、以下“MainClip”と呼ぶ。これに対し、ローカルストレージに記録され、MainClipと同時に再生されるAVClipを、“SubClip”とよぶ。
続いて拡張子.clpiが付与されたファイルについて説明する。拡張子.clpiが付与されたファイル(00001.clpi,00002.clpi)は、Clip情報を格納している。Clip情報は、個々のAVClipについての管理情報である。図10は、Clip情報の内部構成を示す図である。本図の左側に示すようにClip情報は、
i)AVClipについての情報を格納した『ClipInfo()』、
ii)ATC Sequence,STC Sequenceに関する情報を格納した『Sequence Info()』
iii)Program Sequenceに関する情報を格納した『Program Info()』
iv)『Characteristic Point Info(CPI())』からなる。
Sequence Infoは、AVClipに含まれる、1つ以上のSTC-Sequence、ATC-Sequenceについての情報である。これらの情報を設けておくことの意義は、STC、ATCの不連続点を、予め再生装置に通知するためである。つまりかかる不連続点が存在すると、AVClip内において同じ値のPTS,ATSが出現する可能性があり、再生時に不都合が生じる。STC,ATCが連続しているのは、トランスポートストリームのうち、どこからどこまでであるかを示すため、Sequence Infoは設けられている。
続いてCharacteristic Point Infoについて説明する。図中の引き出し線cu2はCPIの構成をクローズアップしている。引き出し線cu2に示すように、CPIは、Ne個のEP_map_for_one_stream_PID(EP_map_for_one_stream_PID[0]〜EP_map_for_one_stream_PID[Ne-1])からなる。これらEP_map_for_one_stream_PIDは、AVClipに属する個々のエレメンタリストリームについてのEP_mapである。EP_mapは、1つのエレメンタリストリーム上において、Access Unitが存在するエントリー位置のパケット番号(SPN_EP_start)を、エントリー時刻(PTS_EP_start)と対応づけて示す情報である。図中の引き出し線cu3は、EP_map_for_one_stream_PIDの内部構成をクローズアップしている。
以下、具体例を通じて、EP_mapについて説明する。図11は、映画のビデオストリームに対するEP_map設定を示す図である。第1段目は、表示順序に配置された複数のピクチャ(MPEG4-AVCに規定されたIDRピクチャ、Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャ)を示し、第2段目は、そのピクチャにおける時間軸を示す。第4段目は、BD-ROM上のTSパケット列を示し、第3段目は、EP_mapの設定を示す。
続いて、PlayList情報について説明する。拡張子“mpls”が付与されたファイル(00001.mpls)は、PlayList(PL)情報を格納したファイルである。
先ずMainPathについて説明する。MainPathは、主映像たるビデオストリームやオーディオストリームに対して定義される再生経路である。
PlayList情報は、PlayItem情報#1,#2という2つのPlayItem情報を含んでおり、これらPlayItem情報#1,#2のIn_time,Out_timeにより、2つの再生区間が定義されることになる。これらの再生区間を配列させると、AVClip時間軸とは異なる時間軸が定義されることになる。これが第1段目に示すPlayList時間軸である。このように、PlayItem情報の定義により、AVClipとは異なる再生経路の定義が可能になる。
続いて、本発明にかかる記録媒体である、ローカルストレージ200について説明する。図14は、ローカルストレージ200の内部構成を示す図である。本図に示すように、本発明に係る記録媒体は、応用層に対する改良により、生産することができる。
続いて、ローカルストレージ200の構成要素となる、PlayList情報、Clip情報、AVClipについての説明する。
ローカルストレージ200上のAVClip(00003.m2ts,00004.m2ts)は、SubClipを構成する。このSubClipに対して、多重分離を行うことで、パーシャルトランスポートストリームが得られる。SubClipを多重分離することで得られるパーシャルトランスポートストリームを“セカンダリTS”という。かかるセカンダリTSは、Out_of_MUXアプリケーションを構成するものである。以降、Out_of_MUXアプリケーションについて説明する。
(Out-of-MUXアプリケーション)
Out-of-MUXアプリケーションとは、例えば、BD-ROM上のプライマリTSと、ネットワークなどを介して取得して、ローカルストレージに記録されたセカンダリTSの2つのTSを同時に再生選択することで、この2本のTS間で様々なエレメンタリストリームの組み合わせを可能とするアプリケーションである。
全てのBD-ROM再生装置はプライマリTS単体をデコードできる能力は持つが、2つのTSを同時にデコードする能力はない。したがって、Out-of-MUXアプリケーションを制限なく導入した場合には、ハードウェアの大規模化や、ソフトウェアを多く追加せざるを得なくなり、BD-ROM再生装置のコストアップに繋がる。そのため、Out-of-MUXアプリケーションの実現にあたっては、プライマリTSだけをデコードできるリソース上で、Out_of_MUXのアプリケーションを実現することができるかどうかどうかが鍵となる。
ローカルストレージ上に存在するClip情報(00003.clpi,00004.clpi)は、基本的には、BD-ROMに記録されているものと同じデータ構造をもつ。ここでローカルストレージ上のClip情報のTS_Recording_Rateは、BD-ROMからのAVClip読み出しと同じビットレートに設定されている。つまりSubClipのClip情報に記述されたTS_Recording_Rateと、MainClipのClip情報に記述されたTS_Recording_Rateとは同一である。仮に、MainClipのTS_Recording_Rateの値と、SubClipのTS_Recording_Rateとが異なると、夫々のSource De-packetizerから、バッファに送り込むまでのデータレートがどちらのTSを送り込むかによって異なることになり、Out-of-MUXアプリケーションは1つの入力TSと仮定できるという仮定が成り立たなくなる。
続いて、ローカルストレージ200上のPlayList情報について説明する。拡張子“mpls”が付与されたファイル(00002.mpls)は、MainPath、Subpathと呼ばれる2種類の再生経路を束ねたものをPlaylist(PL)として定義する情報である。図16は、PlayList情報のデータ構造を示す図であり、本図に示すようにPlayList情報は、MainPathを定義するMainPath情報(MainPath())と、チャプターを定義するPlayListMark情報(PlayListMark())と、Subpathを定義するSubpath情報(Subpath())とからなる。かかるPlayList情報の内部構成、及び、PlayItem情報の内部構成は、BD-ROMのものと同じであり、説明を省略する。以降、Subpath情報について説明する。
MainPathが、主映像たるMainClipに定義される再生経路であるのに対し、Subpathは、MainPathと同期すべきSubClipに対して定義される再生経路である。
図中の引き出し線hc1は、SubPlayItem情報の構成をクローズアップしている。SubPlayItem情報は、図中の矢印hc1に示すように『Clip_information_file_name』、『Clip_codec_identifier』、『SP_connection_condition』、『ref_to_STC_id[0]』、『SubPlayItem_In_time』、『SubPlayItem_Out_time』、『sync_PlayItem_id』、『sync_start_PTS_of_PlayItem』からなる。
『Clip_codec_identifier』は、AVClipの符号化方式を示す。
『SP_connection_condition』は、このSubPlayItem(カレントSubPlayItem)と、その1つ前のSubPlayItem(previousSubPlayItem)との接続状態を示す。
『SubPlayItem_In_time』は、SubClipの再生時間軸上における、SubPlayItemの始点を示す情報である。
『SubPlayItem_Out_time』は、SubClipの再生時間軸上における、SubPlayItemの終点を示す情報である。
『sync_start_PTS_of_PlayItem』は、sync_PlayItem_idで指定されたPlayItemの再生時間軸上において、SubPlayItem_In_timeで指定されたSubPlayItemの始点が、どこに存在するかを示す。
ここでの三者とは、ローカルストレージ200上のSubClip、ローカルストレージ200上のPlayList情報、BD-ROM上のMainClipの三者をいう。
図18は、ローカルストレージ200上のSubClipと、ローカルストレージ200上のPlayList情報と、BD-ROM上のMainClipとの対応を示す図である。本図において第1段目は、ローカルストレージ200上に存在するSubClipを示す。この第1段目に示すように、ローカルストレージ200上のSubClip内のセカンダリTSには、オーディオストリーム、PGストリーム、IGストリームといった種別がある。これらのうち何れかが、SubPathとして同期再生に供されることになる。
本図に示すように、SubPlayItem情報のSubPlayItem_Clip_information_file_nameは、SubClipを格納した.m2tsファイルのうち、どれを再生区間の対象として選ぶかという、SubClip選択の役割を果たしていることがわかる。
矢印Sync_PlayItem_Idは、どのPlayItemとの同期を意図しているかという同期指定の役割を果たし、sync_start_PTS_of_PlayItemは、PlayList時間軸上におけるSubPlayItem_In_timeの位置を決める役割を果たす。
このローカルストレージ200上のPlayList情報において特徴的であるのは、STN_Tableである。以降、ローカルストレージ200上のPlayList情報について説明する。
STN_tableは、PlayItem情報のClip_Information_file_nameで指定されているMainClipに多重化された複数エレメンタリストリーム、及び、SubPlayItem情報のClip_Information_file_nameで指定されたSubClipに多重化されている複数エレメンタリストリームのうち、同時に再生することが許可されている組み合わせを1つ以上示すテーブルである。PlayList情報におけるSTN_Tableにおいて、同時に再生することが許可されている複数エレメンタリストリームは、いわゆる“システムストリーム”を構成することになる。
