JPWO2010038409A1 - 再生装置、記録媒体、及び集積回路 - Google Patents

再生装置、記録媒体、及び集積回路 Download PDF

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Abstract

3D映像と2D映像とをシームレスに再生することができる再生装置を提供する。ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとをデコードして得られたピクチャデータを表示装置へ出力し、3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを、2回ずつ繰り返して表示装置へ出力することで、平面視再生における出力フレームレートを、立体視再生における出力フレームレートと同じフレームレートに変換する。

Description

本発明は、3D映像及び2D映像の再生技術の技術分野に属する発明である
近年では3D映像の立体視を楽しめる映画館が増加していることに伴い、3D映像を高画質のまま光ディスクに格納することが求められてきている。
光ディスクに3D映像を格納する場合には、2D映像が格納された光ディスクのみを再生できる再生装置(以下、「2D再生装置」と呼ぶ)との再生互換性が求められる。3D映像を格納した光ディスクを、2D再生装置が3D映像を2D映像として再生できない場合、同じコンテンツを3D用ディスクと、2D用ディスクとの2種類を製作する必要があり、コスト高になってしまう。よって、3D映像が格納された光ディスクは、2D再生装置では2D映像として再生し、2D映像と3D映像を再生できる再生装置(以下、「2D/3D再生装置」)では、2D映像もしくは3D映像として再生できることが求められる。
3D映像が格納された光ディスクでの再生互換性を確保する技術の先行技術としては、以下の特許文献1に記載されたものがある。
また、再生互換性を有する光ディスクを用いることで、2D/3D再生装置では、1つの光ディスクで3D映像及び2D映像の再生を楽しむことができる。
特許第3935507号公報
ところで、3D映像を機器間で伝送するには、広帯域が必要である。そこで、2D/3D再生装置と表示装置との接続には、広帯域のデータ伝送が可能なHDMI規格(HDMI:High Definition Multimedia Interface)に準拠した接続が用いられることが多い。HDMI規格の接続では装置間で同期してデータを受け渡すため、映像信号のフレームレートを切り替えるためには、装置間で再同期が必要となるため、その間、映像出力が停止することになる。
ここで、3D映像は、24Hzのレフトビュー映像と24Hzのライトビュー映像とが表示装置へ出力されるため、3D映像全体で48Hzのフレームレートで出力される。これに対して、2D映像は、24Hzのレフトビュー映像のみが表示装置へ出力される。そのため、2D/3D再生装置で3D映像の再生中に2D映像に切り替えを行うと、表示装置との間でHDMI接続の再同期が生じ、再生に遅延が生じるという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑み、3D映像と2D映像とをシームレスに再生することができる再生装置、及び記録媒体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る再生装置は、ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータと前記ディペンデントビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータとを表示装置へ出力し、前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して表示装置へ出力することを特徴とする。
本発明に係る再生装置は、上記の構成により、3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合に、ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを繰り返して表示装置へ出力することで、平面視再生における出力フレームレートを、立体視再生における出力フレームレートと一致させることができる。
そのため、3Dビデオストリームの再生中に立体視再生と平面視再生とを切り替えても、再生装置と表示装置との間でHDMI接続の再同期の必要がなく、シームレスに再生することができる。
記録媒体、再生装置の使用行為についての形態を示す図 ユーザーの顔を左側に描き、右側に対象物たる恐竜の骨格を表す動画像を描いた図 立体視のためのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームの内部構成の一例を示す図 多層化された光ディスクの内部構成を示す図 ファイルシステムを前提にした光ディスクのアプリケーションフォーマットを示す図 記録方法の処理手順を示すフローチャート ビデオストリームの構造を説明する図 デコードスイッチ情報の構造を示す図 デコードカウンタを説明する図 PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納され、TSパケット及びソースパケットに変換されるかを示す図 AVストリームがどのように多重化されるかを模式的に示す図 記録方法により得られたエクステントの内部構成を示す図 エクステントと、AVストリームファイルとの対応付けを示す図 クリップ情報ファイルの内部構成を示す図 クリップ情報ファイルにおけるストリーム属性情報を示す図 クリップ情報ファイルにおけるエントリーマップテーブルを示す図 エントリーマップによるエントリーポイントの登録を示す エントリマップとGOPとの関係を示す図 3Dメタデータの構造を説明する図 2Dプレイアイテムと、3Dプレイアイテムとの混在が発生していないプレイリストを示す図 図20の3Dプレイリストに、もう1つサブパスを加えたプレイリストを示す図 2D映像と3D映像とが混在する例を示す図 2D映像と3D映像とが混在する例でのシームレス接続を実現する構成を説明する図 2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとのシームレス接続を実現するプレイリストの構成を示す図 プレイリスト情報のデータ構造を示す図 サブパス情報テーブルの内部構成を示す図 レフトビュー、ライトビューに対して、どのような再生区間が定義されているかを示す図 ストリーム選択テーブルを示す図 図20の3Dプレイリストに、レフトビュー/ライトビュー識別情報を書き加えた図 レフトビュー画像、ライトビュー画像と、センター画像とが、別々に構成されている2つのプレイリスト情報を示す図 2D/3D再生装置の構成を示している図 システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成を示す図 プレーン加算部の内部構成を示す図 PGプレーンの合成の仕方を示す図 オフセット値を使ってクロッピングして重畳した後にユーザにどのように表示されるかを模式的に示した図 レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの内部構成を示す図 PSR22の表示タイプ値を設定するフローチャート 2Dプレイリストと3Dプレイリストの再生を切り替えるデータ構造を示す図 2Dプレイリストと3Dプレイリストの再生を切り替えるフローチャート 3D映像のL・R表示タイプとL・L表示タイプとのシームレスな切り替えを説明する図 プレーン合成部におけるスイッチ62の切り替え制御を示すフローチャート 3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するプライマリビデオデコーダ31の構成を示す図 3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するための再生ステータスの役割を説明する二つ目の図 再生ステータスを、2D映像を再生する再生区間に適用することを説明する図 エントリマップの変形例を示す図 変形例に係るエントリポイントとAVストリームの関係を模式的に示す図 第2実施形態に係る再生装置のプライマリビデオデコーダの構成を示す図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、2D/左目映像のピクチャを右目映像のピクチャとして再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、一つ前の右目映像のピクチャを再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、一つ前の左目映像と右目映像のピクチャを再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、右目映像のピクチャを黒などのピクチャで補完することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、2D/左目映像のピクチャと右目映像のピクチャを黒などのピクチャで補完することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、左目映像のピクチャと一つ前の右目映像のピクチャで補完することを説明する図 2D映像の再生での一時停止処理を説明する図 3D映像の再生での一時停止処理を説明する図 3D映像の再生での一時停止処理を実現するためのプレーン加算部を説明する図 静止画のGOP構成を説明する図 3D映像の特殊再生を説明する図 3D映像の特殊再生を簡易にするためのデータ構造を説明する図 記録装置の内部構成を示す図 ビデオエンコーダの奥行き情報作成を説明する図
(第1実施形態)
図面を参照しながら、上記課題解決手段を具備した再生装置の実施形態について説明する。先ず始めに、立体視の原理について簡単に述べる。
一般に右目と、左目は、その位置の差に起因して、右目から見える像と左目から見える像には見え方に若干の差がある。この差を利用して人間は目に見える像を立体として認識できるのである。立体表示をする場合には人間の視差を利用し平面の画像があたかも立体に見えるようにしている。
具体的には、平面表示の画像において、右目用の画像と左目用の画像には人間の視差に相当する見え方の差に相当する程度の差があり、これらの画像を短い時間間隔で切り替えて表示することにより、あたかも立体的な表示がなされているように見えるのである。
この短い時間間隔というのは、上述の切り替え表示により人間が立体的に見えると錯覚する程度の時間であればよい。立体視の実現法としては、ホログラフィ技術を用いる方法と、視差画像を用いる方式とがある。
まず、1つ目のホログラフィ技術の特徴としては、人間が通常物体を認識するのと全く同じように物体を立体として再現することができるが、動画生成に関しては、技術的な理論は確立しているが、ホログラフィ用の動画をリアルタイムで生成する膨大な演算量を伴うコンピューター、及び1mmの間に数千本の線を引けるだけの解像度を持った表示装置が必要であるが、現在の技術での実現は非常に難しく、商用として実用化されている例はほとんどない。
2つ目の視差画像を用いた方式である。この方式のメリットは、高々右目用と左目用の2つの視点の映像を準備するだけで立体視を実現できることにあり、技術的には、左右のそれぞれの目に対応した絵を、いかにして対応した目にだけ見せることができるかの観点から、継時分離方式を始めとするいくつかの技術が実用化されている。
継時分離方式とは、左目用映像及び右目用映像を時間軸方向で交互に表示させ、目の残像反応により左右のシーンを脳内で重ね合わさせて、立体映像として認識させる方法である。
図1(a)は、記録媒体、再生装置の、使用行為についての形態を示す図である。本図に示すように、記録媒体の一例であるBD-ROM100、再生装置200は、テレビ300、3D眼鏡400、リモコン500と共にホームシアターシステムを構成し、ユーザによる使用に供される。
BD-ROM100は、上記ホームシアターシステムに、例えば映画作品を供給する。
再生装置200は、テレビ300と接続され、BD-ROM100を再生する2D/3D再生装置である。
。この再生装置200とテレビ300との接続には、HDMI接続が用いられる。
テレビ300は、映画作品の再生映像を表示したり、メニュー等を表示することで、対話的な操作環境をユーザに提供する。本実施形態の表示装置300は、3D眼鏡400をユーザが着用することで立体視を実現するものだが、表示装置300がレンチキュラー方式のものなら、3D眼鏡400は不要となる。レンチキュラー方式の表示装置300は、画面中の縦方向に左目用のピクチャーと右目用のピクチャーを同時に交互に並べ、表示装置の画面表面にレンチキュラーレンズと呼ばれる蒲鉾上のレンズを通して、左目用のピクチャーを構成する画素は左目だけに結像し、右目用のピクチャーを構成する画素は右目だけに結像するようにすることで、左右の目に視差のあるピクチャーを見せ、立体視を実現させる。
3D眼鏡400は、液晶シャッターを備え、継時分離方式あるいは偏光メガネ方式による視差画像をユーザに視聴させる。視差画像とは、右目に入る映像と、左目に入る映像とから構成される一組の映像であり、それぞれの目に対応したピクチャーだけがユーザの目に入るようにして立体視を行わせる。 図1(b)は、左目用映像の表示時を示す。画面上に左目用の映像が表示されている瞬間において、前述の3D眼鏡400は、左目に対応する液晶シャッターを透過にし、右目に対応する液晶シャッターは遮光する。同図(c)は、右目用映像の表示時を示す。画面上に右目用の映像が表示されている瞬間において、先ほどと逆に右目に対応する液晶シャッターを透光にし、左目に対応する液晶シャッターを遮光する。
リモコン500は、階層化されたGUIに対する操作をユーザから受け付ける機器であり、かかる操作受け付けのため、リモコン500は、GUIを構成するメニューを呼び出すメニューキー、メニューを構成するGUI部品のフォーカスを移動させる矢印キー、メニューを構成するGUI部品に対して確定操作を行う決定キー、階層化されたメニューをより上位のものにもどってゆくための戻りキー、数値キーを備える。
以上が、記録媒体及び再生装置の使用形態についての説明である。
本実施形態では、立体視に使う視差画像を情報記録媒体に格納する方法を説明する。
視差画像方式は、右目に入る映像と、左目に入る映像とを各々用意し、それぞれの目に対応したピクチャーだけが入るようにして立体視を行う方法である。図2は、ユーザーの顔を左側に描き、右側には、対象物たる恐竜の骨格を左目から見た場合の例と、対象物たる恐竜の骨格を、右目から見た場合の例とを示している。右目及び左目の透光、遮光から繰り返されば、ユーザの脳内では、目の残像反応により左右のシーンの重合せがなされ、顔の中央の延長線上に立体映像が存在すると認識することができる。
視差画像のうち、左目に入る画像を左目画像(L画像)といい、右目に入る画像を右目画像(R画像)という。そして、各々のピクチャが、L画像になっている動画像をレフトビュービデオといい、各々のピクチャがR画像になっている動画像をライトビュービデオという。そして、レフトビュービデオ、ライトビュービデオをデジタル化し、圧縮符号化することにより得られるビデオストリームを、レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームという。
図3は、立体視のためのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームの内部構成の一例を示す図である。
本図の第2段目は、レフトビュービデオストリームの内部構成を示す。このストリームには、ピクチャデータI1,P2,Br3,Br4,P5,Br6,Br7,P9というピクチャデータが含まれている。これらのピクチャデータは、Decode Time Stamp(DTS)に従いデコードされる。第1段目は、左目画像を示す。そうしてデコードされたピクチャデータI1,P2,Br3,Br4,P5,Br6,Br7,P9をPTSに従い、I1,Br3,Br4,P2,Br6,Br7,P5の順序で再生することで、左目画像が再生されることになる。 本図において、参照ピクチャを持たずに符号化対象ピクチャのみを用いてピクチャ内予測符号化を行うピクチャをIピクチャと呼ぶ。ピクチャとは、フレームおよびフィールドの両者を包含する1つの符号化の単位である。また、既に処理済の1枚のピクチャを参照してピクチャ間予測符号化するピクチャをPピクチャとよび、既に処理済みの2枚のピクチャを同時に参照してピクチャ間予測符号化するピクチャをBピクチャと呼び、Bピクチャの中で他のピクチャから参照されるピクチャをBrピクチャと呼ぶ。また、フレーム構造の場合のフレーム、フィールド構造のフィールドを、ここではビデオアクセスユニットと呼ぶ。
第4段目は、レフトビュービデオストリームの内部構成を示す。このレフトビュービデオストリームは、P1,P2,B3,B4,P5,B6,B7,P8というピクチャデータが含まれている。これらのピクチャデータは、DTSに従いデコードされる。第3段目は、右目画像を示す。そうしてデコードされたピクチャデータP1,P2,B3,B4,P5,B6,B7,P8をPTSに従い、P1,B3,B4,P2,B6,B7,P5の順序で再生することで、右目画像が再生されることになる。ただし、継時分離方式の立体視再生では、同じPTSが付された左目画像と右目画像とのペアうち一方の表示を、PTSの間隔の半分の時間(以下、「3D表示ディレイ」という)分だけ遅延して表示する。
第5段目は、3D眼鏡400の状態をどのように変化させるかを示す。この第5段目に示すように、左目画像の視聴時は、右目のシャッターを閉じ、右目画像の視聴時は、左目のシャッターを閉じていることがわかる。
これらのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームは、時間方向の相関特性を利用したピクチャ間予測符号化に加えて、視点間の相関特性を利用したピクチャ間予測符号化によって圧縮されている。ライトビュービデオストリームのピクチャは、レフトビュービデオストリームの同じ表示時刻のピクチャを参照して圧縮されている。
例えば、ライトビュービデオストリームの先頭Pピクチャは、レフトビュービデオストリームのIピクチャを参照し、ライトビュービデオストリームのBピクチャは、レフトビュービデオストリームのBrピクチャを参照し、ライトビュービデオストリームの二つ目のPピクチャは、レフトビュービデオストリームのPピクチャを参照している。
このような視点間の相関特性を利用したビデオ圧縮の方法としては、Multiview Video Coding(MVC)と呼ばれるMPEG-4 AVC/H.264の修正規格がある。ISO/IEC MPEGとITU-T VCEGの共同プロジェクトであるJoint Video Team(JVT)は、2008年7月にMultiview Video Coding(MVC)と呼ばれるMPEG-4 AVC/H.264の修正規格の策定を完了した。MVCは、複数視点の映像をまとめて符号化する規格であり、映像の時間方向の類似性だけでなく視点間の類似性も予測符号化に利用することで、複数視点の独立した圧縮に比べて圧縮効率を向上している。
そして、MVCによって圧縮符号化されたレフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、単体で復号化が可能になるものを"ベースビュービデオストリーム"という。また、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、ベースビュービデオストリームを構成する個々のピクチャデータとのフレーム間相関特性に基づき圧縮符号化されており、ベースビュービデオストリームが復号された上で復号可能になるビデオストリームを、"ディペンデントビューストリーム"という。

次に、記録媒体を造るための形態、つまり、記録媒体の生産行為の形態について説明する。
図4は、多層化された光ディスクの内部構成を示す。
第1段目は、多層化された光ディスクであるBD-ROMを示し、第2段目は、各記録層上に存在する螺旋トラックを水平方向に引き伸ばして描いた図である。これらの記録層における螺旋トラックは、1つの連続したボリューム領域として扱われる。ボリューム領域は、最内周に位置するリードイン、最外周に位置するリードアウト、この間に存在する第1記録層の記録領域、第2記録層の記録領域、第3記録層の記録領域から構成される。これらの第1記録層の記録領域、第2記録層の記録領域、第3記録層の記録領域は、1つの連続した論理アドレス空間を構成する。
ボリューム領域は、先頭から光ディスクをアクセスする単位で通し番号が振られており、この番号のことを論理アドレスと呼ぶ。光ディスクからのデータの読み出しは論理アドレスを指定することで行う。ここで、BD-ROM100のような読み込み専用ディスクの場合には、基本的に論理アドレスが連続しているセクタは、光ディスク上の物理的な配置においても連続している。すなわち、論理アドレスが連続しているセクタのデータはシークを行わずに読み出すことが可能である。ただし、記録層の境界においては、論理アドレスが連続していたとしても連続的な読み出しはできない。
ボリューム領域は、リードイン領域の直後にファイルシステム管理情報が記録されていて、これに続いて、ファイルシステム管理情報にて管理されるパーティション領域が存在する。ファイルシステムとはディスク上のデータをディレクトリまたはファイルと呼ばれる単位で表現する仕組みであり、BD-ROM100の場合ではUDF(Universal Disc Format)によって記録される。日常使っているPC(パーソナルコンピュータ)の場合でも、FATまたはNTFSと呼ばれるファイルシステムを通すことにより、ディレクトリやファイルという構造でハードディスクに記録されたデータがコンピュータ上で表現され、ユーザビリティを高めている。このファイルシステムにより、通常のPCと同じように記録されている論理データをディレクトリ、ファイル構造を使って読み出すことが可能になっている。
ファイルシステム上でアクセス可能なファイルのうち、ビデオストリーム及びオーディオストリームを多重化することで得られたAVストリームを格納しているファイルを"AVストリームファイル"という。一方、AVストリーム以外の一般的なデータを格納しているファイルを"非AVファイル"という。
ビデオストリーム、オーディオストリームを 始めとするElementaryストリームは、PESヘッダが付与されたPacketized Elementaryストリーム(PESストリーム)に変換され、TSパケットに変換された上で多重化されている。このTSパケットの単位で多重化されたファイルを、「トランスポートストリームファイル」という。
これとは異なり、ビデオストリーム、オーディオストリームを始めとするElementaryストリームのPESストリームが、パック列に変換された上で多重化されているファイルを、「プログラムストリームファイル」という。
BD-ROM、BD-RE、BD-Rに記録されるAVストリームファイルは、前者のトランスポートストリームファイルである。DVD-Video、DVD-RW,DVD-R,DVD-RAMに記録されるAVストリームファイルは、後者のシステムストリームファイルであり、Video Objectとも呼ばれる。
第4段目は、ファイルシステムで管理されるパーティション領域の記録内容を示す。パーティション領域には、AVストリームファイルを構成するエクステントと、AVストリームファイル以外の非AVファイルを構成するエクステントが存在する。
エクステントは、パーティション領域において、物理的に連続する複数のセクタ上に形成される。パーティション領域は、「ファイルセット記述子が記録された領域」、「終端記述子が記録された領域」、「ROOTディレクトリ領域」、「BDMVディレクトリ領域」、「JARディレクトリ領域」、「BDJOディレクトリ領域」、「PLAYLISTディレクトリ領域」、「CLIPINFディレクトリ領域」、「STREAMディレクトリ領域」から構成され、ファイルシステムによってアクセスされる領域のことである。以降、これらの領域について説明する。
「ファイルセット記述子」は、ディレクトリ領域のうち、ROOTディレクトリのファイルエントリが記録されているセクタを指し示す論理ブロック番号(LBN)を含む。「終端記述子」は、ファイルセット記述子の終端を示す。
次に、ディレクトリ領域の詳細について説明する。上述したような複数のディレクトリ領域は、何れも共通の内部構成を有している。つまり、「ディレクトリ領域」は、「ファイルエントリ」と、「ディレクトリファイル」と、「下位ファイルについてのファイル記録領域」とから構成される。
「ファイルエントリ」は、「記述子タグ」と、「ICBタグ」と、「アロケーション記述子」とを含む。
「記述子タグ」は、自身がファイルエントリである旨を示すタグである。
「ICBタグ」は、ファイルエントリ自身に関する属性情報を示す。
「アロケーション記述子」は、ディレクトリファイルの記録位置を示す論理ブロック番号(LBN)を含む。以上がファイルエントリーについての説明である。続いて、ディレクトリファイルの詳細について説明する。
「ディレクトリファイル」は、「下位ディレクトリについてのファイル識別記述子」と、「下位ファイルのファイル識別記述子」とを含む。
「下位ディレクトリのファイル識別記述子」は、自身の配下にある下位ディレクトリをアクセスするための参照情報であり、その下位ディレクトリを示す識別情報と、その下位ディレクトリのディレクトリ名の長さと、下位ディレクトリのファイルエントリがどの論理ブロック番号に記録されているかを示すファイルエントリアドレスと、その下位ディレクトリのディレクトリ名とから構成される。
「下位ファイルのファイル識別記述子」は、自身の配下にあるファイルをアクセスするための参照情報であり、その下位ファイルを示す識別情報と、その下位ファイル名の長さと、下位ファイルについてのファイルエントリがどの論理ブロック番号に記録されているかを示すファイルエントリアドレスと、下位ファイルのファイル名とから構成される。
これらのディレクトリのディレクトリファイルにおけるファイル識別記述子には、下位ディレクトリ及び下位ファイルのファイルエントリーが、どの論理ブロックに記録されているかが示されているので、このファイル識別記述子を辿ってゆけば、ROOTディレクトリのファイルエントリーからBDMVディレクトリのファイルエントリーに到達することができ、また、BDMVディレクトリのファイルエントリーからPLAYLISTディレクトリのファイルエントリーに到達することができる。同様に、JARディレクトリ、BDJOディレクトリ、CLIPINFディレクトリ、STREAMディレクトリのファイルエントリーにも到達することができる。
「下位ファイルのファイル記録領域」とは、あるディレクトリの配下にある下位ファイルの実体が記録されている領域であり、当該下位ファイルについての「ファイルエントリ」と、1つ以上の「エクステント」とが記録されている。
「ファイルエントリ」は、「記述子タグ」と、「ICBタグ」と、「アロケーション記述子」とを含む。
「記述子タグ」は、自身がファイルエントリである旨を示すタグである。タグには、ファイルエントリ記述子、スペースビットマップ記述子などの種別があるが、ファイルエントリの場合には、記述子タグとしてファイルエントリを示す“261"が記述される。
「ICBタグ」は、ファイルエントリ自身に関する属性情報を示す。
「アロケーション記述子」は、あるディレクトリの配下にある下位ファイルを構成するエクステントの記録位置を示す論理ブロック番号(LBN)を含む。アロケーション記述子は、エクステント長を示すデータと、エクステントの記録位置を示す論理ブロック番号とを含む。ただしエクステント長を示すデータの上位2ビットは、"0"に設定されることで、割り付け済みかつ記録済みエクステントである旨を示し、"1"に設定されることで、割り付け済みかつ未記録エクステントである旨を示す。"0"に設定されることで、アロケーション識別子の続きのエクステントであることを示す。あるディレクトリの配下にある下位ファイルが複数のエクステントに分割されている場合には、ファイルエントリはエクステント毎に複数のアロケーション記述子を有することになる。
上述したようなファイルエントリーのアロケーション識別子を参照することで、AVストリームファイルや、非AVファイルを構成するエクステントのアドレスを知得することができる。
例えば、AVストリームファイルは、そのファイルが帰属するディレクトリのディレクトリ領域内に存在するファイル記録領域のことであり、ディレクトリファイルにおけるファイル識別記述子、及び、ファイルエントリーにおけるアローケーション識別子を辿ってゆくことで、アクセスすることができる。

図5は、ファイルシステムを前提にした光ディスクのアプリケーションフォーマットを示す図である。
BDMVディレクトリはBD-ROMで扱うAVコンテンツや管理情報などのデータが記録されているディレクトリである。BDMVディレクトリの配下には、「PLAYLISTディレクトリ」、「CLIPINFディレクトリ」、「STREAMディレクトリ」、「BDJOディレクトリ」、「JARディレクトリ」と呼ばれる5つのサブディレクトリが存在し、BDMVディレクトリには、「index.bdmv」,「MovieObject.bdmv」の2種類のファイルが配置されている。
「index.bdmv(ファイル名固定)」は、BD-ROMにおいて再生可能となる複数タイトルのタイトル番号と、個々のタイトルを規定するプログラムファイル、つまり、BD-Jオブジェクト又はムービーブジェクトとの対応付けを示すインデックステーブルを格納している。インデックステーブルはBD-ROM全体に関する管理情報であり、再生装置へのディスク挿入後に、index.bdmvが最初に読み出されることで、再生装置においてディスクが一意に認識される。インデックステーブルはBD-ROMに格納されるすべてのタイトル、トップメニュー、FirstPlayといったタイトル構成を定義する最上位層のテーブルである。インデックテーブルには、一般のタイトル、トップメニュータイトル、FirstPlayタイトルから最初に実行されるプログラムファイルが指定されている。BD-ROMの再生装置は、タイトルあるいはメニューが呼び出されるたびにインデックステーブルを参照して、所定のプログラムファイルを実行する。ここで、FirstPlayタイトルとは、コンテンツプロバイダによって設定されるもので、ディスク投入時に自動実行されるプログラムファイルが設定されている。また、トップメニュータイトルは、リモコンでのユーザ操作で、「メニューに戻る」というようなコマンドが実行されるときに、呼び出されるムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクトが指定されている。立体視に関する情報としてIndex.bdmvは、Initial_output_mode情報を有する。このInitial_output_mode情報は、Index.bdmvがロードされた場合に、再生装置の出力モードの初期状態がどうあるべきかを規定する情報であり、制作者サイドが希望する出力モードを、このInitial_output_mode情報に規定しておくことができる。
「MovieObject.bdmv(ファイル名固定)」は、1つ以上のムービーオブジェクトを格納している。ムービーオブジェクトは、コマンドインタプリタを制御主体とした動作モード(HDMVモード)において、再生装置が行うべき制御手順を規定するプログラムファイルであり、1つ以上のコマンドと、GUIに対するメニューコール、タイトルコールがユーザによってなされた場合、これらのコールをマスクするかどうかを規定するマスクフラグを含む。
「BDJOディレクトリ」には、拡張子bdjoが付与されたプログラムファイル(xxxxx.bdjo["xxxxx"は可変、拡張子"bdjo"は固定])が存在する。このプログラムファイルは、バイトコードインタプリタであるJava仮想マシンを制御主体とした動作モード(BD-Jモード)において、再生装置が行うべき制御手順を規定するBDーJオブジェクトを格納している。このBDーJオブジェクトは、「アプリケーション管理テーブル」を含む。BD-Jオブジェクト内の「アプリケーション管理テーブル」は、タイトルを生存区間としたアプリケーションシグナリングを、再生装置に行わせるためのテーブルである。アプリケーション管理テーブルは、BD-Jオブジェクトに対応するタイトルがカレントタイトルになった際、動作させるべきアプリケーションを特定する『アプリケーション識別子』と、『制御コード』とを含む。アプリケーション管理テーブルにより生存区間が規定されるBD-Jアプリケーションを、特に『BD-Jアプリケーション』という。制御コードは、AutoRunに設定された場合、このアプリケーションをヒープメモリにロードした上、自動的に起動する旨を示し、Presentに設定された場合、このアプリケーションをヒープメモリにロードした上、他のアプリケーションからのコールを待って、起動すべき旨を示す。一方、BD-Jアプリケーションの中には、タイトルが終了したとしても、その動作が終了しないアプリケーションがある。かかるアプリケーションを、"タイトルアンバウンダリアプリケーション"という。
このJava(登録商標)アプリケーションの実体にあたるのが、BDMVディレクトリ配下のJARディレクトリに格納されたJava(登録商標)アーカイブファイル(YYYYY.jar)である。
アプリケーションは例えばJava(登録商標)アプリケーションであり、仮想マシンのヒープ領域(ワークメモリとも呼ばれる)にロードされた1つ以上のxletプログラムからなる。このワークメモリにロードされたxletプログラム、及び、データから、アプリケーションは構成されることになる。
「PLAYLISTディレクトリ」には、拡張子mplsが付与されたプレイリスト情報ファイル(xxxxx.mpls["xxxxx"は可変、拡張子"mpls"は固定])が存在する。
“プレイリスト”とは、AVストリームの時間軸上で再生区間を規定するとともに、この再生区間同士の再生順序を論理的に指定することで規定される再生経路であり、複数のAVストリームのうち、どれをどの部分だけ再生して、どのような順序でシーン展開してゆくかを規定する役割をもつ。プレイリスト情報ファイルは、かかるプレイリストを定義するプレイリスト情報を格納している。再生制御のためのJava(TM)アプリケーションが、このプレイリスト情報を再生するJMFプレーヤインスタンスの生成をJava(TM)仮想マシンに命じることで、AV再生を開始させることができる。JMF(Java Media Frame work)再生装置インスタンスとは、JMFプレーヤクラスを基にして仮想マシンのヒープメモリ上に生成される実際のデータのことである。
「CLIPINFディレクトリ」には、拡張子clpiが付与されたクリップ情報ファイル(xxxxx.clpi ["xxxxx"は可変、拡張子"clpi"は固定])が存在する。
「STREAMディレクトリ」は、AVストリームファイルを格納しているディレクトリであり、本ディレクトリには、xxxxx.m2ts(["xxxxx"は可変、拡張子"m2ts"は固定])という形式でAVストリームファイルが格納される。
STREAMディレクトリにおけるAVストリームファイルは、MPEG−2トランスポート・ストリーム(TS)形式のデジタルストリームであり、ビデオストリーム、オーディオストリーム、グラフィクスストリーム等の複数のエレメンタリ・ストリームが多重化されたものである。
またAVストリームファイルにおいて、レフトビュービデオストリームを格納したパケット、レフトビュー用のグラフィクスストリームを格納したパケット、これらと共に再生されるべきオーディオストリームを格納したパケット等、レフトビュー再生のための複数種別のPESストリームを格納したパケットの集合体を、"レフトビューAVストリーム"という。このレフトビューAVストリームが、ベースビュービデオストリームを含んでおり平面視再生を可能とするものなら、当該レフトビューAVストリームは、"2D/レフトビューAVストリーム"と称呼される。尚以降の説明では、特に断らない限り、レフトビュービデオストリームがベースビュービデオストリームであり、レフトビュービデオストリームを含むレフトビューAVストリームは、2D/レフトビューAVストリームであるものとする。
更にAVストリームファイルにおいて、ライトビュービデオストリームを格納したソースパケット、ライトビュービュー用のグラフィクスストリームを格納したソースパケット、これらと共に再生されるべきオーディオストリームを格納したソースパケット等、ライトビュー再生のための複数種別のPESストリームを格納したパケットの集合体を、"ライトビューAVストリーム"という。
CLIPINFディレクトリに格納されるクリップ情報ファイルとは、AVストリームファイルが、どのようなパケットの集合体であるか等、AVストリームファイルの詳細を、個々のAVストリームファイル毎に示した情報であり、対応するAVストリームファイルの再生に先立ちメモリに読み出され、そのAVストリームファイルの再生が継続している間、再生装置内で参照に供される情報である。
以上が記録媒体の内部構成についての説明である。続いて、図4及び図5に示した記録媒体の作り方、つまり、記録方法の形態について説明する。
本実施形態に係る記録方法は、上述したようなAVストリームファイル、非AVファイルをリアルタイムに作成して、ボリューム領域にダイレクトに書き込むというリアルタイムレコーディングだけではなく、ボリューム領域に記録すべきビットストリームの全体像を事前に作成して、このビットストリームを元に原盤ディスクを作成し、この原盤ディスクをプレスすることで、光ディスクを量産するというプレフォーマットレコーディングも含む。本実施形態に係る記録媒体は、リアルタイムレコーディングによる記録方法、及び、プレフォーマッティングレコーディングによる記録方法によっても特定されるものでもある。
図6は、記録方法の処理手順を示すフローチャートである。
ステップS301は、BD-ROMのタイトル構造を決定する行程である。これによりタイトル構造情報が作成される。タイトル構造情報とは、木構造を用いて、BD-ROMにおける再生単位の関係、例えば、タイトル、ムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクト、プレイリスト間の関係を規定する情報である。具体的にいうと、タイトル構造情報は、制作しようとするBD-ROMの「ディスク名」に対応するノード、そのBD-ROMにおいて、Index.bdmvから再生可能となる「タイトル」に対応するノード、そのタイトルを構成する「ムービーオブジェクト及びBD-Jオブジェクト」に対応するノード、当該ムービーオブジェクト及びBD-Jオブジェクトから再生される「プレイリスト」のノードを規定して、これらノードを、エッジ(辺)で結び付けることで、タイトル、ムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクト、プレイリスト間の関係を規定する。
ステップS302は、タイトルに利用する動画、音声、静止画、字幕情報のインポートを行う行程である。
ステップS303は、GUIを経由したユーザ操作に従った編集処理をタイトル構造情報に施すことにより、BD-ROMシナリオデータを作成する行程である。ここでBD-ROMシナリオデータとは、AVストリームの再生にあたって、タイトル単位での再生を再生装置に行わせる情報であり、BD-ROMではインデックステーブル、ムービーオブジェクト、プレイリストとして定義されている情報がシナリオにあたる。BD-ROMシナリオデータには、ストリームを構成する素材情報、再生区間、再生経路を示す情報、メニュー画面配置、メニューからの遷移情報などを含む。
ステップS304は、エンコード行程であり、BD-ROMシナリオデータに基づきエンコードを行って、PESストリームを得る。
ステップS305は、BD-ROMシナリオデータに従った多重化行程であり、この行程によってPESストリームを多重化してAVストリームを得る。
ステップS306では、BD-ROMへの記録のためのデータベースを得る。ここでのデータベースとは、前述のBD-ROMで定義されるインデックステーブル、ムービーオブジェクト、プレイリスト、BD-Jオブジェクトなどの総称である。
ステップS307では、Java(TM)プログラム、多重化行程で得られたAVストリーム、BD-ROMデータベースを入力とし、BD-ROMに準拠したファイルシステムフォーマットでAVストリームファイル,非AVファイルを作成する。
ステップS308は、BD-ROMに記録されるべきデータのうち、非AVファイルの書込行程であり、ステップS309は、AVストリームファイルの書込行程である。
ステップS305の多重化行程は、ビデオストリーム、オーディオストリーム、グラフィクスストリームをPESストリームに変換した上、トランスポートストリームに変換する第1変換行程、トランスポートストリームを構成する個々のTSパケットを、ソースパケットに変換する第2変換行程を含み、動画像、音声、グラフィクスを構成するソースパケット列を、多重化するものである。
ステップS309のAVストリームファイル書き込み行程は、ソースパケット列をAVストリームファイルのエクステントとして、記録媒体の連続領域に書き込むものである。
書き込みの対象となるストリームは、以下の通りである。
・ビデオストリーム
ビデオストリームは映画のプライマリビデオおよびセカンダリビデオを示す。ここでプライマリビデオとはピクチャインピクチャにおいて親画像として表示される通常の映像を示し、セカンダリビデオとは、ピクチャインピクチャにおいて小画面で表示される映像のことである。プライマリビデオには、レフトビュービデオ、ライトビュービデオの2種類があり、セカンダリビデオにも、レフトビュービデオ、ライトビュービデオの2種類がある。
ビデオストリームは、上述したMVCの他、MPEG-2、MPEG-4AVC、または、SMPTE VC-1などの方式を使って符号化記録されている。
・オーディオストリーム
オーディオストリームは、映画の主音声部分を示す。オーディオストリームは、ドルビーAC-3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS-HD、または、リニアPCMのなどの方式で圧縮・符号化記録されている。オーディオストリームには、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の2種類がある。プライマリオーディオストリームは、ミキシング再生を行う場合、主音声となるべきオーディオストリームであり、セカンダリオーディオストリームは、ミキシング再生を行う場合、副音声をとなるべきオーディオストリームである。
・Presentation Graphicsストリーム
Presentation Graphicsストリーム(PGストリーム)は、映画の字幕や、キャラクタ等、ピクチャと緻密に同期すべきグラフィクスを示す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。
WDS(Window Define Segment)は、画面におけるグラフィクスオブジェクトのビット量を定義する機能セグメントであり、PDS(Pallet Define 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。PCS(Presentation Control Segment)は、字幕表示におけるページ制御を規定する機能セグメントである。かかるページ制御には、Cut-In/Out、Fade-In/Out、Color Change、Scroll、Wipe-In/Outといったものがあり、PCSによるページ制御を伴うことにより、ある字幕を徐々に消去しつつ、次の字幕を表示させるという表示効果が実現可能になる。
グラフィクスストリームの再生において、グラフィクスデコーダは、ある表示単位に属するODSをデコードしてグラフィクスオブジェクトをオブジェクトバッファに書き込む処理と、先行表示単位に属するODSをデコードすることにより得られたグラフィクスオブジェクトをプレーンメモリに書き込む処理とをパイプラインで実行し、ハードウェアをフル駆動することで、上述したような緻密な同期を実現する。
AVストリームファイルに多重化されないが、字幕を現すストリームには、PGストリームの他に、テキスト字幕(textST)ストリームというものがある。textSTストリームは、字幕の内容をキャラクタコードで現したストリームである。このPGストリームと、textSTストリームとの組みは、BD-ROM規格において、"PGTextSTストリーム"と呼ばれる。
・Interactive Graphicsストリーム
Interactive Graphicsストリーム(IGストリーム)は、リモコンを通じた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)と呼ばれる機能セグメントからなる。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。インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にGUI部品を配置することにより作成される対話画面を示している。
ビデオストリームは、複数のGOP(Group of Pictures)から構成されており、これを符合化処理の基本単位とすることで動画像の編集やランダムアクセスが可能となっている。
図7(a)は、ピクチャがどのようにGOPに格納されるかの対応関係を示している。本図における第1段目は、レフトビュービデオストリームのピクチャ列とGOPの対応関係を示し、第2段目は、ライトビュービデオストリームのピクチャ列とGOPの対応関係を示す。本図では、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームで、表示時刻が同じピクチャを揃えて描いている。レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームのGOP先頭は、いずれもIピクチャである。また、ライトビュービデオストリームのGOP先頭のピクチャは、立体視映像を再生する際にレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとペアで表示されるピクチャであり、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと表示時刻が同じピクチャである。
図7(b)は、GOPの構造を示している。GOPは1つ以上のビデオアクセスユニットにより構成されている。ビデオアクセスユニットは、ピクチャの符合化データを格納する単位であり、フレーム構造の場合は1フレーム、フィールド構造の場合の1フィールドのデータが格納される。
GOP先頭のビデオアクセスユニットは、シーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータからなり、Iピクチャのデータが格納される。シーケンスヘッダは、当該GOPで共通の情報を格納したヘッダであり、解像度、フレームレート、アスペクト比、ビットレートなどの情報が格納される。ここで、ライトビュービデオストリームのGOPのシーケンスヘッダのフレームレート、解像度、アスペクト比の値は、対応するレフトビュービデオストリームのGOPのシーケンスヘッダのフレームレート、解像度、アスペクト比と同じである。ピクチャヘッダはピクチャ全体の符合化の方式などの情報を格納したヘッダである。補足データは圧縮ピクチャデータの復号に必須ではない付加情報であり、例えば、映像と同期してTVに表示するクローズドキャプションの文字情報やタイムコード情報などがある。圧縮ピクチャデータは圧縮符合化されたピクチャデータである。GOP先頭以外のビデオアクセスユニットは、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータからなる。
ここで、シーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータの中身の構成は、ビデオの符合化方式によって異なる。例えば、MPEG−4 AVCの場合であれば、シーケンスヘッダはSPS(シーケンスパラメータセット)に、ピクチャヘッダはPPS(ピクチャパラメータセット)に、補足データはSEI(Supplemental Enhancement Information)に対応する。
図8はレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームの各ビデオアクセスユニットに付与されたデコードスイッチ情報を示している。ビデオデコーダでは、レフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットとライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットとをスイッチしながらデコード処理を行う。通常のビデオデコーダは、ビデオアクセスユニットに付与されたDTSの時刻によって次にデコードするビデオアクセスユニットを特定することができる。しかし、DTSを無視して前倒ししてデコードをするビデオデコーダも多く存在する。その場合に、ビデオストリームの各ビデオアクセスユニットの中に、次にデコードするビデオアクセスユニットを特定する情報があることが好ましい。図8に示すデコードスイッチ情報は、ビデオアクセスユニットのスイッチ処理を支援するための情報である。
図8の上段は、デコードスイッチ情報の構造を示しており、図8の下段は1つのビデオアクセスユニットのデータ構造を示している。デコードスイッチ情報は、ビデオアクセスユニット毎に、ビデオアクセスユニット内の補足データ領域(MPEG−4 AVCの場合はSEI)に格納される。
デコードスイッチ情報は、次アクセスユニットタイプと次アクセスユニットサイズ、及びデコードカウンタから構成されている。
次アクセスユニットタイプは、次にデコードするビデオアクセスユニットがレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのどちらなのかを示す情報である。値が「1」の場合はレフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットを示し、値が「2」の場合はライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットを示し、「0」の場合は現在のビデオアクセスユニットがストリーム終端のビデオアクセスユニットであることを示す。
次アクセスユニットサイズは、次にデコードするビデオアクセスユニットのサイズ情報である。もし、次にデコードするビデオアクセスユニットのサイズが不明であるならば、デコード前のビデオアクセスユニットが格納されたバッファからビデオアクエスユニットを引き抜く際に、アクセスユニットの構造を解析してサイズを特定する必要が生じる。しかし、次アクセスユニットサイズがあることで、ビデオデコーダは次のビデオアクセスユニットの構造を解析することなくサイズを特定できる。そのため、デコード前のピクチャが格納されたバッファから引き抜く処理を簡易に行うことができる。
デコードカウンタは、図9(a)に示すようにレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャを0としたときに、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのビデオアクセスユニットをデコード順にインクリメントしたカウンタである。
この情報を使えば、何かの原因でビデオアクセスユニットが読めなかったときのエラー処理を適切に行うことができる。例えば、図9(a)のようにレフトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Brピクチャ)が、読み込みエラーで読めなかったとすると、何も情報がない場合、ライトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Bピクチャ)は、レフトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニットを参照するため、誤ったデコードを行いノイズののった画像をデコードしてしまう可能性がある。このときに、ライトビュービデオストリームの2番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)のデコードカウンタの値を保持しておけば、次に来るべきアクセスユニットのデコードカウンタの値を予測できるため、デコーダは適切なエラー処理を行うことができる。図9(a)の例では、ライトビュービデオストリームの2番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)のデコードカウンタ4は「4」であるため、次に来るべきデコードカウンタは「5」であるはずだが、実際には読み込めるビデオアクセスユニットはレフトビュービデオストリームの4番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)でデコードカウンタは「7」になっている。このため、ビデオデコーダでは、ビデオアクセスユニットをひとつスキップしたことが判断できる。これにより、例えば、ライトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Bピクチャ)は参照先のピクチャが無いと判断してデコードをスキップする、といった処理を行うことができる。
なお、図9(b)のようにデコードカウンタを映像ビデオストリーム毎に完結する値にしても良い。この場合も、直前にデコードしたのがレフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットであった場合は、次に来るべきビデオアクセスユニットのデコードカウンタは、直前のデコードカウンタと同じであると予測できる。直前にデコードしたのがライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットであった場合は、次に来るべきビデオアクセスユニットのデコードカウンタは、直前のデコードカウンタに1足したものと同じであると予測できるため、同様に適切なエラー処理を行うことができる。
図10(a)は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示している。本図における第1段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第2段目は、PESパケット列を示す。第3段目は、これらのPESパケット列を変換することで得られるTSパケット列を示す。本図の矢印yy1,yy2, yy3, yy4に示すように、ビデオストリームにおける複数のVideo Presentation UnitであるIピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、ピクチャ毎に分割され、PESパケットのペイロードに格納される。各PESパケットはPESヘッダを持ち、PESヘッダには、ピクチャの表示時刻であるPTS(Presentation Time-Stamp)やピクチャの復号時刻であるDTS(Decoding Time-Stamp)が格納される。
<TSパケット列>
図10(b)は、AVストリームに最終的に書き込まれるTSパケットの形式を示している。第1段目は、TSパケット列を示し、第2段目は、ソースパケット列を示す。第3段目は、AVストリームを示す。
第1段目に示すようにTSパケットは、ストリームを識別するPIDなどの情報を持つ4Byteの「TSヘッダ」とデータを格納する184Byteの「TSペイロード」に分かれる固定長のパケットであり、前述で説明したPESパケットは分割されTSペイロードに格納される。
第2段目によると、TSパケットには、4ByteのTP_Extra_Headerが付与されて、192Byteのソースパケットに変換された状態で、AVストリームに書き込まれる。TP_Extra_HeaderにはATS(Arrival_Time_Stamp)などの情報が記載される。ATSは当該TSパケットのPIDフィルタへの転送開始時刻を示す。AVストリームには、第3段目に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、AVストリームの先頭からインクリメントする番号はSPN(ソースパケットナンバー)と呼ばれる。
<AVストリームにおける多重化>
図11は、レフトビューAVストリームがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、レフトビュービデオストリーム、及び、オーディオストリームを(第1段目)、それぞれPESパケット列に変換し(第2段目)、ソースパケット列に変換する(第3段目)。同じくレフトビュープレゼンテーショングラフィックスストリームおよびレフトビューインタラクティブグラフィックス(第7段目)を、それぞれPESパケット列に変換し(第6段目)、更にソースパケット列に変換する(第5段目)。こうして得られた、ビデオ、オーディオ、グラフィクスを構成するソースパケットをそのATSの順に配列してゆく。これはソースパケットは、そのATSに従い、リードバッファに読み込まれるべきだからである。こうして、ATSに従ってソースパケットが配列されれば、レフトビューAVストリームが得られることになる。このレフトビューAVストリームは、リードバッファがアンダーフローしないサイズに定められており、記録媒体への記録の対象になる。
Arrival Time Clock(ATC)時間軸において、ATSが連続しているソースパケットの集まりをATCシーケンスといい、System Time Clock(STC)時間軸においてデコードタイムスタンプ(DTS),プレゼンテーションタイムスタンプ(PTS)が連続しているソースパケットの集まりを、STCシーケンスという。
図12は、記録方法により得られたエクステントを示す。第1段目は、AVストリームファイルを構成するエクステントEXT_L[i],EXT_L[i+1],EXT_R[i],EXT_R[i+1]を示す。
第2段目は、各エクステント内に属するソースパケット列を示す。
この第1段目におけるエクステントは、ライトビューAVストリームを構成するソースパケットのグループと、レフトビューAVストリームを構成するソースパケットのグループとを、インターリーブ配置したものである。本図におけるインターリーブ配置とは、ライトビューAVストリームを構成するソースパケット集合と、レフトビューAVストリームを構成するソースパケット集合とが、一個のエクステントとして、"ライトビュー"、"レフトビュー"、"ライトビュー"、"レフトビュー"・・・・・という規則性をもって記録されていることである。
ここで、括弧書きにおける変数i,i+1は、何番目のエクステントとして再生されるかを示す。この記法からすると、変数iによって指示される2つのエクステント、つまり、EXT_L[i],EXT_R[i]は同時に再生され、変数i+1によって指示される2つのエクステント、つまり、EXT_L[i+1],EXT_R[i+1]は同時に再生されることがわかる。
エクステントEXT_L[i]のサイズをSEXT_L[i]と呼び、エクステントEXT_R[i]のサイズをSEXT_R[i]と呼ぶ。
これらSEXT_L、SEXT_Rのサイズをどのように定めるかについて説明する。ここでのエクステントは、再生装置においてライトビュー用リードバッファ、レフトビュー用リードバッファという2つのバッファに交互に読み出されてビデオデコーダに供される。そうすると、SEXT_L、SEXT_Rのサイズは、ライトビュー用リードバッファ及びレフトビュー用リードバッファをバッファフルにする時間を考慮して定める必要がある。つまり、ライトビュー用リードバッファへの転送レートを、Rmax1とすると、

