KR20100090309A - 정보 기록 매체, 데이터 분별 장치, 및 데이터 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기본 데이터만을 복호하는 디코더가, 기본 데이터와 차세대에 대응하는 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛을 처리할 수 있도록, 기본 데이터와 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛이 기록되는 정보 기록 매체를 제공한다.
정보 기록 매체는, 복수의 액세스 유닛을 갖는, 화상 및 소리의 적어도 한 쪽을 포함하는 스트림이 기록되는 정보 기록 매체로서, 1개의 상기 액세스 유닛은, 기본 데이터를 포함하는 제1 패킷과, 상기 기본 데이터와 관련된 확장 데이터를 포함하는 제2 패킷을 갖고, 상기 기본 데이터는, 상기 확장 데이터를 필요로 하지 않고 완전한 상태로 복호할 수 있는 데이터이고, 상기 확장 데이터는, 상기 기본 데이터에서 생성되는 데이터의 질을 향상시키기 위한 데이터이며, 상기 제1 패킷의 헤더는, 상기 제1 패킷이 상기 기본 데이터를 포함하는 패킷인 것을 나타내는 제1 정보를 갖고, 상기 제2 패킷의 헤더는, 상기 제2 패킷이 상기 확장 데이터를 포함하는 패킷인 것을 나타내는 제2 정보를 갖는다.

Description

정보 기록 매체, 데이터 분별 장치, 및 데이터 재생 장치{INFORMATION RECORDING MEDIUM, DATA SORTING DEVICE, AND DATA REPRODUCTION DEVICE}
본 발명은, 영상이나 음성의 데이터가 기록되는 정보 기록 매체, 데이터를 분별하는 데이터 분별 장치, 및 데이터를 재생하는 데이터 재생 장치 등에 관한 것이다.
종래의 DVD-Video 디스크(이하, 「DVD」라고 한다)에 관해 설명한다.
도 1은, DVD의 구조를 도시하는 도면이다. 도 1의 하단에 도시하는 바와 같이, DVD에는, 리드·인부에서 리드·아웃부까지의 사이에 논리 어드레스 공간이 형성되어 있다. 논리 어드레스 공간에는, 선두에 파일 시스템의 볼륨 정보가 기록되고, 계속해서 영상이나 음성 등의 어플리케이션 데이터가 기록된다.
DVD의 파일 시스템은 ISO9660이나 Universal Disc Format(UDF)의 파일 시스템이다. 파일 시스템은 디스크 상의 데이터를 디렉토리 또는 파일이라 불리는 단위로 표현하기 위한 구조이다. 퍼스널 컴퓨터(PC)에서는 FAT 또는 NTFS라고 불리는 파일 시스템이 이용되고 있다. 그 파일 시스템에 의해, 디렉토리나 파일이라는 구조로 하드 디스크에 기록된 데이터는 컴퓨터에 의해 처리된다. 이에 따라, 유저빌리티가 높아지고 있다.
DVD에서는, UDF 및 ISO9660의 양방의 파일 시스템이 사용되고 있다. UDF 및 ISO9660의 양방을 합하여「UDF 브리지」라고 부르는 경우가 있다. DVD에 기록되어 있는 데이터는, UDF 및 ISO9660의 어느 쪽의 파일 시스템 드라이버에 의해서도 독출할 수 있다. 물론, 개서 가능형의 DVD인 DVD-RAM/R/RW에서는, 이들 파일 시스템을 통해, 물리적으로 데이터의 읽기, 쓰기, 및 삭제가 가능하다.
DVD에 기록된 데이터는, 파일 시스템을 통해, 도 1 좌측 위에 도시하는 바와 같은 디렉토리 또는 파일로서 존재한다. 루트 디렉토리(도 1에 있어서의 「ROOT」)의 바로 아래에 「VIDEO_TS」라고 불리는 디렉토리가 놓여지고, 여기에 DVD의 어플리케이션 데이터가 기록되어 있다. 어플리케이션 데이터는, 복수의 파일로 분할되어 기록되어 있다. 주된 파일로서 이하의 것이 있다.
VIDEO_TS.IFO 디스크 재생 제어 정보 파일
VTS_01_0.IFO 비디오 타이틀 세트 #1 재생 제어 정보 파일
VTS_01_0.VOB 비디오 타이틀 세트 #1 스트림 파일
……
2개의 확장자가 규정되어 있다. 「IFO」는, 그것이 부여되어 있는 파일이 재생 제어 정보가 기록된 파일인 것을 나타내는 확장자이다. 「VOB」는, 그것이 부여되어 있는 파일이 AV 데이터인 MPEG 스트림이 기록된 파일인 것을 나타내는 확장자이다. 재생 제어 정보는, DVD에 대해 채용된 인터랙티비티(유저의 조작에 따라 재생 상태를 동적으로 변화시키는 기술)를 실현하기 위한 정보나, 메타데이터와 같은 타이틀이나 AV 스트림에 부속되는 정보 등을 포함하는 정보이다. DVD에서는 일반적으로, 재생 제어 정보는 네비게이션 정보라고 불린다.
재생 제어 정보 파일로서, 디스크 전체를 관리하는 「VIDEO_TS.IFO」와, 각각의 비디오 타이틀 세트의 재생 제어 정보인 「VTS_01_0.IFO」가 존재한다. 파일명의 보디에 있는 「01」은 비디오 타이틀 세트의 번호를 나타내고 있다. 예를 들면, 비디오 타이틀 세트의 번호가 #2이면, 그 비디오 타이틀 세트의 파일명은 「VTS_02_0.IFO」이다. 또한 DVD에서는, 복수의 타이틀, 바꿔 말하면 내용이 다른 복수의 영화나, 내용이 동일하고 버전이 다른 복수의 영화를 1장의 디스크에 기록하는 것이 가능하다.
도 1의 우측 상부는, DVD의 어플리케이션층에서의 DVD 네비게이션 공간, 즉 전술한 재생 제어 정보가 전개된 논리 구조 공간을 나타내고 있다. 「VIDEO_TS.IFO」내의 정보는, Video Manager Information(VMGI)으로서, DVD 네비게이션 공간으로 전개된다. 「VTS_01_0.IFO」등의 비디오 타이틀 세트마다 존재하는 재생 제어 정보는, Video Title Set Information(VTSI)으로서 DVD 네비게이션 공간으로 전개된다.
VTSI에는, Program Chain(PGC)이라고 불리는 재생 시퀀스의 정보인 Program Chain Information(PGCI)이 기술되어 있다. PGCI는, Cell의 집합과, 커맨드라고 불리는 일종의 프로그래밍 정보에 의해 구성되어 있다. Cell은, Video Object(VOB, MPEG 스트림)의 일부 구간의 집합, 또는 전부 구간이다. Cell의 재생은, VOB의 Cell에 의해 지정된 구간을 재생하는 것을 의미하고 있다.
커맨드는, DVD의 가상 머신에 의해 처리되는 것으로, 브라우저 상에서 실행되는 Java(등록 상표) 스크립트 등에 가까운 것이다. Java(등록 상표) 스크립트는, 논리 연산 외에, 윈도우나 브라우저의 제어(예를 들면, 새로운 브라우저의 윈도우를 연다)를 행한다. 그것에 대해, DVD의 커맨드는, 논리 연산 외에는, AV 타이틀의 재생 제어(예를 들면, 재생하는 챕터의 지정 등)만을 행한다. 이와 같이, DVD의 커맨드는, Java(등록 상표) 스크립트와 다르다.
Cell은, 디스크 상에 기록되어 있는 VOB의 개시 어드레스 및 종료 어드레스(디스크 상에서의 논리 기록 어드레스)의 정보를 갖고 있다. 플레이어는, Cell에 기술된 VOB의 개시 어드레스 및 종료 어드레스의 정보를 사용해, 데이터를 독출하여 재생한다.
도 2는, AV 스트림 중에 매설되어 있는 네비게이션 정보를 설명하기 위한 도면이다. DVD에 있어서 특징적인 인터랙티비티는, 전술한 「VIDEO_TS.IFO」나 「VTS_01_0.IFO」등에 기록되어 있는 네비게이션 정보만에 의해 실현되는 것은 아니다. 인터랙티비티를 실현하기 위한 몇 개의 중요한 정보는, 네비게이션 팩(「네비팩」 또는 「NV_PCK」이라고 한다)이라고 불리는 전용 캐리어가 이용되어, VOB 내에 영상 데이터 및 음성 데이터와 함께 다중화되어 있다.
여기에서는 간단한 인터랙티비티의 예로서 메뉴를 설명한다. 메뉴 화면 상에는 몇 개의 버튼이 나타난다. 각각의 버튼에는, 그 버튼이 선택되어 눌러졌을 때의 처리의 내용이 정의되어 있다. 메뉴 상에서는 하나의 버튼이 선택된다. 하이라이트는, 선택되어 있는 버튼 상에 오버레이되는 반투명색의 화상으로서, 그것이 오버레이되어 있는 버튼이 선택되어 있는 것을 유저에게 나타낸다. 유저는, 리모콘의 상하 좌우 키를 사용하여, 선택되어 있는 버튼을 그 버튼의 상하 좌우의 어느 한 쪽의 버튼으로 이동시킬 수 있다. 유저는, 리모콘의 상하 좌우 키를 사용하여, 실행시키고 싶은 처리에 대응하는 버튼까지 하이라이트를 이동시키고, 결정 키를 누른다. 이에 따라, 선택된 버튼에 대응하는 커맨드의 프로그램이 실행된다. 예를 들면, 타이틀이나 챕터의 재생이 커맨드에 의해 실행된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
도 2의 좌측 상부는, NV_PCK 내에 저장되는 제어 정보의 개요를 나타내고 있다.
NV_PCK 내에는, 하이라이트 컬러 정보나 각각의 버튼 정보 등이 포함되어 있다. 하이라이트 컬러 정보 내에는, 컬러 팔레트 정보가 기술된다. 컬러 팔레트 정보는 오버레이하는 하이라이트의 반투명색을 지정한다. 버튼 정보 내에는, 각각의 버튼의 위치 정보인 직사각형 영역 정보와, 어느 버튼에서 다른 버튼으로의 이동 정보(유저에 의한 리모콘의 상하 좌우 키의 선택에 대응하는 이동처 버튼의 지정)와, 버튼 커맨드 정보(그 버튼이 선택되었을 때에 실행되는 커맨드)가 기술되어 있다.
메뉴 상의 하이라이트는, 도 2의 중앙 우측 상부에 나타내는 바와 같이, 오버레이 화상으로서 만들어진다. 오버레이 화상은, 버튼 정보 내의 직사각형 영역 정보에 의해 특정되는 버튼 상에 컬러 팔레트 정보에 의해 특정되는 색을 칠한 화상이다. 오버레이 화상은, 도 2의 우측부에 나타내는 배경 화상과 합성되어 화면상에 표시된다.
상술한 바와 같이 해서, DVD에서는 메뉴가 표시된다. 네비게이션 데이터의 일부를 NV_PCK를 사용하여 스트림 중에 매설하고 있는 이유는, 스트림과 동기하여 동적으로 메뉴 정보를 갱신하는 것을 가능하게 하기 위해서이다. 예를 들면, 영화가 재생되고 있는 도중의 5분∼10분의 사이에만 메뉴가 표시되는 것을 가능하게 하기 위해서이다. 2번째의 이유는, 스트림과 메뉴 정보를 동기시키는 것이 곤란한 어플리케이션 데이터라도, 스트림과 메뉴 정보를 동기시켜 표시하는 것을 가능하게 하기 위해서이다. 또 하나의 큰 이유는, 유저의 조작성을 향상시키기 위해서이다. 예를 들면, NV_PCK에 특수 재생을 지원하기 위한 정보를 저장함으로써, DVD에 기록되어 있는 AV 데이터를 빨리 감기나 되감기 등의 비통상 재생시에도, 원활하게 그 AV 데이터를 디코드하여 재생하는 것이 가능해진다.
도 3은, DVD의 스트림인 VOB의 이미지를 도시하는 도면이다. 도 3(A)에 도시하는 영상, 음성, 및 자막 등의 데이터는, 도 3(B)에 도시하는 바와 같이, MPEG 시스템 규격(ISO/IEC13818-1)에 의거하여 패킷화 및 팩화되고, 도 3(C)에 도시하는 바와 같이, 각각은 다중화되어 1개의 MPEG 프로그램 스트림이 생성된다. 인터랙티비티를 실현하기 위한 버튼 커맨드를 포함한 NV_PCK도, 패킷 및 팩과 함께 다중화된다.
MPEG 시스템에 있어서의 데이터의 다중화의 특징은, 다중화되는 각각의 데이터는 디코드순에 의거한 비트열이 되어 있지만, 다중화되는 데이터 상호에 대해서는, 즉, 영상 데이터, 음성 데이터, 및 자막 데이터 상호에 대해서는, 반드시 재생 순, 바꿔 말하면 디코드순으로 배열되어 있는 것은 아니다. 이것은, MPEG 시스템 스트림의 디코더 모델(일반적으로, 「System Target Decoder」 또는 「STD」라고 불린다(도 3(D) 참조))이, 다중화되어 있는 데이터를 푼 후의 각각의 엘리멘터리 스트림에 대응하는 디코더 버퍼를 갖고, 디코드 타이밍까지 일시적으로 데이터를 축적하고 있는 것에 유래하고 있다. DVD-Video로 규정되는 디코더 버퍼의 사이즈는 엘리멘터리 스트림마다 다르다. 영상에 대한 버퍼의 사이즈는 232KB이고, 음성에 대한 버퍼의 사이즈는 4KB이며, 자막에 대한 버퍼의 사이즈는 52KB이다.
즉, 영상 데이터와 나란히 다중화되어 있는 자막 데이터는, 반드시 영상 데이터와 동일 타이밍으로 디코드 또는 재생되는 것은 아니다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개공보 평 9-282848호 공보
종래부터 DVD로 채용되고 있는 음성 코덱 규격으로서 「돌비 디지털(AC-3)」과, 「MPEG 오디오」와, 「LPCM」과, 「dts」의 4개의 규격이 있다. 「dts」는 플레이어 옵션 기능이고, DVD 플레이어에는 dts 디코더를 내장하는 것과, 내장하지 않는 것이 있다. 또, DVD 플레이어에는, AV 앰프로의 디지털 데이터의 출력 기능으로서, dts 대응 기능을 갖고 있는 것과, 갖고 있지 않는 것이 있다.
dts 디지털 데이터 출력 기능을 갖고 있는 DVD 플레이어는, Sony/Philips Digital Interconnect Format(SPDIF, 민생용은 IEC60958-3 규격으로 규정)이라고 불리는 디지털 I/F 규격에 준거한 데이터를, 그 규격에 준거한 AV 앰프로 출력한다.
그러나, SPDIF는, 규격상 1.5Mbps의 대역까지밖에 대응할 수 없고, 「dts」의 확장 코덱 규격인, 20Mbps 가까운 대역을 필요로 하는 「dts++(무손실 압축)」에 대응하고 있지 않다. 따라서, 차세대 HD DVD 규격(BD 규격)이 「dts++」에 대응해도, SPDIF 규격에 준거한 AV 앰프에, dts++ 스트림을 출력할 수는 없다.
