JP4481991B2 - 情報記録媒体、データ分別装置、データ再生装置及び記録方法 - Google Patents
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Description
図1は、DVDの構造を示す図である。図1の下段に示すように、DVDには、リード・イン部からリード・アウト部までの間に論理アドレス空間が設けられている。論理アドレス空間には、先頭にファイルシステムのボリューム情報が記録され、続いて映像や音声などのアプリケーションデータが記録される。
VTS_01_0.IFO ビデオタイトルセット#1再生制御情報ファイル
VTS_01_0.VOB ビデオタイトルセット#1ストリームファイル
.....
2つの拡張子が規定されている。「IFO」は、それが付与されているファイルが再生制御情報が記録されたファイルであることを示す拡張子である。「VOB」は、それが付与されているファイルがAVデータであるMPEGストリームが記録されたファイルであることを示す拡張子である。再生制御情報は、DVDについて採用されたインタラクティビティ(ユーザの操作に応じて再生状態を動的に変化させる技術)を実現するための情報や、メタデータのようなタイトルやAVストリームに付属する情報などを含む情報である。DVDでは一般的に、再生制御情報はナビゲーション情報と呼ばれる。
する拡張データとを有し、前記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号することができるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータの質を向上させるためのデータであり、前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報が、前記アクセスユニットの、前記基本データのみを復号するデコーダが識別しない領域に格納されている。
(ディスク上の論理データ構造)
図4は、次世代DVD(以下、「BD」という)の構成、特にディスク媒体であるBDディスク104並びに、ディスク104に記録されているデータ101,102,および103の構成を示す図である。BDディスク104には、AVデータ103と、AVデータの管理情報およびAV再生シーケンスなどを含むBD管理情報102と、インタラクティビティを実現するためのBD再生プログラム101とが記録される。本実施の形態では、説明の都合上、映画のAVコンテンツを再生するためのAVアプリケーションデータがBDディスク104に記録されていると仮定する。しかしながら、BDディスク104は、他の用途として用いられてもよい。
「BD.INFO」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、BDディスク全体に関する情報が記録されたファイルである。BDプレーヤは最初にこのファイルを読み出す。
「BD.PROG」ファイルは、「BD再生プログラム」の一つであり、BDディスク全体に関する再生制御情報が記録されたファイルである。
「XXX.PL」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、シナリオ(再生シーケンス)であるプレイリスト情報が記録されたファイルである。プレイリスト毎に一つのファイルが存在する。
「XXX.PROG」ファイルは、「BD再生プログラム」の一つであり、前述したプレイリスト毎の再生制御情報が記録されたファイルである。「XXX.PROG」ファイルに対応するプレイリストは、ファイルボディ名(「XXX」)が一致するプレイリストである。
「YYY.VOB」ファイルは、「AVデータ」の一つであり、VOB(「背景技術」で説明したVOBと同じ)が記録されたファイルである。VOB毎に一つのファイルが存在する。
「YYY.VOBI」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、AVデータであるVOBに関するストリーム管理情報が記録されたファイルである。「YYY.VOBI」ファイルに対応するVOBは、ファイルボディ名(「YYY」)が一致するVOBである。
「ZZZ.PNG」ファイルは、「AVデータ」の一つであり、字幕およびメニューを構成するためのイメージデータPNG(W3Cによって標準化された画像フォーマットであり「ピング」と読む)が記録されたファイルである。PNGイメージ毎に一つのファイルが存在する。
次に、前述したBDディスクを再生するプレーヤについて、図6および図7を用いて説明する。
BDディスク201上のデータは、光ピックアップ202を通して読み出される。読み出されたデータは、そのデータの種類に応じて専用のメモリに転送される。BD再生プログラム(「BD.PROG」ファイルまたは「XXX.PROG」ファイル)はプログラム記録メモリ203に転送される。BD管理情報(「BD.INFO」ファイル、「XXX.PL」ファイル、または「YYY.VOBI」ファイル)は管理情報記録メモリ204に転送される。AVデータ(「YYY.VOB」ファイルまたは「ZZZ.PNG」ファイル)はAV記録メモリ205に転送される。