ライトビュー用リードバッファ=Rmax1×"ジャンプを伴いながらレフトビュー用リードバッファをフルにする時間"

という関係を満たすよう、ライトビュー用リードバッファの容量を定めねばならない。ここでジャンプとは、ディスクシークと同義である。何故なら、BD-ROMにおいて記録に確保できる連続領域は有限であり、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームは、必ずしも、隣合わせで記録されるとは限らず、飛び飛びの領域に記録されることも有り得るからである。
続いて"ジャンプを伴いながらレフトビュー用リードバッファをフルにする時間"について考える。レフトビュー用リードバッファにおけるTSパケット蓄積は、Rud-Rmax2という転送レートでなされる。これは、レフトビュー用リードバッファからの出力レートRmax2と、レフトビュー用リードバッファへの入力レートRudとの差分を意味する。そうすると、レフトビュー用リードバッファをフルにする時間は、RB2/(Rud-Rmax2)となる。RB2は、レフトビュー用リードバッファの容量である。

レフトビュー用リードバッファにデータを読み出すにあたっては、ライトビューAVストリームからレフトビューAVストリームへのジャンプ時間(Tjump)と、レフトビューAVストリームからライトビューAVストリームへのジャンプ時間(Tjump)とを考慮する必要があるので、
レフトビュー用リードバッファの蓄積には(2×Tjump+RB2/(Rud-Rmax2))という時間が必要になる。
ライトビュー用リードバッファの転送レートをRmax1とすると、上述したレフトビュー用リードバッファの蓄積時間において、Rmax1という転送レートで、ライトビュー用リードバッファ内の全てのソースパケットは出力されねばならないから、ライトビュー用リードバッファのサイズRB1は、

RB1≧Rmax1×[2×Tjump+RB2/(Rud-Rmax2)]

になる。

同様の手順で、レフトビュー用リードバッファの容量RB2を求めると、

RB2≧Rmax2×[2×Tjump+RB1/(Rud-Rmax1)]

になる。
ライトビュー用リードバッファ,レフトビュー用リードバッファのメモリサイズの具体的な値としては、1.5Mbyte以下であり、本実施形態においてエクステントサイズSEXT_R、SEXT_Lは、このライトビュー用リードバッファ,レフトビュー用リードバッファのサイズと同じサイズか、またはこれにほぼ等しいサイズに設定されている。このようなエクステントの物理的なファイル配置によって、AVストリームは映像や音声を途中でとぎれさせることなくシームレスに再生されることが可能となる。以上がレフトビューAVストリーム、ライトビューAVストリームの記録のされ方についての説明である。続いて、レフトビューAVストリーム及びライトビューAVストリームの内部構成について説明する。図12の第1段目を参照しながら、エクステントEXT_R[i]、エクステントEXT_L[i]の内部構成について説明する。
エクステントEXT_L[i]は、以下のソースパケットによって構成されている。
0x0100のパケットIDを有するソースパケットはProgram_mapを構成し、0x1001のパケットIDをを有するTSパケットはPCRを構成する。
0x1011のパケットIDを有するソースパケットはレフトビュービデオストリーム、
0x1220〜123FのパケットIDを有するソースパケットはレフトビューPGストリーム、
0x1420〜143FのパケットIDを有するソースパケットは レフトビューIGストリーム
0x1100から0x111FまでのPIDを有するソースパケットはオーディオストリームを構成する。
エクステントEXT_R[i]は、以下のソースパケットによって構成されている。
Ox1012のTSパケットはライトビュービデオストリームを構成し、Ox1240〜125FのソースパケットはライトビューPGストリームを構成し、Ox1440〜145FのソースパケットはライトビューIGストリームを構成する。
AVストリームに含まれるソースパケットには、映像・音声・グラフィクスなどの各ストリーム以外にもPAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、PCR(Program Clock Reference)などがある。PATはAVストリーム中に利用されるPMTのPIDが何であるかを示し、PAT自身のPIDは0x0000で登録される。PMTは、AVストリームファイル中に含まれる映像・音声・グラフィクスなどの各ストリームのPIDと各PIDに対応するストリームの属性情報を持ち、またAVストリームに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタにはAVストリームファイルのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
具体的にいうと、PMTの先頭には、そのPMTに含まれるデータの長さなどを記したPMTヘッダが配置される。その後ろには、AVストリームに関するディスクリプタが複数配置される。前述したコピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、AVストリームファイルに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのPID、ストリームの属性情報(フレームレート、アスペクト比など)が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタはAVストリームに存在するストリームの数だけ存在する。

ファイルシステムにおいて、図12に示したエクステントがどのように取り扱われているかについて説明する。
図13は、エクステントと、AVストリームファイルとの対応付けを示す図である。
第1段目は、ライトビューのエクステント、レフトビューのエクステントを示す。第2段目は、インターリーブ形式のAVストリームファイルであるXXXXX.m2tsを示す。
破線の矢印h1,h2,h3,h4,h5は、エクステントEXT_R[i],EXT_L[i],EXT_R[i+1],EXT_L[i+1]が、どのファイルに帰属しているかというアロケーション識別子による帰属関係を示す。矢印h1,h2,h3,h4,h5に示される帰属関係によると、エクステントEXT_R[i],EXT_L[i],EXT_R[i+1],EXT_L[i+1]は、XXXXX.m2tsのエクステントとして登録されていることがわかる。
以上がAVストリームを格納したAVストリームファイルについての説明である。続いてクリップ情報ファイルについて説明する。
<クリップ情報ファイル>
図14は、クリップ情報ファイルの内部構成を示す図である。クリップ情報ファイルは、本図に示すようにAVストリームファイルの管理情報であり、AVストリームファイルと1対1に対応している。引き出し線ch1は、クリップ情報ファイルの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、クリップ情報ファイルは、「クリップ情報」と、「ストリーム属性情報」と、「エントリマップテーブル」と、「3Dメタデータ」とから構成される。
クリップ情報は、引出線ch2に示すように「システムレート」、「再生開始時間」、「再生終了時間」から構成されている。システムレートはAVストリームファイルを構成するTSパケットを、後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに転送するための最大転送レートを示す。AVストリームファイル中に含まれるATSの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時間はAVストリームファイルの先頭のビデオフレームのPTSであり、再生終了時間はAVストリームファイルの終端のビデオフレームのPTSに1フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
図15は、クリップ情報ファイルにおけるストリーム属性情報を示す図である。
図中の引き出し線ah1は、ストリーム属性情報の内部構成をクローズアップして示している。
この引出線に示すように、PID=0x1011のTSパケットによって構成されるレフトビュービデオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1012のTSパケットによって構成されるライトビュービデオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1100、PID=0x1101のTSパケットによって構成されるオーディオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1220,0x1221のTSパケットによって構成されるPGストリームのストリーム属性情報というように、複数種別のソースパケットによって構成されるPESストリームがどのような属性をもっているかがこのストリーム属性情報に示されている。この引出線ah1に示すように、AVストリームファイルに含まれる各ストリームについての属性情報が、PID毎に登録される。各ストリームの属性情報はストリームの種別毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
ビデオストリーム属性情報について説明する。レフトビュービデオストリームのPID=0x1011のビデオストリーム属性情報のコーデック、フレームレート、アスペクト比、解像度と、対応するライトビュービデオストリームのPID=0x1012のビデオストリーム属性情報のコーデック、フレームレート、アスペクト比、解像度とは一致しなければならない。コーデックが同じでない場合にはビデオストリーム間での参照関係が成り立たず、また、ディスプレイに同期して3D映像として再生するためにはフレームレート、アスペクト比、解像度を一致しなければユーザに違和感を与えてしまうためである。
また、ライトビュービデオストリームのビデオストリーム属性情報に、デコードにレフトビューストリームを参照するビデオストリームであることを示すフラグを入れても良い。また、参照先のビデオストリームの情報を含めておいても良い。このような構成にすることにより、作成されたデータが規定のフォーマットどおりに作られているかを検証するツールが、ビデオストリームの対応関係を判断することができる。
図16は、クリップ情報ファイルにおけるエントリーマップテーブルを示す図である。本図(a)は、エントリーマップテーブルの概略構成を示す。引出線eh1は、エントリーマップテーブルの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、エントリーマップテーブルは、『エントリマップヘッダ情報』、『エクステント開始タイプ』、『PID=0x1011についてのエントリーマップ』、『PID=0x1012についてのエントリーマップ』、『PID=0x1220についてのエントリーマップ』、『PID=0x1221についてのエントリーマップ』を含む。
『エントリマップヘッダ情報』は、エントリマップが指すビデオストリームのPIDやエントリポイント数などの情報が格納される。
『エクステント開始タイプ』は、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、どちらのエクステントから先にエクステントが配置されているか示す。この情報を参照することにより2D/3D再生装置は、レフトビューAVストリームのエクステントとライトビューAVストリームのエクステントとのうち、どちらのエクステントからBD−ROMドライブに再生要求を出すべきかを簡易に判断することができる。
『PID=0x1011についてのエントリーマップ』、『PID=0x1012についてのエントリーマップ』、『PID=0x1220についてのエントリーマップ』、『PID=0x1221についてのエントリーマップ』は、複数種別のソースパケットによって構成されるPESストリームのそれぞれについてのエントリーマップである。エントリーマップにおいて、一対となるPTSとSPNとの情報を"エントリポイント"と呼ぶ。また先頭を"0"として各エントリポイント毎にインクリメントした値をエントリポイントID(以下EP_ID)と呼ぶ。レフトビュービデオストリームの各エントリポイントには、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャのPTSとSPNが登録される。同様に、ライトビュービデオストリームの各エントリポイントには、右目映像ビデオストリームの右目GOP先頭のピクチャのPTSとSPNが登録される。このエントリマップを利用することにより、再生機はビデオストリームの時間軸上の任意の地点に対応するソースパケット位置を特定することが出来るようになる。例えば、早送り・巻戻しの特殊再生の際には、エントリマップに登録されるIピクチャを特定し選択して再生することによりAVストリームファイルを解析することなく効率的に処理を行うことが出来る。また、エントリマップはAVストリームファイル内に多重化される各ビデオストリーム毎に作られ、PIDで管理される。
引き出し線eh2は、PID=1011のエントリーマップの内部構成をクローズアップして示している。EP_ID=0に対応するエントリーポイント、EP_ID=1に対応するエントリーポイント、EP_ID=2に対応するエントリーポイント、EP_ID=3に対応するエントリーポイントから構成される。EP_ID=0に対応するエントリーポイントは、オンに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=3と、PTS=80000との対応付けを示す。EP_ID=1に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=1500と、PTS=270000との対応付けを示す。
EP_ID=2に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=3200と、PTS=360000との対応付けを示す。EP_ID=3に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=4800と、PTS=450000との対応付けを示す。is_angle_changeフラグは、そのエントリーポイントから独立して復号することができるか否かを示すフラグである。ビデオストリームがMVC又はMPEG4-AVCで符号化されており、エントリーポイントにIDRピクチャが存在する場合、このフラグはオンに設定される。エントリーポイントにNon-IDRピクチャが存在する場合、このフラグはオフに設定される。
同図(b)は、(a)に示したPID=1011のTSパケットに対応するエントリーマップ内の複数のエントリーマップによって、どのソースパケットを指示されるかを示す。EP_ID=0に対応するエントリーマップは、SPN=3を指し示しており、このソースパケット番号をPTS=80000と対応付けている。EP_ID=1に対応するエントリーマップは、SPN=1500を指し示しており、このソースパケット番号をPTS=270000に対応付けている。
EP_ID=2に対応するエントリーマップは、SPN=3200のソースパケットを指し示しており、このソースパケット番号をPTS=360000に対応付けている。EP_ID=3に対応するエントリーマップは、SPN=4800のソースパケットを指し示しおり、このソースパケット番号をPTS=450000と対応付けている。
図17は、エントリーマップによるエントリーポイントの登録を示す。第1段目は、STCシーケンスにて規定される時間軸を示す。第2段目は、クリップ情報におけるエントリーマップを示す。第3段目は、ATCシーケンスを構成するソースパケット列を示す。エントリーマップが、ATCシーケンスのうち=n1のソースパケットを指定している場合、このエントリーマップのPTSには、STCシーケンスにおけるPTS=t1に設定しておく。そうすると、PTS=t1という時点を用いて、ATCシーケンスにおける=n1からのランダムアクセスを再生装置に実行させることができる。またエントリーマップが、ATCシーケンスのうち=n21のソースパケットを指定している場合、このエントリーマップのPTSには、STCシーケンスにおけるPTS=t21に設定しておく。そうすると、PTS=t21という時点を用いて、ATCシーケンスにおける=n21からのランダムアクセスを再生装置に実行させることができる
このエントリマップを利用することにより、再生機はビデオストリームの時間軸上の任意の時点に対応するAVストリームファイルのファイル位置を特定することが出来る。例えば、早送り・巻戻しの特殊再生の際には、エントリマップに登録されるIピクチャを特定し選択して再生することによりAVストリームファイルを解析することなく効率的に処理を行うことが出来る。
ここで、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと、そのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとのうち、片方しかエントリマップに登録されていない場合、飛び込み再生などのランダムアクセス時に、立体視映像として再生することが困難になってしまう。例えば、図18(b)のBL1、BL3、BL5は、それぞれレフトビュービデオストリームのGOP#L1、GOP#L3、GOP#L5の先頭のIピクチャを指すエントリポイントである。ここでBL3に飛び込み再生をする場合に、GOP#L3に対応するライトビューストリームのGOP、つまりGOP#R3のピクチャを指すエントリポイントが存在しないため、クリップ情報ファイルからGOP#R3の先頭ピクチャのSPN情報が取得できない。そのため、3D映像の再生時にGOP#L3の先頭から飛び込み再生する場合には、ライトビューストリームのGOP#R3より前に位置するエントリポイントBR2が指すGOP#R2のピクチャのSPNからデータを解析して、GOP#R3の先頭ピクチャの開始SPNを取得する必要があり、飛び込み再生時のレスポンスが悪くなってしまう。
そこで、図18(a)に示すように、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと、そのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のピクチャは、常にどちらもエントリマップに登録されるようにする。このように構成することで、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のSPNとそのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のSPNとを、両方エントリーマップから取得できるため、飛び込み再生時のレスポンスの悪化を防ぐことができる。
以上がエントリーマップテーブルについての説明である。続いて、3Dメタデータの詳細について説明する。
3Dメタデータとは、立体視再生に必要となる様々な情報を規定したメタデータ群であり、複数のオフセットエントリーを含む。個々のオフセットエントリーは、複数のPID、複数の表示時刻に対応付けられている。そしてあるPIDのPESストリームを再生する際、そのPESストリームの複数の表示時刻において、どれだけのオフセットを用いて、立体視を実現すべきかをPID毎及び表示時刻毎に規定できるようになっている。
3Dメタデータはプレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム、副映像ビデオストリームの2Dイメージに奥行き情報を追加するための情報である。3Dメタデータは、図19の上段に示すように、AVストリームファイル内に含まれるプレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム、副映像ビデオストリームのPID毎に、3D映像の表示時刻を示すPTSと、右目左目のピクセルのずれを示すオフセット値が記載されたテーブル情報である。オフセット値はX軸方向へのピクセル数であり、マイナス値も許される。ここではテーブルの1つの行で示される対となるPTSとオフセット値の情報をオフセットエントリと呼ぶことにする。図19の下段に示すように、オフセットエントリの有効区間は、該当オフセットエントリのPTSから次のオフセットエントリのPTSまでである。例えば、オフセットエントリ#1のPTSが180000で、オフセットエントリ#2のPTSが270000である場合は、オフセットエントリ#1のオフセット値は180000から270000まで有効となる。後述する2D/3D映像装置のプレーン加算部5bは、この情報値に基づき、PGプレーン、IGプレーン、副映像プレーンを左右にオフセット値をずらしながらプレーン合成をする。これによって、視差画像をつくり出すことができ、2次元映像に対して立体的な奥行きを付加することができる。プレーン合成の方法の詳細については、プレーン加算部5bで説明する。なお、ここでは3DメタデータはPID毎に設定されるとしたが、例えば各プレーンごとに設定できても良い。これにより2D/3D再生装置の3Dメタデータの解析処理を簡素化できる。なお、2D/3D再生装置の合成処理の性能を踏まえて、オフセットエントリの間隔に例えば1秒以上とするなどのように制約をつけても良い。
以上がクリップ情報ファイルについての説明である。続いて、プレイリスト情報ファイルの詳細について説明する。
<プレイリスト情報ファイル>
プレイリストは、AVストリームファイルの再生経路を示すものである。プレイリストは1つ以上のプレイアイテムから構成され、各プレイアイテムはAVストリームに対する再生区間を示す。各プレイアイテムは、それぞれプレイアイテムIDで識別され、プレイリスト内で再生されるべき順序で記述されている。また、プレイリストは再生開始点を示すエントリマークを含んでいる。エントリマークはプレイアイテムで定義される再生区間内に対して付与することでき、プレイアイテムに対して再生開始点となりうる位置に付けられ、頭出し再生に利用される。例えば、映画タイトルにおいて、エントリマークをチャプタの先頭となる位置に付与することで、チャプタ再生することが可能である。

図20は、2Dプレイアイテムと、3Dプレイアイテムとの混在が発生していないプレイリストを示す。混在をなくすことにより、再生装置の再生環境の切り替えを発生させないようにしている。本図のプレイリストは、「メインパス」、1つ以上の「サブパス」から構成される。
「メインパス」は、1つ以上のプレイアイテムから構成される。図中の例では、プレイアイテム#1、#2、#3から構成されていることがわかる。
「サブパス」は、メインパスと一緒に再生される一連の再生経路を示し、プレイリストに登録される順にID(サブパスID)が振られる。サブパスIDは、サブパスを識別するために使われる。サブパスには、メインパスの再生に同期して再生される同期型、メインパスの再生に非同期で再生可能な非同期型があり、そのタイプはサブパスタイプに記される。サブプレイアイテムは、1つ以上のサブプレイアイテム情報から構成される。
また「プレイアイテム」は、ストリーム選択テーブルを含む。ストリーム選択テーブルは、プレイアイテム及びサブプレイアイテムにおいて再生が許可されているエレメンタリストリームのストリーム番号を示す情報である。プレイリスト情報、プレイアイテム情報、サブプレイアイテム情報、ストリーム選択テーブルの詳細については、後の実施形態に説明の場を譲る。
「AVクリップ#1,#2,#3」は、2D映像として再生されるAVストリームであるとともに、3D映像として再生する時にはレフトビューとして再生されるAVストリームである。
「AVクリップ#4,#5,#6」は3D映像として再生する時にはライトビューとして再生されるAVストリームである。
2Dプレイリストのメインパスは、レフトビューAVストリームを格納するAVクリップ#1,#2,#3を符号rf1,2,3に示すように参照している。
3Dプレイリストは、レフトビューAVストリームを符号rf4,rf5,rf6に示すように参照しているプレイアイテムを含むメインパスとともに、ライトビューを格納するためのサブパスが用意されていて、このサブパスが、ライトビューを格納するAVクリップ#4,#5,#6を、符号rf7,8,9に示すように参照している。このサブパスは、メインパスと時間軸上で同期するように設定される。この構造により、2Dプレイリストと3Dプレイリストで、レフトビューが格納されたAVクリップを共有することができ、3Dプレイリストではレフトビューとライトビューを時間軸上で同期させて関連付けることができる。
本図の3Dプレイリスト、2Dプレイリストは何れもプレイアイテム情報#1〜#3が、共通のAVクリップであるAVクリップ#1〜#3を参照しているので、これら3Dプレイリスト、2Dプレイリストを定義するようなプレイリスト情報を記述するにあたっては共通する記述で足りる(符号df1,df2参照)。よって、この3Dプレイリストを実現するようなプレイリスト情報を記述しておけは、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプのときは3Dプレイリストとして機能し、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプのときは2Dプレイリストとして機能することになる。本図の2Dプレイリスト、3Dプレイリストは、1つのプレイリスト情報を記述しておくことで、これを解釈する再生装置の表示タイプに応じて、2Dプレイリスト、3Dプレイリストとして解釈されるので、オーサリングを行う者の手間を軽減することができる。

図21は、図20の3Dプレイリストに、もう1つサブパスを加えたプレイリストを示す。図20のプレイリストは、サブパスID=0のサブパスのみを具備していたのに対して、図21のプレイリストにおける2つ目のサブパスは、サブパスID"=1"によって識別されるものであり、AVクリップ#7、#8、#9を参照している。2以上のサブパス情報を設けることで定義される複数のライトビューは、右目から被写体を見る角度が異なる複数のライトビューであり、AVクリップ群がその角度の数だけ用意されていて、角度ごとにサブパスを設けている。
図21の例では、AVクリップ#4,#5,#6とAVクリップ#7,#8,#9は共にライトビューを格納しているが、右目から被写体を見る角度が異なる。サブパスIDが「0」のサブパスはAVクリップ#4,#5,#6を符号rf7,8,9に示すように参照し、サブパスIDが「1」のサブパスはAVクリップ#7,#8,#9を符号rf10,rf11,rf12に示すように参照する。表示装置の画面の大きさやユーザからの嗜好に基づいて、レフトビューを格納するメインパスと同期して再生するサブパスを切り替えることで、ユーザにとって快適な視差画像を用いて立体映像を表示することが可能となる。
この3Dプレイリストを実現するようなプレイリスト情報についても、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプのときは3Dプレイリストとして機能し、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプのときは2Dプレイリストとして機能することになる。図21の2Dプレイリスト、3Dプレイリストは、1つのプレイリスト情報を記述しておけば、これを解釈する再生装置の表示タイプに応じて、2Dプレイリスト、3Dプレイリストとして解釈されて、適宜最適な再生がなされるので、オーサリングを行う者の手間を軽減することができる。
次に、2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとが混在するプレイリストについて説明する。このようなプレイリストでは、2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとをシームレスに接続する必要がある。
3D映像を格納するコンテンツは、全編すべてが3D映像という構成とは限らず、2D映像と3D映像が混在するケースがある。そのため、2D映像と3D映像をシームレスに再生することが求められる。図22(a)は、2D映像と3D映像が混在する例を示している。再生区間#1は3D映像を再生する区間で、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとの両方が再生され、左目画像と右目画像とが交互に表示される。レフトビュービデオストリームのフレームレートを1秒間にNフレームのフレームレートとすると、ライトビュービデオストリームのフレームレートも1秒間にNフレームのフレームレートとなり、レフトビュービデオストリームのフレームとライトビュービデオストリームのフレームは交互に表示されるため、3D映像全体のフレームレートは1秒間にN×2フレームのフレームレート(N×2 Hz)となる。一方、再生区間#2は2D映像を再生する区間で、レフトビュービデオストリームのみが再生されるため、フレームレートは1秒間にNフレームのフレームレート(N Hz)となる。図21(a)の例では、再生区間#2は1秒間に24フレームのフレームレート(24Hz)としている。また、再生区間#1と再生区間#3とは同じ構成であり、フレームレートは24×2 Hzとなり、48Hzとしている。
ここで、再生区間#1、再生区間#2、再生区間#3を順に再生する場合、再生区間でフレームレートが異なることになる。フレームレートが異なると、再生装置とテレビとのHDMI接続を再設定する必要があるため、再設定のための遅延が発生しシームレス再生が保証されない。そこで、図21(b)の再生区間#5のように、2D映像を再生する区間であっても、他の3D映像再生区間(再生区間#4と再生区間#6)のフレームレートに合わせるために、レフトビュービデオストリームと同じ映像を、ライトビュービデオストリームとして格納する方法が考えられる。この場合には、再生区間#5は、3D映像の再生と同じフレームレートで再生されるため、再生区間#4、再生区間#5、再生区間#6を順に再生しても、フレームレートの切り替えによるHDMI接続の再設定の遅延は発生しなくなる。しかし、このような構成では、再生区間#5は、2D映像でありながら、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームの2つを用意する必要が生じ、データ量が増えてしまうとともに、データ作成が煩わしくなる。
そこで、図23のように、各再生区間には再生方法を識別するフィールドである重複フラグを用意し、3D映像を再生する区間には3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを用意し、2D映像を再生する区間には2D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームのみを用意する。再生方法には2種類有り、「ピクチャを1度ずつ再生する(以降、通常再生と呼ぶ)」と「1枚のピクチャを2度ずつ再生する(以降、重複再生と呼ぶ)」とである。再生装置はこのフィールドに従って各再生区間の再生処理を行う。このような構成にすることにより、3D映像を再生する区間では重複フラグが「通常再生」を指示し、2D映像を再生する区間では重複フラグが「重複再生」を指示していれば、3D映像を再生する区間と2D映像を再生する区間のフレームレートが同じになるため、再生区間の切り替え時にHDMI接続の再同期による遅延を発生させることなく、シームレスに再生することが可能である。また、3D映像を再生する区間で重複フラグが「通常再生」を指示しており、2D映像を再生する区間で重複フラグが「通常再生」を指示していれば、3D映像を再生する区間と2D映像を再生する区間のフレームレートが同じにならないため、再生区間の切り替え時に遅延が発生しシームレスに再生できなくなるが、高フレームレートで再生するとテレビ側の処理に負荷がかかる場合(例えば、電力量など)には、2D映像の再生時の処理の負荷を軽減できる。
例えば図23の例では、3D映像を再生する再生区間#1と再生区間#3の重複フラグは「通常再生」を指示し、2D映像を再生する再生区間#2の重複フラグは「重複再生」を指示している。再生区間#1と再生区間#3には、3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームが用意されているが、再生区間#2には、2D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームのみが用意される。再生装置は、再生区間#1と再生区間#3では通常通りにレフトビュービデオストリームの画像とライトビュービデオストリームの画像とを交互に再生表示するが、再生区間#2ではレフトビュービデオストリームの各ピクチャを2度ずつ再生表示する。
具体的な3Dプレイリストのデータ構造について図24を用いて説明する。3Dプレイリストの3D映像の再生区間であるプレイアイテム#1とプレイアイテム#3とは、レフトビュービデオストリームを格納するレフトビューAVストリームを参照するとともに、そのプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテム#1とサブプレイアイテム#2はライトビュービデオストリームを格納するライトビューAVストリームを参照する。また、2D映像の再生区間であるプレイアイテム#2は、レフトビュービデオストリームを格納するレフトビューAVストリームのみを参照する。また、これらのプレイリスト内の各プレイアイテムはコネクションコンディションでシームレスに接続されるように設定されている。ここで、各プレイアイテムには、このプレイアイテムの再生区間の重複フラグが用意されている。重複フラグが「0」の場合は「通常再生」を示し、重複フラグが「1」の場合は「重複再生」を示し、再生装置は、各プレイアイテムの重複フラグを参照して再生処理を行う。
なお、図24では、プレイアイテムに重複フラグというフィールドを設けたが、このように明示的なフィールドを設けずに、「再生区間が2D映像を格納するか、否か」を再生方法の識別情報とする構成にしてもよい。例えば、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムから参照するAVストリームがない場合に「重複再生」を示すとしても良いし、あるいは、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムから参照するAVストリームがレフトビューAVストリームである場合に「重複再生」を示すとしても良いし、またあるいは、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムがない場合に「重複再生」を示すとしても良い。
なお、プレイリスト内に2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとが混在することを禁止しても良い。このようにすることで2D映像と3D映像との切り替え時のフレームレート変更による遅延の問題を容易に回避できる。

図25は、プレイリスト情報のデータ構造を示す図であり、本図において、引き出し線mp1に示すようにプレイリスト情報は、「メインパス情報」、「サブパス情報テーブル」、「エクステンションデータ」、「マーク情報」を含む。
先ず始めに、メインパス情報について説明する。引き出し線mp1は、メインパス情報の内部構成をクローズアップして示している。MainPathは、矢印mp1で示すように複数のPlayItem情報#1・・・・#Nから定義される。PlayItem情報は、MainPathを構成する1つの論理的な再生区間を定義する。PlayItem情報の構成は、引き出し線mp2によりクローズアップされている。この引き出し線に示すようにPlayItem情報は、再生区間のIN点及びOut点が属するAVストリームファイルの再生区間情報のファイル名を示す『Clip_Information_file_name』と、AVストリームの符号化方式を示す『Clip_codec_identifier』と、PlayItemがマルチアングルを構成するか否かを示す『is_multi_angle』と、このPlayItem(カレントPlayItem)と、その1つ前のPlayItem(previousPlayItem)との接続状態を示す『connection_condition』と、このPlayItemが対象としているSTC_Sequenceを一意に示す『ref_to_STC_id[0]』と、再生区間の始点を示す時間情報『In_time』と、再生区間の終点を示す時間情報『Out_time』と、このPlayItemにおいてマスクすべきユーザオペレーションがどれであるかを示す『UO_mask_table』と、『STN_table』と、『レフトビュー/ライトビュー識別情報』と、『multi_clip_entry』と、『重複フラグ』とから構成される。
以降、『STN_table』、『レフトビュー/ライトビュー識別情報』、『multi_clip_entry』について説明する。
『STN_table(STream Number_table)』は、パケットIDを含むストリームエントリー及びストリーム属性の組みに、論理的なストリーム番号を割り当てるテーブルである。STN_tableにおけるストリームエントリー及びストリーム属性の組みの順序は、対応するストリームの優先順位を示す。このSTN_tableは、2D再生のためのものであり、3D再生のためのSTN_tableは別に存在する。
『レフトビュー/ライトビュー識別情報』は、レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームのうち、どちらかベースビュービデオストリームであるかを指定するベースビュービデオストリーム指定情報であり、0ならばレフトビュービデオストリームが、ベースビュービデオストリームであることを示し、1ならばライトビュービデオストリームがライトビュービデオストリームであることを示す。
『connection_condition』は、前方プレイアイテムと接続タイプを示している。プレイアイテムのconnection_conditionが「1」の場合は、プレイアイテムが指し示すAVストリームは、そのプレイアイテムの前のプレイアイテムが指し示すAVストリームとシームレス接続が保証されないことを示す。プレイアイテムのconnection_conditionが「5」か「6」の場合は、プレイアイテムが指し示すAVストリームは、そのプレイアイテムの前のプレイアイテムが指し示すAVストリームとシームレスに接続されることが保証される。
connection_conditionが「5」の場合は、プレイアイテム間でSTCの連続性が途切れていても良く、つまり、接続前プレイアイテムのAVストリーム終端のビデオ表示時刻よりも、接続後プレイアイテムのAVストリーム先頭のビデオ表示時刻開始時刻は不連続でよい。ただし、接続前プレイアイテムのAVストリームを後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに入力した後に続けて、接続後プレイアイテムのAVストリームをシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに入力して再生したときに、システムターゲットデコーダのデコードが破綻しないようにAVストリームを作成する必要がある。また接続前プレイアイテムのAVストリームのオーディオの終端フレームと、接続後プレイアイテムのオーディオの先頭フレームは再生時間軸で重ならなければならないなどの制約条件がある。
また、connection_conditionが「6」の場合は、接続前プレイアイテムのAVストリームと接続後プレイアイテムのAVストリームを結合したときに1本のAVクリップとして再生できなければならない。つまり、接続前プレイアイテムのAVストリームと接続後プレイアイテムのAVストリーム間でSTCは連続し、またATCも連続する。
『Multi_clip_entries』は、プレイアイテムでマルチアングル区間を形成する場合、個々のアングル映像を表すAVストリームがどれであるかを特定するための情報である。
以上がメインパス情報についての説明である。続いて、サブパス情報テーブルの詳細について説明する。
図26は、サブパス情報テーブルの内部構成を示す図である。引き出し線su1は、サブパス情報の内部構成をクローズアップして示している。引出線su1に示すように、サブパス情報テーブルは複数のサブパス情報1,2,3・・・mを含む。これらのサブパス情報は、1つのクラス構造体から派生した複数のインスタンスであり、その内部構成は共通のものなる。引き出し線su2は、Subpath情報の共通の内部構成をクローズアップして示している。この引き出し線に示すように、各Subpath情報は、サブパスの類型を示すSubPath_typeと、1つ以上のサブプレイアイテム情報(・・・サブプレイアイテム情報#1〜VOB#m・・・)とを含む。引き出し線su3は、SubPlayItemの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、サブプレイアイテム情報は、『Clip_information_file_name』、『Clip_codec_identifier』、『ref_to_STC_id[0]』、『SubPlayItem_In_time』、『SubPlayItem_Out_time』、『sync_PlayItem_id』、『sync_start_PTS_of_PlayItem』からなる。以降、SubPlayItemの内部構成について説明する。
『Clip_information_file_name』は、クリップ情報のファイル名を記述することにより、SubPlayItemに対応するSubClipを一意に指定する情報である。
『Clip_codec_identifier』は、AVストリームファイルの符号化方式を示す。
『ref_to_STC_id[0]』は、このSubPlayItemが対象としているSTC_Sequenceを一意に示す。
『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_PlayItem_id』は、MainPathを構成するPlayItemのうち、本SubPlayItemが同期すべきものを一意に指定する情報である。SubPlayItem_In_timeは、このsync_PlayItem_idで指定されたPlay Itemの再生時間軸上に存在する。
『sync_start_PTS_of_PlayItem』は、sync_PlayItem_idで指定されたPlay Item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45KHzの時間精度で示す。
図27は、レフトビュー、ライトビューに対して、どのような再生区間が定義されているかを示す。本図は、図17をベースとして作図されており、このベースとなる図の第2段目の時間軸に、PlayItemのIn_Time及びOut_Timeを描いている。第1段目の時間軸に、SubPlayItemのIn_Time及びOut_Timeを描いている。第3段目から第4段目は、図17の第2段目から第3段目と同一である。レフトビュー、ライトビューのIピクチャは、時間軸において同じ時点になる。以上がプレイリスト情報のデータ構造についての説明である。
以上がサブパス情報についての説明である。続いて、エントリーマーク情報の詳細について説明する。
エントリマーク情報はプレイアイテムで定義される再生区間内に対して付与することでき、プレイアイテムに対して再生開始点となりうる位置に付けられ、頭出し再生に利用される。例えば、映画タイトルにおいて、エントリマークをチャプタの先頭となる位置に付与することで、チャプタ再生することが可能である。
以上がエントリーマーク情報についての説明である。続いて、エクステンションデータの詳細について説明する。
エクステンションデータは、2Dプレイリストとは互換がない、3Dプレイリスト特有の拡張部分であり、ここにSTN_table_SS#1〜#Nが格納される。STN_table_SSは、それぞれが複数のプレイアイテム情報のそれぞれに対応していて、3D再生用のストリームエントリー及びストリーム属性の組みに、論理的なストリーム番号を割り当てるテーブルである。STN_table_SSにおけるストリームエントリー及びストリーム属性の組みの順序は、対応するストリームの優先順位を示す。プレイアイテム情報内のSTN_tableと、エクステンションデータ内のSTN_table_SSとを組合せることで、ストリーム選択テーブルが構成されることになる。
続いて、上述したPlayItem情報の内部構成のうち、ストリーム選択テーブルの詳細について説明する。
図28(a)は、ストリーム選択テーブルを示す。ストリーム選択テーブルは、複数のストリームエントリから構成される。このストリームエントリーは、図中の括弧記号“}”に示すように、STN_table内で定義されるものと、STN_table_SS内で定義されるものとがある。
STN_tableのストリームエントリーには、2D再生の設定時において、再生可能となる2D用の音声/PG/IGが登録される。そのため、STN_tableの中には、2Dビデオストリームエントリー群、2Dオーディオストリームエントリー群、2DPGストリームエントリー群、2DIGストリームエントリー群が存在しており、これらのストリーム群の中に、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ストリームのパケット識別子を記述することができる。
STN_table_SSのストリームエントリーには、立体視再生の設定時において、再生可能となる3D用の音声/PG/IGが登録される。そのため、STN_table_SSの中には、3Dビデオストリームエントリー群、3Dオーディオストリームエントリー群、3DPGストリームエントリー群、3DIGストリームエントリー群、ストリーム組合せ情報が存在しており、これらのストリームエントリー群の中に、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ストリームのパケット識別子を記述することができる。
同図(b)は、ストリームエントリーの共通構成を示す図である。本図に示すように、ストリーム選択テーブルにおけるストリームエントリは、『ストリーム選択番号』、『ストリームパス情報』、『ストリーム識別情報』から構成される。
『ストリーム選択番号』は、ストリーム選択テーブルに含まれるストリームエントリ1の先頭から順にインクリメントされる番号であり、再生装置でのストリーム識別のために利用される。
『ストリームパス情報』は、ストリーム識別情報によって示されるストリームが、どのAVストリームに多重化されているかを示す情報であり、例えば"メインパス"であれば、該当するプレイアイテムのAVストリームを示し、"サブパスID=1"であれば、そのサブパスIDが示すサブパスにおいて、該当するプレイアイテムの再生区間に対応するサブプレイアイテムのAVストリームを示す。
『ストリーム識別情報』は、PIDなどの情報であり、参照するAVストリームファイルに多重化されているストリームを示す。また、ストリームエントリには、各ストリームの属性情報も同時に記録されている。ここで属性情報とは、各ストリームの性質を示す情報で、例えばオーディオ、プレゼンテーショングラフィックス、インタラクティブグラフィックスの場合には、言語属性などが含まれる。
STN_table_SSにおいて、レフトビュービデオストリームのストリームエントリとライトビュービデオストリームのストリームエントリとでは、例えばフレームレートや解像度、ビデオフォーマットなどは同じ値になる。ストリームエントリには、レフトビュービデオストリームなのか、ライトビュービデオストリームなのかが分かるフラグが用意されることがある。
以上がストリーム選択テーブルについての説明である。続いて、レフトビュー/ライトビュー識別情報の詳細について説明する。
ここまでの記載は、レフトビュー用をメインとし、2D表示の場合はレフトビューが表示されることを前提に説明しているが、ライトビューがメインでもよい。プレイリストに含まれる、レフトビュー/ライトビューのどちらがメインであるか、2Dの場合に表示されるかを判別する情報に従い、何れかをベースビュービデオストリームであるものとする。その判別の情報が、レフトビュー/ライトビュー識別情報である。
一般にスタジオでは、レフトビュービデオを2D映像として作成すると考えられるが、中には、レフトビューを2D映像として作成する方がよいと考えるかもしれない。そのような可能性が存在するので、レフトビュー及びライトビューのうち、どちらをベースビューに設定するかを示すレフトビュー/ライトビュー識別情報をプレイアイテム情報毎に設定できるようにしている。
図29は、図20の3Dプレイリストに、レフトビュー/ライトビュー識別情報を書き加えた図である。この情報によって、ライトビュービデオストリームが、ベースビュービデオストリームとして指定されている場合は、たとえライトビューがサブパス情報によって指定されていたとしても、かかるライトビュービデオストリームをビデオデコーダに先に投入して、非圧縮のピクチャデータを得る。そして、このライトビュービデオストリームをデコードすることで得られた非圧縮のピクチャデータに基づき動き補償を行う。こうして、どちらをベースビューとすることができるかという選択に柔軟性をもたせている。
各ストリームとレフトビュー/ライトビューの識別情報は、表示装置への出力に使うことができ、表示装置側は、それぞれ2つのストリームを区別するために利用する。シャッター方式の眼鏡を使う場合などでは、プレイアイテムが参照するメイン映像がレフトビューなのかライトビューなのか分からなければ、眼鏡と表示装置の表示を同期することができないため、レフトビューを表示しているときにはシャッター方式眼鏡の左目側の光を透過し、ライトビューを表示しているときにはシャッター方式眼鏡の右目側の光を透過するよう、眼鏡に切り替え信号を送っている。
また、レンチキュラーのように表示装置の画面にプリズムを組み込んだ裸眼立体視方式でも、レフトビューとライトビューの区別は必要なため、この情報を用いて区別を行う。
以上がレフトビュー/ライトビュー識別情報についての説明である。このレフトビュー/ライトビュー識別情報は、視差画像のうち、レフトビュー又はライトビューのどちらかが平面視映像として再生できることを前提にしている。しかし視差画像の内容によっては、このように平面視画像として利用することに向いていないことがある。
以下、平面視画像として利用することに不向きなレフトビュー画像、ライトビュー画像について説明する。
図30は、レフトビュー画像、ライトビュー画像と、センター画像とが、別々に構成されている2つのプレイリスト情報を示す。図中の右下は、映像中の恐竜が、ユーザの目の前にまで迫ってくるような画面効果を狙っている立体視画像を示す。この立体視画像は、その上に記載されているような、L画像、R画像によって構成される。飛び出し効果が大きい立体視画像を構成するL画像、R画像は、飛び出して現れる画像中の対象(本図では恐竜)を、側面から表示するようになっている。これらのうち、レフトビュービデオストリームを、平面視用のビデオストリームとして使用する場合、横長の物体が横たわっているように見えてしまい、おかしなものになる。そこで、2D再生に設定されている場合、センター画像を表すビデオストリームを指定するプレイリスト情報を、カレントプレイリストとして選ぶようにする。
本図において、00005.mplsは、飛び出し度合が大きいレフトビュービデオストリーム、及び、ライトビュービデオストリームを、メインパス情報及びサブパス情報として指定している。
00003.mplsは、センター画像のビデオストリームをメインパスによって指定している。そして本図左上のムービーオブジェクトは、再生装置における3D再生のケーパビリティ(3D-Capability)に応じて、00005.mpls、00003.mplsのうち、どちらかを選択して再生するよう記述されている(図中のif文)。
以上が記録媒体の実施行為及び記録方法の実施行為についての説明である。続いて、再生装置の詳細について説明する。
図31は、2D/3D再生装置の構成を示している。2D/3D再生装置200は、BDドライブ1、リードバッファ2a、リードバッファ2b、スイッチ3、システムターゲットデコーダ4、プレーンメモリセット5a、プレーン加算部5b、HDMI送受信部6、再生制御部7、管理情報メモリ9、レジスタセット10、プログラム実行部11、プログラムメモリ12、HDMVモジュール13、BD-Jプラットフォーム14、ミドルウェア15、モード管理モジュール16、ユーザイベント処理部17、ローカルストレージ18、不揮発メモリ19から構成されている。
BD-ROMドライブ1は、2D再生装置と同様に再生制御部7からの要求を元にBD-ROMディスクからデータを読み出すが、BD-ROMディスクから読み出されたAVストリームファイルはリードバッファ2aかリードバッファ2bに転送される。
3D映像を再生する際には、再生制御部7からは2D/レフトビューAVストリームとライトビューAVストリームとをエクステント単位で交互に読み出す旨を指示する読出要求が送られる。BD-ROMドライブ1は、2D/レフトビューAVストリームを構成するエクステントをリードバッファ2aに読み出し、ライトビューAVストリームを構成するエクステントをリードバッファ2bに読み出す。3D映像を再生する際には、2D/レフトビューAVストリームとライトビューAVストリームの両方を同時に読み込む必要があるため、2D再生装置のBD-ROMドライブ以上のスピード性能が求められる。
リードバッファ2aは、BD-ROMドライブ1が読み込んだ2D/レフトビューAVストリームのデータを格納するデュアルポートメモリ等で構成されたバッファである。
リードバッファ2bは、BD-ROMドライブ1が読み込んだライトビューAVストリームのデータを格納するデュアルポートメモリ等で構成されたバッファである。
スイッチ3は、リードバッファに対するデータ入力源を、BD-ROMドライブ1又はローカルストレージ18の何れかに切り替えるためのスイッチである。
システムターゲットデコーダ4は、リードバッファ2aに読み出されたソースパケットとリードバッファ2bに読み出されたソースパケットに対して多重分離処理を行いストリームのデコード処理を行う。
プレーンメモリセット5aは、複数のプレーンメモリから構成される。プレーンメモリには、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、インタラクティブグラフィックスプレーン(IGプレーン)、プレゼンテーショングラフィックスプレーン(PGプレーン)といったものがある。
プレーン加算部5bは、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンを瞬時に重畳し、TVなどの画面に表示する。この表示にあたってプレーン加算部5bは、セカンダリビデオプレーン、PGプレーン、IGプレーンを3Dメタデータを使って左目用と右目用とに交互にクロッピングし、レフトビュービデオプレーンもしくはライトビュービデオプレーンと合成する。合成後の映像は、GFXプレーンの重畳処理に転送される。
プレーン加算部5bは、IGプレーンにおけるグラフィクスをAPIから指定されたオフセット情報を使って左目と右目用に交互にクロッピングし、レフトビュービデオプレーンもしくはライトビュービデオプレーンとセカンダリビデオプレーンとPGプレーンとIGプレーンとが重畳されたイメージを、テレビに出力する。
テレビなどへの出力する場合には3Dの方式に合わせた出力を行う。シャッタメガネを利用して交互に左目イメージ・右目イメージを再生することが必要な場合はそのまま出力し、例えばレンチキュラーのテレビに出力する場合は、テンポラリのバッファを用意して、先に転送される左目イメージをテンポラリバッファに格納して、右目イメージが転送された後に同時に出力する。
HDMI送受信部6は、例えばHDMI規格(HDMI:High Definition Multimedia Interface)に準拠したインターフェイスを含み、再生装置とHDMI接続する装置(この例ではテレビ300)とHDMI規格に準拠するように送受信を行うものであり、ビデオに格納されたピクチャデータと、オーディオデコーダ9によってデコードされた非圧縮のオーディオデータとを、HDMI送受信部6を介してテレビ300に伝送する。テレビ300は、例えば立体視表示に対応しているかに関する情報、平面表示可能な解像度に関する情報、立体表示可能な解像度に関する情報を保持しており、再生装置からHDMI送受信部6を介して要求があると、テレビ300は要求された必要な情報(例えば立体視表示に対応しているかに関する情報、平面表示可能な解像度に関する情報、立体表示可能な解像度に関する情報)を再生装置へ返す。このように、HDMI送受信部6を介することで、テレビ300が立体視表示に対応しているかどうかの情報を、テレビ300から取得することができる。
再生制御部7は、3Dプレイリストの再生がプログラム実行部11などから命じられると、3Dプレイリストの中で再生対象となるプレイアイテムの2D/レフトビューAVストリームを特定し、そのプレイアイテムと同期して再生される3D用のサブパスのサブプレイアイテムのライトビューAVストリームを特定する。その後、対応するクリップ情報ファイルのエントリマップを解釈し、どちらのエクステントから先にエクステントが配置されているか示すエクステント開始タイプに基づき、再生開始地点から2D/レフトビューAVストリームのエクステントと、ライトビューAVストリームのエクステントとを交互に読み出すようにBD-ROMドライブ1に要求する。再生開始するときには、最初のエクステントをリードバッファ2aか、リードバッファ2bに読みきった後に、リードバッファ2aとリードバッファ2bからシステムターゲットデコーダ4に転送を開始する。また、再生制御部7は、3Dプレイリストを再生する場合は、3D/レフトビューAVストリームに対応するクリップ情報ファイルに含まれる3Dメタデータをプレーン加算部5bに通知する。
上述したような制御において再生制御部7は、ファイルオープンのためのシステムコールを行うことで、これらのファイルをメモリに読み出すことができる。
ファイルオープンとは、ファイルシステムが、システムコール時に与えられたファイル名によってディレクトリを検索し、ファイルが存在すればFCB(File Control Block)を確保して、ファイルハンドルの番号を返す処理をいう。FCBは、目的のファイルのディレクトリエントリーの内容がメモリ上にコピーされることにより生成される。以後、再生制御部7はそのファイルハンドルをBD−ROMドライブ1に提示することにより、目的のファイルをBD−ROMから、メモリへ転送させることができる。
再生エンジン7aは、AV再生機能を実行する。AV再生機能とは、DVD再生装置、CD再生装置から踏襲した機能群であり、再生開始、再生停止、一時停止、一時停止の解除、静止画機能の解除、再生速度を即値で指定した早送り、再生速度を即値で指定した巻戻し、音声切り替え、セカンダリビデオ用のピクチャデータ切り替え、アングル切り替えといった処理である。
再生制御エンジン7bは、HDMVモードの動作主体であるコマンドインタプリタ、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームからの関数呼び出しに応じて、プレイリストの再生機能を実行する。プレイリスト再生機能とは、上述したAV再生機能のうち、再生開始や再生停止をカレントプレイリストを構成するカレントプレイリスト情報、カレントクリップ情報に従って行うことをいう。
管理情報メモリ9は、カレントプレイリスト情報やカレントクリップ情報を格納しておくためのメモリである。カレントプレイリスト情報とは、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブからアクセスできる複数プレイリスト情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。カレントクリップ情報とは、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブからアクセスできる複数クリップ情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。
再生状態/設定レジスタ(Player Status/Setting Register)セット10は、プレイリストの再生状態を格納する再生状態レジスタ、再生装置におけるコンフィグレーションを示すコンフィグレーション情報を格納する再生設定レジスタ、コンテンツが利用する任意の情報を格納できる汎用レジスタを含む、レジスタの集まりである。プレイリストの再生状態とは、プレイリストに記載されている各種AVデータ情報の中のどのAVデータを利用しているか、プレイリストのどの位置(時刻)を再生しているかなどの状態を現す。
プレイリストの再生状態が変化した際は、再生制御エンジン14がレジスタセット10に対し、その内容を格納する。また、HDMVモードの動作主体であるコマンドインタプリタもしくはBD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームが実行しているアプリケーションからの指示により、アプリケーションが指定した値を格納したり、格納された値をアプリケーションに渡したりすることが可能である。

