JP4988340B2 - マルチアングルデータを記録した情報記録媒体、その記録方法及び再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、動映像データの符号化及び復号化時に使われるマルチアングルデータに係り、特にマルチアングルデータを保存した情報記録媒体、マルチアングルデータを記録及び／または再生する方法、及びマルチアングルデータを記録及び／または再生する装置に関する。

マルチアングルデータは、一つの場面を色々な角度で撮影してエンコーディングしたデータをいう。かかるマルチアングルデータを含んでいるコンテンツの再生中に他の角度で撮影した画面に転換しようとする場合には、アングル転換命令を再生装置に送信し、再生装置は、その命令を受けて他のアングルデータを再生する。このために、それぞれのアングルデータは、一定の大きさに分けられ、他のアングルデータと交互に記録されるインターリービング方式で記録される。

したがって、インターリービングされて記録されたマルチアングルデータを読みつつ、一つのアングルに対するインターリーブドブロックを探して再生するか、または他のアングルに転換するためには、インターリーブドブロックを読み取るたびにジャンプせねばならない。しかし、インターリーブドブロックが大きければ、アングルを転換するときにジャンプせねばならない距離が長くなってシームレスに再生できず、インターリーブドブロックが小さければ、アングルが転換されない正常再生時にも頻繁にジャンプせねばならないので、インターリーブドブロックの大きさを適切に決めねばならない。

そして、一つのインターリーブドブロック内でも、他のアングルのインターリーブドブロックにジャンプできるジャンプポイントを置くが、この場合にも、ジャンプポイントの個数を適切に設定してこそ効率的にマルチアングルデータを構成できる。

本発明が解決しようとする課題は、マルチアングルデータがシームレスに再生されるように構成したマルチアングルデータを記録した情報記録媒体、マルチアングルデータを記録及び／または再生する方法、及びマルチアングルデータを記録及び／または再生する装置を提供するところにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、一つのインターリーブドブロック内で再生位置をジャンプできるアングル転換点の個数を決定する方法を提供するところにある。

本発明の一実施形態によると、マルチアングルデータを記録したコンピュータ可読情報記録媒体が提供される。前記マルチアングルデータは、第１のアングルに対応する第１のアングルデータ及び第２のアングルに対応する第２のアングルデータを有し、前記第１のアングルデータ及び前記第２のアングルデータは、それぞれ複数のブロックで構成されており、前記第１のアングルデータのブロックは、前記第２のアングルデータのブロックと互いにインターリービングされており、各前記のインターリーブドブロックは、前記マルチアングルデータの再生中に再生装置があるアングル転換点から別のアングル転換点へジャンプすることを可能にする少なくとも１つのアングル転換点を有し、各前記インターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数は、２つのアングル転換点の間の距離を計算する段階、該計算した距離と前記インターリーブドブロックのパケットの再生長との間のオフセットを補正する段階、前記マルチアングルデータがデータ再生中に必要としうる最長ジャンプ距離を前記再生装置の最大ジャンプ距離よりも短く又は等しく制限する、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を計算する段階、により得られる。

本発明の一実施形態によると、前記計算した距離と前記パケットの再生長との間のオフセットを補正する段階は、第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さ及び該第１の所定の時間より長い第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さを計算する段階、前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも長く且つ前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、を有する。

本発明の一実施形態によると、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を決定する方法が提供される。各前記インターリーブドブロックは、マルチアングルデータの再生中に再生装置があるアングル転換点から別のアングル転換点へジャンプすることを可能にする少なくとも１つのアングル転換点を有し、少なくとも１つのアングル転換点を有し、当該方法は、２つのアングル転換点の間の距離を計算する段階、該計算した距離と前記インターリーブドブロックのパケットの再生長との間のオフセットを補正する段階、前記マルチアングルデータがデータ再生中に必要としうる最長ジャンプ距離を前記再生装置の最大ジャンプ距離よりも短く又は等しく制限する、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を計算する段階、を有する。