図19(a)は、STN_tableの内部構成を示す図である。本図に示すようにSTN_tableは、STN_tableにおけるentryと、attributeとの組み(entry-attribute)を複数含み、これらentry-attributeの組みの個数(number_of_video_stream_entries,number_of_audio_stream_entries,number_of_PG_stream_entries,number_of_IG_stream_entries)を示すデータ構造になっている。
entry-attributeの詳細について説明する。
ビデオストリームにおけるStream_attributeは、ビデオストリームの表示方式を示す『Video_format』と、ビデオストリームの表示周波数を示す『frame_rate』等を含む。
図19(c)は、オーディオストリームに対応したStream_attributeを示す図である。
オーディオストリームにおけるStream_attributeは、オーディオストリームの符号化方式を示す『stream_coding_type』と、対応するオーディオストリームのチャネル構成を示す『audio_presentation_type』と、対応するオーディオストリームのサンプリング周波数を示す対応する『Sampling_frequency』と、オーディオストリームの言語属性を示す『audio_language code』からなる。
MainClipにて多重化されているオーディオストリーム、IGストリーム、PGストリームのStream_attributeは、この図19(d)の形式になっている。
STN_tableは、BD-ROMから読み出されるエレメンタリストリーム、ローカルストレージから読み出されるエレメンタリストリームのうち、再生が許可されているものを示すが、かかるSTN_tableが、無制限に、エレメンタリストリームの再生を許可しているとなると、デコーダシステムの破綻を招く恐れがある。
デコードエレメンタリストリームとは、STN_tableにおいて再生が許可されていて、一緒に再生するため、選択されたビデオストリーム、オーディオストリーム、PGストリーム、IGストリームである。デコードエレメンタリストリームには、ローカルストレージからの読み出されるものと、BD-ROMから読み出されるものの両者がある。
この1秒という単位時間は、“Window”と呼ばれ、ATC Sequenceの時間軸上の任意の位置に置かれる。つまり、デコードエレメンタリストリームにおけるビット量は、どのような1秒の期間においても、この48Mbit以下という条件を満たす必要がある。
TSパケットのそれぞれには、27MHzの時間精度をもつATSが付与されている。ATC時間軸上の座標は、1/27,000,000秒という時間精度をもつが、このATC時間軸上の各座標に、ATSが存在するとは限らない。ATC時間軸には、ATSがまったく存在しない期間や、ATSが存在する期間が不規則に現れる。ATSの出現にバラツキがあるので、Windowをシフトするにあたって、In_Timeから1秒後にATSが存在しない場合、WindowのOut_Timeをどのように調整するかが問題になる。
同図(b)では、WindowのIn_Timeは、Sourceパケット#i+1を指定している。一方、このWindowのIn_Timeから1秒後において、Sourceパケット#j+1にあたる座標には、SourceパケットのATSが存在しない。この(b)におけるWindowのOut_Timeは、TSパケット#jを越えたものになるが、TSパケット#jの直後に、Sourceパケットが存在しないため、(b)のWindowにおけるビットレートは、(a)のWindowにおけるビットレートより少なくなってしまう。これでは、(b)のWindowは、チェックに値しなくなる。そこで、Out_Timeの調整により、WindowのIn_Timeから1秒以降に初めて現れるTSパケット#j+2を、WindowのOut_Timeにする。Out_Timeをこのように設定すれば、(b)のWindowは、チェックに値するものとなる。
同図(d)では、WindowのIn_Timeは、Sourceパケット#i+3を指定している。一方、このWindow_In_Timeから1秒後において、Sourceパケット#j+3にあたる位置には、Sourceパケットが存在しない。そこで上述したようなOut_Timeの調整を行い、WindowのIn_Timeから1秒以降に初めて現れるTSパケット#j+4を、WindowのOut_Timeとする。こうすることで、Window内のTSパケット数は、(b)と違うものとなり、チェックに値する。
以上のWindowシフトによる保障を、図22〜図26の具体例を参照しながら説明する。
図22の第1段目は、BD-ROMから読み出されたTSパケット、ローカルストレージから読み出されたTSパケットのデータ量の時間的推移を示すグラフである。横軸は時間軸であり、縦軸は時間軸上の各時点における転送量を示す。このグラフにおいて、BD-ROM及びローカルストレージからの読み出し時のビット量は、破線の曲線のように推移する。
次に、Out_of_MUXアプリケーションを実現する場合の、PlayItemにおけるconnection_condition情報、及び、SubPlayItemにおけるsp_connection_condition情報の設定について説明する。connection_condition情報のフィールドの値、sp_connection_condition情報のフィールドの値は“1”,“5”,“6”の値を取る事ができ、それぞれ以下のような意味を持つ。
connection_condition=5(CC=5): カレントPlayItem側のMainClipに多重化されているビデオストリーム、PGストリーム、IGストリームと、previousPlayItem側のMainClipに多重化されているビデオストリーム、PGストリーム、IGストリームとがシームレス接続される保証がある。一方、MainClipに多重化されているオーディオストリームについてはこの限りではない。
SubPlayItem#n内に記述されたsp_connection_condition情報は、次のように定義ができる。
sp_connection_condition情報(SP_CC=5):カレントSubPlayItem側のSubClipに多重化されているPGストリーム、IGストリームと、previousSubPlayItem側のSubClipに多重化されているPGストリーム、IGストリームとがシームレス接続される保証がある。一方、SubClipに多重化されているオーディオストリームについてはこの限りではない。
Out_of_MUXアプリケーションを実現するPlayItemに対して設定されるべきSubPlayItemは、SubPlayItem内のビデオストリームやオーディオストリーム、またはPGストリームやIGストリームがPlayItem内にあったとしても不整合を起こさないようにすべきである。そのため、全く同一の接続条件となる。つまりPlayItem#1、PlayItem#2がCC=1で接続されるならば、それに対応するSubPlayItem#1、SubPlayItem#2もCC=1で接続される。同様に、PlayItem#1、PlayItem#2がCC=5で接続されるならば、それに対応するSubPlayItem#1、SubPlayItem#2もCC=5の条件を満たしながら接続される。
以下、図24、図25、図26を参照しながら、Out_of_MUXアプリケーションを構成するPlayItem、SubPlayItemのIn_Time、Out_Time関係と、connection_condition情報の詳細について説明する。
図24は、Out_of_MUXを構成するPlayItem、SubPlayItemの接続状態を示す図である。本図における第1段目は、SubClip時間軸であり、第2段目、第3段目は、SubPlayItem時間軸、PlayList時間軸である。第4段目は、MainClip時間軸である。本図において、PlayItem側のconnection_condition情報が“=5”である場合、SubPlayItem側のconnection_condition情報も、SP_CC=5になる。
これらの図で明らかになった、シームレス接続点と、カレントPlayItem、カレントSubPlayItemとの関係は以下の通りである。PlayItem情報におけるconnection_condition情報と、SubPlayItem情報におけるsp_connection_condition情報とが同じ接続点でのシームレス接続(CC=5、SP_CC=5)を意図している場合、カレントPlayItem、カレントSubPlayItemは、このシームレス接続点の直後に位置することになる。そのため、シームレス接続点の直後に位置するカレントPlayItemにおいて、その開始点を表すPlayItem.In_Timeは、当該シームレス接続点の直後に位置するカレントSubPlayItemにおいて、その開始点を表すSubPlayItem.In_Timeと一致することになる。
図26は、PlayItemのIn_TimeからOut_Timeまでに存在する部分を再生する場合に、参照されるべきSTC値、SubPlayItemのIn_TimeからOut_Timeまでに存在する部分を再生する場合に、参照されるべきSTC値を示す。第2段目、第3段目は、前図に示したものと同じである。第1段目は、SubPlayItemのIn_TimeからOut_Timeまでに存在する部分を再生する場合に、参照されるべきSTC値をグラフ形式で示している。第4段目も、PlayItemのIn_TimeからOut_Timeまでに存在する部分を再生する場合に、参照されるべきSTC値をグラフ形式で示している。第1段目における横軸は時間軸であり、縦軸は時間軸上の各時点におけるSTC値を表す。第1段目におけるSTC値は、SubPlayItem情報#1のIn_TimeからOut_Timeまでの期間における単調増加zk1と、SubPlayItem情報#2のIn_TimeからOut_Timeまでの期間における単調増加zk2とからなる。第4段目におけるSTC値は、PlayItem情報#1のIn_TimeからOut_Timeまでの期間における単調増加zk3と、PlayItem情報#2のIn_TimeからOut_Timeまでの期間における単調増加zk4とからなる。
ここでPlayItemにおけるIn_Time、Out_Timeと、SubPlayItemにおけるIn_Time、Out_Timeとの一致は、完全に一致していることを要求するのではなく、多少の誤差を許容する趣旨である。このIn_Time、Out_Time間の誤差について説明する。
PlayItemのIn_Time、Out_TimeとなるSTC時刻は、PlayItemがビデオフレームに対して設定される。これに対し、SubPlayItemではオーディオフレームに対して設定されることとなる。何故なら、SubPlayItemは、コメンタリが主用途でビデオストリームが多重化されないことが多いからである。この場合、厳密にはそれぞれのプレゼンテーションユニットの再生時間長の違いから、開始/終了時刻が合わない。したがって、最低でも、1フレーム未満の誤差を認める必要がある。PlayItem#nとSubPlayItem#nの開始/終了時刻に関して、どちらも同一のSTC時間軸に対して、
|(PlayItem#n.Out-PlayItem#n.In)-(SubPlayItem#n.Out_time-SubPlayItem#n.In_time|≦PlayItem#nの中で最小の再生時間を持つビデオの1プログレッシブフレームもしくは2インターレースフィールドの再生時間≦1/60秒