プログラム実行部11は、BDプログラムファイルに格納されたプログラムを実行するプロセッサである。格納されたプログラムに従って動作を行い、次のような制御を行う。(1)再生制御部7に対してプレイリスト再生を命令する。(2)システムターゲットデコーダに対してメニューやゲームのグラフィックスのためのPNG・JPEGを転送して画面に表示する。これらはプログラムの作りに応じて自由に行うことができ、どのように制御するかは、オーサリング工程によるBD-Jアプリケーションのプログラミング工程によって決まる。
プログラムメモリ12は、カレント動的シナリオを格納しておき、HDMVモードの動作主体であるHDMVモジュール、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームによる処理に供されるメモリである。カレント動的シナリオとは、BD-ROMに記録されているIndex.bdmv、BD-Jオブジェクト、ムービーブジェクトのうち、現在実行対象になっているものをいう。また動的シナリオメモリ12は、ヒープメモリを含む。
ヒープメモリは、システムアプリケーションのバイトコード、BD-Jアプリケーションのバイトコード、システムアプリケーションが利用するシステムパラメータ、BD-Jアプリケーションが利用するアプリケーションパラメータが配置されるスタック領域である
HDMVモジュール13は、HDMVモードの動作主体となるDVD仮想プレーヤであり、HDMVモードの実行主体となる。本モジュールは、コマンドインタプリタを具備し、ムービーオブジェクトを構成するナビゲーションコマンドを解読して実行することでHDMVモードの制御を実行する。ナビゲーションコマンドは、DVD-Videoと似たようなシンタックスで記述されているため、かかるナビゲーションコマンドを実行することにより、DVD-Videoライクな再生制御を実現することができる。

BD-Jプラットフォーム14は、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームであり、Java2Micro_Edition(J2ME) Personal Basis Profile(PBP 1.0)と、Globally Executable MHP specification(GEM1.0.2)for package media targetsとをフル実装しており、クラスローダ、バイトコードインタプリタ、アプリケーションマネージャから構成される。
クラスローダは、システムアプリケーションの1つであり、JARアーカイブファイルに存在するクラスファイルからバイトコードを読み出して、ヒープメモリ31に格納することにより、BD-Jアプリケーションのロードを行う。
バイトコードインタプリタは、いわゆるJava仮想マシンであり、ヒープメモリに格納されているBD-Jアプリケーションを構成するバイトコード、システムアプリケーションを構成するバイトコードをネィティブコードに変換して、MPUに実行させる。
アプリケーションマネージャは、システムアプリケーションの1つであり、BD-Jオブジェクト内のアプリケーション管理テーブルに基づき、BD-Jアプリケーションを起動したりBD-Jアプリケーションを終了したりする等、BD-Jアプリケーションのアプリケーションシグナリングを行う。以上で、BD-Jプラットフォーム部の内部構成についての説明を終える。
ミドルウェア15は、組込みソフトウェアのためのオペレーティングシステムであり、カーネル、デバイスドライバから構成される。カーネルは、BD-Jアプリケーションからのアプリケーションプログラミングインターフェイス(API)のコールに応じて、再生装置特有の機能をBD-Jアプリケーションに提供する。また、割込信号により割込ハンドラ部を起動する等のハードウェア制御を実現する。
モード管理モジュール16は、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブから読み出されたIndex.bdmvを保持して、モード管理及び分岐制御を行う。モード管理モジュールによるモード管理とは、動的シナリオを、BD-Jプラットフォーム22、HDMVモジュールのどちらに実行させるかという、モジュールの割り当てである。
ユーザイベント処理部17は、リモコンを通じたユーザ操作に応答して、プログラム実行部16や再生制御部7に処理の実行を依頼する。例えば、リモコンでボタンを押した場合は、そのボタンに含まれるコマンドを実行するようプログラム実行部16に依頼する。例えば、リモコンで早送り・巻戻しボタンが押された場合には、再生制御部7に、現在再生しているプレイリストのAVストリームに対する早送り・巻戻し処理の実行を命令する。
ローカルストレージ18は、ハードディスクをアクセスするためのビルドインメディアドライブ、半導体メモリカードをアクセスするためのリムーバブルメディアドライブを備え、ダウンロードしてきた追加コンテンツやアプリケーションが使うデータなどの保存に用いられる。追加コンテンツの保存領域はBD-ROM毎に分かれており、またアプリケーションがデータの保持に使用できる領域はアプリケーション毎に分かれている。
不揮発メモリ19は、読み書き可能なメモリなどの記録媒体であり、電源が供給されなくても、記録内容を保持できる媒体、例えばフラッシュメモリ、FeRAMなどである。これは、レジスタセット10における記憶内容のバックアップに用いられる。
次に、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成について説明する。図32は、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成を示す図である。本図に示すように、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aは、ATCカウンタ21、ソースデパケタイザ22、PIDフィルタ23、STCカウンタ24、ATCカウンタ25、ソースデパケタイザ26、PIDフィルタ27、プライマリビデオデコーダ31、レフトビュービデオプレーン32、ライトビュービデオプレーン33、セカンダリビデオデコーダ34、セカンダリビデオプレーン35、PGデコーダ36、PGプレーン37、IGデコーダ38、IGプレーン39、プライマリオーディオデコーダ40、セカンダリオーディオデコーダ41、ミキサー42、レンダリングエンジン43、GFXプレーン44から構成される。
ATCカウンタ21は、Arrival Time Clock(ATC)を生成して、再生装置内の動作タイミングを調整する。
ソースデパケタイザ22は、リードバッファ2aにソースパケットが蓄えられた場合、ATCカウンタが生成するATCの値と、ソースパケットのATS値とが同一になった瞬間に、AVストリームファイルの記録レートにしたがって、そのTSパケットだけをPIDフィルタに転送する。この転送にあたって、各ソースパケットのATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。
PIDフィルタ23は、ソースデパケタイザ22から出力されたTSパケットのうち、TSパケットのPIDが、再生に必要とされるPIDに一致するものを、PIDにしたがって、プライマリビデオデコーダ31、セカンダリビデオデコーダ34、IGデコーダ38、PGデコーダ36、プライマリオーディオデコーダ40、セカンダリオーディオデコーダ41に転送する。
STCカウンタ24は、System Time Clock(STC)を生成し各デコーダの動作タイミングを調整する。
ATCカウンタ25は、Arrival Time Clock(ATC)を生成して、再生装置内の動作タイミングを調整する。
ソースデパケタイザ26は、リードバッファ2abにソースパケットが蓄えられた場合、ATCカウンタが生成するATCの値と、ソースパケットのATS値とが同一になった瞬間に、AVストリームファイルのシステムレートにしたがって、そのTSパケットだけをPIDフィルタに転送する。この転送にあたって、各ソースパケットのATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。
PIDフィルタ27は、ソースデパケタイザ26から出力されたTSパケットのうち、TSパケットのPIDが、カレントプレイアイテムのストリーム選択テーブルに記載されたPIDに一致するものを、PIDにしたがって、プライマリビデオデコーダに転送する。
プライマリビデオデコーダ31は、レフトビュービデオストリームをデコードして、デコード結果である非圧縮のビデオフレームをバイトコードインタプリタ32に書き込む。
レフトビュービデオプレーン32は、例えば、1920×2160(1280×1440)といった解像度によってピクチャデータを格納することができるプレーンメモリである。
ライトビュービデオプレーン33は、例えば、1920×2160(1280×1440)といった解像度によってピクチャデータを格納することができるプレーンメモリである。
セカンダリビデオデコーダ34は、プライマリビデオデコーダと同様の構成を持ち、入力されるセカンダリビデオストリームのデコードを行い、表示時刻(PTS)のタイミングでピクチャをセカンダリビデオプレーンに書き出す。
セカンダリビデオプレーン35は、システムターゲットデコーダ4からセカンダリビデオストリームがデコードされたセカンダリビデオ用のピクチャデータ用データが出力される。
PGデコーダ36は、ソースデパケタイザから入力される複数のTSパケットからプレゼンテーショングラフィックスストリームを抽出してデコードし、非圧縮のグラフィックスデータを表示時刻(PTS)のタイミングでPGプレーンに書き出す。
PGプレーン37には、プレゼンテーショングラフィックスストリームをデコードすることで得られた非圧縮のグラフィックスオブジェクトが格納される。
IGデコーダ38は、ソースパケタイザから入力される複数のTSパケットからインタラクティブグラフィックスストリームを抽出してデコードし、非圧縮のグラフィックスオブジェクトを表示時刻(PTS)のタイミングでIGプレーンに書き出す。
IGプレーン39には、インタラクティブグラフィックスストリームをデコードすることで得られたグラフィックスデータが格納される。
プライマリオーディオデコーダ40は、プライマリオーディオストリームをデコードする。
セカンダリオーディオデコーダ41は、セカンダリオーディオストリームをデコードする。
ミキサー42は、プライマリオーディオデコーダ40のデコード結果と、セカンダリオーディオデコーダ41のデコード結果とを合成する。
レンダリングエンジン43は、JPEG,PNGなど、BD-Jアプリケーションがメニュー描画に利用するグラフィックスデータをデコードする。
GFXプレーン44は、JPEG,PNGなどのグラフィックスデータがデコードされた後、書き込まれるプレーンメモリである。
次にプライマリビデオデコーダ31の内部構成について説明する。プライマリビデオデコーダ31は、TB51、MB52、EB53、TB54、MB55、EB56、ビデオデコーダ57、バッファスイッチ58、DPB59、ピクチャスイッチ60から構成される。
Transport Buffer(TB)51は、レフトビュービデオストリームを含むTSパケットがPIDフィルタ23から出力された際、TSパケットのまま一旦蓄積されるバッファである。
Multiplexed Buffer(MB)52は、TBからEBにビデオストリームを出力するにあたって、一旦PESパケットを蓄積しておくためのバッファである。TBからMBにデータが転送される際に、TSパケットのTSヘッダは取り除かれる。
Elementaly Buffer(EB)53は、符号化状態にあるビデオアクセスユニットが格納されるバッファである。MBからEBにデータが転送される際にPESヘッダが取り除かれる。
Transport Buffer(TB)54は、ライトビュービデオストリームを含むTSパケットがPIDフィルタから出力された際、TSパケットのまま一旦蓄積されるバッファである。
Multiplexed Buffer(MB)55は、TBからEBにビデオストリームを出力するにあたって、一旦PESパケットを蓄積しておくためのバッファである。TBからMBにデータが転送される際に、TSパケットのTSヘッダは取り除かれる。
Elementaly Buffer(EB)56は、符号化状態にあるビデオアクセスユニットが格納されるバッファである。MBからEBにデータが転送される際にPESヘッダが取り除かれる。
ビデオデコーダ57は、ビデオエレメンタリストリームの個々のビデオアクセスユニットを所定の復号時刻(DTS)でデコードすることによりフレーム/フィールド画像を作成する。AVストリームファイルに多重化されるビデオストリームの圧縮符号化形式にはMPEG2、MPEG4AVC、VC1などがあるため、ストリームの属性に応じて、ビデオデコーダ57のデコード方法は切り替えられる。ベースビュービデオストリームを構成するピクチャデータをデコードするにあたってビデオデコーダ57は、未来方向又は過去方向に存在するピクチャデータを参照ピクチャとして利用して、動き補償を行う。そしてディペンデントビュービデオストリームを構成する個々のピクチャデータのデコードにあたってビデオデコーダ57は、ベースビュービデオストリームを構成するピクチャデータを参照ピクチャとして利用して、動き補償を行う。こうしてピクチャデータがデコードされれば、ビデオデコーダ57は、デコードされたフレーム/フィールド画像をDPB59に転送し、表示時刻(PTS)のタイミングで対応するフレーム/フィールド画像をピクチャスイッチに転送する。
バッファスイッチ58は、ビデオデコーダ57がビデオアクセスユニットをデコードする際に取得したデコードスイッチ情報を使って、次のアクセスユニットをEB53、EB56のどちらから引き抜くかを決定し、EB53と、EB56とに蓄えられたピクチャをビデオアクセスユニットに割り当てられた復号時刻(DTS)のタイミングでビデオデコーダ57に転送する。レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームのDTSは時間軸上でピクチャ単位で交互に来るように設定されているため、例えばDTSを無視して前倒しでデコードする場合、ピクチャ単位でビデオアクセスユニットをビデオデコーダ57に転送するのが望ましい。
Decoded PIcture Buffer(DPB)59は、復号されたフレーム/フィールド画像を一時的に保持しておくバッファである。ビデオデコーダ57が、ピクチャ間予測符号化されたPピクチャやBピクチャなどのビデオアクセスユニットをデコードする際に、既にデコードされたピクチャを参照するために利用する。
ピクチャスイッチ60は、ビデオデコーダ57から転送されたデコード済みのフレーム/フィールド画像を、ビデオプレーンに書き込む場合、その書込先をレフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーンに切り替える。レフトビューのストリームの場合は、非圧縮のピクチャデータがレフトビュービデオプレーンに、ライトビューのストリームの場合は、非圧縮のピクチャデータがライトビュービデオプレーンに瞬時に書き出されることになる。
図33は、プレーン加算部の内部構成を示す図である。3Dメタデータに基づき、プレーンに格納されている非圧縮ピクチャデータ、グラフィクスデータをクロッピングするクロッピング部61a,b,cと、プログラムAPIに基づきプレーンに格納されている非圧縮グラフィクスデータをクロッピングするクロッピング部61dと、出力内容をレフトビュービデオプレーンと、ライトビュービデオプレーンとで切り替えるスイッチ62と、プレーン同士の合成を行う加算部63、64、65、66とから構成される。
プレーンメモリセット5aには、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンがあり、これらは、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンの順に並んでいる。レフトビュービデオプレーンとライトビュービデオプレーンには、システムターゲットデコーダ4よりPTSのタイミングで映像データが書き出される。
スイッチ62は、PSR22に設定されている値、及び再生中のプレイアイテムの重複フラグに基づいてレフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーンの何れかに経路を切り替え、経路を切り替えた側のプレーンを選択して、セカンダリビデオプレーン、PGプレーン、IGプレーンとの重畳処理に転送する。
これらのプレーンメモリのそれぞれは、レフトビューと、ライトビューとでそれぞれ異なる内容が格納されることで立体視の実現が可能になる。しかし、レフトビューにおける格納内容と、ライトビューにおける格納内容とが同じであっても、プレーンメモリにおける画素の座標を、レフトビューと、ライトビューとでそれぞれ変化させれば擬似的な立体視を実現することができる。上述したようなプレーンメモリのうちPGプレーンは、プレーンメモリにおける画素の座標を変化させることで、立体視を実現している。以下、PGプレーンにおける立体視の実現の仕方について説明する。
図34は、PGプレーンの合成の仕方を示す図である。
プレーン合成の仕方を図34のPGプレーンの例を用いて説明する。プレーン加算部5bは、3Dメタデータ内に存在するオフセットエントリーのうち、現在再生されているプレゼンテーショングラフィックスのPIDに対応するものの中から、現在の表示時刻に対応するオフセット値を取得する。そして、プレーン加算部5bは、重畳する映像プレーンがレフトビュービデオプレーンの場合はPGプレーンに格納されている画像データの座標を+オフセット値だけX軸の正の方向へをずらす。そしてレフトビュービデオプレーンにはみ出ないようにPGプレーンをクロッピングした後、他のプレーンとの合成に供する(図34上段参照)。
プレーン加算部5bは、重畳する映像プレーンがライトビュービデオプレーンの場合は、PGプレーンをオフセット値だけX軸の負の方向をずらし、レフトビュービデオプレーンにはみ出ないようにPGプレーンをクロッピングした後に重畳する(図34下段参照)。IGプレーン、セカンダリビデオプレーンも同様に処理を行う。
図35は、オフセット値を使ってクロッピングして重畳した後にユーザにどのように表示されるかを模式的に示した図である。オフセット値を使ってプレーンをずらしてクリッピングすると、左目と右目用に視差画像を作り出すことができるため、平面のイメージに対して深度をつけることが可能となる。かかる深度が存在すれば、ユーザは、平面イメージが表示装置の画面から浮かび上がったような表現が可能である。
以上がプレーン合成についての説明である。続いて、レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの詳細について説明する。
図36は、レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの内部構成を示す図である。
本図の左側にはレジスタセット10の内部構成を示している。右側には再生制御エンジン7bの内部構成を示している。
PSRに格納されているこれらの格納値は、ムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによって適宜参照され、またムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによる更新を受ける。このようにPSRの格納値は、ムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによって参照されるパラメータであるから、システムパラメータとも呼ばれる。
始めに、PSRのうち、代表的なものについて説明する。
PSR1は、オーディオストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのオーディオストリーム番号を格納する。
PSR2は、PGストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのPGストリーム番号を格納する。
PSR4は、1〜100の値に設定されることで、カレントのタイトル番号を示す。
PSR5は、1〜999の値に設定されることで、カレントのチャプター番号を示し、0xFFFFに設定されることで、再生装置においてチャプター番号が無効であることを示す。
PSR6は、0〜999の値に設定されることで、カレントプレイリストの番号を示す。
PSR7は、0〜255の値に設定されることで、カレントプレイアイテムの番号を示す。
PSR8は、0〜OxFFFFFFFFの値に設定されることで、45KHzの時間精度を用いて現在の再生時点(カレントPTM)を示す。以上がPSRについての説明である。
PSR10は、IGストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのIGストリーム番号を格納する。
PSR21は、ユーザが、立体視再生を実行することを意図しているかどうかを示す。PSR21への値の設定は、BDプログラムファイルのナビゲーションコマンドやAPIを通じて、またはプレーヤのOSDを通じて行われる。また、リモコン500には、「3D/2D切り替えボタン」が設けられており、3Dプレイリストの再生中などの任意のタイミングで、ユーザイベント処理部17からこのボタンの押下が通知された場合、PSR21の値は、立体視再生を示す値と2D再生を示す値とに交互に再設定される。このような構成にすることによりユーザの嗜好を取り入れることが可能になる。
PSR22は、表示タイプ値を示す。
PSR23は、"Display Capability for 3D"の設定である。これは、再生装置の接続相手である表示装置に立体視再生を実行する能力が存在するかどうかを示す。
PSR24は、"Player Capability for 3D"の設定である。これは、再生装置に立体視再生を実行する能力が存在するかどうかを示す。PSR24におけるPlayer Capability for 3Dは、再生装置の3D再生に関する能力全般を意味するものなので、"3D-Capability"と簡単に表記する場合がある。
一方、再生制御エンジン7bの内部には、レジスタセット10におけるPSR4,PSR6,PSR21,PSR23,PSR24と、管理情報メモリ9におけるカレントプレイリスト情報のストリーム選択テーブルとを参照して、カレントプレイリストにおける表示タイプを一意に定めるプロシージャ実行部8を備えている。
また、プロシージャ実行部は、3Dプレイリストの再生中に、PSR21の値が変更された場合、図37に示す処理手順により、PSR22の表示タイプ値を再設定する。具体的には、PSR24の"Player Capability for 3D"の値が1、即ち再生装置が立体視再生能力を有し(ステップS111:Yes)、PSR21の表示タイプユーザ設定が「立体視再生」を示す値であり(ステップS112:Yes)、さらに、PSR23の"Display Capability for 3D"の値が1、即ち再生装置の接続相手である表示装置に立体視再生を実行する能力が存在する(1113:Yes)場合、PSR22を「L・R表示タイプ」に設定する(ステップS114)。一方、PSR21,PSR23,PSR24が上記以外の値に設定されている場合は、PSR22を「L・L表示タイプ」に設定する(ステップS115)。
以上がレジスタセット10についての説明である。

尚、本実施形態に係る再生装置200は3D/2D再生装置であるため3D映像を再生できるが、2D再生装置においては、2D映像を再生する経路が記載された2Dプレイリストのみを参照して2D映像を再生する。
以下に、2D再生装置において2Dプレイリストを再生する仕組みについて説明する。
図38はインデックスファイル(Index.bdmv)とBDプログラムファイル(AAA.PRG)の関係を示している。3D映像を格納したBD−ROMには、2D映像を再生する経路が記載された2Dプレイリストと、3D映像を再生する経路が記載された3Dプレイリストが記録されている。ユーザからタイトルが選択され、実行されたBDプログラムファイルは、プログラムの中で、再生装置が映像再生に対応しているか、対応している場合にユーザが3D映像再生を選択しているかを調べて、再生するプレイリストを切り替える。
図39はBDプログラムファイルのプログラムでの2Dプレイリストと3Dプレイリストとの選択フローを示している。
S1にて、PSR24の値をチェックし、値が0の場合は該当再生装置は2D再生装置であるため、2Dプレイリストを再生し、値が1の場合はS2に進む。
S2にて、ユーザに2D映像の再生を希望するか、3D映像の再生を希望するかを、メニュー画面を表示して問い合わせる。ユーザのリモコンなどでの選択の結果、2D映像の再生を希望する場合は2Dプレイリストを再生し、3D映像の再生を希望する場合はS3に進む。
S3にて、ディスプレイが3D映像の再生に対応しているかをチェックする。例えば、HDMIにて結線を行い、再生装置がディスプレイに対して、3D映像再生に対応しているかどうかを問い合わせる。3D映像の再生に対応していない場合は、2Dプレイリストを再生するが、ユーザに対してテレビ側の準備が整っていない旨をメニュー画面などで提示しても良い。3D映像の再生に対応している場合は、3Dプレイリストを再生する。
なお、2Dプレイリストと3Dプレイリストのファイル名のプリフィックスの番号(XXX.mplsであればXXX)は連番になっていても良い。こうすることで、2Dプレイリストに対応する3Dプレイリストの特定が容易になる。以上が、2Dプレイリストと3Dプレイリストとの選択についての説明である。

<立体視再生と2D再生のシームレスな切り替え>
3D映像を立体視再生中にユーザの選択によって、任意のタイミングで2D再生に切り替えられることや、2D再生から立体視再生再生へスムーズに切り替えられることが求められる。例えば目の疲労感によって立体視再生を2D再生に切り替えるなどの使い方が想定できる。
3D映像の再生と2D映像の再生とを切り替える第1の方法としては、3D映像の再生経路が格納されている3Dプレイリストの再生から、2D映像の再生経路が格納されている2Dプレイリストの再生へ切り替える方法が考えられる。この方法では、例えば、3Dプレイリストで3D映像を再生中に、BDプログラムファイルによって表示されたメニューなどを介して、ユーザが3D映像の再生から2D映像の再生へ切り替え命令を行うことになる。それに応じて、BDプログラムファイルは、まず、3Dプレイリストの再生を中断させ、当該3Dプレイリストに対応する2Dプレイリストを特定して選択し、次に、3Dプレイリスト中断時刻に対応する2Dプレイリスト再生開始地点を特定して、飛び込み再生を行い、3D映像の再生から2D映像の再生遷移を行うことになる。この場合、プレイリストの再生の中断処理が行われ、またBDプログラムファイルの実行処理が必要となるため、上記の方法ではシームレスな切り替えが実行できないという問題がある。
さらに、3D映像を再生中に2D映像の再生へ切り替える場合には、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのピクチャを交互に出力する処理から、レフトビュービデオストリームのピクチャのみを出力する処理に遷移することになるため、再生装置から出力するフレームレートが48Hzから24Hzに変化する。その結果、再生装置とテレビとの間でHDMI接続の再同期が必要となり、切り替え時に遅延が発生してしまう。フレームレートの切り替えを発生させない仕組みが必要となる。
以下、3D映像の立体視再生と2D再生とをシームレスに切り替える方法について説明する。
そこで、図40に示すように、3Dプレイリストにより3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとが参照されている場合にも、PSR22の設定に従って、テレビへ出力する映像を変更する。この時、「L・R表示タイプ」では、24Hzのレフトビュービデオストリームと24Hzライトビュービデオストリームとの両方のピクチャを交互に48Hzで出力する。「L・L表示タイプ」では、ベースビューストリームであるレフトビュービデオストリームだけを重複再生、即ち、1枚のピクチャを2度ずつ48Hzで出力することで、表示タイプ切り替えの前後のフレームレートを一致させている。
PSR22の値は、PSR21の表示タイプユーザ設定がBDプログラムファイルのナビゲーションコマンドやAPIを通じて、またはプレーヤのOSD、もしくはリモコン500のボタン操作を通じて変更されるのに伴って変更されるため、再生中のステータス変更が可能である。図40に示す例では、3Dプレイリストによる再生中に出力ステータスが変更されているため、表示タイプが「L・R表示タイプ」であるt1までの期間は、テレビには3D映像が表示されるが、t1からt2までの期間は、表示タイプが「L・L表示タイプ」に変更され、それに従ってテレビには2D映像が表示される。さらにt2以後は表示タイプが再び「L・R表示タイプ」に変更され、テレビには3D映像が表示される。しかし、全ての期間を通じてテレビへの出力レートは48Hzであるため、再生装置とテレビとの間でHDMI接続の再同期が発生せず、3D映像の立体視再生と2D再生とがシームレスに切り替わる。
このように構成することで、3D映像から2D映像への再生切り替えを行うときに、プレイリストの切り替えを行うことなく、3Dプレイリスト再生中に動的にユーザが3D映像から2D映像への再生切り替えを行うことができる。また、2D映像の再生を重複再生の処理で行うことにより、3D映像の再生とフレームレートの切り替えが発生しないため遅延なくシームレスな切り替えが可能となる。
図40で示すような、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えは、プレーン加算部5bの動作によって実現することができる。このときビデオデコーダでは、通常の通り3Dプレイリストにより参照されるレフトビュービデオストリームのビクチャとライトビュービデオストリームのビクチャとがDTSのタイミングで交互にデコードされ、それぞれPTSのタイミングで対応するプレーンメモリへ格納される。
その一方で、プレーン加算部5bでは、スイッチ62が図41に示す手順で、ピクチャデータを取得するプレーンメモリを切り替える。図41は、スイッチ62の切り替え制御を示すフローチャートである。スイッチ62は、PSR22における表示タイプの値がL・R表示タイプを示す場合(ステップS101:Yes)、接続経路をカレントビューのプレーンメモリ側へ切り替える(ステップS102)。ステップS101においてPSR22における表示タイプの値がL・L表示タイプを示す場合(ステップS101:No)、スイッチ62は接続経路をレフトビュープレーン32の側へ切り替える(ステップS103)。
スイッチ62の切り替え後、プレーンメモリセット5aの各プレーンメモリから格納データが読み出され、重畳処理に転送させる。その後、カレントビューが変更され(ステップS104)、ステップS101から処理が繰り返される。プレーン加算部5bでは、このステップS101〜ステップS105の一連の処理が48Hzで繰り返し実行される。尚、カレントビューは、ビデオストリームの再生開始時にレフトビューであり、ステップS105を実行するたびにレフトビューとライトビューと交互に変更される。
このようにスイッチ62が切り替えられることで、「L・R表示タイプ」では、3D映像が48Hzのフレームレートが出力され、「L・L表示タイプ」では、2D映像が48Hzのフレームレートで出力される。
なお、図40で示すような、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えは、プレーン加算部5bでの処理を変えずにプライマリビデオデコーダ31の処理を変えることで実現することもできる。図42は、3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するプライマリビデオデコーダ31の構成を示す図である。
プライマリビデオデコーダ31は、再生制御部7からPSR22に設定された表示タイプの通知を受ける。表示タイプがL・R表示タイプである場合には、ピクチャスイッチ60は、デコーダ57から転送されたデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャ、及びライトビュービデオストリームのピクチャを、それぞれPTSのタイミングで、対応するビデオプレーンに出力する。表示タイプがL・L表示タイプである場合には、ピクチャスイッチ60は、デコーダ57から転送されたデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャを、PTSのタイミングで、レフトビュービデオプレーンに出力すると共に、そのPTS+3D表示ディレイのタイミングで同じデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャをライトビュービデオプレーンに出力する。
以上の構成により、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えが実現される。
以上のように本実施形態によれば、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプになっている場合、レフトビュービデオストリームから得られるピクチャデータと、ライトビュービデオストリームから得られるピクチャデータとが、交互に出力されるが、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプになっている場合、レフトビュービデオストリームから得られるピクチャデータが、1枚のピクチャにつき2回ずつ繰り返して出力される。これによって、L・R表示タイプにおける3D映像と、L・L表示タイプにおける2D映像とのフレームレートとが一致する。そのため、3D映像と2D映像との切り替え時にHDMI接続の再同期が生じず、シームレスな再生が可能となる。
なお、本実施の形態では、2D再生装置では左目映像を2D映像として再生する構成で説明したが、2D再生装置が右目映像を2D映像として再生する構成にしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
なお、本発明は3D映像を格納するための方法として説明したが、高フレームレートの映像を格納するために利用しても良い。高フレームレート映像の中で、奇数フレームを抜き出し格納した奇数フレーム映像と、偶数フレームを抜き出し格納した偶数フレーム映像を用意し、奇数フレーム映像を2D/左目映像として、偶数フレーム映像を右目映像として、本実施の形態で説明したデータ構造で記録すれば3D映像を格納するときと同じ効果が得られる。つまり、高フレームレート映像を本実施の形態で格納したBD−ROMは、2D再生装置では奇数フレーム映像を再生でき、2D/3D再生装置では奇数フレーム映像もしくは高フレームレート映像を再生できるため、互換再生を確保できる。

<第1実施形態の変形例1>
なお、図43に示すように、PSR22が示す表示タイプの種類を、「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」、及び「2D通常表示タイプ」の三種類とする構成にしても良い。ここで「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」は、図40において示した「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」と同様の表示タイプであり、「2D通常表示タイプ」は、レフトビュービデオストリームだけをピクチャデータを1枚ずつ再生する表示タイプである。
このように構成すると、フレームレートが48Hzであった「L・R表示タイプ」や「L・L表示タイプ」の区間に比べて、表示タイプを「2D通常表示タイプ」にした区間では、フレームレートが24Hzと低くなる。そのため、その境界でHDMI接続のフレームレートの切り替えが必要であり、遅延が発生しシームレスな切り替えができなくなる。しかしこのような構成は、高フレームレートで再生する際にテレビ側の処理に負荷がかかる場合(例えば、電力量など)には、2D映像の再生時の処理の負荷を軽減できるというメリットがある。
なお、図44に示すように、PSR22に設定された表示タイプは、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとが格納された3D映像を再生する再生区間だけでなく、レフトビュービデオストリームだけが格納された2D映像を再生する再生区間にも適用できるようにしてよい。表示タイプには、前述の「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」、及び「2D通常表示タイプ」が存在するが、レフトビュービデオストリームだけが格納された2D映像を再生する再生区間5802においては「L・R表示タイプ」のステータスは適用されない。2D/3D再生装置は、表示タイプに従って再生処理を行う。各再生区間はプレイアイテムなどで区切られており、それぞれのプレイアイテムはコネクションコンディションによってシームレスに接続されるように設定されている。このような構成にすることで、3Dプレイリストに3D映像を再生する再生区間と2D映像を再生する再生区間とが混在していてもユーザは自由に3D映像と2D映像の再生を切り替えることが可能となる。
なお、表示タイプが「L・R表示タイプ」に設定されている状態で、レフトビュービデオストリームだけが格納される2D映像を再生する再生区間に遷移した場合には、PSR22の設定は「L・L表示タイプ」に変更される。このように構成することにより、3D映像を再生したときのフレームレートのまま、2D映像を再生できるため、フレームレートの切り替えなく再生できる。
また、表示タイプが「L・R表示タイプ」のまま、レフトビュービデオストリームだけが格納される2D映像を再生する再生区間に遷移した場合には、その2D映像を再生する再生区間に付与された重複フラグを優先するように構成してもよい。例えば、前述した重複フラグのように再生区間に割り当てられた情報を優先して、表示タイプを変更してもよい。重複フラグが「重複再生」であれば、PSR22の設定は「L・L表示タイプ」に変更され、重複フラグが「通常再生」であれば、PSR22の設定は「2D通常表示タイプ」に変更される。

<第1実施形態の変形例2>
エントリマップは、図45に示すようにそれぞれのエントリポイントの情報にエクステント開始フラグ(EXTSTART)が追加した構成としてもよい。エクステント開始フラグは、エントリポイントが指すSPNがAVストリームファイルのエクステント先頭の場合に「1」が設定され、エントリポイントが指すSPNがAVストリームファイルのエクステント先頭でない場合に「0」が設定される。これによりエントリマップの情報から各エクステントのサイズを取得することができるため、2D/3D再生装置がAVストリームの再生をエクステント単位で交互に行う処理を簡易に行うことができる。図46にエントリポイントとAVストリームの関係を模式的に示している。例えば、図46のAVストリームファイルを先頭から3D映像として再生を行うには次のように行う。まず、左目AVストリームのエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#1のSPNと、その次のエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#2のSPNまでの差分から読み込みサイズを計算して、該当エクステントの読み込み処理をBD−ROMドライブに要求する。次にライトビューAVストリームのエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#3のSPNと、その次のエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#4のSPNまでの差分から読み込みサイズを計算して、該当エクステントの読み込み処理をBD−ROMドライブに要求する。このように読み込み処理をレフトビューAVストリームとライトビューAVストリームとで交互に行うことで、ファイルシステムのエクステントの情報を知らなくても、交互にエクステント単位で読み込みができるため、BD−ROMドライブはジャンプを発生させずに連続的に再生を行うことができる。
また、レフトビューAVストリームのレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャの中で、そのIピクチャの先頭を含むTSパケットがエクステント先頭の場合には、必ずエントリポイントも作成しなければならならない。同様に、ライトビューAVストリームのライトビュービデオストリームの右目GOP先頭のピクチャの中で、そのピクチャの先頭を含むTSパケットがエクステント先頭の場合には、必ずエントリポイントを作成しなければならならない。
なお、エントリマップの各エントリポイントにエクステント開始フラグを追加するとしたが、エントリマップにはアングル切り替えフラグと呼ばれるマルチアングルでのアングル切り替えのタイミングを示す1ビットのフラグが用意されている。よって、ビット量を削減するために、エクステント開始フラグはこのフラグと共用化しても良い。エントリマップヘッダ情報に、該当1ビットのフィールドが「エクステント開始フラグ」なのか、「アングル切り替えフラグ」なのかを示すフラグを用意して、このフラグをチェックすることで、2D/3D再生装置はエントリマップ上の該当1ビットのフィールドの意味を解釈して処理をスイッチしても良い。
なお、エントリマップの各エントリポイントにエクステント開始フラグを追加するとしたが、各AVストリームのエクステントサイズを特定する情報であれば、この構成に限らない。例えば、AVストリームのエクステントのサイズをリスト化してメタデータとしてクリップ情報ファイルに格納しても良いし、エントリマップのエントリポイントに1:1で対応するビット列を別途用意し、ビット列が「1」であればエクステント先頭を意味し「0」であればエクステント先頭ではないとしてもよい。

(第2実施形態)
第2実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像を再生する上で、ピクチャが欠損してデコードできない場合の再生方法および再生装置について説明する。
図48上段は、3D映像として再生する際のレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームのピクチャの例を表示順で示しており、再生中にSyntax異常など何らかの異常が発生してしまいデコードできないピクチャが存在していることを示している。このSyntax異常など何らかの異常が発生してしまいデコードできないピクチャを欠損ピクチャ6501と呼ぶ。ライトビュービデオストリームのピクチャ内に欠損ピクチャ6501が存在する場合に、欠損されたままピクチャを表示してしまうと、ユーザに対して大きな不快感が発生してしまう。
そこで、図48下段のように第2実施形態に係る再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームのピクチャ(以降、欠損ペアピクチャ6701と呼ぶ)を、欠損ピクチャ6501の代わりに表示する。
この方法での再生装置の改良部分を説明する。本実施形態に係る再生装置は、第1実施形態にて説明した再生装置200のプライマリビデオデコーダを改良したものである。図47は、第2実施形態に係る再生装置のプライマリビデオデコーダの構成を示す図である。欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームの欠損ペアピクチャ6502のPTSは、欠損ピクチャのPTSから3D表示ディレイを引いた値となる。そのため、システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501のPTSから3D表示ディレイを引いたレフトビュービデオストリームのピクチャをライトビュープレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能となる。
なお、本実施形態の変形例として、図49下段のように再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501の直前のライトビュービデオストリームのピクチャを、欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオプレーンに出力せずに破棄する。ライトビュービデオプレーンには直前のライトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ピクチャ6501の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
また、他の変形例として、図50下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501の直前のライトビュービデオストリームのピクチャを、欠損ピクチャ6501の代わりに表示し、また、その欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームの欠損ペアピクチャ6502の直前のレフトビュービデオストリームのピクチャを、その欠損ペアピクチャ6502の代わりに表示しても良い。この方法での2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオプレーンに出力せずに破棄する。ライトビュービデオプレーンには直前のライトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ピクチャ6501の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。また、システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、さらに、欠損ピクチャ6501とPTSが同じであり、欠損ピクチャ6501とペアで表示される欠損ペアピクチャ6502を特定し、このピクチャをレフトビュービデオプレーンには出力せずに破棄する。レフトビュービデオプレーンには直前のレフトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ペアピクチャ6502の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図51下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、単色の黒などで構成されあらかじめ用意した補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図52下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示し、補完ピクチャ6801を欠損ペアピクチャ6701の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。また、システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、欠損ピクチャ6501とペアで表示される欠損ペアピクチャ6701を特定し、このピクチャのPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をレフトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図53下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、補完ピクチャ6801を、直前のライトビュービデオストリームのピクチャと欠損ペアピクチャ6701から作成して、その補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、直前のライトビュービデオストリームのピクチャと欠損ペアピクチャ6701から補完ピクチャ6801を作成し、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
なお、ピクチャが欠損してデコードできない場合の再生方法および再生装置についての説明で、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオストリーム中にある場合を説明したが、これがレフトビュービデオストリームにある場合も同様の構成(レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを入れ替える)で対応できるのは言うまでもない。但し、本実施の形態で説明したように、ライトビュービデオストリームの各ピクチャは、左目映像ビデオストリームのピクチャを参照する構成になっている場合には、左目映像ビデオストリームのピクチャが欠損ピクチャの場合に、対応するライトビュービデオストリームのピクチャも欠損ピクチャとなるため、レフトビュービデオストリーム内に欠損ピクチャがある場合には、欠損ピクチャと欠損ペアピクチャの両方別のピクチャで置き換える方法が有効である。つまり、図50と図52を用いて説明した方法が有効である。

(第3実施形態)
第3実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像の一時停止処理の再生方法および再生装置について説明する。
2D映像の再生において、ユーザからの命令によって再生の一時停止命令が行われた場合には、図54に示すように再生装置は一時停止時点の2D映像のピクチャをデコードし、そのピクチャを一時停止解除命令が行われるまでビデオストリームのフレームレートで出力することになる。3D映像の再生において、ユーザからの命令によって再生の一時停止命令が行われた場合には、図55(a)で示したように一時停止時点にあるレフトビュービデオかライトビュービデオのどちらかのピクチャをデコードして、そのピクチャを一時停止解除命令が行われるまで出力する方法と、図55(b)で示したように一時停止時点のレフトビュービデオのピクチャとペアになるライトビュービデオのピクチャをデコードして、その二つのピクチャを一時停止解除命令が行われるまで出力する方法がある。なお、この二つの方法は、BDプログラムファイルなどから区別できるように、一時停止を命令するコマンドやAPIを分けても良い。
3D映像における一時停止処理の方法における2D/3D再生装置の拡張部分について説明する。
まず、一時停止時点での2D/左目映像か右目映像のどちらかのピクチャを表示する場合の再生装置の拡張部分を説明する。2D/3D再生装置200の再生制御部7は、ユーザイベント処理部17やプログラム実行部11から一時停止命令を受け取ると、BD−ROMドライブ1とシステムターゲットデコーダ4とに対するデコード停止命令を実行する。BD−ROMドライブ1はデコード停止命令を受け取るとBD−ROMディスクからの読み出しを停止する。システムターゲットデコーダ4はデコード停止命令を受け取ると、デコードを停止し、スピーカへの音声の出力を停止する。このとき、システムターゲットデコーダ4はレフトビュービデオプレーンかライトビュービデオプレーンへのピクチャの書き込みが途中であれば終了するまで待ち、プレーン加算部5bに一時停止ステータスを通知する。プレーン加算部5bは図56に示すように、システムターゲットデコーダから一時停止ステータスを受け取る。一時停止ステータスには、最後にシステムターゲットデコーダが出力したピクチャがレフトビュービデオプレーンか、ライトビュービデオプレーンのどちらに書き込まれたのかを示すフラグを格納している。プレーン加算部5bのスイッチ62は、最後にシステムターゲットデコーダがデコードして出力したピクチャがレフトビュービデオプレーンである場合は、重畳処理に行うビデオプレーンをレフトビュービデオプレーンに選択する。プレーン加算部5bのスイッチ62は、最後にシステムターゲットデコーダがデコードして出力したピクチャがライトビュービデオプレーンである場合は、重畳処理に行う映像プレーンをライトビュービデオプレーンに選択する。プレーン加算部5bは選択した映像プレーンと他のプレーンとの重畳処理を3D映像のフレームレート(2D映像の倍のフレームレート)の間隔で行う。

次に、一時停止時点での2D/左目映像と右目映像の2つのピクチャも表示する場合の再生装置の拡張部分を説明する。2D/3D再生装置200の再生制御部27は、ユーザイベント処理部17やプログラム実行部11から一時停止命令を受け取ると、BD−ROMドライブ1とシステムターゲットデコーダ4に対するデコード停止命令を実行する。BD−ROMドライブ21はデコード停止命令を受け取るとBD−ROMディスクからの読み出しを停止する。システムターゲットデコーダ23はデコード停止命令を受け取ると、デコードを停止し、スピーカへの音声の出力を停止する。このとき、システムターゲットデコーダ4はレフトビュービデオプレーンかライトビュービデオプレーンへのピクチャの書き込みが途中であれば終了するまで待つが、最後に映像プレーンに出力したピクチャがレフトビュービデオストリームである場合は、そのピクチャとペアとして表示するライトビュービデオストリームのピクチャをデコードしてライトビュービデオプレーンに出力するまで待ち、プレーン加算部5bに一時停止ステータスを通知する。プレーン加算部5bはシステムターゲットデコーダから一時停止ステータスを受け取ると、レフトビュービデオプレーンとライトビュービデオプレーンとを交互に切り替えて、他のプレーンとの重畳処理を3D映像のフレームレートの間隔で行う。
以上が、3D映像の一時停止処理の説明である。