図8は、BDのアプリケーション空間を示す図である。
BDのアプリケーション空間では、プレイリスト(PlayList)が一つの再生単位である。プレイリストは、セル(Cell)の連結であって、連結の順序により決定される再生シーケンスである静的なシナリオと、プログラムによって記述される動的なシナリオとを有している。プログラムによる動的なシナリオの変化が無い限り、プレイリストは個々のセルを順に再生させる。全てのセルの再生を終了した時点で、プレイリストの再生は終了する。プログラムには、セルの再生順序を変化させる内容を記述することが可能である。また、プログラムは、ユーザの選択またはプレーヤの状態によって再生する対象を動的に変えることが可能である。典型的な例として、メニューが挙げられる。BDでは、メニューはユーザの選択によって再生するシナリオであると定義することができ、プログラムによってプレイリストを動的に変化させることができる。
図9は、本実施の形態におけるMPEGストリーム(VOB)の構成図である。
図9に示すように、VOBは複数のVideo Object Unit(VOBU)によって構成されている。VOBUは、MPEGビデオストリームにおけるGroup Of Pictures(GOP)を基準として、音声データも含んだ多重化ストリームにおける一再生単位である。VOBUのビデオ再生時間は0.4秒から1.0秒であって、通常は0.5秒程度である。つまり、多くのケースで1GOPには15フレーム程度のフレームが格納されている(NTSCの場合)。
図10に示すように、ビデオデータおよびオーディオデータといったエレメンタリデータは、PES Packet Payload(ペイロード)と呼ばれるPES Packet(パケット)のデータ格納領域に先頭から順次格納される。ペイロードは、PES Packet Header(パケットヘッダ)が付けられて1つのPES Packet(パケット)を構成する。パケットヘッダには、ペイロードに格納されているデータがどのストリームのデータであるのかを識別するためのstream id(ID)と、そのペイロードのデコードおよび表示夫々の時刻情報であるタイムスタンプ、即ちDecoding Time Stamp(DTS)およびPresentation Time Stamp(PTS)とが記録される。PTSおよびDTSは、必ずしも全てのパケットヘッダに記録されている訳ではなく、MPEGによってルールが規定されている。ルールの詳細についてはMPEGシステム(ISO/IEC13818−1)の規格書に記述されているので、その説明を省略する。
次に、図11および図12を用いてVOBファイルのインターリーブ記録について説明する。
この後、論理アドレスの“a2”から“a3”まではイメージデータが続くため、トラックバッファへのデータの入力は0であり、出力レート“−Vb”でトラックバッファ内のデータ量は減少する。これは論理アドレス“a3”まで、即ち時刻“t3”まで継続する。
即ち、式2を満たすように、イメージデータ(非VOBデータ)の配置を決めればよい。
図13から図19を用いて、BDのナビゲーションデータ(BD管理情報)の構造について説明する。
MPEG1
MPEG2
MPEG4
MPEG4−AVC(Advanced Video Coding)
解像度(Resolution):
1920×1080
1280×720
720×480
720×565
アスペクト比(Aspect):
4:3
16:9
フレームレート(Framerate):
60
59.94
50
30
29.97
25
24
23.976
下記は、オーディオ属性(Audio)が持つ複数のフィールドと、夫々のフィールドが持ち得る値を示す。
AC3
MPEG1
MPEG2
LPCM
DTSHD
チャンネル数(Ch):
1〜8
言語属性(Language):
タイムマップ(TMAP)は、VOBU毎の情報を持つテーブルであって、VOBが有するVOBUの数(Number)と、各VOBU情報(VOBU#1〜VOBU#n)とを持つ。個々のVOBU情報は、VOBUの再生時間長(Duration)と、VOBUのデータサイズ(Size)とを有している。
広く知られているように、MPEGビデオストリームは可変ビットレート圧縮されることがあり、各フレームの再生時間とデータサイズとには、単純な相関はない。これに対して、音声の圧縮規格であるAC3は、音声データを固定ビットレートで圧縮することを定めているため、音声データについては、時間とアドレスとの関係は1次式によって表現される。MPEGビデオデータでは、個々のフレームは固定の表示時間を持つが、例えばNTSCに対応するMPEGビデオデータでは1フレームは1/29.97秒の表示時間を持つが、個々のフレームの圧縮後のデータサイズは絵の特性やピクチャタイプ、即ちI/P/Bピクチャのタイプによって大きく異なる。従って、MPEGビデオデータについては、時間とアドレスとの関係を一次式で表現することは不可能である。