としても規定する。上記左辺の値は、PlayItem#nの中で最大の再生時間を持つビデオの1プログレッシブフレームもしくは2インターレースフィールドの再生時間(≦1/25秒)としても良いし、1秒以下などとしても良い。
以上が、PlayItem、SubPlayItemにおけるIn_Time、Out_Timeの関係についての説明である。
Current PlayItemのconnection_condition情報、及び、sp_connection_condition情報が“5”に設定されていることは、Previous PlayItemで再生されるAVストリームの終了点と、Current PlayItemで再生されるAVストリームの開始点との間に、“Clean Break”が存在することを意味する。
(1)Previous PlayItemで指定されているMainClipの終了点に、不必要なAccess Unitが存在せず、PTSを有する不要なAccess Unitが、Previous PlayItemのOut_Time以降から排除されていること。
(2)Current PlayItemにて指定されるAVストリームの開始点において、PTSをもつ不要なAccess Unitが、Current PlayItemのIn_Timeの前から取り除かれていること。そして、MainClipの最初のAudio Presentation Unitが、STC時間軸のIn_Timeで再生されるSampleを含んでいること。
(3)Previous PlayItemにて指定されるMainClipを構成する全てのSourceパケットが、Current PlayItemにて指定されるMainClipの先頭パケットが送り込まれる前に、デコーダシステムに取り込まれるように、多重化されること。
以上が、AVストリームにおいて満たすべき条件についての説明である。続いて、トランスポートストリームのレベルにおいて満たすべき条件について説明する。
ここでCC=5においてシームレス接続の対象となる2つのプライマリTSを、プライマリTS1、プライマリTS2と呼ぶ。SP_CC=5においてシームレス接続の対象となる2つのプライマリTSを、セカンダリTS1、セカンダリTS2と呼ぶ。
・TS1とTS2におけるプログラム数が1つであること
・ビデオストリームの数が1つであること
・オーディオストリーム数が同じであること
・Previous PlayItemにおけるSTN_tableと、Current PlayItemにおけるSTN_tableとは同じ内容になること
・個々のPlayItemにおけるトランスポートストリームの再生期間は3秒
以上が、CC=5、SP_CC=5で2つのストリームを接続するにあたってトランスポートストリームのレベルで満たすべき条件である。続いて、Video Presentation Unit、Audio Presentation Unitのレベルで満たすべき条件について説明する。
CC=5とは、本来、別々である筈のプライマリTS1たるビデオストリームの最後のVideo Presentation Unitの開始時刻と、プライマリTS2たるビデオストリームの最初のVideo Presentation Unitの終了時刻とを一致させることをいう。Video Presentation Unitの終了時刻・開始時刻を一致させようとすると、かかるVideo Presentation Unitと同期再生すべきAudio Presentation Unitの扱いが問題になる。何故なら、ビデオと、オーディオとではサンプリング周波数が異なり、Video Presentation Unit、Audio Presentation Unitの時間長は一致しないからである。
本図においてCC=5とは、Video Presentation Unit境界を一致させるものの(第4段目)、MainClipのATCにおいてギャップがあり(第7段目)、MainClipのAudio Presentation Unitでオーバラップが存在する(第5段目)状態をいう。SP_CC=5とは、SubClipのATCにおいてギャップがあり(第1段目)、SubClipのAudio Presentation Unitでオーバラップが存在する(第2段目)状態をいう。
TS1のうち、境界時点T4に一致するAudio Presentation Unitの終了点をT5a、TS2のうち、時点T4に一致するAudio Presentation Unitの開始点をT3aとした場合、MainClipにおけるオーバラップは、Audio Presentation UnitはT3aからT5aにまでとなる。
(1)TS1におけるオーディオストリームの最後のAudio Presentation Unitは、previousPlayItem、previousSubPlayItemにて指定されるTS1における最後のビデオのピクチャの表示期間の終期に等しい再生時刻をもつサンプルを含む。
(3)接続点のAudio Presentation Unit列において、ギャップが存在しない。これは接続点において、Audio Presentation Unit列のオーバーラップが発生してもよいことを意味する。しかしかかるオーバーラップは、2つのオーディオフレーム再生期間より短い大きさでなければならない。
図29は、previousPlayItem及びカレントPlayItemにて指定される複数のVideo Presentation Unitと、複数のAudio Presentation Unitと、STC時間軸との関係を示す図である。第1段目は、previousPlayItemが参照しているTS1に帰属する複数のVideo Presentation Unitと、カレントPlayItemが参照しているTS2に帰属する複数のVideo Presentation Unitとを示し、第2段目はpreviousSubPlayItemが参照しているタイムスタンプに帰属している複数のAudio Presentation Unitと、カレントSubPlayItemが参照しているTS2に帰属する複数のAudio Presentation Unitとを示す。第3段目は、previousSubPlayItemのTS1におけるSTC時間軸と、カレントSubPlayItemのTS2におけるSTC時間軸とを示す。第2段目に示すTS1におけるAudio Presentation Unit、TS2におけるAudio Presentation Unitのうち、TS2に属するAudio Presentation Unitの開始点T3bから、TS2に該当するAudio Presentation Unitの終了時刻T5bまでがオーバラップになるのは、図28に示した通りである。そしてカレントSubPlayItemのIn_Time、previousSubPlayItemのOut_Timeは、それぞれ、Video Presentation Unitの境界である時点T4を指定している。カレントPlayItemのIn_Time、SubPlayItemのOut_Timeもまた、Video Presentation Unitの境界である時点T4を指定しているので、PlayItemのIn_Time、Out_Timeは、SubPlayItemのIn_Time、Out_Timeと一致していることになる。このようにpreviousSubPlayItemのIn_Time、カレントSubPlayItemのOut_Timeは、BD-ROMとは異なる記録媒体に記録されているにも拘らず、MainClipにおけるVideo Presentation Unitの境界と一致しており、更にまた、previousPlayItemのOut_Time、カレントPlayItemのIn_Timeと一致していることがわかる。
次に、CC=5、SP_CC=5実現のための、エレメンタリストリームレベルでの符号化条件について説明する。
(1)ビデオストリーム
・シームレス接続の前後で、ビデオの解像度やフレームレートが変わらないこと、
・シームレス接続の直前のビデオストリームは、sequence_end_code(MPEG-2 Video時)、end_of_sequence_rbsp(MPEG-4 AVC時)で完了すること、
(2)オーディオストリーム
・同一のPIDをもつオーディオストリームの符号化方式が変わらないこと、
サンプリング周波数や量子化ビット数、チャンネル数などが変わらないこと、
(3)PGストリーム
a)TS1及びTS2におけるPGストリームの数が同一である。
c)TS1における最後のPCSを運ぶPESパケットのPTSは、previousPlayItem、previousSubPlayItemのOut_Timeにあたる再生時刻より早い時点を示す。
d)TS2のPGストリームは、Epoch Start,Epoch ContinueタイプのDisplay Setから始まらねばならない。
f)TS2からのSourceパケットが続く、TS1からのSourceパケットの取り出しは、同じシステム時間軸の、STC1、STC2として定義することができ、これらのDTS値/PTS値には重複が存在しない。
(4)IGストリーム
a)TS1及びTS2におけるIGストリームの数が同一である。
c)TS1における最後のICSを運ぶPESパケットのPTSは、previousPlayItem、previousSubPlayItemのOut_Timeにあたる再生時刻より早い時点を示す。
d)TS2のIGストリームは、Epoch Start,Epoch ContinueタイプのDisplay Setから始まらねばならない。
f)TS2からのSourceパケットが続く、TS1からのSourceパケットの取り出しは、同じシステム時間軸の、STC1、STC2として定義することができ、これらのDTS値/PTS値には重複が存在しない。
previousPlayItemと、カレントPlayItemとをCC=5で接続し、previousSubPlayItemと、カレントSubPlayItemとをSP_CC=5で接続するには、以上のAVストリームのレベル、トランスポートストリームのレベル、Video Presentation Unit及びAudio Presentation Unitのレベル、エレメンタリストリームのレベルの全てにおける、条件を満たさねばならない。
以上で本発明にかかる記録媒体についての説明を終える。続いて本発明に係る再生装置について説明する。
図30は、本発明に係る再生装置の内部構成を示す図である。本発明に係る再生装置は、本図に示す内部に基づき、工業的に生産される。本発明に係る再生装置は、主としてシステムLSIと、ドライブ装置という2つのパーツからなり、これらのパーツを装置のキャビネット及び基板に実装することで工業的に生産することができる。システムLSIは、再生装置の機能を果たす様々な処理部を集積した集積回路である。こうして生産される再生装置は、BD-ROMドライブ1a、リードバッファ1b,c、ATCカウンタ2a,c,Source Depacketizer2b,d、ATCカウンタ2c,d、STCカウンタ3a,c、PID Filter3b,d、ビデオデコーダ4、Transport Buffer(TB)4a、Multiplexed Buffer(MB)4b、Coded Picture Buffer(CPB)4c、ビデオデコーダ4d、Re-order Buffer4e、スイッチ4f、ビデオプレーン5、オーディオデコーダ9、Transport Buffer6、Elementary Buffer7、デコーダ8、スイッチ10a,b,c,d、Interactive Graphicsデコーダ11、Transport Buffer(TB)11a、Coded Data Buffer(CDB)11b、Stream Graphics Processor(SGP)11c、Object Buffer11d、Composition Buffer11e、Graphics Controller11f、Interactive Graphicsプレーン12、Presentation Graphicsデコーダ13、Transport Buffer(TB)13a、Coded Data Buffer(CDB)13b、Stream Graphics Processor(SGP)13c、Object Buffer13d、Composition Buffer13e、Graphics Controller13f、Presentation Graphicsプレーン14、Transport Buffer15a、Elementary Buffer15b、デコーダ15c、Transport Buffer16a、Elementary Buffer16b、デコーダ16c、合成部17、メモリ21、コントローラ22、PSRセット23、PID変換部24、ネットワーク部25、操作受付部26、ローカルストレージ200から構成される。
