JP3822270B2 - 記録媒体からデータを再生する再生装置とその再生方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、圧縮された動画データや音声データ等のデータが記録されている光ディスク等の記録媒体からデータを再生する再生装置、およびその記録媒体からのデータの再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、映像や音声(オーディオ)等のデータをデジタルで記録した光ディスクを再生する動画対応光ディスク再生装置が開発されており、例えば、映画ソフトやカラオケ等の再生装置として広く利用されている。また、最近では、動画に対するデータ圧縮(符号化)方式がMPEG(Moving Picture Image Coding Expert Group)方式として国際標準化されるに至っている。このMPEG方式は映像データを可変長圧縮する方式である。
【0003】
また、現在、MPEG2方式が国際標準化されつつあり、これに伴って
MPEG2圧縮方式に対応したシステムフォーマットもMPEG2システムレイヤとして規定されている。このMPEG2システムレイヤでは、動画、音声、その他のデータを所定の単位でパケット化し、更にそのパケットを所定の単位でパック化して、それぞれパケットレイヤ、システムレイヤとして呼ばれている。
【0004】
このシステムレイヤの復号では、転送されてくるストリームデータのパックスタートコードのみをデコードしてパックを分離、同期して転送できるように基準時刻を用いて表現した転送開始時刻の調停、パケットスタートコードを用いてパケットの分離、ストリームIDコードを用いてパケットの種別判定、転送パケット長のカウントを行っている。
【0005】
ストリームデータのコードには、通常、CRCエラービットが付加されていて、エラーが完全に無いときは、ストリームデータのパックスタートコード、パケットスタートコード、ストリームIDコードをデコードすれば確実なデータを送出できる。
【0006】
しかしながら、コードのみをデコードして、スタートコードを検出する場合、そのスタートコード自身にCRCエラーが発生しているとパックの区切り、パケットの区切りが見つけられない。また、そのスタートコードと同一のデータを持つパケットが存在すると、それをスタートコードと誤って認識することになる。更に、パケットの種別を表すコードやパケット長を表すコードにCRCエラーがあると次のパック開始やパケットの開始コードを検出できないことがある。
【0007】
これらの状況が起こるとシステムが暴走、復帰できなくなる可能性がある。
【0008】
また、各デコーダには間違ったパケットデータを送出してしまうこともあり、映像(主映像)、映像補助(副映像)、音声が正確に再生できなくなる等の問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
この発明はこのような課題を解決するためのもので、パック、パケットのスタートコードと同一のコードがプライベートデータ中に存在していても、デコード時に何ら影響を受けることなく、信頼性の高いデコードを行うことができ、CRCエラーが発生しても各デコーダへの影響を極力少なくして、パック単位で処理を独立して行えるため、システム全体が暴走することなく、エラーが発生しても復帰までの処理過程が早くなりデータ処理能力を向上できることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定バイト数のデータ量のパック内にそれぞれ再生基準時刻データを含む各パックを識別するためのパックヘッダと主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれかのデータが記録されるパケットを有する記録媒体を再生する再生装置において、上記記録媒体のパックデータを読取る読取手段と、この読取手段により読取られたパックデータを出力する第1の出力手段と、この第1の出力手段によりパックデータの先頭バイトのデータを出力する際に同期信号を出力する第2の出力手段と、上記読取手段により読取られたパックデータ内の所定量単位の読取りエラー信号を出力する第3の出力手段と、上記第2の出力手段により出力された同期信号により作動を開始し、上記第1の出力手段により出力されるパックデータをバイト単位で管理する管理手段と、この管理手段により管理されている状態で、第1の出力手段により出力される所定バイト目のデータにより再生基準時刻データを判断するとともに、別の所定バイト目のデータによりデータ種別が主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれであるかを判断する判断手段と、上記読取手段により読取られたパック内のパケットデータに対して、上記再生基準時刻データが再生用の基準時刻となった際に、上記判断手段により判断したデータ種別に対応したそれぞれ別々の復調部で復調を行う復調手段と、この復調手段により復調されたデータを再生出力する再生手段と、上記管理手段により管理されている状態で、パックの再生基準時刻データを含むバイトに対応するデータが上記第1の出力手段により出力されている際に、上記第3の出力手段により読取りエラー信号が出力された場合、再生用の基準時刻との参照を行わずに、上記読取手段により読取られたパケットデータを、上記判断手段により判断したデータ種別に対応した復調部へ出力する第4の出力手段とにより構成されるようにしたものである。
【0011】
この発明は、所定バイト数のデータ量のパック内にそれぞれ再生基準時刻データを含む各パックを識別するためのパックヘッダと主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれかのデータが記録されるパケットを有する記録媒体を再生するものにおいて、上記記録媒体のパックデータを読取り、この読取られたパックデータを出力し、この出力によりパックデータの先頭バイトのデータを出力する際に同期信号を出力し、上記読取られたパックデータ内の所定量単位の読取りエラー信号を出力し、上記出力された同期信号により作動を開始し、上記出力されるパックデータをバイト単位で管理し、この管理されている状態で、所定バイト目のデータにより再生基準時刻データを判断するとともに、別の所定バイト目のデータによりデータ種別が主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれであるかを判断し、上記読取られたパック内のパケットデータに対して、上記再生基準時刻データが再生用の基準時刻となった際に、上記判断したデータ種別に対応して復調を行い、この復調されたデータを再生出力し、上記管理されている状態で、パックの再生基準時刻データを含むバイトに対応するデータが出力されている際に、上記読取りエラー信号が出力された場合、再生用の基準時刻との参照を行わずに、上記読取られたパケットデータを、上記判断したデータ種別に対応した復調を行うようにしたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施例に係る光ディスク再生装置を説明する。
【0017】
図1は、この発明の一実施例に係る光ディスクからデータを再生する光ディス再生装置のブロックを示し、図2は、図1に示された光ディスクをドライブするディスクドライブ部のブロックを示し、図3は、図1及び図2に示した光ディスクの構造を示し、図4は図1、図2及び図3に示した光ディスクの記録構成を示している。
【0018】
図1に示す光ディスク再生装置においては、ユーザがキー操作部及び表示部4を操作することによって光ディスク10から記録データ、即ち、映像データ、副映像データ及び音声データが再生され、装置内でオーディオ信号及びビデオ信号に変換されて装置外のモニタ部6及びスピーカ部8で映像及び音声として再現される。この光ディスク再生装置1は、MPEG圧縮された動画と音声と字幕等の為の文字や簡単なアニメーションに使用する副映像データをMPEGシステムレイヤにしたがって光ディスク10に再生するシステムである。
【0019】
また、文字や簡単なアニメーションは、ランレングス圧縮をされ、以後は副映像と称する。
【0020】
既に知られるように光ディスク10は、種々の構造があるが、図3に示すように、例えば、透明基盤14上に記録層、即ち、光反射層16が形成された構造体18が一対用意され、この一対の構造体18が記録層16がその内部に封じ込まれるように接着層20を介して張り合わされる高記録密度のタイプが出現している。このような構造の光ディスク10では、その中心にスピンドルモータ12のスピンドルが挿入される中心孔22が設けられ、その中心孔22の周囲には、この光ディスク10をその回転時に押さえる為のクランピング領域24が設けられている。
【0021】
このクランピング領域24から光ディスク10の外周端までが光ディスク10に情報を記録することができる情報記録領域25に定められている。図3、図4に示す光ディスクでは、その両面に情報記録領域25を有することとなる。各情報記録領域25は、その外周領域が通常は情報が記録されないリードアウト領域26に、また、クランピング領域24に接するその内周領域が同様に、通常は情報が記録されないリードイン領域27に定められ、更に、このリードアウト領域26とリードイン領域27の間がデータ記録領域28に定められている。情報記録領域25の記録層16には、通常、データが記録される領域としてトラックがスパイラル状に連続して形成され、その連続するトラックは、図4に示すように、一定の記憶容量の複数の論理セクタ(最小記録単位)に分割され、この論理セクタを基準にデータが記録されている。この1つの論理セクタの記録容量と後述する1つのパックのデータ長が同じ2048バイトに決められている。情報記録領域25のデータ記録領域28は、実際のデータ記録領域であって、後に説明するように管理データ、主画像(主映像)データ、副画像(副映像)データ及び音声(オーディオ)データが同様にピット等の物理的状態変化として記録されている。読み出し専用の光ディスク10では、透明基板14にピット列が予めスタンパーで形成され、このピット列が形成された透明基板14の面に反射層が蒸着により形成され、その反射層が記録層14として形成されることとなる。また、この読み出し専用の光ディスク10では、通常、トラックとしてのグルーブが特に設けられず、ピット列がトラックとして定められている。
【0022】