図15に示すように時刻情報が与えられた場合、先ずはその時刻がどのVOBUに属するのかを検索する。即ち、タイムマップのVOBU毎のフレームの数を加算し、フレームの数の和が、与えられた時刻をフレーム数に換算した場合のそのフレーム数を超えるVOBU、またはそのフレーム数に一致するVOBUを検索する。次に、タイムマップのVOBU毎のデータサイズをそのVOBUの直前のVOBUまで加算する。加算によって得られた値が、与えられた時刻を含むフレームを再生するために読み出すべきパックのアドレスを求めるために用いられる。
図20から図22を用いてイベント発生のメカニズムについて説明する。
前述したとおり、タイムイベントは、プレイリスト情報(“XXX.PL”)のイベントリスト(EventList)で定義される。タイムイベントとして定義されているイベント、即ちイベントタイプ(Type)が“TimeEvent”である場合、イベント生成時刻(“t1”)に、識別子“Ex1”を持つタイムイベントがシナリオプロセッサからプログラムプロセッサに出力される。プログラムプロセッサは、イベント識別子“Ex1”を持つイベントハンドラを探し、対象のイベントハンドラを実行する。例えば、本実施の形態では、2つのボタンイメージの描画等のイベントが行われる。
前述したとおり、メニュー操作を行うユーザイベントもプレイリスト情報(“XXX.PL”)のイベントリスト(EventList)で定義される。ユーザイベントとして定義されるイベント、即ちイベントタイプ(Type)が“UserEvent”である場合、イベント生成時刻(“t1”)に、ユーザイベントはレディとなる。この時、イベント自身は未だ生成されていない。イベントは、有効期間情報(Duration)で示される期間レディ状態にある。
前述したとおり、グローバルイベントはBDディスク全体に関する情報(“BD.INFO”)のイベントリスト(EventList)で定義される。グローバルイベントとして定義されるイベントのタイプ(Type)が“GlobalEvent”である場合、ユーザがリモコンキーを操作したときにのみイベントが生成される。
図23を用いてプログラムプロセッサの機能を説明する。
プログラムプロセッサは、内部に仮想プレーヤマシンを持つ処理モジュールである。仮想プレーヤマシンは、BDに対応する機能を有し、BDプレーヤの実装には依存しない。即ち、仮想プレーヤマシンは、どのBDプレーヤにおいても同様の機能を実現できることが保証されている。
Link(PL#,Cell#,time)
PL# : プレイリスト名
Cell# : セル番号
time : セル内での再生開始時刻
PNG描画関数:指定PNGデータをイメージプレーンに描画する
Draw(File,X,Y)
File : PNGファイル名
X : X座標位置
Y : Y座標位置
イメージプレーンクリア関数:イメージプレーンの指定領域をクリアする
Clear(X,Y,W,H)
X : X座標位置
Y : Y座標位置
W : X方向幅
H : Y方向幅
プレーヤ変数として、プレーヤの状態を示すシステムパラメータ(SPRM)と、一般用途として使用可能なゼネラルパラメータ(GPRM)とがある。
SPRM(1) : 音声ストリーム番号
SPRM(2) : 字幕ストリーム番号
SPRM(3) : アングル番号
SPRM(4) : タイトル番号
SPRM(5) : チャプタ番号
SPRM(6) : プログラム番号
SPRM(7) : セル番号
SPRM(8) : 選択キー情報
SPRM(9) : ナビゲーションタイマー
SPRM(10) : 再生時刻情報
SPRM(11) : カラオケ用ミキシングモード
SPRM(12) : パレンタル用国情報
SPRM(13) : パレンタルレベル
SPRM(14) : プレーヤ設定値(ビデオ)
SPRM(15) : プレーヤ設定値(オーディオ)
SPRM(16) : 音声ストリーム用言語コード
SPRM(17) : 音声ストリーム用言語コード(拡張)
SPRM(18) : 字幕ストリーム用言語コード
SPRM(19) : 字幕ストリーム用言語コード(拡張)
SPRM(20) : プレーヤリージョンコード
SPRM(21) : 予備
SPRM(22) : 予備
SPRM(23) : 再生状態
SPRM(24) : 予備
SPRM(25) : 予備
SPRM(26) : 予備
SPRM(27) : 予備
SPRM(28) : 予備
SPRM(29) : 予備
SPRM(30) : 予備
SPRM(31) : 予備