본 발명은, 상술한 과제를 고려하여, 기본 데이터만을 복호하는 디코더가, 기본 데이터와 차세대에 대응하는 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛을 처리할 수 있도록, 기본 데이터와 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛이 기록되는 정보 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 본 발명의 정보 기록 매체의 액세스 유닛을 처리하는 데이터 분별 장치 및 데이터 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하여 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 정보 기록 매체는, 복수의 액세스 유닛을 갖는, 화상 및 소리의 적어도 한 쪽을 포함하는 스트림이 기록되는 정보 기록 매체로서, 1개의 상기 액세스 유닛은, 기본 데이터를 포함하는 제1 패킷과, 상기 기본 데이터와 관련하는 확장 데이터를 포함하는 제2 패킷을 갖고, 상기 기본 데이터는 상기 확장 데이터를 필요로 하는 일 없이 완전한 상태로 복호할 수 있는 데이터이고, 상기 확장 데이터는, 상기 기본 데이터로부터 생성되는 데이터의 질을 향상시키기 위한 데이터이고, 상기 제1 패킷의 헤더는 상기 제1 패킷이 상기 기본 데이터를 포함하는 패킷인 것을 나타내는 제1 정보를 갖고, 상기 제2 패킷의 헤더는, 상기 제2 패킷이 상기 확장 데이터를 포함하는 패킷인 것을 나타내는 제2 정보를 갖는다.
예를 들면, 상기 제1 패킷의 헤더는, stream_id_extension 필드에 상기 제1 정보를 갖고, 상기 제2 패킷의 헤더는, stream_id_extension 필드에 상기 제2 정보를 갖는다.
예를 들면, 각 상기 액세스 유닛은 일정 시간의 데이터이다.
본 발명의 데이터 분별 장치는, 본 발명의 정보 기록 매체에 기록되어 있는 상기 액세스 유닛, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 취득하는 취득수단과, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 이용하여, 상기 액세스 유닛을 상기 기본 데이터와 상기 확장 데이터로 분별하는 분별수단을 구비한다.
본 발명의 데이터 재생장치는, 본 발명의 데이터 분별장치와, 상기 기본 데이터만을 복호하는 복호수단을 구비하고, 상기 데이터 분별장치는, 상기 복호수단에 의해 상기 액세스 유닛을 재생시키는 경우, 상기 확장 데이터를 폐기한다.
본 발명은, 본 발명의 데이터 재생장치의 특징적인 구성수단을 스텝으로 하는 데이터 재생방법으로서 표현하거나, 그들의 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그 프로그램은 CD-ROM 등의 기록매체나 통신 네트워크 등의 전송매체를 통해 유통시킬 수도 있다.
본 발명은, 기본 데이터만을 복호하는 디코더가, 기본 데이터와 차세대에 대응하는 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛을 처리할 수 있도록, 기본 데이터와 확장 데이터를 포함하는 액세스 유닛이 기록되는 정보 기록 매체를 제공할 수 있다. 또, 본 발명은, 본 발명의 정보 기록 매체의 액세스 유닛을 처리하는 데이터 분별 장치 및 데이터 재생 장치를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명에 의해, 기존의 디지털 I/F가 갖는 대역을 넘는 새로운 음성 코덱을 사용한 음성 데이터가 기록매체에 기록되어 있는 경우라도, 기존의 디지털 I/F에 대해서 종래대로의 음성 데이터의 추출 및 출력이 가능해지는 효과가 얻어진다.
도 1은 DVD의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 네비게이션 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3(A)는 영상, 음성, 및 자막 등의 데이터를 도시하는 도면이다. 도 3(B)는 각 데이터를 패킷화 및 팩화하는 것을 도시하는 도면이다. 도 3(C)는 패킷화 및 팩화된 데이터를 도시하는 도면이다. 도 3(D)는 MPEG 시스템 스트림의 디코더 모델을 도시하는 도면이다.
도 4는 차세대 DVD의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 BD 디스크에 기록되어 있는 논리 데이터의 디렉토리 및 파일의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 플레이어의 기능을 도시하는 블록도이다.
도 7은 플레이어의 구성을 상세화한 블록도이다.
도 8은 BD의 어플리케이션 공간을 도시하는 도면이다.
도 9는 MPEG 스트림(VOB)의 구성도이다.
도 10은 팩의 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 BD 디스크 상에서의 VOB 파일 및 PNG 파일의 인터리브 기록을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 VOB 데이터 연속 공급 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 VOB 관리 정보 파일의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 14는 VOBU 정보의 상세를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 타임 맵의 상세를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 플레이리스트 정보의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 17은 이벤트 핸들러 테이블을 도시하는 도면이다.
도 18은 BD 디스크 전체에 관한 정보의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 19는 글로벌이벤트 핸들러의 프로그램의 테이블을 도시하는 도면이다.
도 20은 타임이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
도 21은 유저이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
도 22는 글로벌이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
도 23은 프로그램 프로세서의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 시스템 파라미터의 일람을 도시하는 도면이다.
도 25는 2개의 선택 버튼을 갖는 메뉴의 프로그램의 예를 도시하는 도면이다.
도 26은 유저이벤트의 이벤트 핸들러의 예를 도시하는 도면이다.
도 27은 AV의 재생까지의 기본 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
도 28은 PL의 재생 개시부터 VOB의 재생 개시까지의 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
도 29는 AV의 재생 개시 후부터의 이벤트 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
도 30은 자막 처리의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 31은 계층 구조를 갖지 않는 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 32는 2개의 계층 구조를 갖는 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 33은 3개의 계층 구조를 갖는 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 34는 계층 구조를 갖는 데이터를 다양한 계층에 대응한 디코더로 출력하는 스트림 읽어들임/공급부의, 데이터의 출력처마다 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 Base와 Level1-EXT에 대응한 기기가 널리 보급된 경우에, Level2-EXT를 도입하기 위한 이상적인 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 36은 Level2를 포함하는 데이터 스트림의 데이터 구조를 도시하는 도면이다.
도 37은 기존의 플레이어나 디코더로 복호 가능한 Base/Level1-EXT와, 기존의 플레이어나 디코더에서는 복호 불가능한 Level2-EXT의 2개의 부분으로 구성되어 있는 액세스 유닛의 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 MPEG2-TS로의 계층 구조를 갖는 액세스 유닛의 저장 방법을 도시하는 도면이다.
도 39은 descriptor에 기술되는 사항의 일례를 도시하는 도면이다.
도 40(A)는 5.1채널의 스피커 레이아웃을 도시하는 도면이고, 도 40(B)는 7.1채널의 스피커 레이아웃을 도시하는 도면이다.
도 41은 채널 구조를 도시하는 도면이다.
도 42는 광 디스크에 기록할 때의 MPEG2-TS의 파일 포맷을 도시하는 도면이다.
도 43은 DVD-Video로 규정되는 DTS의 상세를 설명하기 위한 도면이다.
도 44는 디멀티플렉서 및 스트림 읽어들임/공급부의 처리를 도시하는 흐름도이다.
도 45는 입력 시각 관리 장치(2000) 및 디코더 모델(3000)의 구성도이다.
도 46은 Base를 복호하는 디코더 모델을 파탄시키지 않도록 하는 동시에, 또한, Base 및 Level2를 복호하는 디코더 모델을 파탄시키지 않도록, Base와 Level2를 다중화하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[부호의 설명]
201…BD 디스크 202…광 픽업
203…프로그램 기록 메모리 204…관리 정보 기록 메모리
205…AV 기록 메모리 206…프로그램 처리부
207…관리 정보 처리부 208…프리젠테이션 처리부
209…이미지 플레인 210…비디오 플레인
211…합성 처리부 301…프로그램 기록 메모리
302…프로그램 프로세서 303…UOP 매니저
304…관리 정보 기록 메모리 305…시나리오 프로세서
306…프리젠테이션 컨트롤러 307…클럭
308…이미지 메모리 309…트랙 버퍼
310…디멀티플렉서 311…이미지 프로세서
312…비디오 프로세서 313…사운드 프로세서
314…이미지 플레인 315…비디오 플레인
316…합성 처리부 317…드라이브 컨트롤러
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
(관련된 실시 형태)
(디스크 상의 논리 데이터 구조)
도 4는, 차세대 DVD(이하, 「BD」라고 한다)의 구성, 특히 디스크 매체인 BD 디스크(104) 및, 디스크(104)에 기록되어 있는 데이터(101, 102 및 103)의 구성을 도시하는 도면이다. BD 디스크(104)에는, AV 데이터(103)와, AV 데이터의 관리 정보 및 AV 재생 시퀀스 등을 포함하는 BD 관리 정보(102)와, 인터랙티비티를 실현하기 위한 BD 재생 프로그램(101)이 기록된다. 본 실시 형태에서는, 설명의 형편상, 영화의 AV 콘텐츠를 재생하기 위한 AV 어플리케이션 데이터가 BD 디스크(104)에 기록되어 있다고 가정한다. 그러나, BD 디스크(104)는, 다른 용도로서 이용되어도 된다.
도 5는, BD 디스크에 기록되어 있는 논리 데이터의 디렉토리 및 파일의 구성을 도시하는 도면이다. BD 디스크는, 다른 광 디스크, 예를 들면 DVD나 CD 등과 동일하게, 내주에서 외주를 향해 나선 형상으로 기록 영역을 갖고, 내주의 리드·인부와 외주의 리드·아웃부의 사이에 논리 데이터를 기록하기 위한 논리 어드레스 공간을 갖고 있다. BD 디스크에는, 리드·인부의 내측에, Burst Cutting Area(BCA)라고 불리는 드라이브로밖에 데이터를 독출할 수 없는 특별한 영역이 존재한다. 이 영역의 데이터는, 어플리케이션 데이터를 이용해도 독출할 수 없다. 그 때문에, 상기 영역은, 예를 들면 저작권 보호 기술을 위한 것 등에 이용되는 경우가 있다.
논리 어드레스 공간에는, 파일 시스템 정보(볼륨)를 선두로, 영상 데이터 등의 어플리케이션 데이터가 기록되어 있다. 파일 시스템은, 「배경 기술」에서 설명한 바와 같이, UDF나 ISO9660 등의 파일 시스템이고, 통상의 PC와 동일하게, 기록되어 있는 논리 데이터를 디렉토리 및 파일의 구조를 사용하여 독출하기 위한 시스템이다.
본 실시 형태에 있어서의 BD 디스크 상의 디렉토리 및 파일의 구조에서는, 루트 디렉토리(ROOT)의 바로 아래에, BDVIDEO 디렉토리가 놓여져 있다. BDVIDEO 디렉토리는, BD에 기록되는 AV 콘텐츠나 관리 정보 등의 데이터(도 4의 데이터(101, 102 및 103))가 저장되어 있는 디렉토리이다.
BDVIDEO 디렉토리의 아래에는, 다음의 7종류의 파일이 기록되어 있다.
BD.INFO 파일(파일명 고정)
「BD.INFO」파일은 「BD 관리 정보」의 하나이고, BD 디스크 전체에 관한 정보가 기록된 파일이다. BD 플레이어는 최초로 이 파일을 독출한다.
BD.PROG 파일(파일명 고정)
「BD.PROG」파일은 「BD 재생 프로그램」의 하나이고, BD 디스크 전체에 관한 재생 제어 정보가 기록된 파일이다.
XXX.PL 파일(「XXX」는 가변, 확장자「PL」은 고정)
「XXX.PL」파일은 「BD 관리 정보」의 하나이고, 시나리오(재생 시퀀스)인 플레이리스트 정보가 기록된 파일이다. 플레이리스트마다 하나의 파일이 존재한다.
XXX.PROG 파일(「XXX」는 가변, 확장자「PL」은 고정)
「XXX.PROG」파일은 「BD 재생 프로그램」의 하나이고, 전술한 플레이리스트마다의 재생 제어 정보가 기록된 파일이다. 「XXX.PROG」파일에 대응하는 플레이리스트는, 파일 보디명(「XXX」)이 일치하는 플레이리스트이다.
YYY.VOB 파일(「YYY」는 가변, 확장자「VOB」는 고정)
「YYY.VOB」파일은 「AV 데이터」의 하나이고, VOB(「배경 기술」에서 설명한 VOB와 동일)가 기록된 파일이다. VOB마다 하나의 파일이 존재한다.
YYY.VOBI 파일(「YYY」는 가변, 확장자「VOBI」는 고정)
「YYY.VOBI」파일은 「BD 관리 정보」의 하나이고, AV 데이터인 VOB에 관한 스트림 관리 정보가 기록된 파일이다. 「YYY.VOBI」파일에 대응하는 VOB는, 파일 보디명(「YYY」)이 일치하는 VOB이다.
ZZZ.PNG 파일(「ZZZ」는 가변, 확장자「PNG」는 고정)
「ZZZ.PNG」파일은 「AV 데이터」의 하나이고, 자막 및 메뉴를 구성하기 위한 이미지 데이터 PNG(W3C에 의해 표준화된 화상 포맷으로 「핑」이라고 읽는다)가 기록된 파일이다. PNG 이미지마다 하나의 파일이 존재한다.
(플레이어의 구성)
다음에, 전술한 BD 디스크를 재생하는 플레이어에 관해, 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다.
도 6은, 플레이어의 대략적인 기능을 도시하는 블록도이다.
BD 디스크(201) 상의 데이터는, 광 픽업(202)을 통해 독출된다. 독출된 데이터는, 그 데이터의 종류에 따라 전용의 메모리에 전송된다. BD 재생 프로그램(「BD.PROG」파일 또는 「XXX.PROG」파일)은 프로그램 기록 메모리(203)에 전송된다. BD 관리 정보(「BD.INFO」파일, 「XXX.PL」파일, 또는 「YYY.VOBI」파일)는 관리 정보 기록 메모리(204)에 전송된다. AV 데이터(「YYY.VOB」파일 또는 「ZZZ.PNG」파일)는 AV 기록 메모리(205)에 전송된다.
프로그램 기록 메모리(203)에 기록된 BD 재생 프로그램은 프로그램 처리부(206)에 의해 처리된다. 관리 정보 기록 메모리(204)에 기록된 BD 관리 정보는 관리 정보 처리부(207)에 의해 처리된다. AV 기록 메모리(205)에 기록된 AV 데이터는 프리젠테이션 처리부(208)에 의해 처리된다.
프로그램 처리부(206)는 관리 정보 처리부(207)에서 재생하는 플레이리스트의 정보나 프로그램의 실행 타이밍 등의 이벤트 정보를 수취하여, 프로그램을 실행한다. 프로그램은 재생하는 플레이리스트를 동적으로 변화시키는 것이 가능하다. 프로그램 처리부(206)가 관리 정보 처리부(207)에 대해서 플레이리스트의 재생 명령을 이송함으로써, 재생하는 플레이리스트가 동적으로 변화되는 것이 실현된다. 프로그램 처리부(206)는, 유저로부터의 이벤트, 즉 리모콘 키로부터의 리퀘스트를 받아, 그 이벤트(리퀘스트)에 대응하는 프로그램이 있는 경우, 그것을 실행한다.