このような光ディスク10からデータを再生する光ディスク再生装置1においては、光ディスク10をドライブするディスクドライブ部30で光ディスク10が光ビームで検索される。
【0023】
即ち、図2に示すように、光ディスク10は、モータ駆動回路11によって駆動されるスピンドルモータ12上に載置され、このスピンドルモータ12によって回転されている。光ディスク10の下方には、この光ディスク10に光ビーム、即ち、レーザビームを集光する光ヘッド、即ち、光ピックアップ32が設けられている。この光ヘッド32は、情報記録領域25、特に、データ記録領域28を検索する為にその光ディスク10の半径方向に移動可能にガイド機構(図示せず。)に載置され、駆動回路37からの駆動信号によって駆動されるフィードモータ33で光ディスク10の半径方向に移動される。光ディスク10には、対物レンズ34がその光軸に沿って移動可能に保持され、フォ―カス駆動回路36からの駆動信号に応答してその光軸方向に移動され、常にフォ―カス状態に対物レンズ34が維持され、微小ビームスポットが記録層16上に形成される。また、この対物レンズ34は、光ディスク10の半径方向に沿って微動可能に保持され、トラック駆動回路38からの駆動信号に応答して微動され、常にトラッキング状態に維持されて光ディスク10の記録層16上のトラックが光ビームで追跡される。
【0024】
光ヘッド32では、光ディスク10から反射された光ビームが検出され、検出されたこの検出信号は、光ヘッド32からヘッドアンプ40を介してサーボ処理回路44に供給されている。サーボ処理回路44では、検出信号からフォ―カス信号、トラッキング信号及びモータ制御信号を生成し、これらの信号を夫々駆動回路36、38、11に供給している。従って、対物レンズ34がフォ―カス状態及びトラッキング状態に維持され、また、スピンドルモータ12が所定の回転数で回転され、光ビームによって記録層16上のトラックが光ビームで、例えば、線速一定で追跡される。システムCPU部50からアクセス信号としての制御信号がサーボ処理回路44に供給されると、サーボ処理回路44から移動信号が駆動回路37に供給され、光ヘッド32が光ディスク10の半径方向に沿って移動され、記録層16の所定のセクタがアクセスされ、再生データがヘッドアンプ40で増幅されてディスクドライブ部30から出力される。出力された再生データは、システム用ROM及びRAM部52に記録のプログラムで制御されるシステムCPU部50及びシステムプロセッサ部54を介してデータRAM部56に格納される。この格納された再生データは、システムプロセッサ部54とシステムレイヤデコーダ部55によって処理デコードされてディスクサーチ情報データ(DSI)、ビデオデータ、オーディオデータ及び副映像データに分類され、ディスクサーチ情報データは、ディスクサーチ情報RAM部57に出力され、ビデオデータ、オーディオデータ及び副映像データは、夫々ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60及び副映像デコーダ部62に出力されてデコードされる。デコードされたビデオデータ、オーディオデータ及び副映像データは、D/A及び再生処理回路64でアナログ信号としてのビデオ信号、オーディオ信号及び副映像信号に変換されるとともにミキシング処理されてビデオ信号及び副映像信号がモニタ部6に、また、オーディオ信号がスピーカ部8に夫々供給される。その結果、モニタ部6に映像が表示されるとともにスピーカ部8から音声が再現される。
【0025】
図1に示す光ディスク再生装置1の詳細な動作については、次に説明する光ディスク10の論理フォーマットとともに後により詳細に説明する。
【0026】
図1に示される光ディスク10のリードインエリア27からリードアウトエリア26までのデータ記録領域28は、論理フォーマットとしてISO9660に準拠した図5に示されるようなボリューム構造を有している。このボリューム構造は、階層構造のボリューム管理情報領域70及びファイル領域80から構成されている。ボリューム管理情報領域70は、ISO9660に準拠して定められた論理ブロック番号0から23までが相当し、システム領域72及びボリューム管理エリア74が割り付けられている。システム領域72は、通常は空き領域として内容は規定されていないが、たとえば光ディスク10に記録するデータを編集する編集者の為に設けられ、編集者の意図に応じた光ディスク装置の駆動を実現する為のシステムプログラムが必要に応じて格納される。また、ボリューム管理領域74には、ファイル領域80のディスク情報ファイル76(以下、単にディスク情報ファイル76と称する。)、ムービファイル或いはミュージックファイル等のファイル78を管理するボリューム管理情報、即ち、全のファイルの記録位置、記録容量及びファイル名等が格納されている。ファイル領域80には、論理ブロック番号24以降の論理ブロック番号で指定されるファイル番号0からファイル番号99までのファイル76、78が配置され、ファイル番号0のファイル76がディスク情報ファイル76として割り付けられ、ファイル番号1からファイル番号99までのファイル78がムービファイル、即ち、映像ファイル、又はミュージックファイルとして割り付けられている。
【0027】
ディスク情報ファイル76は、図6に示されるようにファイル管理情報エリア82及びメニュー映像データエリア84から構成され、ファイル管理情報エリア82には、光ディスク10の全体に記録されている選択可能なシーケンス、即ち、ビデオ又はオーディオのタイトルを選択するためのファイル管理情報が記述されている。また、メニュー映像データエリア84には、タイトル等の選択メニューを表示する為のメニュー画面の画像データがセル単位のメニューデータセル90として格納されている。即ち、メニュー映像用データエリア84のメニュー映像データは、後に詳述するように、目的に応じて必要な大きさの単位に区切られ、ディスク10のメニュー映像データエリア84への記録順に#1から連続して番号が割り付けられたi個のメニューセル90として定められている。このメニューセル90には、ムービ或いはオーディオのタイトル選択、各タイトルのプログラム選択等に関する映像データ、副映像データ、或いは、オーディオデータが格納されている。
【0028】
図6に示されるようにファイル管理情報エリア82は、ディスク構成情報(DSINF: Disc Structure Information)を格納するディスク構成情報エリア86、メニュー構成情報(MSINF: Menu Structure Information)を格納するメニュー構成情報エリア87、セル情報を格納するセル情報テーブル(MCIT: Menu Cell Information Table )88の3種類の情報領域があり、この順序で配列されている。
【0029】
ディスク構成情報エリア86には、主にディスク10のファイル領域80に記録されているムービファイル及びミュージックファイル、即ち、再生ファイル78の数(パラメータDSINFとして1から99の範囲内で記述される。)、個々のファイル78内に存在するシーケンス(ビデオ、オーディオ及び副映像等を含む映像データの一連のデータ群を称し、後に詳述する。また、以下、単にシーケンスと称する。)の数、即ち、タイトルの数(パラメータFSINFとして記述される。)等の情報が記述される。
【0030】
メニュー構成情報エリア87には、このディスク情報ファイル76内に記録されているメニュー映像用データエリア84のメニューセル90の数(パラメータNOMCELとして記述される。)、ディスク内に存在するタイトルを選択するための一連のメニュー映像用データを構成するタイトルメニューセル90の開始セル番号(パラメータTMSCELとして記述される。)等の情報が記述されている。
【0031】
メニューセル情報テーブル88には、各メニューセル90の再生に必要なセル情報がセル番号順に記述されたi個のセル情報エリア89の集合に規定されている。このセル情報テーブル88には、ファイル76内のセル90の位置(パラメータMCSLBNとしてファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で記述される。)、サイズ(パラメータMCNLBとして論理ブロック数で記述される。)等の情報が記述されている。ここで、ディスク構成情報(DSINF)及びメニュー構成情報(MSINF)は、ファイル管理情報エリア82に連続して記述され、メニューセル情報テーブル(MCIT)88は、論理ブロックの境界にアライメントされている。
【0032】
1又は複数タイトルのミュージックデータ或いはムービデータがファイル番号1からファイル番号99までに相当するムービファイル及びミュージックファイル78に格納されている。このファイル78は、夫々図7に示すように当該ファイル78に含まれるデータに対する諸元情報、即ち、管理情報(例えば、アドレス情報及び再生制御情報等)が記述されているファイル管理情報エリア101及び当該ファイル78の映像データ(ビデオ、オーディオ及び副映像データ等を単に映像データと称する。)が記述されている映像用データエリア102から構成されるファイル構造を有している。映像用データエリア102には、ディスク情報ファイル76のメニューセル90と同様に映像データがセル単位に分割され、映像データがj個の映像用データセル105として配列されている。
【0033】
通常、あるタイトルのムービデータ或いはオーディオデータは、連続するシーケンス106の集合として表される。例えば、映画のストーリーは、「起」、「承」、「転」及び「結」に相当するような連続するシーケンス106で表現される。従って、各ファイル78の映像用データエリア102は、図8に示すようにシーケンス106の集合として定義される。また、各シーケンス106は、ストーリの種々の場面に相当する複数の映像プログラム(チャプター)107で表され、各映像プログラム107が複数の映像用データセル105で構成されている。各映像セル105は、図9に示されるようにディスクサーチ情報(DSI)パック92、主映像パック93、副映像パック95及びオーディオパック98を組み合わせた1画像グループ(GOP: Group of Picture )が複数グループ配列されて構成されている。この映像セル105の構成は、メニューセル90と略同様であって、この映像用データ102は、MPEG規格(Moving Picture Expert Group) 等の圧縮規格に従って圧縮された動画(ムービ)、音声(オーディオ)及び副映像等のデータがMPEG2のシステムレーヤに対応したデータフォーマットで記録されている。即ち、映像用データ102は、MPEG規格で規定されるプログラムストリーマとなっている。更に、各パック92、93、95、98は、パックヘッダ97及びパックに対応するパケット99から構成されるパック構造を有している。