リードバッファ(RB)1bは、BD-ROMから読み出されたSourceパケット列を蓄積する。
リードバッファ(RB)1cは、LastPlayタイトルからから読み出されたSourceパケット列を蓄積する。
ソースデパケッタイザ(Source De-packetizer)2bは、プライマリTSを構成するSourceパケットからTSパケットを取り出して、送出する。この送出にあたって、各TSパケットのATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。具体的には、ATC Counter2aが生成するATCの値と、SourceパケットのATS値とが同一になった瞬間にTS_Recording_Rateで、そのTSパケットだけをPID Filter3bに転送する。
ソースデパケッタイザ(Source De-packetizer)2dは、セカンダリTSを構成するSourceパケットからTSパケットを取り出して、送出する。この送出にあたって、ATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。具体的には、ATC Counter2cが生成するATCの値と、SourceパケットのATS値とが同一になった瞬間にTS_Recording_Rateで、そのTSパケットだけをPID Filter3dに転送する。
PID Filter3bは、MainClip用の多重分離部であり、ソースデパケッタイザ2bから出力されたSourceパケットのうち、PID変換部24から通知されたPID参照値をもつものを、夫々ビデオデコーダ4、オーディオデコーダ9、Interactive Graphicsデコーダ11、Presentation Graphicsデコーダ13に出力する。各デコーダは、PID Filter3bを経由したエレメンタリストリームを受け取って、プライマリTSのPCR(STC1時間軸)に従いデコードから再生の処理を行う。このようにPID Filter3bを通過して各デコーダに入力されるエレメンタリストリームは、プライマリTSのPCRに従って、デコード及び再生に供されることになる。
PID Filter3dは、SubClip用の多重分離部であり、ソースデパケッタイザ2dから出力されたSourceパケットのうち、PID変換部24から通知されたPID参照値をもつものを、夫々オーディオデコーダ9、Interactive Graphicsデコーダ11、Presentation Graphicsデコーダ13に出力する。このようにPID Filter3dを通過して各デコーダに入力されるエレメンタリストリームは、セカンダリTSのPCRに従って、デコード及び再生に供されることになる。
STC時間軸の同期により、STC Counter3a,cは、同一の時刻を計時すれば、2つのTSを1つのTSとして処理することができる。再生装置におけるデコーダは、1つのSTC時間軸で動くため、通常のプライマリTSだけの再生時と変わることなく、STC時間の管理を共通化することができる。ビデオデコーダ4、IGデコーダ11、PGデコーダ13、システムデコーダ15c,16c、オーディオデコーダ9の全てが同一のSTC時間軸で動かせることは、再生装置開発の観点からすると、BD-ROMの再生のみを行う通常の再生装置と、制御が一切変わらないため望ましい制限となる。更にオーサリング時においては、1つのTSの入力タイミングを制御して、バッファ状態を観測すればよいので、オーサリング時の検証も容易になる。
Transport Buffer(TB)4aは、ビデオストリームに帰属するTSパケットがPID Filter3bから出力された際、一旦蓄積されるバッファである。
Elementary Buffer(EB)4cは、符号化状態にあるピクチャ(Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャ)が格納されるバッファである。
Re-order Buffer4eは、復号されたピクチャの順序を、符号化順序から表示順序に入れ替えるためのバッファである。
ビデオプレーン5は、非圧縮形式のピクチャを格納しておくためのプレーンである。プレーンとは、再生装置において一画面分の画素データを格納しておくためのメモリ領域である。ビデオプレーン5における解像度は1920×1080であり、このビデオプレーン5に格納されたピクチャデータは、16ビットのYUV値で表現された画素データにより構成される。
Transport Buffer6は、PID Filter3bから出力されたTSパケットを、先入れ先だし式に格納して、オーディオデコーダ8に供する。
Elementary Buffer7は、PID Filter3bから出力されたTSパケットのうち再生されるべきオーディオストリームのPIDを有するTSパケットのみを、先入れ先だし式に格納して、オーディオデコーダ8に供する。
スイッチ10aは、BD-ROMから読み出されたTSパケット、ローカルストレージ200から読み出されたTSパケットのどちらかを、選択的にビデオデコーダ4に供給する。
スイッチ10cは、BD-ROMから読み出されたTSパケット、ローカルストレージから読み出されたTSパケットのどちらかを、選択的にPresentation Graphicsデコーダ13に供給する。
Coded Data Buffer(CDB)11bは、IGストリームを構成するPESパケットが格納されるバッファである。
Stream Graphics Processor(SGP)11cは、グラフィクスデータを格納したPESパケットをデコードして、デコードにより得られたインデックスカラーからなる非圧縮状態のビットマップをグラフィクスオブジェクトとしてObjectBuffer11dに書き込む。
Composition Buffer11eは、グラフィクスデータ描画のための制御情報が配置されるメモリである。
Graphics Controller(Ctrl)11fは、Composition Buffer11eに配置された制御情報を解読して、解読結果に基づく制御をする。
Presentation Graphics(PG)デコーダ13は、BD-ROM又はローカルストレージ200から読み出されたPGストリームをデコードして、非圧縮グラフィクスをPresentation Graphicsプレーン14に書き込む。PGデコーダ13は、Transport Buffer(TB)13a、Coded Data Buffer(CDB)13b、Stream Graphics Processor(SGP)13c、Object Buffer(OB)13d、Composition Buffer(CB)13e、Graphics Controller(Ctrl)13fから構成される。
Coded Data Buffer(CDB)13bは、PGストリームを構成するPESパケットが格納されるバッファである。
Stream Graphics Processor(SGP)13cは、グラフィクスデータを格納したPESパケット(ODS)をデコードして、デコードにより得られたインデックスカラーからなる非圧縮状態のビットマップをグラフィクスオブジェクトとしてObjectBuffer13dに書き込む。
Composition Buffer(CB)13eは、グラフィクスデータ描画のための制御情報(PCS)が配置されるメモリである。
Graphics Controller(Ctrl)13fは、Composition Buffer13eに配置されたPCSを解読して、解読結果に基づく制御をする。
システムデコーダ15は、セカンダリTSにおけるシステム制御パケット(PATやPMT)を処理しデコーダ全体を制御する。
Transport Buffer15aは、プライマリTSに存在するシステム制御パケット(PATやPMT)を格納する。
デコーダ15cは、Elementary Buffer15bに格納されたシステム制御パケットを、デコードする。
Transport Buffer16aは、セカンダリTSに存在するシステム制御パケットを格納する。
デコーダ16cは、Elementary Buffer16bに格納されたシステム制御パケットを、デコードする。
メモリ21は、カレントのPlayList情報やカレントのClip情報を格納しておくためのメモリである。カレントPlayList情報とは、BD-ROMに記録されている複数PlayList情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。カレントClip情報とは、BD-ROM/ローカルストレージに記録されている複数Clip情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。
PID変換部24は、PSRセット23に格納されているオーディオストリーム、オーディオストリームのストリーム番号を、STN_Tableに基づき、PID参照値に変換して、変換結果たるPID参照値をPID Filter3b、PID Filter3dに指示する。
操作受付部26は、リモコンに対してなされた操作をユーザから受け付け、そうした操作を示すUser Operation情報をコントローラ22に通知する。
図31は、PlayList情報に基づく再生手順のフローチャートである。本フローチャートは、PlayList情報を構成する.mplsファイルを読み込み(ステップS11)、PlayList情報における先頭のPlayItemをカレントPlayItemにした上で(ステップS12)、このカレントPlayItemに対して、ステップS13〜ステップS25の処理を繰り返すループ構造になっている。このループ構造は、ステップS23を終了条件としたものであり、カレントPlayItemのIn_Timeに対応するAccess Unitから、カレントPlayItemのOut_Timeに対応するAccess Unitまでを読み出しをBD-ROMドライブに命じ(ステップS13)、カレントPlayItemにpreviousPlayItemが存在するか否かを判定して(ステップS14)、判定結果に応じて、ステップS15の処理、ステップS16〜ステップS21の処理を選択的に実行する。具体的には、カレントPlayItemにpreviousPlayItemがなければ(ステップS14でNo)、PlayItem_In_TimeからPlayItem_Out_Timeまでの再生をデコーダに命じる(ステップS15)。