本発明の一実施形態によると、情報記録媒体からマルチアングルデータを再生する装置が提供される。前記マルチアングルデータは、第１のアングルに対応する第１のアングルデータ及び第２のアングルに対応する第２のアングルデータを有し、前記第１のアングルデータ及び前記第２のアングルデータは、それぞれ複数のブロックで構成されており、前記第１のアングルデータのブロックは、前記第２のアングルデータのブロックと互いにインターリービングされており、各前記のインターリーブドブロックは、前記マルチアングルデータの再生中に再生装置があるアングル転換点から別のアングル転換点へジャンプすることを可能にする少なくとも１つのアングル転換点を有する。当該装置は、前記情報記録媒体から前記マルチアングルデータを読み取る読み取り部、該読み出したマルチアングルデータを格納するバッファ、を有し、各前記インターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数は、２つのアングル転換点の間の距離を計算する段階、該計算した距離と前記インターリーブドブロックのパケットの再生長との間のオフセットを補正する段階、前記マルチアングルデータがデータ再生中に必要としうる最長ジャンプ距離を前記再生装置の最大ジャンプ距離よりも短く又は等しく制限する、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を計算する段階、により得られる。

本発明によれば、シームレスな再生を保証し、かつ再生時のジャンプ回数を減らすように効率的にマルチアングルデータを構成できる。

以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図１Ａないし図１Ｃは、マルチアングルデータがインターリービングされていることを示す図である。マルチアングルデータは、図１Ａに示した第１アングルデータファイル１１０及び図１Ｂに示した第２アングルデータファイル１２０から構成され、そのファイルは、各アングルについてのオーディオ／ビデオ（ＡＶ）データを含む。図１Ｃに示したように、第１アングルデータファイル１１０及び第２アングルデータファイル１２０は、ユーザーがアングルビューを転換しようとするとき、さらに速く応答するために記録媒体の連続された領域内に交互に記録されている（１３０）。すなわち、各アングルデータファイル１１０，１２０を一定の大きさに分けてインターリービングして記録する。これにより、アングルビューの転換時にピックアップ装置が転換されたアングルデータを読み取るために多く移動する必要がなく、シームレスな再生が保証される。

このように、記録媒体に記録されたインターリーブドデータに含まれたアングルデータの所定ユニットをエクステントという。そして、エクステントは、ＤＶＤ−ビデオではインターリーブドユニットとなる。すなわち、エクステントとは、ファイルシステム上で連続的に記録されたデータをいう。したがって、再生装置は、再生のための正確なデータを読み取るためにエクステントの間のジャンプが必要である。

図２は、図１Ａないし図１Ｃのインターリーブドデータが記録媒体２００に記録されていることを示す図である。

ＡＶストリームは、複数のソースパケットからなるビットストリームを意味する。ソースパケットは、１８８バイトのＭＰＥＧ−２ ＴＳ（トランスポートストリーム）パケットに４バイトのヘッダを備えて１９２バイトで構成される。そして、一般的に、情報記録媒体は、セクタ単位でデータを保存する。セクタは、ファイル記録の基本単位であって、ＤＶＤでは２０４８バイトで構成される。したがって、一つのセクタは複数個のソースパケットで構成される。

図３は、シームレス再生のための再生装置の簡略なブロック図である。図３に示すように、記録媒体に記録されたデータは、読み取り部３１０により読み取られてデモジュレーション部３２０を経てリードバッファ３３０に伝達される。リードバッファ３３０は、読み取り部３１０のピックアップ装置３０５がジャンプする時間にも動映像のシームレスな再生を保証するために、デコーダへ伝送されるビットストリームをバッファリングするために使われる。ソースデパケッタイザ３４０は、複数のソースパケットを備えるビットストリームをＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットに変換してＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットを出力する。