【0034】
上記動画における主映像パックは、MPEG規格に従って、Iピクチャー、Pピクチャー、Bピクチャーによって構成されている。複数の副映像パックにより副映像ユニットが構成され、この副映像ユニットにより1つの静止画が得られるようになっており、1つのセル内で最低1つの副映像ユニットが構成できるようになっている。
【0035】
ファイル管理情報エリア101は、ファイル管理テーブル(FMT: File Management Table)113、シーケンス情報テーブル(SIT: Sequence Information Table )114、セル情報テーブル(CIT: Cell Information Table )115等から構成される。
【0036】
映像用データエリア102の映像用データセルは、光ディスク10への記録順に#1から連続して番号が振り分けられ、このセル番号及びこのセル番号に関連させてセルに関する情報がセル情報テーブル115に記述されている。即ち、セル情報テーブル115には、映像用データセルの再生に必要な情報をセル番号順に記述したj個のセル情報(CI)が格納されるエリア117の集合に定められ、このセル情報(CI)には、ファイル78内のセルの位置、サイズ、再生時間等の情報が記述されている。
【0037】
図10には、このセル情報テーブル115に格納されるセル情報(CI)の内容が示されている。このセル情報117は、映像データを目的に応じた単位で分割した映像セルの開始位置及びサイズ等の内容がパラメータで記述される。即ち、このセル情報(CI)は、映像セルがムービ、カラオケ及びインタラクティブメニューのいずれであるか等の映像セルの内容を示すセル種別情報(CCAT)、映像セルのトータル再生時間を示すセル再生情報(CTIME)、映像セルの開始位置、即ち開始アドレスを示すセル開始位置情報(CSLBN)及び映像セルを構成するサイズを示したセルサイズ情報(CNLB)等から構成されている。
【0038】
シーケンス情報テーブル114は、シーケンス106毎に指定された範囲内のセル105を選択して再生する順序等を記述したi個のシーケンス情報(SI)が格納されるエリア116の集合に定められ、各シーケンス情報(SI)には、そのシーケンス106内に記録されている映像セル105の再生順序及び再生に関する再生制御情報が記述されている。このシーケンス106には、1シーケンスで完結する完結型シーケンス、1シーケンス毎に次のシーケンスに分岐接続される接続型シーケンスがあり、接続型シーケンスには、マルチストーリに相当するビデオデータの先頭シーケンスであって、このシーケンスから分岐して次のシーケンスに接続されることが可能な接続型先頭シーケンス、即ち、ストーリがその選択の仕方で変化する接続型先頭シーケンス、他の接続型シーケンスから分岐されて更に他のシーケンスに接続される接続型中間シーケンス、及び他の接続型シーケンスから接続され、そのシーケンスを終了する接続型終了シーケンス、即ち、このシーケンスでストーリが終了する接続型終了シーケンスがある。このシーケンス情報の番号は、シーケンス番号1からiと定義され、各々の開始位置情報は、ファイル管理情報テーブル113に書き込まれている。
【0039】
図11には、図7に示されたファイル管理情報エリア101内のシーケンス情報テーブル114に格納される1つのシーケンス情報(SI)の内容が示されている。図11に示すようにシーケンス情報エリア116には、映像セルの再生順序及びシーケンス情報等が記述される。このシーケンス情報(SI)の番号は、シーケンスの番号に一致し、シーケンス情報テーブル114にその番号順に割り付けられている。シーケンス番号1は、デフォルト再生シーケンスであり、シーケンスを構成するセルの配置は指定順序通りに連続することが望ましいとされている。このシーケンス情報116は、シーケンス種別情報(SCAT)、シーケンス再生時間(STIME)、接続シーケンス数情報(SNCSQ)、シーケンス番号リスト情報(SCSQN)及びシーケンス制御情報(SCINF)から構成されている。シーケンス種別情報(SCAT)には、1シーケンス再生して終了する完結型シーケンス、マルチストーリに相当するビデオデータの先頭シーケンスであって、このシーケンスから分岐して次のシーケンスに接続されることが可能な接続型先頭シーケンス、他の接続型シーケンスから分岐されて更に他のシーケンスに接続される接続型中間シーケンス、及び、他の接続型シーケンスから接続され、そのシーケンスを終了する接続型終了シーケンスのいずれであるかが記述される。シーケンス再生時間(STIME)には、シーケンスのトータル再生時間が記述され、接続シーケンス数情報(SNCSQ)には、接続型シーケンスにおいてそのシーケンスを再生後にそのシーケンスに接続可能なシーケンスの数が記述され、シーケンス番号リスト情報(SCSQN)には、接続シーケンス数情報(SNCSQ)に記述された数分の接続先のシーケンスの番号がリストとして記述され、更に、シーケンス制御情報(SCINF)には、シーケンスを構成するセルの再生順序が記述され、この記述に従って、セルが再生されてシーケンスが実行される。複数のセルの中から1つのセルを選択して再生する区間は、セルの集合としてのブロックで記述され、そのブロックを指定することによってそのブロックのシーケンスが実行される。また、シーケンスは、再生順が連続する1つ以上のセルを組合せた再生単位としてのプログラムが定義され、その番号が記述される。シーケンス内のプログラム番号は#1から昇順に割り付けられる。
【0040】
ファイル管理テーブル113は、その映像用ファイル78に関する諸元情報を示している。このファイル管理テーブル113には、そのファイル名及び光ディスクが装填された光ディスク再生装置1で再生可能なファイルか否かを識別する為のファイル識別子が記述されている。また、このファイル管理テーブル113には、シーケンス情報テーブル114及びセル情報テーブル115の開始アドレス及びそれぞれのテーブルに記述されるシーケンス情報116及びセル情報117の個数、さらに、ファイル78の先頭からの相対距離で示されるシーケンス情報テーブル114の開始アドレス並びにこのシーケンス情報テーブル114の先頭からの相対距離で示される各シーケンス情報116の開始アドレス、映像用データ102の開始アドレス、各データを再生するための情報としてのデータ属性等が記述されている。
【0041】
ファイル管理テーブル(FMT)113は複数のパラメータが記録される領域からなり、各領域には、図12に示すように、ファイル名(FFNAME)、ムービファイルであることを識別する情報としてのファイル識別子(FFID)、論理ブロック数で記述されるファイル管理テーブル(FMT)のサイズ(FSZFMT)、このファイル中に存在する総シーケンス数(FNSQ)、このファイル中に存在するセル数(FNCEL)、このファイルの映像用データ中に存在するディスクサーチ情報(DSI)パック数(FNDSIP)、このファイルのサイズに対応する論理ブロック数(FNLB)、ファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で示されるこのファイル内のシーケンス情報テーブル114の開始アドレス(FSASIT)、ファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で示されるこのファイル内のセル情報テーブル115の開始アドレス(FSACIT)、ファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で示されるこのファイル内のディスクサーチマップ開始アドレス(FSADSM)、ファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で示されるこのファイル内の映像用データ開始アドレス(FSADVD)、シーケンス情報の記述順にシーケンス分記述されるこのファイルのシーケンス情報テーブル114中の各シーケンス情報の開始アドレス(シーケンス情報テーブル114の先頭からのオフセットバイト番号)およびサイズ(FSAESI)、シーケンス情報の記述順にシーケンス分記述されるこのファイル内に存在する各シーケンス中で使用するセルの最小番号と最小番号から最大番号間でのセル数(FSNCIB)、このファイル内に記録されているビデオデータの再生形態を示すビデオデータ属性(FVATR)、このビデオデータと同一時間帯で再生可能な、このファイル内に記録されているオーディオデータのストリーム(データ列)数を示すオーディオストリーム数(FNAST)、これらのストリーム数分だけのストリーム番号と記録順を対応させた個々のオーディオストリーム属性(FAATR)、上記ビデオデータと同一時間帯で再生可能なこのファイル内に記録されている副映像データのチャネル数を示す副映像チャネル数(FNSPCH)、これらのチャネル数分だけチャネル番号と記録順を対応させた個々の副映像チャネル属性(FSPATR)、ファイルの映像用データのすべてのチャネルにおいて使用する副映像カラーパレット(FSPPLT)、ベンダが特定用途のために自由に使用できる領域を定義するベンダ定義(FVDEF)等のパラメータが記録されている。
【0042】
図12において、オーディオストリーム数がn個のとき、それに続くオーディオストリーム属性は#1〜#nまでストリーム番号順に連続して記録される。
【0043】
また上記と同様に、副映像チャネル数がm個のとき、それに続く副映像チャネル属性は#1〜#mまでチャネル番号順に連続して記録される。
【0044】
ここで、オーディオストリーム数、あるいは副映像チャネル数が、零(0)の場合は、オーディオストリーム属性、あるいは副映像チャネル属性は、記録されない。
【0045】
上記映像用データは、図7〜図9、図13に示すように、主映像(ビデオ)データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報(DSI)データの集まりであり、それぞれパック単位で記録されている。
【0046】