관리 정보 처리부(207)는, 프로그램 처리부(206)로부터의 지시를 받아, 대응하는 플레이리스트 및 플레이리스트에 대응한 VOB의 관리 정보를 해석하여, 프리젠테이션 처리부(208)에, 대상이 되는 AV 데이터의 재생을 지시한다. 또, 관리 정보 처리부(207)는, 프리젠테이션 처리부(208)에서 기준 시각 정보를 수취하여, 기준 시각 정보에 의거하여 프리젠테이션 처리부(208)에 AV 데이터의 재생의 정지를 지시하고, 또, 프로그램 처리부(206)에 대해 지시하기 위한, 프로그램의 실행 타이밍을 나타내는 이벤트를 생성한다.
프리젠테이션 처리부(208)는, 영상, 음성, 및 자막/이미지(정지화상)의 각각에 대응하는 디코더를 갖고, 관리 정보 처리부(207)로부터의 지시에 따라, AV 데이터의 디코드 및 출력을 행한다. 영상 데이터, 및 자막/이미지는, 디코드된 후에 각각의 전용 플레인, 비디오 플레인(210) 또는 이미지 플레인(209)에 묘화된다. 비디오 플레인(210) 및 이미지 플레인(209)에 묘화된 각 영상은, 합성 처리부(211)에 의해 합성되어 TV 등의 표시 디바이스로 출력된다.
도 6을 이용하여 설명한 바와 같이, BD 플레이어는 도 4에서 도시한 BD 디스크에 기록되어 있는 데이터의 구성에 대응하는 구성부를 갖고 있다.
도 7은 전술한 플레이어의 구성을 상세화한 블록도이다. 도 7에서는, AV 기록 메모리(205)는, 이미지 메모리(308) 및 트랙 버퍼(309)로서 표현되어 있다. 프로그램 처리부(206)는, 프로그램 프로세서(302) 및 UOP 매니저(303)로서 표현되어 있다. 관리 정보 처리부(207)는, 시나리오 프로세서(305) 및 프리젠테이션 컨트롤러(306)로서 표현되어 있다. 프리젠테이션 처리부(208)는, 클럭(307), 디멀티플렉서(310), 이미지 프로세서(311), 비디오 프로세서(312), 및 사운드 프로세서(313)로서 표현되어 있다.
BD 디스크(201)에서 독출된 VOB 데이터(MPEG 스트림)는 트랙 버퍼(309)에 기록되고, 이미지 데이터(PNG)는 이미지 메모리(308)에 기록된다. 디멀티플렉서(310)는, 클럭(307)의 시각에 의거하여, 트랙 버퍼(309)에 기록된 VOB 데이터를 추출하여, 영상 데이터를 비디오 프로세서(312)에 이송하고, 음성 데이터를 사운드 프로세서(313)에 이송한다. 비디오 프로세서(312) 및 사운드 프로세서(313)는 각각, MPEG 시스템 규격으로 정하는 바와 같이, 디코더 버퍼와 디코더로 구성되어 있다. 즉, 디멀티플렉서(310)에서 이송되는 영상 및 음성 각각의 데이터는, 각각의 디코더 버퍼에 일시적으로 기록되고, 클럭(307)의 시각에 따라 대응하는 디코더로 디코드된다.
이미지 메모리(308)에 기록된 PNG는, 다음의 2개의 처리 방법에 의해 처리된다.
이미지 데이터가 자막용의 데이터인 경우, 프리젠테이션 컨트롤러(306)에 의해 디코드 타이밍이 지시된다. 시나리오 프로세서(305)는 클럭(307)으로부터의 시각 정보를 받아, 적절히 자막을 표시할 수 있도록, 자막의 표시 개시 시각이 되면, 프리젠테이션 컨트롤러(306)에 대해 자막의 표시를 지시한다. 동일하게, 시나리오 프로세서(305)는, 클럭(307)으로부터의 시각 정보에 의거하여, 자막의 표시 종료 시각이 되면, 프리젠테이션 컨트롤러(306)에 대해 자막의 표시의 정지를 지시한다. 프리젠테이션 컨트롤러(306)로부터 디코드/표시의 지시를 받은 이미지 프로세서(311)는, 대응하는 PNG 데이터를 이미지 메모리(308)에서 추출하여 디코드하여, 이미지 플레인(314)에 묘화한다.
다음에, 이미지 데이터가 메뉴용의 데이터인 경우를 설명한다. 그 경우, 프로그램 프로세서(302)에 의해 디코드 타이밍이 지시된다. 프로그램 프로세서(302)가 이미지의 디코드를 지시하는 타이밍은, 프로그램 프로세서(302)가 처리하고 있는 BD 프로그램에 의존하고, 일률적으로는 정해지지 않는다.
이미지 데이터 및 영상 데이터는 도 6을 이용하여 설명한 바와 같이, 각각 디코드된 후에, 이미지 플레인(314) 또는 비디오 플레인(315)에 묘화되고, 합성 처리부(316)에 의해 합성된 후, 출력된다.
BD 디스크(201)에서 독출된 관리 정보(시나리오 정보 및 AV 관리 정보)는, 관리 정보 기록 메모리(304)에 저장된다. 그 후, 시나리오 정보(「BD.INFO」파일 및 「XXX.PL」 파일)는 시나리오 프로세서(305)에 의해 독출된다. AV 관리 정보(「YYY.VOBI」파일)는 프리젠테이션 컨트롤러(306)에 의해 독출된다.
시나리오 프로세서(305)는 플레이리스트의 정보를 해석하여, 플레이리스트에 의해 참조되어 있는 VOB와 그 재생 위치를 프리젠테이션 컨트롤러(306)에 알린다. 프리젠테이션 컨트롤러(306)는, 대상이 되는 VOB의 관리 정보(「YYY.VOBI」파일)를 해석하여, 대상이 되는 VOB를 독출하도록 드라이브 컨트롤러(317)에 지시를 내린다.
드라이브 컨트롤러(317)는 프리젠테이션 컨트롤러(306)로부터의 지시에 따라 광 픽업을 이동시켜, 대상이 되는 AV 데이터를 독출한다. 독출된 AV 데이터는, 전술한 바와 같이 이미지 메모리(308) 또는 트랙 버퍼(309)에 저장된다.
시나리오 프로세서(305)는 클럭(307)의 시각을 감시하고, 관리 정보에서 설정되어 있는 타이밍으로 이벤트를 프로그램 프로세서(302)에 출력한다.
프로그램 기록 메모리(301)에 기록된 BD 프로그램(「BD.PROG」파일 또는 「XXX.PROG」파일)은 프로그램 프로세서(302)에 의해 처리된다. 프로그램 프로세서(302)는 시나리오 프로세서(305)에서 이벤트가 이송되어 온 경우나, UOP 매니저(303)에서 이벤트가 이송되어 온 경우, BD 프로그램을 처리한다. UOP 매니저(303)는 유저로부터 리모콘 키에 의해 리퀘스트가 이송되어 온 경우, 프로그램 프로세서(302)에 대한 이벤트를 생성한다.
(어플리케이션 공간)
도 8은, BD의 어플리케이션 공간을 도시하는 도면이다.
BD의 어플리케이션 공간에서는, 플레이리스트(PlayList)가 하나의 재생 단위이다. 플레이리스트는 셀(Cell)의 연결로서, 연결의 순서에 의해 결정되는 재생 시퀀스인 정적인 시나리오와, 프로그램에 의해 기술되는 동적인 시나리오를 갖고 있다. 프로그램에 의한 동적인 시나리오의 변화가 없는 한, 플레이리스트는 각각의 셀을 순서대로 재생시킨다. 모든 셀의 재생을 종료한 시점에서, 플레이리스트의 재생은 종료한다. 프로그램에는, 셀의 재생 순서를 변화시키는 내용을 기술하는 것이 가능하다. 또, 프로그램은, 유저의 선택 또는 플레이어의 상태에 따라 재생하는 대상을 동적으로 변화시키는 것이 가능하다. 전형적인 예로서 메뉴를 들 수 있다. BD에서는, 메뉴는 유저의 선택에 의해 재생하는 시나리오라고 정의할 수 있고, 프로그램에 의해 플레이리스트를 동적으로 변화시킬 수 있다.
여기에서 말하는 프로그램은, 시간이벤트 또는 유저이벤트에 의해 실행되는 이벤트 핸들러이다.
시간이벤트는, #플레이리스트에 매설된 시각 정보에 의거하여 생성되는 이벤트이다. 도 7을 이용하여 설명한 시나리오 프로세서(305)에서 프로그램 프로세서(302)로 이송되는 이벤트가, 시간이벤트의 일례이다. 시간이벤트가 발행되면, 프로그램 프로세서(302)는 식별자(ID)에 의해 대응되는 이벤트 핸들러를 실행한다. 전술한 바와 같이, 실행되는 프로그램은 다른 플레이리스트의 재생을 지시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 프로그램은 현재 재생되고 있는 플레이리스트의 재생을 중지하고, 지정된 플레이리스트를 재생시킨다.
유저이벤트는, 유저의 리모콘 키 조작에 의해 생성되는 이벤트이다. 유저이벤트는 크게 2개의 타입으로 나뉘어진다.
첫 번째는, 커서 키(「상」「하」「좌」「우」키) 또는 「결정」키의 조작에 의해 생성되는 메뉴 선택의 이벤트이다. 메뉴 선택의 이벤트에 대응하는 이벤트 핸들러는 플레이리스트 내의 한정된 기간에서만 유효하다(플레이리스트의 정보로서 각각의 이벤트 핸들러의 유효 기간이 설정되어 있다). 리모콘의 「상」「하」「좌」「우」키 또는 「결정」키가 눌러진 경우, 유효한 이벤트 핸들러가 검색되고, 유효한 이벤트 핸들러가 있는 경우, 그 이벤트 핸들러가 실행된다. 유효한 이벤트 핸들러가 없는 경우, 메뉴 선택의 이벤트는 무시된다.
두 번째의 유저이벤트는, 「메뉴」키의 조작에 의해 생성되는 메뉴 호출의 이벤트이다. 메뉴 호출의 이벤트가 생성되면, 글로벌이벤트 핸들러가 불려진다. 글로벌이벤트 핸들러는 플레이리스트에 의존하지 않고, 항상 유효한 이벤트 핸들러이다. 이 기능을 사용함으로써, DVD의 메뉴콜(타이틀 재생 중에 음성 또는 자막을 호출하고, 음성 또는 자막을 변경 후에 중단한 지점에서 타이틀을 재생하는 기능 등)을 실장할 수 있다.
플레이리스트에서 정적 시나리오를 구성하는 단위인 셀(Cell)은, VOB(MPEG 스트림)의 전부 또는 일부의 재생 구간을 나타낸다. 셀은, VOB 내의 재생 구간을 개시 시각 및 종료 시각의 정보로서 갖고 있다. 각각의 VOB와 한 쌍이 되어 있는 VOB 관리 정보(VOBI)는, 데이터의 재생 시각에 대응한 기록 어드레스의 테이블 정보인 타임 맵(Time Map 또는 TM)을 갖고 있다. 타임 맵을 이용함으로써, 전술한 VOB의 재생 시각 및 종료 시각으로부터, VOB 내(즉 대상이 되는 「YYY.VOB」 파일 내)에서의 독출의 개시 어드레스 및 종료 어드레스를 도출하는 것이 가능하다. 또한 타임 맵의 상세는 후술한다.
(VOB의 상세)
도 9는, 본 실시 형태에 있어서의 MPEG 스트림(VOB)의 구성도이다.
도 9에 도시하는 바와 같이, VOB는 복수의 Video Object Unit(VOBU)에 의해 구성되어 있다. VOBU는, MPEG 비디오 스트림에 있어서의 Group Of Pictures(GOP)를 기준으로 하여, 음성 데이터도 포함한 다중화 스트림에 있어서의 하나의 재생 단위이다. VOBU의 비디오 재생 시간은 0.4초에서 1.0초로서, 통상은 0.5로 정도이다. 요컨대, 많은 케이스에서 1GOP에는 15프레임 정도의 프레임이 저장되어 있다(NTSC의 경우).
VOBU는 비디오 팩(V_PCK)과 오디오 팩(A_PCK)을 갖고 있다. 각 팩의 사이즈는 1섹터와 동일하고, 본 실시 형태에서는 2KB이다.
도 10은 팩의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 비디오 데이터 및 오디오 데이터와 같은 엘리멘터리 데이터는, PES Packet Payload(페이로드)라고 불리는 PES Packet(패킷)의 데이터 저장 영역에 선두로부터 순차적으로 저장된다. 페이로드는 PES Packet Header(패킷 헤더)가 부착되어 1개의 PES Packet(패킷)을 구성한다. 패킷 헤더에는, 페이로드에 저장되어 있는 데이터가 어느 스트림의 데이터인지를 식별하기 위한 stream id(ID)와, 그 페이로드의 디코드 및 표시 각각의 시각 정보인 타임 스탬프, 즉 Decoding Time Stamp(DTS) 및 Presentation Time Stamp(PTS)가 기록된다. PTS 및 DTS는, 반드시 모든 패킷 헤더에 기록되어 있는 것이 아니라, MPEG에 의해 룰이 규정되어 있다. 룰의 상세한 설명에 관해서는 MPEG 시스템(ISO/IEC13818-1)의 규격서에 기술되어 있기 때문에, 그 설명을 생략한다.
패킷은, 또한 Pack Header(헤더)가 부착되어 팩을 구성한다. 그 헤더에는, 그 팩이 언제 디멀티플렉서를 통과하여, 각각의 엘리멘터리 스트림의 디코더 버퍼에 입력되는지를 나타내는 타임 스탬프, 즉 System Clock Reference(SCR)가 기록되어 있다.
(VOB의 인터리브 기록)
다음에, 도 11 및 도 12를 이용하여 VOB 파일의 인터리브 기록에 관해 설명한다.
도 11의 상단은, 전술한 플레이어의 구성도의 일부이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, BD 디스크 상의 VOB 즉 MPEG 스트림은 광 픽업을 통해 트랙 버퍼로 입력된다. BD 디스크 상의 PNG 즉 이미지 데이터는, 광 픽업을 통해 이미지 메모리로 입력된다.
트랙 버퍼는 FIFO 형식의 버퍼이고, 트랙 버퍼에 입력된 VOB의 데이터는 입력된 순서로 디멀티플렉서로 이송된다. 이 때, 각각의 팩은, 전술한 SCR에 따라 트랙 버퍼에서 인출되어, 디멀티플렉서를 통해 비디오 프로세서 또는 사운드 프로세서로 이송된다. 한편, 이미지 메모리에 입력된 이미지 데이터에 관해서는, 어느 이미지를 묘화할지는 프리젠테이션 컨트롤러에 의해 지시된다. 또, 묘화에 사용된 이미지 데이터는, 그것이 자막용의 이미지 데이터인 경우, 사용되는 동시에 이미지 메모리에서 삭제된다. 그것에 대해, 묘화에 사용된 이미지 데이터가 메뉴용의 이미지 데이터인 경우, 그 메뉴가 묘화되어 있는 동안은 이미지 메모리 내에 그대로 남겨진다. 이것은, 메뉴의 묘화는 유저의 조작에 의존하고 있고, 유저의 조작에 추종하여 메뉴의 일부분을 재표시 또는 다른 이미지로 치환할 때에, 재표시되는 부분의 이미지 데이터를 디코드하기 쉽게 하기 위해서이다.