なお、本実施の形態では、仮想プレーヤのプログラミング関数はJava(登録商標)Scriptベースとして定義されているが、プログラミング関数は、UNIX(登録商標) OSなどで使われているB−Shellや、Perl Scriptなどによって定義されてもよい。言い換えれば、プログラミング関数は、Java(登録商標)Scriptによって定義されると限定されない。
図25および図26は、イベントハンドラでのプログラムの例を示す図である。
セル(PlayList#1.Cell#1)の先頭のタイムイベントに基づいて、図25左側のプログラムが実行される。ゼネラルパラメータの一つGPRM(0)に“1”がセットされている。GPRM(0)は、プログラムの中で、選択されているボタンを識別するために用いられている。最初の状態(初期値)では、左側に配置されているボタン1が選択されている。
GPRM(0)を“2”に再設定して、選択状態にあるボタンを右ボタン2に変更する。
ボタン1、ボタン2のイメージを夫々書き換える。
条件2)選択キーが「決定(OK)」であって、ボタン1が選択されている場合
プレイリスト#2の再生を開始する。
条件3)選択キーが「決定(OK)」であって、ボタン2が選択されている場合
プレイリスト#3の再生を開始する。
上記のような分岐処理が行われる。
次に、図27から図30を用いてプレーヤの処理フローを説明する。
BDディスクが挿入されると(S101)、BDプレーヤは、“BD.INFO”ファイルの読み込みと解析とを行い(S102)、“BD.PROG”ファイルを読み込む(S103)。“BD.INFO”ファイルおよび“BD.PROG”ファイルは、共に管理情報記録メモリに一旦格納され、シナリオプロセッサによって解析される。
前述したように、ファーストイベントハンドラまたはグローバルイベントハンドラによってプレイリストの再生が開始される(S301)。シナリオプロセッサは、再生対象のプレイリストの再生に必要な情報として、プレイリスト情報“XXX.PL”の読み込みと解析とを行い(S302)、プレイリストに対応するプログラム情報“XXX.PROG”を読み込む(S303)。続いて、シナリオプロセッサは、プレイリストに登録されているセル情報に基づいてセルの再生を指示する(S304)。セルの再生は、シナリオプロセッサからプレゼンテーションコントローラに対して要求が出されたことを意味し、プレゼンテーションコントローラはAVの再生を開始する(S305)。
BDプレーヤはイベントドリブン型のプレーヤである。プレイリストの再生が開始すると、タイムイベント系、ユーザイベント系、および字幕表示系のイベント処理が夫々起動し、平行してイベント処理が実行される。
プレイリストの再生開始後(S501)、プレイリストの再生が終了しているか否かを確認するステップ(S502)を経て、シナリオプロセッサは、タイムイベント発生時刻になったか否かを確認する(S503)。タイムイベント発生時刻になった場合、シナリオプロセッサはタイムイベントを生成し(S504)、プログラムプロセッサはタイムイベントを受け取って、イベントハンドラを実行する(S505)。
プレイリストの再生開始後(S701)、プレイリストの再生終了確認ステップ(S702)を経て、字幕の描画開始時刻確認ステップ(S703)に移る。現在時刻が字幕の描画開始時刻である場合、シナリオプロセッサはプレゼンテーションコントローラに字幕の描画を指示し、プレゼンテーションコントローラはイメージプロセッサに字幕の描画を指示する(S704)。ステップS703で現在時刻が字幕の描画開始時刻でないと判断された場合、現在時刻が字幕の表示終了時刻であるか否かを確認する(S705)。現在時刻が字幕の表示終了時刻であると判断された場合、プレゼンテーションコントローラはイメージプロセッサに字幕の消去を指示し、イメージプロセッサは描画されている字幕をイメージプレーンから消去する(S706)。
次に、実施の形態1について説明する。
DVD−Videoプレーヤから出力されるデータに準拠したDTS対応のAVレシーバ(ホームシアターなど)との互換性を保つには、1つ目のBaseを含むPESパケットのペイロードのデータサイズを、2013バイト以下とすればよい。
≦TBa1のサイズ=512 (式3)
式3は、時刻ATS_b#n+1におけるTBa1のデータ蓄積量に、1つのTSパケットを入力する際に増加するバイト量(188×(1−Rba1/RTS))が加算されても、TBa1のサイズを超えないことを意味する。式3を満たす時刻ATS_b#n+1以降に、Base#n+1を多重化するように、ATSを設定し、ストリームにBase#n+1を多重化しなければならない。
≦ ATS_b#(n+1)− ATS_b#n (式4)
ここで、ビットレートRba1,RTSの単位は、bits/secondであり、27000000はATSの時刻精度のクロック周波数を意味する。Nbas,Nextの値は、夫々のCodecの最大ビットレートなどの情報から算出することができる。