上記パックは、図14、図15に示すように、パックヘッダと主映像データ、副映像データ、ディスクサーチ情報(DSI)いずれかのデータから構成されるパケットにより構成されている。
【0047】
上記パックのパック長は、2048バイト(1論理セクタ)となるように調整されている。パック長が2048バイトに満たない場合、満たないバイト数が、6バイト以下の場合、パックヘッダ内のスタッフィングバイトの追加によりパック長を調整し、7バイト以上の場合、スタッフィングバイトは1バイトで、パケットにその不足バイト数に対応するパディングパケットを追加することによりパック長を調整する。
【0048】
パックヘッダは、4バイトのパックスタートコード(000001BAh)、6バイトのSCR(システムクロックリファレンス、システム時刻基準参照値)、3バイトの多重化レート(MUXレート;0468A8h)、1バイト〜7バイトのスタッフィングバイト(00h)により構成される。パケットは、基準として2034バイトで構成され、このパケットには、パック長調整用のパディングパケット(各バイト単位にデータとして意味をなさない有効データ00hが記録される)が必要に応じて設けられるようになっている。
【0049】
すなわち、図14に示すように、パケットを構成するデータ長が、2034バイトから2028バイトの場合、その不足するバイト数分、パックヘッダ内にスタッフィングバイトを追加(挿入)する。
【0050】
また、図15に示すように、パケットを構成するデータ長が、2027バイト以下の場合、その不足するバイト数分のパディングパケットを追加する。
【0051】
たとえば、主映像データのパック化について説明する。
【0052】
すなわち、図16に示すように、データ長が2015バイトの主映像データをパック化する場合、1パケットの基準バイト数(2034バイト)とその主映像データのバイト数(2015バイト)に6バイトのパケットヘッダを加えたバイト数(2021バイト)とを比較し、この比較による13バイトの不足の算出により、13バイトのパディングパケットの追加と判断し、スタッフィングバイトが1バイトの通常の14バイトのパックヘッダと、2021バイトの主映像パケットに13バイトのパディングパケットを追加した2034バイトのパケットとにより、2048バイトのパックを形成する。
【0053】
また、図17に示すように、データ長が2025バイトの主映像データをパック化する場合、1パケットの基準バイト数(2034バイト)とその主映像データのバイト数(2025バイト)に6バイトのパケットヘッダを加えたバイト数(2031バイト)とを比較し、この比較による3バイトの不足の算出により、3バイトのスタッフィングバイトの追加と判断し、1バイトのスタッフィングバイトの他に3バイトのスタッフィングバイトを追加した17バイトのパックヘッダと、2031バイトのビデオパケットとにより、2048バイトのパックを形成する。
【0054】
上記各パックは、ディスクサーチ情報データからなるディスクサーチ情報(DSI)パック92、主映像データからなる主映像パック93、副映像データからなる副映像パック95及びオーディオデータからなるオーディオパック98となっている。
【0055】
次に、上記各パックについて詳細に説明する。
【0056】
ディスクサーチ情報パック92は、図18に示すように、1つのGOPの先頭のデータを含む主映像パックの直前に配置されるものであり、14バイトのパックヘッダと、24バイトのシステムヘッダと、6バイトのパケットヘッダと2004バイトまでのディスクサーチ情報データが格納可能なデータ領域よりなるDSIパケットで、1つのパックが構成されている。
【0057】
パックヘッダは、図19に示すように、4バイトのパックスタートコード(000001BAh)、6バイトのSCR(システムクロックリファレンス、システム時刻基準参照値)、3バイトの多重化レート(MUXレート;0468A8h)、1バイト〜7バイトのスタッフィングバイト(00h)により構成される。
【0058】
システムヘッダは、図20に示すように、4バイトのシステムヘッダスタートコード(000001BBh)、2バイトのヘッダ長等により構成される。
【0059】
パケットヘッダは、図21に示すように、3バイトのパケットスタートコード(000001h)、1バイトのストリームID、2バイトのPES(Packetized Elementary Streme)パケット長により構成される。
【0060】
主映像パック93は、図22の(a)(b)に示すように、14バイトのパックヘッダと、9バイトのパケットヘッダと2025バイトまでの主映像データが格納可能なデータ領域によりなる主映像パケット、あるいは19バイトのパケットヘッダと2015バイトまでの主映像データが格納可能なデータ領域によりなる主映像パケットで、1つのパックが構成されている。パックヘッダは、上記DSIパック92の場合と同じ構成である。
【0061】
パケットヘッダが9バイトの場合は、図23に示すように、3バイトのパケットスタートコード(000001h)、1バイトのストリームID、2バイトのPES(Packetized Elementary Streme)パケット長、3バイトのPESに関するデータ(2ビットのPTS、DTSの有無フラグを有する)により構成される。
【0062】
パケットヘッダが19バイトの場合は、図24に示すように、上記9バイトの他に、5バイトのPTS(Presentation Time Stamp ;再生出力の時刻管理情報)と5バイトのDTS(Decoding Time Stamp ;復号の時刻管理情報)がさらに追加構成されている。このPTSとDTSは、GOPのIピクチャ先頭のデータを含む主映像パケットのみに記述される。
【0063】
オーディオパック98は、図25の(a)(b)に示すように、14バイトのパックヘッダと、14バイトのパケットヘッダと2020バイトまでのオーディオデータが格納可能なデータ領域によりなるオーディオパケット(オーディオデータがドルビーAC3準拠の圧縮符号化データの場合)、あるいは14バイトのパケットヘッダと1バイトのサブストリームIDと2019バイトまでのオーディオデータが格納可能なデータ領域によりなるオーディオパケット(オーディオデータがリニアPCMの符号化データの場合)で、1つのパックが構成されている。パックヘッダは、上記DSIパック92の場合と同じ構成である。
【0064】
パケットヘッダは、図26、図27に示すように、3バイトのパケットスタートコード(000001h)、1バイトのストリームID、2バイトのPES(Packetized Elementary Streme)パケット長、3バイトのPESの内容(2ビットのPTS、DTSの有無フラグを有する)、5バイトのPTS(Presentation Time Stamp ;再生出力の時刻管理情報)により構成される。
【0065】
オーディオデータがリニアPCMの場合に付与されるサブストリームIDには、リニアPCMストリームを示すコードが付与されている。オーディオデータがリニアPCMの場合、サブストリームIDの後にパケットデータ内のオーディオフレームの先頭の位置を示す2バイト構成のファーストアクセスユニットポインタが設けられている。
【0066】
副映像パック95は、図28の(a)(b)に示すように、14バイトのパックヘッダと、9バイトのパケットヘッダと1バイトのサブストリームIDと2024バイトまでの副映像データが格納可能なデータ領域によりなる副映像パケット、あるいは14バイトのパケットヘッダと1バイトのサブストリームIDと2019バイトまでの副映像データが格納可能なデータ領域によりなる副映像パケットで、1つのパックが構成されている。パックヘッダは、上記DSIパック92の場合と同じ構成である。
【0067】
サブストリームIDには、副映像ストリームを示すコードが付与されている。パケットヘッダが9バイトの場合は、図29に示すように、3バイトのパケットスタートコード(000001h)、1バイトのストリームID、2バイトのPES(Packetized Elementary Streme)パケット長、3バイトのPESに関するデータ(2ビットのPTS、DTSの有無フラグを有する)により構成される。
【0068】
パケットヘッダが14バイトの場合は、図30に示すように、上記9バイトの他に、5バイトのPTS(Presentation Time Stamp ;再生出力の時刻管理情報)がさらに追加構成されている。このPTSは、各副映像ユニットの先頭データを含む副映像パケットのみに記述される。
【0069】
上記各パックに記述されるSCRは、各ファイルごとの映像用データの先頭パックの値を0とし、光ディスク10への記録順に昇順に増加するようになっている。
【0070】
上記ディスクサーチ情報(DSI)は、1つのGOPの先頭に設定されるものであり、一般情報、再生同期情報、DSIパックアドレス情報、アングルアドレス情報、エフェクト情報、ハイライト情報により構成されている。
【0071】
一般情報は、DSIのSCR、GOPの再生タイムスタンプ、DSIの論理ブロック番号、セル番号、パレンタル制御のレベルにより構成されている。DSIのSCRには、パックヘッダに記述されるSCRが記述される。GOPの再生タイムスタンプには、このGOPの符号表示先頭フレームの再生開示時刻が記述される。DSIの論理ブロック番号には、このDSIパックのアドレスがファイル先頭からのオフセット論理ブロック番号で記述される。セル番号には、このGOPが属するセル番号が記述される。パレンタル制御のレベルには、GOP再生期間のパレンタル制御のレベル(たとえば5段階)が記述される。
【0072】
再生同期情報は、GOPの再生開始時刻と位置情報、ビデオデータと同期して再生するオーディオデータ、副映像データの再生開始時刻と位置情報である。
【0073】
再生同期情報は、IピクチャのPTS、Iピクチャを含むパックのアドレス、オーディオのPTS、オーディオのパックアドレス、副映像のPTS、副映像のパックアドレスにより構成されている。IピクチャのPTSには、Iピクチャの再生開始時刻がGOPの再生タイムスタンプからのオフセットPTSで記述される。Iピクチャを含むパックのアドレスには、Iピクチャを含むビデオパックのアドレスがこのDSIパックからのオフセット論理ブロック番号で記述される。オーディオのPTSには、Iピクチャの再生開始時刻以降で最も近い再生開始時刻を持つオーディオパケットのPTSが、GOPの再生タイムスタンプからのオフセットPTSで記述される。オーディオのパックアドレスには、オーディオのPTSで対象となるオーディオパックのアドレスが、このDSIパックからのオフセットPTSで記述される。副映像のPTSには、GOPの再生期間に再生する副映像パックの再生開始時刻と終了時刻がGOPの再生タイムスタンプからのオフセットPTSで記述される。副映像のパックアドレスには、副映像のPTSの対象となる副映像パックのアドレスが、このDSIパックからのオフセット論理ブロック番号で記述される。
