JP4271156B2 - 情報記録媒体及び情報再生装置及び情報記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報記録媒体及び情報再生装置及び情報記録方法に関し、情報記録媒体として例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その再生装置、及び情報記録方法に適用して有効な発明であり、また情報伝送方法にも適用可能である。

最近、ＤＶＤ及びその記録再生装置が普及している。また記録容量をさらに大きくしたハイディフィニションＤＶＤの開発も進められている。ＤＶＤは、動画像データ（ここでは映像、音声、副映像情報などを含むものとする）を記録し、再生する用途のみならず、ゲームなどのアプリケーションを伴った用途も可能である。

このために、ＤＶＤプレーヤを或いはＤＶＤドライブを有するパーソナルコンピュータを、インターネットに接続し、例えばゲームアプリケーションをダウンロードすることが提案されている。そして、ＤＶＤに記録されている動画像データの振舞いを、ダウンロードしたアプリケーションの実効に伴わせるというものである。

このように、ＤＶＤをクローズ状態で使用せず、インターネットに関連つけた技術として特許文献１がある。特許文献１は、ビデオ・オブジェクト・ユニットのナビパックにＵＲＬ等を格納しておき、再生画面上のボタン等を操作することで、関連のインターネット情報を表示することが可能な技術を開示している。
特開平１１−１６１６６３号公報。

インターネット経由で、関連情報を取得する場合、インターネットを介して提供される情報は、必ずしも安定しているとは言えない。又、内容もディスク内の動画像データに最適のものが与えられるという保証がないという問題がある。

そこでこの発明は、（１）ディスク内に動画像データに最適なアプリケーションデータを記録し、動画像データの再生画像の振る舞いを安定して制御できるようにする。（２）また、アプリケーションデータの記録及び配置に工夫をして、動画像データの特殊再生が容易に得られるようにする。（３）このとき、ピックアップの無駄なアクセス動作を軽減し、再生動作が安定して行われるようにした、情報記録媒体、情報再生装置、情報記録法を提供することを目的とする。

この発明の一面は、所定のフォーマットでエンコードされている動画像データと前記動画像データの再生画像の振る舞いを制御するため先行して配置されるアプリケーションデータとが多重化されており、かつ、予め設定したユニットで区切られている多重化ストリームを含む第１のファイルと、前記アプリケーションデータと同じアプリケーションデータを含む第２のファイルと、前記多重化されている動画像データにヘッダが付加されており、このヘッダ内に付加情報として挿入され、前記第２のファイル内の対応するアプリケーションデータの所在位置を示す所在位置情報を情報媒体に記録することを基本としている。

上記の基本的な手段によると、ディスク内に動画像データに最適なアプリケーションデータを記録し、動画像データの再生画像の振る舞いを安定して制御できる。また、アプリケーションデータが別ファイルにもあることから、ジャンプやスキップ再生時でもアプリケーションを確実に準備することが可能となり、動画像データの特殊再生が容易に得られる、即ち、ピックアップの無駄なアクセス動作を軽減し、再生動作が安定して行わるようになる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。まず図１、図２において、この発明が適用された情報再生装置及び情報記録装置のハードウェアの基本構成及びこの装置を動作させるためのソフトウェアの基本的な構成を説明する。

（ハードウェアの基本的な関連説明）
図１には、本発明が適用された装置のハードウェアの基本的関連構成をブロック化して示している。ＣＰＵ３２１は、システムメモリ３２２上にロードされた実行プログラムに従い、システムに接続された各種デバイスの制御を行い、またグラフィクス出力のための画像イメージを生成する。

バスブリッジ３２３は、ＣＰＵ３２１、システムメモリ３２２、グラフィクスコントローラ３２４、ＰＣＩバス３２５に接続されており、各デバイス、バス間のデータの送受処理を制御、中継する。

システムメモリ３２２は、ＩＤＥコントローラ３２９の先に接続されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置３３０に格納された実行プログラムのコピーを格納したり、計算やデータ転送に必要な変数やバッファ領域として利用される。

グラフィクスコントローラ３２４は、ＣＰＵ３２１によって計算された画像イメージの、システムメモリ３２２からグラフィクスメモリ３２６への転送を制御したり、また処理の複雑な画像処理計算をＣＰＵ３２１の指示に従い実行したり、さらにはＭＰＥＧデコーダ３２８の出力タイミングと合わせて画像情報をビデオミキサー３２７に出力する。つまり、グラフィックスコントローラ３２４は、同期制御部を含む。また、フレーム生成省略部、優先順位設定部、フレームレート調整部を含む。

ビデオミキサー３２７は、ＭＰＥＧデコーダ３２８からのＮＴＳＣ信号情報と、グラフィクスコントローラ３２４からの画像情報の重ね合わせ処理を実施する。このとき、グラフィクスコントローラ３２４から出力された画像情報内のα値を用いて実施し、ＮＴＳＣに合わせた画像信号を再生して出力する。ビデオミキサー３２７は、アルファブレンディング部を含む。またこの中には、ピクセルレベルで合成処理を行うピクセル処理部も含む。

ＭＰＥＧデコーダ３２８は、オプティカルドライブ３３１から読み込んだデータから抽出されたＭＰＥＧ２データを、ＣＰＵ３２１の制御に基づき取り込み、画像データに変換してビデオミキサー３２７に対して出力する。

ＰＣＭデコーダ３３２は、オプティカルドライブ３３１から読み込んだデータから抽出されたオーディオデータから、ＣＰＵ３２１の計算によりＰＣＭに変換されたデータを、定期的に取り込み、アナログ音声信号に変換して出力する。

