WO2006019103A1 - 情報記録媒体、及び多重化装置 - Google Patents

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Hiroshi Yahata
Tomoyuki Okada
Wataru Ikeda
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04N9/8205—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal
    • H04N9/8227—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal the additional signal being at least another television signal

Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium for recording video and audio data, a multiplexing device for multiplexing data, and the like.
  • DVD DVD—Video disc
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a DVD. As shown in the lower part of Fig. 1, the DVD has a logical address space from the lead-in part to the lead-out part. In the logical address space, the volume information of the file system is recorded at the head, followed by application data such as video and audio.
  • Playback control information includes information for realizing the interactivity (technology that dynamically changes the playback state according to user operations) adopted for DVDs, and information attached to titles and AV streams such as metadata. This information includes information such as In a DVD, playback control information is generally called navigation information.
  • the command is processed by a DVD virtual machine, and is similar to a Java (registered trademark) script or the like executed on a browser.
  • Java (registered trademark) scripts control windows and browsers (for example, open new browser windows).
  • DVD commands only control playback of AV titles (for example, designation of chapters to be played back) in addition to logical operations. As you can see, the DVD command is different from the Java script!
  • FIG. 2 shows an overview of control information stored in the NV-PCK.
  • FIG. 3 is a diagram showing an image of a VOB that is a DVD stream.
  • the video, audio, and subtitle data shown in Fig. 3 (A) is packetized and packed based on the MPEG system standard (ISO / IEC13818-1) as shown in Fig. 3 (B).
  • MPEG system standard ISO / IEC13818-1
  • FIG. 3 (C) each is multiplexed to generate one MPEG program stream.
  • Interra NV—PCK which includes button commands for realizing the activity, is also multiplexed with the packets and knocks.
  • subtitle data multiplexed side by side with video data is not necessarily decoded or reproduced at the same timing as video data.
  • DVDs there are four audio codec standards adopted by DVDs: "Dolby Digital (AC-3)", “MPEG Audio”, “: LPCM”, and “dts”. “Dt s” is a player option function, and some DVD players have a built-in dts decoder and some do not. In addition, some DVD players have a dts-compatible function and some do not have a digital data output function to the AV amplifier.
  • the present invention provides basic data so that a decoder that decodes only basic data can process an access unit including basic data and extended data corresponding to the next generation. It is an object of the present invention to provide an information recording medium on which an access unit including an extension data is recorded. In addition, the present invention relates to the basic data and the extended data so that the failure of the nofer does not occur in the decoder that decodes only the basic data and in the decoder that decodes the access unit including the basic data and the extended data. An object of the present invention is to provide a multiplexing device or the like that multiplexes.
  • an information recording medium of the present invention is an information recording medium having a plurality of access units on which a stream including at least one of an image and sound is recorded.
  • Each of the access units has a first packet including basic data and a second packet including extension data associated with the basic data, and the basic data requires the extension data.
  • the extended data is data for improving the quality of data generated from the basic data, and the first packet and the second packet
  • the packet does not break the buffer model of the first decoder that decodes only the basic data, and the second data that decodes the basic data and the extension data. Do to collapse the buffer model of over Da, as a time stamp is applied showing the input time information when entering the Bruno Ffa, it is multiplexed.
  • the value of the time stamp includes the size of the buffer, the speed of data input to the buffer, and the data output from the buffer in the buffer model of the first decoder and the second decoder. Is determined based on the speed of the first packet, the size of the first packet, and the size of the second packet.
  • each of the access units is data for a certain period of time.
  • the multiplexing device of the present invention includes the first packet including the basic data and the second packet including the extension data constituting the access unit recorded on the information recording medium of the present invention. So that the buffer model of the first decoder that decodes only the basic data does not fail and the buffer model of the second decoder that decodes the basic data and the extension data does not fail. A time stamp indicating the relative time when input to the buffer is added to the first packet and the second packet for multiplexing.
  • the present invention can be realized as a multiplexing method having steps as characteristic configuration means of the multiplexing apparatus of the present invention, or as a program for causing a computer to execute these steps.
  • the program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as a communication network.
  • the present invention includes basic data and extended data so that a decoder that decodes only basic data can process an access unit including basic data and extended data corresponding to the next generation.
  • An information recording medium on which the access unit is recorded can be provided.
  • the present invention provides the basic data and the extended data so that no failure occurs in the decoder that decodes only the basic data and in the decoder that decodes the access unit including the basic data and the extended data. It is possible to provide a multiplexing device or the like that multiplexes.
  • the existing digital IZF even when audio data using a new audio codec that exceeds the bandwidth of the existing digital IZF is recorded on the recording medium, the existing digital IZF The effect is that audio data can be extracted and output as usual.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining navigation information.
  • FIG. 3 (A) is a diagram showing data such as video, audio, and captions.
  • Figure 3 (B) It is a figure which shows packeting and packing each data.
  • FIG. 3 (C) is a diagram showing packet data and packed data.
  • Fig. 3 (D) shows the MPEG system stream decoder model.
  • FIG. 5 is a diagram showing the structure of logical data directories and files recorded on a BD disc.
  • FIG. 6 is a block diagram showing functions of the player.
  • FIG. 7 is a detailed block diagram of the player configuration.
  • FIG. 8 is a diagram showing a BD application space.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an MPEG stream (VOB).
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a pack.
  • FIG. 13 is a diagram showing an internal structure of a VOB management information file.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining details of VOBU information.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the details of the time map.
  • FIG. 17 is a diagram showing an event handler table.
  • FIG. 18 is a diagram showing an internal structure of information relating to the entire BD disc.
  • FIG. 19 is a diagram showing a program table of global event handlers.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a time event.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of a user event.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the function of the program processor.
  • FIG. 24 is a diagram showing a list of system parameters.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of a menu program having two selection buttons.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of an event handler for a user event.
  • FIG. 27 is a diagram showing a basic processing flow until AV playback.
  • FIG. 28 is a diagram showing a processing flow from the start of PL playback to the start of VOB playback.
  • FIG. 29 is a diagram showing an event processing flow after the start of AV playback.
  • FIG. 32 is a diagram showing the structure of an access unit having two hierarchical structures.
  • FIG. 33 is a diagram showing the structure of an access unit having three hierarchical structures.
  • FIG. 34 is a diagram for explaining operations different for each data output destination of a stream reading Z supply unit that outputs data having a hierarchical structure to decoders corresponding to various hierarchies.
  • FIG. 35 is a diagram showing the structure of an ideal access unit for introducing Level 2-EXT when devices compatible with Base and Level-EXT are widely spread.
  • FIG. 36 is a diagram showing a data structure of a data stream including Level 2.
  • Fig. 37 shows the access unit of BaseZLevell—EXT that can be decoded by existing players and decoders and Leve 12—EXT that cannot be decoded by existing players and decoders. It is a figure for demonstrating a process.
  • FIG. 38 is a diagram showing a method of storing access units having a hierarchical structure in MPEG2-TS.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating an example of items described in the descriptor.
  • FIG. 40 (A) is a diagram showing a 5.1 channel speaker layout
  • FIG. 40 (B) is a diagram showing a 7.1 channel speaker layout.
  • FIG. 41 is a diagram showing a channel structure.
  • FIG. 42 is a diagram showing the MPEG2-TS file format when recording on an optical disc.
  • FIG. 43 is a diagram for explaining the details of DTS defined by DVD-Video.
  • FIG. 44 is a flowchart showing the processing of the demultiplexer and the stream reading Z supply unit. It is a chart.
  • FIG. 45 is a block diagram of the input time management device 2000 and the decoder model 3000.
  • FIG. 46 illustrates a method of multiplexing Base and Level 2 so that the decoder model for decoding Base is not broken and the decoder model for decoding Base and Level 2 is not broken.
  • the logical address space includes file system information (volume) at the head and video data. Which application data is recorded.
  • volume is a file system such as UDF or ISO9660, and records and reads logical data using a directory and file structure in the same way as a normal PC. System.
  • the “ZZZ. PNG” file is one of the “AV data”, and is a file in which image data PNG (an image format standardized by W3C and read “bing”) for subtitles and menus is recorded. It is. There is one file for each PNG image.
  • FIG. 6 a player that plays the above-described BD disc will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a rough function of the player.
  • Data on the BD disc 201 is read through the optical pickup 202.
  • the read data is transferred to a dedicated memory according to the data type.
  • the BD playback program (“BD. PROG” file or “XXX. PROG” file) is transferred to the program recording memory 203.
  • the BD management information (“BD. INFO” file, “XXX. PL” file, or “YYY. VOBI” file) is transferred to the management information recording memory 204.
  • AV data (“YYY. VOB” file or “ZZZ. PNG” file) is transferred to the AV recording memory 205.
  • VOB data MPEG stream
  • BD disc 201 The VOB data (MPEG stream) read from the BD disc 201 is stored in the track buffer.
  • the image data (PNG) is recorded in the image memory 308.
  • the demultiplexer 310 extracts the VOB data recorded in the track buffer 309 based on the time of the clock 307, sends video data to the video processor 312, and sends audio data to the sound processor 313.
  • the video processor 312 and sound processor 313 Each consists of a decoder buffer and a decoder as defined by the MPEG system standard. In other words, the video and audio data sent from the demultiplexer 310 are temporarily recorded in the respective decoder buffers and decoded by the corresponding decoder according to the time of the clock 307.
  • the management information (scenario information and AV management information) read from the BD disc 201 is stored in the management information recording memory 304. Thereafter, the scenario information (“BD. INFO” file and “XXX. PL” file) is read by the scenario processor 305. AV management information (“YYY. VOBI” file) is read by the presentation controller 306.
  • the scenario processor 305 analyzes the information of the playlist, and notifies the presentation controller 306 of the VOB referenced by the playlist and its playback position.
  • the The representation controller 306 analyzes the management information (“YYY. VOBI” file) of the target VOB and instructs the drive controller 317 to read out the target VOB.
  • the scenario processor 305 monitors the time of the clock 307 and outputs an event to the program processor 302 at the timing set in the management information.
  • the first is a menu selection event generated by operating a cursor key ("Up”, “Down”, “Left”, “Right” key) or a "Enter” key.
  • the event handler corresponding to the event selected from the menu is valid only for a limited period in the playlist (the validity period of each event handler is set as playlist information).
  • the “Up”, “Down”, “Left”, “Right” key or “Enter” key on the remote control is pressed, a valid event handler is searched, and if there is a valid event handler, that event handler is executed. . If there is no valid event handler, the menu selection event is ignored.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of an MPEG stream (VOB) in the present embodiment.
  • a VOB is composed of multiple Video Object Units (VOBU).
  • a VOBU is a playback unit in a multiplex stream including audio data on the basis of Group Of Pictures (GOP) in an MPEG video stream.
  • the video playback time of VOBU is 0.4 to 1.0 seconds, usually about 0.5 seconds. In other words, in most cases, about 1 frame is stored in 1 GOP (NTSC).
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the pack.
  • PES Packet Payload As shown in Fig. 10, elementary data such as video data and audio data are sequentially stored from the top in a PES Packet (packet) data storage area called PES Packet Payload (payload).
  • the payload has a PES Packet Header (packet header) attached to form one PES Packet (packet).
  • the packet header includes a stream id (ID) for identifying which stream data is stored in the payload, and a time stamp that is time information for decoding and displaying the payload. That is, Decoding Time Stamp (DTS) and Presentation Time Stamp (PTS) are recorded.
  • DTS Decoding Time Stamp
  • PTS Presentation Time Stamp
  • rules are defined by MPEG, which is not necessarily recorded in all packet headers. The details of the rules are described in the standard of the MPEG system (ISOZIEC13818-1), so the explanation is omitted.
  • the packet is further added with a Pack Header to form a pack.
  • a time stamp indicating when the pack passes through the demultiplexer and is input to the decoder buffer of each elementary stream, that is, a system clock reference (SCR) is recorded.
  • SCR system clock reference
  • Fig. 11 The upper part of Fig. 11 is a part of the configuration diagram of the player described above.
  • the VOB on the BD disc that is, the MPEG stream
  • the PNG image data on the BD disc is input to the image memory through the optical pickup.
  • the track buffer is a FIFO buffer, and the VOB data input to the track buffer is sent to the demultiplexer in the input order. At this time, each pack is extracted from the track buffer according to the SCR described above and sent to the video processor or sound processor via the demultiplexer.
  • the image data input to the image memory which image is drawn is instructed by the presentation controller. Also, if the image data used for drawing is image data for subtitles, it is deleted from the image memory as soon as it is used. On the other hand, if the image data used for drawing is image data for the user, it remains in the image memory while the menu is being drawn.
  • the menu drawing depends on the user's operation, and when the part of the menu is redisplayed or replaced with a different image following the user's operation, the image display of the redisplayed part is displayed. This is because the data can be easily decoded.
  • FIG. In general, in ROM such as CD-ROM and DVD-ROM, AV data, which is a series of continuous playback units, is recorded continuously. As long as the data is continuously recorded, the drive sequentially reads the data and sends it to the decoder. However, when continuous data is divided and discretely arranged on the disk, the drive seeks each continuous section, so data reading stops during the seek period. Data supply may stop. In order to prevent this, in the ROM, AV data, which is a series of continuous playback units, is continuously recorded. Even in BD, it is desirable to record VOB files in a continuous area. VO like subtitle data Data that is played back in synchronization with the video data recorded in B needs to read the BD disc power in some way as well as VOB files.
  • the image data can be stored in the image memory at a necessary timing without using the large-capacity temporary recording memory as described above.
  • reading image data reading of VOB data stops as a matter of course.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a VOB data continuous supply model using a track buffer.
  • VOB data is stored in the track buffer. If a difference (Va> Vb) is provided between the data input rate (Va) to the track buffer and the data output rate (Vb) from the track buffer, the BD disc force will remain as long as the data is read continuously. The amount of data storage will increase.
  • BD navigation data (BD management information)
  • the VOB management information includes VOB stream attribute information (Attribute) and a time map (TMA P).
  • the stream attribute includes a video attribute (Video) and an audio attribute (Audio # 0 to Audio #m). Particularly for audio streams, since a VOB can have multiple audio streams at the same time, the number of audio streams (N umber) indicates the data field.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the details of the VOBU information.
  • FIG. 25 and FIG. 26 are diagrams showing examples of programs in event handlers.
  • FIG. 25 shows an example of a menu program having two selection buttons.
  • Button 1 is formed by drawing a PNG image “lblack. Png” in an area starting from the coordinates (10, 200) (left end).
  • Button 2 is formed by drawing the PNG image “2white.png” in the area starting at the coordinates (330, 200) (left edge).
  • the program on the right side of Fig. 25 is executed using the last time event of this cell.
  • the cell's head force is specified to be played again.
  • FIG. 27 is a diagram showing a basic processing flow until AV playback.
  • the BD player When the BD disc is inserted (S101), the BD player reads and analyzes the “BD. INFO” file (S102), and reads the “BD. PROG” file (S103). Both the “BD. IN FO” file and the “BD. PROG” file are stored in the management information recording memory and analyzed by the scenario processor.
  • the scenario processor generates the first event according to the first event information in the “BD. INFO” file (S 104).
  • the generated first event is received by the program processor, and the program processor executes an event handler corresponding to the event (S105).
  • the playlist information to be played first is recorded in the event handler corresponding to the first event. If the play list is not instructed to be played, the player continues to wait for a user event without playing anything (S201).
  • the UOP manager causes the program manager to start executing a UOP event (S202).
  • the program manager determines whether or not the UOP event is a menu key (S203). If the UOP event is a menu key, it outputs a UOP event to the scenario processor, and the scenario processor generates a user event. (S204). The program processor executes an event handler corresponding to the generated user event (S205).
  • FIG. 28 is a diagram showing a processing flow up to the start of regeneration of the PL regeneration start force VOB.
  • the first event handler or the global event handler Playback of the playlist is started (S301).
  • the scenario processor reads and analyzes the playlist information “XXX. PL” as information necessary for playback of the playlist to be played back (S302), and loads the program information “XXX. PROG” corresponding to the playlist. (S303). Subsequently, the scenario processor instructs cell reproduction based on the cell information registered in the playlist (S304). Cell playback means that a request is sent from the scenario processor to the presentation controller, and the presentation controller starts playback of AV (S305).
  • the presentation controller When AV playback is started (S401), the presentation controller reads and analyzes the VOB information file (XXX. VOBI) corresponding to the cell to be played back (S402). The presentation controller uses the time map to specify the VOBU to start playback and its address, and instructs the drive controller to specify the read address. The drive controller reads the target VOB data (S403). As a result, the VOB data is sent to the decoder, and its reproduction is started (S404).
  • VOB information file XXXX. VOBI
  • the presentation controller uses the time map to specify the VOBU to start playback and its address, and instructs the drive controller to specify the read address.
  • the drive controller reads the target VOB data (S403). As a result, the VOB data is sent to the decoder, and its reproduction is started (S404).
  • FIG. 29 is a diagram showing an event processing flow after the start of AV playback.
  • the BD player is an event-driven player.
  • event processing for the time event system, user event system, and subtitle display system starts, and the event processing is executed in parallel.
  • the S500 processing is time event processing.
  • the scenario processor After starting playback of the playlist (S501), the scenario processor checks whether or not the time event occurrence time has passed through a step (S502) of checking whether playback of the playlist has ended. (S503). When the time event occurrence time is reached, the scenario processor generates a time event (S504), and the program processor receives the time event and executes the event handler (S505).
  • step S503 If the time event occurrence time is not reached in step S503, and step S5
  • the S600 processing is user event processing.
  • the playlist playback completion confirmation step (S602) is followed by the UOP reception confirmation step (S603). If there is a UOP reception, the UOP manager generates a UOP event (S604), and the program processor that receives the UOP event checks whether the UOP event is a menu call (S605). If the UOP event is a menu call, the program processor causes the scenario processor to generate an event (S607), and the program processor executes the event handler (S608).
  • step S605 If it is determined in step S605 that the UOP event is not a menu call, the UOP event indicates that the event is a cursor key or "ENTER" key event.