上述したpreviousPlayItemが存在する場合、プライマリTSにおけるATC_Sequenceが切り替わることになる。この切替において、ATC_delta1と呼ばれるプライマリTSのためのオフセット値を算出し(ステップS17)、それまでのATC_SequenceにおけるATC値(ATC1)に、ATC_delta1を加算することにより、新しいATC_SequenceのATC値(ATC2)を得る(ステップS18)。
そしてAudio Overrapのミュートをオーディオデコーダ9に指示した上で、PlayItem_In_TimeからPlayItem_Out_Timeまでの再生をデコーダに命じる(ステップS21)。カレントPlayItemがCC=5でないなら、CC=1、CC=6の処理を行う。
ステップS25においてカレントPlayItemをSync_PlayItem_Idに指定したSubPlayItemが存在すると判定された場合、そのSubPlayItemをカレントSubPlayItemに設定して(ステップS31)、SubPlayItemのIn_Timeに相当するAccess Unitから、Out_Timeに相当するAccess Unitまでの読み出しをローカルストレージ200に命じる(ステップS32)。そしてカレントPlayItemにPrevious SubPlayItemが存在するか否かを判定して(ステップS33)、判定結果に応じて、ステップS34、ステップS35の処理、ステップS36〜ステップS41の処理を選択的に実行する。具体的には、カレントPlayItemにPrevious SubPlayItemがなければ(ステップS33でNo)、カレントPTMが、Sync_Start_Pts_of_PlayItemに到達するのを待ち(ステップS34)、到達すれば、SubPlayItem_In_TimeからSubPlayItem_Out_Timeまでの再生をデコーダに命じる(ステップS35)。
上述した、previousPlayItemが存在する場合、ATC_Sequenceが切り替わることになる。この切替において、ATC_delta2と呼ばれるセカンダリTSのためのオフセット値を算出し(ステップS37)、それまでのATC_SequenceにおけるATC値(ATC1)に、ATC_delta2を加算することにより、新しいATC_SequenceのATC値(ATC2)を得る(ステップS38)。
先行STC_Sequenceにおいて最後に再生されるピクチャの表示開始時刻をPTS1(1stEND)、ピクチャの表示期間をTppとし、後続STC_Sequenceにおいて最初に表示されるピクチャの開始時刻をPTS2(2ndSTART)とした場合、CC=5では、PTS1(1stEND)+Tppの時刻と、PTS2(2ndSTART)の時刻とを一致させる必要があるから、STC_delta2は、
STC_delta2=PTS1(1stEND)+Tpp-PTS2(2ndSTART)
との計算式から算出される。
そしてAudio Overrapのミュートをオーディオデコーダ9に指示した上で、PlayItem_In_TimeからPlayItem_Out_Timeまでの再生をデコーダに命じる(ステップS41)。
本実施形態では、先の実施形態で述べた、BD-ROMの製作について、詳しく説明する。先の実施形態に係るBD-ROMは、以下の工程を順次実行することにより、作ることができる。
先ず初めに、BD-ROMをどのような筋書きで再生させるかを決めるかを企画して(企画工程)、動画収録、音声収録等の素材作成を行い(素材作成工程)、企画工程において作成された筋書きから、ボリューム構成情報を作成する(シナリオ作成工程)。
その後、ビデオ素材、オーディオ素材、字幕素材、メニュー素材のそれぞれをエンコードすることにより、エレメンタリストリームを得る(素材エンコード工程)。その後、複数のエレメンタリストリームの多重化を行う(多重化工程)。
ここで本発明に係る記録媒体の応用層フォーマットは、プログラミング言語で記述されたクラス構造体のインスタンスであり、BD-ROM規格に規定された構文に基づいて、クラス構造体のインスタンスを記述することで、Clip情報,PlayList情報等を作成することができる。この場合、テーブル形式のデータは、プログラミング言語のfor文を用いて定義することができ、その他、特定の条件下のみ、必要になるようなデータは、if文を用いて定義することができる。
最後にプレス工程を行う。このプレス工程では、ボリュームイメージを物理データ列に変換して、この物理データ列を用いて原盤カッティングを行い、ディスク原盤を作成する。さらにプレス装置によって作成された原盤から、BD-ROMを製造する。この製造は主に、基板成形、反射膜成膜、保護膜コーティング、張り合わせ、レーベルの印刷といった諸工程からなる。
映画作品を、BD-ROMコンテンツと、追加コンテンツとで構成する場合は、上述した企画工程からフォーマッティング工程までを実行する。そうして、1つのボリュームデータを構成するAVClip、Clip情報、PlayList情報が得られれば、これらのうち、既にBD-ROMにて供給すべきものを除外し、残ったものを、追加コンテンツとして、アーカイバプログラム等で1つのファイルにまとめる。こうした処理を経て、追加コンテンツが得られれば、かかる追加コンテンツをWWWサーバーに供し、再生装置からの要求に応じて、再生装置に送出する。
図33は、第2実施形態にかかるオーサリングシステムの内部構成を示す図である。本図に示すようにオーサリングシステムは、入力装置51、エンコード装置52、サーバ装置53、素材ストレージ54、BD構成情報ストレージ55、クライアント装置56〜58、マルチプレクサ60、BDシナリオコンバータ61、フォーマッタ62、Verifier63から構成される。
エンコード装置52は、入力装置51から出力された再生信号をエンコードして、ビデオストリーム、オーディオストリームといったエレメンタリストリームを得る。こうして得られたエレメンタリストリームは、LANを通じてサーバ装置53に出力され、サーバ装置53内の素材ストレージ54に書き込まれる。
素材ストレージ54は、サーバ装置53の内蔵ディスク装置であり、エンコード装置52のエンコードにより得られたエレメンタリストリームを順次格納する。素材ストレージ54は、HDstreamディレクトリ、SDstreamディレクトリといった2つのディレクトリをもち、HD画像をエンコードすることにより得られたエレメンタリストリームはHDstreamディレクトリに書き込まれる。
マルチプレクサ60は、素材ストレージ54内のHDstreamディレクトリ、SDstreamディレクトリに格納されているエレメンタリストリームのうち、BDボリューム構成情報により指定されているものを読み出し、これをBDボリューム構成情報に従い多重化することで、多重化ストリームであるAVClipを得る。
フォーマッタ62は、マルチプレクサ60によりえられたClip、BDシナリオコンバータ61により得られたBDシナリオを、BD-ROMの応用層フォーマットに適応させる。こうして適応されらBDシナリオから、BD-ROMの原盤や、ローカルストレージに格納されるべきダウンロード用コンテンツが得られる。
以上が、オーサリングシステムの内部構成である。以降、オーサリングシステムおけるベリファイ部63の実装について説明する。
ベリファイ部63は、図34、図35に示したフローチャートの処理手順をCPUに実行させるプログラムを作成して命令ROMに書き込み、CPUに供することでオーサリングシステム内に実装することができる。
図34は、プライマリTS、セカンダリTSに対するベリファイ手順を示すフローチャートである。本フローチャートは、ステップS1において、Sourceパケット列における最初のSourceパケットのATSを、カレントWindowのIn_Timeに設定した上で、ステップS2〜ステップS7の処理を繰り返すループ構造を有している。このループ構造は、カレントWindowのIn_Timeから1秒以降に存在するATSを、カレントWindowのOut_Timeに設定して(ステップS2)、カレントWindowのIn_TimeからOut_Timeまでに存在するTSパケット数をカウントし(ステップS3)、In_TimeからカレントWindowにおけるビット数を算出して(ステップS4)、そのビット値が48Mbit以下であるかを判定する処理(ステップS5)を、ステップS6がYesと判定されるまで繰り返すものである。このステップS6は、カレントWindowのOut_Timeが、ATC時間軸における最後のSourceパケットに到達したかどうかの判定であり、もしステップS6がNoであるなら、Sourceパケット列における次のATSを、カレントWindowのIn_Timeにして(ステップS7)、ステップS2〜ステップS6の処理を繰り返す。どれかのWindowで、ステップS5がNoと判定されたなら、BD-ROM規格に違反していると判定される(ステップS9)。全てのWindowでステップS5がYesと判定され、ステップS6がYesと判定されたなら、BD-ROM規格に適合していると判定される(ステップS8)。
ビデオストリーム、オーディオストリーム、PGストリーム、IGストリームのそれぞれに、同種のエレメンタリストリームが複数存在する場合、図35の手順で、ベリファイを行うのが望ましい。図35に示すベリファイ手順は、図34におけるステップS3〜ステップS4を、ステップS81〜ステップS83に置き換えたものである。
ベリファイは、ビットレートが局所的に高く箇所、つまり、ローカルピークの出現箇所におけるビット値をチェックすることも有効である。ローカルピークの出現箇所は以下の通りである。
(2)WindowのIn_Timeが指し示すTSパケットの終了
(3)WindowのOut_Timeが指し示すTSパケットの先頭
(4)WindowのOut_Timeが指し示すTSパケットの終了
かかる箇所におけるビット量を重点的にチェックすることで、オーサリングでのベリファイ作業を、より簡略化することができる。
(第3実施形態)
本実施形態は、PlayItem間、SubPlayItem間の接続に、CC=6という新たな類型を設ける実施形態である。
Progressive PlayList情報は、ダウンロード/ストリーミングするセカンダリTSを細切れのファイルに分割することで、キャッシュサイズを小さくしたり、全てのファイルのダウンロードを待たずに、再生を開始することができる利便がある。
CC=6である場合、2つのPlayItemから指定されるTS1、TS2と、2つのSubPlayItemから指定されるTS1、TS2とは、以下の条件を満たす必要がある。
2)TS2のオーディオストリームと同じPIDをもつTS1のオーディオストリームとにおいて、接続点におけるAudio Presentation Unit列に、ギャップが存在しない。
TS1のオーディオストリームは、不完全なオーディオストリームで終わってもよい。そして、TS2における同じPIDをもつオーディオストリームは、不完全なAudio Presentation Unitから始まってもよい。複数のPlayItem、複数のSubPlayItemに基づき、これらのTS1、TS2を再生させてゆけば、2つのAudio Presentation Unitから、1つの完結したAudio Presentation Unitが得られる。
以上のようにCC=6は、論理的に連続しているストリームを、ストリーミングの都合から、複数の部分に分割した場合の分割境界を意味する。ただし、BD-ROMに記録されるべきストリームは32個のSourceパケットから構成される必要があるので、1つのSubPlayItemを構成する1つのストリームファイルは、全て、6KByteの倍数になっている必要がある。