도 11의 하단은, BD 디스크 상에서의 VOB 파일 및 PNG 파일의 인터리브 기록을 도시하는 도면이다. 일반적으로는 ROM, 예를 들면 CD-ROM이나 DVD-ROM에서는, 일련의 연속 재생 단위가 되는 AV 데이터는 연속하여 기록되고 있다. 데이터가 연속하여 기록되고 있는 한, 드라이브는 순차적으로 데이터를 독출하여, 디코더로 이송한다. 그러나, 연속하는 데이터가 분단되어 디스크 상에 이산하여 배치되어 있는 경우, 드라이브는 각각의 연속 구간을 시크하기 때문에, 시크 기간에 있어서는 데이터의 독출이 멈추게 되고, 데이터의 공급이 멈출 가능성이 있다. 그것을 방지하기 위해, ROM에서는, 일련의 연속 재생 단위가 되는 AV 데이터는 연속하여 기록되고 있다. BD에서도, VOB 파일은 연속 영역에 기록되는 것이 바람직하다. 자막 데이터와 같이 VOB에 기록되어 있는 영상 데이터와 동기하여 재생되는 데이터는, VOB 파일과 동일하게 어떠한 방법에 의해 BD 디스크에서 독출하는 것이 필요해진다.
*자막 데이터의 독출 방법의 하나로서, VOB의 재생 개시 전에 일괄적으로 자막용의 이미지 데이터(PNG 파일)를 독출하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에서는, 대용량의 메모리가 필요해져 비현실적이다.
그래서, 본 실시 형태에서는, VOB 파일을 몇 개의 블록으로 나누고, 이미지 데이터와 인터리브 기록하는 방법을 채용하고 있다. 도 11의 하단은 그 인터리브 기록을 설명하기 위한 도면이다.
VOB 파일과 이미지 데이터를 적절히 인터리브 배치함으로써, 전술한 바와 같은 대용량의 일시 기록 메모리를 이용하지 않고, 필요한 타이밍으로 이미지 데이터를 이미지 메모리에 저장하는 것이 가능해진다. 또한, 이미지 데이터를 독출하고 있을 때에는, VOB 데이터의 독출은 당연히 정지한다.
도 12는 트랙 버퍼를 사용한 VOB 데이터 연속 공급 모델을 설명하기 위한 도면이다.
이미 설명한 바와 같이, VOB의 데이터는, 일단 트랙 버퍼에 축적된다. 트랙 버퍼로의 데이터 입력 레이트(Va)와, 트랙 버퍼로부터의 데이터 출력 레이트(Vb)의 사이에 차(Va>Vb)를 형성하면, BD 디스크에서 데이터를 계속 독출하고 있는 한, 트랙 버퍼의 데이터 축적량은 증가해 간다.
도 12의 상단에 도시하는 바와 같이, VOB의 하나의 연속 기록 영역이 논리 어드레스 "a1"에서 "a2"까지 계속되는 것으로 한다. 논리 어드레스의 "a2"에서 "a3"의 사이는, 이미지 데이터가 기록되어 있고, VOB 데이터는 기록되어 있지 않은 구간인 것으로 한다.
도 12의 하단은 트랙 버퍼 내의 데이터량의 추이를 도시한다. 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 트랙 버퍼 내에 축적되어 있는 데이터의 양을 나타낸다. 시각 "t1"은, VOB의 하나의 연속 기록 영역의 개시점인 논리 어드레스 "a1"의 데이터의 독출을 개시한 시각을 나타내고 있다. 시각 "t1" 이후, 트랙 버퍼에는 레이트(Va-Vb)로 데이터가 축적된다. 그 레이트는, 트랙 버퍼로 입력하는 데이터의 레이트와, 트랙 버퍼에서 출력하는 데이터의 레이트의 차이다. 시각 "t2"는 하나의 연속 기록 영역의 종료점인 논리 어드레스 "a2"의 데이터를 독출하는 시각이다. 즉 시각 "t1"에서 "t2"의 사이, 레이트(Va-Vb)로 트랙 버퍼 내는 데이터량이 증가한다. 시각 "t2"에서의 데이터 축적량 B(t2)는 하기의 식 1에 의해 구할 수 있다.
B(t2) = (Va-Vb)×(t2-t1) (식 1)
이 후, 논리 어드레스의 "a2"에서 "a3"까지는 이미지 데이터가 계속되기 때문에, 트랙 버퍼로의 데이터의 입력은 0이고, 출력 레이트 "-Vb"로 트랙 버퍼 내의 데이터량은 감소한다. 이것은 논리 어드레스 "a3"까지, 즉 시각 "t3"까지 계속된다.
여기에서 중요한 것은, 시각 "t3"보다 전에 트랙 버퍼에 축적되어 있는 데이터량이 0이 되면, 디코더로 공급하는 VOB의 데이터가 없어져 버려, VOB의 재생이 멈춰 버릴 가능성이 있다. 시각 "t3"에서 트랙 버퍼에 데이터가 남아 있는 경우, VOB의 재생은 멈추지 않고 연속된다.
시각 "t3"보다 전에 트랙 버퍼에 축적되어 있는 데이터량이 0이 되는 것을 방지하기 위한 조건은, 하기의 식 2에 의해 표시된다.
B(t2) ≥ Vb×(t3-t2) (식 2)
즉, 식 2를 만족하도록, 이미지 데이터(비VOB 데이터)의 배치를 결정하면 된다.
(네비게이션 데이터 구조)
도 13에서 도 19를 이용하여, BD의 네비게이션 데이터(BD 관리 정보)의 구조에 관해 설명한다.
도 13은, VOB 관리 정보 파일("YYY.VOBI")의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
VOB 관리 정보는, VOB의 스트림 속성 정보(Attribute)와, 타임 맵(TMAP)을 갖고 있다. 스트림 속성은, 비디오 속성(Video)과, 오디오 속성(Audio#0∼Audio#m)을 포함한다. 특히 오디오 스트림에 관해서는, VOB가 복수의 오디오 스트림을 동시에 가질 수 있기 때문에, 오디오 스트림의 수(Number)에 의해, 데이터 필드가 표시된다.
하기는, 비디오 속성(Video)이 갖는 복수의 필드와, 각각의 필드가 가질 수 있는 값을 나타낸다.
압축 방식(Coding) :
MPEG1
MPEG2
MPEG4
MPEG4-AVC(Advanced Video Coding)
해상도(Resolution) :
1920×1080
1280×720
720×480
720×565
애스펙트비(Aspect)
4:3
16:9
프레임 레이트(Framerate)
60
59.94
50
30
29.97
25
24
23.976
하기는, 오디오 속성(Audio)이 갖는 복수의 필드와, 각각의 필드가 가질 수 있는 값을 나타낸다.
압축 방식(Coding) :
AC3
MPEG1
MPEG2
LPCM
DTSHD
채널수(Ch) :
1∼8
언어 속성(Language) :
타임 맵(TMAP)은, VOBU마다의 정보를 갖는 테이블로서, VOB가 갖는 VOBU의 수(Number)와, 각 VOBU 정보(VOBU#1∼VOBU#n)를 갖는다. 각각의 VOBU 정보는, VOBU의 재생 시간 길이(Duration)와, VOBU의 데이터 사이즈(Size)를 갖고 있다.
도 14는 VOBU 정보의 상세를 설명하기 위한 도면이다.
널리 알려져 있는 바와 같이, MPEG 비디오 스트림은 가변 비트 레이트 압축되는 경우가 있고, 각 프레임의 재생 시간과 데이터 사이즈에는, 단순한 상관은 없다. 이에 대해, 음성의 압축 규격인 AC3은, 음성 데이터를 고정 비트 레이트로 압축하는 것을 정하고 있기 때문에, 음성 데이터에 관해서는, 시간과 어드레스의 관계는 1차식에 의해 표현된다. MPEG 비디오 데이터에서는, 각각의 프레임은 고정의 표시 시간을 갖는데, 예를 들면 NTSC에 대응하는 MPEG 비디오 데이터에서는 1프레임은 1/29.97초의 표시 시간을 갖지만, 각각의 프레임의 압축 후의 데이터 사이즈는 그림의 특성이나 픽처 타입, 즉 I/P/B 픽처의 타입에 따라 크게 다르다. 따라서, MPEG 비디오 데이터에 관해서는, 시간과 어드레스의 관계를 일차식으로 표현하는 것은 불가능하다.
당연한 것으로서, MPEG 비디오 데이터가 다중화되어 있는 MPEG 시스템 스트림, 즉 VOB에 관해서도, 시간과 데이터 사이즈와의 관계를 일차식으로 표현하는 것은 불가능하다. VOB에서는, 타임 맵(TMAP)이 시간과 어드레스를 연결시킨다. 도 14에 도시하는 바와 같이, VOBU마다, VOBU 내의 프레임의 수와, VOBU 내의 팩의 수(요컨대 데이터 사이즈)를 엔트리로서 갖는 테이블이 타임 맵(TMAP)이다.
도 15를 이용하여, 타임 맵(TMAP)을 상세하게 설명한다.
도 15에 도시하는 바와 같이 시각 정보가 부여된 경우, 우선은 그 시각이 어느 VOBU에 속하는지를 검색한다. 즉, 타임 맵의 VOBU마다의 프레임의 수를 가산하여, 프레임의 수의 합이, 부여된 시각을 프레임 수로 환산한 경우의 그 프레임 수를 넘는 VOBU, 또는 그 프레임 수에 일치하는 VOBU를 검색한다. 다음에, 타임 맵의 VOBU마다의 데이터 사이즈를 그 VOBU의 직전의 VOBU까지 가산한다. 가산에 의해 얻어진 값이, 부여된 시각을 포함하는 프레임을 재생하기 위해 독출해야 할 팩의 어드레스를 구하기 위해 이용된다.
다음에, 도 16을 이용하여, 플레이리스트 정보("XXX.PL")의 내부 구조를 설명한다.
플레이리스트 정보는, 셀리스트(CellList)와 이벤트리스트(EventList)로 구성되어 있다.
셀리스트(CellList)는 플레이리스트 내의 재생 셀 시퀀스이고, 셀리스트의 기술순으로 셀이 재생된다. 셀리스트(CellList)는, 셀의 수(Number)와, 각 셀 정보(Cell#1∼Cell#n)로 구성되어 있다.
셀 정보(Cell#)는, VOB 파일명(VOBName)과, VOB 내에서의 개시 시각(In) 및 종료 시각(Out)과, 자막 테이블(SubtitleTable)을 갖고 있다. 개시 시각(In) 및 종료 시각(Out)은, 각각 VOB 내에서의 프레임 번호로 표현되고, 전술한 타임 맵(TMAP)을 사용함으로써 재생에 필요한 VOB 데이터의 어드레스를 얻을 수 있다.
자막 테이블(SubtitleTable)은, VOB와 동기 재생되는 자막의 정보를 갖는 테이블이다. VOB는 음성과 동일하게 복수의 언어의 자막을 가질 수 있고, 자막 테이블(SubtitleTable)은, 언어의 수(Number)와, 그것에 계속되는 언어마다의 테이블(Language#1∼Language#k)로 구성되어 있다.
각 언어의 테이블(Language#)은, 언어 정보(Lang)와, 각각에 표시되는 자막의 정보의 수(Number)와, 각각에 표시되는 자막의 정보(자막 정보, Speech#1∼Speech#j)로 구성되어 있다. 자막 정보(Speech#)는, 대응하는 이미지 데이터의 파일명(Name)과, 자막의 표시 개시 시각(In) 및 자막의 표시 종료 시각(Out)과, 자막의 표시 위치(Position)로 구성되어 있다.
이벤트리스트(EventList)는, 플레이리스트 내에서 발생하는 이벤트를 정의한 테이블이다. 이벤트리스트는, 이벤트의 수(Number)와, 그것에 계속되는 각각의 이벤트(Event#1∼Event#m)로 구성되어 있다. 각각의 이벤트(Event#)는, 이벤트의 종류(Type)와, 이벤트의 식별자(ID)와, 이벤트의 발생 시각(Time)과, 이벤트의 유효 기간(Duration)으로 구성되어 있다.
도 17은, 각각의 플레이리스트의 이벤트 핸들러(시간이벤트와, 메뉴 선택용의 유저이벤트)를 갖는 이벤트 핸들러 테이블("XXX.PROG")를 도시하는 도면이다.
이벤트 핸들러 테이블은, 정의되어 있는 이벤트 핸들러/프로그램의 수(Number)와, 각각의 이벤트 핸들러/프로그램(Program#1∼Program#n)을 갖고 있다. 각 이벤트 핸들러/프로그램(Program#)은, 이벤트 핸들러의 개시의 정의(<event_handler>태그)와, 전술한 이벤트의 식별자와 쌍이 되는 이벤트 핸들러의 식별자(ID)를 갖는다. 그 후에, 프로그램이, Function에 계속되는 괄호 "{"와 "}"의 사이에 기술된다. 전술한 "XXX.PL"의 이벤트리스트(EventList)에 저장된 이벤트(Event#1∼Event#m)는, "XXX.PROG"의 이벤트 핸들러의 식별자(ID)를 이용하여 특정된다.
다음에, 도 18을 이용하여 BD 디스크 전체에 관한 정보("BD.INFO")의 내부 구조를 설명한다.
BD 디스크 전체 정보는, 타이틀리스트(TitleList)와, 글로벌이벤트용의 이벤트테이블(EventList)로 구성되어 있다.
타이틀리스트(TitleList)는, 디스크 내의 타이틀의 수(Number)와, 이것에 계속되는 각 타이틀 정보(Title#1∼Title#n)로 구성되어 있다. 각각의 타이틀 정보(Title#)는, 타이틀에 포함되는 플레이리스트의 테이블(PLTable)과, 타이틀 내의 챕터리스트(ChapterList)를 포함하고 있다. 플레이리스트의 테이블(PLTable)은, 타이틀 내의 플레이리스트의 수(Number)와, 플레이리스트명(Name) 즉 플레이리스트의 파일명을 갖고 있다.
챕터리스트(ChapterList)는, 타이틀에 포함되는 챕터의 수(Number)와, 각각의 챕터 정보(Chapter#1∼Chapter#n)로 구성되어 있다. 각각의 챕터 정보(Chapter#)는, 그 챕터를 포함하는 셀의 테이블(CellTable)을 갖는다. 셀의 테이블(CellTable)은, 셀의 수(Number)와, 각각의 셀의 엔트리 정보(CellEntry#1∼CellEntry#k)로 구성되어 있다. 셀의 엔트리 정보(CellEntry#)는, 그 셀을 포함하는 플레이리스트명과, 플레이리스트 내에서의 셀 번호로 구성되어 있다.