  • the scenario processor determines whether the current time is within the user event valid period or not (S606). If the current time is within the user event valid period, the scenario processor generates a user event (S607), and the program processor executes the target event handler (S608).
  • step S603! / ⁇ If UOP is accepted at step S603! / ⁇ , if the current time is not within the user event valid period at step S606, and after executing the event handler at step S608, return to step S602 The above process is repeated. Further, when it is confirmed in step S602 that the reproduction of the playlist has been completed, the user event processing is forcibly terminated.
  • FIG. 30 is a diagram showing a flow of subtitle processing.
  • step S703 If the current time is the subtitle drawing start time, the scenario processor instructs the presentation controller to draw subtitles, and the presentation controller instructs the image processor to draw subtitles (S704). If it is determined in step S703 that the current time is not the subtitle drawing start time, it is checked whether the current time is the subtitle display end time (S705). Current When it is determined that the time is the display end time of the caption, the presentation controller instructs the image processor to erase the caption, and the image processor is drawn! The caption is erased from the image plane (S706).
  • Subtitle drawing step After completion of S704, after subtitle deletion step S706, and when subtitle display end time confirmation step S705 determines that the current time is not the subtitle display end time In step S702, the process described above is repeated. Also, when it is confirmed in step S702 that the playback of the playlist has been completed, the processing related to subtitle display is forcibly terminated.
  • Embodiment 1 relates to a stream structure in BD audio data, and its contents are basically based on the above-described related embodiments. Therefore, in the first embodiment, description will be made centering on a portion in which the related embodiment force is also expanded and a portion different from the related embodiment.
  • Fig. 31 is a diagram showing the structure of one access unit (decoding and playback encoding unit for video Z audio information) having no hierarchical structure.
  • one access unit has a header (Base Header) as shown in FIG. ) And a payload section (Base Payload).
  • the Base Header includes Base SYNC, which is a synchronization signal of the Base frame, AU-SIZE indicating the data size of this access unit, EXT indicating whether this access unit is configured only from the Base frame, if this EXT—ID that indicates what kind of extended information is given when the access unit consists only of the Base frame, and reserve for future use Areas are provided.
  • Base SYNC is a synchronization signal of the Base frame
  • AU-SIZE indicating the data size of this access unit
  • EXT indicating whether this access unit is configured only from the Base frame
  • this EXT—ID indicates what kind of extended information is given when the access unit consists only of the Base frame
  • reserve for future use Areas are provided.
  • the access unit of Fig. 31 does not introduce a hierarchical structure, and one access unit as a whole is encoded only by one encoding method. That means that one access unit can be decoded with only one type of decoding method.
  • Levell—EXT fmme which encodes higher-quality video information and higher-quality audio information, for example, has been added to the Base frame by an encoding method different from that of the Base frame. It is a figure which shows the structure of 1 access unit.
  • EXT in the Base Header indicates that this access unit is not configured only from the Base frame, and the EXT—ID is the code that follows the other extension layer data, Levell follows the Base frame. Show me that! /
  • AU—SIZE represents the size of the access unit. By using AU-SIZE, one access unit can be used to properly decode this access unit while ignoring Levell-EXT frame. Can be designed.
  • Levell-EXT Levell-EXT
  • Base original coding unit
  • Stream can be decoded.
  • new compression code algorithms can be introduced one after another.
  • FIG. 33 shows the access unit extended to Level 2—EXT.
  • Level2 EXT.
  • the EXT data is, for example, data not included in the data up to Level 1-EXT for obtaining audio having a sampling rate higher than the sampling rate of data up to Level 1-EXT.
  • EXT—ID is set to indicate that Levell and Level2 exist.
  • Fig. 34 shows the data of the stream reading Z supply unit that outputs the data encoded in such a hierarchical structure (for example, the Level 2 stream) to a decoder corresponding to various hierarchies. It is a figure for demonstrating different operation
  • the stream reading Z supply unit When outputting data to the Base decoder, the stream reading Z supply unit removes the Levell-EXT and Level2-EXT frames from the Level2 stream and outputs only the Base frame. At that time, the stream reading Z supply unit is AU-SIZE, which is the size information of the access unit of the Base Header, EXT indicating whether or not it is configured only from the Base frame, and EXT-ID indicating the type of the extension layer data Rewrite each value and output data. [0166] Similarly, when outputting data to the Levell decoder, the stream reading Z supply unit removes the Level2—EXT frame from the Level 2 stream and rewrites the AU-SIZE and EXT—ID values and outputs the data. To do.
  • the stream reading Z supply unit outputs the Level 2 stream as it is.
  • FIG. 35 is a diagram showing an ideal access unit structure for introducing Level 2—EXT when devices compatible with Base and Level 1—EXT are widely used.
  • the information about the data up to Levell-EXT is described in the Base Header (and Levell Header) as in the case where the access unit is composed of Base and Levell-EXT. ing.
  • information related to the extended layer data after Level2—EXT is described in an area that is not detected by the BaseZLevell—EXT decoder, such as the reserved area.
  • EXT-ID has a value indicating that Level2 does not exist !, but it is used up to the Levell frame! / EXT-ID2 is prepared in a powerful reserve area It is described that Level 2 extended hierarchy data exists! Speak.
  • Level2 access units shown in Figure 35 for example, access units including Base, Levell-EXT, and Level2—EXT
  • Levell access units Base only or Base and Levell-EXT
  • the stream reading Z supply unit only extracts the Base part and the Level-EXT part from the Level 2 stream. That is, the stream reading Z supply unit can output a stream composed of Levell access units to a Levell decoder without rewriting data.
  • the number of allocated bits of size information such as AU-SIZE is small.
  • Leve 12 When Leve 12 is installed, the data size of one access unit is too large, and the size information is expressed in AU-SIZE. It is also effective when you cannot do it.
  • DTS In "DTS”, even if lossless compression encoded data is generated by DTS ++, depending on the sampling PCM data, the compression effect may not be obtained. It is conceivable that the bit rate will increase rapidly from the number of DTSs of 100 Kbps to the number of DTS ++ (lossless) around 10 Mbps.
  • the FSIZE 14-bit data size in bytes
  • the bit field for indicating the size is insufficient.
  • the range of AU-SIZE can be divided into two data blocks.
  • FIG. 36 is a diagram showing the data structure of a data stream when there is a device that supports Level 1 and Level 2 is newly adopted.
  • Figure 36 shows that one access unit consists of two partial forces, Base ZLevell—EXT that can be decoded by existing players and decoders, and Level2—EXT that cannot be decoded by existing players and decoders. Clearly show that.
  • the PES packet is composed of a PES header and a PES payload that stores actual data, and the PES header has various fields as shown in FIG.
  • the stream-id indicates the type of elementary stream stored in the payload part of the PES packet. Generally, different stream-ids indicate different elementary streams.
  • PES-packet-length indicates the data size of the PES packet.
  • PES—priority is information for identifying the priority level of the PES packet.
  • PTS—DTS—flags is information indicating whether or not a PTS that is the reproduction start time information of the PES payload and a DTS that is the decoding start time information have a certain power. If the values of PTS and DTS are the same, DTS is omitted.
  • PES-extension-flag and PES-extension-flag-2 indicate whether or not there is an extension data area in the payload part of the PES packet.
  • stream id extension, stream id OxFD (extended strea Elementary stream identification auxiliary information to supplement stream-id that can exist only in the case of m-id).
  • the Base frame part of the access unit (Base + Levell-EXT part in Fig. 36) and the part that does not include the Base frame (Level2- EXT part in Fig. 36) are identification information of the TS packet described later.
  • a packet identifier (PID) may be the same and stream_ids may be different, or PTS—DTS—flags may be different, and stream—id—extensions may be used. Also good.
  • Base frame is defined as a part that can be completed with 2032 noise or 2013-byte compatible with DVD—Video, and the other part of one access mute is a part that does not include the Base frame. Don't include part and Base frame! /, Part can be separated! /.
  • stream_id OxFD (private stream) for both PES buckets including Base frames and PES packets not including Base frames. Therefore, the stream-id-extension value (for example, 0x70) of the PES packet including the Base frame and the stream_id_extension value (for example, 0x71) of the PES packet not including the Base frame are set to different values. Thereby, the player and the external output unit can extract only data including the Base frame. In this case, the set stm m-id- extension value is recorded in the private stream area of logical addresses 0x40 to 0x7F.
  • the first PES packet corresponds to an existing device (corresponding to an existing AV receiver having a digital interface protocol and an input terminal corresponding to it) Levell Up to encoding units can be stored.
  • the second PES packet corresponds to a non-existing device (a protocol on the digital interface is specified, or does not have an input terminal corresponding to it, does not exist !, corresponds to an AV receiver) Yes) It is possible to store the sign unit after Level2.
  • the first PES packet and the second and subsequent PES packets can be distinguished by judging the value of stream—id, stream—id—extension, or PTS—DTS—flags. It is.
  • the PES header has size information such as PES-packet-length
  • the PES payload can extract its size information power very easily. Therefore, if the encoding unit up to Levell-EXT is highly compatible with existing AV receivers and digital interfaces and stored together in the first PES packet, the PES payload of the first PES packet Can be easily extracted by analyzing the PES header.
  • Figure 37 shows an access unit consisting of two parts: BaseZLevell—EXT that can be decoded by an existing player or decoder, and Level2—EXT that cannot be decoded by an existing player or decoder. The process will be described again.
  • the stream is input from the BD disc 1001, which is composed of a plurality of access units to the BD player 1000 and on which the stream is recorded, to the versa 1002.
  • Versa 1002 distinguishes between the first PES packet including the Base frame portion and the second and subsequent PES packets including only the Level2-EXT portion.
  • the versa 1002 outputs the first PES packet that is the Base frame portion to the decoder 1003 in the BD player 1000 that can process only the Base frame portion.
  • the decoder 1003 decodes the first PES packet and outputs the decoded data to the television 1005 via the stereo / analog interface 1004.
  • the television 1 005 reproduces data from the BD player 1000 and outputs an image and sound based on the data.
  • Versa 1002 is the first to include Base frame section in Base decoder 1008 and BaseZLevell-EXT decoder 1 009 in A / V receiver 1007 outside BD player 1000 via SPDIF1006. Output PES packets.
  • Base decoder 10 08 and Base / Levell—EXT decoder 1009 are decoders that can process the Base frame part and additionally the Levell—EXT frame part. The first PES from BD player 1000 Process the packet.
  • the Versa 1002 sends the first PES packet including the Base frame portion and the second and subsequent PES packets including only the Level2—EXT portion to the AZV receiver via the Advanced Digital Interface interface.
  • the Level2-EXT decoder 1012 is a decoder that can process all frames from Base to Level2-EXT frames, and processes both PES packets from the BD player 1000.
  • the access unit when the parser 1002 analyzes the access unit, the access unit is transmitted to the decoder 1003, the Base decoder 1008, and the BaseZLeveil-EXT decoder 1009, which are existing decoders, and processed. At the same time, the access unit outputs to the Level 2—EXT decoder 1012 that can process the first PES packet including the Base frame part and the second and subsequent PES packets including only the Level 2—EXT part. It is processed.
  • BD player 1000 in FIG. 37 is an example of the data reproducing device of the present invention.
  • Parser 1002 is an example of a data sorting device.
  • Decoding is guaranteed in all decoders, and the PES packet in which the Base frame is stored can be given an additional function, but it has low decoding compatibility and is an extended frame (Levell-EXT or Level2- It is important that the PES packet containing EXT etc. continues.
  • the order of data in one access unit is Base, Levell-EXT, Level2—EXT, Level3—EXT, Level4—EXT,. It is important that no reordering occurs when extracting the key units.
  • DTS voice coding system developed by Digital Theater Systems
  • the data size of the payload of the PES packet including the first Base is SPDIF (Sony / Sony).
  • SPDIF Nony / Sony
  • the Philips Digital Interconnect Format and consumer products are defined in the IEC60958-3 standard), and should be 2032 bytes or less. This means that in the case of the DTS-typel method, in which 512 samples of audio data sampled at 48KHz are stored in one frame, up to 1524Kbps in terms of bit rate is stored in the first PES packet. Become.
  • the PES packet containing the first Base Payload data size should be less than 2013 bytes.
  • the data of one access unit is divided and managed while maintaining compatibility with the existing player Z decoder and the new player / decoder.
  • data of one access unit is divided and managed according to the digital interface regulations.
  • Fig. 38 is a diagram showing the structure of an access unit having a hierarchical structure multiplexed with MPEG2-TS.
  • MPEG2-TS is a digital stream composed of one 188-byte TS packet. Part of the Program Map Table (PMT) that stores MPEG2-TS program configuration information is shown in Fig. 38. The structure as shown in FIG.
  • the PES packet storing the Base + Level1-EXT encoding unit and the PES packet storing the Level2-EXT encoding unit are stored in separate TS packets.
  • the MPEG2-TS stores a PMT packet indicating a program stored in the MPEG2-TS.
  • PMT is an elementary — stream— indicating which PID TS packet carries various information such as video information and audio information belonging to a given program, and a stream indicating the encoding type of the elementary stream. — Stores the type and one or more des criptors describing additional information about the elementary stream.
  • the descriptor for the hierarchical coding scheme whether or not to use the extended hierarchy level information (coding—level), or the extension hierarchy that is currently not supported or very few! (For example, identification information indicating whether or not to use Level 2 or Level 2—existence), and if the encoded data is audio information, channel arrangement information (channel assignment), sampling Information such as frequency (sampling_frequency) may be described. [0200] If the encoded data is video information, it may be possible to describe resolution information, frame frequency, etc. in addition to coding-level and Level2-existence in descriptor.
  • the descriptor can describe the relationship between levels and audio attributes (Q value, frequency, channel, and speaker layout).
  • the decoder can appropriately correct each channel even if the layout of the stream to be processed differs from the actual layout.
  • Fig. 40 (A) shows the 5.1-channel speaker layout
  • Fig. 40 (B) shows the 7.1-channel speaker layout.
  • the descriptor can describe the relationship between Level and channel.
  • the number of channels may describe whether or not two channels or 5.1 channels of downmix sound are included.
  • the decoder corresponding to each channel can appropriately identify whether or not the sound can be output. For example, if the channel structure is 7. lch (2 + 3.1 + 2 hierarchical structure), 2ch decoder can output 2 channel sound, 5. lch de coder is 5.1 channel (2 + 3. 1 channel) sound can be output. However, if the channel structure is 7.lch without such a hierarchical structure, the 2ch decoder and 5.lch decoder may not be able to output sound due to the amount of processing.
  • DTS data is divided into DTS (equivalent to Base) and DTS + (equivalent to Levell—EXT) data and DTS ++ (equivalent to Level2—EXT) data.
  • Both DTS + and DTS + + include the power of extended hierarchical data. Therefore, the descriptor may contain the information to identify whether the target stream is DTS / DTS + or DTS ++ (equivalent to Level2—existence in FIG. 38). [0207] Level2—existence is used as information indicating whether or not the target stream includes only a portion that can be output to SPDIF in the same format as DVD-Video (DTS typel format). Also good.
  • Level2-existence and coding-level information may be described in a database file (such as in the Attribute of the VOBI file in Fig. 13). This information, of course, indicates that the extraction process is different when outputting digital data, but it can also be used for video and audio attribute display Z selection on the BD menu screen etc. . For example, a player that does not support Level 2 can determine that the stream is a stream of Level 2 to be decoded, and provide the user with Level 2 audio that cannot be selected in advance.
  • FIG. 42 is a diagram showing an MPEG2-TS file format when recording on an optical disc such as a BD-ROM.
  • Each TS packet is given a 4-byte Arrival Time Stamp (ATS, TS packet input start time information) to form one Timed TS packet, and 32 Timed TS packets are grouped together. Recorded in 3 sectors (6KB).
  • ATS Arrival Time Stamp
  • TS packet input start time information TS packet input start time information
  • FIG. 43 is a diagram for explaining the details of DTS defined by DVD-Video.
  • DVD—Video the maximum size of one access unit is defined as 2013 bytes, but it is specified whether it belongs to DTSZDTS + ZDTS ++! /.
  • one access unit that represents audio information for 512 samples at 48KHz may consist of only the core, and may consist of the core and extension!
  • a DTS burst payload that stores only the audio data of the PES payload is formed, and a preamble group (Pa, Pb, Pc, Pd) of 8 bytes in total of 2 bytes and stuffing data are added to it.
  • a preamble group Pa, Pb, Pc, Pd
  • SPDIF (IEC60958-3) is transmitted with a cycle of 192 frames as one block.
  • One frame consists of two subframes, which are 4 bytes of data carrying 2 bytes of data within 5 frames of IEC61937. [0216] Therefore, to send DTS data to be compatible with DVD—Video, IEC6193
  • the frames that make up one access unit must be complete with less than 2013 bytes. For example, if the size of the Base frame and Levell-EXT frame is 2014 bytes, reencode so that the whole fits in 2013 bytes, or configure a PES packet with only the Base frame, and Levell-EXT The multiplexing order must be stored in the next PES packet.
  • FIG. 44 is a flowchart showing the processing of the demultiplexer 310 (FIG. 7) and the stream reading Z supply unit (FIG. 34).
  • S801 is a digital output start step for extracting a part of the access unit shown in Fig. 36 and outputting it to the outside in order to support SPDIF.
  • S802 is a reproduction end determination step. If YES, the data output ends, and if NO, the process proceeds to PES packet processing S803.
  • S805 is a step performed when it is determined in S804 that the PES packet is a non-Base frame part. In S805, the PES packet is discarded.
  • S806 is a step performed when it is determined in S804 that the PES packet is the Base frame portion.
  • the payload (Base + Level-EXT) of the PES packet is extracted, and the frame data is output to the decoder or the existing digital IZF as described with reference to FIGS.
  • the process returns to the reproduction end determination step S802.
  • BaseZLevell—EXT (hereinafter simply referred to as “Base”) that can be decoded by an existing player or decoder
  • Level2—EXT (hereinafter simply “Level2”) that cannot be decoded by an existing player or decoder. And how to multiplex them into one access unit
  • T-STD TS system target decode model
  • input time management apparatus 2000 includes a read buffer (RB), a de-packetizer, an ATS counter, and a 27 MHz clock.