図36は、CC=6の詳細な説明を示す図である。第1段目は、1本の連続したATC/STC時間を有し、符号化方式も連続しているストリームを格納したファイル(20000.m2ts)を示す。第2段目は、3つのストリームを格納した格納した3つのファイル(20001.m2ts,20002.m2t,20003.m2ts)を示す。これらの3つのファイルは、第1段目における1本のストリームを、アラインドユニット(6KByte)単位で区切ることで得られた、3つのプライマリTSを格納している。
(第4実施形態)
第1実施形態では、各Windowにおけるビット量を、どのように制限するかについて説明したが、本実施形態では、かかる制限を満たすため、どのように多重化を行えばよいかを提案する。
図38は、プライマリTSを構成するオーディオが、セカンダリTSを構成するオーディオに入れ替えられる場合、プライマリTSを構成する複数のTSパケットと、セカンダリTSを構成する複数のTSパケットとが、どのように多重化されるかを模式的に示す図である。
図38は、ATC時間軸に存在する複数のTSパケットが、どのように多重化されるかを模式的示す図である。第1段目は、プライマリTSを示す。プライマリTSはV、A1、A2(ビデオ1本、オーディオ2本)を格納したTSパケットである。これらのTSパケットは、2種類3本のエレメンタリストリームを多重化して得たものである。
図39は、オーディオに加えて、字幕(PGストリーム)やメニュー(IGストリーム)も入れ替えられる場合、プライマリTSを構成する複数のTSパケットと、セカンダリTSを構成する複数のTSパケットとが、どのように多重化されるかを模式的に示す図である。
1)プライマリTSにおける同種のパケットの転送時間帯k1
2)プライマリTSの無転送時間帯k2
の和である。
セカンダリTSに格納されている他ストリーム種別(Video、IG、PG等)についても上記1)、2)のルールは同様に適用されるため、各ストリームとも最初には自らと同じ種類のストリームの転送時間帯でセカンダリTS内に多重化が可能か判断され、これで不足する場合には、2)のプライマリTSの無転送時間帯を利用して多重化されることが効率的である。
本実施形態にかかるマルチプレクサ60の処理について具体的に説明する。
上述したような多重化を実現するにあたってマルチプレクサ60は、デコーダモデルにおいて、プライマリTSを再生する際のバッファ状態をシミュレートし、プライマリTSにおける各パケットの転送時間帯や、プライマリTSの無転送時間帯を検出する。これらの時間帯を検出すれば、セカンダリTSを構成する各PESパケットが、同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯に転送されるよう、セカンダリTSを構成する各PESパケットをTSパケットに変換して、各TSパケットに、かかるATSを付す。こうして付されたATSは、同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯を示すので、セカンダリTSを構成する各PESパケットは、図39に示したように、プライマリTSにおける同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯にデコーダに送り込まれることになる。
ローカルストレージから供給されるエレメンタリストリームを、トランスポートストリーム形式ではなく、プログラムストリーム形式にする場合、マルチプレクサ60は、エレメンタリストリームを構成するPESパケットを、パックに変換して、各パックのTSヘッダにSCR(System Clock Reference)を付す。こうして付されたSCRも、ATS同様、同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯を示すので、セカンダリPS(ローカルストレージから供給されるプログラムストリーム)を構成する各PESパケットは、図39に示したように、プライマリPS(BD-ROMから供給されるプログラムストリーム)における同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯にデコーダに送り込まれることになる。ローカルストレージから供給されるエレメンタリストリームをプログラムストリーム形式にする場合、同種のパケットの転送時間帯や、無転送時間帯を、パック(PESパケット)という大きな時間単位で表現するので、オーサリング時における負担は格段に小さく、実現が容易となる。これは、DVD再生装置において、Out_of_MUXアプリケーションを実現するにあたっての、利点となる。
(第5実施形態)
本実施形態では、オーディオミキシングアプリケーションの詳細な説明を行う。本アプリケーションは、1つの種別につき、1つのエレメンタリストリームというOut_of_MUXの規定の例外になるアプリケーションである。どの点が例外かというと、オーディオミキシングアプリケーションはプライマリTSにあたるオーディオストリームと、セカンダリTSにあたるオーディオストリームとを同時に選択し、プライマリTSの音声とセカンダリTSの音声の2つの音声を同時にデコードする点が例外となる。
オーディオミキシングアプリケーションを実現するにあたって、プライマリTSにおける属することになるオーディオストリームを、プライマリオーディオストリームといい、セカンダリTSに属することになるオーディオストリームをセカンダリオーディオストリームという。これら、プライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームについて説明する。
セカンダリオーディオストリームがプライマリオーディオストリームと異なるのは、セカンダリオーディオストリームのオーディオフレームに、“ダウンミキシング情報”と、“ゲイン制御情報”とからなるメタデータを含む点である。
同種のエレメンタリストリームを、同時にデコーダにデコードさせることになるので、本実施形態におけるPlayList情報には、再生が許可されている複数プライマリオーディオストリーム、複数セカンダリオーディオストリームの組合せが、各PlayItemのSTN_tableに示されている。
Comb_info_Secondary_audio_Primary_audioは、そのセカンダリオーディオストリームの再生出力をミキシングすることができる1つ以上のプライマリオーディオストリームを一意に指定する。これにより、所定の属性を有しているようなプライマリオーディオストリームの再生時においては、セカンダリオーディオストリームをミキシングさせず、それ以外の属性を有しているようなプライマリオーディオストリームの再生時においてのみ、セカンダリオーディオストリームをミキシングするというような、音声属性に応じた、ミキシングの可否を、オーサリング時に設定しておくことができる。
またPlayList情報において、SubPlayItemのsp_connection_condition情報は、PlayItem情報のconnection_condition情報と同じ値に設定される。よってPlayItem情報のconnection_condition情報が“=5”であるなら、SubPlayItem情報のsp_connection_condition情報もSP_CC=5に設定される。またSubPlayItem情報のIn_Time、Out_Timeは、PlayItem情報のIn_Time、Out_Timeと同じ時点を指し示す。
図41は、第5実施形態に係る再生装置の内部構成を示す図である。本図に示すように、TB6、EB7、オーディオデコーダ8は、Audio Mixing Processor(点線で囲まれた部分)に置き換えられている。このAudio Mixing Processorは、プライマリTSとセカンダリTSから2本の音声ストリームを入力し、同時にデコードしてミキシングするものである。その他の構成はOut-of-MUXアプリケーションを実現するための内部構成と同様である。以降、Audio Mixing Processorについて説明する。Audio Mixing Processorは、Transport Buffer6a、6b、EB7a、7b、プリロードバッファ7c、オーディオデコーダ8a、8b、ミキサ9a、9bから構成される。
Transport Buffer6bは、PID Filter3dから出力された、オーディオストリームのPIDを有するTSパケットのみを、先入れ先だし式に格納して、オーディオデコーダ8bに供する。
EB7bは、バッファ6aに格納されたTSパケットを変換することで得られる、PESパケットを格納するバッファである。
プリロードバッファ7cは、BD-ROM/ローカルストレージから読み出されたファイルsound.bdmvをプリロードしておくためのメモリである。ファイルsound.bdmvとは、メニューに対する操作に出力すべきオーディオデータを格納したファイルである。
オーディオデコーダ8bは、セカンダリTSを構成するPESパケットに対しデコード処理を行い、非圧縮状態のLPCM状態のオーディオデータを得て出力する。これによりオーディオストリームにおけるデジタル出力がなされる。
ミキサ9bは、ミキサ9aから出力されるLPCM状態のデジタルオーディオと、バッファ7cに格納されているサウンドデータとをミキシングする。このサウンドミキサ9bによるミキシングは、クリック音の発音を意図したようなナビゲーションコマンドを、コントローラ22が解読することでなされる。
上述したように、オーディオミキシングアプリケーションはプライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームから構成されるので、第2実施形態に示したようなベリファイは、プライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームが同時に読み出された場合を想定して実行される。具体的にいうと、MainClip、SubClipが基準としているATC時間軸において、1ずつWindowを、シフトさせてゆく。このシフトの手順は、図35のフローチャートに示したものと同じである。そしてATSに示されるATC時間軸の各座標において、ビデオストリーム、複数のプライマリオーディオストリーム、複数のセカンダリオーディオストリーム、複数のPGストリーム、複数のIGストリームのうち、算出されたビットレートが最も高いものを選び、ビデオストリームのビットレートの最大値、プライマリオーディオストリームのビットレートの最大値、セカンダリオーディオストリームのビットレートの最大値、PGストリームのビットレートの最大値、IGストリームのビットレートの最大値を合計して、その合計量が48Mbit以下であるかを判定する。48Mbitを越えていれば、BD-ROM規格に違反していると判定結果を下す。
第1実施形態では、PlayItemにおけるIn_Time、Out_Timeと、SubPlayItemにおけるIn_Time、Out_Timeとを一致させることで、PlayItem間の接続点、及び、SubPlayItemの接続点を一致させたが、本実施形態は、オーディオミキシングを実現するため、この接続点の一致を要求せず、ある程度の時間差を認める。
PlayItemと、SubPlayItemとのSTC時間軸切り替えのための時間間隔は、3秒になっているので、STC時間軸の変更が頻繁になり過ぎることはない。
PlayItemの途中でSubPlayItemをSP_CC=5で接続するという接続形態は、一枚のディスクに劇場公開版とディレクターズカットの両方を収録する際に有益となる。
以上のように本実施形態によれば、PlayItemのIn_Time、Out_Timeと、SubPlayItemのIn_Time、Out_Timeとが一致していないので、ATC Counter2aと2c、およびSTC Counter3aとSTC Counter3cの同期は不要となり、再生装置の設計の余地を広げることができる。
