(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル化されたデータを用いてフレームを構成し、１つ以上のフレームを用いてパケットを構成し、１つ以上のパケットを用いてパックを構成する階層化構造を有するファイル構造を用いてデータが記録される光ディスクにおいて、
上記パックは、パックの先頭に配置されパックに関する情報を示すパックヘッダ領域以外の領域が、各々完結した整数個かつ同一個数のパケットで構成され、
上記整数個の各々のパケットは、パケットの先頭に配置されパケットに関する情報を示すパケットヘッダ領域及び補助情報以外の領域が、各々完結した１以上の整数個かつ同一個数のフレームで構成され、
上記１つのパックに複数の上記パケットが含まれる場合、
再生対象とされる映像情報、あるいは、音楽情報のデータ、及びパケットのヘッダーを含むパケットデータサイズを、パックのヘッダー領域を除いたパックのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにした、
ことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスクにおいて、
パケットヘッダーサイズ及び補助情報サイズを全パケットで同一とし、
かつ、フレームサイズを全パケットで同一となるようにした、
ことを特徴とする光ディスク。
【請求項３】
請求項２記載の光ディスクにおいて、
上記フレームサイズを、再生対象とされない調整用のパケットを用いて、パック及びパケットのヘッダー領域及び補助情報を除いたパケットのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにした、
ことを特徴とする光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、フレーム，パケット，パックというように階層化されたファイル構造を用いて記録された光ディスクに関し、特にハードウエアの負荷を軽減することのできるものに関するものである。
【０００２】
背景技術
従来、音声を含む音楽情報あるいは動画情報を記録し、再生する光ディスク及びその再生装置としては、ＣＤ（Compact Disk）やLD(Laser Disk)が知られている。
ＣＤは直径１２ｃｍの光ディスクに音楽情報をリニアＰＣＭという符号化技術を用いてディジタル記録するディスクであり、音楽用途のアプリケーション記録媒体として利用されてきた。また、LDは、直径３０ｃｍの光ディスクに音声付き動画情報をアナログ信号として記録するディスクであり、映画等の映像用途アプリケーション記録媒体として利用されてきた。
【０００３】
また、最近では、直径が１２ｃｍ程度の光ディスクに、音声を含む音楽情報や動画情報をディジタル化し、さらに、長時間の記録、あるいは十分な品質を確保するために、上記情報の一部、あるいは両方をディジタル的に情報圧縮して効率的に記録し、さらには、コンピュータ、通信とのデータ交換を容易にし易いファイル構造を持つ光ディスクも登場しはじめている。
【０００４】
図５は以上のような状況において実用化が検討されつつあるＤＶＤ（Digital Video Disk）にＭＰＥＧデータを記録する際のフォーマットの規格を模式的に示すものであり、図５（ｃ）に示すように、複数のパケットと呼ばれる単位で記録された情報を、図５（ｂ）に示すように、複数個まとめて管理するためのパックヘッダーと呼ばれる情報を用いて管理している。
【０００５】
さらに、上記個々のパケットは、該パケットの属性を示すパケットヘッダーと呼ばれる情報と、データ（複数個のフレームから構成される）とから構成されている。上記パケットヘッダーには、動画，オーディオ等の識別，制御情報等の情報が記録されている。
【０００６】
そして以上のようにして記録されたメディア（ＤＶＤ）を再生装置によって再生する場合、再生装置は、ディスクに光ビームを照射し、光スポットの反射率変化として記録媒体に記録された情報（データ）を取り出すように構成されている。
以下、以上のような構成を有するメディアにデータを格納する場合の方法について説明を行う。
【０００７】
図５（ｂ）に示すように、パックは複数のパケットから構成され、一般的にはパケットごとに同じコンテンツ（例えば、画像（動画）データ、あるいは、音楽データ）が割り当てられる。ここではＭＰＥＧと呼ばれるコーディング方法を用いたオーディオの場合を例にとって説明する。図５（ｂ）に示すように、同じコンテンツ（この場合、ＭＰＥＧコーディングを用いたオーディオ）に関して隣接するパックを抽出すると、１つのパケットが隣接する２つのパックにまたがって記録される場合が生じ、この時には、パケットを２つに分割し、その間にパックヘッダーやパケットヘッダーを挿入しなければならず、オーサリングが面倒であり、検索やジャンプを行った場合にも、必ずしもパックの先頭から再生できない場合があるという問題点があった。