ＩＤＥコントローラ３２９はオプティカルドライブ３３１とＨＤＤ装置３３０と接続し、それぞれの機器内のデータをＣＰＵ３２１の制御に基づき、メモリに読み込むための制御を行う。また、ディスクからのデータが読み出されるとき、デマルチプレクサ３３５において、逆多重化処理が実行される。

オプティカルドライブ３３１は、たとえばＤＶＤドライブであり、ビデオプレーンとグラフィクスプレーンを生成するためのデータを格納したＤＶＤディスクからデータの読み込みを実施する。

ＨＤＤ装置３３０は、本機器を動作させるための実行プログラムなどを格納する。ＩＲレシーバ３３３は、本機器を制御するためのリモコン装置からの信号の受信制御を実施する。ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）３２４はネットワーク接続するための通信データの制御を実施する。

（ソフトウェア及び機能ブロックの構成）
図２は、本発明が適用されている装置におけるソフトウェア及び機能ブロックの構成を示すものである。ソフトウエア制御部４１１は、本発明のソフトウェア全体の振る舞いを制御するモジュールであり、ファイルシステム制御部４１２からのデータの読み込み、リモコン受信部４１３からのユーザオペレーションの受信、ビデオ再生を制御するＤＶＤ再生制御部４１４、グラフィクスフレームの生成を制御するナビゲーション制御部４１５等の動作を制御する。

ナビゲーション制御部４１５は、ファイルシステム制御部４１２から読み込んだナビゲーション制御用のデータを用いて、グラフィクスフレームにナビゲーション向けの画像を生成する。またこのナビゲーション制御部４１５は、その画像の出力タイミングの制御をＤＶＤ再生制御部４１４の時間情報に基づきディスプレイドライバ４２１を通して実施する。またユーザイベントなどに合わせて効果音を出力するためオーディオデコーダ４２２を制御する。

ディスプレイドライバ４２１は、ナビゲーション制御部４１５で生成したグラフィクスフレームデータを取り込み、グラフィクスコントローラ４２３を制御してグラフィックスフレームデータを出力する。オーディオデコーダ４２２、４２４はナビゲーション制御部４１５やＤＶＤ再生制御部４１４から供給されるオーディオデータをデコードし、ＰＣＭデータとしてオーディオミキサー４２５に出力する。

オーディオミキサー４２５はオーディオデコーダから入力されたＰＣＭデータを重ね合わせて一つのＰＣＭ出力データに変換し、ＰＣＭデコーダドライバ４２６に出力する。ＰＣＭデコーダドライバ４２６はオーディオミキサー４２５から入力されたＰＣＭデータをＰＣＭデコーダ４２７に供給し、音声再生を制御する。

ＤＶＤ再生制御部４１４は、ファイルシステム制御部４１２を通して読み込んだＤＶＤデータを取り込み、映像データ、音声データ、その他のデータに分離し、夫々の再生制御を実施する。ＭＰＥＧデコーダドライバ４３０はＤＶＤ再生制御部４１４から入力されたＭＰＥＧデータをＭＰＥＧデコーダ４３１に供給し、適切なタイミングで出力するための制御を行う。

リモコン受信部４１３は、ＩＲドライバ４４１から挙げられた、リモコンスイッチのイベントを解釈し、ソフトウエア制御部４１１へメッセージとして通知する処理を行う。ＩＲドライバ４４１は、ＩＲコントローラ４４２の割り込みを制御し、リモコンのどのスイッチが押されたかを検出し、リモコンドライバに通知する。ファイルシステム４１２はＨＤＤ装置やオプティカルドライブ装置上のファイルシステムを管理する。

ＡＴＡＰＩドライバ４５１は、ファイルシステム制御部４１２により制御され、ＩＤＥコントローラ４４２を制御して、ＨＤＤ装置、オプティカルドライブ装置からのデータの読み込みを実施する。メモリファイルシステム制御部４５５は、アプリケーションデータなどを記憶するためのメモリ、ハードディスクなどを制御する。

（本発明の前提となる多重化ストリームの基本概念）
まず、本発明の前提となるデータ構造の基本概念から説明する。図３に示すように、ＤＶＤに保存されている動画像データとしては、１つ１つが再生単位となる動画像ユニット（ムービーユニットと称してもよい）にまとめられて配置されており、これらが順に連続して再生されることで動画像が視聴できるようになっている。この再生単位を図３の概念図では、ムービーユニット（Movie Unit）（ｎ）として表記している。

また、ムービーユニット（ｎ）の再生開始と連動すべきアプリケーションデータを、アプリケーション（Application）（ｎ）のように表記する。つまりアプリケーション（ｎ）がムービーユニット（ｎ）で再生される動画像の振る舞いを制御するものとする。ここで、ｎは時系列を示すパラータであり、再生が進むにつれて増加する値である。

本実施形態では映像情報・アプリケーションデータを１つのデータとして扱うためのデータの多重化方法を提案する。

多重化処理は、図３に示すように、ムービーユニット（ｎ−１）に対して、次のムービーユニット（ｎ）で利用されるアプリケーション（ｎ）が多重化される。これは、アプリケーションを先行して読み取り、次のムービーユニットのために準備する必要があるからである。即ち、ムービーユニット（ｎ＋１）の再生開始時刻までにＣＰＵがアプリケーション（ｎ＋１）を実行可能（＝全データを取得済み）な状態にしておくためである。アプリケーション（ｎ＋１）はムービーユニット（ｎ＋１）の再生開始時刻からムービーユニット（ｎ＋２）の再生開始時刻までの間で任意のタイミングで実行されるため、その再生開始時刻前までにはアプリケーション（ｎ＋１）の全データを取得完了しておく必要がある。このため、ムービーユニット（ｎ＋１）より前の再生単位にアプリケーション（ｎ＋１）を多重化する。