バッファリングと関連したパラメータを次のように定義する。

（ａ）Ｒ_ＵＤ：読み取り部３１０からデモジュレーション部３２０を経てリードバッファ３３０へ伝送されるデータのデータレート。

（ｂ）Ｒ_ＴＳ：ＭＰＥＧ−２ ＴＳのエンコーディングレートであるＴＳ＿ｒｅｃｏｄｉｎｇ＿ｒａｔｅの最大値（デコーダに出力されるデータの出力速度）。

（ｃ）Ｒ_ＭＡＸ：ソースパケットストリームの最大ビットレート。ＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットは、１８８バイトで構成され、ここに４バイトのヘッダが加えられてソースパケットストリームが生成されるので、Ｒ_ＭＡＸは（１９２／１８８）×Ｒ_ＴＳとなる。

リードバッファ３３０からデータがＴＳ＿ｒｅｃｏｄｉｎｇ＿ｒａｔｅの速度でデコーダに出力されるとき、リードバッファ３３０に保存されたデータＢ_{ＯＣＣＵＰＩＥＤ}が次の式（１）を満足すれば、Ｔ_ＪＵＭＰ時間にリードバッファ３３０にデータが保存されないとしても、リードバッファ３３０のアンダフローが発生しない。

図４は、ピックアップ装置３０５がジャンプする間に、リードバッファ３３０に保存されたデータの量を示すグラフである。図４において、Ｔ_ＪＵＭＰは、ジャンプ時間（アクセス時間Ｔ_{ＡＣＣＥＳＳ}及び二つのＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）ブロックを読み取る時間Ｔ_{ＯＶＥＲＨＥＡＤ}）である。すなわち、Ｔ_ＪＵＭＰ＝Ｔ_{ＡＣＣＥＳＳ}＋Ｔ_{ＯＶＥＲＨＥＡＤ}であり、Ｔ_{ＯＶＥＲＨＥＡＤ}［ｍｓ］≦（２×Ｅｃｃ［ｂｙｔｅ］／Ｒ_ＵＤ）［ｂｐｓ］である。

情報記録媒体に記録されたデータを読み取れば、リードバッファが次第に充填され、ピックアップ装置が新たな位置にジャンプする前に、前記の通り定義したようにリードバッファ３３０を充填するときにリードバッファのアンダフローが発生しない。したがって、リードバッファのアンダフローを防止するために、ジャンプ以前にリードバッファに読み取るデータの長さＳ_ＲＥＡＤは、次の式（２）を満足せねばならない。

図５は、マルチアングルのためにインターリービングされているクリップファイルの構造を示す図である。

前述したように、各アングルデータは、ジャンプ時間とアングル転換のための応答時間とを短縮してシームレスなアングル転換を行うために、他のアングルデータの間にインターリービングされている。したがって、アングル転換時だけでなく、一般的な再生時にもジャンプして該当アングルデータを探して再生する。インターリーブドブロックは、クリップファイルでは一つのエクステントといえる。一つのエクステント内には、他のアングルデータにジャンプできる複数個のアングル転換点が含まれうる。その結果、エクステントの長さＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}及び二つのアングル転換点の間の距離Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}は、次の式（３）を満足せねばならない。

図５のマルチアングルのためのクリップファイルは、次のような制約条件を有している。第１に、クリップファイルは、一つのレイヤ上に位置せねばならない。第２に、それぞれのマルチアングルストリームのエクステントは、アングルポイントで始まり、アラインドユニットにより整列されている。もし、最後のアラインドユニットが入力されたトランスポートストリームで完全に充填されなければ、残りの空間はＮＵＬＬパケットで充填される。第３に、Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}は、ソースパケットの長さ（１９２バイト）の整数倍である。第４に、エクステントの長さＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}、Ｓ_{ＥＸＴＥＮＴ}でのアングル転換点の数、アングル転換時間は、前述したバッファ条件を満足せねばならず、幾つかの場合に、バッファと関連したパラメータ値の例を挙げれば、後述する表１及び表２に示したようである。