第6実施形態では、プライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームをBD-ROM、ローカルストレージから同時に読み出しデコーダに供給する場合、プライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームを、ビット量制限の対象としたが、本実施形態では、Picture in Picture(PiP)再生アプリケーションを実現する場合におけるビット量制限について説明する。
ここでSecondary Videoは、監督や出演者のみが登場している動画像であり、Primary Videoにおける映像内容を指さすような演技を行っているものとする。かかる動画像がSecondary Videoであるなら、かかるSecondary Videoの映像内容を、Primary Videoの映像内容と組み合わせることにより、映画作品本編の再生映像の中身を、監督や出演者が指さして、解説しているような、楽しい画面演出を実現することができる。
Secondary Videoのためのビデオストリーム(セカンダリビデオストリーム)は、PlayList情報のSubPath情報における複数のSubPlayItem情報にて指定される。かかるSubPlayItem情報には、PiP_Position、PiP_Sizeという情報要素が新規に追加される。
“PiP_Position”は、Primary Video再生のための画面プレーン上のX座標、Y座標を用いて、Secondary Videoの再生映像が配置されるべき位置を示す。
また、本実施形態においてSubPlayItemのsp_connection_condition情報が“=5”に設定されているということは、カレントSubPlayItem側のSubClipに多重化されているセカンダリビデオストリームと、previousSubPlayItem側のSubClipに多重化されているセカンダリビデオストリームとがシームレス接続される保証があることを意味する。かかるSubPlayItemのsp_connection_condition情報は、PlayItem情報のconnection_condition情報と同じ値に設定されるので、PlayItem情報のconnection_condition情報が“=5”であるなら、SubPlayItem情報のsp_connection_condition情報も“=5”に設定されねばならない。つまりPlayItem側のプライマリビデオストリームがシームレス接続されるなら、SubPlayItem側のセカンダリビデオストリームもシームレス接続されねばならない。またSubPlayItem情報のIn_Time、Out_Timeは、PlayItem情報のIn_Time、Out_Timeと同じ時点を指し示さねばならない。
続いて、再生装置の改良について説明する。Secondary Videoストリームのデコードを行うべく、本実施形態に係る再生装置のハードウェア構成には、ビデオストリームをデコードするための構成要素がもう一組、追加されている。ここでビデオストリームをデコードするための構成要素とは、Transport Buffer、Multiplexed Buffer、Elementary Buffer、デコーダ、Videoプレーンであり、これらはセカンダリビデオストリームをデコードする。その他、本実施形態に係る再生装置には、以下のScaller、合成部が追加されている。
合成部は、Scallerによりされた拡大又は縮小された再生映像と、ビデオデコーダにより得られた再生映像とを合成することでPiP再生を実現する。合成部によるPrimary Videoの再生映像と、Secondary Videoの再生映像との合成は、SubPlayItem情報にて規定されている、PiP_Positionに従ってなされる。こうすることにより、Primary Videoの再生映像と、Secondary Videoの再生映像とが合成された合成映像が再生されることになる。この合成部による合成では、クロマキー合成、レイヤ合成等が可能であり、Secondary Videoにおける背景を取り除き、人物部分を抜き出した上で、Primary Videoの再生映像に合成することも可能である。以上が、本実施形態に係る、再生装置についての説明である。
PiP再生の実現にあたって、プライマリTSたるビデオストリーム(プライマリビデオストリーム)、セカンダリTSたるビデオストリーム(セカンダリビデオストリーム)を同時に読み出し、デコーダに供給する場合、プライマリビデオストリーム、セカンダリビデオストリームを、ビット量を制限するためのベリファイの対象とする。
以上、本願の出願時点において、出願人が知り得る最良の実施形態について説明したが、以下に示す技術的トピックについては、更なる改良や変更実施を加えることができる。各実施形態に示した通り実施するか、これらの改良・変更を施すか否かは、何れも任意的
であり、実施する者の主観によることは留意されたい。
図27では、TS1の最後のVideo Presentation UnitをpreviousPlayItemのOut_Timeとして選び、TS2の最初のVideo Presentation UnitをpreviousPlayItem、previousSubPlayItemのIn_Timeとして選んだが、TS1の途中のVideo Presentation UnitをpreviousPlayItemのOut_Timeとして選び、TS2の途中のVideo Presentation UnitをカレントPlayItem、カレントSubPlayItemのIn_Timeとして選んでもよい。この場合、PlayItem、カレントSubPlayItemは、シームレスに接続することができず、CC=1,SP_CC=1として接続せねばならない。
2つのPlayItem間をCC=5で接続しようとする場合、1つのPlayList情報に属する全てのPlayItem情報、全てのSubPlayItem情報は、CC=5として接続せねばならない。
(デコーダへのデータ供給量)
Out_of_MUXにおいて、デコーダへのデータ供給量は必ずしも大きくなる訳ではない。例えば、プライマリオーディオストリームがMainClipであり、CBRのDD(Dolby Digital)と、VBRのMLPとから構成されていて、このMLPが、ローカルストレージから供給されたCBRのDDに置き換えられるものとする。この場合、デコーダへのデータ供給量はかえって低下する。このようなことが明らかであれば、ベリファイを省略してもよい。
CC=5、SP_CC=5を実現するにあたって、1つのPlayItemの中での各ビデオストリーム/オーディオストリームの再生時間差も小さいことが望ましい。この差もビデオ1フレーム分(1/60〜1/25秒)としても良いし、1秒以下などとしても良いし、全体の再生時間に対する割合(1%以下など)であっても良いし、これら2つを組み合わせたものであっても良い。1つのSubPlayItemの中での各ビデオ/オーディオエレメンタリストリームの再生時間差も同様である。
ローカルストレージ200にダウンロードされた追加コンテンツは、何ヶ月、何年か経過すれば自動的に消去するよう、再生装置を初期設定しておくのが望ましい。
(PIDの代用)
オーディオミキシングアプリケーションの実現時において、プライマリオーディオストリーム、セカンダリオーディオストリームの区別にPIDを用いたが、MPEG2-PSを使う場合には、PESパケットヘッダのstream_idをそれぞれ異なるものにするのが望ましい。
PIDを重複しないように付け替えておくだけでもよい。
クリック音のためのオーディオデータ(ファイルsound.bdmv)のプリロードは、BD-ROMのローディング時やタイトル切替時に行うことが望ましい。何故なら、AVClipの再生中にファイルsound.bdmvを読み出そうとすると、AVClipとは別のファイルを読み出すための光ピックアップのシークが発生するからである。一方、BD-ROMの装填時やタイトル切替時には、AVClipの再生が継続していることは希なので、かかるタイミングにファイルsound.bdmvを読み出すことにより、機器の応答性を高めAVClip再生が途切れにくくすることができる。
各実施形態にかかる再生装置に、Java(登録商標)(TM)2Micro_Edition(J2ME)Personal Basis Profile(PBP 1.0)と、Globally Executable MHP specification(GEM1.0.2)for package media targetsとをフル実装することでJava(登録商標)(TM)プラットフォームを構成し、BD-Jアプリケーションを再生装置に実行させてもよい。そしてこのアプリケーションの実行にあたって、Out_of_MUXフレームワークを再生装置に実行させてもよい。
BD-ROMの装填やユーザ操作、装置の状態に応じてタイトルを選択する“モジュールマネージャ”を再生装置に設けるのが望ましい。BD-ROM再生装置内のデコーダは、この“モジュールマネージャ”によるタイトル選択に応じて、プレイリスト情報に基づくAVClipの再生を行う。
各実施形態に示したローカルストレージ内の各領域は、BD-ROMにおけるディスクルート証明書に対応するディレクトリの配下に設けるのが望ましい。
ディスクルート証明書とは、このBD-ROMを作成した作成者が、ルート認証局から配布を受けたルート証明書を、BD-ROMに割り当てたものである。ディスクルート証明書はたとえばX.509の形式で符号されている。X.509の仕様は国際電信電話諮問委員会より発行されており、CCITT Recommendation X.509(1988),″The Directory-Authentication Framework″に記載されている。
(実装すべきパッケージ)
BD-ROM再生装置を、Java(登録商標)(TM)プラットフォームとして実施するにあたっては、以下のBD-J Extentionを再生装置に実装するのが望ましい。BD-J Extentionは、GEM[1.0.2]を越えた機能を、Java(登録商標)(TM)プラットフォームに与えるために特化された、様々なパッケージを含んでいる。BD-J Extentionにて供給されるパッケージには、以下のものがある。
・org.bluray.media
このパッケージは、Java(登録商標)(TM)Media FrameWorkに追加すべき、特殊機能を提供する。アングル、音声、字幕の選択についての制御が、このパッケージに追加される。
・org.bluray.ti
このパッケージは、GEM[1.0.2]における“サービス”を“タイトル”にマップして動作するためのAPIや、BD-ROMからタイトル情報を問い合わせる機構や新たなタイトルを選択する機構を含む。
・org.bluray.application
このパッケージは、アプリケーションの生存区間を管理するためのAPIを含む。また、アプリケーションを実行させるにあたってのシグナリングに必要な情報を問い合わせるAPIを含む。
・org.bluray.ui
このパッケージは、BD-ROMに特化されたキーイベントのための定数を定義し、映像再生との同期を実現するようなクラスを含む。
・org.bluray.vfs
このパッケージは、データの所在に拘らず、データをシームレスに再生するため、BD-ROMに記録されたコンテンツ(on-discコンテンツ)と、BD-ROMに記録されていないLocal Storage上のコンテンツ(off-discコンテンツ)とをバインドする機構(Binding Scheme)を提供する。