(第4実施形態)
第4実施形態では、3D映像の静止画のデータ構造、再生方法および再生装置について説明する。
まず、3D映像の静止画を実現するためのデータ構造と再生方法について説明する。
図57は静止画でのGOP構成を示している。レフトビュービデオストリームのGOPには、Iピクチャのビデオアクセスユニットが格納され、そのIピクチャのビデオアクセスユニットの終端にはプライマリビデオデコーダ31に、ビデオシーケンスの終端を知らせるためのシーケンス終端コード6401(MPEG−2の場合は、Sequence_end_code、MPEG−4 AVCの場合はEndOfSequence)が格納される。また、ライトビュービデオストリームの右目GOPには、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとペアで表示されるピクチャのビデオアクセスユニットが格納され、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャのPTSと同じ時刻を示すPTSが付与される。右目GOPの先頭ピクチャの終端にも同様にビデオデコーダ31に、ビデオシーケンスの終端を知らせるためのシーケンス終端コード6402が格納される。

次に、3D映像の静止画を実現するための2D/3D再生装置の拡張部を説明する。2D映像として図57に示した静止画のレフトビュービデオストリームを再生する場合には、2D/3D再生装置のプライマリビデオデコーダ31は、シーケンス終端コード6401が存在した場合は、そのビデオアクセスユニットをデコードした後、デコード処理を停止する。このようにすることで次のビデオアクセスユニットがプライマリビデオデコーダ31に入力された場合でも、デコードしないため静止画を実現できる。次の静止画の再生に移行する場合には、再生制御部などからデコード開始命令が行われてデコードが再開される。
しかし、3D映像として図57に示した静止画のレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとを再生する場合には、プライマリビデオデコーダ31は、レフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットに付加されているシーケンス終端コード6401は無視して、ライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットに付加されているシーケンス終端コード6402のみを参照する。つまり、ライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットにシーケンス終端コード6402がある場合に、プライマリビデオデコーダ31はそのビデオアクセスユニットをデコードした後、デコード処理を停止する。このような構成にすることで、2D映像と3D映像の静止画を両立できる。
なお、ライトビュービデオストリームの右目GOPの先頭ピクチャの終端には、レフトビュービデオストリームと同じシーケンス終端コード6402を格納するとしたが、このシーケンス終端コード6402はライトビュービデオストリーム独自のフォーマットになっていてもよい。例えば、新しいシーケンス終端コード6402を定義しても良いし、補足データでライトビュービデオストリーム用のシーケンス終端コード6402を定義しても良い。また、シーケンス終端コード6402として、図8で説明したデコードスイッチ情報にGOP終端のビデオアクセスユニットかどうかを示すフラグを追加しても良い。このように構成することによって、レフトビュービデオストリームのシーケンス終端コード6401とライトビュービデオストリームのシーケンス終端コード6402の区別が明確になり、プライマリビデオデコーダ31が3D映像として静止画を再生する場合の処理が容易になる。

(第5実施形態)
第3実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像の特殊再生の再生方法および再生装置について説明する。
図58(a)のブロックはレフトビューAVストリームとライトビューAVストリームがインターリーブされたエクステントを示している。白のブロックはレフトビューAVストリーム、斜線のブロックはライトビューAVストリームのエクステントを示しており、三角形の印はエントリポイントの位置を示している。7109A、7109C、7110EはレフトビューAVストリームに含まれるレフトビュービデオストリームのエントリポイント、7109B、7109DはライトビューAVストリームに含まれるライトビュービデオストリームのエントリポイントを示している。矢印7101、7102、710304、7105は、エントリポイントが指すピクチャが格納されたTSパケットの範囲を示している。この範囲のTSパケットを読みきれば、エントリポイントが指すピクチャをデコードすることができる。この範囲をエントリピクチャTSサイズと呼ぶことにする。エントリピクチャTSサイズは、エントリポイントの情報としてSPN、PTSと共に格納される。
3D映像のまま早送りで再生を行う場合には、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すIピクチャと、そのIピクチャとペアとして表示するライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャを再生する必要がある。この場合、図58(a)の3D映像の再生経路が示すとおり、各エントリーポイントが指すピクチャを再生するたびにジャンプが発生するためパフォーマンスが悪くなってしまう。
そこで、図58(b)のように、ライトビュービデオストリームのエントリポイントのピクチャを、3D映像としてペアで表示されるレフトビュービデオストリームのエントリポイントのIピクチャの配置箇所に近接する箇所にも配置する。そして、レフトビュービデオストリームのエントリポイントに格納されるエントリピクチャTSサイズは、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャと同じものと、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すIピクチャとがレフトビューAVストリームのエクステントに格納されたTSパケットの範囲を示している。
図58(b)の先頭のIピクチャの例では、ライトビュービデオストリームのエントリポイントのピクチャ(エントリピクチャTSサイズ7102に格納されたピクチャ)と同じものが、3D映像としてペアで表示されるレフトビュービデオストリームのエントリポイントのIピクチャと連続する箇所に配置されている。レフトビュービデオストリームのエントリポイントに格納されるエントリピクチャTSサイズは、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャと同じものと、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャとがレフトビューAVストリームに格納されたTSパケットの範囲(7106の矢印)となる。このように構成することによって、3D映像のまま早送りで再生を行う場合には、レフトビュービデオストリームのIピクチャとライトビュービデオストリームのIピクチャを同時に読み出すことができるため、再生する上でのジャンプを削減することができる。
この構成を実現するためには、図59(a)で示すように、レフトビューAVストリーム中に特殊再生用のために、PIDを割りふり、ライトビュービデオストリームのIピクチャだけを格納するようにしても良い。2D/3D再生装置は、早送り、巻き戻しなどのエントリポイントが指すピクチャを再生することが実行されるときには、レフトビューAVストリームだけの読み出しを行い、2D/3D再生装置のシステムターゲットデコーダ23は、レフトビューAVストリームから読まれたライトビュービデオストリームのピクチャがPIDフィルタ23に到着した場合には、そのデータをTB54に転送してライトビュービデオストリームのデコード処理を行う。
また、この構成を実現するためには、図59(b)で示すように、レフトビューAVストリーム中に特殊再生用のために、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャを、ペアとして表示するレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャの右目用ビデオアクセスユニット7201に格納しても良い。この右目用ビデオアクセスユニット7201は2D再生装置で再生できないように、ビデオアクセスユニットのリザーブとして定義できる領域に格納する。2D/3D再生装置は、早送り、巻き戻しなどのエントリポイントが指すピクチャを再生することが実行されるときには、レフトビューAVストリームだけの読み出しを行い、2D/3D再生装置のシステムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームの右目用ビデオアクセスユニット7201がPIDフィルタ23に到着した場合には、そのデータをTB54に転送してライトビュービデオストリームのデコード処理を行う。

(第6実施形態)
本実施形態では、第1実施形態で述べた記録方法を実施するための記録装置について説明する。
リアルタイムレコーディング技術により記録方法を実現する場合、当該記録方法を実行する記録装置は、リアルタイムにAVストリームファイルを作成して、BD-RE又はBD-R、ハードディスク、半導体メモリカードに記録する。
この場合AVストリームファイルは、アナログ入力信号を記録装置がリアルタイムエンコードすることにより得られたトランスポートストリームであってもよいし、記録装置がデジタル入力したトランスポートストリームをパーシャル化することで得られるトランスポートストリームであってもよい。
リアルタイムレコーディングを実行する記録装置は、ビデオ信号をエンコードしてビデオストリームを得るビデオエンコーダと、オーディオ信号をエンコードしてオーディオストリームを得るオーディオエンコーダと、ビデオストリーム、オーディオストリーム等を多重化して、MPEG2-TS形式のデジタルストリームを得るマルチプレクサと、MPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成するTSパケットをソースパケットに変換するソースパケッタイザとを備え、ソースパケット形式に変換されたMPEG2デジタルストリームをAVストリームファイルに格納してBD-RE,BD-R等に書き込む。デジタルストリームの書き込むと共に、記録装置の制御部は、メモリ上でクリップ情報やプレイリスト情報を生成する処理を行う。具体的には、ユーザによって録画処理が要求された際、制御部は、AVストリームファイル及びクリップ情報ファイルをBD-RE,BD-R上にクリエイトする。
そして、装置外部から入力されるトランスポートストリームからビデオストリームにおけるGOPの先頭位置が検出されるか、エンコーダによってビデオストリームのGOPが生成されれば、記録装置の制御部は、このGOPにおいて、先頭に位置するイントラピクチャのPTSと、このGOPの先頭部分を格納したソースパケットのパケット番号とを取得して、このPTS及びパケット番号の組みを、EP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みとして、クリップ情報ファイルのエントリーマップに追記する。以降、GOPが生成される度に、EP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みを、クリップ情報ファイルのエントリーマップに追記してゆく。この際、GOPの先頭がIDRピクチャである場合は、"オン"に設定されたis_angle_changeフラグをEP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みに追加する。GOPの先頭がIDRピクチャでなければ場合は、"オフ"に設定されたis_angle_changeフラグをEP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みに追加する。
また、クリップ情報ファイルにおけるストリームの属性情報については、記録されるべきストリームの属性に従い設定する。以上のようにしてAVストリームファイル、クリップ情報が生成されてBD-RE,BD-Rに書き込まれれば、このクリップ情報内のエントリーマップを介して、再生経路を定義するプレイリスト情報を生成し、BD-RE,BD-Rに書き込む。このような処理を、リアルタイムレコーディング技術において実行することで、AVストリームクリップ情報−プレイリスト情報という階層構造をBD-RE,BD-R上に得ることができる。

以上がリアルタイムレコーディングによる記録方法を実行する記録装置である。続いて、プレフォーマットレコーディングによる記録方法を実行する記録装置について説明する。
ここで説明する記録装置は、映画コンテンツの頒布のために制作スタジオに設置され、オーサリングスタッフの使用に供される。オーサリングスタッフからの操作に従い、MPEG規格に従い圧縮符号化されたデジタルストリーム及びどのように映画タイトルを再生するかを記したシナリオを生成し、これらのデータを含むBD-ROM向けのボリュームビットストリームを生成するというのが、本発明にかかる記録装置の使用形態である。

図60は、記録装置の内部構成を示す図である。本図に示すように本発明にかかる記録装置は、ビデオエンコーダ501、素材制作部502、シナリオ生成部503、BDプログラム制作部504、多重化処理部505、フォーマット処理部506により構成される。
ビデオエンコーダ501は、レフトビューの非圧縮のビットマップなどの画像イメージと、ライトビューの非圧縮のビットマップなどの画像イメージからMPEG4-AVCやMPEG2などの圧縮方式に従い符号化し、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを作成する。この時、ライトビュービデオストリームは、レフトビュービデオストリームの表示時刻で対応するフレームとピクチャ間予測符号化により符号化する。このピクチャ間予測符号化の処理の過程で、レフトビューのイメージとライトビューのイメージの動きベクトルから、3D映像時の奥行き情報を抽出し、フレーム奥行き情報格納部501aに書き込む。ビデオエンコーダ501は、ピクチャ間の相関特性を利用した画像圧縮をするために、8x8や16x16のマクロブロック単位で動きベクトルを抽出して画像圧縮を行う。
図61に示すようにマクロブロックでの動きベクトルを抽出する処理において、背景に家が存在し、前景に人が存在する動画像を、動きベクトル抽出の対象とする。この場合、左目画像と右目画像とでピクチャ間予測を行う。そうすると、「家」のイメージの箇所には動きベクトルが検出されないが、「円」の箇所では動きベクトルが検出される。
検出された動きベクトルを抽出して、図61下段のように、3D映像を表示した際のフレーム単位の奥行き情報を作成する。奥行き情報は、例えば、8ビットの深度を持つフレームの解像度と同じイメージを採用することが考えられる。
素材制作部502は、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックストリームなどの各ストリームを作成して、オーディオストリーム格納部502a、プレゼンテーショングラフィックスストリーム格納部502b、インタラクティブグラフィックストリーム格納部502cに書き込む。
オーディオストリーム作成にあたって素材制作部502は、非圧縮のLinearPCM音声などをAC3などの圧縮方式に従い符号化することでオーディオストリームを作成する。その他にも素材制作部502は、字幕イメージと表示タイミング、およびフェードイン/フェードアウトなどの字幕の効果を含む字幕情報ファイルを元にして、BD-ROM規格に準拠したPGストリームのフォーマットであるプレゼンテーショングラフィックスストリームを作成する。素材制作部502は、メニューに使うビットマップイメージと、メニューに配置されるボタンの遷移や表示効果を記載したメニューファイルを元にして、BD-ROM規格に準拠したメニュー画面のフォーマットであるインタラクティブグラフィックスストリームを作成する。
シナリオ生成部503は、素材制作部502で作成した各ストリームの情報や、オーサリングスタッフからのGUIを経由した操作にしたがって、BD-ROMフォーマットでシナリオを作成する。ここで言うシナリオは、インデックスファイル、ムービーオブジェクトファイル、プレイリストファイルなどのファイルがそれにあたる。また、シナリオ生成部503は、多重化処理を実現するための各AVストリームがどのストリームから構成されるかを記述したパラメータファイルを作成する。ここで作成されるインデックスファイル、ムービーオブジェクトファイル、プレイリストファイルなどのファイルは第1実施形態で説明したデータ構造となる。
BDプログラム制作部504は、GUI等のユーザインターフェースを通じて、ユーザからの要求に従って、BDプログラムファイルのソースコードを作成し、BDプログラムを作成する。この時、BDプログラムファイルのプログラムがGFXプレーンの奥行きを設定するために、ビデオエンコーダ501が出力した奥行き情報を利用することができる。
多重化処理部505は、BD-ROMシナリオデータに記述されているレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリーム、ビデオ、オーディオ、字幕、ボタンなどの複数のストリームを多重化して、MPEG2-TS形式のAVストリームファイルを作成する。このとき、AVストリームファイルと対になるクリップ情報ファイルも同時に作成する。
多重化処理部505は、自ら生成したエントリマップと、AVストリームファイルに含まれるストリーム毎の音声属性、映像属性などを示す属性情報とをペアにしてクリップ情報ファイルを作成する。クリップ情報ファイルの構成はこれまでの各実施の形態で説明したデータ構造となる。
フォーマット処理部506は、シナリオ生成部503で生成したBD-ROMシナリオデータと、BDプログラム制作部504で制作したBDプログラムファイル、多重化処理部505で生成したAVストリームファイルやクリップ情報ファイルや、BD-ROM規格に準拠したフォーマットでファイルやディレクトリを配置し、BD-ROM規格に準拠したファイルシステムであるUDFのフォーマットでディスクイメージを作成する。
また、この時ビデオエンコーダ501が出力した奥行き情報を利用し、PG、IG、セカンダリビデオストリームの3Dメタデータを作成する。3D映像の物体と重ならないようにイメージの画面上の配置を自動で設定したり、奥行きが重ならないようにオフセット値を調整する。こうして作成されたディスクイメージのファイルレイアウトは実施の形態1、2で説明したファイルレイアウトのデータ構造で設定する。生成したディスクイメージをBD-ROMプレス用データに変換し、このデータに対してプレス工程を行うことで、BD-ROMの製造が可能となる。
(マネージドコピーを実現する記録装置としての実施)
記録装置は、マネージドコピーによってデジタルストリームの書き込むものでもよい。
マネージドコピーとは、BD-ROM等の読み出し専用記録媒体に記録されているデジタルストリームやプレイリスト情報、クリップ情報、アプリケーションプログラムを、別の光ディスク(BD-R,BD-RE,DVD-R,DVD-RW,DVD-RAM等)やハードディスク、リムーバブルメディア(SDメモリーカード、メモリースティック、コンパクトフラッシュ(登録商標)、スマートメディア、マルチメディアカード等)などの読み書き可能な記録媒体へコピーする際、サーバと通信を行い、認証が行われ許可された状態においてのみコピー実行可能にする技術である。この技術により、バックアップ回数を制限したり、課金された状態でのみバックアップを許す等の制御を行うことができる。
BD-ROMからBD-R,BD-REへのコピーを実現する場合、コピー元と、コピー先とで記録容量が同じであるなら、マネージドコピーにおいては、コピー元となるBD-ROMにおけるビットストリームを最内周から最外周まで、順次コピーしてゆくという動作で足りる。
マネージドコピーが、異種媒体間のコピーを想定したものであるなら、トランスコードが必要になる。ここで“トランスコード”とは、BD-ROMに記録されているデジタルストリームの形式をMPEG2トランスポートストリーム形式からMPEG2プログラムストリーム形式等に変換したり、ビデオストリーム及びオーディオストリームに割り当てられているビットレートを低くして再エンコードすることにより、デジタルストリームを、コピー先メディアのアプリケーションフォーマットに適合させる処理をいう。かかるトランスコードにあたっては、上述したリアルタイムレコーディングの処理を行うことで、AVストリームファイル、Clip情報、プレイリスト情報を得る必要がある。

(備考)
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。
(立体視方式)
第1実施形態で説明の前提とした視差画像方式は、左右の映像を時間軸方向で交互に表示させるために、例えば、通常の2次元の映画であれば1秒に24枚の映像を表示させるのに対して、左右の映像合わせて1秒に48枚の映像を表示させる必要がある。従って、この方式では、一画面の書き換えが比較的早い表示装置において好適である。この視差画像を用いた立体視は、既に遊園地の遊具などで一般的に使用されており、技術的にも確立されているため、家庭における実用化に最も近いものと言える。視差画像を用いた立体視のための方法はこれらの他にも、2色分離方式などさまざまな技術が提案されている。本実施形態においては、継時分離方式あるいは偏光メガネ方式を例として用いて説明したが、視差画像を用いる限りこれら2方式に限定するものではない。
表示装置300についても、レンチキュラーレンズだけでなく、同様の機能を持たせたデバイス、例えば液晶素子を用いてもよい。また左目用の画素には縦偏光のフィルター、右目用の画素には横偏光のフィルターを設置し、視聴者は、左目用には縦偏光、右目用には横偏光のフィルターを設置した偏光メガネを用いて表示装置の画面を見ることによって立体視を実現させてもよい。
(3D映像を格納するためのIndex.bdmvのデータ構造)
プレイリストではなくインデックスファイルを、2D再生装置と3D対応再生装置で区別し、2D再生装置では再生開始時に「Index.bdmv」を参照するが、3D再生装置では「Index.3dmv」を選択させるといった方法もとることができる。

(複数ストリームを扱うためのデータ構造)
複数のストリームがある場合、上記のようにサブパス情報を使ってもよいし、マルチアングルのためのmulti_clip_entriesを使ってもよい。multi_clip_entriesを使う場合、表示装置の画面のサイズに合わせてストリームを選択した後は、誤って他の画面サイズ用のストリームに切り替わらないよう、アングル変更のUOを禁止することが望ましい。
(レフトビュー、ライトビューの適用対象)
レフトビューとライトビューを用意するのは、本編に関わるビデオストリームだけではなく、サムネイル画像に適用することも可能である。ビデオストリームの場合と同様に、2D再生装置では従来の2D用サムネイルを表示するが、3D再生装置では3D用に用意された左目サムネイルと右目サムネイルを、3D表示方式に合わせて出力する。
同様に、メニュー画像や、チャプターサーチ用のシーン別サムネイル画像、シーン別縮小画面にも応用することが可能である。
(プログラムの実施形態)
各実施形態に示したアプリケーションプログラムは、以下のようにして作ることができる。先ず初めに、ソフトウェア開発者は、プログラミング言語を用いて、各フローチャートや、機能的な構成要素を実現するようなソースプログラムを記述する。この記述にあたって、ソフトウェア開発者は、プログラミング言語の構文に従い、クラス構造体や変数、配列変数、外部関数のコールを用いて、各フローチャートや、機能的な構成要素を具現するソースプログラムを記述する。
記述されたソースプログラムは、ファイルとしてコンパイラに与えられる。コンパイラは、これらのソースプログラムを翻訳してオブジェクトプログラムを生成する。
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。
ここで生成されたオブジェクトプログラムは、各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バイトコードというように、様々な種類がある。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を実現してもよい。
オブジェクトプログラムが生成されるとプログラマはこれらに対してリンカを起動する。リンカはこれらのオブジェクトプログラムや、関連するライブラリプログラムをメモリ空間に割り当て、これらを1つに結合して、ロードモジュールを生成する。こうして生成されるロードモジュールは、コンピュータによる読み取りを前提にしたものであり、各フローチャートに示した処理手順や機能的な構成要素の処理手順を、コンピュータに実行させるものである。かかるプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録してユーザに提供してよい。
(データ構造の記述の仕方)
上述したようなデータ構造のうち、ある決まった型の情報が複数存在するという繰り返し構造は、for文に、制御変数の初期値と、繰り返し条件とを設定することで定義することができる。Do While文を用いてもよい。
また、所定の条件が成立する際、ある決まった情報を定義するという任意的なデータ構造は、if文に、その成立すべき条件と、条件成立時に設定すべき変数とを、if文を用いて記述することができる。この記述には、switch文、case文を用いてもよい。
このように、各実施形態に示したデータ構造は、高級プログラミング言語の文法によって記述することができるので、各実施形態に示したデータ構造は、構文解析、最適化、資源割付、コード生成といった、コンパイラによる翻訳過程を経て、上記プログラムと同様、コンピュータが読み取り可能なコンピュータコードに変換された状態で記録媒体に記録される。こうして、高級プログラミング言語によって記述されたデータ構造は、オブジェクト指向言語においては、クラス構造体のメソッド以外の部分、つまり、クラス構造体における配列型のメンバー変数として扱われ、プログラムの一部をなす。つまり、各実施形態のデータ構造は、コンピュータコードに変換されてコンピュータ読取可能な記録媒体記に記録され、プログラムのメンバー変数となる。こうした扱いがなされるので、これまでに述べたデータ構造は、実質的にはプログラムと同じものである。
(光ディスクの再生)
BD-ROMドライブは、半導体レーザ、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズ、集光レンズ、光検出器を有する光学ヘッドを備える。半導体レーザから出射された光ビームは、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズを通って、光ディスクの情報面に集光される。
集光された光ビームは、光ディスク上で反射/回折され、対物レンズ、ビームスプリッタ、集光レンズを通って、光検出器に集光される。光検出器にて集光された光の光量に応じて、再生信号を生成する。
(記録媒体のバリエーション)
各実施の形態における記録媒体は、光ディスク、半導体メモリーカード等、パッケージメディア全般を含んでいる。本実施の形態の記録媒体は予め必要なデータが記録された光ディスク(例えばBD-ROM、DVD-ROMなどの既存の読み取り可能な光ディスク)を例に説明をするが、これに限定される必要はなく、例えば、放送またはネットワークを経由して配信された本発明の実施に必要なデータを含んだ3Dコンテンツを光ディスクへ書き込む機能を有する端末装置(例えば左記の機能は再生装置に組み込まれていても良いし、再生装置とは別の装置であってもよい)を利用して書き込み可能な光ディスク(例えばBD-RE、DVD-RAMなどの既存の書き込み可能な光ディスク)に記録し、この記録した光ディスクを本発明の再生装置に適用しても本発明の実施は可能である。
(半導体メモリカード記録装置及び再生装置の実施形態)
各実施の形態で説明をしたデータ構造を半導体メモリーに記録する記録装置、及び、再生する再生装置の実施形態について説明する。
まず、前提となる技術として、BD-ROMに記録されているデータの著作権保護の仕組みについて説明する。
BD-ROMに記録されたデータのうち、例えば著作権の保護、データの秘匿性の向上の観点からデータの一部が、必要に応じて暗号化されている場合がある。
例えば、BD-ROMに記録されたデータのうち、暗号化されているデータは、例えばビデオストリームに対応するデータ、オーディオストリームに対応するデータ、またはこれらを含むストリームに対応するデータであったりする。
以後、BD-ROMに記録されたデータのうち、暗号化されているデータの解読について説明をする。
半導体メモリカード再生装置においては、BD-ROM内の暗号化されたデータを解読するために必要な鍵に対応するデータ(例えばデバイスキー)が予め再生装置に記憶されている。
一方、BD-ROMには暗号化されたデータを解読するために必要な鍵に対応するデータ(例えば上述のデバイスキーに対応するMKB(メディアキーブロック))と、暗号化されたデータを解読するための鍵自体を暗号化したデータ(例えば上述のデバイスキー及びMKBに対応する暗号化タイトルキー)が記録されている。ここで、デバイスキー、MKB、及び暗号化タイトルキーは対になっており、さらにBD-ROM上の通常コピーできない領域(BCAと呼ばれる領域)に書き込まれた識別子(例えばボリュームID)とも対応付けがされている。この組み合わせが正しくなければ、暗号の解読ができないものとする。組み合わせが正しい場合のみ、暗号解読に必要な鍵(例えば上述のデバイスキー、MKB及びボリュームIDを元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を導き出すことができ、この暗号解読に必要な鍵を用いて、暗号化されたデータの解読が可能となる。
装填されたBD-ROMを再生装置において再生する場合、例えばBD-ROM内の暗号化タイトルキー、MKBと対になっている(または対応する)デバイスキーが再生装置内になければ、暗号化されたデータは再生がなされない。何故ならば、暗号化されたデータの解読に必要な鍵(タイトルキー)は、鍵自体が暗号化されて(暗号化タイトルキー)BD-ROM上に記録されており、MKBとデバイスキーの組み合わせが正しくなければ、暗号の解読に必要な鍵を導き出すことができないからである。
逆に暗号化タイトルキー、MKB、デバイスキー及びボリュームIDの組み合わせが正しければ、例えば上述の暗号解読に必要な鍵(デバイスキー、MKB及びボリュームIDを元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を用いてビデオストリームがデコーダにてデコードされ、オーディオストリームがオーディオデコーダにてデコードされるように再生装置は構成されている。
以上が、BD-ROMに記録されているデータの著作権保護の仕組みであるが、この仕組みは、BD-ROMに必ずしも限定されるのではなく、例えば、読込み/書込み可能な半導体メモリー(例えばSDカードなどの可搬性を有する半導体メモリーカード)に適用した場合においても、実施が可能である。
半導体メモリーカード再生装置の再生手順について説明する。光ディスクでは例えば、光ディスクドライブを介してデータを読み出すように構成していたのに対し、半導体メモリーカードを用いた場合には、半導体メモリーカード内のデータを読み出すためのI/Fを介してデータを読み出すように構成すればよい。
より詳細には、再生装置のスロット(図示せず)に半導体メモリーカードが挿入されると、半導体メモリーカードI/Fを経由して再生装置と半導体メモリーカードが電気的に接続される。半導体メモリーカードに記録されたデータは半導体メモリーカードI/Fを介して読み出すように構成すれば良い。


(受信装置としての実施形態)
各実施形態で説明した再生装置は、本実施の形態で説明をしたデータに相応するデータ(配信データ)を電子配信サービスの配信サーバから受信し、半導体メモリカードに記録する端末装置としても実現することができる。
かかる端末装置は、各実施形態で説明した再生装置がそのような動作を行なえるように構成をされていても良いし、本実施の形態の再生装置とは別に半導体メモリーに配信データを記憶することを行う専用の端末装置にて行なうような形態であっても良い。ここでは再生装置が行なう例について説明をする。また記録先の半導体メモリーとしてSDカードを例に説明をする。
再生装置が備えるスロットに挿入されたSDメモリーカードに配信データを記録する場合、まず配信データを蓄積する配信サーバ(図示せず)へ配信データの送信を要求する。このとき再生装置は挿入したSDメモリーカードを一意に識別するための識別情報(例えば個々のSDメモリーカード固有の識別番号、より具体的には、例えばSDメモリーカードのシリアル番号等)をSDメモリーカードから読み出して、読み出した識別情報を配信要求とともに、配信サーバへ送信する。
この、SDメモリーカードを一意に識別するための識別情報は例えば上述のボリュームIDに相当する。
一方、配信サーバでは、配信するデータのうち必要なデータ(例えばビデオストリーム、オーディオストリーム等)が暗号解読に必要な鍵(例えばタイトルキー)を用いて暗号の解除ができるように暗号化がなされてサーバ上に格納されている。
例えば配信サーバは、秘密鍵を保持しており、半導体メモリーカードの固有の識別番号のそれぞれに対して異なる公開鍵情報が動的に生成できるように構成されている。
また、配信サーバは、暗号化されたデータの解読に必要な鍵(タイトルキー)自身に対して暗号化ができるように構成されている(つまり暗号化タイトルキーを生成できるように構成されている)。
生成される公開鍵情報は例えば上述のMKB、ボリュームID及び暗号化タイトルキーに相当する情報を含む。暗号化されたデータは例えば半導体メモリー固有の識別番号、後述する公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが正しければ、暗号解読に必要な鍵(例えばデバイスキー、MKB及び半導体メモリー固有の識別番号を元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)が得られ、この得られた暗号解読に必要な鍵(タイトルキー)を用いて、暗号化されたデータの解読ができるものである。
次に、再生装置は、受信した公開鍵情報と配信データをスロットに挿入した半導体メモリーカードの記録領域に記録する。
次に、半導体メモリーカードの記録領域に記録した公開鍵情報と配信データに含まれるデータのうち暗号化したデータを復号して再生する方法の一例について説明をする。
受信した公開鍵情報は例えば公開鍵本体(例えば上述のMKB及び暗号化タイトルキー)、署名情報、半導体メモリーカードの固有の識別番号、および無効にすべきデバイスに関する情報を示すデバイスリストが記録されている。
署名情報には例えば、公開鍵情報のハッシュ値を含む。
デバイスリストには例えば、不正に再生がなされる可能性があるデバイスに関する情報が記載されている。これは例えば再生装置に予め記録されたデバイスキー、再生装置の識別番号、または再生装置が備えるデコーダの識別番号といったように、不正に再生される可能性がある装置、装置に含まれる部品、または機能(プログラム)といったものを一意に特定するための情報である。
半導体メモリーカードの記録領域に記録した配信データのうち、暗号化されたデータの再生に関し、説明をする。
まず、公開鍵本体を利用して暗号化したデータを復号する前に復号鍵本体を機能させてよいかどうかに関するチェックを行う。
具体的には、
(1) 公開鍵情報に含まれる半導体メモリー固有の識別情報と半導体メモリーカードに予め記憶されている固有の識別番号とが一致するかどうかのチェック
(2) 再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致するかのチェック
(3) 公開鍵情報に含まれるデバイスリストに示される情報に基づいて、再生を行う再生装置が不正な再生が可能かどうかのチェック(例えば公開鍵情報に含まれるデバイスリストに示されるデバイスキーと、再生装置に予め記憶されたデバイスキーが一致するかどうかのチェック)
を行なう。これらのチェックを行なう順番は、どのような順序で行なってもよい。
上述の(1)〜(3)のチェックにおいて、公開鍵情報に含まれる半導体メモリー固有の識別情報と半導体メモリーに予め記憶されている固有の識別番号とが一致しない、再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致しない、または、再生を行う再生装置が不正に再生される可能性があると判断した、のいずれかを満足すれば、再生装置は、暗号化されたデータの解読がなされないように制御する。
また、公開鍵情報に含まれる半導体メモリーカードの固有の識別情報と半導体メモリーカードに予め記憶されている固有の識別番号とが一致し、かつ再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致し、かつ再生を行う再生装置が不正に再生される可能性がないと判断したのであれば、半導体メモリー固有の識別番号、公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが正しいと判断し、暗号解読に必要な鍵(デバイスキー、MKB及び半導体メモリー固有の識別番号を元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を用いて、暗号化されたデータの解読を行なう。
例えば暗号化されたデータがビデオストリーム、オーディオストリームである場合、ビデオデコーダは上述の暗号解読に必要な鍵(暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を利用してビデオストリームを復号し(デコードし)、オーディオデコーダは、上述の暗号解読に必要な鍵を利用してオーディオストリームを復号する(デコードする)。
このように構成をすることにより、電子配信時において不正利用される可能性がある再生装置、部品、機能(プログラム)などが分っている場合、これらを識別するための情報をデバイスリストに示して、配信するようにすれば、再生装置側がデバイスリストに示されているものを含むような場合には公開鍵情報(公開鍵本体)を用いた復号を抑止できるようにできるため、半導体メモリー固有の識別番号、公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが、たとえ正しくても、暗号化されたデータの解読がなされないように制御できるため、不正な装置上での配信データの利用を抑止することが可能となる。
また半導体メモリーカードに予め記録されている半導体メモリーカードの固有の識別子は秘匿性の高い記録領域に格納するような構成を採用するのが望ましい。何故ならば、半導体メモリーカードに予め記録されている固有の識別番号(例えばSDメモリーカードを例にすればSDメモリーカードのシリアル番号等)は改竄がなされると、違法コピーが容易になされてしまう。何故ならば複数の半導体メモリーカードには、それぞれ異なる固有の識別番号が割り当てられているが、この固有の識別番号が同一となるように改竄がなされてしまえば、上述の(1)の判定が意味を成さなくなり、改竄がなされた数に相当する違法コピーがなされてしまう可能性があるからである。
従って、半導体メモリーカードの固有の識別番号といった情報は秘匿性が高い記録領域に記録するような構成を採用するのが望ましい。
このような構成を実現するために、例えば半導体メモリーカードは、半導体メモリーカードの固有の識別子と言った秘匿性の高いデータを記録するための記録領域を通常のデータを格納する記録領域(第1の記録領域と称す)とは別の記録領域(第2の記録領域と称す)に設けること、およびこの第2の記録領域へのアクセスをするための制御回路を設けるとともに、第2の記録領域へのアクセスには制御回路を介してのみアクセスできるような構成とする。
例えば、第2の記録領域に記録されているデータは暗号化がなされて、記録されており、制御回路は、例えば暗号化されたデータを復号するための回路が組み込まれている。制御回路へ第2の記録領域へのデータのアクセスが合った場合には、暗号を復号し、復号したデータを返すように構成すれば良い。または、制御回路は第2の記録領域に記録されているデータの格納場所の情報を保持しており、データのアクセスの要求があれば、対応するデータの格納場所を特定し、特定した格納場所から読み取ったデータを返すような構成としても良い。
再生装置上で動作するアプリケーションで、電子配信を利用して半導体メモリーカードに記録する要求するアプリケーションは、メモリーカードI/Fを介して制御回路へ第2の記録領域に記録されたデータ(例えば半導体メモリ固有の識別番号)へのアクセス要求を発行すると、要求を受けた制御回路は第2の記録領域に記録されたデータを読み出して再生装置上で動作するアプリケーションへ返す。この半導体メモリーカードの固有の識別番号とともに必要なデータの配信要求を配信サーバに要求し、配信サーバから送られる公開鍵情報、および対応する配信データを第1の記録領域に記録するように構成すればよい。
また、再生装置上で動作するアプリケーションで、電子配信を利用して半導体メモリーカードに記録を要求するアプリケーションは、メモリーカードI/Fを介して制御回路へ第2の記録領域に記録されたデータ(例えば半導体メモリ固有の識別番号)へのアクセス要求を発行する前に、アプリケーションの改竄がされていないかを事前にチェックすることが望ましい。改竄のチェックには例えば既存のX.509仕様に準拠したデジタル証明書を利用したチェックなどを利用しても良い。
また、半導体メモリーカードの第1の記録領域に記録された配信データへのアクセスは半導体メモリーカードが有する制御回路を介してアクセスする必要は必ずしもない。

(システムLSI)
再生装置の内部構成のうち、システムターゲットデコーダや、再生制御部7、プログラム実行部11等、ロジック素子を中心とした部分は、システムLSIで構成することがことが望ましい。
システムLSIとは、高密度基板上にベアチップを実装し、パッケージングしたものをいう。複数個のベアチップを高密度基板上に実装し、パッケージングすることにより、あたかも1つのLSIのような外形構造を複数個のベアチップに持たせたものも、システムLSIに含まれる(このようなシステムLSIは、マルチチップモジュールと呼ばれる。)。
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。
これらのピンは、他の回路とのインターフェイスとしての役割を担っている。システムLSIにおけるピンには、こうしたインターフェイスの役割が存在するので、システムLSIにおけるこれらのピンに、他の回路を接続することにより、システムLSIは、再生装置200の中核としての役割を果たす。
かかるシステムLSIは、再生装置200は勿論のこと、TVやゲーム、パソコン、ワンセグ携帯等、映像再生を扱う様々な機器に組込みが可能であり、本発明の用途を多いに広げることができる。
システムLSIのアーキテクチャは、Uniphierアーキテクチャに準拠させるのが望ましい。
Uniphierアーキテクチャに準拠したシステムLSIは、以下の回路ブロックから構成される。
・データ並列プロセッサDPP
これは、複数の要素プロセッサが同一動作するSIMD型プロセッサであり、各要素プロセッサに内蔵されている演算器を、1つの命令で同時動作させることで、ピクチャを構成する複数画素に対するデコード処理の並列化を図る。
・命令並列プロセッサIPP
これは、命令RAM、命令キャッシュ、データRAM、データキャッシュからなる「Local Memory Controller」、命令フェッチ部、デコーダ、実行ユニット、レジスタファイルからなる「Processing Unit部」、複数アプリケーションの並列実行をProcessing Unit部に行わせる「Virtual Multi Processor Unit部」で構成される。
・MPUブロック
これは、ARMコア、外部バスインターフェイス(Bus Control Unit:BCU)、DMAコントローラ、タイマー、ベクタ割込コントローラといった周辺回路、UART、GPIO(General Purpose Input Output)、同期シリアルインターフェイスなどの周辺インターフェイスで構成される。
・ストリームI/Oブロック
これは、USBインターフェイスやATA Packetインターフェイスを介して、外部バス上に接続されたドライブ装置、ハードリディスクドライブ装置、SDメモリカードドライブ装置とのデータ入出力を行う。
・AVI/Oブロック
これは、オーディオ入出力、ビデオ入出力、OSDコントローラで構成され、テレビ、AVアンプとのデータ入出力を行う。
・メモリ制御ブロック
これは、外部バスを介して接続されたSD-RAMの読み書きを実現するブロックであり、各ブロック間の内部接続を制御する内部バス接続部、システムLSI外部に接続されたSD-RAMとのデータ転送を行うアクセス制御部、各ブロックからのSD-RAMのアクセス要求を調整するアクセススケジュール部からなる。
具体的な生産手順の詳細は以下のものになる。まず各実施形態に示した構成図を基に、システムLSIとすべき部分の回路図を作成し、回路素子やIC,LSIを用いて、構成図における構成要素を具現化する。

そうして、各構成要素を具現化してゆけば、回路素子やIC,LSI間を接続するバスやその周辺回路、外部とのインターフェイス等を規定する。更には、接続線、電源ライン、グランドライン、クロック信号線等も規定してゆく。この規定にあたって、LSIのスペックを考慮して各構成要素の動作タイミングを調整したり、各構成要素に必要なバンド幅を保証する等の調整を加えながら、回路図を完成させてゆく。
回路図が完成すれば、実装設計を行う。実装設計とは、回路設計によって作成された回路図上の部品(回路素子やIC,LSI)を基板上のどこへ配置するか、あるいは、回路図上の接続線を、基板上にどのように配線するかを決定する基板レイアウトの作成作業である。
こうして実装設計が行われ、基板上のレイアウトが確定すれば、実装設計結果をCAMデータに変換して、NC工作機械等の設備に出力する。NC工作機械は、このCAMデータを基に、SoC実装やSiP実装を行う。SoC(System on chip)実装とは、1チップ上に複数の回路を焼き付ける技術である。SiP(System in Package)実装とは、複数チップを樹脂等で1パッケージにする技術である。以上の過程を経て、本発明に係るシステムLSIは、各実施形態に示した再生装置200の内部構成図を基に作ることができる。
尚、上述のようにして生成される集積回路は、集積度の違いにより、IC、LSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
FPGAを用いてシステムLSIを実現した場合は、多数のロジックエレメントが格子状に配置されており、LUT(Look Up Table)に記載されている入出力の組合せに基づき、縦・横の配線をつなぐことにより、各実施形態に示したハードウェア構成を実現することができる。LUTは、SRAMに記憶されており、かかるSRAMの内容は、電源断により消滅するので、かかるFPGAの利用時には、コンフィグ情報の定義により、各実施形態に示したハードウェア構成を実現するLUTを、SRAMに書き込ませる必要がある。