図の例では、一例として、情報単位毎に、ムービーユニット（ｎ）♯００１と、ムービーユニット（ｎ）♯００２との間にアプリケーション（ｎ＋１）♯００１が挿入されるという形で、ムービーユニット（ｎ）♯００１〜♯００ｎと、アプリケーション（ｎ＋１）♯００１〜♯００ｎとが交互に配置されるというデータ構造を示している。

（多重化処理のフローチャート）
図４には、多重化処理時の手順を示している。多重化処理の動作プログラムに基づいて多重化処理が開始され、動画像データストリームと連動アプリケーションストリームの時系列パラメータｎを０とする(ステップ７０１)。次に、多重化処理の開始直後かどうかを判定し（ステップＳ７０２）、開始直後であるならば、アプリケーション（０）の多重化を行う（ステップＳ７０３）。

更に、ｎ＝１以降の多重化処理において、多重化処理の対象となる映像ユニット（ｎ）を取得し（ステップＳ７０４)、次に、アプリケーション（ｎ＋１）を取得する（ステップＳ７０５）。このときアプリケーション（ｎ＋１）が存在しない、つまり映像ユニット（ｎ＋１）再生開始時刻に何もアプリケーションを実行する必要性が無いならば、アプリケーションの取得は行わない。

なお、ここで、映像情報とアプリケーション情報との時系列の差は、アプリケーション情報が先行することが好適であるが、必ずしもこのような時系列関係となる必要はなく、同時の時系列でも実施は可能であり、又、“５”や“１０”の時系列の差を設けることも可能である。

次に、このように取得した映像ユニット（ｎ）とアプリケーション（ｎ＋１）の多重化を行う（ステップＳ７０６）。ここで、上述したように、多重化に際して、映像ユニット（ｎ）とアプリケーション（ｎ＋１）は、分割して多重化される。具体的には、映像情報とアプリケーション情報とが要求する読取速度が、一例として、１０．０８Ｍｂｐｓ以上の再生速度とならない程度に設定される。例えば、情報記録装置の多重化部等で、アプリケーション情報の容量を計算し、この容量により、アプリケーション情報を、映像ユニット（複数の映像音声情報＝制御情報・映像情報・音声情報等）の間に挿入するものである。

又、映像ユニット（複数の映像音声情報＝制御情報・映像情報・音声情報等）へのアプリケーション情報の挿入の形態は、様々な場合が可能であり、例えば、ＶＯＢＵ単位の場合、パック単位の場合が可能である。これについては、後で図面を示して説明する。

次に、映像ユニット（ｎ）とアプリケーション（ｎ＋１）との多重化を終え、時系列パラメータｎを加算して次の映像情報へと処理対象を進める（ステップＳ７０７）。この多重化処理は、各情報のデータ終端まで行われ(ステップＳ７０８）、全ての主映像ストリームとアプリケーションストリームとの多重化が終われば、多重化処理を終了する（ステップＳ７０９）。

多重化されたデータ構造をもつデータストリームは、光ディスクドライブ部を介して、例えば、ＤＶＤ等の記録媒体Ｄの記録領域に記録される。しかし、多重化処理を進めながら、平行して、記録媒体への記録処理を行うことも好適である。

なお、この多重化処理は、この実施形態においては、例えば、ＤＶＤの記録再生装置の記録処理として説明したが、ＤＶＤの記録再生装置とほぼ同等の構造を有するＤＶＤ−ＲＯＭを製造するためのオーサリングシステムにおいて、同様に多重化処理が行われることも同様に可能である。

上記した多重化ストリームを生成する装置は、ＤＶＤ記録装置のエンコーダ部、及び編集部で行われる。

（逆多重化の説明と問題点）
図５には、上述した多重化ストリームを逆多重化するための概念図を示している。多重化ストリームは、逆多重化処理部に導入される。今、丸で囲んだ部分の多重化ストリームの部分が逆多重化処理されるものとする。逆多重化処理部１１では、ムービーユニットとアプリケーションユニットとの分離が行われる。ユニットの分離を行うための目印としては、例えばムービーユニットのヘッダと、アプリケーションユニットのヘッダに識別情報を記述されているので、この識別情報を参照することで分離が可能である。分離されたムービーユニット内の動画像データは、バッファ１２に入力される。バッファ１２から読み出される動画像データは、ＭＰＥＧデコーダ１３に入力されてデコードされ、ベースバンドのデジタル動画像データとして出力される。このデジタル動画像データは、音声・映像制御部１４に入力されてアナログ映像信号としてディスプレイに供給される。

一方、アプリケーションユニットに含まれるアプリケーションデータは、アプリケーション再構成用のメモリ１５に入力される。ここでは、上記動画像データに対応したアプリケーション情報が既に蓄積されている。また、現在読み取っている動画像データの次のユニットのためのアプリケーションデータの再構成が行われている。現在は、すでに蓄積されているアプリケーションデータがアプリケーション実行部１６により、解析されて、このアプリケーションを実行するためのコマンドが、音声・映像制御部１４に与えられている。これにより、動画像は、アプリケーションに基づく振る舞いをしてディスプレイに供給される。例えば、アプリケーションに基づく音声出力が得られる、あるいはアプリケーションに基づく、グラフィックデータの合成表示が得られるなどである。