【０００８】
また、このため、図５（ａ）に示すように、記録媒体の物理的な情報管理単位であるセクターと呼ばれる必ず先頭にアドレス情報が含まれる領域とパックとを１対１に対応させて記録することにより、ＤＶＤなどのアプリケーションにおいて再生時のアクセスを容易にできるという特徴が、上記の問題より十分活かせないという問題点もあった。
【０００９】
従来の光ディスクは以上のように構成されており、記録されるデータとしての１つのパケットのデータが隣接する２つのパックにまたがって格納されるような場合が生じる。一方、このようなマルチメディア光ディスクにおいては、目的の音楽情報あるいは動画情報などをできるだけ早く容易に検索できること、また、目的とする音楽情報とそれに関連する動画情報などの時間的な同期を容易に確保できること、音楽情報，動画情報などを編集し、パック及びパケット構造を用いて光ディスクの１本のトラック上にインターリーブする場合に容易にオーサリングが行えることなどが要求されている。
【００１０】
しかしながら上述したデータ構成を有するものでは、再生時にはフレームを識別するためにパケットヘッダーを探し出し、その記述内容を解析し、次にフレーム同期信号をサーチした後、該フレーム同期信号を検出することでようやくデータの再生が行われるために、迅速な検索、容易なオーサリング処理等を行いにくい。また、再生装置自体にはデータのデコード機能は備わっておらず、このためディジタルインターフェイスを用いてストリームを出力し、該再生装置とは別の外部に設けられたデコーダを利用してデコードする場合には、上記ディジタルインターフェイスに出力されるデータの単位がフレーム単位であることが一般的（例えば、ＩＥＣ９５８規格）であり、その場合、一番深い階層になるフレーム同期信号を検出して各フレームを出力しなければならず、このためハードウエア的な負担も大きくなるという問題点があった。
【００１１】
この発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、迅速な検索、容易な音楽情報と動画情報などの時間的同期確保を行うことができ、さらに容易なオーサリング、再生装置における容易なデータ抜き出しを実現することのできる光ディスクを提供することを目的とする。
【００１２】
発明の開示
この発明の請求項１に係る光ディスクは、ディジタル化されたデータを用いてフレームを構成し、１つ以上のフレームを用いてパケットを構成し、１つ以上のパケットを用いてパックを構成する階層化構造を有するファイル構造を用いてデータが記録される光ディスクにおいて、上記パックは、パックの先頭に配置されパックに関する情報を示すパックヘッダ領域以外の領域が、各々完結した整数個かつ同一個数のパケットで構成され、上記整数個の各々のパケットは、パケットの先頭に配置されパケットに関する情報を示すパケットヘッダ領域及び補助情報以外の領域が、各々完結した１以上の整数個かつ同一個数のフレームで構成され、上記１つのパックに複数の上記パケットが含まれる場合、再生対象とされる映像情報、あるいは、音楽情報のデータ、及びパケットのヘッダーを含むパケットデータサイズを、パックのヘッダー領域を除いたパックのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにしたものである。
【００１３】
また、この発明の請求項２に係る光ディスクは、請求項１記載の光ディスクにおいて、パケットヘッダーサイズ及び補助情報サイズを全パケットで同一とし、かつ、フレームサイズを全パケットで同一となるようにしたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項３に係る光ディスクは、請求項２記載の光ディスクにおいて、上記フレームサイズを、再生対象とされない調整用のパケットを用いて、パック及びパケットのヘッダー領域及び補助情報を除いたパケットのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにしたものである。
【００２３】
以上のように、本発明の請求項１に係る光ディスクによれば、ディジタル化されたデータを用いてフレームを構成し、１つ以上のフレームを用いてパケットを構成し、１つ以上のパケットを用いてパックを構成する階層化構造を有するファイル構造を用いてデータが記録される光ディスクにおいて、上記パックは、パックの先頭に配置されパックに関する情報を示すパックヘッダ領域以外の領域が、各々完結した整数個かつ同一個数のパケットで構成され、上記整数個の各々のパケットは、パケットの先頭に配置されパケットに関する情報を示すパケットヘッダ領域及び補助情報以外の領域が、各々完結した１以上の整数個かつ同一個数のフレームで構成され、上記１つのパックに複数の上記パケットが含まれる場合、再生対象とされる映像情報、あるいは、音楽情報のデータ、及びパケットのヘッダーを含むパケットデータサイズを、パックのヘッダー領域を除いたパックのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにしたので、パケットのデータサイズが固定されて既知となっているために、オーサリング処理を容易に行うことができ、さらに再生装置にかかるハードウエア的な負荷も低減することができるという効果がある。