一方、Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}はＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}より短く、アングル転換時にＴ_{ＡＣＣＥＳＳ}が有する最も大きい値は、現在のアングルデータユニット内の現在のアングル転換点から次のアングルデータユニット内の最も遠いアングル転換点にジャンプするときのジャンプ時間となる。アングルデータユニットは、同一時間に該当する複数のデータブロックを表し、各ブロックは、各アングルデータに対応する。図５に示すように、アングル１−１、アングル２−１及びアングル３−１が現在のアングルデータユニットと見なされ、アングル１−２、アングル２−２及びアングル３−２が次のアングルデータユニットと見なされる。最も大きい値のＴ_{ＡＣＣＥＳＳ}は、アングル１−１のデータを再生していてアングル１−１データの３番目のアングル転換点５１０を経て最後のアングル転換点５２０を経る前に、アングル３に転換する命令を受ければ、アングル３−２データの最初のアングル転換点５３０までジャンプせねばならないので、この場合が最も大きい値のＴ_{ＡＣＣＥＳＳ}となる。

一つのエクステントに複数個のアングル転換点が存在すれば、図４でのＳ_ＲＥＡＤがＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}となる。したがって、式（２）は、次の式のように表すことができる。

さて、与えられた接近時間、最大のジャンプ距離及びＴＳ＿ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ＿ｒａｔｅを有する一つのエクステント内に、幾つかのアングル転換点を有するかを計算する方法について説明する。与えられたパラメータを有し、各Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}及びＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}を求めるための最初の方法は、次の通りである。

図６は、Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}及びＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}を計算する方法のフローチャートである。

与えられたＴ_{ＡＣＣＥＳＳ}及びＴＳ＿ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ＿ｒａｔｅを有して式（３）を使用してＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}を計算する（Ｓ６１０）。そして、与えられたＴＳ＿ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ＿ｒａｔｅのデータが５００ｍｓの間に再生されるときのデータ長Ａと、１０００ｍｓの間に再生されるときのデータ長Ｂとを計算する（Ｓ６２０）。ＭＰＥＧ−２でＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）の間隔が約５００ｍｓ〜１０００ｍｓであるので、５００ｍｓより短い時間にアングル転換点を置くことは無意味であるためである。そして、前記求めたＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}とＡ値、Ｂ値とを比較して、Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}≦ＡであればＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}＝Ａと、Ａ＜Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}≦ＢであればＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}＝Ｂと決める（Ｓ６３０）。

“最も長いジャンプ距離＜与えられたＴ_{ＡＣＣＥＳＳ}での最大のジャンプ距離”を満足する最大Ｍ（一つのインターリーブドユニット内でアングルポイントの個数）を探す（Ｓ６４０）。再生装置が提供する最大のジャンプ距離は既に与えられたものであって、最も長いジャンプ距離は２×（アングルの数−１）×Ｍ×Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}となるので、それを利用してＭを計算する。これにより、Ｓ_{ＥＸＴＥＮＴ}＝ＩＮＴ［（Ｍ×Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}＋６１４４−１９２）／６１４４］×３であり、Ｍ個のアングルポイントを有する。

二つのアングル転換点の間のジャンプを考慮すれば、アングルユニット（一つのアングルデータ内で二つのアングルポイント間のデータ）自体は、セクタにより整列されることが望ましい。

このように計算されたＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}及びＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}の例を表１及び表２に示す。表１はアングルが３個である場合、表２はアングルが９個である場合のＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}及びＳ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}を表す。

一般的に、ファイルのエクステントはセクタにより整列される。本発明において、ソースパケットは１９２バイトであるため、２０４８バイトであるセクタ単位で整列されない。したがって、三つの連続されたセクタを合わせてアクセスユニットで定義する。三つのセクタは、整数倍のソースパケットを備える最小限のセクタ数である。すなわち、一つのセクタが２０４８バイトである場合、３２個のソースパケットの長さは、三つのセクタ、すなわち一つのアクセスユニットの長さと同一である。