ここで、メモリ１５には、エリア２が確保され、現在は、このエリア２に確保されているアプリケーションデータが使用されているものとする。メモリ１５には、エリア１も確保されている。このエリア１は、次のムービーユニットの動画像データを再生するときに利用されるアプリケーションを蓄積・再構成するために利用されている。

このように、多重化ストリームが、間断なく順次再生されているときは問題なくアプリケーションが実行可能である。

しかしながら、ムービーユニット”n-1”を再生した後に、ジャンプパフォーマンスがありムービーユニット”n+1”の再生を実行した場合に問題が生じる。つまり、このムービーユニット”n+1”の振る舞いを決めるアプリケーションは、ジャンプのために読み取らなかった領域に記録されているからである。この場合は、ムービーユニット”n+1”の動画像に対する正常なコントロールを行うことができなくなる。

図５では、説明を分かりやすくするために、図１、図２の対応箇所を単純化して示している。実際には、図１のデマルチプレクサ３３５が逆多重化処理部１１に対応し、図１のその他のブロックがバッファ１２、ＭＰＥＧデコーダ１３、音声・映像制御部１４で代表されている。

（アプリケーションデータの確実な取得手段）
そこでこのような問題が改善するために、この発明に係る装置では、次のような対策を講じている。

図６には、図５の機能ブロックに対応する部分には、図５と同一符号を付している。即ち、本発明に係る光ディスク６１０には、模擬的に示すように、先に説明した多重化ストリーム６１１の他に、ファイル形式のアプリケーションデータ６１２が記録されている。したがって、メモリ１５において、ムービーユニット”ｎ”に対応するアプリケーション”ｎ”がメモリ１５に存在しない場合には、アプリケーション実行処理部１６は、スイッチ１５ａを切換えて、ファイル形式で記録されているアプリケーションデータを光ディスク６１０から直接取得して代用して利用するのである。

図６も図５と同様に、説明を分かりやすくするために、図１、図２の対応箇所を単純化して示している。実際には、図１のデマルチプレクサ３３５が逆多重化処理部１１に対応し、図１のその他のブロックがバッファ１２、ＭＰＥＧデコーダ１３、音声・映像制御部１４で代表されている。

図７は、上記の装置において、再生中にチャプタージャンプ或いはスキップなどの特殊再生が行われた場合の動作を示すフローチャートである。

再生処理が開始されると、例えば、再生信号のユニットのヘッダ情報がチェックされ、多重化ストリームの先端であるかどうかの判断がなされ、先端であれば、逆多重化処理が実行される（ステップＳ９０１、Ｓ９０２，Ｓ９０３，Ｓ９０４，Ｓ９０５）。これにより、メモリ１５上にアプリケーション（n=0）のデータが蓄積・再構成される。

この後、さらに逆多重化処理が実行され、ムービーユニット（n）が得られたかどうかの判定が行われ（ステップＳ９０６、Ｓ９０７）、ムービーユニット（n）のデコード及び再生が実行される（ステップＳ９０８）。ここで、ムービーユニット（n）の再生出力の先頭の出力を開始するとともに、メモリ１５には、このムービーユニット（n）に対応するアプリケーション（n）が存在するかどうかの判定が行われる（ステップＳ９０９）。アプリケーション（n）が存在する場合には、アプリケーションの実行により動画像の振る舞いをコントロールする（ステップｓ９１０、Ｓ９２１）。

ここで、ステップＳ９０９において、メモリ１５には、ムービーユニット（n）に対応するアプリケーション（n）が存在しないことが判明した場合、次のような動作を行う。このときはステップＳ９２０に移行して、記録媒体上のファイルシステム上にアプリケーション（n）のデータ（ファイル）が存在するかどうかの判定を行う。これは、予めディスク装填時に、ワークメモリに読み取られているルートディレクトリーのファイル識別情報を認識することで容易に判別できる。記録媒体上のファイルシステム上にアプリケーション n のデータ（ファイル）が存在する場合には、このアプリケーションデータを採用して実行する（ステップＳ９２１）。

ステップＳ９２１の処理が実行された後、及びステップＳ９２０の判定において、ファイルシステム上にアプリケーション（n）のデータ（ファイル）が存在しないことが分かったときは、ステップＳ９１１に移行する。

ステップＳ９１１では、次のアプリケーション（ｎ+1）が再生開始されたどうかの判別が行われる。再生開始されていればメモリ１５上にアプリケーション（ｎ+1）の蓄積・再構成が行われる（ステップＳ９１２）。つぎのステップＳ９１３では、アプリケーション（ｎ）の実行が完了しているかどうかの判定が行われる。完了していれば、アプリケーション（ｎ）がメモリ１５から削除される（ステップＳ９１４）。完了していなければ、ムービーユニット（n）の全データの取得が完了しているのかどうかの判定が行われる（ステップＳ９１５）。

ムービーユニット（n）の全データの取得が完了している場合には、次のユニットを取得するために(n=n+1)が行われ（ステップＳ９１６）、ステップＳ９１７に移行する。ここでは、多重化ストリームの終端かどうかの判定が行われ、終端であれば、ステップＳ９１８で再生を終了し、終端でない場合にはステップＳ９０６に戻る。