202 光ピックアップ
203 プログラム記録メモリ
204 管理情報記録メモリ
205 AV記録メモリ
206 プログラム処理部
207 管理情報処理部
208 プレゼンテーション処理部
209 イメージプレーン
210 ビデオプレーン
211 合成処理部
301 プログラム記録メモリ
302 プログラムプロセッサ
303 UOPマネージャ
304 管理情報記録メモリ
305 シナリオプロセッサ
306 プレゼンテーションコントローラ
307 クロック
308 イメージメモリ
309 トラックバッファ
310 デマルチプレクサ
311 イメージプロセッサ
312 ビデオプロセッサ
313 サウンドプロセッサ
314 イメージプレーン
315 ビデオプレーン
316 合成処理部
317 ドライブコントローラ
Claims (8)
- 複数のアクセスユニットを有する、画像及び音の少なくとも一方を含むストリームが記録された情報記録媒体であって、
前記アクセスユニットは、基本データと、前記基本データと関連する拡張データとを有し、
前記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号することができるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータの質を向上させるためのデータであり、
前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報が、前記アクセスユニットの、前記基本データのみを復号するデコーダが識別しない領域に格納されている
情報記録媒体。 - 前記領域は、前記アクセスユニットの、前記デコーダが前記基本データを復号する際には使用しないリザーブ領域である
請求項1記載の情報記録媒体。 - 前記アクセスユニットの各々は一定の再生時間のデータを格納する
請求項1記載の情報記録媒体。 - 請求項1記載の情報記録媒体に記録されている前記アクセスユニット、及び、前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を取得する取得手段と、
前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を用いて、前記アクセスユニットを前記基本データと前記拡張データとに分別する分別手段と
を備えるデータ分別装置。 - 請求項4記載のデータ分別装置と、
前記基本データのみを復号する復号手段とを備え、
前記データ分別装置は、前記復号手段により前記アクセスユニットを再生させる場合、前記拡張データを廃棄する
データ再生装置。 - 請求項1記載の情報記録媒体に記録されている前記アクセスユニット、及び、前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を取得し、
前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を用いて、前記アクセスユニットから前記拡張データを廃棄し、
前記アクセスユニットのうちの前記基本データのみを復号する
データ再生方法。 - 請求項1記載の情報記録媒体に記録されている前記アクセスユニット、及び、前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を取得し、
前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報を用いて、前記アクセスユニットから前記拡張データを廃棄し、
前記アクセスユニットのうちの前記基本データのみを復号する
ことをコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 情報記録媒体への記録方法であって、
複数のアクセスユニットを有する、画像及び音の少なくとも一方を含むストリームを情報記録媒体に記録する記録ステップを含み、
前記記録ステップでは、
前記アクセスユニットは、基本データと、前記基本データと関連する拡張データとを有し、
前記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号することができるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータの質を向上させるためのデータであり、
前記拡張データが前記アクセスユニットに含まれていることを示す情報が、前記アクセスユニットの、前記基本データのみを復号するデコーダが識別しない領域に格納されていることとなるように、
前記ストリームを前記情報記録媒体に記録する
情報記録媒体への記録方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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