  • RB temporarily stores the "xxxx. Vob" file.
  • the de-packetizer removes the ATS from the TS packet of “xxxx. vob”, and when removing the ATS from the first TS packet, sets the ATS value of the first TS packet in the ATS Counter.
  • the de-packetizer outputs only each TS packet to the T-STD3000 according to the ATS time.
  • 27MHz Clock outputs clock at 27MHz.
  • the decoder model 3000 includes a demultiplexer, TB, MB, and EB, which are buffers related to images, a decoder Dv, and TBal and Bal, which are buffers related to the base of sound data, It has decoder Dal, TBa2 and Ba2 which are buffers related to “Base + Level2” of sound data, decoder Da2, TBsys and Bsys which are buffers related to system data, and decoder Dsys.
  • the image data is processed in the order of TB, MB, EB, and decoder Dv.
  • the base of the sound data is processed in the order of TBal, Bal, and decoder Dal.
  • the sound data “Base + Level 2” is processed in the order of TBa2, Ba2, and decoder Da2.
  • System data is processed in the order of TBsys, Bsys, and decoder Dsys.
  • Base decoder line (TBal, Bal, and decoder Dal) nor the “: Base + Level 2” decoder line (TBa2, Ba2, and decoder Da2) can be used to prevent the buffer from failing.
  • Level 2 must be multiplexed as a single stream with the same PID.
  • Base (Base #n) of the nth access unit (Access Unit #n) is input and accumulated at the bit rate (R) from time ATS b #n At the same time Rbal
  • Base #n When Base #n is entered, the amount of stored data decreases at a constant bit rate (-Rbal).
  • Base (Base #n) of nth access unit (Access Unit #n) is input and accumulated from time ATS b #n at bit rate (R) At the same time Rbal and TS
  • a decoder line corresponding to only Base #n can only decode a stream composed of Base and Levell in which one access unit is stored in one PES packet. Therefore, high bit rate streams including Level 2 cannot be processed. In order not to break down TBal, which can support only a low bit rate in this way, it is necessary to delay the input time of Base # n + 1 to TBa 1. In other words, the following Equation 3 is satisfied It must be done.
  • Equation 3 shows that even if the amount of bytes (188 X (1—RbalZR)) that increases when one TS packet is input is added to the amount of TBal data stored at time ATS—b # n + l, TBal
  • ATS Means that it will not exceed the size of After ATS—b # n + l that satisfies Equation 3, ATS must be set to multiplex Base # n + 1 and Base # n + 1 must be multiplexed to the stream.
  • the Nbas and Next values can also be used to calculate information such as the maximum bit rate of each Codec.

Landscapes

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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
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Abstract

　本発明は、基本データのみを復号するデコーダが、基本データと次世代に対応する拡張データとを含むアクセスユニットを処理することができるように、基本データと拡張データとを含むアクセスユニットが記録される情報記録媒体を提供する。 　情報記録媒体は、複数のアクセスユニットを有する、画像及び音の少なくとも一方を含むストリームが記録される情報記録媒体であって、１個の前記アクセスユニットは、基本データを含む第１のパケットと、前記基本データと関連する拡張データを含む第２のパケットとを有し、前記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号することができるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータの質を向上させるためのデータであり、前記第１のパケット及び前記第２のパケットは、前記基本データのみを復号する第１のデコーダのバッファモデルを破綻させず、かつ、前記基本データ及び前記拡張データを復号する第２のデコーダのバッファモデルを破綻させないように、バッファに入力する際の入力時刻情報を示すタイムスタンプが付与されて、多重化されている。                                                                                 

Description

明 細 書
情報記録媒体、及び多重化装置
技術分野
[0001] 本発明は、映像や音声のデータが記録される情報記録媒体、データを多重化する 多重化装置等に関する。
背景技術
[0002] 従来の DVD— Videoディスク（以下、「DVD」という）について説明する。
図 1は、 DVDの構造を示す図である。図 1の下段に示すように、 DVDには、リード' イン部からリード'アウト部までの間に論理アドレス空間が設けられている。論理アドレ ス空間には、先頭にファイルシステムのボリューム情報が記録され、続いて映像や音 声などのアプリケーションデータが記録される。
[0003] DVDのファイルシステムは、 ISO9660や Universal Disc Format (UDF)のファイル システムである。ファイルシステムは、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ための仕組みである。パーソナルコンピュータ（PC)では 、 FATまたは NTFSと呼ばれるファイルシステムが用いられている。そのファイルシス テムにより、ディレクトリやファイルという構造でノヽードディスクに記録されたデータは、 コンピュータにより処理される。これにより、ユーザピリティが高くなつている。
[0004] DVDでは、 UDFおよび ISO9660の両方のファイルシステムが使用されている。 U DFおよび ISO9660の両方を合わせて「UDFブリッジ」と呼ぶことがある。 DVDに記 録されているデータは、 UDFおよび ISO9660のどちらのファイルシステムドライバに よっても読み出すことができる。勿論、書き換え可能型の DVDである DVD— RAM ZRZRWでは、これらのファイルシステムを介して、物理的にデータの読み、書き、 および削除が可能である。
[0005] DVDに記録されたデータは、ファイルシステムを介して、図 1左上に示すようなディ レクトリまたはファイルとして存在する。ルートディレクトリ（図 1における「ROOT」）の 直下に「VIDEO— TS」と呼ばれるディレクトリが置かれ、ここに DVDのアプリケーショ ンデータが記録されている。アプリケーションデータは、複数のファイルに分割されて 記録されている。主なファイルとして以下のものがある。
VIDEO— TS. IFO ディスク再生制御情報ファイル
VTS— 01— 0. IFO ビデオタイトルセット # 1再生制御情報ファイル VTS 01 0. VOB ビデオタイトルセット # 1ストリームファイル
2つの拡張子が規定されている。「IFO」は、それが付与されているファイルが再生 制御情報が記録されたファイルであることを示す拡張子である。 νθΒ]は、それが付 与されているファイルが AVデータである MPEGストリームが記録されたファイルであ ることを示す拡張子である。再生制御情報は、 DVDについて採用されたインタラクテ イビティ (ユーザの操作に応じて再生状態を動的に変化させる技術)を実現するため の情報や、メタデータのようなタイトルや AVストリームに付属する情報などを含む情 報である。 DVDでは一般的に、再生制御情報はナビゲーシヨン情報と呼ばれる。
[0007] 再生制御情報ファイルとして、ディスク全体を管理する「VIDEO— TS . IFO」と、個 々のビデオタイトルセットの再生制御情報である「VTS— 01— 0. IFOJとが存在する 。ファイル名のボディにある「01」はビデオタイトルセットの番号を示している。例えば 、ビデオタイトルセットの番号が # 2であれば、そのビデオタイトルセットのファイル名 は「VTS— 02— 0. IFO」である。なお DVDでは、複数のタイトル、言い換えれば内 容が異なる複数の映画や、内容が同一でバージョンが異なる複数の映画を 1枚のデ イスクに記録することが可能である。
[0008] 図 1の右上部は、 DVDのアプリケーション層での DVDナビゲーシヨン空間、即ち前 述した再生制御情報が展開された論理構造空間を示している。「VIDEO— TS. IF 0」内の情報は、 Video Manager Information (VMGI)として、 DVDナビゲーシヨン空 間に展開される。「VTS— 01— 0. IFO」等のビデオタイトルセット毎に存在する再生 制御情報は、 Video Title Set Information (VTSI)として DVDナビゲーシヨン空間に 展開される。
[0009] VTSIには、 Program Chain (PGC)と呼ばれる再生シーケンスの情報である Progra m Chain Information (PGCI)が記述されている。 PGCIは、 Cellの集合と、コマンドと 呼ばれる一種のプログラミング情報とによって構成されている。 Cellは、 Video Object (VOB, MPEGストリーム）の一部区間の集合、または全部区間である。 Cellの再生 は、 VOBの、 Cellによって指定された区間を再生することを意味している。
[0010] コマンドは、 DVDの仮想マシンによって処理されるものであり、ブラウザ上で実行さ れる Java (登録商標)スクリプトなどに近いものである。 Java (登録商標)スクリプトは、 論理演算の他に、ウィンドウやブラウザの制御 (例えば、新しいブラウザのウィンドを開 く）を行う。それに対して、 DVDのコマンドは、論理演算の他には、 AVタイトルの再生 制御（例えば、再生するチヤプタの指定など）のみを行う。このように、 DVDのコマン ドは、 Java (登録商標)スクリプトと異なって!/、る。
[0011] Cellは、ディスク上に記録されている VOBの開始アドレスおよび終了アドレス（ディ スク上での論理記録アドレス）の情報を有している。プレーヤは、 Cellに記述された V OBの開始アドレスおよび終了アドレスの情報を使って、データを読み出して再生す る。
[0012] 図 2は、 AVストリーム中に埋め込まれているナビゲーシヨン情報を説明するための 図である。 DVDにおいて特徴的なインタラクテイビティは、前述した「VIDEO— TS. IFO」や「VTS— 01— 0. IFO」などに記録されて!、るナビゲーシヨン情報だけによつ て実現されるのではな 、。インタラクテイビティを実現するための幾つかの重要な情 報は、ナビゲーシヨン パック（「ナビパック」または「NV— PCK」と!、う）と呼ばれる専 用キャリアが用いられて、 VOB内に映像データおよび音声データと一緒に多重化さ れている。
[0013] ここでは簡単なインタラクテイビティの例としてメニューを説明する。メニュー画面上 には幾つかのボタンが現れる。夫々のボタンには、そのボタンが選択され押下された ときの処理の内容が定義されている。メニュー上では一つのボタンが選択される。ノヽ イライトは、選択されているボタン上にオーバーレイされる半透明色の画像であって、 それがオーバーレイされて 、るボタンが選択されて 、ることをユーザに示す。ユーザ は、リモコンの上下左右キーを使って、選択されているボタンをそのボタンの上下左 右の何れかのボタンに移動させることができる。ユーザは、リモコンの上下左右キーを 使って、実行させたい処理に対応するボタンまでノヽイライトを移動させて、決定キーを 押す。これによつて、選択されたボタンに対応するコマンドのプログラムが実行される 。例えば、タイトルやチヤプタの再生がコマンドによって実行される（例えば、特許文 献 1参照)。
[0014] 図 2の左上部は、 NV—PCK内に格納される制御情報の概要を示している。
[0015] NV— PCK内には、ハイライトカラー情報や個々のボタン情報などが含まれている。
ノ、イライトカラー情報内には、カラーパレット情報が記述される。カラーパレット情報は オーバーレイするハイライトの半透明色を指定する。ボタン情報内には、個々のボタ ンの位置情報である矩形領域情報と、あるボタン力 他のボタンへの移動情報 (ユー ザによるリモコンの上下左右キーの選択に対応する移動先ボタンの指定）と、ボタン コマンド情報 (そのボタンが選択されたときに実行されるコマンド）とが記述されている
[0016] メニュー上のハイライトは、図 2の中央右上部に示すように、オーバーレイ画像として 作られる。オーバーレイ画像は、ボタン情報内の矩形領域情報によって特定されるボ タンの上にカラーパレット情報によって特定される色をつけた画像である。オーバー レイ画像は、図 2の右部に示す背景画像と合成されて画面上に表示される。
[0017] 上述したようにして、 DVDではメニューが表示される。ナビゲーシヨンデータの一部 を NV—PCKを使ってストリーム中に埋め込んでいる理由は、ストリームと同期して動 的にメニュー情報を更新することを可能とするためである。例えば、映画が再生され ている途中の 5分〜 10分の間だけメニューが表示されることを可能とするためである 。二つ目の理由は、ストリームとメニュー情報とを同期させることが困難なアプリケーシ ヨンデータであっても、ストリームとメニュー情報とを同期させて表示することを可能と するためである。もう一つの大きな理由は、ユーザの操作性を向上させるためである 。例えば、 NV—PCKに特殊再生を支援するための情報を格納することにより、 DV Dに記録されている AVデータを早送りや巻き戻しなどの非通常再生する際にも、円 滑にその AVデータをデコードし再生することが可能となる。
[0018] 図 3は、 DVDのストリームである VOBのイメージを示す図である。図 3 (A)に示す映 像、音声、および字幕などのデータは、図 3 (B)に示すように、 MPEGシステム規格（ ISO/IEC13818- 1)に基づいてパケットィ匕およびパック化され、図 3 (C)に示すよ うに、夫々は多重化されて、 1本の MPEGプログラムストリームが生成される。インタラ クテイビティを実現するためのボタンコマンドを含んだ NV—PCKも、パケットおよび ノ ックと一緒に多重化される。
[0019] MPEGシステムにおけるデータの多重化の特徴は、多重化される個々のデータは デコード順に基づくビット列になっている力 多重化されるデータ相互については、 即ち、映像データ、音声データ、および字幕データ相互については、必ずしも再生 順、言い換えればデコード順に配列されているわけではない。これは、 MPEGシステ ムストリームのデコーダモデル（一般に、「System Target Decode または「STD」と呼 ばれる（図 3 (D)参照））力 多重化されて!/、るデータを解 、た後の個々のエレメンタリ 一ストリームに対応するデコーダバッファを持ち、デコードタイミングまで一時的にデ ータを蓄積していることに由来している。 DVD— Videoで規定されるデコーダバッフ ァのサイズは、エレメンタリーストリーム毎に異なる。映像に対するバッファのサイズは 232KBであり、音声に対するバッファのサイズは 4KBであり、字幕に対するバッファ のサイズは 52KBである。
[0020] 即ち、映像データと並んで多重化されている字幕データは、必ずしも映像データと 同一タイミングでデコードまたは再生されるわけではない。
特許文献 1：特開平 9 - 282848号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0021] 従来力も DVDで採用されている音声コーデック規格として、「ドルビーディジタル（ AC— 3)」と、「MPEGオーディオ」と、「： LPCM」と、「dts」との 4つの規格がある。「dt s」はプレーヤオプション機能であり、 DVDプレーヤには、 dtsデコーダを内蔵するも のと、内蔵しないものとがある。また、 DVDプレーヤには、 AVアンプへのディジタル データの出力機能として、 dts対応機能を有しているものと、有していないものとがあ る。
[0022] dtsディジタルデータ出力機能を有している DVDプレーヤは、 Sony/Philips Digital Interconnect Format (SPDIF、民生向けは IEC60958— 3規格で規定）と呼ばれる ディジタル IZF規格に準拠したデータを、その規格に準拠した AVアンプに出力する [0023] しかしながら、 SPDIFは、規格上 1. 5Mbpsの帯域までしか対応することができず、 「dts」の拡張コーデック規格である、 20Mbps近い帯域を必要とする「dts+ + (ロス レス圧縮）」に対応して 、な 、。したがって、次世代 HD DVD規格（BD規格）が「dt s+ +」に対応しても、 SPDIF規格に準拠した AVアンプに、 dts+ +ストリームを出力 することはできない。