上記したように多重化ストリーム上のファイルとは、別ファイルで同じ内容のアプリケーションデータを有する。このため再生中にチャプタージャンプやスキップがあり、アプリケーションデータの一部を取得できなかった場合でも、別ファイルのアプリケーションデータを採用して、スムーズな再生動作を得ることができる。また、上記のように、アプリケーションデータを別ファイル形式でもつことにより、ファイルサーチと、ファイル内データの展開を行えばよく、アクセス時間が短時間で済み、パフォーマンスとしてのチャプタージャンプやスキップ機能の設計が容易になる。

さらにまた、ディスクの傷や汚れにより致命的な欠陥が生じ、多重化されているアプリケーションを取得できない場合でも別ファイルとして有するので、このような自己をカバーできる能力をもつことになる。

（ムービーユニットのヘッダ情報の有効活用）及び（アプリケーションデータの所在位置情報の記述）
図８は、この発明に係るデータ構造の他の実施の形態である。先の実施の形態は、ジャンプ或いはスキップがあったときに、ファイルシステム上にムービーユニットに対応するアプリケーションが存在するかどうかをファイルシステム上で認識していた。しかし、これに限らず、対応するアプリケーションの存在を、積極的にムービーユニットのデータに記述しておいてもよい。

即ち、図８に示すように、多重ストリームにおいて、ムービーユニット（ｎ）に対しては、次のムービーユニット（ｎ＋１）のために利用されるアプリケーション（ｎ＋１）が多重化されている。したがって、ムービーユニット（ｎ）がアプリケーションに基づいて振舞うためには、その前のムービーユニット（ｎ−１）と多重化されているアプリケーション（ｎ）を再構築しておく必要がある。しかし、ジャンプやスキップのために、アプリケーション（ｎ）がメモリ１５に構築されていない場合が生じる。

そこで、この実施の形態では、ムービーユニット（ｎ）のヘッダ部に、映像データのための付加情報（属性情報、コントロール情報など）のほかに、対応するアプリ（ｎ）に関する情報を記述しておくのである。例えば、”対応アプリの所在位置情報”、”アプリケーションの分割総数”、”アプリケーションの有効期限開始情報”、”アプリケーションの有効期限終了情報”、”アプリケーションのデータ或いはファイルサイズ”などである。

ここでは、少なくともムービーユニット（ｎ）に対応するアプリケーション（ｎ）が、独立したファイル形式で光ディスクに記録されている所在位置情報を記述している。アプリケーションデータは、映像データに比べて、少ない容量であるから、ムービーユニットと多重化したほかに、独立して、同一アプリケーションデータを別ファイルとして記述しても、ディスクの容量を大きく消費することはない。

上記のヘッダ部は、例えば制御パック部であってもよい。付加情報の記述内容としては、アプリケーションデータファイルの属性情報である。ファイル名、格納位置、ファイルサイズ、ファイルタイプ、圧縮形式などが記述されてもよい。ファイル名は、記録媒体のファイルシステム上のファイル名である。格納位置は、記録媒体の種別や位置である。例えば、記録再生装置に、複数の記録媒体読出し装置が付随している場合、その読出し装置のドライブレターの指定、セクタ位置の情報、ネットワーク経由などの場合は、ＵＲＩなどを指定する。ファイルタイプは、ＨＴＭＬなどのタグファイル、Ｊａｖａ（登録商標）Ｓｃｒｉｐｔなどのテキストベースのスクリプトが可能である。

図９に示すように、上記のようなデータ構造であれば、逆多重化処理実行部１１から得られたムービーユニットのヘッダ部を解析する必要がある。そこで、逆多重化処理部１１とバッファ１２との間にアプリケーション所在位置情報解析部１７を設ける。ここでは、現在再生されたムービーユニットに対応するアプリケーションの所在位置情報が取得される。このために、例えばジャンプやスキップ動作が実行されているときは、自動的にこのアプリケーション所在位置情報を採用する。そして、ピックアップ３３１により、光ディスク６１０より、別ファイルとして記録されているアプリケーションデータを取得するようにしている。その他の部分は、先に説明した図６の構成と同じである。

（アプリケーションユニットのヘッダ情報の有効活用）
図１０には、さらにこの発明に係るデータ構造の他の実施形態を示している。多重化ストリームにおいて、動画像データとアプリケーションが多重化された様子を示している。例えば１つのアプリケーションユニット０１が００１−０１３に分割されて、動画像データとインターリーブされた状態を示している。ここで、アプリケーションデータのヘッダとして、アプリ付加情報が存在する。アプリ付加情報には、アプリ番号（０１）、分割総数（１３）、分割番号（図の例では００１）、有効期限開始情報（図の例では２００５６）、有効期限終了情報（図の例では３００２０）、データサイズ情報（図の例では５１２０）が含まれる。

このようにデータサイズ情報が含まれた場合、メモリ１５において、アプリケーションデータの格納エリアを動的に制御できる利点がある。つまり、メモリ１５を有効に活用できる。このことは、後述する有効期限情報を利用する場合に効果的となる。

ここでメモリ１５の利用方法について、追加説明する。アプリケーション実行処理部１６は、ムービーユニットの再生と同時に、対応するアプリケーションデータを参照しながら、アプリケーションを実行し、生成された音声・映像を音声・映像制御部１４に渡す。そしてアプリケーション終了（有効期限終了情報の参照に基づき）と同時に不要になったアプリケーションデータをメモリ１５上から商況する。ここでメモリ１５では、少なくともアプリケーションデータユニットの最大サイズの２つ分が確保されており、一方のエリアに、実行中データが格納されている場合、他方のエリアに再生取得中のアプリケーションデータを蓄積・再構築するように利用される。