【0074】
DSIパックアドレス情報は、他のDSIパック92の位置情報である。
【0075】
アングルアドレス情報は、他のアングルの位置情報である。
【0076】
エフェクト情報には、GOP再生期間に発生する各種エフェクト処理が記述される。
【0077】
ハイライト情報は、メニュー画面の選択項目の位置と変更色、変更コントラスト情報であり、所属するセルがメニューセルおよびインタラクティブメニューセルの場合のみ、この情報が有効である。
【0078】
ハイライト情報は、選択項目開始番号/項目数、選択項目の位置、色、コントラストから構成される。選択項目開始番号/項目数には、メニュー画面上に副映像で表示される選択項目の開始番号と選択項目数が記述される。選択項目の位置、色、コントラストには、メニュー画面の対応する選択項目の表示矩形領域と、選択されたときに変更する色およびコントラスト情報が開始選択番号から順に選択項目数分記述される。表示矩形領域は、ビデオ表示の左上を原点とするXY座標で定義される。
【0079】
次に、光ディスク再生装置1の要部について図1、図31を用いて説明する。ディスクドライブ部30には、データ処理用のデータプロセッサ30aを有している。このデータプロセッサ30aは、1つのセクタつまり2048バイトごとの1パックのデータストリームと1パック内の所定のデータごとのCRCのチェックにより得られたCRCエラー信号とをリクエスト信号とアクノーリッジ信号のやり取りに応じて、システムレイヤデコーダ部55に出力するものである。また、データプロセッサ30aは、その1パックのデータの先頭ごとにパックの先頭を表すパック先頭同期信号(ロジックブロックスタート信号)をシステムレイヤデコーダ部55に出力するものである。
【0080】
ディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、および副映像デコーダ部62は、それぞれ対応するパケットデータを受取りデータ処理するものであり、パケットデータに対するリクエスト/アクノーリッジ制御を行っている。
【0081】
システムプロセッサ部54には、STCタイマ(図示しない)が設けられており、再生に伴う基準時刻を計時している。
【0082】
システムプロセッサ部54には、データストリームのCRCエラーのステータスレジスタ(図示しない)を設けてあり、エラーが発生すると割り込みをシステムCPU部50へ出力するようになっている。
【0083】
システムCPU部50は、このシステムプロセッサ部54からのCRCエラーに対する割り込みが発生した際、ステータスレジスタをリードし、CRCエラーの種類にしたがって、ディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、および副映像デコーダ部62にエラーの内容を知らせるようになっている。
【0084】
上記システムレイヤデコーダ部55は、図31に示すように、状態遷移マシンとしてのシーケンサ回路201、データバス制御部202、リクエスト/アクノーリッジ制御部203、およびエラー検出部204により構成されている。
【0085】
シーケンサ回路201は、状態遷移マシンであり、データプロセッサ30aから1バイト単位のデータが転送されるたびにカウントアップされるシーケンサ201a(ステータスに対応している)が動作し、転送されてきたパックの種類を判別するようになっている。
【0086】
データバス制御部202は、データプロセッサ30aから転送されてきたデータをレジスタ(図示しない;FIFO)に保持したり、保持したデータを送出先のディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、あるいは副映像デコーダ部62に転送するものである。
【0087】
リクエスト/アクノーリッジ制御部203は、送出するパケットに応じて送出先のディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、あるいは副映像デコーダ部62とのリクエスト信号に対するアクノーリッジ信号のやり取りをするものである。
【0088】
エラー検出部204は、データストリームの中でCRCエラーがあった場合、そのエラーコード内容に応じてエラーイベントをシステムプロセッサ部54へ出力するものである。
【0089】
次に、再び図1を参照して図5から図13に示す論理フォーマットを有する光ディスク10からのムービデータの再生動作について説明する。尚、図1においてブロック間の実線の矢印は、データバスを示し、破線の矢印は、制御バスを示している。
【0090】
図1に示される光ディスク装置においては、電源が投入されると、システム用ROM及びRAM52からシステムCPU部50は、初期動作プログラムを読み出し、ディスクドライブ部30を作動させる。従って、ディスクドライブ部30は、リードイン領域27から読み出し動作を開始し、リードイン領域27に続くボリューム管理領域70のボリューム管理情報エリア74からボリューム管理情報が読み出される。即ち、システムCPU部50は、ディスクドライブ部30にセットされたディスク10の所定位置に記録されているボリューム管理情報エリア74からボリューム管理情報を読み出す為に、ディスクドライブ部30にリード命令を与え、ボリューム管理情報の内容を読み出し、システムプロセッサ部54を介して、データRAM部56に一旦格納する。システムCPU部50は、データRAM部56に格納されたボリューム管理情報のデータ列から各ファイルの記録位置や記録容量等の情報やその他管理に必要な情報を抜き出し、システム用ROM&RAM部52の所定の場所に転送し、保存する。
【0091】
次に、システムCPU部50は、システム用ROM&RAM部52から、先に取得した各ファイルの記録位置や記録容量の情報を参照してファイル番号0番に相当するディスク情報ファイル76を取得する。即ち、システムCPU部50は、システム用ROM及びRAM部52から、先に取得した各ファイルの記録位置や記録容量の情報を参照してディスクドライブ部30に対してリード命令を与え、ファイル番号が0であるディスク情報ファイル76のファイル管理情報を読み出し、システムプロセッサ部54を介して、データRAM部56に格納する。取得した情報を同様にシステム用ROM&RAM部52の所定の場所に転送し保存する。
【0092】
システムCPU部50は、ディスク情報ファイル76のファイル管理情報のディスク構成情報、メニュー構成情報及びセル情報を利用して、メニュー映像用データエリア84のシーケンス(タイトル)選択メニューを再生し、画面に表示する。
【0093】
ユーザは、再生するシーケンス(タイトル)の選択を、表示されたメニュー画面に記された選択番号を基に、キー操作及び表示部4を用いて指定する。これにより選択したシーケンスの帰属するファイル番号及びシーケンス情報が特定される。このシーケンスの選定では、メニュー画面を基にすべてのシーケンスを選定する場合と、先頭シーケンスを選定してそのシーケンスの終了時点で映像セルに含まれるメニューセルから次のシーケンスを選定する場合がある。
【0094】
指定された映像用ファイル78を取得し、映像用データ102を再生するまでの動作を次に説明する。指定されたシーケンス番号に対するシーケンス情報を取得するために、ボリューム管理情報74から得た各映像用ファイル78の記録位置及び記録容量を用いて、先ず、再生するシーケンスが帰属する映像用ファイル78のファイル管理情報101を上記のディスク情報ファイル76の時と同様に読み出し、データRAM部56へ格納する。
【0095】
システムCPU部50は、データRAM部56に格納したファイル管理情報のファイル管理テーブル113からビデオ属性、オーディオストリーム属性、副映像チャネル属性を取得し、それらの属性に合わせた制御信号をビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、副映像デコーダ部62、D/A&再生処理部64に出力する。
【0096】
システムCPU部50は、データRAM部56に格納したファイル管理情報エリア101のシーケンス情報テーブル114から、指定されたシーケンス番号に対応するシーケンス情報を取得し、そのデータと、そのシーケンスを再生するために必要なセル情報テーブル115中のセル情報をシステムROM&RAM部52へ転送し、格納する。
【0097】
このように取得したシーケンス情報中のセル再生順序情報により、最初に再生するセル情報を取得し、このセル情報中の映像用データ再生開始アドレスとサイズをもとに、ディスクドライブ部30に対し目的のアドレスからのリード命令が与えられる。ディスクドライブ部30は、リード命令に従って光ディスク10を駆動すると共に、光ディスク10より目的のアドレスのデータを読み込んでシステムプロセッサ部54に送る。システムプロセッサ部54は、送られてきたデータをシステムレイヤデコーダ部55に一旦記憶し、システムレイヤデコーダ部55がそのデータに付加されているヘッダ情報を基にデータの種別(主映像、オーディオ、副映像、ディスクサーチ情報等)を判別し、判別した種類に応じて主映像データ、オーディオデータ、副映像データをデコーダ部58、60、62に転送し、ディスクサーチ情報をディスクサーチ情報RAM部57に転送する。
【0098】
このシステムレイヤデコーダ部55の処理について、図31のシステムレイヤデコーダ部55に示すフローチャートを参照して説明する。
【0099】
すなわち、電源オンに伴うリセットやソフトウエアのリセットにより、システムレイヤデコーダ部55が初期化され、シーケンサ回路201はパック先頭データ検出待ち状態となる(S1)。
【0100】
この状態からデータプロセッサ30aからのパックの先頭を表すパック先頭同期信号が入力されると、パックの先頭と見なして、以降のストリームを1つのパックとしてデコードを実行する。また、この信号によりシーケンサ回路201は次の状態に移り、SCR処理待ち状態となる(ST2)。
【0101】