이벤트리스트(EventList)는, 글로벌이벤트의 수(Number)와, 각각의 글로벌이벤트의 정보를 갖고 있다. 여기에서 주의해야 할 것은, 최초로 정의되는 글로벌이벤트는, 퍼스트이벤트(FirstEvent)라고 불리고, BD 디스크가 플레이어에 삽입되었을 때, 최초로 불려진다. 글로벌이벤트용의 이벤트 정보는, 이벤트 타입(Type)과, 이벤트의 식별자(ID)만을 갖고 있다.
도 19는, 글로벌이벤트 핸들러의 프로그램의 테이블("BD.PROG")을 도시하는 도면이다.
본 테이블의 내용은, 도 17을 이용하여 설명한 이벤트 핸들러 테이블의 내용과 동일하다.
(이벤트 발생의 메커니즘)
도 20에서 도 22를 이용하여 이벤트 발생의 메커니즘에 관해 설명한다.
도 20은 타임이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 타임이벤트는 플레이리스트 정보("XXX.PL")의 이벤트리스트(EventList)로 정의된다. 타임이벤트로서 정의되어 있는 이벤트, 즉 이벤트 타입(Type)이 "TimeEvent"인 경우, 이벤트 생성 시각("t1")에, 식별자 "Ex1"을 갖는 타임이벤트가 시나리오 프로세서에서 프로그램 프로세서로 출력된다. 프로그램 프로세서는, 이벤트 식별자 "Ex1"을 갖는 이벤트 핸들러를 탐색하여, 대상의 이벤트 핸들러를 실행한다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 2개의 버튼 이미지의 묘화 등의 이벤트가 행해진다.
도 21은 메뉴 조작을 행하는 유저이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 메뉴 조작을 행하는 유저이벤트도 플레이리스트 정보("XXX.PL")의 이벤트리스트(EventList)로 정의된다. 유저이벤트로서 정의되는 이벤트, 즉 이벤트 타입(Type)이 "UserEvent"인 경우, 이벤트 생성 시각("t1")에 유저이벤트는 준비가 된다. 이때, 이벤트 자신은 아직 생성되어 있지 않다. 이벤트는, 유효 기간 정보(Duration)로 표시되는 기간 준비 상태에 있다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 유저가 리모콘 키의 「상」「하」「좌」「우」 키 또는 「결정」키를 누른 경우, 우선 UOP 이벤트가 UOP 매니저에 의해 생성되어 프로그램 프로세서에 출력된다. 프로그램 프로세서는, 시나리오 프로세서에 UOP 이벤트를 출력한다. 시나리오 프로세서는, UOP 이벤트를 수취한 시각에 유효한 유저이벤트가 존재하는지의 여부를 조사하여, 유효한 유저이벤트가 있었던 경우, 유저이벤트를 생성하여, 프로그램 프로세서에 출력한다. 프로그램 프로세서는, 이벤트 식별자 "Ev1"을 갖는 이벤트 핸들러를 탐색하여, 대상의 이벤트 핸들러를 실행한다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 플레이리스트 #2의 재생이 개시된다.
생성되는 유저이벤트에는, 어느 리모콘 키가 유저에 의해 눌러졌는지를 특정하는 정보는 포함되지 않는다. 선택된 리모콘 키의 정보는, UOP 이벤트에 의해 프로그램 프로세서에 전달되고, 가상 플레이어가 갖는 레지스터 SPRM(8)에 기록되어 유지된다. 이 레지스터의 값을 조사함으로써, 이벤트 핸들러의 프로그램을 분기 처리하는 것이 가능하다.
도 22는 글로벌이벤트의 예를 도시하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 글로벌이벤트는 BD 디스크 전체에 관한 정보("BD.INFO")의 이벤트리스트(EventList)로 정의된다. 글로벌이벤트로서 정의되는 이벤트의 타입(Type)이 "GlobalEvent"인 경우, 유저가 리모콘 키를 조작했을 때에만 이벤트가 생성된다.
유저가 "메뉴" 키를 누른 경우, 우선 UOP 이벤트가 UOP 매니저에 의해 생성되어 프로그램 프로세서에 출력된다. 프로그램 프로세서는 시나리오 프로세서에 UOP 이벤트를 출력하고, 시나리오 프로세서는 그 UOP 이벤트에 대응하는 글로벌이벤트를 생성하여, 프로그램 프로세서로 이송한다. 프로그램 프로세서는, 이벤트 식별자 "menu"를 갖는 이벤트 핸들러를 탐색하여, 대상의 이벤트 핸들러를 실행한다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 플레이리스트 #3의 재생이 개시된다.
본 실시 형태에서는, "메뉴" 키는 1개인 경우를 상정하고 있지만, DVD 레코더의 리모콘과 같이, 메뉴 키는 복수 존재하고 있어도 된다. 그 경우, 메뉴 키마다 대응하는 식별자가 정의된다.
(가상 플레이어 머신)
도 23을 이용하여 프로그램 프로세서의 기능을 설명한다.
프로그램 프로세서는, 내부에 가상 플레이어 머신을 갖는 처리 모듈이다. 가상 플레이어 머신은, BD에 대응하는 기능을 갖고, BD 플레이어의 실장에는 의존하지 않는다. 즉, 가상 플레이어 머신은, 어느 BD 플레이어에 있어서도 동일한 기능을 실현할 수 있는 것이 보증되어 있다.
가상 플레이어 머신은, 프로그래밍 함수와 플레이어 변수(레지스터)를 갖고 있다. 프로그래밍 함수에서는, Java(등록 상표) Script를 베이스로 하고, 이하에 기재하는 2개의 기능이 BD 고유 함수로서 정의되어 있다.
링크 함수 : 현재의 재생을 정지하고, 지정된 플레이리스트, 셀, 또는 시각에서부터의 재생을 개시한다
Link(PL#, Cell#, time)
PL# : 플레이리스트명
Cell# : 셀 번호
time : 셀 내에서의 재생 개시 시각
PNG 묘화 함수 : 지정 PNG 데이터를 이미지 플레인에 묘화한다
Draw(File, X, Y)
File : PNG 파일명
X : X 좌표 위치
Y : Y 좌표 위치
이미지 플레인 클리어 함수 : 이미지 플레인의 지정 영역을 클리어한다
Clear(X, Y, W, H)
X : X 좌표 위치
Y : Y 좌표 위치
W : X 방향폭
H : Y 방향폭
플레이어 변수로서, 플레이어 상태를 나타내는 시스템 파라미터(SPRM)와, 일반 용도로서 사용 가능한 제너럴 파라미터(GPRM)가 있다.
도 24는 시스템 파라미터(SPRM)의 일람을 도시하는 도면이다.
SPRM(0) : 언어 코드
SPRM(1) : 음성 스트림 번호
SPRM(2) : 자막 스트림 번호
SPRM(3) : 앵글 번호
SPRM(4) : 타이틀 번호
SPRM(5) : 챕터 번호
SPRM(6) : 프로그램 번호
SPRM(7) : 셀 번호
SPRM(8) : 선택 키 정보
SPRM(9) : 네비게이션 타이머
SPRM(10) : 재생 시각 정보
SPRM(11) : 가라오케용 믹싱 모드
SPRM(12) : 페어렌탈용 국가 정보
SPRM(13) : 페어렌탈 레벨
SPRM(14) : 플레이어 설정값(비디오)
SPRM(15) : 플레이어 설정값(오디오)
SPRM(16) : 음성 스트림용 언어 코드
SPRM(17) : 음성 스트림용 언어 코드(확장)
SPRM(18) : 자막 스트림용 언어 코드
SPRM(19) : 자막 스트림용 언어 코드(확장)
SPRM(20) : 플레이어 지역 코드
SPRM(21) : 예비
SPRM(22) : 예비
SPRM(23) : 재생 상태
SPRM(24) : 예비
SPRM(25) : 예비
SPRM(26) : 예비
SPRM(27) : 예비
SPRM(28) : 예비
SPRM(29) : 예비
SPRM(30) : 예비
SPRM(31) : 예비
또한, 본 실시 형태에서는, 가상 플레이어의 프로그래밍 함수는 Java(등록 상표) Script 베이스로서 정의되어 있지만, 프로그래밍 함수는, UNIX(등록 상표) OS 등으로 사용되고 있는 B-Shell이나, Perl Script 등에 의해 정의되어도 된다. 바꿔 말하면, 프로그래밍 함수는, Java(등록 상표) Script에 의해 정의되면 한정되지 않는다.
(프로그램의 예)
도 25 및 도 26은, 이벤트 핸들러에서의 프로그램의 예를 도시하는 도면이다.
도 25는, 2개의 선택 버튼을 갖는 메뉴의 프로그램의 예를 도시하는 도면이다.
셀(PlayList#1.Cell#1)의 선두의 타임이벤트에 의거하여, 도 25 좌측의 프로그램이 실행된다. 제너럴 파라미터의 하나 GPRM(0)에 "1"이 세트되어 있다. GPRM(0)은, 프로그램 중에서, 선택되어 있는 버튼을 식별하기 위해 이용되고 있다. 최초의 상태(초기값)에서는, 좌측에 배치되어 있는 버튼 1이 선택되어 있다.
다음에, PNG의 묘화가, 묘화 함수인 Draw를 사용하여 버튼 1, 버튼 2 각각에 대해 행해진다. 버튼 1은 좌표(10, 200)를 기점(좌단)으로 하는 영역에, PNG 이미지 "1black.png"가 묘화됨으로써 형성된다. 버튼 2는 좌표(330, 200)를 기점(좌단)으로 하는 영역에, PNG 이미지 "2white.png"가 묘화됨으로써 형성된다.
또, 본 셀의 마지막의 타임이벤트가 이용되어, 도 25 우측의 프로그램이 실행된다. 여기에서는, Link 함수를 사용하여, 셀의 선두에서 재차 재생하도록 지정되어 있다.
도 26은, 메뉴 선택의 유저이벤트의 이벤트 핸들러의 예를 도시하는 도면이다.
「좌」 키, 「우」 키, 「결정」 키가 눌러진 경우의 각각의 키에 대응하는 프로그램이, 이벤트 핸들러에 쓰여있다. 유저가 리모콘 키를 누른 경우, 도 21을 이용하여 설명한 바와 같이, 유저이벤트가 생성되어, 도 26의 이벤트 핸들러가 기동한다. 본 이벤트 핸들러에서는, 선택 버튼을 식별하는 GPRM(0)의 값과, 선택된 리모콘 키를 식별하는 SPRM(8)을 사용하여, 분기 처리가 행해진다.
조건 1) 버튼 1이 선택되어 있고, 또한, 선택 키가 「우」키인 경우
GPRM(0)을 "2"로 재설정하고, 선택 상태에 있는 버튼을 우측 버튼 2로 변경
한다.
버튼 1, 버튼 2의 이미지를 각각 고쳐 쓴다.
조건 2) 선택 키가 「결정(OK)」으로서, 버튼 1이 선택되어 있는 경우
플레이리스트 #2의 재생을 개시한다.
조건 3) 선택 키가 「결정(OK)」으로서, 버튼 2가 선택되어 있는 경우
플레이리스트 #3의 재생을 개시한다.
상기와 같은 분기 처리가 행해진다.
(플레이어 처리 흐름)
다음에, 도 27에서 도 30을 이용하여 플레이어의 처리 흐름을 설명한다.
도 27은, AV의 재생까지의 기본 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
BD 디스크가 삽입되면(S101), BD 플레이어는 "BD.INFO" 파일의 읽어들임과 해석을 행하고(S102), "BD.PROG" 파일을 읽어들인다(S103). "BD.INFO" 파일 및 "BD.PROG" 파일은, 모두 관리 정보 기록 메모리에 일단 저장되고, 시나리오 프로세서에 의해 해석된다.
계속해서, 시나리오 프로세서는, "BD.INFO" 파일 내의 퍼스트이벤트(FirstEvent) 정보에 따라, 최초의 이벤트를 생성한다(S104). 생성된 퍼스트이벤트는 프로그램 프로세서에 의해 수취되고, 프로그램 프로세서는, 그 이벤트에 대응하는 이벤트 핸들러를 실행한다(S105).
퍼스트이벤트에 대응하는 이벤트 핸들러에는, 최초로 재생해야 할 플레이리스트 정보가 기록되어 있는 것이 기대된다. 가령, 플레이리스트의 재생이 지시되어 있지 않은 경우, 플레이어는 아무것도 재생하지 않고, 유저이벤트를 계속 기다린다(S201). BD 플레이어가 유저로부터의 리모콘 조작에 의한 지시를 접수하면, UOP 매니저는, 프로그램 매니저에 대해 UOP 이벤트의 실행을 개시시킨다(S202).
프로그램 매니저는, UOP 이벤트가 메뉴 키인지의 여부를 판별하여(S203), UOP 이벤트가 메뉴 키인 경우, 시나리오 프로세서에 UOP 이벤트를 출력하고, 시나리오 프로세서가 유저이벤트를 생성한다(S204). 프로그램 프로세서는, 생성된 유저이벤트에 대응하는 이벤트 핸들러를 실행한다(S205).
도 28은, PL의 재생 개시에서 VOB의 재생 개시까지의 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 퍼스트이벤트 핸들러 또는 글로벌이벤트 핸들러에 의해 플레이리스트의 재생이 개시된다(S301). 시나리오 프로세서는, 재생 대상의 플레이리스트의 재생에 필요한 정보로서, 플레이리스트 정보 "XXX.PL"의 읽어들임과 해석을 행하고(S302), 플레이리스트에 대응하는 프로그램 정보 "XXX.PROG"를 읽어들인다(S303). 계속해서, 시나리오 프로세서는, 플레이리스트에 등록되어 있는 셀 정보에 의거하여 셀의 재생을 지시한다(S304). 셀의 재생은, 시나리오 프로세서에서 프리젠테이션 컨트롤러에 대해 요구가 출력된 것을 의미하고, 프리젠테이션 컨트롤러는 AV의 재생을 개시한다(S305).
AV의 재생이 개시되면(S401), 프리젠테이션 컨트롤러는, 재생하는 셀에 대응하는 VOB의 정보 파일(XXX.VOBI)의 읽어들임과 해석을 행한다(S402). 프리젠테이션 컨트롤러는, 타임 맵을 사용하여 재생을 개시하는 VOBU와 그 어드레스를 특정하고, 드라이브 컨트롤러에 독출 어드레스를 지시하며, 드라이브 컨트롤러는 대상이 되는 VOB 데이터를 독출한다(S403). 이에 따라, VOB 데이터가 디코더로 이송되어, 그 재생이 개시된다(S404).
VOB의 재생은, 그 VOB의 재생 구간이 종료할 때까지 계속되고(S405), 종료하면 다음의 셀의 재생(S304)으로 이행한다. 다음의 셀이 없는 경우, 재생은 정지한다(S406).
도 29는, AV의 재생 개시 후부터의 이벤트 처리 흐름을 도시하는 도면이다.