[0024] 本発明は、上述した課題を考慮し、基本データのみを復号するデコーダが、基本 データと次世代に対応する拡張データとを含むアクセスユニットを処理することができ るように、基本データと拡張データとを含むアクセスユニットが記録される情報記録媒 体を提供することを目的とする。また、本発明は、基本データのみを復号するデコー ダにおいても、基本データと拡張データとを含むアクセスユニットを復号するデコーダ においても、ノ ッファの破綻が生じないように、基本データと拡張データとを多重化す る多重化装置等を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0025] 上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明の情報記録媒体は、複数の アクセスユニットを有する、画像及び音の少なくとも一方を含むストリームが記録され る情報記録媒体であって、 1個の前記アクセスユニットは、基本データを含む第 1の パケットと、前記基本データと関連する拡張データを含む第 2のパケットとを有し、前 記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号することが できるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータの質 を向上させるためのデータであり、前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットは、前 記基本データのみを復号する第 1のデコーダのバッファモデルを破綻させず、かつ、 前記基本データ及び前記拡張データを復号する第 2のデコーダのバッファモデルを 破綻させな 、ように、ノ ッファに入力する際の入力時刻情報を示すタイムスタンプが 付与されて、多重化されている。
[0026] 例えば、前記タイムスタンプの値は、前記第 1のデコーダ及び前記第 2のデコーダ のバッファモデルにおける、バッファのサイズと、前記バッファへ入力するデータの速 度と、前記バッファから出力するデータの速度と、前記第 1のパケットのサイズと、前 記第 2のパケットのサイズとに基づいて決定される。 [0027] 例えば、各前記アクセスユニットは一定時間のデータである。
[0028] 本発明の多重化装置は、本発明の情報記録媒体に記録される前記アクセスュニッ トを構成する前記基本データを含む前記第 1のパケットと前記拡張データを含む前 記第 2のパケットとを、前記基本データのみを復号する第 1のデコーダのバッファモデ ルを破綻させず、かつ、前記基本データ及び前記拡張データを復号する第 2のデコ ーダのバッファモデルを破綻させないように、ノ ッファに入力する際の相対時刻を示 すタイムスタンプを前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットに付与して、多重化す る。
[0029] 本発明は、本発明の多重化装置の特徴的な構成手段をステップとする多重化方法 として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現 することもできる。そのプログラムは、 CD— ROM等の記録媒体や通信ネットワーク等 の伝送媒体を介して流通させることもできる。
発明の効果
[0030] 本発明は、基本データのみを復号するデコーダが、基本データと次世代に対応す る拡張データとを含むアクセスユニットを処理することができるように、基本データと拡 張データとを含むアクセスユニットが記録される情報記録媒体を提供することができる 。また、本発明は、基本データのみを復号するデコーダにおいても、基本データと拡 張データとを含むアクセスユニットを復号するデコーダにおいても、ノ ッファの破綻が 生じな 、ように、基本データと拡張データとを多重化する多重化装置等を提供するこ とがでさる。
[0031] すなわち、本発明により、既存のディジタル IZFが持つ帯域を越える新しい音声コ 一デックを使った音声データが記録媒体に記録されて ヽる場合であっても、既存の ディジタル IZFに対して従来通りの音声データの抽出および出力が可能になる効果 が得られる。
図面の簡単な説明
[0032] [図 1]図 1は、 DVDの構造を示す図である。
[図 2]図 2は、ナビゲーシヨン情報を説明するための図である。
[図 3]図 3 (A)は、映像、音声、および字幕などのデータを示す図である。図 3 (B)は、 各データをパケットィ匕およびパック化することを示す図である。図 3 (C)は、パケットィ匕 およびパック化されたデータを示す図である。図 3 (D)は、 MPEGシステムストリーム のデコーダモデルを示す図である。
[図 4]図 4は、次世代 DVDの構成を示す図である。
[図 5]図 5は、 BDディスクに記録されている論理データのディレクトリおよびファイルの 構成を示す図である。
[図 6]図 6は、プレーヤの機能を示すブロック図である。
[図 7]図 7は、プレーヤの構成を詳細化したブロック図である。
[図 8]図 8は、 BDのアプリケーション空間を示す図である。
[図 9]図 9は、 MPEGストリーム（VOB)の構成図である。
[図 10]図 10は、パックの構成を示す図である。
ブ記録を説明するための図である。
[図 12]図 12は、 VOBデータ連続供給モデルを説明するための図である。
[図 13]図 13は、 VOB管理情報ファイルの内部構造を示す図である。
[図 14]図 14は、 VOBU情報の詳細を説明するための図である。
[図 15]図 15は、タイムマップの詳細に説明するための図である。
[図 16]図 16は、プレイリスト情報の内部構造を示す図である。
[図 17]図 17は、イベントハンドラテーブルを示す図である。
[図 18]図 18は、 BDディスク全体に関する情報の内部構造を示す図である。
[図 19]図 19は、グローバルイベントハンドラのプログラムのテーブルを示す図である。
[図 20]図 20は、タイムイベントの例を示す図である。
[図 21]図 21は、ユーザイベントの例を示す図である。
[図 22]図 22は、グローバルイベントの例を示す図である。
[図 23]図 23は、プログラムプロセッサの機能を説明するための図である。
[図 24]図 24は、システムパラメータの一覧を示す図である。
[図 25]図 25は、 2つの選択ボタンを持つメニューのプログラムの例を示す図である。
[図 26]図 26は、ユーザイベントのイベントハンドラの例を示す図である。 [図 27]図 27は、 AVの再生までの基本処理フローを示す図である。
[図 28]図 28は、 PLの再生開始から VOBの再生開始までの処理フローを示す図であ る。
[図 29]図 29は、 AVの再生開始後からのイベント処理フローを示す図である。
[図 30]図 30は、字幕処理のフローを示す図である。
[図 31]図 31は、階層構造を持たないアクセスユニットの構造を示す図である。
[図 32]図 32は、 2つの階層構造を持つアクセスユニットの構造を示す図である。
[図 33]図 33は、 3つの階層構造を持つアクセスユニットの構造を示す図である。
[図 34]図 34は、階層構造を持つデータを、様々な階層に対応したデコーダに出力す るストリーム読込 Z供給部の、データの出力先毎に異なる動作を説明するための図 である。
[図 35]図 35は、 Baseと Levell— EXTとに対応した機器が広く普及した場合に、 Lev el2— EXTを導入するための理想的なアクセスユニットの構造を示す図である。
[図 36]図 36は、 Level2を含むデータストリームのデータ構造を示す図である。
[図 37]図 37は、既存のプレーヤやデコーダで復号可能な BaseZLevell— EXTと、 既存のプレーヤやデコーダでは復号不可能な Leve12— EXTとの 2つの部分力 構 成されているアクセスユニットの処理を説明するための図である。
[図 38]図 38は、 MPEG2— TSへの階層構造を持つアクセスユニットの格納方法を示 す図である。
[図 39]図 39は、 descriptorに記述される事項の一例を示す図である。
[図 40]図 40 (A)は、 5. 1チャンネルのスピーカレイアウトを示す図であり、図 40 (B) は、 7. 1チャンネルのスピーカレイアウトを示す図である。
[図 41]図 41は、チャンネル構造を示す図である。
[図 42]図 42は、光ディスクに記録する際の MPEG2—TSのファイルフォーマットを示 す図である。
[図 43]図 43は、 DVD— Videoで規定される DTSの詳細を説明するための図である [図 44]図 44は、デマルチプレクサ、および、ストリーム読込 Z供給部の処理を示すフ ローチャートである。
[図 45]図 45は、入力時刻管理装置 2000およびデコーダモデル 3000の構成図であ る。
[図 46]図 46は、 Baseを復号するデコーダモデルを破綻させないようにするとともに、 かつ、 Baseおよび Level2を復号するデコーダモデルを破綻させないように、 Baseと Level2とを多重化する方法を説明するための図である。
符号の説明
201 BDディスク
202 光ピックアップ
203 プログラム記録メモリ
204 管理情報記録メモリ
205 AV記録メモリ
206 プログラム処理部
207 管理情報処理部
208 プレゼンテーション処理部
209 イメージプレーン
210 ビデ才プレーン
211 合成処理部
301 プログラム記録メモリ
302 プログラムプロセッサ
303 UOPマネージャ
304 管理情報記録メモリ
305 シナリオプロセッサ
306 プレゼンテーションコントローラ
307 クロック
308 イメージメモリ
309 トラックノ ッファ
310 デマノレチプレクサ 311 イメージプロセッサ
312 ビデオプロセッサ
313 サウンドプロセッサ
314 イメージプレーン
315 ビデオプレーン
316 合成処理部
317 ドライブコントローラ
発明を実施するための最良の形態
[0034] 以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
[0035] (関連する実施の形態）
(ディスク上の論理データ構造）
図 4は、次世代 DVD (以下、「BD」という）の構成、特にディスク媒体である BDディ スク 104並びに、ディスク 104に記録されているデータ 101, 102,および 103の構成 を示す図である。 BDディスク 104には、 AVデータ 103と、 AVデータの管理情報お よび AV再生シーケンスなどを含む BD管理情報 102と、インタラクテイビティを実現 するための BD再生プログラム 101とが記録される。本実施の形態では、説明の都合 上、映画の AVコンテンツを再生するための AVアプリケーションデータが BDディスク 104に記録されていると仮定する。しかしながら、 BDディスク 104は、他の用途として 用いてられてもよい。
[0036] 図 5は、 BDディスクに記録されている論理データのディレクトリおよびファイルの構 成を示す図である。 BDディスクは、他の光ディスク、例えば DVDや CDなどと同様に 、内周から外周に向けてらせん状に記録領域を持ち、内周のリード'イン部と外周のリ ード 'アウト部との間に論理データを記録するための論理アドレス空間を有している。 BDディスクには、リード'イン部の内側に、 Burst Cutting Area (BCA)と呼ばれるドラ イブでしかデータを読み出すことができな!/、特別な領域が存在する。この領域のデ ータは、アプリケーションデータを利用しても読み出すことができない。そのため、上 記領域は、例えば著作権保護技術のためなどに利用されることがある。
[0037] 論理アドレス空間には、ファイルシステム情報 (ボリューム）を先頭に、映像データな どのアプリケーションデータが記録されている。ファイルシステムは、「背景技術」で説 明した通り、 UDFや ISO9660などのファイルシステムであり、通常の PCと同じように 、記録されて 、る論理データをディレクトリおよびファイルの構造を使って読み出すた めのシステムである。
[0038] 本実施の形態における BDディスク上のディレクトリおよびファイルの構造では、ル ートディレクトリ（ROOT)の直下に、 BDVIDEOディレクトリが置かれている。 BDVID EOディレクトリは、 BDに記録される AVコンテンツや管理情報などのデータ（図 4の データ 101, 102,および 103)が格納されているディレクトリである。
[0039] BDVIDEOディレクトリの下には、次の 7種類のファイルが記録されている。
[0040] BD. INFOフアイノレ（フアイノレ名固定）
「BD. INFO」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、 BDディスク全体に関する 情報が記録されたファイルである。 BDプレーヤは最初にこのファイルを読み出す。
[0041] BD. PROGフアイノレ（フアイノレ名固定）
「BD. PROG」ファイルは、「BD再生プログラム」の一つであり、 BDディスク全体に 関する再生制御情報が記録されたファイルである。
[0042] XXX. PLファイル (「XXX」は可変、拡張子「PL」は固定）
「XXX. PL」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、シナリオ（再生シーケンス） であるプレイリスト情報が記録されたファイルである。プレイリスト毎に一つのファイル が存在する。
[0043] XXX. PROGファイル (「XXX」は可変、拡張子「PL」は固定）
「XXX. PROG」ファイルは、「BD再生プログラム」の一つであり、前述したプレイリ スト毎の再生制御情報が記録されたファイルである。「XXX. PROG」ファイルに対応 するプレイリストは、ファイルボディ名（「XXX」）がー致するプレイリストである。
[0044] YYY. VOBファイル (「YYY」は可変、拡張子「VOB」は固定）
「YYY. VOB」ファイルは、「AVデータ」の一つであり、 VOB (「背景技術」で説明し た VOBと同じ）が記録されたファイルである。 VOB毎に一つのファイルが存在する。
[0045] YYY. VOBIファイル (「YYY」は可変、拡張子「VOBI」は固定）
「YYY. VOBI」ファイルは、「BD管理情報」の一つであり、 AVデータである VOB に関するストリーム管理情報が記録されたファイルである。「YYY. VOBI」ファイルに 対応する VOBは、ファイルボディ名（「YYY」）がー致する VOBである。
[0046] ZZZ. PNGファイル (「ΖΖΖ」は可変、拡張子「PNG」は固定）
「ZZZ. PNG」ファイルは、「AVデータ」の一つであり、字幕およびメニューを構成 するためのイメージデータ PNG (W3Cによって標準化された画像フォーマットであり「 ビング」と読む）が記録されたファイルである。 PNGイメージ毎に一つのファイルが存 在する。
[0047] (プレーヤの構成）
次に、前述した BDディスクを再生するプレーヤについて、図 6および図 7を用いて 説明する。
[0048] 図 6は、プレーヤの大まかな機能を示すブロック図である。
BDディスク 201上のデータは、光ピックアップ 202を通して読み出される。読み出さ れたデータは、そのデータの種類に応じて専用のメモリに転送される。 BD再生プロ グラム（「BD. PROG」ファイルまたは「XXX. PROG」ファイル）はプログラム記録メモ リ 203に転送される。 BD管理情報（「BD. INFO」ファイル、「XXX. PL」ファイル、ま たは「YYY. VOBI」ファイル）は管理情報記録メモリ 204に転送される。 AVデータ（「 YYY. VOB」ファイルまたは「ZZZ. PNG」ファイル）は AV記録メモリ 205に転送さ れる。
[0049] プログラム記録メモリ 203に記録された BD再生プログラムはプログラム処理部 206 によって処理される。管理情報記録メモリ 204に記録された BD管理情報は管理情報 処理部 207によって処理される。 AV記録メモリ 205に記録された AVデータはプレゼ ンテーシヨン処理部 208によって処理される。
[0050] プログラム処理部 206は、管理情報処理部 207より再生するプレイリストの情報ゃプ ログラムの実行タイミングなどのイベント情報を受け取り、プログラムを実行する。プロ グラムは再生するプレイリストを動的に変えることが可能である。プログラム処理部 20 6が管理情報処理部 207に対してプレイリストの再生命令を送ることで、再生するプレ イリストが動的に変わることが実現する。プログラム処理部 206は、ユーザからのィべ ント、即ちリモコンキーからのリクエストを受け、そのイベント（リクエスト）に対応するプ ログラムがある場合、それを実行する。
[0051] 管理情報処理部 207は、プログラム処理部 206からの指示を受け、対応するプレイ リストおよびプレイリストに対応した VOBの管理情報を解析し、プレゼンテーション処 理部 208に、対象となる AVデータの再生を指示する。また、管理情報処理部 207は 、プレゼンテーション処理部 208より基準時刻情報を受け取り、基準時刻情報に基づ いてプレゼンテーション処理部 208に AVデータの再生の停止を指示し、また、プロ グラム処理部 206に対して指示するための、プログラムの実行タイミングを示すィベン トを生成する。
[0052] プレゼンテーション処理部 208は、映像、音声、および字幕 Zイメージ (静止画）の 夫々に対応するデコーダを持ち、管理情報処理部 207からの指示に従い、 AVデー タのデコードおよび出力を行う。映像データ、および字幕 Zイメージは、デコードされ た後に夫々の専用プレーン、ビデオプレーン 210またはイメージプレーン 209に描画 される。ビデオプレーン 210およびイメージプレーン 209に描画された各映像は、合 成処理部 211によって合成され、 TVなどの表示デバイスへ出力される。
[0053] 図 6を用いて説明したように、 BDプレーヤは図 4で示した BDディスクに記録されて V、るデータの構成に対応する構成部を有して!/、る。
[0054] 図 7は前述したプレーヤの構成を詳細化したブロック図である。図 7では、 AV記録 メモリ 205は、イメージメモリ 308およびトラックバッファ 309として表現されている。プ ログラム処理部 206は、プログラムプロセッサ 302および UOPマネージャ 303として 表現されている。管理情報処理部 207は、シナリオプロセッサ 305およびプレゼンテ ーシヨンコントローラ 306として表現されている。プレゼンテーション処理部 208は、ク ロック 307、デマルチプレクサ 310、イメージプロセッサ 311、ビデオプロセッサ 312、 およびサウンドプロセッサ 313として表現されている。
[0055] BDディスク 201から読み出された VOBデータ（MPEGストリーム）はトラックバッファ
309に記録され、イメージデータ（PNG)はイメージメモリ 308に記録される。デマル チプレクサ 310は、クロック 307の時刻に基づき、トラックバッファ 309に記録された V OBデータを抜き出し、映像データをビデオプロセッサ 312に送り、音声データをサゥ ンドプロセッサ 313に送る。ビデオプロセッサ 312およびサウンドプロセッサ 313はそ れぞれ、 MPEGシステム規格で定める通りに、デコーダバッファとデコーダとで構成 されている。即ち、デマルチプレクサ 310から送りこまれる映像および音声夫々のデ ータは、夫々のデコーダバッファに一時的に記録され、クロック 307の時刻に従い対 応するデコーダでデコードされる。
[0056] イメージメモリ 308に記録された PNGは、次の 2つの処理方法によって処理される。
[0057] イメージデータが字幕用のデータである場合、プレゼンテーションコントローラ 306 によってデコードタイミングが指示される。シナリオプロセッサ 305は、クロック 307から の時刻情報を受け、適切に字幕を表示することができるように、字幕の表示開始時刻 になると、プレゼンテーションコントローラ 306に対して字幕の表示を指示する。同様 に、シナリオプロセッサ 305は、クロック 307からの時刻情報に基づいて、字幕の表示 終了時刻になると、プレゼンテーションコントローラ 306に対して字幕の表示の停止を 指示する。プレゼンテーションコントローラ 306からデコード Z表示の指示を受けたィ メージプロセッサ 311は、対応する PNGデータをイメージメモリ 308から抜き出してデ コードし、イメージプレーン 314に描画する。
[0058] 次に、イメージデータカ -ユー用のデータである場合を説明する。その場合、プロ グラムプロセッサ 302によってデコードタイミングが指示される。プログラムプロセッサ 302がイメージのデコードを指示するタイミングは、プログラムプロセッサ 302が処理 して 、る BDプログラムに依存し、一概には決まらな!/、。
[0059] イメージデータおよび映像データは、図 6を用いて説明したように、夫々デコードさ れた後に、イメージプレーン 314またはビデオプレーン 315に描画され、合成処理部 316によって合成された後、出力される。