さらに、仮想アドレス１５ｄが用意されている。アプリケーション実行処理部１６は、常にこの仮想アドレス１５ｄを通じて、アプリケーションを実行するように設定される。このために、アプリケーション実行処理部１６は、実行べきアプリケーションデータがエリア１或いはエリア２に格納されていても、格納場所を意識することなく連続してアプリケーションを実行できる。仮想アドレス１５ｄは、実行可能なアプリケーションデータが格納されているエリアを選択的に指定するように設定されている。

（アプリケーションユニットのヘッダ情報の有効活用：有効期限の有効利用）
図１１には、有効期限開始情報と、有効期限終了情報を利用した場合の効果を示している。アプリケーションデータに有効期限開始情報と、有効期限終了情報を付加した場合、メモリ１５に、アプリケーションデータを保存しておく期間を設定することができる。同じ内容のアプリケーションデータを、複数回別々のムービーユニット（例えばｎ番目と、ｎ＋１番目）で使用したい場合には、（n-1）番目のムービーユニットが再生されるときに構築したプリケーション（ｎ）を多重化ストリーム（ｎ＋１）が再生されるまで保持しておけばよい。図に示した例では、時間２００５６からアプリケーション（n）が有効となり、時間３００２０まで保存されていることを示している。時間２００５６−３００２０までは、ムービーユニット（ｎ）と（n+1）が再生され、同じアプリケーションでその振る舞いが実現されている。例えば同様な効果音、同じようなグラフィック映像のシーンを得る場合もこのように同じアプリケーションを保持しておくだけで、複数回多重化しなくてもよい。

図１２は、上記したように有効期限開始情報、有効期限終了情報を利用する機能が付加された場合の装置の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、図７に示したフローチャートに比べて、ステップＳ９１３とステップＳ９１４との間にステップＳ９２２が付加されている点が異なり、他は同じである。ステップＳ９２２では、現在の再生時間が、メモリに保存しているアプリケーションデータの有効期限終了時間を過ぎているかどうかを判定している。有効期限終了時間を過ぎている場合には、当該アプリケーションデータの削除が実行される。

（付加情報と多重化ストリームの変形例）
上記の説明では、多重化ストリームでは、ムービーユニットとアプリケーションユニットが多重化されており、連続再生では、別ファイルのアプリケーションユニットを読み取らなくても、再生画像の振る舞いを得られるものとして説明した。

しかしこの発明では、（１）多重化ストリームで多重化される要素としては、ムービーユニットと、アプリケーションのための付加情報（例えばヘッダに記述されている、所在位置情報、アプリ番号、分割総数、分割番号、有効期限開始情報、有効期限終了情報、データサイズ情報など）のみを記述してもよい。したがって、実際のアプリケーションデータは、全て別ファイルとして持つようにしてもよい。（２）さらには、多重化ストリームで多重化される要素としては、上記の実施形態で説明したように、アプリケーションデータも多重化されるが、さらに、補充するためのアプリケーションデータを別ファイルとして記述しておくようにしてもよい。この場合は、特にジャンプや、スキップが行われたときに別ファイルのアプリケーションデータが利用されるとは限らない。即ち、連続再生時において、補充てに別ファイルのアプリケーションデータが利用でき、アプリケーションの充実を図ることが可能である。（３）さらに、上記した有効期限の情報として、準備開始時間情報を追加することにより、例えば、前もって別ファイルのアプリケーションを事前準備することが可能となる。つまり、インターネットなどを介して取り込む場合、あるいは別の機器からアプリケーションを取り込む場合には、事前の準備時間が必要である。したがって、利用するムービーユニットが再生されるよりも先行しているムービーユニットに事前準備アプリケーション情報を多重化し、十分な時間的余裕を持って事前にアプリケーションデータをメモリ１５（或いはハードディスク）に取得しておくことも可能となる。

（ＤＶＤフォーマットへの適用例）
上記の説明では、ムービーユニットとアプリケーションユニットという形で多重ストリームを説明した。ここで、ＤＶＤフォーマットとの関連付けを行った場合について説明する。多重化ストリームの形態としては、図１３（Ａ）に示すように、ビデオオブジェクト（ＶＯＢ）に複数含まれるビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）の間にアプリケーションユニットを多重化する形態がある。ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）、アプリケーションユニットは、それぞれＤＶＤ規格に基づく、パックで構成されている。または図１３（Ｂ）に示すように、ビデオオブジェクト（ＶＯＢ）にビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）が複数含まれる。このビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）内に制御パック（ナビゲーションパック）、主映像パック、副映像パック、音声パックが含まれるが、これらのパックとともにアプリケーションパックが多重化されていてもよい。

図１４は、ビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）内の制御パック（ナビゲーションパック）内に付加情報として、アプリケーションの属性情報を付加した例を示している。この例では、例えば、アプリケーションのファイル名、格納位置、ファイルサイズ、ファイルタイプ、圧縮形式などの情報がある。

（ＤＶＤプレーヤーの構成）
図１５には、上記の発明を装備したＤＶＤプレーヤーをより具体的に示している。

記録再生装置は２種類のディスクドライブ部を有する。まず、光ディスクドライブ部１９は、第１のメディアとしての光ディスクＤを回転駆動し、情報の読み書きを実行する。ハードディスクドライブ部１１８は、第２のメディアとしてのハードディスクを駆動する。