(Virtual Package)
Virtual Packageを生成させるような処理をBD-ROM再生装置に行わせてもよい。これは、再生装置がVirtual Package情報を生成することでなされる。Virtual Package情報とは、BD-ROMにおけるボリューム管理情報を拡張した情報である。ここでボリューム管理情報は、ある記録媒体上に存在するディレクトリ-ファイル構造を規定する情報であり、ディレクトリについてのディレクトリ管理情報、ファイルについてのファイル管理情報とからなる。Virtual Package情報とは、BD-ROMのディレクトリ-ファイル構造を示すボリューム管理情報に、新たなファイル管理情報を追加することにより、BD-ROMにおけるディレクトリ-ファイル構造の拡張を図ったものである。
各実施形態においてフローチャートを引用して説明した制御手順や、機能的な構成要素による制御手順は、ハードウェア資源を用いて具体的に実現されていることから、自然法則を利用した技術的思想の創作といえ、“プログラムの発明”としての成立要件を満たす。
本発明に係るプログラムは、コンピュータが実行することができる実行形式のプログラム(オブジェクトプログラム)であり、実施形態に示したフローチャートの各ステップや、機能的構成要素の個々の手順を、コンピュータに実行させるような1つ以上のプログラムコードから構成される。ここでプログラムコードは、プロセッサのネィティブコード、JAVA(登録商標)バイトコードというように、様々な種類がある。またプログラムコードによる各ステップの実現には、様々な態様がある。外部関数を利用して、各ステップを実現することができる場合、この外部関数をコールするコール文が、プログラムコードになる。また、1つのステップを実現するようなプログラムコードが、別々のオブジェクトプログラムに帰属することもある。命令種が制限されているRISCプロセッサでは、算術演算命令や論理演算命令、分岐命令等を組合せることで、フローチャートの各ステップが実現されることもある。
コンパイラによる翻訳は、構文解析、最適化、資源割付、コード生成といった過程からなる。構文解析では、ソースプログラムの字句解析、構文解析および意味解析を行い、ソースプログラムを中間プログラムに変換する。最適化では、中間プログラムに対して、基本ブロック化、制御フロー解析、データフロー解析という作業を行う。資源割付では、ターゲットとなるプロセッサの命令セットへの適合を図るため、中間プログラム中の変数をターゲットとなるプロセッサのプロセッサが有しているレジスタまたはメモリに割り付ける。コード生成では、中間プログラム内の各中間命令を、プログラムコードに変換し、オブジェクトプログラムを得る。
(コントローラ22)
コントローラ22は、一個のシステムLSIとして実現することができる。
ここでパッケージの種別に着目するとシステムLSIには、QFP(クッド フラッド アレイ)、PGA(ピン グリッド アレイ)という種別がある。QFPは、パッケージの四側面にピンが取り付けられたシステムLSIである。PGAは、底面全体に、多くのピンが取り付けられたシステムLSIである。
システムLSIにパッケージングされるベアチップは、“フロントエンド部”、“バックエンド部”、“デジタル処理部”からなる。“フロントエンド部”は、アナログ信号を、デジタル化する部分であり、“バックエンド部”はデジタル処理の結果、得られたデータを、アナログ化して出力する部分である。
先に“組込プログラムとしての使用”で述べたように、命令ROMには、プログラムにあたるロードモジュールや、基本入出力プログラム(BIOS)、様々なミドルウェア(オペレーションシステム)が書き込まれる。本実施形態において、特に創作したのは、このプログラムにあたるロードモジュールの部分なので、プログラムにあたるロードモジュールを格納した命令ROMを、ベアチップとしてパッケージングすることにより、本発明に係るシステムLSIは生産することができる。
さらに、各記録再生装置の構成要素の一部又は全てを1つのチップとして構成してもよい。集積回路化は、上述したSoC実装,SiP実装に限るものではなく、専用回路又は汎用プロセスで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なシリコンフィギュラブル・プロセッサを利用することが考えられる。更には、半導体技術の進歩又は派生する技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積回路化を行っても良い。例えば、バイオ技術の適応などが可能性としてありうる。
Claims (5)
- セカンダリストリームと、他の記録媒体に記録されたプライマリストリーム及び当該セカンダリストリームの再生経路を示すプレイリスト情報と、が記録された記録媒体であって、
前記セカンダリストリームは、前記プライマリストリームに含まれる主映像に関連させて再生させる付属情報を含み、
前記プレイリスト情報は、主映像の1再生区間を定義する1つのプレイアイテム情報を複数持つことでプライマリストリームの再生経路を示し、主映像に関連した付属情報の1再生区間を定義する1つのサブプレイアイテム情報を複数持つことで前記セカンダリストリームの再生経路を示し、
前記複数のプレイアイテム情報のうち連続した2つのプレイアイテム情報を直前のプレイアイテム情報、現在のプレイアイテム情報とし、前記複数のサブプレイアイテム情報のうち2つの連続したサブプレイアイテム情報を直前のサブプレイアイテム情報、現在のサブプレイアイテム情報とすると、
現在のプレイアイテム情報は、
主映像の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
主映像の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
直前のプレイアイテム情報と現在のプレイアイテム情報との境界の接続状態を示す接続状態情報とを含み、
現在のサブプレイアイテム情報は、
付属情報の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
付属情報の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
関連づけて再生する前記プレイアイテム情報を特定するプレイアイテムIDと、
前記プレイアイテムIDによって特定される現在のプレイアイテム情報の再生時間上における前記サブプレイアイテム情報のインタイムの位置を決めるプレイアイテム同期PTS情報と、
直前のサブプレイアイテム情報と現在のサブプレイアイテム情報との境界の接続状態を示すサブ接続状態情報と、を含み、
前記現在のサブプレイアイテム情報の前記プレイアイテムIDで関連づけられるのが現在のプレイアイテム情報であって、前記現在のプレイアイテム情報の接続状態情報がシームレス再生であることを示す場合、
前記サブ接続状態情報もシームレス再生であることを示し、
前記サブプレイアイテム情報のプレイアイテム同期PTS情報は、現在のプレイアイテム情報のインタイムと等しく、現在のサブプレイアイテム情報のインタイムと現在のプレイアイテム情報のインタイムは等しく、
前記直前のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像と、前記現在のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像は、ビデオの解像度及びフレームレートが同じである、
ことを特徴とする記録媒体。 - 前記プライマリストリームがMPEG-2のビデオ形式である場合、
前記直前のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像を含むプライマリストリームは、シーケンスの終わりを示す情報で完了する、請求項1に記載の記録媒体。 - 前記プライマリストリームがMPEG4-AVCのビデオ形式である場合、
前記直前のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像を含むプライマリストリームは、シーケンスの終わりを示す情報で完了する、請求項1記載の記録媒体。 - プライマリストリームが記録された他の記録媒体と、前記請求項1に記載の記録媒体と、から情報を読み出して、ストリームを再生する再生装置であって、
前記第2の記録媒体に記録されている前記プレイリスト情報に従って、前記プライマリストリーム及び前記セカンダリストリームを読み出す読出部と、
前記読出部によって読み出されたプライマリストリームに含まれる主映像とセカンダリストリームに含まれる付属情報とを関連させて再生する再生部と、
を備える再生装置。 - プライマリストリームが記録された他の記録媒体と関連して用いられる記録媒体に情報を記録する記録方法であって、
アプリケーションデータを生成するステップと、
前記アプリケーションデータを記録媒体に記録するステップと、
を有し、
前記アプリケーションデータは、セカンダリストリームと、前記プライマリストリーム及び前記セカンダリストリームの再生経路を示すプレイリスト情報と、を含み、
を有し、
前記プレイリスト情報は、主映像の1再生区間を定義する1つのプレイアイテム情報を複数持つことでプライマリストリームの再生経路を示し、主映像に関連した付属情報の1再生区間を定義する1つのサブプレイアイテム情報を複数持つことで前記セカンダリストリームの再生経路を示し、
前記複数のプレイアイテム情報のうち連続した2つのプレイアイテム情報を直前のプレイアイテム情報、現在のプレイアイテム情報とし、前記複数のサブプレイアイテム情報のうち2つの連続したサブプレイアイテム情報を直前のサブプレイアイテム情報、現在のサブプレイアイテム情報とすると、
現在のプレイアイテム情報は、
主映像の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
主映像の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
直前のプレイアイテム情報と現在のプレイアイテム情報との境界の接続状態を示す接続状態情報とを含み、
現在のサブプレイアイテム情報は、
付属情報の1再生区間の再生開始時刻情報を示すインタイムと、
付属情報の1再生区間の再生終了時刻情報を示すアウトタイムと、
関連づけて再生する前記プレイアイテム情報を特定するプレイアイテムIDと、
前記プレイアイテムIDによって特定される現在のプレイアイテム情報の再生時間上における前記サブプレイアイテム情報のインタイムの位置を決めるプレイアイテム同期PTS情報と、
直前のサブプレイアイテム情報と現在のサブプレイアイテム情報との境界の接続状態を示すサブ接続状態情報と、を含み、
前記現在のサブプレイアイテム情報の前記プレイアイテムIDで関連づけられるのが現在のプレイアイテム情報であって、前記現在のプレイアイテム情報の接続状態情報がシームレス再生であることを示す場合、
前記サブ接続状態情報もシームレス再生であることを示し、
前記サブプレイアイテム情報のプレイアイテム同期PTS情報は、現在のプレイアイテム情報のインタイムと等しく、現在のサブプレイアイテム情報のインタイムと現在のプレイアイテム情報のインタイムは等しく、
前記直前のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像と、前記現在のプレイアイテム情報で再生区間が定義される主映像は、ビデオの解像度及びフレームレートが同じである、ことを特徴とする記録方法。
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