この状態からSCRデータが転送され、システムプロセッサ部54内部のSTCタイマと時刻を比較して、一致するまでシステムレイヤデコーダ部55をウエイト状態にする。一致した時点ででコードを再開し、シーケンサ回路201は次の状態に移り、スタッフィング処理待ち状態となる(ST3)。
【0102】
この状態でスタッフィング長コードが転送されてくると、そのデータによりスタッフィングデータの有無を判別し、スタッフィングデータがある場合、そのスタッフィング長データをダウンカウンタにロードし、カウントして、以降に続くスタッフィングデータを読み飛ばしていく。カウント終了後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケット種別判別待ち状態となる(ST4)。
【0103】
この状態でストリームIDが転送されてくると、そのデータによりぱけっとの種別を判別する。この判別後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケット長検出待ち状態となる(ST5)。
【0104】
この状態でパケット長データが転送されるくると、パケット長データをダウンカウンタにロードし、カウントして、そのパケットの終了データを識別する。また、カウンタへロード後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、PTS、DTSフラグ待ち状態となる(ST6)。
【0105】
この状態でPTS、DTSフラグが転送されるくると、そのデータによりパケットヘッダ中のPTS/DTSの有無を判別する。この判別後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケットヘッダ長検出待ち状態となる(ST7)。
【0106】
この状態でパケットヘッダ長データが転送されるくると、パケットヘッダ長データをダウンカウンタにロードし、カウントして、そのパケットヘッダの終了データを識別する。また、先のPTS/DTSフラグによりPTS/DTSがあると判別された場合、シーケンサ回路201は次の状態に移り、PTS/DTS検出待ち状態となり(ST8)、PTS/DTSがないと判別された場合、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケット種別判別待ち状態となる(ST9)。
【0107】
PTS/DTS検出待ち状態(ST8)でPTS/DTSデータが転送されるくると、一時的にそのデータを保持し、パケットヘッダ送出時にそのデータを送出する。また、PTS/DTSデータを保持した後、シーケンサ回路201はパケットヘッダの終了の識別後、パケット種別判別待ち状態となる(ST9)。
【0108】
この状態で、サブストリームIDが転送されてくると、そのデータによりパケットの種別を判別する。この判別後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケットヘッダ送出制御状態となる(ST10)。
【0109】
この状態では、ステップ49で判別されたパケット種別の判別結果に応じて、該当する送出先としての、ディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、あるいは副映像デコーダ部62へパケットヘッダデータを送出する。また、パケットヘッダを全て送出後、シーケンサ回路201は次の状態に移り、パケットデータ送出制御状態となる(ST11)。
【0110】
この状態では、パケットヘッダの送出に続いて、パケットレングスをカウントするカウンタによりパケットの終了を識別するまで、パケットデータを該当する送出先へ送出する。また、パケットデータを全て送出後、シーケンサ回路201はパック先頭データ検出待ち状態(S1)に戻る。
【0111】
このようなシステムレイヤデコーダ部55の処理に基づいて、データプロセッサ30aから転送されてくるデータストリームを一時的に保持して、データバス制御部202を介して各送出先としての、ディスクサーチ情報RAM部57、ビデオデコーダ部58、オーディオデコーダ部60、あるいは副映像デコーダ部62へデータストリームを送出する。この時各送出先とのリクエスト/アクノーリッジ制御をリクエスト/アクノーリッジ制御部203において行う。さらに、各データストリーム中のCRCエラーを検出すると、そのエラーの種類に応じたエラーイベント信号をエラー検出部204からシステムプロセッサ部54に知らせ、ステータスレジスタにライトした後、システムCPU部50に割り込み出力する。この割り込みが発生すると、システムCPU部50は、エラーステータスをリードし、エラーの種類に応じて、各デコーダにその情報を知らせる。
【0112】
次に、データストリームの処理タイミングを、図32の(a)〜(g)を用いて説明する。この図は、プライベートストリームをデコードするときの処理タイミングである。
【0113】
すなわち、データプロセッサ30aから、図32の(c)に示すような、パックの先頭を表すパック先頭同期信号が入力されると、シーケンサ201aを初期化する。そして、データプロセッサ30aから、図32の(d)に示すような、データストリームを取り込むことにより、図32の(g)に示すように、ステータスを示すシーケンサ201aがバイト単位でカウントアップしていく。このシーケンサ201aの値とその時に取り込んだデータストリームとを対応づけることにより、処理すべきデータを判断する。プライベートストリームの処理では、パケットヘッダの最後のデータに続いてサブストリームIDがあるため、このデータを読み込んだ時点でパケットの種類を判別する。この判別後、図32の(e)に示すように、レジスタ(FIFO)に保持していたパケットヘッダを該当する送出先へ送出する。このとき、図32の(a)に示すように、データプロセッサ30aへのリクエストを停止している。レジスタのデータを送出し終わると、図32の(a)に示すように、データプロセッサ30aへのリクエストを再開し、入力されたデータをレジスタで保持せず、そのまま該当する送出先へ送出する。
【0114】
このような処理において、サブストリームIDの判別手段はシーケンサ201aがサブストリームIDステートとなった時点の入力データをデコードし、いずれのパケットであるかを判断する。デコードすることによりデータストリームの送出先が判別できた際に、図32の(f)に示すように、その送出先に対してアクノーリッジを出力する。
【0115】
そして、各デコーダ部58、60、62はそれぞれのデータフォーマットと上記設定されている符号化方式に従ってデータをデコードし、D/A&再生処理部64に送る。D/A&再生処理部64でビデオデータのデコード結果のディジタル信号をアナログ信号に変換した後、上記設定されている条件によりフレームレート処理、アスペクト処理、パンスキャン処理等を施して、モニタ部6に出力される。D/A&再生処理部64でオーディオデータのデコード結果を上記設定されている条件によりディジタル信号をアナログ信号に変換した後、D/A&再生処理部64で上記設定されている条件によりミキシング処理を施してスピーカ部8に出力される。D/A&再生処理部64は、副映像データのデコード結果のディジタル信号をアナログ信号に変換した後、モニタ部6に出力される。
【0116】
尚、データの種別の判別過程では、データが映像用データの再生位置等を示すディスクサーチ情報の場合には、このディスクサーチ情報はデコーダへは転送されず、この再生データは、データRAM部56に格納される。この再生情報は、システムCPU部50によって必要に応じて参照されて映像データ等を再生する際の監視に利用される。
【0117】
また、1つのセルの再生が終了すると、次に再生するセル情報がシーケンス情報中のセル再生順序情報から取得し、同様にして再生が続けられる。
【0118】
次に、図33から図42を参照して図5から図13に示す論理フォーマットで映像データ及びこの映像データを再生するための光ディスク10への記録方法及びその記録方法が適用される記録システムについて説明する。
【0119】
図33は、映像データをエンコーダして映像ファイルを生成するエンコーダシステムが示されている。図33に示されるシステムにおいては、主映像データ、オーディオデータ及び副映像データのソースとして、例えば、ビデオテープレコーダ(VTR)211、オーディオテープレコーダ(ATR)212及び副映像再生器(Subpicture source )213が採用される。これらは、システムコントローラ(Sys con )215の制御下で主映像データ、オーディオデータ及び副映像データを発生し、これらが夫々ビデオエンコーダ(VENC)216、オーディオエンコーダ(AENC)217及び副映像エンコーダ(SPENC)218に供給され、同様にシステムコントローラ(Sys con )215の制御下でこれらエンコーダ216、217、218でA/D変換されると共に夫々の圧縮方式でエンコードされ、エンコードされた主映像データ、オーディオデータ及び副映像データ(Comp Video, Comp Audio, Comp Sub-pict )としてメモリ220、221、222に格納される。この主映像データ、オーディオデータ及び副映像データ(Comp Video, Comp Audio, Comp Sub-pict )は、システムコントローラ(Sys con )215によってファイルフォーマッタ(FFMT)224に出力され、既に説明したようなこのシステムの映像データのファイル構造に変換されるとともに各データの設定条件及び属性等の情報がファイルとしてシステムコントローラ(Sys con )215によってメモリ226に格納される。
【0120】
以下に、映像データからファイルを作成するためのシステムコントローラ(Sys con )215におけるエンコード処理の標準的なフローチャートを説明する。
【0121】