[0060] BDディスク 201から読み出された管理情報 (シナリオ情報および AV管理情報）は 、管理情報記録メモリ 304に格納される。その後、シナリオ情報（「BD. INFO」フアイ ルおよび「XXX. PL」ファイル）はシナリオプロセッサ 305によって読み出される。 AV 管理情報（「YYY. VOBI」ファイル）はプレゼンテーションコントローラ 306によって 読み出される。
[0061] シナリオプロセッサ 305は、プレイリストの情報を解析し、プレイリストによって参照さ れている VOBとその再生位置とをプレゼンテーションコントローラ 306に知らせる。プ レゼンテーシヨンコントローラ 306は、対象となる VOBの管理情報（「YYY. VOBI」フ アイル)を解析して、対象となる VOBを読み出すようにドライブコントローラ 317に指示 を出す。
[0062] ドライブコントローラ 317は、プレゼンテーションコントローラ 306からの指示に従い、 光ピックアップを移動させ、対象となる AVデータを読み出す。読み出された AVデー タは、前述したようにイメージメモリ 308またはトラックバッファ 309に格納される。
[0063] シナリオプロセッサ 305は、クロック 307の時刻を監視し、管理情報で設定されてい るタイミングでイベントをプログラムプロセッサ 302に出力する。
[0064] プログラム記録メモリ 301に記録された BDプログラム（「BD. PROG」ファイルまた は「XXX. PROG」ファイル）は、プログラムプロセッサ 302によって処理される。プロ グラムプロセッサ 302は、シナリオプロセッサ 305からイベントが送られてきた場合力、 UOPマネージャ 303からイベントが送られてきた場合、 BDプログラムを処理する。 U OPマネージャ 303は、ユーザからリモコンキーによってリクエストが送られてきた場合 、プログラムプロセッサ 302に対するイベントを生成する。
[0065] (アプリケーション空間）
図 8は、 BDのアプリケーション空間を示す図である。
BDのアプリケーション空間では、プレイリスト（PlayList)がーつの再生単位である 。プレイリストは、セル（Cell)の連結であって、連結の順序により決定される再生シー ケンスである静的なシナリオと、プログラムによって記述される動的なシナリオとを有し ている。プログラムによる動的なシナリオの変化が無い限り、プレイリストは個々のセル を順に再生させる。全てのセルの再生を終了した時点で、プレイリストの再生は終了 する。プログラムには、セルの再生順序を変化させる内容を記述することが可能であ る。また、プログラムは、ユーザの選択またはプレーヤの状態によって再生する対象 を動的に変えることが可能である。典型的な例として、メニューが挙げられる。 BDで は、メニューはユーザの選択によって再生するシナリオであると定義することができ、 プログラムによってプレイリストを動的に変化させることができる。
[0066] ここで言うプログラムは、時間イベントまたはユーザイベントによって実行されるィべ ントハンドラである。 [0067] 時間イベントは、プレイリストに埋め込まれた時刻情報に基づいて生成されるィベン トである。図 7を用いて説明したシナリオプロセッサ 305からプログラムプロセッサ 302 に送られるイベントが、時間イベントの一例である。時間イベントが発行されると、プロ グラムプロセッサ 302は識別子 (ID)によって対応付けられるイベントハンドラを実行 する。前述した通り、実行されるプログラムは他のプレイリストの再生を指示することが 可能である。例えば、プログラムは、現在再生されているプレイリストの再生を中止し、 指定されたプレイリストを再生させる。
[0068] ユーザイベントは、ユーザのリモコンキー操作によって生成されるイベントである。ュ 一ザイベントは大きく 2つのタイプに分けられる。
[0069] 一つ目は、カーソルキー（「上」「下」「左」「右」キー）または「決定」キーの操作によつ て生成されるメニュー選択のイベントである。メニュー選択のイベントに対応するィべ ントノヽンドラはプレイリスト内の限られた期間でのみ有効である（プレイリストの情報とし て、個々のイベントハンドラの有効期間が設定されている）。リモコンの「上」「下」「左」 「右」キーまたは「決定」キーが押された場合、有効なイベントハンドラが検索され、有 効なイベントハンドラがある場合、そのイベントハンドラが実行される。有効なイベント ハンドラがな 、場合、メニュー選択のイベントは無視される。
[0070] 二つ目のユーザイベントは、「メニュー」キーの操作によって生成されるメニュー呼 び出しのイベントである。メニュー呼び出しのイベントが生成されると、グローバルィべ ントハンドラが呼ばれる。グローバルイベントハンドラはプレイリストに依存せず、常に 有効なイベントハンドラである。この機能を使うことにより、 DVDのメニューコール (タイ トル再生中に音声または字幕を呼び出し、音声または字幕を変更後に中断した地点 力 タイトルを再生する機能等)を実装することができる。
[0071] プレイリストで静的シナリオを構成する単位であるセル（Cell)は、 VOB (MPEGスト リーム）の全部または一部の再生区間を示す。セルは、 VOB内の再生区間を、開始 時刻および終了時刻の情報として持っている。個々の VOBと一対になっている VOB 管理情報 (VOBI)は、データの再生時刻に対応した記録アドレスのテーブル情報で あるタイムマップ（Time Mapまたは TM)を有している。タイムマップを用いることによつ て、前述した VOBの再生時刻および終了時刻から、 VOB内（即ち対象となる「YYY . VOB」ファイル内）での読み出しの開始アドレスおよび終了アドレスを導き出すこと が可能である。なおタイムマップの詳細は後述する。
[0072] (VOBの詳細）
図 9は、本実施の形態における MPEGストリーム (VOB)の構成図である。 図 9に示すように、 VOBは複数の Video Object Unit (VOBU)によって構成されて いる。 VOBUは、 MPEGビデオストリームにおける Group Of Pictures (GOP)を基準 として、音声データも含んだ多重ィ匕ストリームにおける一再生単位である。 VOBUの ビデオ再生時間は 0. 4秒から 1. 0秒であって、通常は 0. 5秒程度である。つまり、多 くのケースで 1GOPには 15フレーム程度のフレームが格納されている（NTSCの場 合)。
[0073] VOBUは、ビデオパック（V_PCK)とオーディオパック（A_PCK)とを有して!/、る 。各パックのサイズは、 1セクタと同じであり、本実施の形態では、 2KBである。
[0074] 図 10は、パックの構成を示す図である。
図 10に示すように、ビデオデータおよびオーディオデータといったエレメンタリデー タは、 PES Packet Payload (ペイロード）と呼ばれる PES Packet (パケット）のデータ格 納領域に先頭から順次格納される。ペイロードは、 PES Packet Header (パケットへッ ダ）が付けられて 1つの PES Packet (パケット）を構成する。パケットヘッダには、ペイ口 ードに格納されているデータがどのストリームのデータであるのかを識別するための st ream id (ID)と、そのペイロードのデコードおよび表示夫々の時刻情報であるタイムス タンプ、即ち Decoding Time Stamp (DTS)および Presentation Time Stamp (PTS)と が記録される。 PTSおよび DTSは、必ずしも全てのパケットヘッダに記録されている 訳ではなぐ MPEGによってルールが規定されている。ルールの詳細については M PEGシステム（ISOZIEC13818— 1)の規格書に記述されているので、その説明を 省略する。
[0075] パケットは、更に Pack Header (ヘッダ）が付けられて、パックを構成する。そのヘッダ には、そのパックがいつデマルチプレクサを通過し、個々のエレメンタリストリームのデ コーダバッファに入力されるのかを示すタイムスタンプ、即ち System Clock Reference (SCR)が記録されている。 [0076] (VOBのインターリーブ記録）
次に、図 11および図 12を用いて VOBファイルのインターリーブ記録について説明 する。
[0077] 図 11上段は、前述したプレーヤの構成図の一部である。図 11に示すように、 BDデ イスク上の VOB即ち MPEGストリームは、光ピックアップを通してトラックバッファへ入 力される。 BDディスク上の PNG即ちイメージデータは、光ピックアップを通してィメー ジメモリへ入力される。
[0078] トラックバッファは FIFO形式のバッファであり、トラックバッファに入力された VOBの データは入力された順にデマルチプレクサへ送られる。この時、個々のパックは、前 述した SCRに従ってトラックバッファから引き抜かれ、デマルチプレクサを介してビデ ォプロセッサまたはサウンドプロセッサへ送られる。他方、イメージメモリに入力された イメージデータについては、どのイメージを描画するかはプレゼンテーションコント口 ーラによって指示される。また、描画に使われたイメージデータは、それが字幕用の イメージデータである場合、使われると同時にイメージメモリから削除される。それに 対して、描画に使われたイメージデータカ -ユー用のイメージデータである場合、そ のメニューが描画されている間はイメージメモリ内にそのまま残される。これは、メ-ュ 一の描画はユーザの操作に依存しており、ユーザの操作に追従してメニューの一部 分を再表示または異なるイメージに置き換える際に、再表示される部分のイメージデ ータをデコードし易くするためである。
ブ記録を示す図である。一般的に ROM、例えば CD— ROMや DVD— ROMでは、 一連の連続再生単位となる AVデータは連続して記録されて 、る。データが連続して 記録されている限り、ドライブは順次データを読み出し、デコーダに送り届ける。しか しながら、連続するデータが分断されてディスク上に離散して配置されている場合、ド ライブは個々の連続区間をシークするので、シーク期間においてはデータの読み出 しが止まることになり、データの供給が止まる可能性がある。それを防止するために、 ROMでは、一連の連続再生単位となる AVデータは連続して記録されている。 BD でも、 VOBファイルは連続領域に記録されることが望ましい。字幕データのように VO Bに記録されている映像データと同期して再生されるデータは、 VOBファイルと同様 に何らかの方法によって BDディスク力も読み出すことが必要になる。
[0080] 字幕データの読み出し方法の一つとして、 VOBの再生開始前に一まとめに字幕用 のイメージデータ（PNGファイル）を読み出す方法がある。しかしながら、この方法で は、大容量のメモリが必要となり、非現実的である。
[0081] そこで、本実施の形態では、 VOBファイルを幾つかのブロックに分けて、イメージデ ータとインターリーブ記録する方法を採用している。図 11下段はそのインターリーブ 記録を説明するための図である。
[0082] VOBファイルとイメージデータとを適切にインターリーブ配置することで、前述した ような大容量の一時記録メモリを用いることなぐ必要なタイミングでイメージデータを イメージメモリに格納することが可能になる。なお、イメージデータを読み出している 際には、 VOBデータの読み出しは当然のことながら停止する。
[0083] 図 12は、トラックバッファを使った VOBデータ連続供給モデルを説明するための図 である。
[0084] 既に説明したように、 VOBのデータは、ー且トラックバッファに蓄積される。トラック バッファへのデータ入力レート（Va)と、トラックバッファからのデータ出力レート（Vb) との間に差 (Va>Vb)を設けると、 BDディスク力 データを読み出し続けている限り、 トラックバッファのデータ蓄積量は増加して 、く。
[0085] 図 12の上段に示すように、 VOBの一連続記録領域が論理アドレスの" al"から" a2 "まで続くとする。論理アドレスの" a2"から" a3"の間は、イメージデータが記録されて Vヽて、 VOBデータは記録されて!、ない区間であるとする。
[0086] 図 12の下段は、トラックバッファ内のデータ量の推移を示す。横軸は時間を示し、 縦軸はトラックバッファ内に蓄積されているデータの量を示す。時刻" tl"は、 VOBの 一連続記録領域の開始点である論理アドレス" al"のデータの読み出しを開始した 時刻を示している。時刻" tl"以降、トラックバッファにはレート (Va—Vb)でデータが 蓄積される。そのレートは、トラックバッファへ入力するデータのレートと、トラックバッフ ァから出力するデータのレートとの差である。時刻" t2"は一連続記録領域の終了点 である論理アドレス" a2"のデータを読み出す時刻である。即ち時刻" tl"から" t2"の 間、レート（Va—Vb)でトラックバッファ内はデータ量が増加する。時刻" t2"でのデー タ蓄積量 B (t2)は下記の式 1によって求めることができる。
[0087] B (t2) = (Va-Vb) X (t2~tl) (式 1)
この後、論理アドレスの" a2"から" a3"まではイメージデータが続くため、トラックバッ ファへのデータの入力は 0であり、出力レード' Vb"でトラックバッファ内のデータ量 は減少する。これは論理アドレス" a3"まで、即ち時刻" t3"まで継続する。
[0088] ここで大事なことは、時刻" t3"より前にトラックバッファに蓄積されているデータ量が
0になると、デコーダへ供給する VOBのデータが無くなってしまい、 VOBの再生がス トップしてしまう可能性がある。時刻" t3"でトラックバッファにデータが残っている場合
、 VOBの再生はストップすることなく連続する。
[0089] 時刻" t3"より前にトラックバッファに蓄積されているデータ量力^になることを防止す るための条件は、下記の式 2によって示される。
[0090] B (t2) ≥ Vb X (t3-t2) (式 2)
即ち、式 2を満たすように、イメージデータ（非 VOBデータ）の配置を決めればよい
[0091] (ナビゲーシヨンデータ構造）
図 13から図 19を用いて、 BDのナビゲーシヨンデータ（BD管理情報）の構造につ いて説明する。
[0092] 図 13は、 VOB管理情報ファイル（"YYY. VOBI")の内部構造を示す図である。
[0093] VOB管理情報は、 VOBのストリーム属性情報（Attribute)と、タイムマップ (TMA P)とを有している。ストリーム属性は、ビデオ属性 (Video)と、オーディオ属性 (Audi o # 0〜Audio # m)とを含む。特にオーディオストリームに関しては、 VOBが複数の オーディオストリームを同時に持つことができることから、オーディオストリームの数 (N umber)によって、データフィールドが示される。
[0094] 下記は、ビデオ属性 (Video)が持つ複数のフィールドと、夫々のフィールドが持ち 得る値を示す。
[0095] 圧縮方式 (Coding) :
MPEG1 MPEG2
MPEG4
MPEG4 - AVC (Advanced Video Coding)
解像度（Resolution)：
1920X1080
1280X720
720X480
720X565
アスペクト比（Aspect)
4:3
16:9
~ ~~ムレ1 ~~ト (Framerate)
60
59.94
50
30
29.97
25
24
23.976
下記は、オーディオ属性 (Audio)が持つ複数のフィールドと、夫々のフィールドが 持ち得る値を示す。
圧縮方式（Coding)：
AC 3
MPEG1
MPEG2
LPCM DTSHD チャンネル数（Ch)：
1〜8
m 属性 (Language)：
タイムマップ (TMAP)は、 VOBU毎の情報を持つテーブルであって、 VOBが有す る VOBUの数（Number)と、各 VOBU情報 (VOBU # l〜VOBU # n)とを持つ。 個々の VOBU情報は、 VOBUの再生時間長（Duration)と、 VOBUのデータサイ ズ（Size)とを有している。
[0097] 図 14は VOBU情報の詳細を説明するための図である。
広く知られて 、るように、 MPEGビデオストリームは可変ビットレート圧縮されること があり、各フレームの再生時間とデータサイズとには、単純な相関はない。これに対し て、音声の圧縮規格である AC3は、音声データを固定ビットレートで圧縮することを 定めているため、音声データについては、時間とアドレスとの関係は 1次式によって 表現される。 MPEGビデオデータでは、個々のフレームは固定の表示時間を持つが 、例えば NTSCに対応する MPEGビデオデータでは 1フレームは 1Z29. 97秒の表 示時間を持つが、個々のフレームの圧縮後のデータサイズは絵の特性ゃピクチャタ ィプ、即ち IZPZBピクチャのタイプによって大きく異なる。従って、 MPEGビデオデ ータについては、時間とアドレスとの関係を一次式で表現することは不可能である。
[0098] 当然のこととして、 MPEGビデオデータが多重化されている MPEGシステムストリー ム、即ち VOBについても、時間とデータサイズとの関係を一次式で表現することは不 可能である。 VOBでは、タイムマップ (TMAP)が時間とアドレスとを結びつける。図 1 4に示すように、 VOBU毎に、 VOBU内のフレームの数と、 VOBU内のパックの数（ つまりデータサイズ）とをエントリとして持つテーブルがタイムマップ (TMAP)である。
[0099] 図 15を用いて、タイムマップ (TMAP)を詳細に説明する。
図 15に示すように時刻情報が与えられた場合、先ずはその時刻がどの VOBUに 属するのかを検索する。即ち、タイムマップの VOBU毎のフレームの数をカ卩算し、フ レームの数の和力 与えられた時刻をフレーム数に換算した場合のそのフレーム数 を超える VOBU、またはそのフレーム数に一致する VOBUを検索する。次に、タイム マップの VOBU毎のデータサイズをその VOBUの直前の VOBUまでカ卩算する。カロ 算によって得られた値力 与えられた時刻を含むフレームを再生するために読み出 すべきパックのアドレスを求めるために用いられる。
[0100] 次に、図 16を用いて、プレイリスト情報（"XXX. PL")の内部構造を説明する。
[0101] プレイリスト情報は、セルリスト（CellList)と、イベントリスト（EventList)とから構成 されている。
[0102] セルリスト（CellList)はプレイリスト内の再生セルシーケンスであり、セルリストの記 述順でセルが再生される。セルリスト（CellList)は、セルの数（Number)と、各セル 情報 (Cell # l〜Cell # n)とから構成されて！、る。
[0103] セル情報（Cell # )は、 VOBファイル名 (VOBName)と、 VOB内での開始時刻 (In )および終了時刻 (Out)と、字幕テーブル (SubtitleTable)とを持って!/、る。開始時 刻（In)および終了時刻 (Out)は、夫々 VOB内でのフレーム番号で表現され、前述 したタイムマップ (TMAP)を使うことによって再生に必要な VOBデータのアドレスを 得ることができる。
[0104] 字幕テーブル (SubtitleTable)は、 VOBと同期再生される字幕の情報を持つテー ブルである。 VOBは音声と同様に複数の言語の字幕を持つことができ、字幕テープ ル（SubtitleTable)は、言語の数（Number)と、それに続く言語毎のテーブル（Lan guage # 1〜： Language # k)とから構成されて 、る。
[0105] 各言語のテーブル (Language # )は、言語情報 (Lang)と、個々に表示される字幕 の情報の数 (Number)と、個々に表示される字幕の情報 (字幕情報， Speech # 1〜 Speech #j)とから構成されている。字幕情報（Speech # )は、対応するイメージデ ータのファイル名 (Name)と、字幕の表示開始時刻（In)および字幕の表示終了時刻 (Out)と、字幕の表示位置（Position)と力 構成されて 、る。
[0106] イベントリスト（EventList)は、プレイリスト内で発生するイベントを定義したテープ ルである。イベントリストは、イベントの数（Number)と、それに続く個々のイベント（E vent # 1〜Event # m)とから構成されて 、る。個々のイベント（Event # )は、ィベン トの種類 (Type)と、イベントの識別子（ID)と、イベントの発生時刻 (Time)と、ィベン トの有効期間（Duration)とから構成されて！、る。
[0107] 図 17は、個々のプレイリストのイベントハンドラ（時間イベントと、メニュー選択用のュ 一ザイベント）を持つイベントハンドラテーブル ("XXX. PROG")を示す図である。