本実施の形態は、ミドルウェアとシステムLSIに対応するハードウェア、システムLSI以外のハードウェア、ミドルウェアに対するインターフェイスの部分、ミドルウェアとシステムLSIのインターフェイスの部分、ミドルウェアとシステムLSI以外の必要なハードウェアへのインターフェイスの部分、ユーザインターフェースの部分で実現し、これらを組み込んで再生装置を構成したとき、それぞれが連携して動作することにより特有の機能が提供されることになる。
ミドルウェアに対するインターフェイス、および、ミドルウェアとシステムLSIのインターフェイスを適切に定義することにより、再生装置のユーザインターフェース部分、ミドルウェア部分、システムLSI部分をそれぞれ独立して並行開発することができ、より効率よく開発することが可能となる。なお、それぞれのインターフェイスのきり方には、様々な切り方がある。
本発明に係る再生装置は、3D映像再生と2D映像再生との切り替えにおいて、出力フレームレートの変化がないため、出力フレームレートの同期が必要なHDMI接続によりモニタと接続する用途において有用である。
100 BD-ROM
200 再生装置
300 テレビ
400 3D眼鏡
500 リモコン
1 BDドライブ
2a,b リードバッファ
4 システムターゲットデコーダ
5 プレーン加算部
6 HDMI送受信部
7 再生制御部
9 管理情報メモリ
10 レジスタセット
11 プログラム実行部
12 プログラムメモリ
13 HDMVモジュール
14 BD-Jプラットフォーム
15 ミドルウェア
16 モード管理モジュール
17 ユーザイベント処理部
18 ローカルストレージ
19 不揮発メモリ
23 PIDフィルタ
27 PIDフィルタ
31 プライマリビデオデコーダ
32 レフトビュービデオプレーン
33 ライトビュービデオプレーン
34 セカンダリビデオデコーダ
35 セカンダリビデオプレーン
36 PGデコーダ
37 PGプレーン
38 IGデコーダ
39 IGプレーン
40 プライマリオーディオデコーダ
41 セカンダリオーディオデコーダ
42 ミキサー
本発明は、3D映像及び2D映像の再生技術の技術分野に属する発明である
近年では3D映像の立体視を楽しめる映画館が増加していることに伴い、3D映像を高画質のまま光ディスクに格納することが求められてきている。
光ディスクに3D映像を格納する場合には、2D映像が格納された光ディスクのみを再生できる再生装置(以下、「2D再生装置」と呼ぶ)との再生互換性が求められる。3D映像を格納した光ディスクを、2D再生装置が3D映像を2D映像として再生できない場合、同じコンテンツを3D用ディスクと、2D用ディスクとの2種類を製作する必要があり、コスト高になってしまう。よって、3D映像が格納された光ディスクは、2D再生装置では2D映像として再生し、2D映像と3D映像を再生できる再生装置(以下、「2D/3D再生装置」)では、2D映像もしくは3D映像として再生できることが求められる。
3D映像が格納された光ディスクでの再生互換性を確保する技術の先行技術としては、以下の特許文献1に記載されたものがある。
また、再生互換性を有する光ディスクを用いることで、2D/3D再生装置では、1つの光ディスクで3D映像及び2D映像の再生を楽しむことができる。
特許第3935507号公報
ところで、3D映像を機器間で伝送するには、広帯域が必要である。そこで、2D/3D再生装置と表示装置との接続には、広帯域のデータ伝送が可能なHDMI規格(HDMI:High Definition Multimedia Interface)に準拠した接続が用いられることが多い。HDMI規格の接続では装置間で同期してデータを受け渡すため、映像信号のフレームレートを切り替えるためには、装置間で再同期が必要となるため、その間、映像出力が停止することになる。
ここで、3D映像は、24Hzのレフトビュー映像と24Hzのライトビュー映像とが表示装置へ出力されるため、3D映像全体で48Hzのフレームレートで出力される。これに対して、2D映像は、24Hzのレフトビュー映像のみが表示装置へ出力される。そのため、2D/3D再生装置で3D映像の再生中に2D映像に切り替えを行うと、表示装置との間でHDMI接続の再同期が生じ、再生に遅延が生じるという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑み、3D映像と2D映像とをシームレスに再生することができる再生装置、及び記録媒体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る再生装置は、ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータと前記ディペンデントビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータとを表示装置へ出力し、前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して表示装置へ出力することを特徴とする。
本発明に係る再生装置は、上記の構成により、3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合に、ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを繰り返して表示装置へ出力することで、平面視再生における出力フレームレートを、立体視再生における出力フレームレートと一致させることができる。
そのため、3Dビデオストリームの再生中に立体視再生と平面視再生とを切り替えても、再生装置と表示装置との間でHDMI接続の再同期の必要がなく、シームレスに再生することができる。
記録媒体、再生装置の使用行為についての形態を示す図 ユーザーの顔を左側に描き、右側に対象物たる恐竜の骨格を表す動画像を描いた図 立体視のためのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームの内部構成の一例を示す図 多層化された光ディスクの内部構成を示す図 ファイルシステムを前提にした光ディスクのアプリケーションフォーマットを示す図 記録方法の処理手順を示すフローチャート ビデオストリームの構造を説明する図 デコードスイッチ情報の構造を示す図 デコードカウンタを説明する図 PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納され、TSパケット及びソースパケットに変換されるかを示す図 AVストリームがどのように多重化されるかを模式的に示す図 記録方法により得られたエクステントの内部構成を示す図 エクステントと、AVストリームファイルとの対応付けを示す図 クリップ情報ファイルの内部構成を示す図 クリップ情報ファイルにおけるストリーム属性情報を示す図 クリップ情報ファイルにおけるエントリーマップテーブルを示す図 エントリーマップによるエントリーポイントの登録を示す エントリマップとGOPとの関係を示す図 3Dメタデータの構造を説明する図 2Dプレイアイテムと、3Dプレイアイテムとの混在が発生していないプレイリストを示す図 図20の3Dプレイリストに、もう1つサブパスを加えたプレイリストを示す図 2D映像と3D映像とが混在する例を示す図 2D映像と3D映像とが混在する例でのシームレス接続を実現する構成を説明する図 2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとのシームレス接続を実現するプレイリストの構成を示す図 プレイリスト情報のデータ構造を示す図 サブパス情報テーブルの内部構成を示す図 レフトビュー、ライトビューに対して、どのような再生区間が定義されているかを示す図 ストリーム選択テーブルを示す図 図20の3Dプレイリストに、レフトビュー/ライトビュー識別情報を書き加えた図 レフトビュー画像、ライトビュー画像と、センター画像とが、別々に構成されている2つのプレイリスト情報を示す図 2D/3D再生装置の構成を示している図 システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成を示す図 プレーン加算部の内部構成を示す図 PGプレーンの合成の仕方を示す図 オフセット値を使ってクロッピングして重畳した後にユーザにどのように表示されるかを模式的に示した図 レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの内部構成を示す図 PSR22の表示タイプ値を設定するフローチャート 2Dプレイリストと3Dプレイリストの再生を切り替えるデータ構造を示す図 2Dプレイリストと3Dプレイリストの再生を切り替えるフローチャート 3D映像のL・R表示タイプとL・L表示タイプとのシームレスな切り替えを説明する図 プレーン合成部におけるスイッチ62の切り替え制御を示すフローチャート 3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するプライマリビデオデコーダ31の構成を示す図 3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するための再生ステータスの役割を説明する二つ目の図 再生ステータスを、2D映像を再生する再生区間に適用することを説明する図 エントリマップの変形例を示す図 変形例に係るエントリポイントとAVストリームの関係を模式的に示す図 第2実施形態に係る再生装置のプライマリビデオデコーダの構成を示す図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、2D/左目映像のピクチャを右目映像のピクチャとして再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、一つ前の右目映像のピクチャを再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、一つ前の左目映像と右目映像のピクチャを再生することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、右目映像のピクチャを黒などのピクチャで補完することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、2D/左目映像のピクチャと右目映像のピクチャを黒などのピクチャで補完することを説明する図 右目映像のピクチャが欠損した場合に、左目映像のピクチャと一つ前の右目映像のピクチャで補完することを説明する図 2D映像の再生での一時停止処理を説明する図 3D映像の再生での一時停止処理を説明する図 3D映像の再生での一時停止処理を実現するためのプレーン加算部を説明する図 静止画のGOP構成を説明する図 3D映像の特殊再生を説明する図 3D映像の特殊再生を簡易にするためのデータ構造を説明する図 記録装置の内部構成を示す図 ビデオエンコーダの奥行き情報作成を説明する図
(第1実施形態)
図面を参照しながら、上記課題解決手段を具備した再生装置の実施形態について説明する。先ず始めに、立体視の原理について簡単に述べる。
一般に右目と、左目は、その位置の差に起因して、右目から見える像と左目から見える像には見え方に若干の差がある。この差を利用して人間は目に見える像を立体として認識できるのである。立体表示をする場合には人間の視差を利用し平面の画像があたかも立体に見えるようにしている。
具体的には、平面表示の画像において、右目用の画像と左目用の画像には人間の視差に相当する見え方の差に相当する程度の差があり、これらの画像を短い時間間隔で切り替えて表示することにより、あたかも立体的な表示がなされているように見えるのである。
この短い時間間隔というのは、上述の切り替え表示により人間が立体的に見えると錯覚する程度の時間であればよい。立体視の実現法としては、ホログラフィ技術を用いる方法と、視差画像を用いる方式とがある。
まず、1つ目のホログラフィ技術の特徴としては、人間が通常物体を認識するのと全く同じように物体を立体として再現することができるが、動画生成に関しては、技術的な理論は確立しているが、ホログラフィ用の動画をリアルタイムで生成する膨大な演算量を伴うコンピューター、及び1mmの間に数千本の線を引けるだけの解像度を持った表示装置が必要であるが、現在の技術での実現は非常に難しく、商用として実用化されている例はほとんどない。
2つ目の視差画像を用いた方式である。この方式のメリットは、高々右目用と左目用の2つの視点の映像を準備するだけで立体視を実現できることにあり、技術的には、左右のそれぞれの目に対応した絵を、いかにして対応した目にだけ見せることができるかの観点から、継時分離方式を始めとするいくつかの技術が実用化されている。
継時分離方式とは、左目用映像及び右目用映像を時間軸方向で交互に表示させ、目の残像反応により左右のシーンを脳内で重ね合わさせて、立体映像として認識させる方法である。
図1(a)は、記録媒体、再生装置の、使用行為についての形態を示す図である。本図に示すように、記録媒体の一例であるBD-ROM100、再生装置200は、テレビ300、3D眼鏡400、リモコン500と共にホームシアターシステムを構成し、ユーザによる使用に供される。
BD-ROM100は、上記ホームシアターシステムに、例えば映画作品を供給する。
再生装置200は、テレビ300と接続され、BD-ROM100を再生する2D/3D再生装置である。
。この再生装置200とテレビ300との接続には、HDMI接続が用いられる。
テレビ300は、映画作品の再生映像を表示したり、メニュー等を表示することで、対話的な操作環境をユーザに提供する。本実施形態の表示装置300は、3D眼鏡400をユーザが着用することで立体視を実現するものだが、表示装置300がレンチキュラー方式のものなら、3D眼鏡400は不要となる。レンチキュラー方式の表示装置300は、画面中の縦方向に左目用のピクチャーと右目用のピクチャーを同時に交互に並べ、表示装置の画面表面にレンチキュラーレンズと呼ばれる蒲鉾上のレンズを通して、左目用のピクチャーを構成する画素は左目だけに結像し、右目用のピクチャーを構成する画素は右目だけに結像するようにすることで、左右の目に視差のあるピクチャーを見せ、立体視を実現させる。
3D眼鏡400は、液晶シャッターを備え、継時分離方式あるいは偏光メガネ方式による視差画像をユーザに視聴させる。視差画像とは、右目に入る映像と、左目に入る映像とから構成される一組の映像であり、それぞれの目に対応したピクチャーだけがユーザの目に入るようにして立体視を行わせる。 図1(b)は、左目用映像の表示時を示す。画面上に左目用の映像が表示されている瞬間において、前述の3D眼鏡400は、左目に対応する液晶シャッターを透過にし、右目に対応する液晶シャッターは遮光する。同図(c)は、右目用映像の表示時を示す。画面上に右目用の映像が表示されている瞬間において、先ほどと逆に右目に対応する液晶シャッターを透光にし、左目に対応する液晶シャッターを遮光する。
リモコン500は、階層化されたGUIに対する操作をユーザから受け付ける機器であり、かかる操作受け付けのため、リモコン500は、GUIを構成するメニューを呼び出すメニューキー、メニューを構成するGUI部品のフォーカスを移動させる矢印キー、メニューを構成するGUI部品に対して確定操作を行う決定キー、階層化されたメニューをより上位のものにもどってゆくための戻りキー、数値キーを備える。
以上が、記録媒体及び再生装置の使用形態についての説明である。
本実施形態では、立体視に使う視差画像を情報記録媒体に格納する方法を説明する。
視差画像方式は、右目に入る映像と、左目に入る映像とを各々用意し、それぞれの目に対応したピクチャーだけが入るようにして立体視を行う方法である。図2は、ユーザーの顔を左側に描き、右側には、対象物たる恐竜の骨格を左目から見た場合の例と、対象物たる恐竜の骨格を、右目から見た場合の例とを示している。右目及び左目の透光、遮光から繰り返されば、ユーザの脳内では、目の残像反応により左右のシーンの重合せがなされ、顔の中央の延長線上に立体映像が存在すると認識することができる。
視差画像のうち、左目に入る画像を左目画像(L画像)といい、右目に入る画像を右目画像(R画像)という。そして、各々のピクチャが、L画像になっている動画像をレフトビュービデオといい、各々のピクチャがR画像になっている動画像をライトビュービデオという。そして、レフトビュービデオ、ライトビュービデオをデジタル化し、圧縮符号化することにより得られるビデオストリームを、レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームという。
図3は、立体視のためのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームの内部構成の一例を示す図である。
本図の第2段目は、レフトビュービデオストリームの内部構成を示す。このストリームには、ピクチャデータI1,P2,Br3,Br4,P5,Br6,Br7,P9というピクチャデータが含まれている。これらのピクチャデータは、Decode Time Stamp(DTS)に従いデコードされる。第1段目は、左目画像を示す。そうしてデコードされたピクチャデータI1,P2,Br3,Br4,P5,Br6,Br7,P9をPTSに従い、I1,Br3,Br4,P2,Br6,Br7,P5の順序で再生することで、左目画像が再生されることになる。 本図において、参照ピクチャを持たずに符号化対象ピクチャのみを用いてピクチャ内予測符号化を行うピクチャをIピクチャと呼ぶ。ピクチャとは、フレームおよびフィールドの両者を包含する1つの符号化の単位である。また、既に処理済の1枚のピクチャを参照してピクチャ間予測符号化するピクチャをPピクチャとよび、既に処理済みの2枚のピクチャを同時に参照してピクチャ間予測符号化するピクチャをBピクチャと呼び、Bピクチャの中で他のピクチャから参照されるピクチャをBrピクチャと呼ぶ。また、フレーム構造の場合のフレーム、フィールド構造のフィールドを、ここではビデオアクセスユニットと呼ぶ。
第4段目は、レフトビュービデオストリームの内部構成を示す。このレフトビュービデオストリームは、P1,P2,B3,B4,P5,B6,B7,P8というピクチャデータが含まれている。これらのピクチャデータは、DTSに従いデコードされる。第3段目は、右目画像を示す。そうしてデコードされたピクチャデータP1,P2,B3,B4,P5,B6,B7,P8をPTSに従い、P1,B3,B4,P2,B6,B7,P5の順序で再生することで、右目画像が再生されることになる。ただし、継時分離方式の立体視再生では、同じPTSが付された左目画像と右目画像とのペアうち一方の表示を、PTSの間隔の半分の時間(以下、「3D表示ディレイ」という)分だけ遅延して表示する。
第5段目は、3D眼鏡400の状態をどのように変化させるかを示す。この第5段目に示すように、左目画像の視聴時は、右目のシャッターを閉じ、右目画像の視聴時は、左目のシャッターを閉じていることがわかる。
これらのレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームは、時間方向の相関特性を利用したピクチャ間予測符号化に加えて、視点間の相関特性を利用したピクチャ間予測符号化によって圧縮されている。ライトビュービデオストリームのピクチャは、レフトビュービデオストリームの同じ表示時刻のピクチャを参照して圧縮されている。
例えば、ライトビュービデオストリームの先頭Pピクチャは、レフトビュービデオストリームのIピクチャを参照し、ライトビュービデオストリームのBピクチャは、レフトビュービデオストリームのBrピクチャを参照し、ライトビュービデオストリームの二つ目のPピクチャは、レフトビュービデオストリームのPピクチャを参照している。
このような視点間の相関特性を利用したビデオ圧縮の方法としては、Multiview Video Coding(MVC)と呼ばれるMPEG-4 AVC/H.264の修正規格がある。ISO/IEC MPEGとITU-T VCEGの共同プロジェクトであるJoint Video Team(JVT)は、2008年7月にMultiview Video Coding(MVC)と呼ばれるMPEG-4 AVC/H.264の修正規格の策定を完了した。MVCは、複数視点の映像をまとめて符号化する規格であり、映像の時間方向の類似性だけでなく視点間の類似性も予測符号化に利用することで、複数視点の独立した圧縮に比べて圧縮効率を向上している。
そして、MVCによって圧縮符号化されたレフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、単体で復号化が可能になるものを“ベースビュービデオストリーム”という。また、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、ベースビュービデオストリームを構成する個々のピクチャデータとのフレーム間相関特性に基づき圧縮符号化されており、ベースビュービデオストリームが復号された上で復号可能になるビデオストリームを、“ディペンデントビューストリーム”という。

次に、記録媒体を造るための形態、つまり、記録媒体の生産行為の形態について説明する。
図4は、多層化された光ディスクの内部構成を示す。
第1段目は、多層化された光ディスクであるBD-ROMを示し、第2段目は、各記録層上に存在する螺旋トラックを水平方向に引き伸ばして描いた図である。これらの記録層における螺旋トラックは、1つの連続したボリューム領域として扱われる。ボリューム領域は、最内周に位置するリードイン、最外周に位置するリードアウト、この間に存在する第1記録層の記録領域、第2記録層の記録領域、第3記録層の記録領域から構成される。これらの第1記録層の記録領域、第2記録層の記録領域、第3記録層の記録領域は、1つの連続した論理アドレス空間を構成する。
ボリューム領域は、先頭から光ディスクをアクセスする単位で通し番号が振られており、この番号のことを論理アドレスと呼ぶ。光ディスクからのデータの読み出しは論理アドレスを指定することで行う。ここで、BD-ROM100のような読み込み専用ディスクの場合には、基本的に論理アドレスが連続しているセクタは、光ディスク上の物理的な配置においても連続している。すなわち、論理アドレスが連続しているセクタのデータはシークを行わずに読み出すことが可能である。ただし、記録層の境界においては、論理アドレスが連続していたとしても連続的な読み出しはできない。
ボリューム領域は、リードイン領域の直後にファイルシステム管理情報が記録されていて、これに続いて、ファイルシステム管理情報にて管理されるパーティション領域が存在する。ファイルシステムとはディスク上のデータをディレクトリまたはファイルと呼ばれる単位で表現する仕組みであり、BD-ROM100の場合ではUDF(Universal Disc Format)によって記録される。日常使っているPC(パーソナルコンピュータ)の場合でも、FATまたはNTFSと呼ばれるファイルシステムを通すことにより、ディレクトリやファイルという構造でハードディスクに記録されたデータがコンピュータ上で表現され、ユーザビリティを高めている。このファイルシステムにより、通常のPCと同じように記録されている論理データをディレクトリ、ファイル構造を使って読み出すことが可能になっている。
ファイルシステム上でアクセス可能なファイルのうち、ビデオストリーム及びオーディオストリームを多重化することで得られたAVストリームを格納しているファイルを“AVストリームファイル”という。一方、AVストリーム以外の一般的なデータを格納しているファイルを“非AVファイル”という。
ビデオストリーム、オーディオストリームを 始めとするElementaryストリームは、PESヘッダが付与されたPacketized Elementaryストリーム(PESストリーム)に変換され、TSパケットに変換された上で多重化されている。このTSパケットの単位で多重化されたファイルを、「トランスポートストリームファイル」という。
これとは異なり、ビデオストリーム、オーディオストリームを始めとするElementaryストリームのPESストリームが、パック列に変換された上で多重化されているファイルを、「プログラムストリームファイル」という。
BD-ROM、BD-RE、BD-Rに記録されるAVストリームファイルは、前者のトランスポートストリームファイルである。DVD-Video、DVD-RW,DVD-R,DVD-RAMに記録されるAVストリームファイルは、後者のシステムストリームファイルであり、Video Objectとも呼ばれる。
第4段目は、ファイルシステムで管理されるパーティション領域の記録内容を示す。パーティション領域には、AVストリームファイルを構成するエクステントと、AVストリームファイル以外の非AVファイルを構成するエクステントが存在する。
エクステントは、パーティション領域において、物理的に連続する複数のセクタ上に形成される。パーティション領域は、「ファイルセット記述子が記録された領域」、「終端記述子が記録された領域」、「ROOTディレクトリ領域」、「BDMVディレクトリ領域」、「JARディレクトリ領域」、「BDJOディレクトリ領域」、「PLAYLISTディレクトリ領域」、「CLIPINFディレクトリ領域」、「STREAMディレクトリ領域」から構成され、ファイルシステムによってアクセスされる領域のことである。以降、これらの領域について説明する。
「ファイルセット記述子」は、ディレクトリ領域のうち、ROOTディレクトリのファイルエントリが記録されているセクタを指し示す論理ブロック番号(LBN)を含む。「終端記述子」は、ファイルセット記述子の終端を示す。
次に、ディレクトリ領域の詳細について説明する。上述したような複数のディレクトリ領域は、何れも共通の内部構成を有している。つまり、「ディレクトリ領域」は、「ファイルエントリ」と、「ディレクトリファイル」と、「下位ファイルについてのファイル記録領域」とから構成される。
「ファイルエントリ」は、「記述子タグ」と、「ICBタグ」と、「アロケーション記述子」とを含む。
「記述子タグ」は、自身がファイルエントリである旨を示すタグである。
「ICBタグ」は、ファイルエントリ自身に関する属性情報を示す。
「アロケーション記述子」は、ディレクトリファイルの記録位置を示す論理ブロック番号(LBN)を含む。以上がファイルエントリーについての説明である。続いて、ディレクトリファイルの詳細について説明する。
「ディレクトリファイル」は、「下位ディレクトリについてのファイル識別記述子」と、「下位ファイルのファイル識別記述子」とを含む。
「下位ディレクトリのファイル識別記述子」は、自身の配下にある下位ディレクトリをアクセスするための参照情報であり、その下位ディレクトリを示す識別情報と、その下位ディレクトリのディレクトリ名の長さと、下位ディレクトリのファイルエントリがどの論理ブロック番号に記録されているかを示すファイルエントリアドレスと、その下位ディレクトリのディレクトリ名とから構成される。
「下位ファイルのファイル識別記述子」は、自身の配下にあるファイルをアクセスするための参照情報であり、その下位ファイルを示す識別情報と、その下位ファイル名の長さと、下位ファイルについてのファイルエントリがどの論理ブロック番号に記録されているかを示すファイルエントリアドレスと、下位ファイルのファイル名とから構成される。
これらのディレクトリのディレクトリファイルにおけるファイル識別記述子には、下位ディレクトリ及び下位ファイルのファイルエントリーが、どの論理ブロックに記録されているかが示されているので、このファイル識別記述子を辿ってゆけば、ROOTディレクトリのファイルエントリーからBDMVディレクトリのファイルエントリーに到達することができ、また、BDMVディレクトリのファイルエントリーからPLAYLISTディレクトリのファイルエントリーに到達することができる。同様に、JARディレクトリ、BDJOディレクトリ、CLIPINFディレクトリ、STREAMディレクトリのファイルエントリーにも到達することができる。
「下位ファイルのファイル記録領域」とは、あるディレクトリの配下にある下位ファイルの実体が記録されている領域であり、当該下位ファイルについての「ファイルエントリ」と、1つ以上の「エクステント」とが記録されている。
「ファイルエントリ」は、「記述子タグ」と、「ICBタグ」と、「アロケーション記述子」とを含む。
「記述子タグ」は、自身がファイルエントリである旨を示すタグである。タグには、ファイルエントリ記述子、スペースビットマップ記述子などの種別があるが、ファイルエントリの場合には、記述子タグとしてファイルエントリを示す“261”が記述される。
「ICBタグ」は、ファイルエントリ自身に関する属性情報を示す。
「アロケーション記述子」は、あるディレクトリの配下にある下位ファイルを構成するエクステントの記録位置を示す論理ブロック番号(LBN)を含む。アロケーション記述子は、エクステント長を示すデータと、エクステントの記録位置を示す論理ブロック番号とを含む。ただしエクステント長を示すデータの上位2ビットは、“0”に設定されることで、割り付け済みかつ記録済みエクステントである旨を示し、“1”に設定されることで、割り付け済みかつ未記録エクステントである旨を示す。“0”に設定されることで、アロケーション識別子の続きのエクステントであることを示す。あるディレクトリの配下にある下位ファイルが複数のエクステントに分割されている場合には、ファイルエントリはエクステント毎に複数のアロケーション記述子を有することになる。
上述したようなファイルエントリーのアロケーション識別子を参照することで、AVストリームファイルや、非AVファイルを構成するエクステントのアドレスを知得することができる。
例えば、AVストリームファイルは、そのファイルが帰属するディレクトリのディレクトリ領域内に存在するファイル記録領域のことであり、ディレクトリファイルにおけるファイル識別記述子、及び、ファイルエントリーにおけるアローケーション識別子を辿ってゆくことで、アクセスすることができる。

図5は、ファイルシステムを前提にした光ディスクのアプリケーションフォーマットを示す図である。
BDMVディレクトリはBD-ROMで扱うAVコンテンツや管理情報などのデータが記録されているディレクトリである。BDMVディレクトリの配下には、「PLAYLISTディレクトリ」、「CLIPINFディレクトリ」、「STREAMディレクトリ」、「BDJOディレクトリ」、「JARディレクトリ」と呼ばれる5つのサブディレクトリが存在し、BDMVディレクトリには、「index.bdmv」,「MovieObject.bdmv」の2種類のファイルが配置されている。
「index.bdmv(ファイル名固定)」は、BD-ROMにおいて再生可能となる複数タイトルのタイトル番号と、個々のタイトルを規定するプログラムファイル、つまり、BD-Jオブジェクト又はムービーブジェクトとの対応付けを示すインデックステーブルを格納している。インデックステーブルはBD-ROM全体に関する管理情報であり、再生装置へのディスク挿入後に、index.bdmvが最初に読み出されることで、再生装置においてディスクが一意に認識される。インデックステーブルはBD-ROMに格納されるすべてのタイトル、トップメニュー、FirstPlayといったタイトル構成を定義する最上位層のテーブルである。インデックテーブルには、一般のタイトル、トップメニュータイトル、FirstPlayタイトルから最初に実行されるプログラムファイルが指定されている。BD-ROMの再生装置は、タイトルあるいはメニューが呼び出されるたびにインデックステーブルを参照して、所定のプログラムファイルを実行する。ここで、FirstPlayタイトルとは、コンテンツプロバイダによって設定されるもので、ディスク投入時に自動実行されるプログラムファイルが設定されている。また、トップメニュータイトルは、リモコンでのユーザ操作で、「メニューに戻る」というようなコマンドが実行されるときに、呼び出されるムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクトが指定されている。立体視に関する情報としてIndex.bdmvは、Initial_output_mode情報を有する。このInitial_output_mode情報は、Index.bdmvがロードされた場合に、再生装置の出力モードの初期状態がどうあるべきかを規定する情報であり、制作者サイドが希望する出力モードを、このInitial_output_mode情報に規定しておくことができる。
「MovieObject.bdmv(ファイル名固定)」は、1つ以上のムービーオブジェクトを格納している。ムービーオブジェクトは、コマンドインタプリタを制御主体とした動作モード(HDMVモード)において、再生装置が行うべき制御手順を規定するプログラムファイルであり、1つ以上のコマンドと、GUIに対するメニューコール、タイトルコールがユーザによってなされた場合、これらのコールをマスクするかどうかを規定するマスクフラグを含む。
「BDJOディレクトリ」には、拡張子bdjoが付与されたプログラムファイル(xxxxx.bdjo[“xxxxx”は可変、拡張子”bdjo”は固定])が存在する。このプログラムファイルは、バイトコードインタプリタであるJava仮想マシンを制御主体とした動作モード(BD-Jモード)において、再生装置が行うべき制御手順を規定するBDーJオブジェクトを格納している。このBDーJオブジェクトは、「アプリケーション管理テーブル」を含む。BD-Jオブジェクト内の「アプリケーション管理テーブル」は、タイトルを生存区間としたアプリケーションシグナリングを、再生装置に行わせるためのテーブルである。アプリケーション管理テーブルは、BD-Jオブジェクトに対応するタイトルがカレントタイトルになった際、動作させるべきアプリケーションを特定する『アプリケーション識別子』と、『制御コード』とを含む。アプリケーション管理テーブルにより生存区間が規定されるBD-Jアプリケーションを、特に『BD-Jアプリケーション』という。制御コードは、AutoRunに設定された場合、このアプリケーションをヒープメモリにロードした上、自動的に起動する旨を示し、Presentに設定された場合、このアプリケーションをヒープメモリにロードした上、他のアプリケーションからのコールを待って、起動すべき旨を示す。一方、BD-Jアプリケーションの中には、タイトルが終了したとしても、その動作が終了しないアプリケーションがある。かかるアプリケーションを、“タイトルアンバウンダリアプリケーション”という。
このJava(登録商標)アプリケーションの実体にあたるのが、BDMVディレクトリ配下のJARディレクトリに格納されたJava(登録商標)アーカイブファイル(YYYYY.jar)である。 アプリケーションは例えばJava(登録商標)アプリケーションであり、仮想マシンのヒープ領域(ワークメモリとも呼ばれる)にロードされた1つ以上のxletプログラムからなる。このワークメモリにロードされたxletプログラム、及び、データから、アプリケーションは構成されることになる。
「PLAYLISTディレクトリ」には、拡張子mplsが付与されたプレイリスト情報ファイル(xxxxx.mpls[“xxxxx”は可変、拡張子”mpls”は固定])が存在する。
“プレイリスト”とは、AVストリームの時間軸上で再生区間を規定するとともに、この再生区間同士の再生順序を論理的に指定することで規定される再生経路であり、複数のAVストリームのうち、どれをどの部分だけ再生して、どのような順序でシーン展開してゆくかを規定する役割をもつ。プレイリスト情報ファイルは、かかるプレイリストを定義するプレイリスト情報を格納している。再生制御のためのJava(登録商標)アプリケーションが、このプレイリスト情報を再生するJMFプレーヤインスタンスの生成をJava(登録商標)仮想マシンに命じることで、AV再生を開始させることができる。JMF(Java Media Frame work)再生装置インスタンスとは、JMFプレーヤクラスを基にして仮想マシンのヒープメモリ上に生成される実際のデータのことである。
「CLIPINFディレクトリ」には、拡張子clpiが付与されたクリップ情報ファイル(xxxxx.clpi [“xxxxx”は可変、拡張子”clpi”は固定])が存在する。
「STREAMディレクトリ」は、AVストリームファイルを格納しているディレクトリであり、本ディレクトリには、xxxxx.m2ts([“xxxxx”は可変、拡張子”m2ts”は固定])という形式でAVストリームファイルが格納される。
STREAMディレクトリにおけるAVストリームファイルは、MPEG−2トランスポート・ストリーム(TS)形式のデジタルストリームであり、ビデオストリーム、オーディオストリーム、グラフィクスストリーム等の複数のエレメンタリ・ストリームが多重化されたものである。
またAVストリームファイルにおいて、レフトビュービデオストリームを格納したパケット、レフトビュー用のグラフィクスストリームを格納したパケット、これらと共に再生されるべきオーディオストリームを格納したパケット等、レフトビュー再生のための複数種別のPESストリームを格納したパケットの集合体を、“レフトビューAVストリーム”という。このレフトビューAVストリームが、ベースビュービデオストリームを含んでおり平面視再生を可能とするものなら、当該レフトビューAVストリームは、“2D/レフトビューAVストリーム”と称呼される。尚以降の説明では、特に断らない限り、レフトビュービデオストリームがベースビュービデオストリームであり、レフトビュービデオストリームを含むレフトビューAVストリームは、2D/レフトビューAVストリームであるものとする。
更にAVストリームファイルにおいて、ライトビュービデオストリームを格納したソースパケット、ライトビュービュー用のグラフィクスストリームを格納したソースパケット、これらと共に再生されるべきオーディオストリームを格納したソースパケット等、ライトビュー再生のための複数種別のPESストリームを格納したパケットの集合体を、“ライトビューAVストリーム”という。
CLIPINFディレクトリに格納されるクリップ情報ファイルとは、AVストリームファイルが、どのようなパケットの集合体であるか等、AVストリームファイルの詳細を、個々のAVストリームファイル毎に示した情報であり、対応するAVストリームファイルの再生に先立ちメモリに読み出され、そのAVストリームファイルの再生が継続している間、再生装置内で参照に供される情報である。
以上が記録媒体の内部構成についての説明である。続いて、図4及び図5に示した記録媒体の作り方、つまり、記録方法の形態について説明する。
本実施形態に係る記録方法は、上述したようなAVストリームファイル、非AVファイルをリアルタイムに作成して、ボリューム領域にダイレクトに書き込むというリアルタイムレコーディングだけではなく、ボリューム領域に記録すべきビットストリームの全体像を事前に作成して、このビットストリームを元に原盤ディスクを作成し、この原盤ディスクをプレスすることで、光ディスクを量産するというプレフォーマットレコーディングも含む。本実施形態に係る記録媒体は、リアルタイムレコーディングによる記録方法、及び、プレフォーマッティングレコーディングによる記録方法によっても特定されるものでもある。
図6は、記録方法の処理手順を示すフローチャートである。
ステップS301は、BD-ROMのタイトル構造を決定する行程である。これによりタイトル構造情報が作成される。タイトル構造情報とは、木構造を用いて、BD-ROMにおける再生単位の関係、例えば、タイトル、ムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクト、プレイリスト間の関係を規定する情報である。具体的にいうと、タイトル構造情報は、制作しようとするBD-ROMの「ディスク名」に対応するノード、そのBD-ROMにおいて、Index.bdmvから再生可能となる「タイトル」に対応するノード、そのタイトルを構成する「ムービーオブジェクト及びBD-Jオブジェクト」に対応するノード、当該ムービーオブジェクト及びBD-Jオブジェクトから再生される「プレイリスト」のノードを規定して、これらノードを、エッジ(辺)で結び付けることで、タイトル、ムービーオブジェクト、BD-Jオブジェクト、プレイリスト間の関係を規定する。
ステップS302は、タイトルに利用する動画、音声、静止画、字幕情報のインポートを行う行程である。
ステップS303は、GUIを経由したユーザ操作に従った編集処理をタイトル構造情報に施すことにより、BD-ROMシナリオデータを作成する行程である。ここでBD-ROMシナリオデータとは、AVストリームの再生にあたって、タイトル単位での再生を再生装置に行わせる情報であり、BD-ROMではインデックステーブル、ムービーオブジェクト、プレイリストとして定義されている情報がシナリオにあたる。BD-ROMシナリオデータには、ストリームを構成する素材情報、再生区間、再生経路を示す情報、メニュー画面配置、メニューからの遷移情報などを含む。
ステップS304は、エンコード行程であり、BD-ROMシナリオデータに基づきエンコードを行って、PESストリームを得る。
ステップS305は、BD-ROMシナリオデータに従った多重化行程であり、この行程によってPESストリームを多重化してAVストリームを得る。
ステップS306では、BD-ROMへの記録のためのデータベースを得る。ここでのデータベースとは、前述のBD-ROMで定義されるインデックステーブル、ムービーオブジェクト、プレイリスト、BD-Jオブジェクトなどの総称である。
ステップS307では、Java(登録商標)プログラム、多重化行程で得られたAVストリーム、BD-ROMデータベースを入力とし、BD-ROMに準拠したファイルシステムフォーマットでAVストリームファイル,非AVファイルを作成する。
ステップS308は、BD-ROMに記録されるべきデータのうち、非AVファイルの書込行程であり、ステップS309は、AVストリームファイルの書込行程である。
ステップS305の多重化行程は、ビデオストリーム、オーディオストリーム、グラフィクスストリームをPESストリームに変換した上、トランスポートストリームに変換する第1変換行程、トランスポートストリームを構成する個々のTSパケットを、ソースパケットに変換する第2変換行程を含み、動画像、音声、グラフィクスを構成するソースパケット列を、多重化するものである。
ステップS309のAVストリームファイル書き込み行程は、ソースパケット列をAVストリームファイルのエクステントとして、記録媒体の連続領域に書き込むものである。
書き込みの対象となるストリームは、以下の通りである。
・ビデオストリーム
ビデオストリームは映画のプライマリビデオおよびセカンダリビデオを示す。ここでプライマリビデオとはピクチャインピクチャにおいて親画像として表示される通常の映像を示し、セカンダリビデオとは、ピクチャインピクチャにおいて小画面で表示される映像のことである。プライマリビデオには、レフトビュービデオ、ライトビュービデオの2種類があり、セカンダリビデオにも、レフトビュービデオ、ライトビュービデオの2種類がある。
ビデオストリームは、上述したMVCの他、MPEG-2、MPEG-4AVC、または、SMPTE VC-1などの方式を使って符号化記録されている。
・オーディオストリーム
オーディオストリームは、映画の主音声部分を示す。オーディオストリームは、ドルビーAC-3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS-HD、または、リニアPCMのなどの方式で圧縮・符号化記録されている。オーディオストリームには、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の2種類がある。プライマリオーディオストリームは、ミキシング再生を行う場合、主音声となるべきオーディオストリームであり、セカンダリオーディオストリームは、ミキシング再生を行う場合、副音声をとなるべきオーディオストリームである。
・Presentation Graphicsストリーム
Presentation Graphicsストリーム(PGストリーム)は、映画の字幕や、キャラクタ等、ピクチャと緻密に同期すべきグラフィクスを示す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。
WDS(Window Define Segment)は、画面におけるグラフィクスオブジェクトのビット量を定義する機能セグメントであり、PDS(Pallet Define 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。PCS(Presentation Control Segment)は、字幕表示におけるページ制御を規定する機能セグメントである。かかるページ制御には、Cut-In/Out、Fade-In/Out、Color Change、Scroll、Wipe-In/Outといったものがあり、PCSによるページ制御を伴うことにより、ある字幕を徐々に消去しつつ、次の字幕を表示させるという表示効果が実現可能になる。
グラフィクスストリームの再生において、グラフィクスデコーダは、ある表示単位に属するODSをデコードしてグラフィクスオブジェクトをオブジェクトバッファに書き込む処理と、先行表示単位に属するODSをデコードすることにより得られたグラフィクスオブジェクトをプレーンメモリに書き込む処理とをパイプラインで実行し、ハードウェアをフル駆動することで、上述したような緻密な同期を実現する。
AVストリームファイルに多重化されないが、字幕を現すストリームには、PGストリームの他に、テキスト字幕(textST)ストリームというものがある。textSTストリームは、字幕の内容をキャラクタコードで現したストリームである。このPGストリームと、textSTストリームとの組みは、BD-ROM規格において、“PGTextSTストリーム”と呼ばれる。
・Interactive Graphicsストリーム
Interactive Graphicsストリーム(IGストリーム)は、リモコンを通じた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)と呼ばれる機能セグメントからなる。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。インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にGUI部品を配置することにより作成される対話画面を示している。
ビデオストリームは、複数のGOP(Group of Pictures)から構成されており、これを符合化処理の基本単位とすることで動画像の編集やランダムアクセスが可能となっている。
図7(a)は、ピクチャがどのようにGOPに格納されるかの対応関係を示している。本図における第1段目は、レフトビュービデオストリームのピクチャ列とGOPの対応関係を示し、第2段目は、ライトビュービデオストリームのピクチャ列とGOPの対応関係を示す。本図では、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームで、表示時刻が同じピクチャを揃えて描いている。レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームのGOP先頭は、いずれもIピクチャである。また、ライトビュービデオストリームのGOP先頭のピクチャは、立体視映像を再生する際にレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとペアで表示されるピクチャであり、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと表示時刻が同じピクチャである。
図7(b)は、GOPの構造を示している。GOPは1つ以上のビデオアクセスユニットにより構成されている。ビデオアクセスユニットは、ピクチャの符合化データを格納する単位であり、フレーム構造の場合は1フレーム、フィールド構造の場合の1フィールドのデータが格納される。
GOP先頭のビデオアクセスユニットは、シーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータからなり、Iピクチャのデータが格納される。シーケンスヘッダは、当該GOPで共通の情報を格納したヘッダであり、解像度、フレームレート、アスペクト比、ビットレートなどの情報が格納される。ここで、ライトビュービデオストリームのGOPのシーケンスヘッダのフレームレート、解像度、アスペクト比の値は、対応するレフトビュービデオストリームのGOPのシーケンスヘッダのフレームレート、解像度、アスペクト比と同じである。ピクチャヘッダはピクチャ全体の符合化の方式などの情報を格納したヘッダである。補足データは圧縮ピクチャデータの復号に必須ではない付加情報であり、例えば、映像と同期してTVに表示するクローズドキャプションの文字情報やタイムコード情報などがある。圧縮ピクチャデータは圧縮符合化されたピクチャデータである。GOP先頭以外のビデオアクセスユニットは、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータからなる。
ここで、シーケンスヘッダ、ピクチャヘッダ、補足データ、圧縮ピクチャデータの中身の構成は、ビデオの符合化方式によって異なる。例えば、MPEG−4 AVCの場合であれば、シーケンスヘッダはSPS(シーケンスパラメータセット)に、ピクチャヘッダはPPS(ピクチャパラメータセット)に、補足データはSEI(Supplemental Enhancement Information)に対応する。
図8はレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームの各ビデオアクセスユニットに付与されたデコードスイッチ情報を示している。ビデオデコーダでは、レフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットとライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットとをスイッチしながらデコード処理を行う。通常のビデオデコーダは、ビデオアクセスユニットに付与されたDTSの時刻によって次にデコードするビデオアクセスユニットを特定することができる。しかし、DTSを無視して前倒ししてデコードをするビデオデコーダも多く存在する。その場合に、ビデオストリームの各ビデオアクセスユニットの中に、次にデコードするビデオアクセスユニットを特定する情報があることが好ましい。図8に示すデコードスイッチ情報は、ビデオアクセスユニットのスイッチ処理を支援するための情報である。
図8の上段は、デコードスイッチ情報の構造を示しており、図8の下段は1つのビデオアクセスユニットのデータ構造を示している。デコードスイッチ情報は、ビデオアクセスユニット毎に、ビデオアクセスユニット内の補足データ領域(MPEG−4 AVCの場合はSEI)に格納される。
デコードスイッチ情報は、次アクセスユニットタイプと次アクセスユニットサイズ、及びデコードカウンタから構成されている。
次アクセスユニットタイプは、次にデコードするビデオアクセスユニットがレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのどちらなのかを示す情報である。値が「1」の場合はレフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットを示し、値が「2」の場合はライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットを示し、「0」の場合は現在のビデオアクセスユニットがストリーム終端のビデオアクセスユニットであることを示す。
次アクセスユニットサイズは、次にデコードするビデオアクセスユニットのサイズ情報である。もし、次にデコードするビデオアクセスユニットのサイズが不明であるならば、デコード前のビデオアクセスユニットが格納されたバッファからビデオアクエスユニットを引き抜く際に、アクセスユニットの構造を解析してサイズを特定する必要が生じる。しかし、次アクセスユニットサイズがあることで、ビデオデコーダは次のビデオアクセスユニットの構造を解析することなくサイズを特定できる。そのため、デコード前のピクチャが格納されたバッファから引き抜く処理を簡易に行うことができる。
デコードカウンタは、図9(a)に示すようにレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャを0としたときに、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのビデオアクセスユニットをデコード順にインクリメントしたカウンタである。
この情報を使えば、何かの原因でビデオアクセスユニットが読めなかったときのエラー処理を適切に行うことができる。例えば、図9(a)のようにレフトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Brピクチャ)が、読み込みエラーで読めなかったとすると、何も情報がない場合、ライトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Bピクチャ)は、レフトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニットを参照するため、誤ったデコードを行いノイズののった画像をデコードしてしまう可能性がある。このときに、ライトビュービデオストリームの2番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)のデコードカウンタの値を保持しておけば、次に来るべきアクセスユニットのデコードカウンタの値を予測できるため、デコーダは適切なエラー処理を行うことができる。図9(a)の例では、ライトビュービデオストリームの2番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)のデコードカウンタ4は「4」であるため、次に来るべきデコードカウンタは「5」であるはずだが、実際には読み込めるビデオアクセスユニットはレフトビュービデオストリームの4番目のビデオアクセスユニット(Pピクチャ)でデコードカウンタは「7」になっている。このため、ビデオデコーダでは、ビデオアクセスユニットをひとつスキップしたことが判断できる。これにより、例えば、ライトビュービデオストリームの3番目のビデオアクセスユニット(Bピクチャ)は参照先のピクチャが無いと判断してデコードをスキップする、といった処理を行うことができる。
なお、図9(b)のようにデコードカウンタを映像ビデオストリーム毎に完結する値にしても良い。この場合も、直前にデコードしたのがレフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットであった場合は、次に来るべきビデオアクセスユニットのデコードカウンタは、直前のデコードカウンタと同じであると予測できる。直前にデコードしたのがライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットであった場合は、次に来るべきビデオアクセスユニットのデコードカウンタは、直前のデコードカウンタに1足したものと同じであると予測できるため、同様に適切なエラー処理を行うことができる。
図10(a)は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示している。本図における第1段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第2段目は、PESパケット列を示す。第3段目は、これらのPESパケット列を変換することで得られるTSパケット列を示す。本図の矢印yy1,yy2, yy3, yy4に示すように、ビデオストリームにおける複数のVideo Presentation UnitであるIピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、ピクチャ毎に分割され、PESパケットのペイロードに格納される。各PESパケットはPESヘッダを持ち、PESヘッダには、ピクチャの表示時刻であるPTS(Presentation Time-Stamp)やピクチャの復号時刻であるDTS(Decoding Time-Stamp)が格納される。
<TSパケット列>
図10(b)は、AVストリームに最終的に書き込まれるTSパケットの形式を示している。第1段目は、TSパケット列を示し、第2段目は、ソースパケット列を示す。第3段目は、AVストリームを示す。
第1段目に示すようにTSパケットは、ストリームを識別するPIDなどの情報を持つ4Byteの「TSヘッダ」とデータを格納する184Byteの「TSペイロード」に分かれる固定長のパケットであり、前述で説明したPESパケットは分割されTSペイロードに格納される。
第2段目によると、TSパケットには、4ByteのTP_Extra_Headerが付与されて、192Byteのソースパケットに変換された状態で、AVストリームに書き込まれる。TP_Extra_HeaderにはATS(Arrival_Time_Stamp)などの情報が記載される。ATSは当該TSパケットのPIDフィルタへの転送開始時刻を示す。AVストリームには、第3段目に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、AVストリームの先頭からインクリメントする番号はSPN(ソースパケットナンバー)と呼ばれる。
<AVストリームにおける多重化>
図11は、レフトビューAVストリームがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、レフトビュービデオストリーム、及び、オーディオストリームを(第1段目)、それぞれPESパケット列に変換し(第2段目)、ソースパケット列に変換する(第3段目)。同じくレフトビュープレゼンテーショングラフィックスストリームおよびレフトビューインタラクティブグラフィックス(第7段目)を、それぞれPESパケット列に変換し(第6段目)、更にソースパケット列に変換する(第5段目)。こうして得られた、ビデオ、オーディオ、グラフィクスを構成するソースパケットをそのATSの順に配列してゆく。これはソースパケットは、そのATSに従い、リードバッファに読み込まれるべきだからである。こうして、ATSに従ってソースパケットが配列されれば、レフトビューAVストリームが得られることになる。このレフトビューAVストリームは、リードバッファがアンダーフローしないサイズに定められており、記録媒体への記録の対象になる。
Arrival Time Clock(ATC)時間軸において、ATSが連続しているソースパケットの集まりをATCシーケンスといい、System Time Clock(STC)時間軸においてデコードタイムスタンプ(DTS),プレゼンテーションタイムスタンプ(PTS)が連続しているソースパケットの集まりを、STCシーケンスという。
図12は、記録方法により得られたエクステントを示す。第1段目は、AVストリームファイルを構成するエクステントEXT_L[i],EXT_L[i+1],EXT_R[i],EXT_R[i+1]を示す。
第2段目は、各エクステント内に属するソースパケット列を示す。
この第1段目におけるエクステントは、ライトビューAVストリームを構成するソースパケットのグループと、レフトビューAVストリームを構成するソースパケットのグループとを、インターリーブ配置したものである。本図におけるインターリーブ配置とは、ライトビューAVストリームを構成するソースパケット集合と、レフトビューAVストリームを構成するソースパケット集合とが、一個のエクステントとして、"ライトビュー"、"レフトビュー"、"ライトビュー"、"レフトビュー"・・・・・という規則性をもって記録されていることである。
ここで、括弧書きにおける変数i,i+1は、何番目のエクステントとして再生されるかを示す。この記法からすると、変数iによって指示される2つのエクステント、つまり、EXT_L[i],EXT_R[i]は同時に再生され、変数i+1によって指示される2つのエクステント、つまり、EXT_L[i+1],EXT_R[i+1]は同時に再生されることがわかる。
エクステントEXT_L[i]のサイズをSEXT_L[i]と呼び、エクステントEXT_R[i]のサイズをSEXT_R[i]と呼ぶ。
これらSEXT_L、SEXT_Rのサイズをどのように定めるかについて説明する。ここでのエクステントは、再生装置においてライトビュー用リードバッファ、レフトビュー用リードバッファという2つのバッファに交互に読み出されてビデオデコーダに供される。そうすると、SEXT_L、SEXT_Rのサイズは、ライトビュー用リードバッファ及びレフトビュー用リードバッファをバッファフルにする時間を考慮して定める必要がある。つまり、ライトビュー用リードバッファへの転送レートを、Rmax1とすると、

ライトビュー用リードバッファ=Rmax1×"ジャンプを伴いながらレフトビュー用リードバッファをフルにする時間"

という関係を満たすよう、ライトビュー用リードバッファの容量を定めねばならない。ここでジャンプとは、ディスクシークと同義である。何故なら、BD-ROMにおいて記録に確保できる連続領域は有限であり、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームは、必ずしも、隣合わせで記録されるとは限らず、飛び飛びの領域に記録されることも有り得るからである。
続いて"ジャンプを伴いながらレフトビュー用リードバッファをフルにする時間"について考える。レフトビュー用リードバッファにおけるTSパケット蓄積は、Rud-Rmax2という転送レートでなされる。これは、レフトビュー用リードバッファからの出力レートRmax2と、レフトビュー用リードバッファへの入力レートRudとの差分を意味する。そうすると、レフトビュー用リードバッファをフルにする時間は、RB2/(Rud-Rmax2)となる。RB2は、レフトビュー用リードバッファの容量である。
レフトビュー用リードバッファにデータを読み出すにあたっては、ライトビューAVストリームからレフトビューAVストリームへのジャンプ時間(Tjump)と、レフトビューAVストリームからライトビューAVストリームへのジャンプ時間(Tjump)とを考慮する必要があるので、
レフトビュー用リードバッファの蓄積には(2×Tjump+RB2/(Rud-Rmax2))という時間が必要になる。
ライトビュー用リードバッファの転送レートをRmax1とすると、上述したレフトビュー用リードバッファの蓄積時間において、Rmax1という転送レートで、ライトビュー用リードバッファ内の全てのソースパケットは出力されねばならないから、ライトビュー用リードバッファのサイズRB1は、