またこの装置は、録画側を構成するエンコーダ部１２１と、再生側を構成するＭＰＥＧデコーダ部１２３と、装置本体の動作を制御する制御部１３０と構成要素としている。制御部１３０は、全体の動作を司るべくデータバスを介して各機能ブロック部に接続されている。

（ドライブ系）
制御部１３０の制御下において、所定速度に回転される光ディスクＤは、光ヘッドからレーザ光が照射されその反射光が光ピックアップにより検出され、これに基づく検出信号が得られる。この検出信号に基づいて、ＲＦ信号が生成され、データの復調及び再生処理が行われる。また検出信号に基づいて、フォーカ・トラッキング用のサーボ信号が得られる。光ディスクへの記録処理は、制御部１３０の制御下において、データ編集部１２０からのコード化出力と制御部１３０の出力に応じて、レーザドライバの駆動電流が光ヘッドのレーザ光源に供給され、光ディスクＤの記憶領域にレーザビームが照射されることで、記録処理が行われるものである。

（エンコード系）
記録再生装置の入力側のセレクタ１１６には、ネットワークＩ／Ｆ部１１１と、チューナ部１１２と、入力部１１３とが接続され、セレクタ１１６は、選択した信号を、エンコーダ部１２１に出力する。エンコーダ部１２１は、多重化部１２８と共に、入力信号をＤＶＤ規格に基づいて所定のフォーマットにデコードし、データ編集部１２０に出力する。データ編集部１２０では、図示していないがデータ処理部も含み、ここでは、制御部１３０からの管理情報及び後述するアプリケーションデータなどを多重化して、多重化ストリームをドライブ部１１８或いは１１９に出力する。またデータ処理部では、記録データに対するエラー訂正コードの付加処理、記録のためのコード変換（いわゆる変調処理）を含むものとする。

さらに、データ編集部１２０により、ハードディスクドライブ部１１８又は光ディスクＤに記録されている複数番組のビデオ・オブジェクトを、一部削除したり、異なる番組のオブジェクトをつなげたり、といった編集処理を行うこともできる。

編集処理の際、又は、他の処理の際に、ＭＰＵの実行結果のうち、ユーザに通知すべき内容は、記録再生装置の表示部１３３に表示されるか、又は、ディスプレイ１２６にＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）表示される。

なお上記ネットワークＩ／Ｆ部１１１は、例えば、インターネット等を介してサーバＳ等に接続され、コンテンツ情報等をダウンロードしたりする。チューナ部１１２は、アンテナを介して放送信号を選局し、受信信号を復調して映像信号及び音声信号を得る。例えば、地上波アナログ放送、地上波デジタル放送、ＢＳアナログ放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送等を受信することができる。さらに、例えば、地上波アナログ放送のチューナ部を２つ又は３つ以上を有し、予約録画の要求に応じて平行して機能させてもよい。入力部１１３は、外部から、輝度信号や色差信号、コンポジット等の映像信号、音声信号を受ける。

これらは、制御部１３０等で制御されるセレクタ１１６により、入力が制御されて、エンコーダ部１２１に選択的に供給される。

（デコード系）
ハードディスクドライブ部１１８、光ディスクドライブ部１１９からの再生信号は、データ編集部１２０に入力される。ここでは、再生信号の復調処理、エラー訂正処理が行われる。データ編集部１２０からの復調出力は、バッファ部１２２に入力される。

バッファ部１２２の復調出力は、分離部１２９において、パケット単位で、分離されＡＶ（オーディオビデオ）デコーダ部１２３に入力される。ＡＶデコーダ部１２３は、オーディオデコーダ、ビデオデコーダを有し、その出力は、音声映像処理部１２４に入力される。音声映像処理部１２４では、オーディオ信号及びビデオ信号に対してそれぞれ、増幅、品質調整などが行われた後、デジタルアナログ変換処理され、セレクタを介してスピーカシステム１２５およびディスプレイ１２６に供給される。なお、ビデオ信号に関しては、副映像も存在するがここではその系統は省略している。即ち、ＡＶデコーダ部１２３は、デコードされた主映像にデコードされた副映像を適宜合成し、主映像にメニュー、ハイライトボタン、字幕やその他の副映像を重ねて出力するビデオプロセッサを備えている。

またセレクタ部１１７は、外部装置との通信を行えるように、インターフェース部１２７にも接続されている。このインターフェース部１２７を介して、外部装置へ処理データを伝送することも可能である。これによりセレクタ部１１７は、ＴＶチューナ１１２や入力部１１３からのデジタル信号を直接モニタする時、エンコーダ部１２１をスルーした信号を直接選択することも可能である。

（操作系）
ユーザはリモートコントローラＲを操作することにより、装置の電源のオンオフ、装置による録画、再生、特殊再生（スキップ、スチル作成）などを実行させることができる。リモートコントローラＲの操作信号は、例えば赤外線を媒体として操作部１３２に伝達される。操作部１３２により、受信された信号の操作内容は、制御部１３０により解析され、制御部１３０は、解析結果に基づいて、各ブロックの機能設定、シーケンス制御を実行する。操作結果に基づく動作状況、現在の装置の状態などは、表示部１３３にて表示され、停止、再生、録画、特殊再生、再生時間、録画時間などが表示される。