[0108] イベントハンドラテーブルは、定義されているイベントハンドラ Zプログラムの数 (Nu mberjと、個々のィべントノヽンドラ プログブム（ 1"08 &111 # 1〜13]：08 &111 # 11)とを有 している。各イベントハンドラ Zプログラム（Program # )は、イベントハンドラの開始 の定義（< event— handler >タグ）と、前述したイベントの識別子と対になるイベント ハンドラの識別子 (ID)とを持つ。その後に、プログラムが、 Functionに続く括弧 "{" と "}"との間に記述される。前述の" XXX. PL"のイベントリスト（EventList)に格納さ れたイベント（Event # l〜Event # m)は、 "XXX. PROG"のイベントハンドラの識 別子 (ID)を用いて特定される。
[0109] 次に、図 18を用いて BDディスク全体に関する情報（"BD. INFO")の内部構造を 説明する。
[0110] BDディスク全体情報は、タイトルリスト（TitleList)と、グローバルイベント用のィべ ントテーブル (EventList)とから構成されて 、る。
[0111] タイトルリスト（TitleList)は、ディスク内のタイトルの数（Number)と、これに続く各 タイトル情報 (Title # l〜Title # n)と力も構成されて 、る。個々のタイトル情報 (Titl e # )は、タイトルに含まれるプレイリストのテーブル（PLTable)と、タイトル内のチヤプ タリスト（ChapterList)とを含んでいる。プレイリストのテーブル（PLTable)は、タイト ル内のプレイリストの数（Number)と、プレイリスト名（Name)即ちプレイリストのフアイ ル名とを有している。
[0112] チヤプタリスト（ChapterList)は、タイトルに含まれるチヤプタの数（Number)と、個 々のチャプタ情報（01& 6 # 1〜01& 6 # 11)とから構成されている。個々のチヤ プタ情報（Chapter # )は、そのチヤプタを含むセルのテーブル (CellTable)を持つ 。セルのテーブル（CellTable)は、セルの数（Number)と、個々のセルのエントリ情 報（CellEntry# l〜CellEntry # k)とから構成されている。セルのエントリ情報（Cel lEntry # )は、そのセルを含むプレイリスト名と、プレイリスト内でのセル番号と力 構 成されている。
[0113] イベントリスト（EventList)は、グローバルイベントの数（Number)と、個々のグロ一 バルイベントの情報とを持っている。ここで注意すべきは、最初に定義されるグローバ ルイベントは、ファーストイベント（FirstEvent)と呼ばれ、 BDディスクがプレーヤに揷 入されたとき、最初に呼ばれる。グローノ レイベント用のイベント情報は、イベントタイ プ (Type)と、イベントの識別子 (ID)とだけを持って 、る。
[0114] 図 19は、グローバルイベントハンドラのプログラムのテーブル（"BD. PROG")を示 す図である。
[0115] 本テーブルの内容は、図 17を用いて説明したイベントハンドラテーブルの内容と同 じである。
[0116] (イベント発生のメカニズム）
図 20から図 22を用いてイベント発生のメカニズムについて説明する。
[0117] 図 20はタイムイベントの例を示す図である。
前述したとおり、タイムイベントは、プレイリスト情報（"XXX. PL")のイベントリスト（E ventList)で定義される。タイムイベントとして定義されているイベント、即ちイベントタ ィプ (Type)カ 'TimeEvent"である場合、イベント生成時刻（"tl")に、識別子" Exl "を持つタイムイベントがシナリオプロセッサ力もプログラムプロセッサに出力される。 プログラムプロセッサは、イベント識別子" Exl"を持つイベントノ、ンドラを探し、対象 のイベントハンドラを実行する。例えば、本実施の形態では、 2つのボタンイメージの 描画等のイベントが行われる。
[0118] 図 21はメニュー操作を行うユーザイベントの例を示す図である。
前述したとおり、メニュー操作を行うユーザイベントもプレイリスト情報（"XXX. PL") のイベントリスト（EventList)で定義される。ユーザイベントとして定義されるイベント、 即ちイベントタイプ (Type)力^' UserEvent"である場合、イベント生成時刻（"tl")に 、ユーザイベントはレディとなる。この時、イベント自身は未だ生成されていない。ィべ ントは、有効期間情報 (Duration)で示される期間レディ状態にある。
[0119] 図 21に示すように、ユーザがリモコンキーの「上」「下」「左」「右」キーまたは「決定」 キーを押した場合、先ず UOPイベントが UOPマネージャによって生成されてプログ ラムプロセッサに出力される。プログラムプロセッサは、シナリオプロセッサに UOPィ ベントを出力する。シナリオプロセッサは、 UOPイベントを受け取った時刻に有効な ユーザイベントが存在するか否かを調べ、有効なユーザイベントがあった場合、ユー ザイベントを生成し、プログラムプロセッサに出力する。プログラムプロセッサは、ィべ ント識別子 "Evl"を持つイベントハンドラを探し、対象のイベントハンドラを実行する。 例えば、本実施の形態では、プレイリスト # 2の再生が開始される。
[0120] 生成されるユーザイベントには、どのリモコンキーがユーザによって押されたのかを 特定する情報は含まれない。選択されたリモコンキーの情報は、 UOPイベントによつ てプログラムプロセッサに伝えられ、仮想プレーヤが持つレジスタ SPRM (8)に記録 され保持される。このレジスタの値を調べることにより、イベントハンドラのプログラムを 分岐処理することが可能である。
[0121] 図 22はグローバルイベントの例を示す図である。
前述したとおり、グローノ レイベントは BDディスク全体に関する情報（"BD. INFO ")のイベントリスト（EventList)で定義される。グローバルイベントとして定義されるィ ベントのタイプ (Type)力 "GlobalEvent"である場合、ユーザがリモコンキーを操作 したときにのみイベントが生成される。
[0122] ユーザが "メニュー"キーを押した場合、先ず UOPイベントが UOPマネージャによ つて生成されてプログラムプロセッサに出力される。プログラムプロセッサはシナリオ プロセッサに UOPイベントを出力し、シナリオプロセッサはその UOPイベントに対応 するグローバルイベントを生成し、プログラムプロセッサに送る。プログラムプロセッサ は、イベント識別子" menu"を持つイベントハンドラを探し、対象のイベントハンドラを 実行する。例えば、本実施の形態では、プレイリスト # 3の再生が開始される。
[0123] 本実施の形態では、 "メニュー"キーは 1個である場合を想定している力 DVDレコ ーダのリモコンのように、メニューキーは複数存在していてもよい。その場合、メニュー キー毎に対応する識別子が定義される。
[0124] (仮想プレーヤマシン）
図 23を用いてプログラムプロセッサの機能を説明する。
プログラムプロセッサは、内部に仮想プレーヤマシンを持つ処理モジュールである 。仮想プレーヤマシンは、 BDに対応する機能を有し、 BDプレーヤの実装には依存 しない。即ち、仮想プレーヤマシンは、どの BDプレーヤにおいても同様の機能を実 現できることが保証されて 、る。 [0125] 仮想プレーヤマシンは、プログラミング関数とプレーヤ変数（レジスタ）とを持ってい る。プログラミング関数では、 Java (登録商標） Scriptをベースとして、以下に記す 2つ の機能が BD固有関数として定義されている。
[0126] リンク関数:現在の再生を停止し、指定されたプレイリスト、セル、または時刻から の再生を開始する
Link (PL # , Cell # , time)
PL # ： プレイリスト名
Cell # ： セル番号
time ： セル内での再生開始時刻
PNG描画関数：指定 PNGデータをイメージプレーンに描画する
Draw (File, X, Y)
File ： PNGファイル名
X ： X座標位置
Y ： Y座標位置
イメージプレーンクリア関数:イメージプレーンの指定領域をクリアする Clear (X, Y, W, H)
X ： X座標位置
Y ： Y座標位置
W ： X方向幅
H ： Y方向幅
プレーヤ変数として、プレーヤの状態を示すシステムパラメータ（SPRM)と、一般 用途として使用可能なゼネラルパラメータ（GPRM)とがある。
[0127] 図 24はシステムパラメータ（SPRM)の一覧を示す図である。
[0128] SPRM (0) 言語コード
SPRM (l) 音声ストリーム番号
SPRM (2) 字幕ストリーム番号
SPRM (3) アングル番号
SPRM (4) タイトル番号 SPRM(5) ： チヤプタ番号
SPRM(6) ： プログラム番号
SPRM(7) ： セル番号
SPRM(8) ： 選択キー情報
SPRM(9) ： ナビゲーシヨンタイマー
SPRM(IO) ： 再生時刻情報
SPRM(ll) ： カラオケ用ミキシングモード、
SPRM(12) ： パレンタル用国情報
SPRM(13) ： ノ レンタノレレべノレ
SPRM(14) ： プレーヤ設定値 (ビデオ)
SPRM(15) ： プレーヤ設定値 (オーディオ）
SPRM(16) ： 音声ストリ -ム用目ロロ 1 ~ -ド、
SPRM(17) ： 音声ストリ -ム用目ロロ 1 ~ -ド (拡張)
SPRM(18) ： 字幕ストリ -ム用目ロロ 1 ~ -ド、
SPRM(19) ： 字幕ストリ -ム用目ロロ 1 ~ -ド (拡張)
SPRM(20) ： プレーヤリ一ジョンコード
SPRM(21) ： 予備
SPRM(22) ： 予備
SPRM(23) ： 再生状態
SPRM(24) ： 予備
SPRM(25) ： 予備
SPRM(26) ： 予備
SPRM(27) ： 予備
SPRM(28) ： 予備
SPRM(29) ： 予備
SPRM(30) ： 予備
SPRM(31) ： 予備
なお、本実施の形態では、仮想プレーヤのプログラミング関数 ¾Java (登録商標） S criptベースとして定義されている力 プログラミング関数は、 UNIX (登録商標） OS などで使われている B— Shellや、 Perl Scriptなどによって定義されてもよい。言い 換えれば、プログラミング関数は、 Java (登録商標） Scriptによって定義されると限定 されない。
[0129] (プログラムの例）
図 25および図 26は、イベントハンドラでのプログラムの例を示す図である。
[0130] 図 25は、 2つの選択ボタンを持つメニューのプログラムの例を示す図である。
セル（PlayList # l. Cell # 1)の先頭のタイムイベントに基づいて、図 25左側のプ ログラムが実行される。ゼネラルパラメータの一つ GPRM (O)に" 1"がセットされてい る。 GPRM (O)は、プログラムの中で、選択されているボタンを識別するために用いら れている。最初の状態 (初期値)では、左側に配置されているボタン 1が選択されてい る。
[0131] 次に、 PNGの描画力 描画関数である Drawを使ってボタン 1、ボタン 2夫々につい て行われる。ボタン 1は、座標（10、 200)を起点 (左端）とする領域に、 PNGイメージ "lblack. png"が描画されることにより形成される。ボタン 2は、座標（330, 200)を 起点（左端）とする領域に、 PNGイメージ" 2white. png"が描画されることにより形成 される。
[0132] また、本セルの最後のタイムイベントが用いられて、図 25右側のプログラムが実行さ れる。ここでは、 Link関数を使って、セルの先頭力 再度再生するように指定されて いる。
[0133] 図 26は、メニュー選択のユーザイベントのイベントハンドラの例を示す図である。
[0134] 「左」キー、「右」キー、「決定」キーが押された場合の夫々のキーに対応するプログ ラムが、イベントハンドラに書かれている。ユーザがリモコンキーを押した場合、図 21 を用いて説明したとおり、ユーザイベントが生成され、図 26のイベントハンドラが起動 する。本イベントハンドラでは、選択ボタンを識別する GPRM (O)の値と、選択された リモコンキーを識別する SPRM (8)とを使って、分岐処理が行われる。
[0135] 条件 1)ボタン 1が選択されている、かつ、選択キーが「右」キーである場合
GPRM (0)を" 2"に再設定して、選択状態にあるボタンを右ボタン 2に変更する。 ボタン 1、ボタン 2のイメージを夫々書き換える。
条件 2)選択キーが「決定 (OK)」であって、ボタン 1が選択されて 、る場合 プレイリスト # 2の再生を開始する。
条件 3)選択キーが「決定 (OK)」であって、ボタン 2が選択されて 、る場合 プレイリスト # 3の再生を開始する。
上記のような分岐処理が行われる。
[0136] (プレーヤ処理フロー）
次に、図 27から図 30を用いてプレーヤの処理フローを説明する。
[0137] 図 27は、 AVの再生までの基本処理フローを示す図である。
BDディスクが挿入されると（S101)、 BDプレーヤは、 "BD. INFO"ファイルの読み 込みと解析とを行い（S 102)、 "BD. PROG"ファイルを読み込む（S 103)。 "BD. IN FO"ファイルおよび" BD. PROG"ファイルは、共に管理情報記録メモリにー且格納 され、シナリオプロセッサによって解析される。
[0138] 続いて、シナリオプロセッサは、 "BD. INFO"ファイル内のファーストイベント（First Event)情報に従い、最初のイベントを生成する（S 104)。生成されたファーストイべ ントはプログラムプロセッサによって受け取られ、プログラムプロセッサは、そのィベン トに対応するイベントハンドラを実行する（S105)。
[0139] ファーストイベントに対応するイベントハンドラには、最初に再生するべきプレイリスト 情報が記録されている、ことが期待される。仮に、プレイリストの再生が指示されてい ない場合、プレーヤは何も再生することなぐユーザイベントを待ち続ける（S201)。 B Dプレーヤがユーザからのリモコン操作による指示を受け付けると、 UOPマネージャ は、プログラムマネージャに対して UOPイベントの実行を開始させる（S202)。
[0140] プログラムマネージャは、 UOPイベントがメニューキーであるか否かを判別し（S20 3)、 UOPイベントがメニューキーである場合、シナリオプロセッサに UOPイベントを 出力し、シナリオプロセッサがユーザイベントを生成する（S204)。プログラムプロセッ サは、生成されたユーザイベントに対応するイベントハンドラを実行する（S205)。
[0141] 図 28は、 PLの再生開始力 VOBの再生開始までの処理フローを示す図である。
前述したように、ファーストイベントハンドラまたはグローバノレイベントハンドラによつ てプレイリストの再生が開始される（S301)。シナリオプロセッサは、再生対象のプレ イリストの再生に必要な情報として、プレイリスト情報" XXX. PL"の読み込みと解析と を行い（S302)、プレイリストに対応するプログラム情報" XXX. PROG"を読み込む（ S303)。続いて、シナリオプロセッサは、プレイリストに登録されているセル情報に基 づいてセルの再生を指示する（S304)。セルの再生は、シナリオプロセッサからプレ ゼンテーシヨンコントローラに対して要求が出されたことを意味し、プレゼンテーション コントローラは AVの再生を開始する（S305)。
[0142] AVの再生が開始されると（S401)、プレゼンテーションコントローラは、再生するセ ルに対応する VOBの情報ファイル (XXX. VOBI)の読み込みと解析とを行う（S402 )。プレゼンテーションコントローラは、タイムマップを使って再生を開始する VOBUと そのアドレスとを特定し、ドライブコントローラに読み出しアドレスを指示し、ドライブコ ントローラは対象となる VOBデータを読み出す（S403)。これにより、 VOBデータが デコーダに送られ、その再生が開始される（S404)。
[0143] VOBの再生は、その VOBの再生区間が終了するまで続けられ（S405)、終了する と次のセルの再生（S304)へ移行する。次のセルが無い場合、再生は停止する（S4 06)。
[0144] 図 29は、 AVの再生開始後からのイベント処理フローを示す図である。
BDプレーヤはイベントドリブン型のプレーヤである。プレイリストの再生が開始する と、タイムイベント系、ユーザイベント系、および字幕表示系のイベント処理が夫々起 動し、平行してイベント処理が実行される。
[0145] S500系の処理は、タイムイベント系の処理である。
プレイリストの再生開始後（S501)、プレイリストの再生が終了しているか否かを確 認するステップ（S502)を経て、シナリオプロセッサは、タイムイベント発生時刻になつ たカゝ否かを確認する（S503)。タイムイベント発生時刻になった場合、シナリオプロセ ッサはタイムイベントを生成し（S504)、プログラムプロセッサはタイムイベントを受け 取って、イベントハンドラを実行する（S505)。
[0146] ステップ S503でタイムイベント発生時刻になっていない場合、および、ステップ S5
04でイベントノヽンドラを実行した後、ステップ S502へ戻り、上述した処理を繰り返す 。また、ステップ S502でプレイリストの再生が終了したことが確認されると、タイムィべ ント系の処理は強制的に終了する。
[0147] S600系の処理は、ユーザイベント系の処理である。
[0148] プレイリストの再生開始後（S601)、プレイリストの再生終了確認ステップ（S602)を 経て、 UOPの受付確認ステップに移る（S603)。 UOPの受付があった場合、 UOP マネージャは UOPイベントを生成し（S604)、 UOPイベントを受け取ったプログラム プロセッサは、 UOPイベントがメニューコールであるか否かを確認する（S605)。 UO Pイベントがメニューコールである場合、プログラムプロセッサはシナリオプロセッサに イベントを生成させ（S607)、プログラムプロセッサはイベントハンドラを実行する（S6 08)。
[0149] ステップ S605で UOPイベントがメニューコールでないと判断された場合、 UOPィ ベントはカーソルキーまたは「決定」キーによるイベントであることを示して 、る。この 場合、現在時刻がユーザイベント有効期間内である力否かをシナリオプロセッサが判 断する（S606)。現在時刻がユーザイベント有効期間内である場合、シナリオプロセ ッサがユーザイベントを生成し（S607)、プログラムプロセッサが対象のイベントハンド ラを実行する（S608)。
[0150] ステップ S603で UOPが受付けられて!/ヽな 、場合、ステップ S606で現在時刻がュ 一ザイベント有効期間にない場合、および、ステップ S608でイベントハンドラを実行 した後、ステップ S602へ戻り、上述した処理を繰り返す。また、ステップ S602でプレ イリストの再生が終了したことが確認されると、ユーザイベント系の処理は強制的に終 了する。
[0151] 図 30は字幕処理のフローを示す図である。
プレイリストの再生開始後（S701)、プレイリストの再生終了確認ステップ（S702)を 経て、字幕の描画開始時刻確認ステップ (S703)に移る。現在時刻が字幕の描画開 始時刻である場合、シナリオプロセッサはプレゼンテーションコントローラに字幕の描 画を指示し、プレゼンテーションコントローラはイメージプロセッサに字幕の描画を指 示する（S704)。ステップ S703で現在時刻が字幕の描画開始時刻でないと判断さ れた場合、現在時刻が字幕の表示終了時刻である力否かを確認する（S705)。現在 時刻が字幕の表示終了時刻であると判断された場合、プレゼンテーションコントロー ラはイメージプロセッサに字幕の消去を指示し、イメージプロセッサは描画されて!、る 字幕をイメージプレーンから消去する（S706)。
[0152] 字幕の描画ステップ S704の終了後、字幕の消去ステップ S706の終了後、および 、字幕の表示終了時刻確認ステップ S 705で現在時刻が字幕の表示終了時刻でな いことが判断された場合、ステップ S702〖こ戻り、上述した処理を繰り返す。また、ステ ップ S702でプレイリストの再生が終了したことが確認されると、字幕の表示に関する 処理は強制的に終了する。
[0153] (実施の形態 1)
次に、実施の形態 1について説明する。
[0154] 実施の形態 1は BDの音声データにおけるストリーム構造に関し、その内容は基本 的には上記の関連する実施の形態に基づく。したがって、実施の形態 1では、関連 する実施の形態力も拡張した部分、および関連する実施の形態と異なる部分を中心 に説明する。