RB1≧Rmax1×{2×Tjump+RB2/(Rud-Rmax2)}

になる。
同様の手順で、レフトビュー用リードバッファの容量RB2を求めると、

RB2≧Rmax2×{2×Tjump+RB1/(Rud-Rmax1)}

になる。
ライトビュー用リードバッファ,レフトビュー用リードバッファのメモリサイズの具体的な値としては、1.5Mbyte以下であり、本実施形態においてエクステントサイズSEXT_R、SEXT_Lは、このライトビュー用リードバッファ,レフトビュー用リードバッファのサイズと同じサイズか、またはこれにほぼ等しいサイズに設定されている。このようなエクステントの物理的なファイル配置によって、AVストリームは映像や音声を途中でとぎれさせることなくシームレスに再生されることが可能となる。以上がレフトビューAVストリーム、ライトビューAVストリームの記録のされ方についての説明である。続いて、レフトビューAVストリーム及びライトビューAVストリームの内部構成について説明する。図12の第1段目を参照しながら、エクステントEXT_R[i]、エクステントEXT_L[i]の内部構成について説明する。
エクステントEXT_L[i]は、以下のソースパケットによって構成されている。
0x0100のパケットIDを有するソースパケットはProgram_mapを構成し、0x1001のパケットIDをを有するTSパケットはPCRを構成する。
0x1011のパケットIDを有するソースパケットはレフトビュービデオストリーム、
0x1220〜123FのパケットIDを有するソースパケットはレフトビューPGストリーム、
0x1420〜143FのパケットIDを有するソースパケットは レフトビューIGストリーム
0x1100から0x111FまでのPIDを有するソースパケットはオーディオストリームを構成する。
エクステントEXT_R[i]は、以下のソースパケットによって構成されている。
Ox1012のTSパケットはライトビュービデオストリームを構成し、Ox1240〜125FのソースパケットはライトビューPGストリームを構成し、Ox1440〜145FのソースパケットはライトビューIGストリームを構成する。
AVストリームに含まれるソースパケットには、映像・音声・グラフィクスなどの各ストリーム以外にもPAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、PCR(Program Clock Reference)などがある。PATはAVストリーム中に利用されるPMTのPIDが何であるかを示し、PAT自身のPIDは0x0000で登録される。PMTは、AVストリームファイル中に含まれる映像・音声・グラフィクスなどの各ストリームのPIDと各PIDに対応するストリームの属性情報を持ち、またAVストリームに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタにはAVストリームファイルのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
具体的にいうと、PMTの先頭には、そのPMTに含まれるデータの長さなどを記したPMTヘッダが配置される。その後ろには、AVストリームに関するディスクリプタが複数配置される。前述したコピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、AVストリームファイルに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのPID、ストリームの属性情報(フレームレート、アスペクト比など)が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタはAVストリームに存在するストリームの数だけ存在する。

ファイルシステムにおいて、図12に示したエクステントがどのように取り扱われているかについて説明する。
図13は、エクステントと、AVストリームファイルとの対応付けを示す図である。
第1段目は、ライトビューのエクステント、レフトビューのエクステントを示す。第2段目は、インターリーブ形式のAVストリームファイルであるXXXXX.m2tsを示す。
破線の矢印h1,h2,h3,h4,h5は、エクステントEXT_R[i],EXT_L[i],EXT_R[i+1],EXT_L[i+1]が、どのファイルに帰属しているかというアロケーション識別子による帰属関係を示す。矢印h1,h2,h3,h4,h5に示される帰属関係によると、エクステントEXT_R[i],EXT_L[i],EXT_R[i+1],EXT_L[i+1]は、XXXXX.m2tsのエクステントとして登録されていることがわかる。
以上がAVストリームを格納したAVストリームファイルについての説明である。続いてクリップ情報ファイルについて説明する。
<クリップ情報ファイル>
図14は、クリップ情報ファイルの内部構成を示す図である。クリップ情報ファイルは、本図に示すようにAVストリームファイルの管理情報であり、AVストリームファイルと1対1に対応している。引き出し線ch1は、クリップ情報ファイルの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、クリップ情報ファイルは、「クリップ情報」と、「ストリーム属性情報」と、「エントリマップテーブル」と、「3Dメタデータ」とから構成される。
クリップ情報は、引出線ch2に示すように「システムレート」、「再生開始時間」、「再生終了時間」から構成されている。システムレートはAVストリームファイルを構成するTSパケットを、後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに転送するための最大転送レートを示す。AVストリームファイル中に含まれるATSの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時間はAVストリームファイルの先頭のビデオフレームのPTSであり、再生終了時間はAVストリームファイルの終端のビデオフレームのPTSに1フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
図15は、クリップ情報ファイルにおけるストリーム属性情報を示す図である。
図中の引き出し線ah1は、ストリーム属性情報の内部構成をクローズアップして示している。
この引出線に示すように、PID=0x1011のTSパケットによって構成されるレフトビュービデオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1012のTSパケットによって構成されるライトビュービデオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1100、PID=0x1101のTSパケットによって構成されるオーディオストリームのストリーム属性情報、PID=0x1220,0x1221のTSパケットによって構成されるPGストリームのストリーム属性情報というように、複数種別のソースパケットによって構成されるPESストリームがどのような属性をもっているかがこのストリーム属性情報に示されている。この引出線ah1に示すように、AVストリームファイルに含まれる各ストリームについての属性情報が、PID毎に登録される。各ストリームの属性情報はストリームの種別毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
ビデオストリーム属性情報について説明する。レフトビュービデオストリームのPID=0x1011のビデオストリーム属性情報のコーデック、フレームレート、アスペクト比、解像度と、対応するライトビュービデオストリームのPID=0x1012のビデオストリーム属性情報のコーデック、フレームレート、アスペクト比、解像度とは一致しなければならない。コーデックが同じでない場合にはビデオストリーム間での参照関係が成り立たず、また、ディスプレイに同期して3D映像として再生するためにはフレームレート、アスペクト比、解像度を一致しなければユーザに違和感を与えてしまうためである。
また、ライトビュービデオストリームのビデオストリーム属性情報に、デコードにレフトビューストリームを参照するビデオストリームであることを示すフラグを入れても良い。また、参照先のビデオストリームの情報を含めておいても良い。このような構成にすることにより、作成されたデータが規定のフォーマットどおりに作られているかを検証するツールが、ビデオストリームの対応関係を判断することができる。
図16は、クリップ情報ファイルにおけるエントリーマップテーブルを示す図である。本図(a)は、エントリーマップテーブルの概略構成を示す。引出線eh1は、エントリーマップテーブルの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、エントリーマップテーブルは、『エントリマップヘッダ情報』、『エクステント開始タイプ』、『PID=0x1011についてのエントリーマップ』、『PID=0x1012についてのエントリーマップ』、『PID=0x1220についてのエントリーマップ』、『PID=0x1221についてのエントリーマップ』を含む。
『エントリマップヘッダ情報』は、エントリマップが指すビデオストリームのPIDやエントリポイント数などの情報が格納される。
『エクステント開始タイプ』は、レフトビュービデオストリーム及びライトビュービデオストリームのうち、どちらのエクステントから先にエクステントが配置されているか示す。この情報を参照することにより2D/3D再生装置は、レフトビューAVストリームのエクステントとライトビューAVストリームのエクステントとのうち、どちらのエクステントからBD−ROMドライブに再生要求を出すべきかを簡易に判断することができる。
『PID=0x1011についてのエントリーマップ』、『PID=0x1012についてのエントリーマップ』、『PID=0x1220についてのエントリーマップ』、『PID=0x1221についてのエントリーマップ』は、複数種別のソースパケットによって構成されるPESストリームのそれぞれについてのエントリーマップである。エントリーマップにおいて、一対となるPTSとSPNとの情報を“エントリポイント”と呼ぶ。また先頭を“0”として各エントリポイント毎にインクリメントした値をエントリポイントID(以下EP_ID)と呼ぶ。レフトビュービデオストリームの各エントリポイントには、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャのPTSとSPNが登録される。同様に、ライトビュービデオストリームの各エントリポイントには、右目映像ビデオストリームの右目GOP先頭のピクチャのPTSとSPNが登録される。このエントリマップを利用することにより、再生機はビデオストリームの時間軸上の任意の地点に対応するソースパケット位置を特定することが出来るようになる。例えば、早送り・巻戻しの特殊再生の際には、エントリマップに登録されるIピクチャを特定し選択して再生することによりAVストリームファイルを解析することなく効率的に処理を行うことが出来る。また、エントリマップはAVストリームファイル内に多重化される各ビデオストリーム毎に作られ、PIDで管理される。
引き出し線eh2は、PID=1011のエントリーマップの内部構成をクローズアップして示している。EP_ID=0に対応するエントリーポイント、EP_ID=1に対応するエントリーポイント、EP_ID=2に対応するエントリーポイント、EP_ID=3に対応するエントリーポイントから構成される。EP_ID=0に対応するエントリーポイントは、オンに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=3と、PTS=80000との対応付けを示す。EP_ID=1に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=1500と、PTS=270000との対応付けを示す。
EP_ID=2に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=3200と、PTS=360000との対応付けを示す。EP_ID=3に対応するエントリーポイントは、オフに設定されたis_angle_changeフラグと、SPN=4800と、PTS=450000との対応付けを示す。is_angle_changeフラグは、そのエントリーポイントから独立して復号することができるか否かを示すフラグである。ビデオストリームがMVC又はMPEG4-AVCで符号化されており、エントリーポイントにIDRピクチャが存在する場合、このフラグはオンに設定される。エントリーポイントにNon-IDRピクチャが存在する場合、このフラグはオフに設定される。
同図(b)は、(a)に示したPID=1011のTSパケットに対応するエントリーマップ内の複数のエントリーマップによって、どのソースパケットを指示されるかを示す。EP_ID=0に対応するエントリーマップは、SPN=3を指し示しており、このソースパケット番号をPTS=80000と対応付けている。EP_ID=1に対応するエントリーマップは、SPN=1500を指し示しており、このソースパケット番号をPTS=270000に対応付けている。
EP_ID=2に対応するエントリーマップは、SPN=3200のソースパケットを指し示しており、このソースパケット番号をPTS=360000に対応付けている。EP_ID=3に対応するエントリーマップは、SPN=4800のソースパケットを指し示しおり、このソースパケット番号をPTS=450000と対応付けている。
図17は、エントリーマップによるエントリーポイントの登録を示す。第1段目は、STCシーケンスにて規定される時間軸を示す。第2段目は、クリップ情報におけるエントリーマップを示す。第3段目は、ATCシーケンスを構成するソースパケット列を示す。エントリーマップが、ATCシーケンスのうち=n1のソースパケットを指定している場合、このエントリーマップのPTSには、STCシーケンスにおけるPTS=t1に設定しておく。そうすると、PTS=t1という時点を用いて、ATCシーケンスにおける=n1からのランダムアクセスを再生装置に実行させることができる。またエントリーマップが、ATCシーケンスのうち=n21のソースパケットを指定している場合、このエントリーマップのPTSには、STCシーケンスにおけるPTS=t21に設定しておく。そうすると、PTS=t21という時点を用いて、ATCシーケンスにおける=n21からのランダムアクセスを再生装置に実行させることができる
このエントリマップを利用することにより、再生機はビデオストリームの時間軸上の任意の時点に対応するAVストリームファイルのファイル位置を特定することが出来る。例えば、早送り・巻戻しの特殊再生の際には、エントリマップに登録されるIピクチャを特定し選択して再生することによりAVストリームファイルを解析することなく効率的に処理を行うことが出来る。
ここで、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと、そのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとのうち、片方しかエントリマップに登録されていない場合、飛び込み再生などのランダムアクセス時に、立体視映像として再生することが困難になってしまう。例えば、図18(b)のBL1、BL3、BL5は、それぞれレフトビュービデオストリームのGOP#L1、GOP#L3、GOP#L5の先頭のIピクチャを指すエントリポイントである。ここでBL3に飛び込み再生をする場合に、GOP#L3に対応するライトビューストリームのGOP、つまりGOP#R3のピクチャを指すエントリポイントが存在しないため、クリップ情報ファイルからGOP#R3の先頭ピクチャのSPN情報が取得できない。そのため、3D映像の再生時にGOP#L3の先頭から飛び込み再生する場合には、ライトビューストリームのGOP#R3より前に位置するエントリポイントBR2が指すGOP#R2のピクチャのSPNからデータを解析して、GOP#R3の先頭ピクチャの開始SPNを取得する必要があり、飛び込み再生時のレスポンスが悪くなってしまう。
そこで、図18(a)に示すように、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャと、そのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のピクチャは、常にどちらもエントリマップに登録されるようにする。このように構成することで、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のSPNとそのGOPに対応するライトビュービデオストリームのGOP先頭のSPNとを、両方エントリーマップから取得できるため、飛び込み再生時のレスポンスの悪化を防ぐことができる。
以上がエントリーマップテーブルについての説明である。続いて、3Dメタデータの詳細について説明する。
3Dメタデータとは、立体視再生に必要となる様々な情報を規定したメタデータ群であり、複数のオフセットエントリーを含む。個々のオフセットエントリーは、複数のPID、複数の表示時刻に対応付けられている。そしてあるPIDのPESストリームを再生する際、そのPESストリームの複数の表示時刻において、どれだけのオフセットを用いて、立体視を実現すべきかをPID毎及び表示時刻毎に規定できるようになっている。
3Dメタデータはプレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム、副映像ビデオストリームの2Dイメージに奥行き情報を追加するための情報である。3Dメタデータは、図19の上段に示すように、AVストリームファイル内に含まれるプレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム、副映像ビデオストリームのPID毎に、3D映像の表示時刻を示すPTSと、右目左目のピクセルのずれを示すオフセット値が記載されたテーブル情報である。オフセット値はX軸方向へのピクセル数であり、マイナス値も許される。ここではテーブルの1つの行で示される対となるPTSとオフセット値の情報をオフセットエントリと呼ぶことにする。図19の下段に示すように、オフセットエントリの有効区間は、該当オフセットエントリのPTSから次のオフセットエントリのPTSまでである。例えば、オフセットエントリ#1のPTSが180000で、オフセットエントリ#2のPTSが270000である場合は、オフセットエントリ#1のオフセット値は180000から270000まで有効となる。後述する2D/3D映像装置のプレーン加算部5bは、この情報値に基づき、PGプレーン、IGプレーン、副映像プレーンを左右にオフセット値をずらしながらプレーン合成をする。これによって、視差画像をつくり出すことができ、2次元映像に対して立体的な奥行きを付加することができる。プレーン合成の方法の詳細については、プレーン加算部5bで説明する。なお、ここでは3DメタデータはPID毎に設定されるとしたが、例えば各プレーンごとに設定できても良い。これにより2D/3D再生装置の3Dメタデータの解析処理を簡素化できる。なお、2D/3D再生装置の合成処理の性能を踏まえて、オフセットエントリの間隔に例えば1秒以上とするなどのように制約をつけても良い。
以上がクリップ情報ファイルについての説明である。続いて、プレイリスト情報ファイルの詳細について説明する。
<プレイリスト情報ファイル>
プレイリストは、AVストリームファイルの再生経路を示すものである。プレイリストは1つ以上のプレイアイテムから構成され、各プレイアイテムはAVストリームに対する再生区間を示す。各プレイアイテムは、それぞれプレイアイテムIDで識別され、プレイリスト内で再生されるべき順序で記述されている。また、プレイリストは再生開始点を示すエントリマークを含んでいる。エントリマークはプレイアイテムで定義される再生区間内に対して付与することでき、プレイアイテムに対して再生開始点となりうる位置に付けられ、頭出し再生に利用される。例えば、映画タイトルにおいて、エントリマークをチャプタの先頭となる位置に付与することで、チャプタ再生することが可能である。

図20は、2Dプレイアイテムと、3Dプレイアイテムとの混在が発生していないプレイリストを示す。混在をなくすことにより、再生装置の再生環境の切り替えを発生させないようにしている。本図のプレイリストは、「メインパス」、1つ以上の「サブパス」から構成される。
「メインパス」は、1つ以上のプレイアイテムから構成される。図中の例では、プレイアイテム#1、#2、#3から構成されていることがわかる。
「サブパス」は、メインパスと一緒に再生される一連の再生経路を示し、プレイリストに登録される順にID(サブパスID)が振られる。サブパスIDは、サブパスを識別するために使われる。サブパスには、メインパスの再生に同期して再生される同期型、メインパスの再生に非同期で再生可能な非同期型があり、そのタイプはサブパスタイプに記される。サブプレイアイテムは、1つ以上のサブプレイアイテム情報から構成される。
また「プレイアイテム」は、ストリーム選択テーブルを含む。ストリーム選択テーブルは、プレイアイテム及びサブプレイアイテムにおいて再生が許可されているエレメンタリストリームのストリーム番号を示す情報である。プレイリスト情報、プレイアイテム情報、サブプレイアイテム情報、ストリーム選択テーブルの詳細については、後の実施形態に説明の場を譲る。
「AVクリップ#1,#2,#3」は、2D映像として再生されるAVストリームであるとともに、3D映像として再生する時にはレフトビューとして再生されるAVストリームである。
「AVクリップ#4,#5,#6」は3D映像として再生する時にはライトビューとして再生されるAVストリームである。
2Dプレイリストのメインパスは、レフトビューAVストリームを格納するAVクリップ#1,#2,#3を符号rf1,2,3に示すように参照している。
3Dプレイリストは、レフトビューAVストリームを符号rf4,rf5,rf6に示すように参照しているプレイアイテムを含むメインパスとともに、ライトビューを格納するためのサブパスが用意されていて、このサブパスが、ライトビューを格納するAVクリップ#4,#5,#6を、符号rf7,8,9に示すように参照している。このサブパスは、メインパスと時間軸上で同期するように設定される。この構造により、2Dプレイリストと3Dプレイリストで、レフトビューが格納されたAVクリップを共有することができ、3Dプレイリストではレフトビューとライトビューを時間軸上で同期させて関連付けることができる。
本図の3Dプレイリスト、2Dプレイリストは何れもプレイアイテム情報#1〜#3が、共通のAVクリップであるAVクリップ#1〜#3を参照しているので、これら3Dプレイリスト、2Dプレイリストを定義するようなプレイリスト情報を記述するにあたっては共通する記述で足りる(符号df1,df2参照)。よって、この3Dプレイリストを実現するようなプレイリスト情報を記述しておけは、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプのときは3Dプレイリストとして機能し、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプのときは2Dプレイリストとして機能することになる。本図の2Dプレイリスト、3Dプレイリストは、1つのプレイリスト情報を記述しておくことで、これを解釈する再生装置の表示タイプに応じて、2Dプレイリスト、3Dプレイリストとして解釈されるので、オーサリングを行う者の手間を軽減することができる。

図21は、図20の3Dプレイリストに、もう1つサブパスを加えたプレイリストを示す。図20のプレイリストは、サブパスID=0のサブパスのみを具備していたのに対して、図21のプレイリストにおける2つ目のサブパスは、サブパスID”=1”によって識別されるものであり、AVクリップ#7、#8、#9を参照している。2以上のサブパス情報を設けることで定義される複数のライトビューは、右目から被写体を見る角度が異なる複数のライトビューであり、AVクリップ群がその角度の数だけ用意されていて、角度ごとにサブパスを設けている。
図21の例では、AVクリップ#4,#5,#6とAVクリップ#7,#8,#9は共にライトビューを格納しているが、右目から被写体を見る角度が異なる。サブパスIDが「0」のサブパスはAVクリップ#4,#5,#6を符号rf7,8,9に示すように参照し、サブパスIDが「1」のサブパスはAVクリップ#7,#8,#9を符号rf10,rf11,rf12に示すように参照する。表示装置の画面の大きさやユーザからの嗜好に基づいて、レフトビューを格納するメインパスと同期して再生するサブパスを切り替えることで、ユーザにとって快適な視差画像を用いて立体映像を表示することが可能となる。
この3Dプレイリストを実現するようなプレイリスト情報についても、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプのときは3Dプレイリストとして機能し、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプのときは2Dプレイリストとして機能することになる。図21の2Dプレイリスト、3Dプレイリストは、1つのプレイリスト情報を記述しておけば、これを解釈する再生装置の表示タイプに応じて、2Dプレイリスト、3Dプレイリストとして解釈されて、適宜最適な再生がなされるので、オーサリングを行う者の手間を軽減することができる。
次に、2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとが混在するプレイリストについて説明する。このようなプレイリストでは、2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとをシームレスに接続する必要がある。
3D映像を格納するコンテンツは、全編すべてが3D映像という構成とは限らず、2D映像と3D映像が混在するケースがある。そのため、2D映像と3D映像をシームレスに再生することが求められる。図22(a)は、2D映像と3D映像が混在する例を示している。再生区間#1は3D映像を再生する区間で、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとの両方が再生され、左目画像と右目画像とが交互に表示される。レフトビュービデオストリームのフレームレートを1秒間にNフレームのフレームレートとすると、ライトビュービデオストリームのフレームレートも1秒間にNフレームのフレームレートとなり、レフトビュービデオストリームのフレームとライトビュービデオストリームのフレームは交互に表示されるため、3D映像全体のフレームレートは1秒間にN×2フレームのフレームレート(N×2 Hz)となる。一方、再生区間#2は2D映像を再生する区間で、レフトビュービデオストリームのみが再生されるため、フレームレートは1秒間にNフレームのフレームレート(N Hz)となる。図21(a)の例では、再生区間#2は1秒間に24フレームのフレームレート(24Hz)としている。また、再生区間#1と再生区間#3とは同じ構成であり、フレームレートは24×2 Hzとなり、48Hzとしている。
ここで、再生区間#1、再生区間#2、再生区間#3を順に再生する場合、再生区間でフレームレートが異なることになる。フレームレートが異なると、再生装置とテレビとのHDMI接続を再設定する必要があるため、再設定のための遅延が発生しシームレス再生が保証されない。そこで、図21(b)の再生区間#5のように、2D映像を再生する区間であっても、他の3D映像再生区間(再生区間#4と再生区間#6)のフレームレートに合わせるために、レフトビュービデオストリームと同じ映像を、ライトビュービデオストリームとして格納する方法が考えられる。この場合には、再生区間#5は、3D映像の再生と同じフレームレートで再生されるため、再生区間#4、再生区間#5、再生区間#6を順に再生しても、フレームレートの切り替えによるHDMI接続の再設定の遅延は発生しなくなる。しかし、このような構成では、再生区間#5は、2D映像でありながら、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームの2つを用意する必要が生じ、データ量が増えてしまうとともに、データ作成が煩わしくなる。
そこで、図23のように、各再生区間には再生方法を識別するフィールドである重複フラグを用意し、3D映像を再生する区間には3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを用意し、2D映像を再生する区間には2D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームのみを用意する。再生方法には2種類有り、「ピクチャを1度ずつ再生する(以降、通常再生と呼ぶ)」と「1枚のピクチャを2度ずつ再生する(以降、重複再生と呼ぶ)」とである。再生装置はこのフィールドに従って各再生区間の再生処理を行う。このような構成にすることにより、3D映像を再生する区間では重複フラグが「通常再生」を指示し、2D映像を再生する区間では重複フラグが「重複再生」を指示していれば、3D映像を再生する区間と2D映像を再生する区間のフレームレートが同じになるため、再生区間の切り替え時にHDMI接続の再同期による遅延を発生させることなく、シームレスに再生することが可能である。また、3D映像を再生する区間で重複フラグが「通常再生」を指示しており、2D映像を再生する区間で重複フラグが「通常再生」を指示していれば、3D映像を再生する区間と2D映像を再生する区間のフレームレートが同じにならないため、再生区間の切り替え時に遅延が発生しシームレスに再生できなくなるが、高フレームレートで再生するとテレビ側の処理に負荷がかかる場合(例えば、電力量など)には、2D映像の再生時の処理の負荷を軽減できる。
例えば図23の例では、3D映像を再生する再生区間#1と再生区間#3の重複フラグは「通常再生」を指示し、2D映像を再生する再生区間#2の重複フラグは「重複再生」を指示している。再生区間#1と再生区間#3には、3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームが用意されているが、再生区間#2には、2D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームのみが用意される。再生装置は、再生区間#1と再生区間#3では通常通りにレフトビュービデオストリームの画像とライトビュービデオストリームの画像とを交互に再生表示するが、再生区間#2ではレフトビュービデオストリームの各ピクチャを2度ずつ再生表示する。
具体的な3Dプレイリストのデータ構造について図24を用いて説明する。3Dプレイリストの3D映像の再生区間であるプレイアイテム#1とプレイアイテム#3とは、レフトビュービデオストリームを格納するレフトビューAVストリームを参照するとともに、そのプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテム#1とサブプレイアイテム#2はライトビュービデオストリームを格納するライトビューAVストリームを参照する。また、2D映像の再生区間であるプレイアイテム#2は、レフトビュービデオストリームを格納するレフトビューAVストリームのみを参照する。また、これらのプレイリスト内の各プレイアイテムはコネクションコンディションでシームレスに接続されるように設定されている。ここで、各プレイアイテムには、このプレイアイテムの再生区間の重複フラグが用意されている。重複フラグが「0」の場合は「通常再生」を示し、重複フラグが「1」の場合は「重複再生」を示し、再生装置は、各プレイアイテムの重複フラグを参照して再生処理を行う。
なお、図24では、プレイアイテムに重複フラグというフィールドを設けたが、このように明示的なフィールドを設けずに、「再生区間が2D映像を格納するか、否か」を再生方法の識別情報とする構成にしてもよい。例えば、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムから参照するAVストリームがない場合に「重複再生」を示すとしても良いし、あるいは、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムから参照するAVストリームがレフトビューAVストリームである場合に「重複再生」を示すとしても良いし、またあるいは、2D映像を再生するプレイアイテムと同期して再生するサブプレイアイテムがない場合に「重複再生」を示すとしても良い。
なお、プレイリスト内に2Dプレイアイテムと3Dプレイアイテムとが混在することを禁止しても良い。このようにすることで2D映像と3D映像との切り替え時のフレームレート変更による遅延の問題を容易に回避できる。

図25は、プレイリスト情報のデータ構造を示す図であり、本図において、引き出し線mp1に示すようにプレイリスト情報は、「メインパス情報」、「サブパス情報テーブル」、「エクステンションデータ」、「マーク情報」を含む。
先ず始めに、メインパス情報について説明する。引き出し線mp1は、メインパス情報の内部構成をクローズアップして示している。MainPathは、矢印mp1で示すように複数のPlayItem情報#1・・・・#Nから定義される。PlayItem情報は、MainPathを構成する1つの論理的な再生区間を定義する。PlayItem情報の構成は、引き出し線mp2によりクローズアップされている。この引き出し線に示すようにPlayItem情報は、再生区間のIN点及びOut点が属するAVストリームファイルの再生区間情報のファイル名を示す『Clip_Information_file_name』と、AVストリームの符号化方式を示す『Clip_codec_identifier』と、PlayItemがマルチアングルを構成するか否かを示す『is_multi_angle』と、このPlayItem(カレントPlayItem)と、その1つ前のPlayItem(previousPlayItem)との接続状態を示す『connection_condition』と、このPlayItemが対象としているSTC_Sequenceを一意に示す『ref_to_STC_id[0]』と、再生区間の始点を示す時間情報『In_time』と、再生区間の終点を示す時間情報『Out_time』と、このPlayItemにおいてマスクすべきユーザオペレーションがどれであるかを示す『UO_mask_table』と、『STN_table』と、『レフトビュー/ライトビュー識別情報』と、『multi_clip_entry』と、『重複フラグ』とから構成される。
以降、『STN_table』、『レフトビュー/ライトビュー識別情報』、『multi_clip_entry』について説明する。
『STN_table(STream Number_table)』は、パケットIDを含むストリームエントリー及びストリーム属性の組みに、論理的なストリーム番号を割り当てるテーブルである。STN_tableにおけるストリームエントリー及びストリーム属性の組みの順序は、対応するストリームの優先順位を示す。このSTN_tableは、2D再生のためのものであり、3D再生のためのSTN_tableは別に存在する。
『レフトビュー/ライトビュー識別情報』は、レフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリームのうち、どちらかベースビュービデオストリームであるかを指定するベースビュービデオストリーム指定情報であり、0ならばレフトビュービデオストリームが、ベースビュービデオストリームであることを示し、1ならばライトビュービデオストリームがライトビュービデオストリームであることを示す。
『connection_condition』は、前方プレイアイテムと接続タイプを示している。プレイアイテムのconnection_conditionが「1」の場合は、プレイアイテムが指し示すAVストリームは、そのプレイアイテムの前のプレイアイテムが指し示すAVストリームとシームレス接続が保証されないことを示す。プレイアイテムのconnection_conditionが「5」か「6」の場合は、プレイアイテムが指し示すAVストリームは、そのプレイアイテムの前のプレイアイテムが指し示すAVストリームとシームレスに接続されることが保証される。
connection_conditionが「5」の場合は、プレイアイテム間でSTCの連続性が途切れていても良く、つまり、接続前プレイアイテムのAVストリーム終端のビデオ表示時刻よりも、接続後プレイアイテムのAVストリーム先頭のビデオ表示時刻開始時刻は不連続でよい。ただし、接続前プレイアイテムのAVストリームを後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに入力した後に続けて、接続後プレイアイテムのAVストリームをシステムターゲットデコーダのPIDフィルタに入力して再生したときに、システムターゲットデコーダのデコードが破綻しないようにAVストリームを作成する必要がある。また接続前プレイアイテムのAVストリームのオーディオの終端フレームと、接続後プレイアイテムのオーディオの先頭フレームは再生時間軸で重ならなければならないなどの制約条件がある。
また、connection_conditionが「6」の場合は、接続前プレイアイテムのAVストリームと接続後プレイアイテムのAVストリームを結合したときに1本のAVクリップとして再生できなければならない。つまり、接続前プレイアイテムのAVストリームと接続後プレイアイテムのAVストリーム間でSTCは連続し、またATCも連続する。
『Multi_clip_entries』は、プレイアイテムでマルチアングル区間を形成する場合、個々のアングル映像を表すAVストリームがどれであるかを特定するための情報である。
以上がメインパス情報についての説明である。続いて、サブパス情報テーブルの詳細について説明する。
図26は、サブパス情報テーブルの内部構成を示す図である。引き出し線su1は、サブパス情報の内部構成をクローズアップして示している。引出線su1に示すように、サブパス情報テーブルは複数のサブパス情報1,2,3・・・mを含む。これらのサブパス情報は、1つのクラス構造体から派生した複数のインスタンスであり、その内部構成は共通のものなる。引き出し線su2は、Subpath情報の共通の内部構成をクローズアップして示している。この引き出し線に示すように、各Subpath情報は、サブパスの類型を示すSubPath_typeと、1つ以上のサブプレイアイテム情報(・・・サブプレイアイテム情報#1〜VOB#m・・・)とを含む。引き出し線su3は、SubPlayItemの内部構成をクローズアップして示している。この引出線に示すように、サブプレイアイテム情報は、『Clip_information_file_name』、『Clip_codec_identifier』、『ref_to_STC_id[0]』、『SubPlayItem_In_time』、『SubPlayItem_Out_time』、『sync_PlayItem_id』、『sync_start_PTS_of_PlayItem』からなる。以降、SubPlayItemの内部構成について説明する。
『Clip_information_file_name』は、クリップ情報のファイル名を記述することにより、SubPlayItemに対応するSubClipを一意に指定する情報である。
『Clip_codec_identifier』は、AVストリームファイルの符号化方式を示す。
『ref_to_STC_id[0]』は、このSubPlayItemが対象としているSTC_Sequenceを一意に示す。
『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_PlayItem_id』は、MainPathを構成するPlayItemのうち、本SubPlayItemが同期すべきものを一意に指定する情報である。SubPlayItem_In_timeは、このsync_PlayItem_idで指定されたPlay Itemの再生時間軸上に存在する。
『sync_start_PTS_of_PlayItem』は、sync_PlayItem_idで指定されたPlay Item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45KHzの時間精度で示す。
図27は、レフトビュー、ライトビューに対して、どのような再生区間が定義されているかを示す。本図は、図17をベースとして作図されており、このベースとなる図の第2段目の時間軸に、PlayItemのIn_Time及びOut_Timeを描いている。第1段目の時間軸に、SubPlayItemのIn_Time及びOut_Timeを描いている。第3段目から第4段目は、図17の第2段目から第3段目と同一である。レフトビュー、ライトビューのIピクチャは、時間軸において同じ時点になる。以上がプレイリスト情報のデータ構造についての説明である。
以上がサブパス情報についての説明である。続いて、エントリーマーク情報の詳細について説明する。
エントリマーク情報はプレイアイテムで定義される再生区間内に対して付与することでき、プレイアイテムに対して再生開始点となりうる位置に付けられ、頭出し再生に利用される。例えば、映画タイトルにおいて、エントリマークをチャプタの先頭となる位置に付与することで、チャプタ再生することが可能である。
以上がエントリーマーク情報についての説明である。続いて、エクステンションデータの詳細について説明する。
エクステンションデータは、2Dプレイリストとは互換がない、3Dプレイリスト特有の拡張部分であり、ここにSTN_table_SS#1〜#Nが格納される。STN_table_SSは、それぞれが複数のプレイアイテム情報のそれぞれに対応していて、3D再生用のストリームエントリー及びストリーム属性の組みに、論理的なストリーム番号を割り当てるテーブルである。STN_table_SSにおけるストリームエントリー及びストリーム属性の組みの順序は、対応するストリームの優先順位を示す。プレイアイテム情報内のSTN_tableと、エクステンションデータ内のSTN_table_SSとを組合せることで、ストリーム選択テーブルが構成されることになる。
続いて、上述したPlayItem情報の内部構成のうち、ストリーム選択テーブルの詳細について説明する。
図28(a)は、ストリーム選択テーブルを示す。ストリーム選択テーブルは、複数のストリームエントリから構成される。このストリームエントリーは、図中の括弧記号“}”に示すように、STN_table内で定義されるものと、STN_table_SS内で定義されるものとがある。
STN_tableのストリームエントリーには、2D再生の設定時において、再生可能となる2D用の音声/PG/IGが登録される。そのため、STN_tableの中には、2Dビデオストリームエントリー群、2Dオーディオストリームエントリー群、2DPGストリームエントリー群、2DIGストリームエントリー群が存在しており、これらのストリーム群の中に、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ストリームのパケット識別子を記述することができる。
STN_table_SSのストリームエントリーには、立体視再生の設定時において、再生可能となる3D用の音声/PG/IGが登録される。そのため、STN_table_SSの中には、3Dビデオストリームエントリー群、3Dオーディオストリームエントリー群、3DPGストリームエントリー群、3DIGストリームエントリー群、ストリーム組合せ情報が存在しており、これらのストリームエントリー群の中に、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ストリームのパケット識別子を記述することができる。
同図(b)は、ストリームエントリーの共通構成を示す図である。本図に示すように、ストリーム選択テーブルにおけるストリームエントリは、『ストリーム選択番号』、『ストリームパス情報』、『ストリーム識別情報』から構成される。
『ストリーム選択番号』は、ストリーム選択テーブルに含まれるストリームエントリ1の先頭から順にインクリメントされる番号であり、再生装置でのストリーム識別のために利用される。
『ストリームパス情報』は、ストリーム識別情報によって示されるストリームが、どのAVストリームに多重化されているかを示す情報であり、例えば”メインパス”であれば、該当するプレイアイテムのAVストリームを示し、”サブパスID=1”であれば、そのサブパスIDが示すサブパスにおいて、該当するプレイアイテムの再生区間に対応するサブプレイアイテムのAVストリームを示す。
『ストリーム識別情報』は、PIDなどの情報であり、参照するAVストリームファイルに多重化されているストリームを示す。また、ストリームエントリには、各ストリームの属性情報も同時に記録されている。ここで属性情報とは、各ストリームの性質を示す情報で、例えばオーディオ、プレゼンテーショングラフィックス、インタラクティブグラフィックスの場合には、言語属性などが含まれる。
STN_table_SSにおいて、レフトビュービデオストリームのストリームエントリとライトビュービデオストリームのストリームエントリとでは、例えばフレームレートや解像度、ビデオフォーマットなどは同じ値になる。ストリームエントリには、レフトビュービデオストリームなのか、ライトビュービデオストリームなのかが分かるフラグが用意されることがある。
以上がストリーム選択テーブルについての説明である。続いて、レフトビュー/ライトビュー識別情報の詳細について説明する。
ここまでの記載は、レフトビュー用をメインとし、2D表示の場合はレフトビューが表示されることを前提に説明しているが、ライトビューがメインでもよい。プレイリストに含まれる、レフトビュー/ライトビューのどちらがメインであるか、2Dの場合に表示されるかを判別する情報に従い、何れかをベースビュービデオストリームであるものとする。その判別の情報が、レフトビュー/ライトビュー識別情報である。
一般にスタジオでは、レフトビュービデオを2D映像として作成すると考えられるが、中には、レフトビューを2D映像として作成する方がよいと考えるかもしれない。そのような可能性が存在するので、レフトビュー及びライトビューのうち、どちらをベースビューに設定するかを示すレフトビュー/ライトビュー識別情報をプレイアイテム情報毎に設定できるようにしている。
図29は、図20の3Dプレイリストに、レフトビュー/ライトビュー識別情報を書き加えた図である。この情報によって、ライトビュービデオストリームが、ベースビュービデオストリームとして指定されている場合は、たとえライトビューがサブパス情報によって指定されていたとしても、かかるライトビュービデオストリームをビデオデコーダに先に投入して、非圧縮のピクチャデータを得る。そして、このライトビュービデオストリームをデコードすることで得られた非圧縮のピクチャデータに基づき動き補償を行う。こうして、どちらをベースビューとすることができるかという選択に柔軟性をもたせている。
各ストリームとレフトビュー/ライトビューの識別情報は、表示装置への出力に使うことができ、表示装置側は、それぞれ2つのストリームを区別するために利用する。シャッター方式の眼鏡を使う場合などでは、プレイアイテムが参照するメイン映像がレフトビューなのかライトビューなのか分からなければ、眼鏡と表示装置の表示を同期することができないため、レフトビューを表示しているときにはシャッター方式眼鏡の左目側の光を透過し、ライトビューを表示しているときにはシャッター方式眼鏡の右目側の光を透過するよう、眼鏡に切り替え信号を送っている。
また、レンチキュラーのように表示装置の画面にプリズムを組み込んだ裸眼立体視方式でも、レフトビューとライトビューの区別は必要なため、この情報を用いて区別を行う。
以上がレフトビュー/ライトビュー識別情報についての説明である。このレフトビュー/ライトビュー識別情報は、視差画像のうち、レフトビュー又はライトビューのどちらかが平面視映像として再生できることを前提にしている。しかし視差画像の内容によっては、このように平面視画像として利用することに向いていないことがある。
以下、平面視画像として利用することに不向きなレフトビュー画像、ライトビュー画像について説明する。
図30は、レフトビュー画像、ライトビュー画像と、センター画像とが、別々に構成されている2つのプレイリスト情報を示す。図中の右下は、映像中の恐竜が、ユーザの目の前にまで迫ってくるような画面効果を狙っている立体視画像を示す。この立体視画像は、その上に記載されているような、L画像、R画像によって構成される。飛び出し効果が大きい立体視画像を構成するL画像、R画像は、飛び出して現れる画像中の対象(本図では恐竜)を、側面から表示するようになっている。これらのうち、レフトビュービデオストリームを、平面視用のビデオストリームとして使用する場合、横長の物体が横たわっているように見えてしまい、おかしなものになる。そこで、2D再生に設定されている場合、センター画像を表すビデオストリームを指定するプレイリスト情報を、カレントプレイリストとして選ぶようにする。
本図において、00005.mplsは、飛び出し度合が大きいレフトビュービデオストリーム、及び、ライトビュービデオストリームを、メインパス情報及びサブパス情報として指定している。
00003.mplsは、センター画像のビデオストリームをメインパスによって指定している。そして本図左上のムービーオブジェクトは、再生装置における3D再生のケーパビリティ(3D-Capability)に応じて、00005.mpls、00003.mplsのうち、どちらかを選択して再生するよう記述されている(図中のif文)。
以上が記録媒体の実施行為及び記録方法の実施行為についての説明である。続いて、再生装置の詳細について説明する。
図31は、2D/3D再生装置の構成を示している。2D/3D再生装置200は、BDドライブ1、リードバッファ2a、リードバッファ2b、スイッチ3、システムターゲットデコーダ4、プレーンメモリセット5a、プレーン加算部5b、HDMI送受信部6、再生制御部7、管理情報メモリ9、レジスタセット10、プログラム実行部11、プログラムメモリ12、HDMVモジュール13、BD-Jプラットフォーム14、ミドルウェア15、モード管理モジュール16、ユーザイベント処理部17、ローカルストレージ18、不揮発メモリ19から構成されている。
BD-ROMドライブ1は、2D再生装置と同様に再生制御部7からの要求を元にBD-ROMディスクからデータを読み出すが、BD-ROMディスクから読み出されたAVストリームファイルはリードバッファ2aかリードバッファ2bに転送される。
3D映像を再生する際には、再生制御部7からは2D/レフトビューAVストリームとライトビューAVストリームとをエクステント単位で交互に読み出す旨を指示する読出要求が送られる。BD-ROMドライブ1は、2D/レフトビューAVストリームを構成するエクステントをリードバッファ2aに読み出し、ライトビューAVストリームを構成するエクステントをリードバッファ2bに読み出す。3D映像を再生する際には、2D/レフトビューAVストリームとライトビューAVストリームの両方を同時に読み込む必要があるため、2D再生装置のBD-ROMドライブ以上のスピード性能が求められる。
リードバッファ2aは、BD-ROMドライブ1が読み込んだ2D/レフトビューAVストリームのデータを格納するデュアルポートメモリ等で構成されたバッファである。
リードバッファ2bは、BD-ROMドライブ1が読み込んだライトビューAVストリームのデータを格納するデュアルポートメモリ等で構成されたバッファである。
スイッチ3は、リードバッファに対するデータ入力源を、BD-ROMドライブ1又はローカルストレージ18の何れかに切り替えるためのスイッチである。
システムターゲットデコーダ4は、リードバッファ2aに読み出されたソースパケットとリードバッファ2bに読み出されたソースパケットに対して多重分離処理を行いストリームのデコード処理を行う。
プレーンメモリセット5aは、複数のプレーンメモリから構成される。プレーンメモリには、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、インタラクティブグラフィックスプレーン(IGプレーン)、プレゼンテーショングラフィックスプレーン(PGプレーン)といったものがある。
プレーン加算部5bは、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンを瞬時に重畳し、TVなどの画面に表示する。この表示にあたってプレーン加算部5bは、セカンダリビデオプレーン、PGプレーン、IGプレーンを3Dメタデータを使って左目用と右目用とに交互にクロッピングし、レフトビュービデオプレーンもしくはライトビュービデオプレーンと合成する。合成後の映像は、GFXプレーンの重畳処理に転送される。
プレーン加算部5bは、IGプレーンにおけるグラフィクスをAPIから指定されたオフセット情報を使って左目と右目用に交互にクロッピングし、レフトビュービデオプレーンもしくはライトビュービデオプレーンとセカンダリビデオプレーンとPGプレーンとIGプレーンとが重畳されたイメージを、テレビに出力する。
テレビなどへの出力する場合には3Dの方式に合わせた出力を行う。シャッタメガネを利用して交互に左目イメージ・右目イメージを再生することが必要な場合はそのまま出力し、例えばレンチキュラーのテレビに出力する場合は、テンポラリのバッファを用意して、先に転送される左目イメージをテンポラリバッファに格納して、右目イメージが転送された後に同時に出力する。
HDMI送受信部6は、例えばHDMI規格(HDMI:High Definition Multimedia Interface)に準拠したインターフェイスを含み、再生装置とHDMI接続する装置(この例ではテレビ300)とHDMI規格に準拠するように送受信を行うものであり、ビデオに格納されたピクチャデータと、オーディオデコーダ9によってデコードされた非圧縮のオーディオデータとを、HDMI送受信部6を介してテレビ300に伝送する。テレビ300は、例えば立体視表示に対応しているかに関する情報、平面表示可能な解像度に関する情報、立体表示可能な解像度に関する情報を保持しており、再生装置からHDMI送受信部6を介して要求があると、テレビ300は要求された必要な情報(例えば立体視表示に対応しているかに関する情報、平面表示可能な解像度に関する情報、立体表示可能な解像度に関する情報)を再生装置へ返す。このように、HDMI送受信部6を介することで、テレビ300が立体視表示に対応しているかどうかの情報を、テレビ300から取得することができる。
再生制御部7は、3Dプレイリストの再生がプログラム実行部11などから命じられると、3Dプレイリストの中で再生対象となるプレイアイテムの2D/レフトビューAVストリームを特定し、そのプレイアイテムと同期して再生される3D用のサブパスのサブプレイアイテムのライトビューAVストリームを特定する。その後、対応するクリップ情報ファイルのエントリマップを解釈し、どちらのエクステントから先にエクステントが配置されているか示すエクステント開始タイプに基づき、再生開始地点から2D/レフトビューAVストリームのエクステントと、ライトビューAVストリームのエクステントとを交互に読み出すようにBD-ROMドライブ1に要求する。再生開始するときには、最初のエクステントをリードバッファ2aか、リードバッファ2bに読みきった後に、リードバッファ2aとリードバッファ2bからシステムターゲットデコーダ4に転送を開始する。また、再生制御部7は、3Dプレイリストを再生する場合は、3D/レフトビューAVストリームに対応するクリップ情報ファイルに含まれる3Dメタデータをプレーン加算部5bに通知する。
上述したような制御において再生制御部7は、ファイルオープンのためのシステムコールを行うことで、これらのファイルをメモリに読み出すことができる。
ファイルオープンとは、ファイルシステムが、システムコール時に与えられたファイル名によってディレクトリを検索し、ファイルが存在すればFCB(File Control Block)を確保して、ファイルハンドルの番号を返す処理をいう。FCBは、目的のファイルのディレクトリエントリーの内容がメモリ上にコピーされることにより生成される。以後、再生制御部7はそのファイルハンドルをBD−ROMドライブ1に提示することにより、目的のファイルをBD−ROMから、メモリへ転送させることができる。
再生エンジン7aは、AV再生機能を実行する。AV再生機能とは、DVD再生装置、CD再生装置から踏襲した機能群であり、再生開始、再生停止、一時停止、一時停止の解除、静止画機能の解除、再生速度を即値で指定した早送り、再生速度を即値で指定した巻戻し、音声切り替え、セカンダリビデオ用のピクチャデータ切り替え、アングル切り替えといった処理である。
再生制御エンジン7bは、HDMVモードの動作主体であるコマンドインタプリタ、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームからの関数呼び出しに応じて、プレイリストの再生機能を実行する。プレイリスト再生機能とは、上述したAV再生機能のうち、再生開始や再生停止をカレントプレイリストを構成するカレントプレイリスト情報、カレントクリップ情報に従って行うことをいう。
管理情報メモリ9は、カレントプレイリスト情報やカレントクリップ情報を格納しておくためのメモリである。カレントプレイリスト情報とは、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブからアクセスできる複数プレイリスト情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。カレントクリップ情報とは、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブからアクセスできる複数クリップ情報のうち、現在処理対象になっているものをいう。
再生状態/設定レジスタ(Player Status/Setting Register)セット10は、プレイリストの再生状態を格納する再生状態レジスタ、再生装置におけるコンフィグレーションを示すコンフィグレーション情報を格納する再生設定レジスタ、コンテンツが利用する任意の情報を格納できる汎用レジスタを含む、レジスタの集まりである。プレイリストの再生状態とは、プレイリストに記載されている各種AVデータ情報の中のどのAVデータを利用しているか、プレイリストのどの位置(時刻)を再生しているかなどの状態を現す。
プレイリストの再生状態が変化した際は、再生制御エンジン14がレジスタセット10に対し、その内容を格納する。また、HDMVモードの動作主体であるコマンドインタプリタもしくはBD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームが実行しているアプリケーションからの指示により、アプリケーションが指定した値を格納したり、格納された値をアプリケーションに渡したりすることが可能である。