BD 플레이어는 이벤트 드리븐형의 플레이어이다. 플레이리스트의 재생이 개시하면, 타임이벤트계, 유저이벤트계, 및 자막 표시계의 이벤트 처리가 각각 기동하여, 평행하게 이벤트 처리가 실행된다.
S500계의 처리는, 타임이벤트계의 처리이다.
플레이리스트의 재생 개시 후(S501), 플레이리스트의 재생이 종료하고 있는지의 여부를 확인하는 단계(S502)를 거쳐, 시나리오 프로세서는, 타임이벤트 발생 시각이 되었는지의 여부를 확인한다(S503). 타임이벤트 발생 시각이 된 경우, 시나리오 프로세서는 타임이벤트를 생성하고(S504), 프로그램 프로세서는 타임이벤트를 수취하여, 이벤트 핸들러를 실행한다(S505).
단계 S503에서 타임이벤트 발생 시각이 되지 않은 경우, 및, 단계 S504에서 이벤트 핸들러를 실행한 후, 단계 S502로 되돌아가, 상술한 처리를 반복한다. 또, 단계 S502에서 플레이리스트의 재생이 종료한 것이 확인되면, 타임이벤트계의 처리는 강제적으로 종료한다.
S600계의 처리는, 유저이벤트계의 처리이다.
플레이리스트의 재생 개시 후(S601), 플레이리스트의 재생 종료 확인 단계(S602)를 거쳐, UOP의 접수 확인 단계로 이동한다(S603). UOP의 접수가 있었던 경우, UOP 매니저는 UOP 이벤트를 생성하고(S604), UOP 이벤트를 수취한 프로그램 프로세서는, UOP 이벤트가 메뉴콜인지의 여부를 확인한다(S605). UOP 이벤트가 메뉴콜인 경우, 프로그램 프로세서는 시나리오 프로세서에 이벤트를 생성시키고(S607), 프로그램 프로세서는 이벤트 핸들러를 실행한다(S608).
단계 S605에서 UOP 이벤트가 메뉴콜이 아니라고 판단된 경우, UOP 이벤트는 커서 키 또는 「결정」 키에 의한 이벤트인 것을 나타내고 있다. 이 경우, 현재 시각이 유저이벤트 유효 기간 내인지의 여부를 시나리오 프로세서가 판단한다(S606). 현재 시각이 유저이벤트 유효 기간 내인 경우, 시나리오 프로세서가 유저이벤트를 생성하고(S607), 프로그램 프로세서가 대상의 이벤트 핸들러를 실행한다(S608).
단계 S603에서 UOP가 접수되지 않은 경우, 단계 S606에서 현재 시각이 유저이벤트 유효 기간에 없는 경우, 및, 단계 S608에서 이벤트 핸들러를 실행한 후, 단계 S602로 되돌아가, 상술한 처리를 반복한다. 또, 단계 S602에서 플레이리스트의 재생이 종료한 것이 확인되면, 유저이벤트계의 처리는 강제적으로 종료한다.
도 30은 자막 처리의 흐름을 도시하는 도면이다.
플레이리스트의 재생 개시 후(S701), 플레이리스트의 재생 종료 확인 단계(S702)를 거쳐, 자막의 묘화 개시 시각 확인 단계(S703)로 이동한다. 현재 시각이 자막의 묘화 개시 시각인 경우, 시나리오 프로세서는 프리젠테이션 컨트롤러에 자막의 묘화를 지시하고, 프리젠테이션 컨트롤러는 이미지 프로세서에 자막의 묘화를 지시한다(S704). 단계 S703에서 현재 시각이 자막의 묘화 개시 시각이 아니라고 판단된 경우, 현재 시각이 자막의 표시 종료 시각인지의 여부를 확인한다(S705). 현재 시각이 자막의 표시 종료 시각이라고 판단된 경우, 프리젠테이션 컨트롤러는 이미지 프로세서에 자막의 소거를 지시하고, 이미지 프로세서는 묘화되어 있는 자막을 이미지 플레인으로부터 소거한다(S706).
자막의 묘화 단계 S704의 종료 후, 자막의 소거 단계 S706의 종료 후, 및, 자막의 표시 종료 시각 확인 단계 S705에서 현재 시각이 자막의 표시 종료 시각이 아닌 것이 판단된 경우, 단계 S702로 되돌아가, 상술한 처리를 반복한다. 또, 단계 S702에서 플레이리스트의 재생이 종료한 것이 확인되면, 자막의 표시에 관한 처리는 강제적으로 종료한다.
(실시 형태 1)
*다음에, 실시 형태 1에 관해 설명한다.
실시 형태 1은 BD의 음성 데이터에 있어서의 스트림 구조에 관한 것으로, 그 내용은 기본적으로는 상기의 관련된 실시 형태에 의거한다. 따라서, 실시 형태 1에서는, 관련된 실시 형태로부터 확장된 부분, 및 관련된 실시 형태와 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 31은 계층 구조를 갖지 않는 1개의 액세스 유닛(영상/음성의 정보에 대한 복호 및 재생의 부호화 단위)의 구조를 도시하는 도면이다. 영상 부호화 방식의 하나인 MPEG-2 비디오나, 음성 부호화 방식의 하나인 MPEG-1 오디오 등에서는, 하나의 액세스 유닛은, 도 31에 도시하는 바와 같이, 헤더부(Base Header)와, 페이로드부(Base Payload)로 구성된다.
Base Header에는, Base frame의 동기 신호인 Base SYNC, 이 액세스 유닛의 데이터 사이즈를 나타내는 AU_SIZE, 이 액세스 유닛이 Base frame으로만 구성되어 있는지의 여부를 나타내는 EXT, 만일 이 액세스 유닛이 Base frame으로만 구성되어 있지 않은 경우에, 어떠한 종류의 확장 정보가 부여되어 있는지를 나타내는 EXT_ID 및, 장래 사용되는 경우를 위한 리저브 영역 등이 설치되어 있다.
도 31의 액세스 유닛에서는 계층 구조는 도입되어 있지 않고, 1개의 부호화 방식만으로 1개의 액세스 유닛 전체가 부호화되어 있다. 그것은, 1종류의 복호 방식만으로 1액세스 유닛 모두를 복호할 수 있는 것을 의미한다.
도 32는, Base frame에, Base frame과는 다른 부호화 방식에 의해, 예를 들면, 보다 고화질의 영상 정보나 보다 고음질의 음성 정보를 부호화한 Level1-EXT frame이 추가된, 1액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
Base Header의 EXT는, 이 액세스 유닛이 Base frame으로만 구성되어 있지 않은 것을 나타내고, EXT_ID는, 다른 확장 계층 데이터 중, Level1이 Base frame에 계속해서 부호화되어 있는 것을 나타내고 있다.
AU_SIZE는, 액세스 유닛의 사이즈를 나타낸다. AU_SIZE를 사용함으로써, Base frame밖에 복호할 수 없는 디코더(Level1-EXT frame을 복호할 수 없는 디코더)가 이 액세스 유닛을 Level1-EXT frame을 무시하면서 적절히 복호할 수 있도록, 1액세스 유닛을 설계할 수 있다.
이와 같이, 원래 있는 부호화 단위(Base)에 새로운 확장 부분(Level1-EXT)을 추가해도, Level1-EXT frame을 무시함으로써, 도 32에 도시하는 액세스 유닛에 의해 구성되는 스트림을 복호할 수 있다. 그와 함께, 차례 차례 새로운 압축 부호화 알고리즘을 도입할 수 있다.
동일하게 Level2-EXT까지 확장된 액세스 유닛을 도 33에 도시한다. Level2-EXT의 데이터는, 예를 들면, Level1-EXT까지의 데이터의 샘플링 레이트보다 높은 샘플링 레이트의 음성을 얻기 위한 Levl1-EXT까지의 데이터에 포함되지 않은 데이터이다.
EXT_ID는, Level1과 Level2가 존재하는 것을 나타내도록 설정된다.
도 34는, 이와 같이 계층 구조를 갖고 부호화된 데이터(예를 들면, Level2 스트림)를, 다양한 계층에 대응한 디코더에 출력하는 스트림 읽어들임/공급부의, 데이터의 출력처마다 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
Base 디코더에 데이터를 출력하는 경우, 스트림 읽어들임/공급부는, Level2 스트림에서 Level1-EXT와 Level2-EXT 프레임을 제거하고, Base frame만을 출력한다. 그 때, 스트림 읽어들임/공급부는, Base Header의 액세스 유닛의 사이즈 정보인 AU_SIZE, Base frame만으로 구성되어 있는지의 여부를 나타내는 EXT, 및 확장 계층 데이터의 종별을 나타내는 EXT_ID의 각 값을 고쳐 쓰고 데이터를 출력한다.
동일하게, Level1 디코더에 데이터를 출력하는 경우, 스트림 읽어들임/공급부는, Level2 스트림에서 Level2-EXT frame을 제거하고, AU_SIZE, 및 EXT_ID의 각 값을 고쳐 쓰고 데이터를 출력한다.
물론, Level2 스트림을 Level2 디코더에 출력하는 경우, 스트림 읽어들임/공급부는, Level2 스트림을 그대로 출력한다.
여기에서, Base와 Level1-EXT에 대응한 기기가 널리 보급되어 있고, 새롭게 Level2-EXT를 도입하는 경우를 상정한다. 이 경우, Level2 스트림에서 Base frame과 Level1-EXT frame을 추출하는 것만을 행하고, 추출한 데이터를 그 기기에 대해서 출력하는 것이 바람직하다. 요컨대, 데이터를 일절 수정하지 않는 것이 바람직하다.
도 35는, Base와 Level1-EXT에 대응한 기기가 널리 보급된 경우에, Level2-EXT를 도입하기 위한 이상적인 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
도 35에 도시하는 액세스 유닛에서는, 액세스 유닛이 Base와 Level1-EXT로 구성되는 경우와 동일하게, Level1-EXT까지의 데이터에 관한 정보는, Base Header(및 Level1 Header)에 기술되어 있다. 그것에 대해, Level2-EXT 이후의 확장 계층 데이터에 관한 정보는, 리저브 영역과 같은 Base/Level1-EXT 디코더가 감지되지 않은 영역에 기술되어 있다. 도 35에서는, EXT_ID에는 Level2는 존재하지 않는 것을 나타내는 값이 설정되어 있지만, Level1의 프레임까지는 사용되고 있지 않았던 리저브 영역에 EXT_ID2가 준비되고, 거기에 Level2의 확장 계층 데이터가 존재하는 것이 기술되어 있다.
도 35에 도시하는 Level2의 액세스 유닛(예를 들면 Base, Level1-EXT, 및 Level2-EXT를 포함하는 액세스 유닛)을, Level1의 액세스 유닛(Base만, 또는, Base 및 Level1-EXT)으로 변환하여 출력할 때, 스트림 읽어들임/공급부는, Level2 스트림에서 Base의 부분과 Level1-EXT의 부분의 추출만을 행한다. 요컨대, 스트림 읽어들임/공급부는, 데이터의 개서를 일절 행하지 않고 Level1의 디코더에, Level1의 액세스 유닛에 의해 구성되는 스트림을 출력하는 것이 가능해진다.
상술한 방법은, AU_SIZE 등의 사이즈 정보의 비트의 할당수가 적고, Level2를 더했을 때에 1액세스 유닛의 데이터 사이즈가 너무 커서, 사이즈 정보를 AU_SIZE로는 표현할 수 없는 경우 등에도 유효하다.
「DTS」에서는, DTS++에 의해 무손실 압축의 부호화 데이터가 생성되어도, 샘플링 PCM 데이터 여하에 따라서는, 거의 압축의 효과가 얻어지지 않는 경우가 있고, 그 경우, DTS의 수 100Kbps에서 DTS++(무손실)의 수 10Mbps 근처까지, 비트 레이트가 급격하게 증가하는 것을 생각할 수 있다. 그 결과, 현재의 DTS의 Core 헤더에 기술되는 액세스 유닛의 데이터 사이즈를 나타내는 FSIZE(14비트로 바이트 단위의 데이터 사이즈를 나타낸다)로는, 사이즈를 나타내기 위한 비트 필드가 부족하다는 문제가 일어난다. 이 때문에, DTS++의 무손실 압축과 같이, 사이즈를 AU_SIZE(FSIZE)로 기술할 수 없는 경우, AU_SIZE의 범위를 2개의 데이터 블록으로 나누는 것을 생각할 수 있다.
도 36은, Level1까지 서포트하는 기기가 존재하고, 새롭게 Level2를 채용하는 경우의 데이터 스트림의 데이터 구조를 도시하는 도면이다.
도 36은, 1개의 액세스 유닛이, 기존의 플레이어나 디코더로 복호 가능한 Base/Level1-EXT와, 기존의 플레이어나 디코더로는 복호 불가능한 Level2-EXT의 2개의 부분으로 구성되어 있는 것을 명확하게 나타내고 있다.
영상이나 음성의 엘리멘터리 스트림을 MPEG2-TS(transport stream)나 MPEG2-PS(program stream)로 다중화하는 경우, 데이터는 PES 패킷이라고 불리는 논리 단위로 저장되는 것이 MPEG 규격으로 규정되어 있다.
PES 패킷은, PES 헤더와 실 데이터를 저장하는 PES 페이로드로 구성되고, PES 헤더는 도 36에 도시하는 바와 같이 다양한 필드를 갖는다.
stream_id는, 그 PES 패킷의 페이로드부에 저장되어 있는 엘리멘터리 스트림의 종별을 나타낸다. 일반적으로, stream_id가 다른 것은, 엘리멘터리 스트림이 다른 것을 나타낸다. PES_packet_length는, PES 패킷의 데이터 사이즈를 나타낸다. PES_priority는, 그 PES 패킷의 우선 레벨을 식별하기 위한 정보이다. PTS_DTS_flags는, 그 PES 페이로드의 재생 개시 시각 정보인 PTS와 복호 개시 시각 정보인 DTS가 있는지의 여부를 나타내는 정보이다. PTS와 DTS의 값이 동일한 경우에는 DTS는 생략된다. PES_extension_flag, 및 PES_extension_flag_2는, 각각 PES 패킷의 페이로드부에 확장 데이터 영역이 있는지의 여부를 나타내는 정보이다. stream_id_extension은, stream_id=0xFD(extended_stream id)의 경우에만 존재 가능한 stream_id를 보충하기 위한, 엘리멘터리 스트림의 식별 보조 정보이다.
액세스 유닛의 Base 프레임 부분(도 36에서는, Base+Level1-EXT 부분)과, Base 프레임을 포함하지 않은 부분(도 36에서는, Level2-EXT 부분)은, 후술하는 TS 패킷의 식별 정보인 Packet Identifier(PID)를 동일하게 하고, stream_id를 다르게 하여 나뉘어져도 되고, PTS_DTS_flags를 다르게 하여 나뉘어져도 되며, stream_id_extension을 이용하여 나뉘어져도 된다. Base 프레임 부분을, 2032바이트, 또는 DVD-Video에도 대응하는 2013바이트로 완결하는 부분으로 하고, 1액세스 유닛 그 이외의 부분을, Base 프레임을 포함하지 않은 부분으로 함으로써, Base 프레임 부분과 Base 프레임을 포함하지 않은 부분이 나뉘어져도 된다.