[0155] 図 31は階層構造を持たない 1つのアクセスユニット（映像 Z音声の情報に対する復 号および再生の符号化単位)の構造を示す図である。映像符号ィ匕方式の一つである MPEG— 2ビデオや、音声符号化方式の一つである MPEG— 1オーディオなどでは 、一つのアクセスユニットは、図 31に示すように、ヘッダ部（Base Header)と、ペイ ロード部（Base Payload)とから構成される。
[0156] Base Headerには、 Base frameの同期信号である Base SYNC、このアクセス ユニットのデータサイズを示す AU— SIZE、このアクセスユニットが Base frameから のみ構成されているか否かを示す EXT、もしこのアクセスユニットが Base frameか らのみで構成されて 、な 、場合に、どのような種類の拡張情報が付与されて 、るの かを示す EXT— ID、および、将来使用される場合のためのリザーブ領域などが設け られている。
[0157] 図 31のアクセスユニットでは階層構造は導入されておらず、 1つの符号化方式のみ で 1つのアクセスユニット全体が符号ィ匕されている。それは、 1種類の復号方式のみ で 1アクセスユニット全てを復号することができることを意味する。 [0158] 図 32は、 Base frameに、 Base frameとは異なる符号化方式により、例えば、より 高画質な映像情報やより高音質な音声情報を符号ィ匕した Levell— EXT fmmeが 追加された、 1アクセスユニットの構造を示す図である。
[0159] Base Headerの EXTは、このアクセスユニットが Base frameからのみで構成さ れていないことを示し、 EXT— IDは、他の拡張階層データの内、 Levellが Base fr ameに続 、て符号化されて!/、ることを示して！/、る。
[0160] AU— SIZEは、アクセスユニットのサイズを表す。 AU— SIZEを使うことにより、 Bas e frameしか復号できないデコーダ（Levell— EXT frameを復号できないデコー ダ）がこのアクセスユニットを Levell—EXT frameを無視しながら適切に復号でき るように、 1アクセスユニットを設計することができる。
[0161] このように、元々ある符号化単位 (Base)に新たな拡張部分 (Levell— EXT)を追 加しても、 Levell— EXT frameを無視することにより、図 32に示すアクセスユニット により構成されるストリームを復号することができる。それとともに、次々と新しい圧縮 符号ィ匕アルゴリズムを導入することができる。
[0162] 同様に Level2— EXTまで拡張されたアクセスユニットを、図 33に示す。 Level2—
EXTのデータは、例えば、 Levell—EXTまでのデータのサンプリングレートより高い サンプリングレートの音声を得るための Levell—EXTまでのデータに含まれないデ ータである。
[0163] EXT— IDは、 Levellと Level2とが存在することを示すように設定される。
[0164] 図 34は、このように階層構造を持って符号ィ匕されたデータ (例えば、 Level2ストリー ム）を、様々な階層に対応したデコーダに出力するストリーム読込 Z供給部の、デー タの出力先毎に異なる動作を説明するための図である。
[0165] Baseデコーダにデータを出力する場合、ストリーム読込 Z供給部は、 Level2ストリ ームから Levell—EXTと Level2— EXTフレームとを取り除いて、 Base frameだけ を出力する。その際、ストリーム読込 Z供給部は、 Base Headerのアクセスユニット のサイズ情報である AU— SIZE、 Base frameからのみで構成されているか否かを 示す EXT、および拡張階層データの種別を示す EXT— IDの各値を書換えて、デー タを出力する。 [0166] 同様に、 Levellデコーダにデータを出力する場合、ストリーム読込 Z供給部は、 L evel2ストリームから Level2— EXT frameを取り除き、 AU—SIZE、および EXT— I Dの各値を書換えてデータを出力する。
[0167] 勿論、 Level2ストリームを Level2デコーダに出力する場合、ストリーム読込 Z供給 部は、 Level2ストリームをそのまま出力する。
[0168] ここで、 Baseと Levell—EXTとに対応した機器が広く普及しており、新たに Level 2— EXTを導入する場合を想定する。この場合、 Level2ストリームから Base frame と Levell— EXT frameとを抽出することのみを行い、抽出したデータをその機器に 対して出力することが望ましい。つまり、データを一切修正しないことが望ましい。
[0169] 図 35は、 Baseと Levell—EXTとに対応した機器が広く普及した場合に、 Level2 — EXTを導入するための理想的なアクセスユニットの構造を示す図である。
[0170] 図 35に示すアクセスユニットでは、アクセスユニットが Baseと Levell— EXTとから 構成される場合と同様に、 Levell— EXTまでのデータに関する情報は、 Base Hea der (および Levell Header)に記述されている。それに対して、 Level2— EXT以 降の拡張階層データに関する情報は、リザーブ領域のような BaseZLevell— EXT デコーダが感知しない領域に記述されている。図 35では、 EXT— IDには Level2は 存在しな!、ことを示す値が設定されて 、るが、 Levellのフレームまでは使われて!/ヽ な力つたリザーブ領域に EXT— ID2が用意され、そこに Level2の拡張階層データが 存在することが記述されて！ヽる。
[0171] 図 35に示す Level2のアクセスユニット（例えば Base、 Levell— EXT、および Lev el2— EXTを含むアクセスユニット）を、 Levellのアクセスユニット（Baseのみ、または 、 Baseおよび Levell— EXT)へ変換して出力する際、ストリーム読込 Z供給部は、 L evel2ストリームから Baseの部分と Levell—EXTの部分との抽出のみを行う。つまり 、ストリーム読込 Z供給部は、データの書換えを一切行わずに Levellのデコーダに 、 Levellのアクセスユニットにより構成されるストリームを出力することが可能となる。
[0172] 上述の方法は、 AU— SIZEなどのサイズ情報のビットの割り当て数が少なぐ Leve 12をカ卩えた際に 1アクセスユニットのデータサイズが大きすぎて、サイズ情報を AU— SIZEでは表現することができない場合などにも有効である。 [0173] 「DTS」では、 DTS + +によりロスレス圧縮の符号化データが生成されても、サンプ リング PCMデータ如何によつては、ほとんど圧縮の効果が得られない場合がある、そ の場合、 DTSの数 100Kbpsからから DTS + + (ロスレス）の数 10Mbps辺りまで、ビ ットレートが急激に増えることが考えられる。その結果、現在の DTSの Coreヘッダに 記述されるアクセスユニットのデータサイズを示す FSIZE ( 14ビットでバイト単位のデ ータサイズを示す)では、サイズを示すためのビットフィールドが不足する問題が起こ る。このため、 DTS + +のロスレス圧縮のように、サイズを AU— SIZE (FSIZE)で記 述することができな 、場合、 AU— SIZEの範囲を 2つのデータブロックに分けることが 考えられる。
[0174] 図 36は、 Levellまでサポートする機器が存在し、新たに Level2を採用する場合の データストリームのデータ構造を示す図である。
[0175] 図 36は、 1つのアクセスユニットが、既存のプレーヤやデコーダで復号可能な Base ZLevell— EXTと、既存のプレーヤやデコーダでは復号不可能な Level2— EXT との 2つの部分力 構成されて 、ることを、明確に示して 、る。
[0176] 映像や音声のエレメンタリーストリームを MPEG2—TS (transport stream)や MPE G2- PS (program stream)で多重化する場合、データは PESパケットと呼ばれる論 理単位に格納されることが MPEG規格で規定されている。
[0177] PESパケットは、 PESヘッダと実データを格納する PESペイロードと力 構成され、 PESヘッダは図 36に示すように様々なフィールドを有する。
[0178] stream— idは、その PESパケットのペイロード部に格納されているエレメンタリース トリームの種別を示す。一般に stream— idが異なることは、エレメンタリーストリームが 異なることを示す。 PES— packet— lengthは、 PESパケットのデータサイズを示す。 PES— priorityは、その PESパケットの優先レベルを識別するための情報である。 P TS— DTS— flagsは、その PESペイロードの再生開始時刻情報である PTSと復号 開始時刻情報である DTSとがある力否かを示す情報である。 PTSと DTSの値が同じ 場合には DTSは省略される。 PES— extension— flag、および PES— extension— flag— 2は、夫々 PESパケットのペイロード部に拡張データ領域がある力否かを示す †青報で ¾>る。 stream id extensionま、 stream id = OxFD (extended strea m— id)の場合にのみ存在可能な stream— idを補うための、エレメンタリーストリーム の識別補助情報である。
[0179] アクセスユニットの Baseフレーム部分（図 36では、 Base + Levell—EXT部分）と、 Baseフレームを含まない部分（図 36では、 Level2— EXT部分）とは、後述する TS パケットの識別情報である Packet Identifier (PID)を同一にし、 stream_idを異なら せて分けられてもよいし、 PTS—DTS— flagsを異ならせて分けられてもよいし、 stre am— id— extensionを用いて分けられてもよい。 Baseフレーム部分を、 2032ノイト 、または DVD— Videoにも対応する 2013バイトで完結する部分とし、 1アクセスュ- ットのそれ以外の部分を、 Baseフレームを含まない部分とすることにより、 Baseフレー ム部分と Baseフレームを含まな!/、部分とが分けられてもよ！/、。
[0180] 例えば、 stream— id— extensionを用いる場合、 Baseフレームを含む PESバケツ トも Baseフレームを含まない PESパケットも stream_id = OxFD (プライべ一トストリ ーム）となる。そこで、 Baseフレームを含む PESパケットの stream— id— extension 値（例えば 0x70)と、 Baseフレームを含まない PESパケットの stream_id_extensi on値 (例えば 0x71)とを異なる値に設定する。これにより、プレーヤや外部出力部は Baseフレームを含むデータのみを抽出することができる。この場合、設定される strea m— id— extension値は、論理アドレス 0x40から 0x7Fのプライベートストリーム領域 に記録される。
[0181] 1つ目の PESパケットには、現存する機器に対応する（ディジタルインターフェース 上のプロトコルなどが規定されており、尚且つそれに対応した入力端子を持つ、現存 する AVレシーバに対応する） Levellまでの符号化単位を格納することができる。 2 つ目の PESパケットには、現存しない機器に対応する（ディジタルインターフェース上 のプロトコルなどが規定されて 、な 、、またはそれに対応した入力端子を持たな 、、 現存しな!、AVレシーバに対応する) Level2以降の符号ィ匕単位を格納することがで きる。
[0182] 1つ目の PESパケットと、 2つ目以降の PESパケットとは、 stream— id、 stream— id — extension、または PTS—DTS— flags、の値を判断することにより区別することが 可能である。 [0183] 上述したように、 PESヘッダには、 PES— packet— lengthなどのサイズ情報がある ため、 PESペイロードはそのサイズ情報力も極めて容易に抽出することができる。従 つて、 Levell—EXTまでの符号化単位が既存の AVレシーバやディジタルインター フェースに互換性が高く 1つ目の PESパケットにまとめて格納されて 、る場合、 1つ目 の PESパケットの PESペイロードは、 PESヘッダを解析することで容易に抽出するこ とがでさる。
[0184] 図 37を用いて、既存のプレーヤやデコーダで復号可能な BaseZLevell— EXTと 、既存のプレーヤやデコーダでは復号不可能な Level2— EXTとの 2つの部分から 構成されて ヽるアクセスユニットの処理を再度説明する。
[0185] BDプレーヤ 1000にお!/、て、複数のアクセスユニットにより構成されて 、るストリー ムが記録されている BDディスク 1001から、そのストリームがバーサ 1002に入力され る。バーサ 1002は、各アクセスユニットについて、 Baseフレーム部を含む 1つ目の P ESパケットと、 Level2— EXT部だけを含む 2つ目以降の PESパケットとを区別する。
[0186] そして、バーサ 1002は、 Baseフレーム部のみを処理することができる、 BDプレー ャ 1000内部のデコーダ 1003へ、 Baseフレーム部である 1つ目の PESパケットを出 力する。デコーダ 1003は、 1つ目の PESパケットをデコードし、デコードデータを、ス テレオ/アナログインターフェース 1004を介して、テレビ 1005に出力する。テレビ 1 005は、 BDプレーヤ 1000からのデータを再生し、そのデータに基づく画像および 音声を出力する。
[0187] また、バーサ 1002は、 SPDIF1006を介して、 BDプレーヤ 1000外部の A/Vレ シーバ 1007内の、 Baseデコーダ 1008、および、 BaseZLevell— EXTデコーダ 1 009に、 Baseフレーム部を含む 1つ目の PESパケットを出力する。 Baseデコーダ 10 08、および、 Base/Levell— EXTデコーダ 1009は、 Baseフレーム部や、それに 加えて Levell—EXTフレーム部を処理することができるデコーダであり、 BDプレー ャ 1000からの 1つ目の PESパケットを処理する。
[0188] さらに、バーサ 1002は、 Advanced Digital InterfacelOl lを介して、 Baseフ レーム部を含む 1つ目の PESパケットと、 Level2— EXT部だけを含む 2つ目以降の PESパケットとを、 AZVレシーバ 1007内の、 Level2— EXTデコーダ1012に出カ する。 Level2— EXTデコーダ 1012は、 Baseから Level2— EXTフレームまでの全 てのフレームを処理することができるデコーダであり、 BDプレーヤ 1000からの両方 の PESパケットを処理する。
[0189] このように、バーサ 1002がアクセスユニットを解析することにより、アクセスユニット は、既存のデコーダであるデコーダ 1003、 Baseデコーダ 1008、および、 BaseZLe veil— EXTデコーダ 1009に送信され、処理される。それとともに、アクセスユニット は、 Baseフレーム部を含む 1つ目の PESパケットと、 Level2— EXT部だけを含む 2 つ目以降の PESパケットとを処理することができる Level2— EXTデコーダ 1012に 出力され、処理される。
[0190] なお、図 37の BDプレーヤ 1000は、本発明のデータ再生装置の一例である。パー サ 1002はデータ分別装置の一例である。
[0191] 全デコーダで復号が保証されて 、る Baseフレームが格納された PESパケットの次 には、それに付加機能を与えることができるものの復号互換性の低 、拡張フレーム（ Levell— EXTや Level2— EXTなど）が格納された PESパケットが続くことが重要で ある。また、 1アクセスユニットの中のデータの並び順は、 Base、 Levell -EXT, Lev el2— EXT、 Level3— EXT、 Level4— EXT、 · · ·と昇川頁であり、 1アクセスユニットの 全ての符号ィ匕単位を抽出する際に並べ替えが発生しないことが重要である。
[0192] DTS (Digital Theater Systems社が開発した音声符号化方式）では、 1つ目 の Base (DTSでは coreと呼ぶ）を含む PESパケットのペイロードのデータサイズは、 ディジタルインターフェースである SPDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format 、民生向けは IEC60958— 3規格で規定）の規定に従い、 2032バイト以下とすれば よい。これは、 48KHzでサンプリングされた音声データの内 512サンプルを 1フレー ムに格納する DTS— typel方式の場合、ビットレートに換算して 1524Kbps以下まで を 1つめの PESパケットにて格納するということになる。
[0193] ここで、 1524[Kbps] = 2032[bytes] X 8[bits/byte] X 48000[sample/sec]/ 512[sample]
DVD— Videoプレーヤから出力されるデータに準拠した DTS対応の AVレシーバ (ホームシアターなど）との互換性を保つには、 1つ目の Baseを含む PESパケットの ペイロードのデータサイズを、 2013バイト以下とすればよい。
[0194] このようにして、 PESパケット単位で、既存のプレーヤ Zデコーダと新規のプレーヤ /デコーダとの互換性を保って、 1つのアクセスユニットのデータを分割して管理する
。つまり、ディジタルインターフェースの規定に応じて、 1つのアクセスユニットのデー タを分割して管理する。これにより、所定の拡張階層データまでを含むアクセスュニッ トデータを、一切加工することなぐかつ不整合を起こすことなく送出することができる
[0195] 図 38は、 MPEG2—TSで多重化される、階層構造を持つアクセスユニットの構造 を示す図である。
[0196] MPEG2— TSは、 1つ 188バイトの TSパケットから構成されるディジタルストリーム であり、 MPEG2—TSのプログラムの構成情報を格納している Program Map Table ( PMT)の一部は、図 38に示すような構造である。
[0197] MPEG2—TSの規定では、 1つの TSパケットが複数の PESパケットを格納すること は禁止されている。そのため、図 38に示すように、 Base + Levell— EXTの符号化 単位を格納した PESパケットと、 Level2— EXTの符号化単位を格納した PESバケツ トとは、別々の TSパケットに格納される。
[0198] MPEG2—TSには、その MPEG2—TS内に格納されているプログラムを示す PM Tパケットが格納されている。 PMTは、所定のプログラムに属する映像情報や音声情 報などの各種情報がどの PIDの TSパケットで運ばれているのかを示す elementary — stream— PIDと、そのエレメンタリーストリームの符号化種別を示す stream— typ eと、そのエレメンタリーストリームについて付加情報を記述した 1つまたは複数の des criptorとを格納して 、る。
[0199] 階層構造を持つ符号ィ匕方式に対する descriptorには、拡張階層のレベル情報 (c oding— level)や、現時点でサポートされていない、または極めて少ない拡張階層を 用いて!/ヽるか否かを示す情報 (例えば、 Level2を使って ヽるカゝ否かを示す識別情報 、 Level2— existence)や、符号化データが音声情報であれば、チャンネル配置情 報 (channel一 assignment)や、サンプリング周波数 (sampling _ frequency)など の情報が記述されることが考えられる。 [0200] 符号化データが映像情報であれば、 descriptorに、 coding— levelや、 Level2— existenceの他に、解像度情報やフレーム周波数などが記述されることが考えられる