プログラム実行部11は、BDプログラムファイルに格納されたプログラムを実行するプロセッサである。格納されたプログラムに従って動作を行い、次のような制御を行う。(1)再生制御部7に対してプレイリスト再生を命令する。(2)システムターゲットデコーダに対してメニューやゲームのグラフィックスのためのPNG・JPEGを転送して画面に表示する。これらはプログラムの作りに応じて自由に行うことができ、どのように制御するかは、オーサリング工程によるBD-Jアプリケーションのプログラミング工程によって決まる。
プログラムメモリ12は、カレント動的シナリオを格納しておき、HDMVモードの動作主体であるHDMVモジュール、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームによる処理に供されるメモリである。カレント動的シナリオとは、BD-ROMに記録されているIndex.bdmv、BD-Jオブジェクト、ムービーブジェクトのうち、現在実行対象になっているものをいう。また動的シナリオメモリ12は、ヒープメモリを含む。
ヒープメモリは、システムアプリケーションのバイトコード、BD-Jアプリケーションのバイトコード、システムアプリケーションが利用するシステムパラメータ、BD-Jアプリケーションが利用するアプリケーションパラメータが配置されるスタック領域である
HDMVモジュール13は、HDMVモードの動作主体となるDVD仮想プレーヤであり、HDMVモードの実行主体となる。本モジュールは、コマンドインタプリタを具備し、ムービーオブジェクトを構成するナビゲーションコマンドを解読して実行することでHDMVモードの制御を実行する。ナビゲーションコマンドは、DVD-Videoと似たようなシンタックスで記述されているため、かかるナビゲーションコマンドを実行することにより、DVD-Videoライクな再生制御を実現することができる。
BD-Jプラットフォーム14は、BD-Jモードの動作主体であるJavaプラットフォームであり、Java2Micro_Edition(J2ME) Personal Basis Profile(PBP 1.0)と、Globally Executable MHP specification(GEM1.0.2)for package media targetsとをフル実装しており、クラスローダ、バイトコードインタプリタ、アプリケーションマネージャから構成される。
クラスローダは、システムアプリケーションの1つであり、JARアーカイブファイルに存在するクラスファイルからバイトコードを読み出して、ヒープメモリ31に格納することにより、BD-Jアプリケーションのロードを行う。
バイトコードインタプリタは、いわゆるJava仮想マシンであり、ヒープメモリに格納されているBD-Jアプリケーションを構成するバイトコード、システムアプリケーションを構成するバイトコードをネィティブコードに変換して、MPUに実行させる。
アプリケーションマネージャは、システムアプリケーションの1つであり、BD-Jオブジェクト内のアプリケーション管理テーブルに基づき、BD-Jアプリケーションを起動したりBD-Jアプリケーションを終了したりする等、BD-Jアプリケーションのアプリケーションシグナリングを行う。以上で、BD-Jプラットフォーム部の内部構成についての説明を終える。
ミドルウェア15は、組込みソフトウェアのためのオペレーティングシステムであり、カーネル、デバイスドライバから構成される。カーネルは、BD-Jアプリケーションからのアプリケーションプログラミングインターフェイス(API)のコールに応じて、再生装置特有の機能をBD-Jアプリケーションに提供する。また、割込信号により割込ハンドラ部を起動する等のハードウェア制御を実現する。
モード管理モジュール16は、BD-ROMまたはビルドインメディアドライブ、リムーバブルメディアドライブから読み出されたIndex.bdmvを保持して、モード管理及び分岐制御を行う。モード管理モジュールによるモード管理とは、動的シナリオを、BD-Jプラットフォーム22、HDMVモジュールのどちらに実行させるかという、モジュールの割り当てである。
ユーザイベント処理部17は、リモコンを通じたユーザ操作に応答して、プログラム実行部16や再生制御部7に処理の実行を依頼する。例えば、リモコンでボタンを押した場合は、そのボタンに含まれるコマンドを実行するようプログラム実行部16に依頼する。例えば、リモコンで早送り・巻戻しボタンが押された場合には、再生制御部7に、現在再生しているプレイリストのAVストリームに対する早送り・巻戻し処理の実行を命令する。
ローカルストレージ18は、ハードディスクをアクセスするためのビルドインメディアドライブ、半導体メモリカードをアクセスするためのリムーバブルメディアドライブを備え、ダウンロードしてきた追加コンテンツやアプリケーションが使うデータなどの保存に用いられる。追加コンテンツの保存領域はBD-ROM毎に分かれており、またアプリケーションがデータの保持に使用できる領域はアプリケーション毎に分かれている。
不揮発メモリ19は、読み書き可能なメモリなどの記録媒体であり、電源が供給されなくても、記録内容を保持できる媒体、例えばフラッシュメモリ、FeRAMなどである。これは、レジスタセット10における記憶内容のバックアップに用いられる。
次に、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成について説明する。図32は、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aの内部構成を示す図である。本図に示すように、システムターゲットデコーダ4及びプレーンメモリセット5aは、ATCカウンタ21、ソースデパケタイザ22、PIDフィルタ23、STCカウンタ24、ATCカウンタ25、ソースデパケタイザ26、PIDフィルタ27、プライマリビデオデコーダ31、レフトビュービデオプレーン32、ライトビュービデオプレーン33、セカンダリビデオデコーダ34、セカンダリビデオプレーン35、PGデコーダ36、PGプレーン37、IGデコーダ38、IGプレーン39、プライマリオーディオデコーダ40、セカンダリオーディオデコーダ41、ミキサー42、レンダリングエンジン43、GFXプレーン44から構成される。
ATCカウンタ21は、Arrival Time Clock(ATC)を生成して、再生装置内の動作タイミングを調整する。
ソースデパケタイザ22は、リードバッファ2aにソースパケットが蓄えられた場合、ATCカウンタが生成するATCの値と、ソースパケットのATS値とが同一になった瞬間に、AVストリームファイルの記録レートにしたがって、そのTSパケットだけをPIDフィルタに転送する。この転送にあたって、各ソースパケットのATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。
PIDフィルタ23は、ソースデパケタイザ22から出力されたTSパケットのうち、TSパケットのPIDが、再生に必要とされるPIDに一致するものを、PIDにしたがって、プライマリビデオデコーダ31、セカンダリビデオデコーダ34、IGデコーダ38、PGデコーダ36、プライマリオーディオデコーダ40、セカンダリオーディオデコーダ41に転送する。
STCカウンタ24は、System Time Clock(STC)を生成し各デコーダの動作タイミングを調整する。
ATCカウンタ25は、Arrival Time Clock(ATC)を生成して、再生装置内の動作タイミングを調整する。
ソースデパケタイザ26は、リードバッファ2abにソースパケットが蓄えられた場合、ATCカウンタが生成するATCの値と、ソースパケットのATS値とが同一になった瞬間に、AVストリームファイルのシステムレートにしたがって、そのTSパケットだけをPIDフィルタに転送する。この転送にあたって、各ソースパケットのATSに応じてデコーダへの入力時刻を調整する。
PIDフィルタ27は、ソースデパケタイザ26から出力されたTSパケットのうち、TSパケットのPIDが、カレントプレイアイテムのストリーム選択テーブルに記載されたPIDに一致するものを、PIDにしたがって、プライマリビデオデコーダに転送する。
プライマリビデオデコーダ31は、レフトビュービデオストリームをデコードして、デコード結果である非圧縮のビデオフレームをバイトコードインタプリタ32に書き込む。
レフトビュービデオプレーン32は、例えば、1920×2160(1280×1440)といった解像度によってピクチャデータを格納することができるプレーンメモリである。
ライトビュービデオプレーン33は、例えば、1920×2160(1280×1440)といった解像度によってピクチャデータを格納することができるプレーンメモリである。
セカンダリビデオデコーダ34は、プライマリビデオデコーダと同様の構成を持ち、入力されるセカンダリビデオストリームのデコードを行い、表示時刻(PTS)のタイミングでピクチャをセカンダリビデオプレーンに書き出す。
セカンダリビデオプレーン35は、システムターゲットデコーダ4からセカンダリビデオストリームがデコードされたセカンダリビデオ用のピクチャデータ用データが出力される。
PGデコーダ36は、ソースデパケタイザから入力される複数のTSパケットからプレゼンテーショングラフィックスストリームを抽出してデコードし、非圧縮のグラフィックスデータを表示時刻(PTS)のタイミングでPGプレーンに書き出す。
PGプレーン37には、プレゼンテーショングラフィックスストリームをデコードすることで得られた非圧縮のグラフィックスオブジェクトが格納される。
IGデコーダ38は、ソースパケタイザから入力される複数のTSパケットからインタラクティブグラフィックスストリームを抽出してデコードし、非圧縮のグラフィックスオブジェクトを表示時刻(PTS)のタイミングでIGプレーンに書き出す。
IGプレーン39には、インタラクティブグラフィックスストリームをデコードすることで得られたグラフィックスデータが格納される。
プライマリオーディオデコーダ40は、プライマリオーディオストリームをデコードする。
セカンダリオーディオデコーダ41は、セカンダリオーディオストリームをデコードする。
ミキサー42は、プライマリオーディオデコーダ40のデコード結果と、セカンダリオーディオデコーダ41のデコード結果とを合成する。
レンダリングエンジン43は、JPEG,PNGなど、BD-Jアプリケーションがメニュー描画に利用するグラフィックスデータをデコードする。
GFXプレーン44は、JPEG,PNGなどのグラフィックスデータがデコードされた後、書き込まれるプレーンメモリである。
次にプライマリビデオデコーダ31の内部構成について説明する。プライマリビデオデコーダ31は、TB51、MB52、EB53、TB54、MB55、EB56、ビデオデコーダ57、バッファスイッチ58、DPB59、ピクチャスイッチ60から構成される。
Transport Buffer(TB)51は、レフトビュービデオストリームを含むTSパケットがPIDフィルタ23から出力された際、TSパケットのまま一旦蓄積されるバッファである。
Multiplexed Buffer(MB)52は、TBからEBにビデオストリームを出力するにあたって、一旦PESパケットを蓄積しておくためのバッファである。TBからMBにデータが転送される際に、TSパケットのTSヘッダは取り除かれる。
Elementaly Buffer(EB)53は、符号化状態にあるビデオアクセスユニットが格納されるバッファである。MBからEBにデータが転送される際にPESヘッダが取り除かれる。
Transport Buffer(TB)54は、ライトビュービデオストリームを含むTSパケットがPIDフィルタから出力された際、TSパケットのまま一旦蓄積されるバッファである。
Multiplexed Buffer(MB)55は、TBからEBにビデオストリームを出力するにあたって、一旦PESパケットを蓄積しておくためのバッファである。TBからMBにデータが転送される際に、TSパケットのTSヘッダは取り除かれる。
Elementaly Buffer(EB)56は、符号化状態にあるビデオアクセスユニットが格納されるバッファである。MBからEBにデータが転送される際にPESヘッダが取り除かれる。
ビデオデコーダ57は、ビデオエレメンタリストリームの個々のビデオアクセスユニットを所定の復号時刻(DTS)でデコードすることによりフレーム/フィールド画像を作成する。AVストリームファイルに多重化されるビデオストリームの圧縮符号化形式にはMPEG2、MPEG4AVC、VC1などがあるため、ストリームの属性に応じて、ビデオデコーダ57のデコード方法は切り替えられる。ベースビュービデオストリームを構成するピクチャデータをデコードするにあたってビデオデコーダ57は、未来方向又は過去方向に存在するピクチャデータを参照ピクチャとして利用して、動き補償を行う。そしてディペンデントビュービデオストリームを構成する個々のピクチャデータのデコードにあたってビデオデコーダ57は、ベースビュービデオストリームを構成するピクチャデータを参照ピクチャとして利用して、動き補償を行う。こうしてピクチャデータがデコードされれば、ビデオデコーダ57は、デコードされたフレーム/フィールド画像をDPB59に転送し、表示時刻(PTS)のタイミングで対応するフレーム/フィールド画像をピクチャスイッチに転送する。
バッファスイッチ58は、ビデオデコーダ57がビデオアクセスユニットをデコードする際に取得したデコードスイッチ情報を使って、次のアクセスユニットをEB53、EB56のどちらから引き抜くかを決定し、EB53と、EB56とに蓄えられたピクチャをビデオアクセスユニットに割り当てられた復号時刻(DTS)のタイミングでビデオデコーダ57に転送する。レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームのDTSは時間軸上でピクチャ単位で交互に来るように設定されているため、例えばDTSを無視して前倒しでデコードする場合、ピクチャ単位でビデオアクセスユニットをビデオデコーダ57に転送するのが望ましい。
Decoded PIcture Buffer(DPB)59は、復号されたフレーム/フィールド画像を一時的に保持しておくバッファである。ビデオデコーダ57が、ピクチャ間予測符号化されたPピクチャやBピクチャなどのビデオアクセスユニットをデコードする際に、既にデコードされたピクチャを参照するために利用する。
ピクチャスイッチ60は、ビデオデコーダ57から転送されたデコード済みのフレーム/フィールド画像を、ビデオプレーンに書き込む場合、その書込先をレフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーンに切り替える。レフトビューのストリームの場合は、非圧縮のピクチャデータがレフトビュービデオプレーンに、ライトビューのストリームの場合は、非圧縮のピクチャデータがライトビュービデオプレーンに瞬時に書き出されることになる。
図33は、プレーン加算部の内部構成を示す図である。3Dメタデータに基づき、プレーンに格納されている非圧縮ピクチャデータ、グラフィクスデータをクロッピングするクロッピング部61a,b,cと、プログラムAPIに基づきプレーンに格納されている非圧縮グラフィクスデータをクロッピングするクロッピング部61dと、出力内容をレフトビュービデオプレーンと、ライトビュービデオプレーンとで切り替えるスイッチ62と、プレーン同士の合成を行う加算部63、64、65、66とから構成される。
プレーンメモリセット5aには、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンがあり、これらは、レフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーン、セカンダリビデオプレーン、IGプレーン、PGプレーン、GFXプレーンの順に並んでいる。レフトビュービデオプレーンとライトビュービデオプレーンには、システムターゲットデコーダ4よりPTSのタイミングで映像データが書き出される。
スイッチ62は、PSR22に設定されている値、及び再生中のプレイアイテムの重複フラグに基づいてレフトビュービデオプレーン、ライトビュービデオプレーンの何れかに経路を切り替え、経路を切り替えた側のプレーンを選択して、セカンダリビデオプレーン、PGプレーン、IGプレーンとの重畳処理に転送する。
これらのプレーンメモリのそれぞれは、レフトビューと、ライトビューとでそれぞれ異なる内容が格納されることで立体視の実現が可能になる。しかし、レフトビューにおける格納内容と、ライトビューにおける格納内容とが同じであっても、プレーンメモリにおける画素の座標を、レフトビューと、ライトビューとでそれぞれ変化させれば擬似的な立体視を実現することができる。上述したようなプレーンメモリのうちPGプレーンは、プレーンメモリにおける画素の座標を変化させることで、立体視を実現している。以下、PGプレーンにおける立体視の実現の仕方について説明する。
図34は、PGプレーンの合成の仕方を示す図である。
プレーン合成の仕方を図34のPGプレーンの例を用いて説明する。プレーン加算部5bは、3Dメタデータ内に存在するオフセットエントリーのうち、現在再生されているプレゼンテーショングラフィックスのPIDに対応するものの中から、現在の表示時刻に対応するオフセット値を取得する。そして、プレーン加算部5bは、重畳する映像プレーンがレフトビュービデオプレーンの場合はPGプレーンに格納されている画像データの座標を+オフセット値だけX軸の正の方向へをずらす。そしてレフトビュービデオプレーンにはみ出ないようにPGプレーンをクロッピングした後、他のプレーンとの合成に供する(図34上段参照)。
プレーン加算部5bは、重畳する映像プレーンがライトビュービデオプレーンの場合は、PGプレーンをオフセット値だけX軸の負の方向をずらし、レフトビュービデオプレーンにはみ出ないようにPGプレーンをクロッピングした後に重畳する(図34下段参照)。IGプレーン、セカンダリビデオプレーンも同様に処理を行う。
図35は、オフセット値を使ってクロッピングして重畳した後にユーザにどのように表示されるかを模式的に示した図である。オフセット値を使ってプレーンをずらしてクリッピングすると、左目と右目用に視差画像を作り出すことができるため、平面のイメージに対して深度をつけることが可能となる。かかる深度が存在すれば、ユーザは、平面イメージが表示装置の画面から浮かび上がったような表現が可能である。
以上がプレーン合成についての説明である。続いて、レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの詳細について説明する。
図36は、レジスタセット10の内部構成及び再生制御エンジン7bの内部構成を示す図である。
本図の左側にはレジスタセット10の内部構成を示している。右側には再生制御エンジン7bの内部構成を示している。
PSRに格納されているこれらの格納値は、ムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによって適宜参照され、またムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによる更新を受ける。このようにPSRの格納値は、ムービーオブジェクト及びBD-Jアプリケーションによって参照されるパラメータであるから、システムパラメータとも呼ばれる。
始めに、PSRのうち、代表的なものについて説明する。
PSR1は、オーディオストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのオーディオストリーム番号を格納する。
PSR2は、PGストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのPGストリーム番号を格納する。
PSR4は、1〜100の値に設定されることで、カレントのタイトル番号を示す。
PSR5は、1〜999の値に設定されることで、カレントのチャプター番号を示し、0xFFFFに設定されることで、再生装置においてチャプター番号が無効であることを示す。
PSR6は、0〜999の値に設定されることで、カレントプレイリストの番号を示す。
PSR7は、0〜255の値に設定されることで、カレントプレイアイテムの番号を示す。
PSR8は、0〜OxFFFFFFFFの値に設定されることで、45KHzの時間精度を用いて現在の再生時点(カレントPTM)を示す。以上がPSRについての説明である。
PSR10は、IGストリームのためのストリーム番号レジスタであり、カレントのIGストリーム番号を格納する。
PSR21は、ユーザが、立体視再生を実行することを意図しているかどうかを示す。PSR21への値の設定は、BDプログラムファイルのナビゲーションコマンドやAPIを通じて、またはプレーヤのOSDを通じて行われる。また、リモコン500には、「3D/2D切り替えボタン」が設けられており、3Dプレイリストの再生中などの任意のタイミングで、ユーザイベント処理部17からこのボタンの押下が通知された場合、PSR21の値は、立体視再生を示す値と2D再生を示す値とに交互に再設定される。このような構成にすることによりユーザの嗜好を取り入れることが可能になる。
PSR22は、表示タイプ値を示す。
PSR23は、“Display Capability for 3D”の設定である。これは、再生装置の接続相手である表示装置に立体視再生を実行する能力が存在するかどうかを示す。
PSR24は、“Player Capability for 3D”の設定である。これは、再生装置に立体視再生を実行する能力が存在するかどうかを示す。PSR24におけるPlayer Capability for 3Dは、再生装置の3D再生に関する能力全般を意味するものなので、“3D-Capability”と簡単に表記する場合がある。
一方、再生制御エンジン7bの内部には、レジスタセット10におけるPSR4,PSR6,PSR21,PSR23,PSR24と、管理情報メモリ9におけるカレントプレイリスト情報のストリーム選択テーブルとを参照して、カレントプレイリストにおける表示タイプを一意に定めるプロシージャ実行部8を備えている。
また、プロシージャ実行部は、3Dプレイリストの再生中に、PSR21の値が変更された場合、図37に示す処理手順により、PSR22の表示タイプ値を再設定する。具体的には、PSR24の“Player Capability for 3D”の値が1、即ち再生装置が立体視再生能力を有し(ステップS111:Yes)、PSR21の表示タイプユーザ設定が「立体視再生」を示す値であり(ステップS112:Yes)、さらに、PSR23の“Display Capability for 3D”の値が1、即ち再生装置の接続相手である表示装置に立体視再生を実行する能力が存在する(1113:Yes)場合、PSR22を「L・R表示タイプ」に設定する(ステップS114)。一方、PSR21,PSR23,PSR24が上記以外の値に設定されている場合は、PSR22を「L・L表示タイプ」に設定する(ステップS115)。
以上がレジスタセット10についての説明である。

尚、本実施形態に係る再生装置200は3D/2D再生装置であるため3D映像を再生できるが、2D再生装置においては、2D映像を再生する経路が記載された2Dプレイリストのみを参照して2D映像を再生する。
以下に、2D再生装置において2Dプレイリストを再生する仕組みについて説明する。
図38はインデックスファイル(Index.bdmv)とBDプログラムファイル(AAA.PRG)の関係を示している。3D映像を格納したBD−ROMには、2D映像を再生する経路が記載された2Dプレイリストと、3D映像を再生する経路が記載された3Dプレイリストが記録されている。ユーザからタイトルが選択され、実行されたBDプログラムファイルは、プログラムの中で、再生装置が映像再生に対応しているか、対応している場合にユーザが3D映像再生を選択しているかを調べて、再生するプレイリストを切り替える。
図39はBDプログラムファイルのプログラムでの2Dプレイリストと3Dプレイリストとの選択フローを示している。
S1にて、PSR24の値をチェックし、値が0の場合は該当再生装置は2D再生装置であるため、2Dプレイリストを再生し、値が1の場合はS2に進む。
S2にて、ユーザに2D映像の再生を希望するか、3D映像の再生を希望するかを、メニュー画面を表示して問い合わせる。ユーザのリモコンなどでの選択の結果、2D映像の再生を希望する場合は2Dプレイリストを再生し、3D映像の再生を希望する場合はS3に進む。
S3にて、ディスプレイが3D映像の再生に対応しているかをチェックする。例えば、HDMIにて結線を行い、再生装置がディスプレイに対して、3D映像再生に対応しているかどうかを問い合わせる。3D映像の再生に対応していない場合は、2Dプレイリストを再生するが、ユーザに対してテレビ側の準備が整っていない旨をメニュー画面などで提示しても良い。3D映像の再生に対応している場合は、3Dプレイリストを再生する。
なお、2Dプレイリストと3Dプレイリストのファイル名のプリフィックスの番号(XXX.mplsであればXXX)は連番になっていても良い。こうすることで、2Dプレイリストに対応する3Dプレイリストの特定が容易になる。以上が、2Dプレイリストと3Dプレイリストとの選択についての説明である。

<立体視再生と2D再生のシームレスな切り替え>
3D映像を立体視再生中にユーザの選択によって、任意のタイミングで2D再生に切り替えられることや、2D再生から立体視再生再生へスムーズに切り替えられることが求められる。例えば目の疲労感によって立体視再生を2D再生に切り替えるなどの使い方が想定できる。
3D映像の再生と2D映像の再生とを切り替える第1の方法としては、3D映像の再生経路が格納されている3Dプレイリストの再生から、2D映像の再生経路が格納されている2Dプレイリストの再生へ切り替える方法が考えられる。この方法では、例えば、3Dプレイリストで3D映像を再生中に、BDプログラムファイルによって表示されたメニューなどを介して、ユーザが3D映像の再生から2D映像の再生へ切り替え命令を行うことになる。それに応じて、BDプログラムファイルは、まず、3Dプレイリストの再生を中断させ、当該3Dプレイリストに対応する2Dプレイリストを特定して選択し、次に、3Dプレイリスト中断時刻に対応する2Dプレイリスト再生開始地点を特定して、飛び込み再生を行い、3D映像の再生から2D映像の再生遷移を行うことになる。この場合、プレイリストの再生の中断処理が行われ、またBDプログラムファイルの実行処理が必要となるため、上記の方法ではシームレスな切り替えが実行できないという問題がある。
さらに、3D映像を再生中に2D映像の再生へ切り替える場合には、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとのピクチャを交互に出力する処理から、レフトビュービデオストリームのピクチャのみを出力する処理に遷移することになるため、再生装置から出力するフレームレートが48Hzから24Hzに変化する。その結果、再生装置とテレビとの間でHDMI接続の再同期が必要となり、切り替え時に遅延が発生してしまう。フレームレートの切り替えを発生させない仕組みが必要となる。
以下、3D映像の立体視再生と2D再生とをシームレスに切り替える方法について説明する。
そこで、図40に示すように、3Dプレイリストにより3D映像を再生するためのレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとが参照されている場合にも、PSR22の設定に従って、テレビへ出力する映像を変更する。この時、「L・R表示タイプ」では、24Hzのレフトビュービデオストリームと24Hzライトビュービデオストリームとの両方のピクチャを交互に48Hzで出力する。「L・L表示タイプ」では、ベースビューストリームであるレフトビュービデオストリームだけを重複再生、即ち、1枚のピクチャを2度ずつ48Hzで出力することで、表示タイプ切り替えの前後のフレームレートを一致させている。
PSR22の値は、PSR21の表示タイプユーザ設定がBDプログラムファイルのナビゲーションコマンドやAPIを通じて、またはプレーヤのOSD、もしくはリモコン500のボタン操作を通じて変更されるのに伴って変更されるため、再生中のステータス変更が可能である。図40に示す例では、3Dプレイリストによる再生中に出力ステータスが変更されているため、表示タイプが「L・R表示タイプ」であるt1までの期間は、テレビには3D映像が表示されるが、t1からt2までの期間は、表示タイプが「L・L表示タイプ」に変更され、それに従ってテレビには2D映像が表示される。さらにt2以後は表示タイプが再び「L・R表示タイプ」に変更され、テレビには3D映像が表示される。しかし、全ての期間を通じてテレビへの出力レートは48Hzであるため、再生装置とテレビとの間でHDMI接続の再同期が発生せず、3D映像の立体視再生と2D再生とがシームレスに切り替わる。
このように構成することで、3D映像から2D映像への再生切り替えを行うときに、プレイリストの切り替えを行うことなく、3Dプレイリスト再生中に動的にユーザが3D映像から2D映像への再生切り替えを行うことができる。また、2D映像の再生を重複再生の処理で行うことにより、3D映像の再生とフレームレートの切り替えが発生しないため遅延なくシームレスな切り替えが可能となる。
図40で示すような、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えは、プレーン加算部5bの動作によって実現することができる。このときビデオデコーダでは、通常の通り3Dプレイリストにより参照されるレフトビュービデオストリームのビクチャとライトビュービデオストリームのビクチャとがDTSのタイミングで交互にデコードされ、それぞれPTSのタイミングで対応するプレーンメモリへ格納される。
その一方で、プレーン加算部5bでは、スイッチ62が図41に示す手順で、ピクチャデータを取得するプレーンメモリを切り替える。図41は、スイッチ62の切り替え制御を示すフローチャートである。スイッチ62は、PSR22における表示タイプの値がL・R表示タイプを示す場合(ステップS101:Yes)、接続経路をカレントビューのプレーンメモリ側へ切り替える(ステップS102)。ステップS101においてPSR22における表示タイプの値がL・L表示タイプを示す場合(ステップS101:No)、スイッチ62は接続経路をレフトビュープレーン32の側へ切り替える(ステップS103)。
スイッチ62の切り替え後、プレーンメモリセット5aの各プレーンメモリから格納データが読み出され、重畳処理に転送させる。その後、カレントビューが変更され(ステップS104)、ステップS101から処理が繰り返される。プレーン加算部5bでは、このステップS101〜ステップS105の一連の処理が48Hzで繰り返し実行される。尚、カレントビューは、ビデオストリームの再生開始時にレフトビューであり、ステップS105を実行するたびにレフトビューとライトビューと交互に変更される。
このようにスイッチ62が切り替えられることで、「L・R表示タイプ」では、3D映像が48Hzのフレームレートが出力され、「L・L表示タイプ」では、2D映像が48Hzのフレームレートで出力される。
なお、図40で示すような、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えは、プレーン加算部5bでの処理を変えずにプライマリビデオデコーダ31の処理を変えることで実現することもできる。図42は、3D映像の再生と2D映像の再生のシームレスな切り替えを実現するプライマリビデオデコーダ31の構成を示す図である。
プライマリビデオデコーダ31は、再生制御部7からPSR22に設定された表示タイプの通知を受ける。表示タイプがL・R表示タイプである場合には、ピクチャスイッチ60は、デコーダ57から転送されたデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャ、及びライトビュービデオストリームのピクチャを、それぞれPTSのタイミングで、対応するビデオプレーンに出力する。表示タイプがL・L表示タイプである場合には、ピクチャスイッチ60は、デコーダ57から転送されたデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャを、PTSのタイミングで、レフトビュービデオプレーンに出力すると共に、そのPTS+3D表示ディレイのタイミングで同じデコード済みのレフトビュービデオストリームのピクチャをライトビュービデオプレーンに出力する。
以上の構成により、3D映像の立体視再生と2D再生とのシームレな切り替えが実現される。
以上のように本実施形態によれば、再生装置の表示タイプがL・R表示タイプになっている場合、レフトビュービデオストリームから得られるピクチャデータと、ライトビュービデオストリームから得られるピクチャデータとが、交互に出力されるが、再生装置の表示タイプがL・L表示タイプになっている場合、レフトビュービデオストリームから得られるピクチャデータが、1枚のピクチャにつき2回ずつ繰り返して出力される。これによって、L・R表示タイプにおける3D映像と、L・L表示タイプにおける2D映像とのフレームレートとが一致する。そのため、3D映像と2D映像との切り替え時にHDMI接続の再同期が生じず、シームレスな再生が可能となる。
なお、本実施の形態では、2D再生装置では左目映像を2D映像として再生する構成で説明したが、2D再生装置が右目映像を2D映像として再生する構成にしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
なお、本発明は3D映像を格納するための方法として説明したが、高フレームレートの映像を格納するために利用しても良い。高フレームレート映像の中で、奇数フレームを抜き出し格納した奇数フレーム映像と、偶数フレームを抜き出し格納した偶数フレーム映像を用意し、奇数フレーム映像を2D/左目映像として、偶数フレーム映像を右目映像として、本実施の形態で説明したデータ構造で記録すれば3D映像を格納するときと同じ効果が得られる。つまり、高フレームレート映像を本実施の形態で格納したBD−ROMは、2D再生装置では奇数フレーム映像を再生でき、2D/3D再生装置では奇数フレーム映像もしくは高フレームレート映像を再生できるため、互換再生を確保できる。

<第1実施形態の変形例1>
なお、図43に示すように、PSR22が示す表示タイプの種類を、「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」、及び「2D通常表示タイプ」の三種類とする構成にしても良い。ここで「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」は、図40において示した「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」と同様の表示タイプであり、「2D通常表示タイプ」は、レフトビュービデオストリームだけをピクチャデータを1枚ずつ再生する表示タイプである。
このように構成すると、フレームレートが48Hzであった「L・R表示タイプ」や「L・L表示タイプ」の区間に比べて、表示タイプを「2D通常表示タイプ」にした区間では、フレームレートが24Hzと低くなる。そのため、その境界でHDMI接続のフレームレートの切り替えが必要であり、遅延が発生しシームレスな切り替えができなくなる。しかしこのような構成は、高フレームレートで再生する際にテレビ側の処理に負荷がかかる場合(例えば、電力量など)には、2D映像の再生時の処理の負荷を軽減できるというメリットがある。
なお、図44に示すように、PSR22に設定された表示タイプは、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとが格納された3D映像を再生する再生区間だけでなく、レフトビュービデオストリームだけが格納された2D映像を再生する再生区間にも適用できるようにしてよい。表示タイプには、前述の「L・R表示タイプ」、「L・L表示タイプ」、及び「2D通常表示タイプ」が存在するが、レフトビュービデオストリームだけが格納された2D映像を再生する再生区間5802においては「L・R表示タイプ」のステータスは適用されない。2D/3D再生装置は、表示タイプに従って再生処理を行う。各再生区間はプレイアイテムなどで区切られており、それぞれのプレイアイテムはコネクションコンディションによってシームレスに接続されるように設定されている。このような構成にすることで、3Dプレイリストに3D映像を再生する再生区間と2D映像を再生する再生区間とが混在していてもユーザは自由に3D映像と2D映像の再生を切り替えることが可能となる。
なお、表示タイプが「L・R表示タイプ」に設定されている状態で、レフトビュービデオストリームだけが格納される2D映像を再生する再生区間に遷移した場合には、PSR22の設定は「L・L表示タイプ」に変更される。このように構成することにより、3D映像を再生したときのフレームレートのまま、2D映像を再生できるため、フレームレートの切り替えなく再生できる。
また、表示タイプが「L・R表示タイプ」のまま、レフトビュービデオストリームだけが格納される2D映像を再生する再生区間に遷移した場合には、その2D映像を再生する再生区間に付与された重複フラグを優先するように構成してもよい。例えば、前述した重複フラグのように再生区間に割り当てられた情報を優先して、表示タイプを変更してもよい。重複フラグが「重複再生」であれば、PSR22の設定は「L・L表示タイプ」に変更され、重複フラグが「通常再生」であれば、PSR22の設定は「2D通常表示タイプ」に変更される。

<第1実施形態の変形例2>
エントリマップは、図45に示すようにそれぞれのエントリポイントの情報にエクステント開始フラグ(EXTSTART)が追加した構成としてもよい。エクステント開始フラグは、エントリポイントが指すSPNがAVストリームファイルのエクステント先頭の場合に「1」が設定され、エントリポイントが指すSPNがAVストリームファイルのエクステント先頭でない場合に「0」が設定される。これによりエントリマップの情報から各エクステントのサイズを取得することができるため、2D/3D再生装置がAVストリームの再生をエクステント単位で交互に行う処理を簡易に行うことができる。図46にエントリポイントとAVストリームの関係を模式的に示している。例えば、図46のAVストリームファイルを先頭から3D映像として再生を行うには次のように行う。まず、左目AVストリームのエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#1のSPNと、その次のエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#2のSPNまでの差分から読み込みサイズを計算して、該当エクステントの読み込み処理をBD−ROMドライブに要求する。次にライトビューAVストリームのエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#3のSPNと、その次のエクステント開始フラグが「1」のエントリポイント#4のSPNまでの差分から読み込みサイズを計算して、該当エクステントの読み込み処理をBD−ROMドライブに要求する。このように読み込み処理をレフトビューAVストリームとライトビューAVストリームとで交互に行うことで、ファイルシステムのエクステントの情報を知らなくても、交互にエクステント単位で読み込みができるため、BD−ROMドライブはジャンプを発生させずに連続的に再生を行うことができる。
また、レフトビューAVストリームのレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャの中で、そのIピクチャの先頭を含むTSパケットがエクステント先頭の場合には、必ずエントリポイントも作成しなければならならない。同様に、ライトビューAVストリームのライトビュービデオストリームの右目GOP先頭のピクチャの中で、そのピクチャの先頭を含むTSパケットがエクステント先頭の場合には、必ずエントリポイントを作成しなければならならない。
なお、エントリマップの各エントリポイントにエクステント開始フラグを追加するとしたが、エントリマップにはアングル切り替えフラグと呼ばれるマルチアングルでのアングル切り替えのタイミングを示す1ビットのフラグが用意されている。よって、ビット量を削減するために、エクステント開始フラグはこのフラグと共用化しても良い。エントリマップヘッダ情報に、該当1ビットのフィールドが「エクステント開始フラグ」なのか、「アングル切り替えフラグ」なのかを示すフラグを用意して、このフラグをチェックすることで、2D/3D再生装置はエントリマップ上の該当1ビットのフィールドの意味を解釈して処理をスイッチしても良い。
なお、エントリマップの各エントリポイントにエクステント開始フラグを追加するとしたが、各AVストリームのエクステントサイズを特定する情報であれば、この構成に限らない。例えば、AVストリームのエクステントのサイズをリスト化してメタデータとしてクリップ情報ファイルに格納しても良いし、エントリマップのエントリポイントに1:1で対応するビット列を別途用意し、ビット列が「1」であればエクステント先頭を意味し「0」であればエクステント先頭ではないとしてもよい。
(第2実施形態)
第2実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像を再生する上で、ピクチャが欠損してデコードできない場合の再生方法および再生装置について説明する。
図48上段は、3D映像として再生する際のレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームのピクチャの例を表示順で示しており、再生中にSyntax異常など何らかの異常が発生してしまいデコードできないピクチャが存在していることを示している。このSyntax異常など何らかの異常が発生してしまいデコードできないピクチャを欠損ピクチャ6501と呼ぶ。ライトビュービデオストリームのピクチャ内に欠損ピクチャ6501が存在する場合に、欠損されたままピクチャを表示してしまうと、ユーザに対して大きな不快感が発生してしまう。
そこで、図48下段のように第2実施形態に係る再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームのピクチャ(以降、欠損ペアピクチャ6701と呼ぶ)を、欠損ピクチャ6501の代わりに表示する。
この方法での再生装置の改良部分を説明する。本実施形態に係る再生装置は、第1実施形態にて説明した再生装置200のプライマリビデオデコーダを改良したものである。図47は、第2実施形態に係る再生装置のプライマリビデオデコーダの構成を示す図である。欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームの欠損ペアピクチャ6502のPTSは、欠損ピクチャのPTSから3D表示ディレイを引いた値となる。そのため、システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501のPTSから3D表示ディレイを引いたレフトビュービデオストリームのピクチャをライトビュープレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能となる。
なお、本実施形態の変形例として、図49下段のように再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501の直前のライトビュービデオストリームのピクチャを、欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオプレーンに出力せずに破棄する。ライトビュービデオプレーンには直前のライトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ピクチャ6501の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
また、他の変形例として、図50下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、その欠損ピクチャ6501の直前のライトビュービデオストリームのピクチャを、欠損ピクチャ6501の代わりに表示し、また、その欠損ピクチャ6501とペアとして表示されるレフトビュービデオストリームの欠損ペアピクチャ6502の直前のレフトビュービデオストリームのピクチャを、その欠損ペアピクチャ6502の代わりに表示しても良い。この方法での2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオプレーンに出力せずに破棄する。ライトビュービデオプレーンには直前のライトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ピクチャ6501の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。また、システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、さらに、欠損ピクチャ6501とPTSが同じであり、欠損ピクチャ6501とペアで表示される欠損ペアピクチャ6502を特定し、このピクチャをレフトビュービデオプレーンには出力せずに破棄する。レフトビュービデオプレーンには直前のレフトビュービデオストリームのピクチャが残り、このピクチャが欠損ペアピクチャ6502の代わりとしてプレーン加算部30で重畳処理に使われる。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図51下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、単色の黒などで構成されあらかじめ用意した補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ4では、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501であるとの通知が、ビデオデコーダ57からピクチャスイッチ60へ通知された場合には、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図52下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示し、補完ピクチャ6801を欠損ペアピクチャ6701の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。また、システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、欠損ピクチャ6501とペアで表示される欠損ペアピクチャ6701を特定し、このピクチャのPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をレフトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
さらに他の変形例として、図53下段のように2D/3D再生装置は、3D映像再生中にライトビュービデオストリームに欠損ピクチャ6501が存在する場合には、補完ピクチャ6801を、直前のライトビュービデオストリームのピクチャと欠損ペアピクチャ6701から作成して、その補完ピクチャ6801を欠損ピクチャ6501の代わりに表示してもよい。この方法での、2D/3D再生装置の拡張部分を説明する。システムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームのピクチャが欠損ピクチャ6501の場合には、直前のライトビュービデオストリームのピクチャと欠損ペアピクチャ6701から補完ピクチャ6801を作成し、欠損ピクチャ6501のPTSのタイミングで補完ピクチャ6801をライトビュービデオプレーンに出力する。このように構成することにより、ユーザに欠損されたピクチャを表示することを避けることができ、視聴者の不快感を軽減することが可能である。
なお、ピクチャが欠損してデコードできない場合の再生方法および再生装置についての説明で、欠損ピクチャ6501をライトビュービデオストリーム中にある場合を説明したが、これがレフトビュービデオストリームにある場合も同様の構成(レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを入れ替える)で対応できるのは言うまでもない。但し、本実施の形態で説明したように、ライトビュービデオストリームの各ピクチャは、左目映像ビデオストリームのピクチャを参照する構成になっている場合には、左目映像ビデオストリームのピクチャが欠損ピクチャの場合に、対応するライトビュービデオストリームのピクチャも欠損ピクチャとなるため、レフトビュービデオストリーム内に欠損ピクチャがある場合には、欠損ピクチャと欠損ペアピクチャの両方別のピクチャで置き換える方法が有効である。つまり、図50と図52を用いて説明した方法が有効である。

(第3実施形態)
第3実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像の一時停止処理の再生方法および再生装置について説明する。
2D映像の再生において、ユーザからの命令によって再生の一時停止命令が行われた場合には、図54に示すように再生装置は一時停止時点の2D映像のピクチャをデコードし、そのピクチャを一時停止解除命令が行われるまでビデオストリームのフレームレートで出力することになる。3D映像の再生において、ユーザからの命令によって再生の一時停止命令が行われた場合には、図55(a)で示したように一時停止時点にあるレフトビュービデオかライトビュービデオのどちらかのピクチャをデコードして、そのピクチャを一時停止解除命令が行われるまで出力する方法と、図55(b)で示したように一時停止時点のレフトビュービデオのピクチャとペアになるライトビュービデオのピクチャをデコードして、その二つのピクチャを一時停止解除命令が行われるまで出力する方法がある。なお、この二つの方法は、BDプログラムファイルなどから区別できるように、一時停止を命令するコマンドやAPIを分けても良い。
3D映像における一時停止処理の方法における2D/3D再生装置の拡張部分について説明する。
まず、一時停止時点での2D/左目映像か右目映像のどちらかのピクチャを表示する場合の再生装置の拡張部分を説明する。2D/3D再生装置200の再生制御部7は、ユーザイベント処理部17やプログラム実行部11から一時停止命令を受け取ると、BD−ROMドライブ1とシステムターゲットデコーダ4とに対するデコード停止命令を実行する。BD−ROMドライブ1はデコード停止命令を受け取るとBD−ROMディスクからの読み出しを停止する。システムターゲットデコーダ4はデコード停止命令を受け取ると、デコードを停止し、スピーカへの音声の出力を停止する。このとき、システムターゲットデコーダ4はレフトビュービデオプレーンかライトビュービデオプレーンへのピクチャの書き込みが途中であれば終了するまで待ち、プレーン加算部5bに一時停止ステータスを通知する。プレーン加算部5bは図56に示すように、システムターゲットデコーダから一時停止ステータスを受け取る。一時停止ステータスには、最後にシステムターゲットデコーダが出力したピクチャがレフトビュービデオプレーンか、ライトビュービデオプレーンのどちらに書き込まれたのかを示すフラグを格納している。プレーン加算部5bのスイッチ62は、最後にシステムターゲットデコーダがデコードして出力したピクチャがレフトビュービデオプレーンである場合は、重畳処理に行うビデオプレーンをレフトビュービデオプレーンに選択する。プレーン加算部5bのスイッチ62は、最後にシステムターゲットデコーダがデコードして出力したピクチャがライトビュービデオプレーンである場合は、重畳処理に行う映像プレーンをライトビュービデオプレーンに選択する。プレーン加算部5bは選択した映像プレーンと他のプレーンとの重畳処理を3D映像のフレームレート(2D映像の倍のフレームレート)の間隔で行う。

次に、一時停止時点での2D/左目映像と右目映像の2つのピクチャも表示する場合の再生装置の拡張部分を説明する。2D/3D再生装置200の再生制御部27は、ユーザイベント処理部17やプログラム実行部11から一時停止命令を受け取ると、BD−ROMドライブ1とシステムターゲットデコーダ4に対するデコード停止命令を実行する。BD−ROMドライブ21はデコード停止命令を受け取るとBD−ROMディスクからの読み出しを停止する。システムターゲットデコーダ23はデコード停止命令を受け取ると、デコードを停止し、スピーカへの音声の出力を停止する。このとき、システムターゲットデコーダ4はレフトビュービデオプレーンかライトビュービデオプレーンへのピクチャの書き込みが途中であれば終了するまで待つが、最後に映像プレーンに出力したピクチャがレフトビュービデオストリームである場合は、そのピクチャとペアとして表示するライトビュービデオストリームのピクチャをデコードしてライトビュービデオプレーンに出力するまで待ち、プレーン加算部5bに一時停止ステータスを通知する。プレーン加算部5bはシステムターゲットデコーダから一時停止ステータスを受け取ると、レフトビュービデオプレーンとライトビュービデオプレーンとを交互に切り替えて、他のプレーンとの重畳処理を3D映像のフレームレートの間隔で行う。
以上が、3D映像の一時停止処理の説明である。

(第4実施形態)
第4実施形態では、3D映像の静止画のデータ構造、再生方法および再生装置について説明する。
まず、3D映像の静止画を実現するためのデータ構造と再生方法について説明する。
図57は静止画でのGOP構成を示している。レフトビュービデオストリームのGOPには、Iピクチャのビデオアクセスユニットが格納され、そのIピクチャのビデオアクセスユニットの終端にはプライマリビデオデコーダ31に、ビデオシーケンスの終端を知らせるためのシーケンス終端コード6401(MPEG−2の場合は、Sequence_end_code、MPEG−4 AVCの場合はEndOfSequence)が格納される。また、ライトビュービデオストリームの右目GOPには、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャとペアで表示されるピクチャのビデオアクセスユニットが格納され、レフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャのPTSと同じ時刻を示すPTSが付与される。右目GOPの先頭ピクチャの終端にも同様にビデオデコーダ31に、ビデオシーケンスの終端を知らせるためのシーケンス終端コード6402が格納される。

次に、3D映像の静止画を実現するための2D/3D再生装置の拡張部を説明する。2D映像として図57に示した静止画のレフトビュービデオストリームを再生する場合には、2D/3D再生装置のプライマリビデオデコーダ31は、シーケンス終端コード6401が存在した場合は、そのビデオアクセスユニットをデコードした後、デコード処理を停止する。このようにすることで次のビデオアクセスユニットがプライマリビデオデコーダ31に入力された場合でも、デコードしないため静止画を実現できる。次の静止画の再生に移行する場合には、再生制御部などからデコード開始命令が行われてデコードが再開される。
しかし、3D映像として図57に示した静止画のレフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームとを再生する場合には、プライマリビデオデコーダ31は、レフトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットに付加されているシーケンス終端コード6401は無視して、ライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットに付加されているシーケンス終端コード6402のみを参照する。つまり、ライトビュービデオストリームのビデオアクセスユニットにシーケンス終端コード6402がある場合に、プライマリビデオデコーダ31はそのビデオアクセスユニットをデコードした後、デコード処理を停止する。このような構成にすることで、2D映像と3D映像の静止画を両立できる。
なお、ライトビュービデオストリームの右目GOPの先頭ピクチャの終端には、レフトビュービデオストリームと同じシーケンス終端コード6402を格納するとしたが、このシーケンス終端コード6402はライトビュービデオストリーム独自のフォーマットになっていてもよい。例えば、新しいシーケンス終端コード6402を定義しても良いし、補足データでライトビュービデオストリーム用のシーケンス終端コード6402を定義しても良い。また、シーケンス終端コード6402として、図8で説明したデコードスイッチ情報にGOP終端のビデオアクセスユニットかどうかを示すフラグを追加しても良い。このように構成することによって、レフトビュービデオストリームのシーケンス終端コード6401とライトビュービデオストリームのシーケンス終端コード6402の区別が明確になり、プライマリビデオデコーダ31が3D映像として静止画を再生する場合の処理が容易になる。