예를 들면, stream_id_extension을 이용하는 경우, Base 프레임을 포함하는 PES 패킷도 Base 프레임을 포함하지 않은 PES 패킷도 stream_id=0xFD(프라이빗 스트림)가 된다. 그래서, Base 프레임을 포함하는 PES 패킷의 stream_id_extension값(예를 들면 0x70)과, Base 프레임을 포함하지 않은 PES 패킷의 stream_id_extension값(예를 들면 0x71)을 다른 값으로 설정한다. 이에 따라, 플레이어나 외부 출력부는 Base 프레임을 포함하는 데이터만을 추출할 수 있다. 이 경우, 설정되는 stream_id_extension값은, 논리 어드레스 0x40에서 0x7F의 프라이빗 스트림 영역에 기록된다.
1번째의 PES 패킷에는, 현존하는 기기에 대응하는(디지털 인터페이스 상의 프로토콜 등이 규정되어 있고, 또한 그에 대응한 입력 단자를 갖는, 현존하는 AV 리시버에 대응한다) Level1까지의 부호화 단위를 저장할 수 있다. 2번째의 PES 패킷에는, 현존하지 않는 기기에 대응하는(디지털 인터페이스 상의 프로토콜 등이 규정되어 있지 않거나, 또는 그에 대응한 입력 단자를 갖지 않는, 현존하지 않는 AV 리시버에 대응한다) Level2 이후의 부호화 단위를 저장할 수 있다.
1번째의 PES 패킷과, 2번째 이후의 PES 패킷은, stream_id, stream_id_extension, 또는 PTS_DTS_flags의 값을 판단함으로써 구별하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, PES 헤더에는, PES_packet_length 등의 사이즈 정보가 있기 때문에, PES 페이로드는 그 사이즈 정보로부터 대단히 용이하게 추출할 수 있다. 따라서, Level1-EXT까지의 부호화 단위가 기존의 AV 리시버나 디지털 인터페이스에 호환성이 높게 1번째의 PES 패킷에 모아서 저장되어 있는 경우, 1번째의 PES 패킷의 PES 페이로드는, PES 헤더를 해석함으로써 용이하게 추출할 수 있다.
도 37을 이용하여, 기존의 플레이어나 디코더로 복호 가능한 Base/Level1-EXT와, 기존의 플레이어나 디코더로는 복호 불가능한 Level2-EXT의 2개의 부분으로 구성되어 있는 액세스 유닛의 처리를 재차 설명한다.
BD 플레이어(1000)에 있어서, 복수의 액세스 유닛에 의해 구성되어 있는 스트림이 기록되어 있는 BD 디스크(1001)로부터, 그 스트림이 퍼서(1002)에 입력된다. 퍼서(1002)는, 각 액세스 유닛에 대해, Base 프레임부를 포함하는 1번째의 PES 패킷과, Level2--EXT부만을 포함하는 2번째 이후의 PES 패킷을 구별한다.
그리고, 퍼서(1002)는, Base 프레임부만을 처리할 수 있는, BD 플레이어(1000) 내부의 디코더(1003)로, Base 프레임부인 1번째의 PES 패킷을 출력한다. 디코더(1003)는, 1번째의 PES 패킷을 디코드하여, 디코드 데이터를, 스테레오/아날로그 인터페이스(1004)를 통해 TV(1005)에 출력한다. TV(1005)는, BD 플레이어(1000)로부터의 데이터를 재생하고, 그 데이터에 의거한 화상 및 음성을 출력한다.
또, 퍼서(1002)는, SPDIF(1006)를 통해, BD 플레이어(1000) 외부의 A/V 리시버(1007) 내의 Base 디코더(1008), 및, Base/Level1-EXT 디코더(1009)에, Base 프레임부를 포함하는 1번째의 PES 패킷을 출력한다. Base 디코더(1008), 및, Base/Level1-EXT 디코더(1009)는, Base 프레임부나, 그것에 더해 Level1-EXT 프레임부를 처리할 수 있는 디코더이고, BD 플레이어(1000)로부터의 1번째의 PES 패킷을 처리한다.
또한, 퍼서(1002)는, Advanced Digital Interface(1011)를 통해, Base 프레임부를 포함하는 1번째의 PES 패킷과, Level2-EXT부만을 포함하는 2번째 이후의 PES 패킷을, A/V 리시버(1007) 내의 Level2-EXT 디코더(1012)에 출력한다. Level2-EXT 디코더(1012)는, Base에서 Level2-EXT 프레임까지의 모든 프레임을 처리할 수 있는 디코더이고, BD 플레이어(1000)로부터의 양쪽의 PES 패킷을 처리한다.
이와 같이, 퍼서(1002)가 액세스 유닛을 해석함으로써, 액세스 유닛은, 기존의 디코더인 디코더(1003), Base 디코더(1008), 및, Base/Level1-EXT 디코더(1009)에 송신되어 처리된다. 그와 함께, 액세스 유닛은, Base 프레임부를 포함하는 1번째의 PES 패킷과, Level2-EXT부만을 포함하는 2번째 이후의 PES 패킷을 처리할 수 있는 Level2-EXT 디코더(1012)에 출력되어 처리된다.
또한, 도 37의 BD 플레이어(1000)는, 본 발명의 데이터 재생 장치의 일례이다. 퍼서(1002)는 데이터 분별 장치의 일례이다.
전체 디코더에서 복호가 보증되어 있는 Base 프레임이 저장된 PES 패킷의 다음에는, 거기에 부가 기능을 부여할 수 있지만 복호 호환성의 낮은 확장 프레임(Level1-EXT나 Level2-EXT 등)이 저장된 PES 패킷이 계속되는 것이 중요하다. 또, 1액세스 유닛 중의 데이터의 배열순은, Base, Level1-EXT, Level2-EXT, Level3-EXT, Level4-EXT,…로 오름차순이고, 1액세스 유닛의 모든 부호화 단위를 추출할 때에 재배열이 발생하지 않는 것이 중요하다.
DTS(Digital Theater Systems사가 개발한 음성 부호화 방식)에서는, 1번째의 Base(DTS에서는 core라고 부른다)를 포함하는 PES 패킷의 페이로드의 데이터 사이즈는, 디지털 인터페이스인 SPDIF(Sony/Philips Digital Interconnect Format, 민생용은 IEC60958-3 규격으로 규정)의 규정에 따라, 2032바이트 이하로 하면 된다. 이것은, 48KHz로 샘플링된 음성 데이터 중 512 샘플을 1프레임에 저장하는 DTS-typeI 방식의 경우, 비트 레이트로 환산하여 1524Kbps 이하까지를 1개째의 PES 패킷으로 저장한다는 것이 된다.
여기에서, 1524[Kbps]=2032[bytes]×8[bits/byte]×48000[sample/sec]/512[sample]
DVD-Video 플레이어에서 출력되는 데이터에 준거한 DTS 대응의 AV 리시버(홈시어터 등)와의 호환성을 유지하기 위해서는, 1번째의 Base를 포함하는 PES 패킷의 페이로드의 데이터 사이즈를, 2013바이트 이하로 하면 된다.
이와 같이 해서, PES 패킷 단위로, 기존의 플레이어/디코더와 신규의 플레이어/디코더의 호환성을 유지하고, 1개의 액세스 유닛의 데이터를 분할하여 관리한다. 요컨대, 디지털 인터페이스의 규정에 따라, 1개의 액세스 유닛의 데이터를 분할하여 관리한다. 이에 따라, 소정의 확장 계층 데이터까지를 포함하는 액세스 유닛 데이터를 일절 가공하지 않고, 또한 부정합을 일으키지 않고 송출할 수 있다.
도 38은, MPEG2-TS로 다중화되는, 계층 구조를 갖는 액세스 유닛의 구조를 도시하는 도면이다.
MPEG2-TS는, 1개 188바이트의 TS 패킷으로 구성되는 디지털 스트림이고, MPEG2-TS의 프로그램의 구성 정보를 저장하고 있는 Program Map Table(PMT)의 일부는, 도 38에 도시하는 바와 같은 구조이다.
MPEG2-TS의 규정에서는, 1개의 TS 패킷이 복수의 PES 패킷을 저장하는 것은 금지되어 있다. 그 때문에, 도 38에 도시하는 바와 같이, Base+Level1-EXT의 부호화 단위를 저장한 PES 패킷과, Level2-EXT의 부호화 단위를 저장한 PES 패킷은, 따로따로의 TS 패킷에 저장된다.
MPEG2-TS에는, 그 MPEG2-TS 내에 저장되어 있는 프로그램을 나타내는 PMT 패킷이 저장되어 있다. PMT는, 소정의 프로그램에 속하는 영상 정보나 음성 정보 등의 각종 정보가 어느 PID의 TS 패킷에서 옮겨지고 있는지를 나타내는 elementary_stream_PID와, 그 엘리멘터리 스트림의 부호화 종별을 나타내는 stream_type과, 그 엘리멘터리 스트림에 대해 부가 정보를 기술한 1개 또는 복수의 descriptor를 저장하고 있다.
계층 구조를 갖는 부호화 방식에 대한 descriptor에는, 확장 계층의 레벨 정보(coding-level)나, 현시점에서 서포트되어 있지 않은, 또는 대단히 적은 확장 계층을 이용하고 있는지의 여부를 나타내는 정보(예를 들면, Level2를 사용하고 있는지의 여부를 나타내는 식별 정보, Level2_existence)나, 부호화 데이터가 음성 정보이면, 채널 배치 정보(channel_assignment)나, 샘플링 주파수(sampling_frequency) 등의 정보가 기술되는 것을 생각할 수 있다.
부호화 데이터가 영상 정보이면, descriptor에, coding-level이나, Level2_existence 외에, 해상도 정보나 프레임 주파수 등이 기술되는 것을 생각할 수 있다.
여기에서, 부호화 데이터가 음성 정보인 경우의 descriptor에 기술되는 내용을, 도 39에서 41을 이용하여 설명한다.
도 39에 도시하는 바와 같이, descriptor에는, 레벨과, 오디오 속성(Q값, 주파수, 채널, 및 스피커 레이아웃)의 관계를 기술할 수 있다. 스피커 레이아웃의 정보를 이용함으로써, 디코더는 처리하는 스트림의 레이아웃과, 실제의 레이아웃이 달라도, 적절히 채널마다 수정할 수 있다. 도 40(A)에 5.1 채널의 스피커 레이아웃을 도시하고, 도 40(B)에 7.1 채널의 스피커 레이아웃을 도시한다.
상술한 바와 같이, descriptor에는, Level과 채널의 관계를 기술할 수 있다.
그뿐만 아니라, 도 41의 "채널 구조"에 도시하는 바와 같이 2채널이나 5.1채널의 다운 믹스음이 포함되어 있는지의 여부를 채널수 정보로서 기술해도 된다. 이에 따라, 각 채널에 대응하는 디코더는, 적절히 소리를 출력 가능한지의 여부를 식별할 수 있다. 예를 들면, 채널 구조가 7.1ch(2+3.1+2의 계층 구조)인 경우, 2ch decoder는, 2채널의 소리를 출력할 수 있고, 5.1ch decoder는 5.1채널(2+3.1 채널)의 소리를 출력할 수 있다. 그러나, 채널 구조가 이러한 계층 구조를 수반하지 않는 7.1ch인 경우, 처리량의 상황으로부터 2ch decoder 및 5.1ch decoder는 소리를 출력할 수 없을 가능성이 있다.
DTS의 데이터는, DTS(Base에 상당) 및 DTS+(Level1-EXT에 상당)의 데이터와 DTS++(Level2-EXT에 상당)의 데이터로 나뉘어진다.
DTS+도 DTS++도, 어느 쪽이나 확장 계층 데이터를 포함하지만, 그 취급은 다르다. 그 때문에, descriptor에, 대상 스트림이 DTS/DTS+인지, DTS++인지를 식별하기 위한 정보(도 38의 Level2_existence에 상당)가 포함되어도 된다.
또한, Level2_existence는, 대상 스트림이 DVD-Video와 동일한 형식(DTS-typeI 형식)으로 SPDIF로 출력 가능한 부분만을 포함하고 있는지의 여부를 나타내는 정보로서 이용되어도 된다.
이들, Level2_existence나, coding-level의 정보는, 데이터베이스 파일(도 13의 VOBI 파일의 Attribute 내 등)에 기술되어도 된다. 이들 정보는, 디지털 데이터를 출력할 때의 추출 처리가 다른 것을 나타내는 것은 물론이지만, BD의 메뉴 화면 등에서 영상이나 음성의 속성 표시/선택에 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, Level2에 대응하고 있지 않은 플레이어는, 복호 대상의 스트림이 Level2의 스트림인 것을 데이터베이스로부터 판정하여, Level2의 음성을 미리 선택 불가능으로 하여 유저에게 제공할 수도 있다.
도 42는, BD-ROM 등의 광 디스크에 기록할 때의 MPEG2-TS의 파일 포맷을 도시하는 도면이다.
TS 패킷마다, 4바이트의 Arrival Time Stamp(ATS, TS 패킷의 디코더로의 입력 개시 시각 정보)가 부여되어 1개의 Timed TS 패킷이 구성되고, 32개의 Timed TS 패킷이 모여 3섹터(6KB)에 기록된다.
도 43은, DVD-Video로 규정되는 DTS의 상세를 설명하기 위한 도면이다.
DVD-Video에서는, 1액세스 유닛의 최대 사이즈는 2013바이트로 정해져 있지만, 이것이 DTS/DTS+/DTS++의 어느 쪽에 속하는지는 규정되어 있지 않다. 요컨대, 48KHz로 512 샘플분의 음성 정보를 나타내는 1액세스 유닛은, core만으로 구성되어 있어도 되고, core와 extension으로 구성되어 있어도 된다.
최대 2013바이트의 1액세스 유닛은 PES 페이로드에 저장되고, PES 헤더(PEShdr)와 팩 헤더(Packhdr)가 부여되어, 전체의 사이즈는 2KB가 된다.
PES 페이로드의 음성 데이터만을 저장한 DTS 버스트 페이로드가 형성되고, 그것에, 2바이트씩으로 합계 8바이트의 프리앰블군(Pa, Pb, Pc, Pd)과, stuffing 데이터가 부여되어, 2KB의 IEC61937-5 프레임이 형성된다.
SPDIF(IEC60958-3)는 192프레임을 1블록으로 한 주기로 전송된다. 1프레임은 2개의 서브 프레임으로 이루어지고, 서브 프레임은 IEC61937-5 프레임 중 2바이트의 데이터를 옮기는 4바이트의 데이터이다.
따라서, DVD-Video와 호환성을 유지하도록 DTS의 데이터를 이송하기 위해서는, IEC61937-5 프레임 중 2013바이트까지 포함되도록, core와 extension의 비트량을 제어하면 된다. 이에 따라, 데이터의 종류가 DTS/DTS+/DTS++의 어느 쪽인지를 물을 필요는 없어진다.