[0201] ここで、符号ィ匕データが音声情報である場合の descriptorに記述される内容を、図 39から図 41を用いて説明する。
[0202] 図 39に示すように、 descriptorには、レベルと、オーディオ属性（Q値、周波数、チ ヤンネル、およびスピーカレイアウト）との関係を記述することができる。スピーカレイァ ゥトの情報を利用することにより、デコーダは、処理するストリームのレイアウトと、実際 のレイアウトとが異なっていても、適宜チャンネル毎に修正することができる。図 40 (A )に、 5. 1チャンネルのスピーカレイアウトを示し、図 40 (B)に、 7. 1チャンネルのスピ 一力レイアウトを示す。
[0203] 上述したように、 descriptorには、 Levelとチャンネルとの関係を記述することがで きる。
[0204] それだけではなく、図 41の"チャンネル構造"に示すように 2チャンネルや 5. 1チヤ ンネルのダウンミックス音が含まれているカゝ否かをチャンネル数情報として記述しても よい。これにより、各チャンネルに対応するデコーダは、適切に音を出力可能力否か 識別することができる。例えば、チャンネル構造が 7. lch (2 + 3. 1 + 2の階層構造） である場合、 2ch decoderは、 2チャンネルの音を出力することができ、 5. lch de coderは、 5. 1チャンネル（2 + 3. 1チャンネル）の音を出力することができる。しかし ながら、チャンネル構造がこのような階層構造を伴わない 7. lchである場合、処理量 の都合から 2ch decoderおよび 5. lch decoderは、音を出力することができない 可能性がある。
[0205] DTSのデータは、 DTS (Baseに相当）および DTS + (Levell— EXTに相当）のデ ータと、 DTS + + (Level2— EXTに相当）のデータとに分けられる。
[0206] DTS +も DTS + +も、どちらも拡張階層データを含む力 その扱いは異なる。その ため、 descriptorに、対象ストリームが DTS/DTS +であるの力、 DTS + +である のかを識別するための情報（図 38の Level2— existenceに相当）が含められてもよ い。 [0207] なお、 Level2— existenceは、対象ストリームが DVD— Videoと同様の形式（DTS typel形式)で SPDIFへ出力可能な部分だけを含んで 、るのか否かを示す情報と して用いられてもよい。
[0208] これら、 Level2— existenceや、 coding— levelの情報は、データベースファイル（ 図 13の VOBIファイルの Attribute内など）に記述されてもよい。これらの情報は、デ イジタルデータを出力する際の抽出処理が異なることを示すのは勿論であるが、 BD のメニュー画面などで映像や音声の属性表示 Z選択に利用することも可能である。 例えば、 Level2に対応していないプレーヤは、復号対象のストリーム力Level2のスト リームであることをデータベース力 判定し、 Level2の音声を予め選択不可能として ユーザに供することもできる。
[0209] 図 42は、 BD—ROMなどの光ディスクに記録する際の MPEG2—TSのファイルフ ォーマットを示す図である。
[0210] TSパケット毎に、 4バイトの Arrival Time Stamp (ATS, TSパケットのデコーダへの 入力開始時刻情報）が付与されて 1つの Timed TSパケットが構成され、 32個の Ti med TSパケットがまとめて 3セクタ（6KB)に記録される。
[0211] 図 43は、 DVD— Videoで規定される DTSの詳細を説明するための図である。
[0212] DVD— Videoでは、 1アクセスユニットの最大サイズは 2013バイトと定めてられて V、るが、これが DTSZDTS + ZDTS + +の何れに属するかは規定されて!、な！/、。 つまり、 48KHzで 512サンプル分の音声情報を表す 1アクセスユニットは、 coreのみ で構成されて 、てもよ 、し、 coreと extensionとから構成されて!、てもよ!/、。
[0213] 最大 2013バイトの 1アクセスユニットは PESペイロードに格納され、 PESヘッダ（PE Shdr)とパックヘッダ（Packhdr)とが付与され、全体のサイズは 2KBとなる。
[0214] PESペイロードの音声データだけを格納した DTSバーストペイロードが形成され、 それに、 2バイトずつで計 8バイトのプリアンブル群（Pa, Pb, Pc, Pd)と、 stuffingデ ータとが付与されて、 2KBの IEC61937— 5フレームが形成される。
[0215] SPDIF (IEC60958— 3)は 192フレームを 1ブロックとした周期で転送される。 1フ レームは 2つのサブフレームから成り、サブフレームは IEC61937— 5フレームの内 の 2バイトのデータを運ぶ 4バイトのデータである。 [0216] 従って、 DVD— Videoと互換性を保つように DTSのデータを送るには、 IEC6193
7— 5フレームの内 2013バイトまでに収まるように、 coreと extensionのビット量を制 御すればよい。これにより、データの種類が DTSZDTS + ZDTS + +の何れであ るのかを問う必要はなくなる。
[0217] これが、 BD— ROMで DTS + +を格納する場合、 coreを含む PESパケットのペイ ロード部を 2013バイト以下の符号ィ匕単位とする理由である。
[0218] 当然ながら DVD— Videoと同様に、 2013バイト以下で 1アクセスユニットを構成す るフレームが完結している必要がある。例えば、 Baseフレームと Levell—EXTフレ ームのサイズが 2014バイトであるならば、全体が 2013バイトに収まるように再ェンコ ードするか、 Baseフレームだけの PESパケットを構成し、 Levell—EXTは多重化順 序が次の PESパケットに格納するなどとする必要がある。
[0219] 図 44は、デマルチプレクサ 310 (図 7)、および、ストリーム読込 Z供給部（図 34)の 処理を示すフローチャートである。
[0220] S801は、 SPDIFに対応するために、図 36に示すアクセスユニットの一部を抽出し て外部に出力するディジタル出力開始ステップである。
[0221] S802は再生終了判定ステップであり、 YESの場合、データの出力を終了し、 NO の場合、 PESパケットの処理 S803へ進む。
[0222] S803では、 PIDによる TSパケットの弁別と、 PESパケットのヘッダの解析と、 strea m― id― extensionの み出しとを行う。
[0223] S804では、 stream— id— extensionを判定する。そのフィールドの値力 "0x71 ( 非 Baseフレーム部） "である場合は S805へ進み、 "0x70 (Baseフレーム部） "である 場合は S806へ進む。
[0224] S805は、 S804で、 PESパケットが非 Baseフレーム部であると判定された場合に行 われるステップであり、 S805では PESパケットを破棄する。
[0225] S806は、 S804で、 PESパケットが Baseフレーム部であると判定された場合に行わ れるステップである。 S806では、 PESパケットのペイロード（Base + Levell—EXT) を取り出し、図 7および図 34を用いて説明したとおり、フレームデータをデコーダまた は既存ディジタル IZFへ出力する。 [0226] S805および S806の後に、再生終了判定ステップ S802へと戻る。
[0227] 次に、既存のプレーヤやデコーダで復号可能な BaseZLevell— EXT (以下、単 に" Base"という）と、既存のプレーヤやデコーダでは復号不可能な Level2— EXT ( 以下、単に" Level2"という）とを 1個のアクセスユニットに多重化する方法を説明する
[0228] 先ず、図 45を用いて、入力時刻管理装置 2000と、 TS system target decode r model (以下、 "デコーダモデル"または" T—STD"という） 3000とを説明する。
[0229] 図 45に示すように、入力時刻管理装置 2000は、リードバッファ（RB)と、 de-pack etizerと、 ATS Counterと、 27MHz Clockとを有する。 RBは、 "xxxx. vob"ファ ィルを一時的に蓄積する。 de— packetizerは、 "xxxx. vob"の TSパケットから ATS を除去し、最初の TSパケットから ATSを除去するとき、最初の TSパケットの ATSの 値を、 ATS Counterにセットする。また、 de— packetizerは、 ATSの時刻通りに各 TSパケットのみを T— STD3000に出力する。 27MHz Clockは、 27MHzでクロッ クを出力する。
[0230] 図 45に示すように、デコーダモデル 3000は、デマルチプレクサと、画像に関する バッファである TB、 MB、および EBと、デコーダ Dvと、音データの Baseに関するバッ ファである TBalおよび Balと、デコーダ Dalと、音データの「Base + Level2」に関 するバッファである TBa2および Ba2と、デコーダ Da2と、システムデータに関するバ ッファである TBsysおよび Bsysと、デコーダ Dsysとを有する。
[0231] 画像データは、 TB、 MB、 EB、およびデコーダ Dvの順に処理される。音データの Baseは、 TBal, Bal、およびデコーダ Dalの順に処理される。音データの「Base + Level2」は、 TBa2、 Ba2、およびデコーダ Da2の順に処理される。システムデータは 、 TBsys, Bsys,およびデコーダ Dsysの順に処理される。
[0232] 音データの Baseがデコードされるラインと、音データの「： Base + Level2」がデコー ドされるラインとでは、夫々のストリームの属性に応じてバッファ間のデータの転送レ ートや、ノ ッファのサイズなどデコーダの仕様が異なる。従って、両方の仕様に対応 するように、 Baseと Level2とを多重化しなければならない。 Baseのみをデコードする 場合、そのデコーダライン (TBal、 Bal、およびデコーダ Dal)で、ノ ッファを破綻さ せずに Baseのみをデコードすることができなければならない。「Base + Level2」をデ コードする場合、そのデコーダライン (TBa2、 Ba2、およびデコーダ Da2)で、バッフ ァを破綻させずに「Base + Level2」をデコードすることができなければならない。つま り、 Baseのデコーダライン（TBal、 Bal、およびデコーダ Dal)でも、「： Base + Level 2」のデコーダライン (TBa2、 Ba2、およびデコーダ Da2)でも、バッファを破綻させな いように、 Baseと Level2とを 1本のストリームとして同一 PIDにて多重化しなければな らない。
[0233] 図 46を用いて、 Baseと、「Base + Level2」とをそれぞれのデコーダラインでデコー ドする際の、 TBalおよび TBa2のデータ蓄積量の推移を説明する。
[0234] TBalにつ!/、ては、 n番目のアクセスユニット（Access Unit # n)の Base (Base # n)が、時刻 ATS b # nからビットレート (R )で入力して蓄積されると同時に Rbal
TS
のレートで Balへと引き抜かれる。 Base # nの入力が終了すると、蓄積データ量は一 定のビットレート（—Rbal)で減少する。（n+ 1)番目のアクセスユニット（Access U nit # n+ l)の Base (Base # n+ l)力 時刻 ATS b # n+ l力らビットレート（R )
― TS で入力して蓄積する。図 46では、 Base # n+ 1の入力が終了するまでに、 TBalはォ 一バーフローする。つまり、ノ ッファは破綻する。以降同様の処理が続く。
[0235] TBa2につ!/、ては、 n番目のアクセスユニット（Access Unit # n)の Base (Base # n)が、時刻 ATS b # nからビットレート (R )で入力して蓄積されると同時に Rbal 一 TS
のレートで Ba2へと引き抜かれる。 Base # nの入力が終了すると、蓄積データ量は一 定のビットレート（—Rba2)で減少する。そして、 n番目のアクセスユニットの 2個の Le vel2 (Level2 # n)力 入力され蓄積する。入力が無い期間の TBa2の蓄積データ量 はビットレート（—Rba2)で減少する。以降同様の処理が続く。図 46では、 TBa2はォ 一バーフローしない。つまり、バッファは破綻しない。
[0236] 図 46の場合、 Base # nのみに対応するデコーダラインは、 1個のアクセスユニットが 1つの PESパケットに格納される Baseと、 Levellとから構成されているストリームしか デコードすることができず、 Level2を含むような高ビットレートのストリームは処理でき ない。このように低ビットレートしか対応できない TBalを破綻させないためには、 TBa 1への Base # n+ lの入力時刻を遅らせる必要がある。つまり、下記の式 3が満たさ れなければならない。
[0237] TBal(ATS— b#n+l)+188X (1— RbalZR )
― TS
≤TBalのサイズ =512 (式 3)
式 3は、時刻 ATS— b#n+lにおける TBalのデータ蓄積量に、 1つの TSパケット を入力する際に増加するバイト量（188 X (1— RbalZR ))が加算されても、 TBal
TS
のサイズを超えないことを意味する。式 3を満たす時刻 ATS— b#n+l以降に、 Bas e # n+ 1を多重化するように、 ATSを設定し、ストリームに Base # n+ 1を多重化しな ければならない。
[0238] さらに、 Base (1つ目の PESパケット）が格納される TSパケットの数を Nbasとし、 Le vel2 (2つ目の PESパケット）が格納される TSパケットの数を Nextとすると、 Baseと L evel2とをデコード順に転送するためには、下記の式 4が満たされなければならな 、。
[0239] [(Nbas+Next) X188X8/R ] X 27000000
TS
≤ ATS_b#(n+l)— ATS_b#n (式 4)
ここで、ビットレート Rbal, R の単位は、 bits/secondであり、 27000000は ATS
TS
の時刻精度のクロック周波数を意味する。 Nbas, Nextの値は、夫々の Codecの最 大ビットレートなどの情報力も算出することができる。
[0240] 例えば、 DTS + +の場合、サンプリング周波数力 S48KHzで、 512サンプル ZAcc ess Unit(DTS—typel)でCore(Base)がlMbpsの固定レート、 XLL (Level2) が単独で 24Mbpsであるとすると、 XLLのデータ長 = 24MbpsX512Z48K=320
OObytesとなる。これを格納するには、 TS/PESヘッダのオーバーヘッドも含めて、
174個の TSパケットが必要となる。
[0241] 上記の式 3および 4が満たされるように、多重化処理は行われなければならず、 Bas eおよび Level2を含む TSパケットに適切な ATSを付カ卩し、多重化する。これにより、 ノ ッファは破淀しない。
[0242] なお、バッファは、データがオーバーフローする場合だけでなぐアンダーフローす る場合にも破綻する。データがアンダーフローしないように、 Baseと Level2とを多重 化しなければならない。そのため、データがオーバーフローすることを防止する場合 と同様に、バッファのサイズ、バッファへ入力するデータのサイズ、バッファへ入力す るデータの速度、および、バッファから出力するデータの速度に基づいて、データが アンダーフローしな!、ように、 Baseと Level2とを多重化する。
[0243] 要するに、各デコーダモデルにおいて、バッファのサイズ、バッファへ入力するデー タのサイズ、ノ ッファへ入力するデータの速度、および、ノ ッファから出力するデータ の速度を考慮して、各デコーダモデルが破綻しないように、 Baseと Level2とを多重 化する。
産業上の利用可能性
[0244] 本発明の情報記録媒体は、映像や音声のデータが記録される光ディスク等として 有用である。本発明のデータ分別装置は、光ディスク等の本発明の情報記録媒体に 記録されているデータから、既存のデコーダまたは、既存のディジタル IZFに対応す る基礎圧縮データを抜き出す装置等として有用である。本発明のデータ再生装置は 、光ディスク等の本発明の情報記録媒体力 上記基礎圧縮データを抜き出して再生 する装置等として有用である。本発明のデータ再生装置は、光ディスク等の本発明の 情報記録媒体からのデータに限らず、放送やネットワークを通して供給されるオーデ ィォデータや、ハードディスクや半導体メモリなどの記録メディア上のオーディオデー タを再生する再生装置などにも有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 複数のアクセスユニットを有する、画像及び音の少なくとも一方を含むストリームが 記録される情報記録媒体であって、
1個の前記アクセスユニットは、基本データを含む第 1のパケットと、前記基本デー タと関連する拡張データを含む第 2のパケットとを有し、
前記基本データは、前記拡張データを必要とすることなく完全な状態に復号するこ とができるデータであり、前記拡張データは、前記基本データから生成されるデータ の質を向上させるためのデータであり、
前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットは、前記基本データのみを復号する第 1 のデコーダのバッファモデルを破綻させず、かつ、前記基本データ及び前記拡張デ 一タを復号する第 2のデコーダのバッファモデルを破綻させないように、ノ ッファに入 力する際の入力時刻情報を示すタイムスタンプが付与されて、多重化されている 情報記録媒体。
[2] 前記タイムスタンプの値は、前記第 1のデコーダ及び前記第 2のデコーダのバッファ モデルにおける、バッファのサイズと、前記バッファへ入力するデータの速度と、前記 ノ ッファから出力するデータの速度と、前記第 1のパケットのサイズと、前記第 2のパ ケットのサイズとに基づいて決定される
請求項 1記載の情報記録媒体。
[3] 各前記アクセスユニットは一定時間のデータである
請求項 1記載の情報記録媒体。
[4] 請求項 1記載の情報記録媒体に記録される前記アクセスユニットを構成する前記基 本データを含む前記第 1のパケットと前記拡張データを含む前記第 2のパケットとを、 前記基本データのみを復号する第 1のデコーダのバッファモデルを破綻させず、力 つ、前記基本データ及び前記拡張データを復号する第 2のデコーダのバッファモデ ルを破綻させないように、ノ ッファに入力する際の相対時刻を示すタイムスタンプを 前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットに付与して、多重化する
多重化装置。
[5] 請求項 1記載の情報記録媒体に記録される前記アクセスユニットを構成する前記基 本データを含む前記第 1のパケットと前記拡張データを含む前記第 2のパケットとを、 前記基本データのみを復号する第 1のデコーダのバッファモデルを破綻させず、力 つ、前記基本データ及び前記拡張データを復号する第 2のデコーダのバッファモデ ルを破綻させないように、ノ ッファに入力する際の相対時刻を示すタイムスタンプを 前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットに付与して、多重化する
多重化方法。
請求項 1記載の情報記録媒体に記録される前記アクセスユニットを構成する前記基 本データを含む前記第 1のパケットと前記拡張データを含む前記第 2のパケットとを、 前記基本データのみを復号する第 1のデコーダのバッファモデルを破綻させず、力 つ、前記基本データ及び前記拡張データを復号する第 2のデコーダのバッファモデ ルを破綻させないように、ノ ッファに入力する際の相対時刻を示すタイムスタンプを 前記第 1のパケット及び前記第 2のパケットに付与して、多重化する
ことをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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