(第5実施形態)
第3実施形態では、BD−ROMに格納された3D映像の特殊再生の再生方法および再生装置について説明する。
図58(a)のブロックはレフトビューAVストリームとライトビューAVストリームがインターリーブされたエクステントを示している。白のブロックはレフトビューAVストリーム、斜線のブロックはライトビューAVストリームのエクステントを示しており、三角形の印はエントリポイントの位置を示している。7109A、7109C、7110EはレフトビューAVストリームに含まれるレフトビュービデオストリームのエントリポイント、7109B、7109DはライトビューAVストリームに含まれるライトビュービデオストリームのエントリポイントを示している。矢印7101、7102、710304、7105は、エントリポイントが指すピクチャが格納されたTSパケットの範囲を示している。この範囲のTSパケットを読みきれば、エントリポイントが指すピクチャをデコードすることができる。この範囲をエントリピクチャTSサイズと呼ぶことにする。エントリピクチャTSサイズは、エントリポイントの情報としてSPN、PTSと共に格納される。
3D映像のまま早送りで再生を行う場合には、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すIピクチャと、そのIピクチャとペアとして表示するライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャを再生する必要がある。この場合、図58(a)の3D映像の再生経路が示すとおり、各エントリーポイントが指すピクチャを再生するたびにジャンプが発生するためパフォーマンスが悪くなってしまう。
そこで、図58(b)のように、ライトビュービデオストリームのエントリポイントのピクチャを、3D映像としてペアで表示されるレフトビュービデオストリームのエントリポイントのIピクチャの配置箇所に近接する箇所にも配置する。そして、レフトビュービデオストリームのエントリポイントに格納されるエントリピクチャTSサイズは、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャと同じものと、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すIピクチャとがレフトビューAVストリームのエクステントに格納されたTSパケットの範囲を示している。
図58(b)の先頭のIピクチャの例では、ライトビュービデオストリームのエントリポイントのピクチャ(エントリピクチャTSサイズ7102に格納されたピクチャ)と同じものが、3D映像としてペアで表示されるレフトビュービデオストリームのエントリポイントのIピクチャと連続する箇所に配置されている。レフトビュービデオストリームのエントリポイントに格納されるエントリピクチャTSサイズは、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャと同じものと、レフトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャとがレフトビューAVストリームに格納されたTSパケットの範囲(7106の矢印)となる。このように構成することによって、3D映像のまま早送りで再生を行う場合には、レフトビュービデオストリームのIピクチャとライトビュービデオストリームのIピクチャを同時に読み出すことができるため、再生する上でのジャンプを削減することができる。
この構成を実現するためには、図59(a)で示すように、レフトビューAVストリーム中に特殊再生用のために、PIDを割りふり、ライトビュービデオストリームのIピクチャだけを格納するようにしても良い。2D/3D再生装置は、早送り、巻き戻しなどのエントリポイントが指すピクチャを再生することが実行されるときには、レフトビューAVストリームだけの読み出しを行い、2D/3D再生装置のシステムターゲットデコーダ23は、レフトビューAVストリームから読まれたライトビュービデオストリームのピクチャがPIDフィルタ23に到着した場合には、そのデータをTB54に転送してライトビュービデオストリームのデコード処理を行う。
また、この構成を実現するためには、図59(b)で示すように、レフトビューAVストリーム中に特殊再生用のために、ライトビュービデオストリームのエントリポイントが指すピクチャを、ペアとして表示するレフトビュービデオストリームのGOP先頭のIピクチャの右目用ビデオアクセスユニット7201に格納しても良い。この右目用ビデオアクセスユニット7201は2D再生装置で再生できないように、ビデオアクセスユニットのリザーブとして定義できる領域に格納する。2D/3D再生装置は、早送り、巻き戻しなどのエントリポイントが指すピクチャを再生することが実行されるときには、レフトビューAVストリームだけの読み出しを行い、2D/3D再生装置のシステムターゲットデコーダ23は、ライトビュービデオストリームの右目用ビデオアクセスユニット7201がPIDフィルタ23に到着した場合には、そのデータをTB54に転送してライトビュービデオストリームのデコード処理を行う。
(第6実施形態)
本実施形態では、第1実施形態で述べた記録方法を実施するための記録装置について説明する。
リアルタイムレコーディング技術により記録方法を実現する場合、当該記録方法を実行する記録装置は、リアルタイムにAVストリームファイルを作成して、BD-RE又はBD-R、ハードディスク、半導体メモリカードに記録する。
この場合AVストリームファイルは、アナログ入力信号を記録装置がリアルタイムエンコードすることにより得られたトランスポートストリームであってもよいし、記録装置がデジタル入力したトランスポートストリームをパーシャル化することで得られるトランスポートストリームであってもよい。
リアルタイムレコーディングを実行する記録装置は、ビデオ信号をエンコードしてビデオストリームを得るビデオエンコーダと、オーディオ信号をエンコードしてオーディオストリームを得るオーディオエンコーダと、ビデオストリーム、オーディオストリーム等を多重化して、MPEG2-TS形式のデジタルストリームを得るマルチプレクサと、MPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成するTSパケットをソースパケットに変換するソースパケッタイザとを備え、ソースパケット形式に変換されたMPEG2デジタルストリームをAVストリームファイルに格納してBD-RE,BD-R等に書き込む。デジタルストリームの書き込むと共に、記録装置の制御部は、メモリ上でクリップ情報やプレイリスト情報を生成する処理を行う。具体的には、ユーザによって録画処理が要求された際、制御部は、AVストリームファイル及びクリップ情報ファイルをBD-RE,BD-R上にクリエイトする。
そして、装置外部から入力されるトランスポートストリームからビデオストリームにおけるGOPの先頭位置が検出されるか、エンコーダによってビデオストリームのGOPが生成されれば、記録装置の制御部は、このGOPにおいて、先頭に位置するイントラピクチャのPTSと、このGOPの先頭部分を格納したソースパケットのパケット番号とを取得して、このPTS及びパケット番号の組みを、EP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みとして、クリップ情報ファイルのエントリーマップに追記する。以降、GOPが生成される度に、EP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みを、クリップ情報ファイルのエントリーマップに追記してゆく。この際、GOPの先頭がIDRピクチャである場合は、“オン”に設定されたis_angle_changeフラグをEP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みに追加する。GOPの先頭がIDRピクチャでなければ場合は、“オフ”に設定されたis_angle_changeフラグをEP_PTSエントリー及びEP_SPNエントリーの組みに追加する。
また、クリップ情報ファイルにおけるストリームの属性情報については、記録されるべきストリームの属性に従い設定する。以上のようにしてAVストリームファイル、クリップ情報が生成されてBD-RE,BD-Rに書き込まれれば、このクリップ情報内のエントリーマップを介して、再生経路を定義するプレイリスト情報を生成し、BD-RE,BD-Rに書き込む。このような処理を、リアルタイムレコーディング技術において実行することで、AVストリームクリップ情報−プレイリスト情報という階層構造をBD-RE,BD-R上に得ることができる。
以上がリアルタイムレコーディングによる記録方法を実行する記録装置である。続いて、プレフォーマットレコーディングによる記録方法を実行する記録装置について説明する。
ここで説明する記録装置は、映画コンテンツの頒布のために制作スタジオに設置され、オーサリングスタッフの使用に供される。オーサリングスタッフからの操作に従い、MPEG規格に従い圧縮符号化されたデジタルストリーム及びどのように映画タイトルを再生するかを記したシナリオを生成し、これらのデータを含むBD-ROM向けのボリュームビットストリームを生成するというのが、本発明にかかる記録装置の使用形態である。

図60は、記録装置の内部構成を示す図である。本図に示すように本発明にかかる記録装置は、ビデオエンコーダ501、素材制作部502、シナリオ生成部503、BDプログラム制作部504、多重化処理部505、フォーマット処理部506により構成される。
ビデオエンコーダ501は、レフトビューの非圧縮のビットマップなどの画像イメージと、ライトビューの非圧縮のビットマップなどの画像イメージからMPEG4-AVCやMPEG2などの圧縮方式に従い符号化し、レフトビュービデオストリームとライトビュービデオストリームを作成する。この時、ライトビュービデオストリームは、レフトビュービデオストリームの表示時刻で対応するフレームとピクチャ間予測符号化により符号化する。このピクチャ間予測符号化の処理の過程で、レフトビューのイメージとライトビューのイメージの動きベクトルから、3D映像時の奥行き情報を抽出し、フレーム奥行き情報格納部501aに書き込む。ビデオエンコーダ501は、ピクチャ間の相関特性を利用した画像圧縮をするために、8x8や16x16のマクロブロック単位で動きベクトルを抽出して画像圧縮を行う。
図61に示すようにマクロブロックでの動きベクトルを抽出する処理において、背景に家が存在し、前景に人が存在する動画像を、動きベクトル抽出の対象とする。この場合、左目画像と右目画像とでピクチャ間予測を行う。そうすると、「家」のイメージの箇所には動きベクトルが検出されないが、「円」の箇所では動きベクトルが検出される。
検出された動きベクトルを抽出して、図61下段のように、3D映像を表示した際のフレーム単位の奥行き情報を作成する。奥行き情報は、例えば、8ビットの深度を持つフレームの解像度と同じイメージを採用することが考えられる。
素材制作部502は、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックストリームなどの各ストリームを作成して、オーディオストリーム格納部502a、プレゼンテーショングラフィックスストリーム格納部502b、インタラクティブグラフィックストリーム格納部502cに書き込む。
オーディオストリーム作成にあたって素材制作部502は、非圧縮のLinearPCM音声などをAC3などの圧縮方式に従い符号化することでオーディオストリームを作成する。その他にも素材制作部502は、字幕イメージと表示タイミング、およびフェードイン/フェードアウトなどの字幕の効果を含む字幕情報ファイルを元にして、BD-ROM規格に準拠したPGストリームのフォーマットであるプレゼンテーショングラフィックスストリームを作成する。素材制作部502は、メニューに使うビットマップイメージと、メニューに配置されるボタンの遷移や表示効果を記載したメニューファイルを元にして、BD-ROM規格に準拠したメニュー画面のフォーマットであるインタラクティブグラフィックスストリームを作成する。
シナリオ生成部503は、素材制作部502で作成した各ストリームの情報や、オーサリングスタッフからのGUIを経由した操作にしたがって、BD-ROMフォーマットでシナリオを作成する。ここで言うシナリオは、インデックスファイル、ムービーオブジェクトファイル、プレイリストファイルなどのファイルがそれにあたる。また、シナリオ生成部503は、多重化処理を実現するための各AVストリームがどのストリームから構成されるかを記述したパラメータファイルを作成する。ここで作成されるインデックスファイル、ムービーオブジェクトファイル、プレイリストファイルなどのファイルは第1実施形態で説明したデータ構造となる。
BDプログラム制作部504は、GUI等のユーザインターフェースを通じて、ユーザからの要求に従って、BDプログラムファイルのソースコードを作成し、BDプログラムを作成する。この時、BDプログラムファイルのプログラムがGFXプレーンの奥行きを設定するために、ビデオエンコーダ501が出力した奥行き情報を利用することができる。
多重化処理部505は、BD-ROMシナリオデータに記述されているレフトビュービデオストリーム、ライトビュービデオストリーム、ビデオ、オーディオ、字幕、ボタンなどの複数のストリームを多重化して、MPEG2-TS形式のAVストリームファイルを作成する。このとき、AVストリームファイルと対になるクリップ情報ファイルも同時に作成する。
多重化処理部505は、自ら生成したエントリマップと、AVストリームファイルに含まれるストリーム毎の音声属性、映像属性などを示す属性情報とをペアにしてクリップ情報ファイルを作成する。クリップ情報ファイルの構成はこれまでの各実施の形態で説明したデータ構造となる。
フォーマット処理部506は、シナリオ生成部503で生成したBD-ROMシナリオデータと、BDプログラム制作部504で制作したBDプログラムファイル、多重化処理部505で生成したAVストリームファイルやクリップ情報ファイルや、BD-ROM規格に準拠したフォーマットでファイルやディレクトリを配置し、BD-ROM規格に準拠したファイルシステムであるUDFのフォーマットでディスクイメージを作成する。
また、この時ビデオエンコーダ501が出力した奥行き情報を利用し、PG、IG、セカンダリビデオストリームの3Dメタデータを作成する。3D映像の物体と重ならないようにイメージの画面上の配置を自動で設定したり、奥行きが重ならないようにオフセット値を調整する。こうして作成されたディスクイメージのファイルレイアウトは実施の形態1、2で説明したファイルレイアウトのデータ構造で設定する。生成したディスクイメージをBD-ROMプレス用データに変換し、このデータに対してプレス工程を行うことで、BD-ROMの製造が可能となる。
(マネージドコピーを実現する記録装置としての実施)
記録装置は、マネージドコピーによってデジタルストリームの書き込むものでもよい。
マネージドコピーとは、BD-ROM等の読み出し専用記録媒体に記録されているデジタルストリームやプレイリスト情報、クリップ情報、アプリケーションプログラムを、別の光ディスク(BD-R,BD-RE,DVD-R,DVD-RW,DVD-RAM等)やハードディスク、リムーバブルメディア(SDメモリーカード、メモリースティック、コンパクトフラッシュ(登録商標)、スマートメディア、マルチメディアカード等)などの読み書き可能な記録媒体へコピーする際、サーバと通信を行い、認証が行われ許可された状態においてのみコピー実行可能にする技術である。この技術により、バックアップ回数を制限したり、課金された状態でのみバックアップを許す等の制御を行うことができる。
BD-ROMからBD-R,BD-REへのコピーを実現する場合、コピー元と、コピー先とで記録容量が同じであるなら、マネージドコピーにおいては、コピー元となるBD-ROMにおけるビットストリームを最内周から最外周まで、順次コピーしてゆくという動作で足りる。
マネージドコピーが、異種媒体間のコピーを想定したものであるなら、トランスコードが必要になる。ここで“トランスコード”とは、BD-ROMに記録されているデジタルストリームの形式をMPEG2トランスポートストリーム形式からMPEG2プログラムストリーム形式等に変換したり、ビデオストリーム及びオーディオストリームに割り当てられているビットレートを低くして再エンコードすることにより、デジタルストリームを、コピー先メディアのアプリケーションフォーマットに適合させる処理をいう。かかるトランスコードにあたっては、上述したリアルタイムレコーディングの処理を行うことで、AVストリームファイル、Clip情報、プレイリスト情報を得る必要がある。

(備考)
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。
(立体視方式)
第1実施形態で説明の前提とした視差画像方式は、左右の映像を時間軸方向で交互に表示させるために、例えば、通常の2次元の映画であれば1秒に24枚の映像を表示させるのに対して、左右の映像合わせて1秒に48枚の映像を表示させる必要がある。従って、この方式では、一画面の書き換えが比較的早い表示装置において好適である。この視差画像を用いた立体視は、既に遊園地の遊具などで一般的に使用されており、技術的にも確立されているため、家庭における実用化に最も近いものと言える。視差画像を用いた立体視のための方法はこれらの他にも、2色分離方式などさまざまな技術が提案されている。本実施形態においては、継時分離方式あるいは偏光メガネ方式を例として用いて説明したが、視差画像を用いる限りこれら2方式に限定するものではない。
表示装置300についても、レンチキュラーレンズだけでなく、同様の機能を持たせたデバイス、例えば液晶素子を用いてもよい。また左目用の画素には縦偏光のフィルター、右目用の画素には横偏光のフィルターを設置し、視聴者は、左目用には縦偏光、右目用には横偏光のフィルターを設置した偏光メガネを用いて表示装置の画面を見ることによって立体視を実現させてもよい。
(3D映像を格納するためのIndex.bdmvのデータ構造)
プレイリストではなくインデックスファイルを、2D再生装置と3D対応再生装置で区別し、2D再生装置では再生開始時に「Index.bdmv」を参照するが、3D再生装置では「Index.3dmv」を選択させるといった方法もとることができる。

(複数ストリームを扱うためのデータ構造)
複数のストリームがある場合、上記のようにサブパス情報を使ってもよいし、マルチアングルのためのmulti_clip_entriesを使ってもよい。multi_clip_entriesを使う場合、表示装置の画面のサイズに合わせてストリームを選択した後は、誤って他の画面サイズ用のストリームに切り替わらないよう、アングル変更のUOを禁止することが望ましい。
(レフトビュー、ライトビューの適用対象)
レフトビューとライトビューを用意するのは、本編に関わるビデオストリームだけではなく、サムネイル画像に適用することも可能である。ビデオストリームの場合と同様に、2D再生装置では従来の2D用サムネイルを表示するが、3D再生装置では3D用に用意された左目サムネイルと右目サムネイルを、3D表示方式に合わせて出力する。
同様に、メニュー画像や、チャプターサーチ用のシーン別サムネイル画像、シーン別縮小画面にも応用することが可能である。
(プログラムの実施形態)
各実施形態に示したアプリケーションプログラムは、以下のようにして作ることができる。先ず初めに、ソフトウェア開発者は、プログラミング言語を用いて、各フローチャートや、機能的な構成要素を実現するようなソースプログラムを記述する。この記述にあたって、ソフトウェア開発者は、プログラミング言語の構文に従い、クラス構造体や変数、配列変数、外部関数のコールを用いて、各フローチャートや、機能的な構成要素を具現するソースプログラムを記述する。
記述されたソースプログラムは、ファイルとしてコンパイラに与えられる。コンパイラは、これらのソースプログラムを翻訳してオブジェクトプログラムを生成する。
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。
ここで生成されたオブジェクトプログラムは、各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バイトコードというように、様々な種類がある。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を実現してもよい。
オブジェクトプログラムが生成されるとプログラマはこれらに対してリンカを起動する。リンカはこれらのオブジェクトプログラムや、関連するライブラリプログラムをメモリ空間に割り当て、これらを1つに結合して、ロードモジュールを生成する。こうして生成されるロードモジュールは、コンピュータによる読み取りを前提にしたものであり、各フローチャートに示した処理手順や機能的な構成要素の処理手順を、コンピュータに実行させるものである。かかるプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記録してユーザに提供してよい。
(データ構造の記述の仕方)
上述したようなデータ構造のうち、ある決まった型の情報が複数存在するという繰り返し構造は、for文に、制御変数の初期値と、繰り返し条件とを設定することで定義することができる。Do While文を用いてもよい。
また、所定の条件が成立する際、ある決まった情報を定義するという任意的なデータ構造は、if文に、その成立すべき条件と、条件成立時に設定すべき変数とを、if文を用いて記述することができる。この記述には、switch文、case文を用いてもよい。
このように、各実施形態に示したデータ構造は、高級プログラミング言語の文法によって記述することができるので、各実施形態に示したデータ構造は、構文解析、最適化、資源割付、コード生成といった、コンパイラによる翻訳過程を経て、上記プログラムと同様、コンピュータが読み取り可能なコンピュータコードに変換された状態で記録媒体に記録される。こうして、高級プログラミング言語によって記述されたデータ構造は、オブジェクト指向言語においては、クラス構造体のメソッド以外の部分、つまり、クラス構造体における配列型のメンバー変数として扱われ、プログラムの一部をなす。つまり、各実施形態のデータ構造は、コンピュータコードに変換されてコンピュータ読取可能な記録媒体記に記録され、プログラムのメンバー変数となる。こうした扱いがなされるので、これまでに述べたデータ構造は、実質的にはプログラムと同じものである。
(光ディスクの再生)
BD-ROMドライブは、半導体レーザ、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズ、集光レンズ、光検出器を有する光学ヘッドを備える。半導体レーザから出射された光ビームは、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、対物レンズを通って、光ディスクの情報面に集光される。
集光された光ビームは、光ディスク上で反射/回折され、対物レンズ、ビームスプリッタ、集光レンズを通って、光検出器に集光される。光検出器にて集光された光の光量に応じて、再生信号を生成する。
(記録媒体のバリエーション)
各実施の形態における記録媒体は、光ディスク、半導体メモリーカード等、パッケージメディア全般を含んでいる。本実施の形態の記録媒体は予め必要なデータが記録された光ディスク(例えばBD-ROM、DVD-ROMなどの既存の読み取り可能な光ディスク)を例に説明をするが、これに限定される必要はなく、例えば、放送またはネットワークを経由して配信された本発明の実施に必要なデータを含んだ3Dコンテンツを光ディスクへ書き込む機能を有する端末装置(例えば左記の機能は再生装置に組み込まれていても良いし、再生装置とは別の装置であってもよい)を利用して書き込み可能な光ディスク(例えばBD-RE、DVD-RAMなどの既存の書き込み可能な光ディスク)に記録し、この記録した光ディスクを本発明の再生装置に適用しても本発明の実施は可能である。
(半導体メモリカード記録装置及び再生装置の実施形態)
各実施の形態で説明をしたデータ構造を半導体メモリーに記録する記録装置、及び、再生する再生装置の実施形態について説明する。
まず、前提となる技術として、BD-ROMに記録されているデータの著作権保護の仕組みについて説明する。
BD-ROMに記録されたデータのうち、例えば著作権の保護、データの秘匿性の向上の観点からデータの一部が、必要に応じて暗号化されている場合がある。
例えば、BD-ROMに記録されたデータのうち、暗号化されているデータは、例えばビデオストリームに対応するデータ、オーディオストリームに対応するデータ、またはこれらを含むストリームに対応するデータであったりする。
以後、BD-ROMに記録されたデータのうち、暗号化されているデータの解読について説明をする。
半導体メモリカード再生装置においては、BD-ROM内の暗号化されたデータを解読するために必要な鍵に対応するデータ(例えばデバイスキー)が予め再生装置に記憶されている。
一方、BD-ROMには暗号化されたデータを解読するために必要な鍵に対応するデータ(例えば上述のデバイスキーに対応するMKB(メディアキーブロック))と、暗号化されたデータを解読するための鍵自体を暗号化したデータ(例えば上述のデバイスキー及びMKBに対応する暗号化タイトルキー)が記録されている。ここで、デバイスキー、MKB、及び暗号化タイトルキーは対になっており、さらにBD-ROM上の通常コピーできない領域(BCAと呼ばれる領域)に書き込まれた識別子(例えばボリュームID)とも対応付けがされている。この組み合わせが正しくなければ、暗号の解読ができないものとする。組み合わせが正しい場合のみ、暗号解読に必要な鍵(例えば上述のデバイスキー、MKB及びボリュームIDを元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を導き出すことができ、この暗号解読に必要な鍵を用いて、暗号化されたデータの解読が可能となる。
装填されたBD-ROMを再生装置において再生する場合、例えばBD-ROM内の暗号化タイトルキー、MKBと対になっている(または対応する)デバイスキーが再生装置内になければ、暗号化されたデータは再生がなされない。何故ならば、暗号化されたデータの解読に必要な鍵(タイトルキー)は、鍵自体が暗号化されて(暗号化タイトルキー)BD-ROM上に記録されており、MKBとデバイスキーの組み合わせが正しくなければ、暗号の解読に必要な鍵を導き出すことができないからである。
逆に暗号化タイトルキー、MKB、デバイスキー及びボリュームIDの組み合わせが正しければ、例えば上述の暗号解読に必要な鍵(デバイスキー、MKB及びボリュームIDを元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を用いてビデオストリームがデコーダにてデコードされ、オーディオストリームがオーディオデコーダにてデコードされるように再生装置は構成されている。
以上が、BD-ROMに記録されているデータの著作権保護の仕組みであるが、この仕組みは、BD-ROMに必ずしも限定されるのではなく、例えば、読込み/書込み可能な半導体メモリー(例えばSDカードなどの可搬性を有する半導体メモリーカード)に適用した場合においても、実施が可能である。
半導体メモリーカード再生装置の再生手順について説明する。光ディスクでは例えば、光ディスクドライブを介してデータを読み出すように構成していたのに対し、半導体メモリーカードを用いた場合には、半導体メモリーカード内のデータを読み出すためのI/Fを介してデータを読み出すように構成すればよい。
より詳細には、再生装置のスロット(図示せず)に半導体メモリーカードが挿入されると、半導体メモリーカードI/Fを経由して再生装置と半導体メモリーカードが電気的に接続される。半導体メモリーカードに記録されたデータは半導体メモリーカードI/Fを介して読み出すように構成すれば良い。
(受信装置としての実施形態)
各実施形態で説明した再生装置は、本実施の形態で説明をしたデータに相応するデータ(配信データ)を電子配信サービスの配信サーバから受信し、半導体メモリカードに記録する端末装置としても実現することができる。
かかる端末装置は、各実施形態で説明した再生装置がそのような動作を行なえるように構成をされていても良いし、本実施の形態の再生装置とは別に半導体メモリーに配信データを記憶することを行う専用の端末装置にて行なうような形態であっても良い。ここでは再生装置が行なう例について説明をする。また記録先の半導体メモリーとしてSDカードを例に説明をする。
再生装置が備えるスロットに挿入されたSDメモリーカードに配信データを記録する場合、まず配信データを蓄積する配信サーバ(図示せず)へ配信データの送信を要求する。このとき再生装置は挿入したSDメモリーカードを一意に識別するための識別情報(例えば個々のSDメモリーカード固有の識別番号、より具体的には、例えばSDメモリーカードのシリアル番号等)をSDメモリーカードから読み出して、読み出した識別情報を配信要求とともに、配信サーバへ送信する。
この、SDメモリーカードを一意に識別するための識別情報は例えば上述のボリュームIDに相当する。
一方、配信サーバでは、配信するデータのうち必要なデータ(例えばビデオストリーム、オーディオストリーム等)が暗号解読に必要な鍵(例えばタイトルキー)を用いて暗号の解除ができるように暗号化がなされてサーバ上に格納されている。
例えば配信サーバは、秘密鍵を保持しており、半導体メモリーカードの固有の識別番号のそれぞれに対して異なる公開鍵情報が動的に生成できるように構成されている。
また、配信サーバは、暗号化されたデータの解読に必要な鍵(タイトルキー)自身に対して暗号化ができるように構成されている(つまり暗号化タイトルキーを生成できるように構成されている)。
生成される公開鍵情報は例えば上述のMKB、ボリュームID及び暗号化タイトルキーに相当する情報を含む。暗号化されたデータは例えば半導体メモリー固有の識別番号、後述する公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが正しければ、暗号解読に必要な鍵(例えばデバイスキー、MKB及び半導体メモリー固有の識別番号を元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)が得られ、この得られた暗号解読に必要な鍵(タイトルキー)を用いて、暗号化されたデータの解読ができるものである。
次に、再生装置は、受信した公開鍵情報と配信データをスロットに挿入した半導体メモリーカードの記録領域に記録する。
次に、半導体メモリーカードの記録領域に記録した公開鍵情報と配信データに含まれるデータのうち暗号化したデータを復号して再生する方法の一例について説明をする。
受信した公開鍵情報は例えば公開鍵本体(例えば上述のMKB及び暗号化タイトルキー)、署名情報、半導体メモリーカードの固有の識別番号、および無効にすべきデバイスに関する情報を示すデバイスリストが記録されている。
署名情報には例えば、公開鍵情報のハッシュ値を含む。
デバイスリストには例えば、不正に再生がなされる可能性があるデバイスに関する情報が記載されている。これは例えば再生装置に予め記録されたデバイスキー、再生装置の識別番号、または再生装置が備えるデコーダの識別番号といったように、不正に再生される可能性がある装置、装置に含まれる部品、または機能(プログラム)といったものを一意に特定するための情報である。
半導体メモリーカードの記録領域に記録した配信データのうち、暗号化されたデータの再生に関し、説明をする。
まず、公開鍵本体を利用して暗号化したデータを復号する前に復号鍵本体を機能させてよいかどうかに関するチェックを行う。
具体的には、
(1) 公開鍵情報に含まれる半導体メモリー固有の識別情報と半導体メモリーカードに予め記憶されている固有の識別番号とが一致するかどうかのチェック
(2) 再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致するかのチェック
(3) 公開鍵情報に含まれるデバイスリストに示される情報に基づいて、再生を行う再生装置が不正な再生が可能かどうかのチェック(例えば公開鍵情報に含まれるデバイスリストに示されるデバイスキーと、再生装置に予め記憶されたデバイスキーが一致するかどうかのチェック)
を行なう。これらのチェックを行なう順番は、どのような順序で行なってもよい。
上述の(1)〜(3)のチェックにおいて、公開鍵情報に含まれる半導体メモリー固有の識別情報と半導体メモリーに予め記憶されている固有の識別番号とが一致しない、再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致しない、または、再生を行う再生装置が不正に再生される可能性があると判断した、のいずれかを満足すれば、再生装置は、暗号化されたデータの解読がなされないように制御する。
また、公開鍵情報に含まれる半導体メモリーカードの固有の識別情報と半導体メモリーカードに予め記憶されている固有の識別番号とが一致し、かつ再生装置内で算出した公開鍵情報のハッシュ値と署名情報に含まれるハッシュ値が一致し、かつ再生を行う再生装置が不正に再生される可能性がないと判断したのであれば、半導体メモリー固有の識別番号、公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが正しいと判断し、暗号解読に必要な鍵(デバイスキー、MKB及び半導体メモリー固有の識別番号を元に、暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を用いて、暗号化されたデータの解読を行なう。
例えば暗号化されたデータがビデオストリーム、オーディオストリームである場合、ビデオデコーダは上述の暗号解読に必要な鍵(暗号化タイトルキーを復号して得られるタイトルキー)を利用してビデオストリームを復号し(デコードし)、オーディオデコーダは、上述の暗号解読に必要な鍵を利用してオーディオストリームを復号する(デコードする)。
このように構成をすることにより、電子配信時において不正利用される可能性がある再生装置、部品、機能(プログラム)などが分っている場合、これらを識別するための情報をデバイスリストに示して、配信するようにすれば、再生装置側がデバイスリストに示されているものを含むような場合には公開鍵情報(公開鍵本体)を用いた復号を抑止できるようにできるため、半導体メモリー固有の識別番号、公開鍵情報に含まれる公開鍵本体、および再生装置に予め記録されたデバイスキーの組み合わせが、たとえ正しくても、暗号化されたデータの解読がなされないように制御できるため、不正な装置上での配信データの利用を抑止することが可能となる。
また半導体メモリーカードに予め記録されている半導体メモリーカードの固有の識別子は秘匿性の高い記録領域に格納するような構成を採用するのが望ましい。何故ならば、半導体メモリーカードに予め記録されている固有の識別番号(例えばSDメモリーカードを例にすればSDメモリーカードのシリアル番号等)は改竄がなされると、違法コピーが容易になされてしまう。何故ならば複数の半導体メモリーカードには、それぞれ異なる固有の識別番号が割り当てられているが、この固有の識別番号が同一となるように改竄がなされてしまえば、上述の(1)の判定が意味を成さなくなり、改竄がなされた数に相当する違法コピーがなされてしまう可能性があるからである。
従って、半導体メモリーカードの固有の識別番号といった情報は秘匿性が高い記録領域に記録するような構成を採用するのが望ましい。
このような構成を実現するために、例えば半導体メモリーカードは、半導体メモリーカードの固有の識別子と言った秘匿性の高いデータを記録するための記録領域を通常のデータを格納する記録領域(第1の記録領域と称す)とは別の記録領域(第2の記録領域と称す)に設けること、およびこの第2の記録領域へのアクセスをするための制御回路を設けるとともに、第2の記録領域へのアクセスには制御回路を介してのみアクセスできるような構成とする。
例えば、第2の記録領域に記録されているデータは暗号化がなされて、記録されており、制御回路は、例えば暗号化されたデータを復号するための回路が組み込まれている。制御回路へ第2の記録領域へのデータのアクセスが合った場合には、暗号を復号し、復号したデータを返すように構成すれば良い。または、制御回路は第2の記録領域に記録されているデータの格納場所の情報を保持しており、データのアクセスの要求があれば、対応するデータの格納場所を特定し、特定した格納場所から読み取ったデータを返すような構成としても良い。
再生装置上で動作するアプリケーションで、電子配信を利用して半導体メモリーカードに記録する要求するアプリケーションは、メモリーカードI/Fを介して制御回路へ第2の記録領域に記録されたデータ(例えば半導体メモリ固有の識別番号)へのアクセス要求を発行すると、要求を受けた制御回路は第2の記録領域に記録されたデータを読み出して再生装置上で動作するアプリケーションへ返す。この半導体メモリーカードの固有の識別番号とともに必要なデータの配信要求を配信サーバに要求し、配信サーバから送られる公開鍵情報、および対応する配信データを第1の記録領域に記録するように構成すればよい。
また、再生装置上で動作するアプリケーションで、電子配信を利用して半導体メモリーカードに記録を要求するアプリケーションは、メモリーカードI/Fを介して制御回路へ第2の記録領域に記録されたデータ(例えば半導体メモリ固有の識別番号)へのアクセス要求を発行する前に、アプリケーションの改竄がされていないかを事前にチェックすることが望ましい。改竄のチェックには例えば既存のX.509仕様に準拠したデジタル証明書を利用したチェックなどを利用しても良い。
また、半導体メモリーカードの第1の記録領域に記録された配信データへのアクセスは半導体メモリーカードが有する制御回路を介してアクセスする必要は必ずしもない。

(システムLSI)
再生装置の内部構成のうち、システムターゲットデコーダや、再生制御部7、プログラム実行部11等、ロジック素子を中心とした部分は、システムLSIで構成することがことが望ましい。
システムLSIとは、高密度基板上にベアチップを実装し、パッケージングしたものをいう。複数個のベアチップを高密度基板上に実装し、パッケージングすることにより、あたかも1つのLSIのような外形構造を複数個のベアチップに持たせたものも、システムLSIに含まれる(このようなシステムLSIは、マルチチップモジュールと呼ばれる。)。
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。
これらのピンは、他の回路とのインターフェイスとしての役割を担っている。システムLSIにおけるピンには、こうしたインターフェイスの役割が存在するので、システムLSIにおけるこれらのピンに、他の回路を接続することにより、システムLSIは、再生装置200の中核としての役割を果たす。
かかるシステムLSIは、再生装置200は勿論のこと、TVやゲーム、パソコン、ワンセグ携帯等、映像再生を扱う様々な機器に組込みが可能であり、本発明の用途を多いに広げることができる。
システムLSIのアーキテクチャは、Uniphierアーキテクチャに準拠させるのが望ましい。
Uniphierアーキテクチャに準拠したシステムLSIは、以下の回路ブロックから構成される。
・データ並列プロセッサDPP
これは、複数の要素プロセッサが同一動作するSIMD型プロセッサであり、各要素プロセッサに内蔵されている演算器を、1つの命令で同時動作させることで、ピクチャを構成する複数画素に対するデコード処理の並列化を図る。
・命令並列プロセッサIPP
これは、命令RAM、命令キャッシュ、データRAM、データキャッシュからなる「Local Memory Controller」、命令フェッチ部、デコーダ、実行ユニット、レジスタファイルからなる「Processing Unit部」、複数アプリケーションの並列実行をProcessing Unit部に行わせる「Virtual Multi Processor Unit部」で構成される。
・MPUブロック
これは、ARMコア、外部バスインターフェイス(Bus Control Unit:BCU)、DMAコントローラ、タイマー、ベクタ割込コントローラといった周辺回路、UART、GPIO(General Purpose Input Output)、同期シリアルインターフェイスなどの周辺インターフェイスで構成される。
・ストリームI/Oブロック
これは、USBインターフェイスやATA Packetインターフェイスを介して、外部バス上に接続されたドライブ装置、ハードリディスクドライブ装置、SDメモリカードドライブ装置とのデータ入出力を行う。
・AVI/Oブロック
これは、オーディオ入出力、ビデオ入出力、OSDコントローラで構成され、テレビ、AVアンプとのデータ入出力を行う。
・メモリ制御ブロック
これは、外部バスを介して接続されたSD-RAMの読み書きを実現するブロックであり、各ブロック間の内部接続を制御する内部バス接続部、システムLSI外部に接続されたSD-RAMとのデータ転送を行うアクセス制御部、各ブロックからのSD-RAMのアクセス要求を調整するアクセススケジュール部からなる。
具体的な生産手順の詳細は以下のものになる。まず各実施形態に示した構成図を基に、システムLSIとすべき部分の回路図を作成し、回路素子やIC,LSIを用いて、構成図における構成要素を具現化する。

そうして、各構成要素を具現化してゆけば、回路素子やIC,LSI間を接続するバスやその周辺回路、外部とのインターフェイス等を規定する。更には、接続線、電源ライン、グランドライン、クロック信号線等も規定してゆく。この規定にあたって、LSIのスペックを考慮して各構成要素の動作タイミングを調整したり、各構成要素に必要なバンド幅を保証する等の調整を加えながら、回路図を完成させてゆく。
回路図が完成すれば、実装設計を行う。実装設計とは、回路設計によって作成された回路図上の部品(回路素子やIC,LSI)を基板上のどこへ配置するか、あるいは、回路図上の接続線を、基板上にどのように配線するかを決定する基板レイアウトの作成作業である。
こうして実装設計が行われ、基板上のレイアウトが確定すれば、実装設計結果をCAMデータに変換して、NC工作機械等の設備に出力する。NC工作機械は、このCAMデータを基に、SoC実装やSiP実装を行う。SoC(System on chip)実装とは、1チップ上に複数の回路を焼き付ける技術である。SiP(System in Package)実装とは、複数チップを樹脂等で1パッケージにする技術である。以上の過程を経て、本発明に係るシステムLSIは、各実施形態に示した再生装置200の内部構成図を基に作ることができる。
尚、上述のようにして生成される集積回路は、集積度の違いにより、IC、LSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
FPGAを用いてシステムLSIを実現した場合は、多数のロジックエレメントが格子状に配置されており、LUT(Look Up Table)に記載されている入出力の組合せに基づき、縦・横の配線をつなぐことにより、各実施形態に示したハードウェア構成を実現することができる。LUTは、SRAMに記憶されており、かかるSRAMの内容は、電源断により消滅するので、かかるFPGAの利用時には、コンフィグ情報の定義により、各実施形態に示したハードウェア構成を実現するLUTを、SRAMに書き込ませる必要がある。

本実施の形態は、ミドルウェアとシステムLSIに対応するハードウェア、システムLSI以外のハードウェア、ミドルウェアに対するインターフェイスの部分、ミドルウェアとシステムLSIのインターフェイスの部分、ミドルウェアとシステムLSI以外の必要なハードウェアへのインターフェイスの部分、ユーザインターフェースの部分で実現し、これらを組み込んで再生装置を構成したとき、それぞれが連携して動作することにより特有の機能が提供されることになる。
ミドルウェアに対するインターフェイス、および、ミドルウェアとシステムLSIのインターフェイスを適切に定義することにより、再生装置のユーザインターフェース部分、ミドルウェア部分、システムLSI部分をそれぞれ独立して並行開発することができ、より効率よく開発することが可能となる。なお、それぞれのインターフェイスのきり方には、様々な切り方がある。
本発明に係る再生装置は、3D映像再生と2D映像再生との切り替えにおいて、出力フレームレートの変化がないため、出力フレームレートの同期が必要なHDMI接続によりモニタと接続する用途において有用である。
100 BD-ROM
200 再生装置
300 テレビ
400 3D眼鏡
500 リモコン
1 BDドライブ
2a,b リードバッファ
4 システムターゲットデコーダ
5 プレーン加算部
6 HDMI送受信部
7 再生制御部
9 管理情報メモリ
10 レジスタセット
11 プログラム実行部
12 プログラムメモリ
13 HDMVモジュール
14 BD-Jプラットフォーム
15 ミドルウェア
16 モード管理モジュール
17 ユーザイベント処理部
18 ローカルストレージ
19 不揮発メモリ
23 PIDフィルタ
27 PIDフィルタ
31 プライマリビデオデコーダ
32 レフトビュービデオプレーン
33 ライトビュービデオプレーン
34 セカンダリビデオデコーダ
35 セカンダリビデオプレーン
36 PGデコーダ
37 PGプレーン
38 IGデコーダ
39 IGプレーン
40 プライマリオーディオデコーダ
41 セカンダリオーディオデコーダ
42 ミキサー

Claims (15)

  1. ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、
    前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータと前記ディペンデントビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータとを表示装置へ出力し、
    前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して表示装置へ出力する
    ことを特徴とする再生装置。
  2. 前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合に各ピクチャデータを繰り返して出力する回数は、1ピクチャデータにつき2回であり、
    前記繰り返しにより、平面視再生における出力フレームレートを、立体視再生における出力フレームレートと同じフレームレートに変換する
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  3. 前記再生装置は、
    3Dビデオストリームの再生時に、立体視再生及び平面視再生の何れか一方から他方への変更指示を受け付ける受付手段を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  4. 前記再生装置は、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    前記ベースビュービデオストリームと前記ディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータと、前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータを出力し、
    前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  5. 前記再生装置は、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    前記ベースビュービデオストリームと前記ディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替え、
    前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを、前記ベースビュービデオプレーンメモリと前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリとの両方へ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータと、前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータとを出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載の再生装置。
  6. ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置の集積回路であって、
    前記3Dビデオストリームを用いて立体視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータと前記ディペンデントビュービデオストリームをデコードして得られたピクチャデータとを出力し、
    前記3Dビデオストリームを用いて平面視再生を行う場合、前記ベースビュービデオストリームをデコードして得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して出力する
    ことを特徴とする集積回路。
  7. 記録媒体に記録されたビデオストリームを再生区間情報に基づいて再生する再生装置であって、
    前記再生区間情報には、立体視再生を実現する3D再生区間を規定するものと、平面視再生を実現する2D再生区間を規定するものとがあり、
    前記再生装置は、
    3D再生区間と2D再生区間とをシームレスに接続する場合、2D再生区間に属する圧縮ピクチャデータのデコードにより得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して表示装置に出力する
    ことを特徴とする再生装置。
  8. 2D再生区間において各ピクチャデータを繰り返し出力する回数は、1ピクチャデータにつき2回であり、
    前記繰り返しにより、平面視再生における出力フレームレートを、立体視再生における出力フレームレートと同じフレームレートに変換する
    ことを特徴とする請求項7に記載の再生装置。
  9. 前記再生装置は、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    3D再生区間の再生中に、前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータと、前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータとを出力し、
    2D再生区間の再生中に、前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して出力する
    ことを特徴とする請求項7に記載の再生装置。
  10. 前記再生装置は、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    3D再生区間の再生中に、前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替え、
    2D再生区間の再生中に、前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを、前記ベースビュービデオプレーンメモリと前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリとの両方へ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    前記ベースビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータと、前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリに格納されたピクチャデータとを出力する
    ことを特徴とする請求項7に記載の再生装置。
  11. 記録媒体に記録されたビデオストリームを再生区間情報に基づいて再生する再生装置の集積回路であって、
    前記再生区間情報には、立体視再生を実現する3D再生区間を規定するものと、平面視再生を実現する2D再生区間を規定するものとがあり、
    前記集積回路は、
    3D再生区間と2D再生区間とをシームレスに接続する場合、2D再生区間に属する圧縮ピクチャデータのデコードにより得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して出力する
    ことを特徴とする再生装置。
  12. ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームと、プレイリスト情報とを格納する記録媒体であって、
    前記プレイリスト情報は、前記ベースビュービデオストリームと前記ディペンデントビュービデオストリームとの再生時間軸における再生開始時刻及び再生終了時刻とにより再生区間を規定する再生区間情報を含み、
    前記再生区間情報には、立体視再生を実現する3D再生区間を規定するものと、平面視再生を実現する2D再生区間を規定するものとがあり、
    2D再生区間を規定する再生区間情報はさらに、当該再生区間情報により規定される再生区間に属する圧縮ピクチャデータのデコードにより得られた各ピクチャデータを、少なくとも2回ずつ繰り返して表示装置に出力することを指示するフラグを含む
    ことを特徴とする記録媒体。
  13. ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    前記ベースビュービデオストリームと前記ディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    前記スイッチは、前記ベースビュービデオストリーム及び前記ディペンデントビュービデオストリームのうち、何れか一方のビデオストリームのデコード時にエラーが生じ、一方のピクチャデータが欠損した場合、他方のビデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを、両方のビデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替える
    ことを特徴とする再生装置。
  14. ベースビュービデオストリームとディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームを再生する再生装置であって、
    ベースビュービデオプレーンメモリと、
    ディペンデントビュービデオプレーンメモリと、
    前記ベースビュービデオストリームと前記ディペンデントビュービデオストリームとをデコードするデコーダと、
    前記ベースビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ベースビュービデオプレーンメモリへ導き、前記ディペンデントビュービデオストリームのデコードにより得られたピクチャデータを前記ディペンデントビュービデオプレーンメモリへ導くように、経路を切り替えるスイッチとを含み、
    前記ベースビュービデオストリーム及び前記ディペンデントビュービデオストリームのうち、何れか一方のビデオストリームのデコード時にエラーが生じ、一方のピクチャデータが欠損した場合、他方のビデオプレーンメモリに格納されているピクチャデータと、前記一方のビデオストリームに対応するビデオプレーンメモリに前記エラーの直前に格納されたピクチャデータとを出力する
    ことを特徴とする再生装置。
  15. ベースビュービデオストリームと、ディペンデントビュービデオストリームとを含む3Dビデオストリームと、ストリーム情報とが記録された記録媒体であって、
    前記ベースビュービデオストリームと、前記ディペンデントビュービデオストリームとは、同じ再生時間軸を有し、
    前記ストリーム情報は、
    ベースビュービデオストリーム上のエントリーポイントを、前記再生時間軸における再生時刻に対応付けて示す第1エントリーマップと、
    ディペンデントビュービデオストリーム上のエントリーポイントを、前記再生時間軸における再生時刻に対応付けて示す第2エントリーマップとを含み、
    前記第1エントリーマップに登録されているエントリーポイントに対応付けられている再生時刻と、同じ再生時刻に対応付けられているエントリーポイントが、前記第2エントリーマップに登録されている
    ことを特徴とする記録媒体。
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