（アプリケーションに基づいて動作する基本部分）
バスには、メモリ部１４２が接続されている。このメモリ部１４２には、第１エリア１４２−１、第２エリア１４２−２、仮想アドレス部１４２−３が含まれる。このメモリ部１４２は、ハードディスクドライブ部１１８のハードディスクの領域に確保されていてもよい。メモリ部１４２は、アプリケーション処理部１４３により管理及びアクセスされる。この部分が先に説明した本発明に関連した部分である。

なお、この発明は、上記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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係る情報再生装置、及び情報記録装置の基本的なハードウェア構成を示す説明図である。 この発明に係る装置で使用されるソフトウェア構成の基本的な機能ブロックを示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームの構成例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームを構成する際の手順を示すフローチャートである。 この発明に係る多重化ストリームを逆多重化する際に用いられる機能ブロックの例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームを逆多重化する際に用いられる機能ブロックのさらに別の例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームを逆多重化する際のデータ処理手順を示すフローチャートである。 この発明に係る多重化ストリームの特徴部の一例を示す説明図である。 図８に示した多重化ストリームを逆多重化する際に用いられる機能ブロックの例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームの特徴部の他の例を示すと共に、この多重化ストリームを逆多重化する際に用いられる機能ブロックの例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームの効果的な利用形態の例を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームを逆多重化する際のデータ処理手順のさらに別の例を示すフローチャートである。 この発明に係る多重化ストリームとＤＶＤフォーマットとの関連性を示す説明図である。 この発明に係る多重化ストリームに含まれる付加情報とＤＶＤフォーマットとの関連性の一例を示す説明図である。 この発明が適用されたＤＶＤプレーヤーの構成例を示す図である。

符号の説明

１１…逆多重化処理部、１２…バッファ、１３…ＭＰＥＧデコーダ、１４…音声・映像制御部、１５…メモリ、１６…アプリケーション実行処理部。

Claims (8)

1. 所定のフォーマットでエンコードされている動画像データと前記動画像データの再生画像の振る舞いを制御するため先行して配置されるアプリケーションデータとが多重化されており、かつ、予め設定したユニットで区切られている多重化ストリームを含む第１のファイルと、
   前記アプリケーションデータと同じアプリケーションデータを含む第２のファイルと、
   前記多重化されている動画像データにヘッダが付加されており、このヘッダ内に付加情報として挿入され、前記第２のファイル内の対応するアプリケーションデータの所在位置を示す所在位置情報を記録している情報記録媒体。
2. 前記第の１ファイル内で多重化されている前記アプリケーションデータには、ヘッダが付加されており、このヘッダ内には付加情報として、対応するアプリケーションデータの有効期限を示す情報が含まれていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
3. 前記付加情報は、前記第２ファイル内の対応するアプリケーションデータのサイズの情報を含むことを特徴とする請求項２又は３記載の情報記録媒体。
4. 前記動画像データはパック列に格納されており、前記第１ファイル内のアプリケーションデータもパック列に格納され、これらのパック列がインターリーブされて配列されている請求項１又は２記載の情報記録媒体。
5. 前記動画像データはパック列に格納されて、第１のオブジェクトユニットに配置されており、前記第１ファイル内のアプリケーションデータもパック列に格納され、このパック列は第２のオブジェクトユニット内に配置されており、これらの第１と第２のオブジェクトユニットがインターリーブされて配列されている請求項１又は２記載の情報記録媒体。
6. 所定のフォーマットでエンコードされている動画像データと前記動画像データの再生画像の振る舞いを制御するため先行して配置されるアプリケーションデータとが多重化されており、かつ、予め設定したユニットで区切られている多重化ストリームを含む第１のファイルと、前記アプリケーションデータと同じデータを含む第２のファイルと、前記多重化されている動画像データにヘッダが付加されており、このヘッダ内には付加情報として挿入され、前記第２のファイル内の対応するアプリケーションデータの所在位置を示す所在位置情報を記録している情報記録媒体と、
   前記多重化されたストリームのデータを動画像データとアプリケーションデータとに逆多重化する逆多重化処理手段と、
   アプリケーションデータを格納する記憶手段と、
   前記記憶手段に前記第１のファイルから取得したアプリケーションが存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段が前記第１のファイルから取得したアプリケーションが存在しないと判定したとき、前記多重化されたストリームを再生途中に、ストリームに含まれる付加情報を参照して、前記第２のファイル内のアプリケーションデータを読み取り、前記記憶手段に供給する読み取り手段と
   を具備したことを特徴とする情報再生装置。
7. 前記アプリケーションデータのヘッダ内の前記付加情報に、対応するアプリケーションデータの有効期限を示す情報が含まれているとき、この有効期限に基づいて、前記記憶手段に記憶されたアプリケーションデータの実行及び消去を決定する手段を有したことを特徴とする請求項６記載の情報再生装置。
8. 所定のフォーマットでエンコードされている動画像データと前記動画像データの再生画像の振る舞いを制御するため先行して配置されるアプリケーションデータとが多重化されており、かつ、予め設定したユニットで区切られている多重化ストリームを含む第１のファイルを記録し、
   前記アプリケーションデータと同じアプリケーションデータを含む第２のファイルを記録し、
   前記多重化されている動画像データにヘッダが付加されており、このヘッダ内に付加情報として挿入され、前記第２のファイル内の対応するアプリケーションデータの所在位置を示す所在位置情報を記録し、
   前記第１及び第２のファイルの前記アプリケーションデータのヘッダ内の付加情報には対応するアプリケーションデータの有効期限を示す情報を含めて記録した、
   ことを特徴とする情報記録方法。

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