図34に示されるフローチャートに従って主映像データ及びオーディオデータがエンコードされてエンコード主映像及びオーディオデータ(Comp Video, Comp Audio) のデータが作成される。即ち、エンコード処理が開始されると、図34のステップ70に示すように主映像データ及びオーディオデータのエンコードにあたって必要なパラメータが設定される。この設定されたパラメータの一部は、システムコントローラ(Sys con )215に保存されるとともにファイルフォーマッタ(FFMT)224で利用される。ステップS71で示すようにパラメータを利用して主映像データがプリエンコードされ、最適な符号量の分配が計算される。ステップS72に示されるようにプリエンコードで得られた符号量分配に基づき、主映像のエンコードが実行される。このとき、オーディオデータのエンコードも同時に実行される。ステップS73に示すように必要であれば、主映像データの部分的な再エンコードが実行され、再エンコードした部分の主映像データが置き換えられる。この一連のステップによって主映像データ及びオーディオデータがエンコードされる。また、ステップS74及びS75に示すように副映像データがエンコードされエンコード副映像データ(Comp Sub-pict) が作成される。即ち、副映像データをエンコードするにあたって必要なパラメータが同様に設定される。ステップS74に示すように設定されたパラメータの一部がシステムコントローラ(Sys con )215に保存され、ファイルフォーマッタ(FFMT)224で利用される。このパラメータに基づいて副映像データがエンコードされる。この処理により副映像データがエンコードされる。
【0122】
図35に示すフローチャートに従って、エンコードされた主映像データ、オーディオデータ及び副映像データ(Comp Video, Comp Audio, Comp Sub-pict )が組み合わされて図6を参照して説明したような映像データのファイル構造に変換される。即ち、ステップS76に示すように映像データの最小単位としてのセル105が設定され、セル情報テーブル(CIT)115が作成される。次に、ステップS77に示すようにシーケンス106を構成するセル105の構成、主映像、副映像及びオーディオ属性等が設定され(これらの属性情報の一部は、各データエンコード時に得られた情報が利用される。)、セル情報テーブル(CIT)115を含めたファイル管理情報(FMI)が作成される。次に、ステップ78に示すようにエンコードされた主映像データ、オーディオデータ及び副映像データ(Comp Video, Comp Audio, Comp Sub-pict)が一定のパックに細分化され、各データのタイムコード順に再生可能なように、1GOP単位毎にDSIパック92を挿入しながら各データセルが配置されて図5及び図6に示すようなディスク情報ファイル76及びムービファイル等のファイル78の構造にフォーマットされる。この際、上述した論理セクタ長に合わせたパック化が行われる(図16、図17参照)。
【0123】
尚、図35に示したフローチャートにおいて、シーケンス情報は、ステップS77の過程で、システムコントローラ(Sys con )215のデータベースを利用したり、或いは、必要に応じてデータを再入力する等を実行し、シーケンス情報テーブル(SIT)114に記述される。
【0124】
図36は、上述のようにフォーマットされたファイル76、78を光ディスクへ記録するためのディスクフォーマッタのシステムを示している。図36に示すようにディスクフォーマッタシステムでは、作成された情報ファイル76及びムービファイル等のファイル78が格納されたメモリ230、232からこれらファイルデータがボリュームフォーマッタ(VFMT)236に供給される。ボリュームフォーマッタ(VFMT)236では、ファイル76、78に加えて更にディスクのボリューム情報74が図4に示す配列順序で加えられてディスク10に記録されるべき状態の論理データが作成される。ボリュームフォーマッタ(VFMT)236で作成された論理データにエラー訂正用のデータがディスクフォーマッタ(DFMT)238において付加され、ディスクへ記録する物理データに再変換される。変調器(Modulater )240において、ディスクフォーマッタ(DFMT)238で作成された物理データが実際にディスクへ記録する記録データに変換され、この変調処理された記録データが記録器(Recoder) 242によってディスク10に記録される。
【0125】
上述したディスクを作成するための標準的なフローチャートを図37及び図38を参照して説明する。図37には、ディスク10に記録するための論理データが作成されるフローチャートが示されている。即ち、ステップS80で示すように映像データファイルの数、並べ順、各映像データファイル大きさ等のパラメータデータが始めに設定される。次に、ステップS81で示すように設定されたパラメータと各映像データファイルのファイル管理情報からボリューム情報が作成される。その後、ステップS82に示すようにボリューム情報、映像データファイルの順にデータが該当する論理ブロック番号に沿って配置され、ディスク10に記録するための論理データが作成される。
【0126】
その後、図38に示すようなディスクへ記録するための物理データを作成するフローチャートが実行される。即ち、ステップS83で示すように論理データが一定バイト数に分割され、エラー訂正用のデータが生成される。次にステップS84で示すように一定バイト数に分割した論理データと、生成されたエラー訂正用のデータが合わされて物理セクタが作成される。その後、ステップS85で示すように物理セクタを合わせて物理データが作成される。
【0127】
このように図38に示されたフローチャートで生成された物理データに対し、一定規則に基づいた変調処理が実行されて記録データが作成される。その後、この記録データがディスク10に記録される。
【0128】
図35を参照して説明したエンコードされた主映像データ、オーディオデータ及び副映像データ(Comp Video, Comp Audio, Comp Sub-pict )が組み合わされて映像データのファイル構造に変換されるフローチャートにおいて、1つ以上のシーケンスを作成する過程で、シーケンス情報とセル再生順序を作成する過程についてより詳細に図39から図42を参照して説明する。図39及び図40には、映像セル105に関するセル情報(CI)とシーケンス106に関するシーケンス情報(SI)との関係が示されている。尚、図39及び図40は、両者を該当箇所で接合して1枚の図面となるように描かれている。また、図40は、図39及び図40で示されるシーケンス情報とセル再生順序でシーケンスを作成する過程を示したフローチャートである。
【0129】
図39及び図40において、シーケンス(Seq−n)を作成する場合について考える。パソコンやワークステーション等を利用して、ハードディスク上やメモリ上に、図42のステップS90で示されるように映像データを目的に応じて必要な大きさの単位に分割した映像セルが複数個用意される。ステップS92で示されるようにこの用意された各映像セルのサイズ(Sna)、再生時間(Tna)、内容等を示す種別(Cna)及び対応する言語コード(Lna)等の情報がセル情報(Cl)とし取得される。ステップS93に示すように各セル情報(CI)が記述順にテーブルとしてまとめられ、セル情報テーブル(CIT)が作成される。このように作成されるセル情報テーブル(CIT)から、ステップS94に示すようにシーケンス(Seq−nを)構成するセル番号(#n,#n+1,#n+2)が取り出され、そのシーケンスを構成するシーケンス構成セル数が決定される。また、構成セルの合計時間(Tna+Tnb+Tnc)より、シーケンス再生時間が求められる。ステップS95に示すようにシーケンス構成セル数からシーケンスの再生順序を決定するセル再生順序リストへ再生順に#1からセル情報テーブル(CI)記述順のセル番号が格納され、図41(A)から(D)に示すようにセル再生順序リストが作成される。上述したシーケンス構成セル数、シーケンス再生時間、セル再生順序リスト等の情報をまとめてシーケンス情報(SI)#nが構成される。次に、ステップS96に示すように同様にして次のシーケンスが作成される。
【0130】
作成するシーケンスが無くなると、ステップS97に示すように全部のシーケンス情報(SI)が記述順に#1から番号を割り当てられ、シーケンス情報テーブル(SIT)に格納され、シーケンスの作成が終了される。
【0131】
最後に、シーケンスの総数、シーケンス情報テーブルの開始位置、各シーケンス情報の開始位置、セル情報テーブルの開始位置等をファイル管理テーブルの所定の場所へ格納して、ファイルが構成される。
【0132】
上記したように、主映像データ、音声データ、副映像データ、又は、ディスクサーチ情報データDSIを所定の単位でパケット化し、それらのパケットを所定の単位で多重化(パック化)したストリームデータをパック毎に分離し、パケットの種別判定、該当デコーダへ送出を行う際に、光ディスクドライバから転送されてくるパックの先頭データに同期したパックの先頭同期情報を受けとり、これをトリガとして、内部のシーケンサが動作を開始する。
【0133】
パックを所定の単位とし、光ディスクが扱う論理ブロック長とパック長とが対応していれば、光ディスクドライバからシステムプロセッサ部へデータを送出する際に、その単位毎に出力する同期信号を、パックの先頭同期情報として使用できる。
【0134】
このパック先頭同期情報を得ることにより、システムレイヤデコーダ部はパックスタートコードを検出せずにパックの開始データとして認識する。
【0135】
パックが送られ始めると、規定バイト数後にパケットのスタートコードが存在するが、このスタートコードは、スタードコードプリフィックスとストリームIDとからなる。このスタートコードの内、プリフィックス部分はデコードせず、前記の状態遷移マシンの内部ステート値とストリームIDのみで、パケット先頭データとして認識し、パケットの種別判定を行う。
【0136】
また、システム基準時刻を用いて表した転送開始時刻(SCR)コードにCRCエラーがあると、システムの基準となる同期情報(STC)と調停せずに直ちにパケットデータを送出するようになっている。
【0137】
また、外部より設定されるモードにより、基準時刻との調停を行わず、強制的にパケットデータを送出する手段があると、デバック作業が簡単に行える。
【0138】
また、パックのスタッフィングバイト長コードにCRCエラーがあると、パケットのスタートコードを特定できない。このときは、そのパック中のパケットデータは送出せずに、全デコーダにパケットデータ抜けのエラー情報を送出するようになっている。
【0139】
また、スタッフィングバイトが正常にスキップされると、それに続いてパケットスタートコードが存在するが、この内のストリームIDにCRCエラーがあると、パケットの種別を判定できず、この時は、そのパケットをどのデコーダにも送出せず、全デコーダにパケットデータ抜けのエラー情報を送出するようになっている。