이것이, BD-ROM에서 DTS++를 저장하는 경우, core를 포함하는 PES 패킷의 페이로드부를 2013바이트 이하의 부호화 단위로 하는 이유이다.
당연하지만 DVD-Video와 동일하게, 2013바이트 이하로 1액세스 유닛을 구성하는 프레임이 완결되어 있을 필요가 있다. 예를 들면, Base 프레임과 Level1-EXT 프레임의 사이즈가 2014바이트이면, 전체가 2013바이트에 포함되도록 재 인코드하거나, Base 프레임만의 PES 패킷을 구성하고, Level1-EXT는 다중화 순서가 다음인 PES 패킷에 저장하는 등으로 할 필요가 있다.
도 44는, 디멀티플렉서(310)(도 7), 및, 스트림 읽어들임/공급부(도 34)의 처리를 도시하는 흐름도이다.
S801은, SPDIF에 대응하기 위해, 도 36에 나타내는 액세스 유닛의 일부를 추출하여 외부로 출력하는 디지털 출력 개시 단계이다.
S802는 재생 종료 판정 단계이고, YES의 경우, 데이터의 출력을 종료하고, NO의 경우, PES 패킷의 처리 S803으로 진행한다.
S803에서는, PID에 의한 TS 패킷의 변별과, PES 패킷의 헤더의 해석과, stream_id_extension의 독출을 행한다.
S804에서는, stream_id_extension을 판정한다. 그 필드의 값이, "0x71(비Base 프레임부)"인 경우는 S805로 진행하고, "0x70(Base 프레임부)"인 경우는 S806으로 진행한다.
S805는, S804에서, PES 패킷이 비Base 프레임부라고 판정된 경우에 행해지는 단계이고, S805에서는 PES 패킷을 파기한다.
S806은, S804에서, PES 패킷이 Base 프레임부라고 판정된 경우에 행해지는 단계이다. S806에서는, PES 패킷의 페이로드(Base+Level1-EXT)를 취출하여, 도 7 및 도 34를 이용하여 설명한 바와 같이, 프레임 데이터를 디코더 또는 기존 디지털 I/F로 출력한다.
S805 및 S806의 후에, 재생 종료 판정 단계 S802로 되돌아간다.
다음에, 기존의 플레이어나 디코더로 복호 가능한 Base/Level1-EXT(이하, 간단히 "Base"라고 한다)와, 기존의 플레이어나 디코더로는 복호 불가능한 Level2-EXT(이하, 간단히 "Level2"라고 한다)를 1개의 액세스 유닛에 다중화하는 방법을 설명한다.
우선, 도 45를 이용하여, 입력 시각 관리 장치(2000)와, TS system target decoder model(이하, "디코더 모델" 또는 "T-STD"라고 한다)(3000)을 설명한다.
도 45에 도시하는 바와 같이, 입력 시각 관리 장치(2000)는, 리드 버퍼(RB)와, de-packetizer와, ATS Counter와, 27MHz Clock을 갖는다. RB는, "xxxx.vob" 파일을 일시적으로 축적한다. de-packetizer는, "xxxx.vob"의 TS 패킷으로부터 ATS를 제거하고, 최초의 TS 패킷으로부터 ATS를 제거할 때, 최초의 TS 패킷의 ATS의 값을, ATS Counter에 세트한다. 또, de-packetizer는, ATS의 시각대로 각 TS 패킷만을 T-STD(3000)에 출력한다. 27MHz Clock은, 27MHz로 클럭을 출력한다.
도 45에 도시하는 바와 같이, 디코더 모델(3000)은, 디멀티플렉서와, 화상에 관한 버퍼인 TB, MB, 및 EB와, 디코더 Dv와, 소리 데이터의 Base에 관한 버퍼인 TBa1 및 Ba1과, 디코더 Da1과, 소리 데이터의「Base+Level2」에 관한 버퍼인 TBa2 및 Ba2와, 디코더 Da2와, 시스템 데이터에 관한 버퍼인 TBsys 및 Bsys와, 디코더 Dsys를 갖는다.
화상 데이터는, TB, MB, EB, 및 디코더 Dv의 순서로 처리된다. 소리 데이터의 Base는, TBa1, Ba1, 및 디코더 Da1의 순서로 처리된다. 소리 데이터의 「Base+Level2」는, TBa2, Ba2, 및 디코더 Da2의 순서로 처리된다. 시스템 데이터는, TBsys, Bsys, 및 디코더 Dsys의 순서로 처리된다.
소리 데이터의 Base가 디코드되는 라인과, 소리 데이터의 「Base+Level2」가 디코드되는 라인에서는, 각각의 스트림의 속성에 따라 버퍼간의 데이터의 전송 레이트나, 버퍼의 사이즈 등 디코더의 사양이 다르다. 따라서, 양쪽의 사양에 대응하도록, Base와 Level2를 다중화하지 않으면 안된다. Base만을 디코드하는 경우, 그 디코더 라인(TBa1, Ba1 및 디코더 Da1)에서, 버퍼를 파탄시키지 않고 Base만을 디코드할 수 없으면 안된다. 「Base+Level2」를 디코드하는 경우, 그 디코더 라인(TBa2, Ba2 및 디코더 Da2)에서, 버퍼를 파탄시키지 않고 「Base+Level2」를 디코드할 수 없으면 안된다. 요컨대, Base의 디코더 라인(TBa1, Ba1, 및 디코더 Da1)에서도, 「Base+Level2」의 디코더 라인(TBa2, Ba2, 및 디코더 Da2)에서도 버퍼를 파탄시키지 않도록, Base와 Level2를 1개의 스트림으로 하여 동일 PID로 다중화하지 않으면 안된다.
도 46을 이용하여, Base와 「Base+Leve12」를 각각의 디코더 라인에서 디코드할 때의, TBa1 및 TBa2의 데이터 축적량의 추이를 설명한다.
TBa1에 대해서는, n번째의 액세스 유닛(Access Unit#n)의 Base(Base#n)가, 시각 ATS_b#n으로부터 비트 레이트(RTS)로 입력하여 축적되는 동시에 Rba1의 레이트로 Ba1로 인출된다. Base#n의 입력이 종료하면, 축적 데이터량은 일정한 비트 레이트(-Rba1)로 감소한다. (n+1)번째의 액세스 유닛(Access Unit#n+1)의 Base(Base#n+1)가, 시각 ATS_b#n+1로부터 비트 레이트(RTS)로 입력하여 축적된다. 도 46에서는, Base#n+1의 입력이 종료할 때까지, TBa1은 오버플로우한다. 요컨대, 버퍼는 파탄한다. 이후 동일한 처리가 계속된다.
TBa2에 대해서는, n번째의 액세스 유닛(Access Unit#n)의 Base(Base#n)가, 시각 ATS_b#n으로부터 비트 레이트(RTS)로 입력하여 축적되는 동시에 Rba1의 레이트로 Ba2로 인출된다. Base#n의 입력이 종료하면, 축적 데이터량은 일정한 비트 레이트(-Rba2)로 감소한다. 그리고, n번째의 액세스 유닛의 2개의 Level2(Level2#n)가 입력되어 축적된다. 입력이 없는 기간의 TBa2의 축적 데이터량은 비트 레이트(-Rba2)로 감소한다. 이후 동일한 처리가 계속된다. 도 46에서는, TBa2는 오버플로우하지 않는다. 요컨대, 버퍼는 파탄하지 않는다.
도 46의 경우, Base#n에만 대응하는 디코더 라인은, 1개의 액세스 유닛이 1개의 PES 패킷에 저장되는 Base와, Level1로 구성되어 있는 스트림밖에 디코드할 수 없고, Level2를 포함하는 높은 비트 레이트의 스트림은 처리할 수 없다. 이와 같이 낮은 비트 레이트밖에 대응할 수 없는 TBa1을 파탄시키지 않기 위해서는, TBa1로의 Base#n+1의 입력 시각을 늦출 필요가 있다. 요컨대, 아래의 식 3이 만족되지 않으면 안된다.
TBa1(ATS_b#n+1)+188×(1-Rba1/RTS)
≤TBa1의 사이즈=512 (식 3)
식 3은, 시각 ATS_b#n+1에 있어서의 TBa1의 데이터 축적량에, 1개의 TS 패킷을 입력할 때에 증가하는 바이트량(188×(1-Rba1/RTS))이 가산되어도, TBa1의 사이즈를 넘지 않는 것을 의미한다. 식 3을 만족하는 시각 ATS_b#n+1 이후에, Base#n+1을 다중화하도록 ATS를 설정하고, 스트림에 Base#n+1을 다중화하지 않으면 안된다.
또한, Base(1번째의 PES 패킷)가 저장되는 TS 패킷의 수를 Nbas로 하고, Level2(2번째의 PES 패킷)가 저장되는 TS 패킷의 수를 Next로 하면, Base와 Level2를 디코드순으로 전송하기 위해서는, 하기의 식 4가 만족되지 않으면 안된다.
[(Nbas+Next)×188×8/RTS]×27000000
≤ATS_b#(n+1)-ATS_b#n (식 4)
여기에서, 비트 레이트 Rba1, RTS의 단위는, bits/second이고, 27000000은 ATS의 시각 정밀도의 클럭 주파수를 의미한다. Nbas, Next의 값은, 각각의 Codec의 최대 비트 레이트 등의 정보로부터 산출할 수 있다.
예를 들면, DTS++의 경우, 샘플링 주파수가 48KHz이고, 512 샘플/Access Unit(DTS_type1)에서 Core(Base)가 1Mbps의 고정 레이트, XLL(Level2)이 단독으로 24Mbps라고 하면, XLL의 데이터 길이=24Mbps×512/48K=32000bytes가 된다. 이것을 저장하기 위해서는, TS/PES 헤더의 오버헤드도 포함시켜, 174개의 TS 패킷이 필요해진다.
상기의 식 3 및 4가 만족되도록, 다중화 처리는 행해지지 않으면 안되고, Base 및 Level2를 포함하는 TS 패킷에 적절한 ATS를 부가하여 다중화한다. 이에 따라, 버퍼는 파탄하지 않는다.
또한, 버퍼는, 데이터가 오버플로우하는 경우뿐만 아니라, 언더플로우하는 경우에도 파탄한다. 데이터가 언더플로우하지 않도록, Base와 Level2를 다중화하지 않으면 안된다. 그 때문에, 데이터가 오버플로우하는 것을 방지하는 경우와 동일하게, 버퍼의 사이즈, 버퍼로 입력하는 데이터의 사이즈, 버퍼로 입력하는 데이터의 속도, 및, 버퍼에서 출력되는 데이터의 속도에 의거하여, 데이터가 언더플로우하지 않도록, Base와 Level2를 다중화한다.
요컨대, 각 디코더 모델에 있어서, 버퍼의 사이즈, 버퍼로 입력하는 데이터의 사이즈, 버퍼로 입력하는 데이터의 속도, 및, 버퍼에서 출력하는 데이터의 속도를 고려하여, 각 디코더 모델이 파탄하지 않도록, Base와 Level2를 다중화한다.
본 발명의 정보 기록 매체는, 영상이나 음성의 데이터가 기록되는 광 디스크 등으로서 유용하다. 본 발명의 데이터 분별 장치는, 광 디스크 등의 본 발명의 정보 기록 매체에 기록되어 있는 데이터로부터, 기존의 디코더 또는, 기존의 디지털 I/F에 대응하는 기초 압축 데이터를 추출하는 장치 등으로서 유용하다. 본 발명의 데이터 재생 장치는, 광 디스크 등의 본 발명의 정보 기록 매체로부터 상기 기초 압축 데이터를 추출하여 재생하는 장치 등으로서 유용하다. 본 발명의 데이터 재생 장치는, 광 디스크 등의 본 발명의 정보 기록 매체로부터의 데이터에 한정되지 않고, 방송이나 네트워크를 통해 공급되는 오디오 데이터나, 하드디스크나 반도체 메모리 등의 기록 미디어 상의 오디오 데이터를 재생하는 재생 장치 등에도 유용하다.

Claims (9)

  1. 복수의 액세스 유닛을 가지는, 화상 및 소리의 적어도 한쪽을 포함하는 스트림이 기록되는 정보 기록 매체로서,
    상기 액세스 유닛은, 기본 데이터를 포함하는 제1 패킷과, 상기 기본 데이터와 관련하는 확장 데이터를 포함하는 제2 패킷을 가지고,
    상기 기본 데이터는, 상기 확장 데이터를 필요로 하는 일 없이 완전한 상태로 복호할 수 있는 데이터이고, 상기 확장 데이터는, 상기 기본 데이터로부터 생성되는 데이터의 질을 향상시키기 위한 데이터이며,
    상기 스트림은, 상기 제1 패킷 및 상기 제2 패킷의 속성을 나타내는 정보를 가지는, 정보 기록 매체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보는, 상기 스트림의 descriptor에 기술되어 있는, 정보 기록 매체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 액세스 유닛은, 소리에 관한 데이터이고,
    상기 속성은, 채널, 주파수, 비트레이트 및 2채널의 다운 믹스 데이터의 존재의 유무의 적어도 하나를 특정하는, 정보 기록 매체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    각 상기 액세스 유닛은 일정 시간의 데이터인, 정보 기록 매체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보는, 상기 스트림의 Program Map Table(PMT)에 기술되어 있는, 정보 기록 매체.
  6. 청구항 1에 기재된 정보 기록 매체에 기록되어 있는 상기 액세스 유닛, 및 상기 정보를 취득하는 취득 수단과,
    상기 정보를 이용하여, 상기 액세스 유닛을 재생하는 재생 수단을 구비하는 데이터 재생 장치.
  7. 청구항 1에 기재된 정보 기록 매체에 기록되어 있는 상기 액세스 유닛, 및 상기 정보를 취득하고,
    상기 정보를 이용하여, 상기 액세스 유닛을 재생하는 데이터 재생 방법.
  8. 기록 재생 장치를 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    청구항 1에 기재된 정보 기록 매체에 기록되어 있는 상기 액세스 유닛, 및 상기 정보를 취득하고,
    상기 정보를 이용하여, 상기 액세스 유닛을 재생하는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  9. 정보 기록 매체로의 기록 방법으로서,
    복수의 액세스 유닛을 가지는, 화상 및 소리의 적어도 한쪽을 포함하는 스트림을 정보 기록 매체에 기록하는 단계를 포함하고,
    상기 기록하는 단계에서는,
    상기 액세스 유닛이, 기본 데이터를 포함하는 제1 패킷과, 상기 기본 데이터와 관련하는 확장 데이터를 포함하는 제2 패킷을 가지고,
    상기 기본 데이터가, 상기 확장 데이터를 필요로 하는 일 없이 완전한 상태로 복호할 수 있는 데이터이고, 상기 확장 데이터가, 상기 기본 데이터로부터 생성되는 데이터의 질을 향상시키기 위한 데이터이며,
    상기 스트림이, 상기 제1 패킷 및 상기 제2 패킷의 속성을 나타내는 정보를 가지도록, 상기 스트림을 상기 정보 기록 매체에 기록하는, 기록 방법.
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