一方、前述したマルチアングルデータの記録方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータプログラマにより容易に推論されうる。また、前記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な情報記録媒体に保存され、コンピュータにより読み取られて実行されることによって、マルチアングルデータの記録方法を具現する。前記情報記録媒体は、磁気記録媒体、光記録媒体及びキャリアウェーブ媒体を含む。

第１アングルデータファイルを示す図である。 第２アングルデータファイルを示す図である。 第１アングルデータと第２アングルデータとがインターリービングされて保存されている場合を示す図である。 前記インターリーブドデータが記録媒体に記録されていることを示す図である。 シームレス再生のための再生装置の一部ブロック図である。 ピックアップ装置がジャンプする間に、リードバッファに保存されたデータの量を示すグラフである。 マルチアングルのためにインターリービングされているクリップファイルの構造を示す図である。 Ｓ_{ＡＮＧＬＥ＿ＰＯＩＮＴＳ}及びＳ_{ＥＸＴＥＮＴ}を計算する方法のフローチャートである。

Claims (4)

1. マルチアングルデータを記録した情報記録媒体において、
   前記マルチアングルデータは、第１のアングルに対応する第１のアングルデータ及び第２のアングルに対応する第２のアングルデータを有し、
   前記第１のアングルデータ及び前記第２のアングルデータは、それぞれ複数のブロックで構成されており、
   前記第１のアングルデータのブロックは、前記第２のアングルデータのブロックと互いにインターリービングされており、
   各前記のインターリーブドブロックは、前記マルチアングルデータの再生中に再生装置があるアングル転換点から別のアングル転換点へジャンプすることを可能にする複数のアングル転換点を有し、
   各前記のインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数は、
   ２つのアングル転換点の間の距離を計算する段階と、
   （ｉ）該計算した距離と所定時間の間再生される前記マルチアングルデータ長さとの間のオフセットを補正する段階と、
   （ｉｉ）アングル転換時求められる前記マルチアングルデータの最長ジャンプ距離を前記再生装置の与えられた時間における最大ジャンプ距離よりも短くまたは等しく制限する、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を計算する段階、
   によって得られ、
   各前記インターリーブドブロックには前記最大数と同じか、又はそれより小さい数のアングル転換点が含まれる、
   ことを特徴とする情報記録媒体。
2. 前記計算した距離と所定時間の間再生される前記マルチアングルデータ長さとの間のオフセットを補正する段階は、
   第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さ及び該第１の所定の時間より長い第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さを計算する段階、
   前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、
   前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも長く且つ前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
3. １つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を決定する方法であって、
   各前記インターリーブドブロックは、マルチアングルデータの再生中に再生装置があるアングル転換点から別のアングル転換点へジャンプすることを可能にする複数のアングル転換点を有し、
   当該方法は、
   ２つのアングル転換点の間の距離を計算する段階、
   （ｉ）該計算した距離と所定時間の間再生される前記マルチアングルデータ長さとの間のオフセットを補正する段階、
   （ｉｉ）アングル転換時求められる前記マルチアングルデータの最長ジャンプ距離を前記再生装置の与えられた時間における最大ジャンプ距離よりも短く又は等しく制限する、１つのインターリーブドブロック内のアングル転換点の最大数を計算する段階、
   を有し、
   各前記インターリーブドブロックには前記最大数と同じか、又はそれより小さい数のアングル転換点が含まれる、
   ことを特徴とする方法。
4. 前記計算した距離と所定時間の間再生される前記マルチアングルデータ長さとの間のオフセットを補正する段階は、
   第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さ及び該第１の所定の時間より長い第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さを計算する段階、
   前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、
   前記アングル転換点の間の距離が前記第１の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも長く且つ前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さよりも短い場合、該アングル転換点の間の距離を前記第２の所定の時間の間に再生されるデータストリームの長さで置き換える段階、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

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