【0140】
ここで、パケットスタートコードの内のスタートコードプリフィックスをデコードしない理由は、このコードにCRCエラーがあると同様の処理が行われなければならず、結果として、CRCエラーが起きるとエラーが発生しやすい復号方法となってしまうためである。
【0141】
また、パケット種別判定が正常に行われると、それに続いてパケット長コードが存在するが、このコードにCRCエラーがあると、パケット長を決定できず、この時はそれ以降のデータとパケット長エラー情報を送出し、パック先頭同期情報を得た時点で、デコーダ送出を止めるようになっている。
【0142】
これは、1パック中に1パケットしか入っていない時に有効である。
【0143】
また、基準時刻を用いて表現された再生開始時刻(PTS)、あるいは復号開始時刻(DTS)、あるいは両者が無いときにデータ領域の最初のバイトにサブストリームIDが存在するパケットである場合、このPTS,DTSの有無を規定するコードにCRCエラーがあると、そのパケットデータのサブストリームIDの位置を決定できない、この時は、そのパケットデータはどのデコーダにも送出せず、プライベートデータをデコードするデコーダに対して、そのエラー情報を送出するようになっている。
【0144】
また、サブストリームIDにCRCエラーがあると、プライベートデータのパケット種別判定ができない。この時は、そのパケットデータはどのデコーダにも送出せず、プライベートデータをデコードするデコーダに対して、そのエラー情報を送出するようになっている。
【0145】
したがって、パック、パケットのスタートコードと同一のコードがプライベートデータ中に存在していても、デコード時に何ら影響を受けることなく、信頼性の高いデコードを行え、CRCエラーが発生しても各デコーダへの影響を極力少なくして、パック単位で処理を独立して行なえるため、システム全体が暴走することなく、エラーが発生しても復帰までの処理過程が早くなりデータ処理能力が高くなる。
【0146】
上述した実施例においては、記録媒体として高密度記録タイプの光ディスクについて説明したが、この発明は、光ディスク以外の他の記憶媒体、例えば、磁気ディスク或いはその他の物理的に高密記録可能な記憶媒体等にも適用することができる。
【0147】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、パック、パケットのスタートコードと同一のコードがプライベートデータ中に存在していても、デコード時に何ら影響を受けることなく、信頼性の高いデコードを行うことができ、CRCエラーが発生しても各デコーダへの影響を極力少なくして、パック単位で処理を独立して行えるため、システム全体が暴走することなく、エラーが発生しても復帰までの処理過程が早くなりデータ処理能力を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を説明するための光ディスク再生装置の概略構成を示すブロック図。
【図2】ディスクドライブ部の構成を説明するための図。
【図3】光ディスクの構成を説明するための斜視図。
【図4】光ディスクの記録構成を説明するための図。
【図5】光ディスクのボリューム構造を説明するための図。
【図6】ディスク情報ファイルの構成を説明するための図。
【図7】映像ファイルの構成を説明するための図。
【図8】ファイルに記憶される画像データの階層構造を説明するための図。
【図9】図8に示された映像セルを構成する1GOPを示す説明図である。
【図10】セル情報テーブルに格納されるセル情報の内容を説明するための図。
【図11】シーケンス情報テーブルに格納される1つのシーケンス情報の内容を説明するための図。
【図12】ファイル管理テーブルに記録されているパラメータを説明するための図。
【図13】映像ファイルの構成を説明するための図。
【図14】調整データ長が7バイト以上の際の調整例を説明するための図。
【図15】調整データ長が6バイト以下の際の調整例を説明するための図。
【図16】パックの構成を説明するための図。
【図17】パックの構成を説明するための図。
【図18】ディスクサーチ情報パックの構成を説明するための図。
【図19】パックヘッダの構成を説明するための図。
【図20】システムヘッダの構成を説明するための図。
【図21】DSIパケットヘッダの構成を説明するための図。
【図22】主映像パックの構成を説明するための図。
【図23】ビデオパケットヘッダの構成を説明するための図。
【図24】ビデオパケットヘッダの構成を説明するための図。
【図25】オーディオパックの構成を説明するための図。
【図26】オーディオパケットヘッダの構成を説明するための図。
【図27】オーディオパケットヘッダの構成を説明するための図。
【図28】副映像パックの構成を説明するための図。
【図29】副映像パケットヘッダの構成を説明するための図。
【図30】副映像パケットヘッダの構成を説明するための図。
【図31】システムレイヤデコーダ部の構成を説明するためのブロック図。
【図32】システムレイヤデコーダ部における要部の処理タイミングを説明するためのタイミングチャート。
【図33】映像データをエンコーダして映像ファイルを生成するエンコーダシステムを示すブロック図である。
【図34】図33に示されるエンコード処理を示すフローチャートである。
【図35】図34に示すフローでエンコードされた主映像データ、オーディオデータ及び副映像データを組み合わせて映像データのファイルを作成するフローチャートである。
【図36】フォーマットされた映像ファイルを光ディスクへ記録するためのディスクフォーマッタのシステムを示すブロック図である。
【図37】図36に示されるディスクフォーマッタにおけるディスクに記録するための論理データを作成するフローチャートである。
【図38】論理データからディスクへ記録するための物理データを作成するフローチャートである。
【図39】セル情報とシーケンス情報との関係を示す説明図である。
【図40】同様にセル情報とシーケンス情報との関係を示す説明図である。
【図41】同様にセル情報とシーケンス情報との関係を示す説明図である。
【図42】セル情報とシーケンス情報とを作成する過程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
4…キー操作及び表示部
6…モニタ部
8…スピーカ部
10…光ディスク
30…ディスクドライブ部
30a…データプロセッサ
50…システムCPU部
52…システム用ROM及びRAM
54…システムプロセッサ部
56…データRAM部
58…ビデオデコーダ部
60…オーディオデコーダ部
62…副映像デコーダ部
64…D/A&再生処理部
200…処理部
201…シーケンサ回路
201a…シーケンサ
202…データバス制御部
203…リクエスト/アクノーリッジ制御部
204…エラー検出部
Claims (2)
- 所定バイト数のデータ量のパック内にそれぞれ再生基準時刻データを含む各パックを識別するためのパックヘッダと主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれかのデータが記録されるパケットを有する記録媒体を再生する再生装置において、
上記記録媒体のパックデータを読取る読取手段と、
この読取手段により読取られたパックデータを出力する第1の出力手段と、
この第1の出力手段によりパックデータの先頭バイトのデータを出力する際に同期信号を出力する第2の出力手段と、
上記読取手段により読取られたパックデータ内の所定量単位の読取りエラー信号を出力する第3の出力手段と、
上記第2の出力手段により出力された同期信号により作動を開始し、上記第1の出力手段により出力されるパックデータをバイト単位で管理する管理手段と、
この管理手段により管理されている状態で、第1の出力手段により出力される所定バイト目のデータにより再生基準時刻データを判断するとともに、別の所定バイト目のデータによりデータ種別が主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれであるかを判断する判断手段と、
上記読取手段により読取られたパック内のパケットデータに対して、上記再生基準時刻データが再生用の基準時刻となった際に、上記判断手段により判断したデータ種別に対応したそれぞれ別々の復調部で復調を行う復調手段と、
この復調手段により復調されたデータを再生出力する再生手段と、上記管理手段により管理されている状態で、パックの再生基準時刻データを含むバイトに対応するデータが上記第1の出力手段により出力されている際に、上記第3の出力手段により読取りエラー信号が出力された場合、再生用の基準時刻との参照を行わずに、上記読取手段により読取られたパケットデータを、上記判断手段により判断したデータ種別に対応した復調部へ出力する第4の出力手段と、
を具備したことを特徴とする再生装置。 - 所定バイト数のデータ量のパック内にそれぞれ再生基準時刻データを含む各パックを識別するためのパックヘッダと主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれかのデータが記録されるパケットを有する記録媒体を再生するものにおいて、
上記記録媒体のパックデータを読取り、
この読取られたパックデータを出力し、この出力によりパックデータの先頭バイトのデータを出力する際に同期信号を出力し、
上記読取られたパックデータ内の所定量単位の読取りエラー信号を出力し、上記出力された同期信号により作動を開始し、上記出力されるパックデータをバイト単位で管理し、
この管理されている状態で、所定バイト目のデータにより再生基準時刻データを判断するとともに、別の所定バイト目のデータによりデータ種別が主映像データ、オーディオデータ、副映像データ、ディスクサーチ情報データのいずれであるかを判断し、
上記読取られたパック内のパケットデータに対して、上記再生基準時刻データが再生用の基準時刻となった際に、上記判断したデータ種別に対応して復調を行い、
この復調されたデータを再生出力し、
上記管理されている状態で、パックの再生基準時刻データを含むバイトに対応するデータが出力されている際に、上記読取りエラー信号が出力された場合、再生用の基準時刻との参照を行わずに、上記読取られたパケットデータを、上記判断したデータ種別に対応した復調を行う、
ことを特徴とする再生方法。
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