【００２４】
また、本発明の請求項２に係る光ディスクによれば、請求項１記載の光ディスクにおいて、パケットヘッダーサイズ及び補助情報サイズを全パケットで同一とし、かつ、フレームサイズを全パケットで同一となるようにしたので、パケットのデータサイズが固定されて既知となっているために、オーサリング処理を容易に行うことができ、さらに再生装置にかかるハードウエア的な負荷も低減することができるという効果がある。
【００２５】
また、本発明の請求項３に係る光ディスクによれば、請求項２記載の光ディスクにおいて、上記フレームサイズを、再生対象とされない調整用のパケットを用いて、パック及びパケットのヘッダー領域及び補助情報を除いたパケットのデータ領域を均等に分割して、同一となるようにしたので、常にパケット及びフレームの大きさを同じものとすることができるという効果がある。
【００２６】
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
本発明の実施の形態１による光ディスクについて説明する。なお、以下に説明する各実施の形態では、その取り扱うデータとして、ディジタル化されたデータを、予め決められた標本周波数、及び量子化ビットで標本化された、１つ以上のチャンネルの音声を含む、情報圧縮された音楽信号データを例にとって説明する。図１は本発明の実施の形態１による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図であり、図において、１は本実施の形態１による光ディスクに記録される１パック単位のデータの構造であり、その先頭部分に１４バイトの大きさのパックヘッダー１０が設けられている。また、各パケットＰ1 〜Ｐm はそれぞれ、各パケットの属性、すなわち、動画，オーディオ等の識別，制御情報等を示すパケットヘッダー１１、複数のフレームＦ1 〜Ｆn 、これら複数のフレームＦ1 〜Ｆn の属性、すなわち、フレームの頭の位置を示すフレーム情報、及びＭＰＥＧ以外のリニアＰＣＭデータやサブピクチャーであることを示すサブストリームＩＤ等を含む補助情報１２とから構成されている。
【００２７】
ここで、上記パケットヘッダー１１は１４バイトからなり、該１４バイトのうちの後方部分には、該パケット中のフレームＦ1 〜Ｆn のうちの最初のフレームＦ1の先頭位置の時刻情報が含まれている。
以上の構成において、各パケットＰ1 〜Ｐm に格納されるフレームの個数はすべて同じ個数となるように規定されている。
さらに、各パックを構成するパケットの数も各パックごとに同一整数個とする。
【００２８】
このように本実施の形態１によれば、階層化構造を持つストリームにおいて、各パケットにそれぞれ同一整数個のフレームを含むように構成する、また、各パックを同一整数個のパケットを含むように構成する、というように、各階層のデータ構成単位を１つ上の階層のデータ構成単位の中に、完結された単位として、整数個格納するようにしたので、１つのフレームが異なる２つ以上のパケットにまたがったり、１つのパケットが異なる２つ以上のパックにまたがるようなことがなくなる。
【００２９】
以上のことにより、各パケットに整数個のフレームが配置されるため、パケットヘッダーが検出されると、そのまま各パケットの先頭からデータの再生を行うことが可能となる。
【００３０】
また、各パケットヘッダーの次には必ずフレーム同期信号が存在して、完全なフレームが整数個配置されるため、フレーム同期信号を利用しなくても、予めフレームデータサイズが既知であれば、フレームを抽出することができるようになる。
【００３１】
また、フレームのデータが、ディジタル的に情報圧縮されたデータである場合にも、デコード後に表示されるべき時間情報が、各パケットのヘッダーに記述されている。ここで時間情報とは、各パケットの先頭フレームの先頭データに関するものである。例えば、当該データが音楽データであった場合、これと同時に再生されて意味のある、例えば動画データとの同期を容易にとることができる。
【００３２】
また、１つのパックの中に、整数個のパケットが配置され、また、各パケットの中には、整数個のフレームが配置されるため、音楽データと動画データというように全く異なるデータが同一パック中に混在して存在することはなく、各パケットの先頭から目的とするデータを抽出、または再生を行うことができる。
【００３３】
さらに、１つのパックには、例えば、音楽データのみしか存在しないため、各パケットの先頭パケットヘッダー、あるいは、パケットヘッダーの次に存在するストリーム識別情報を読み取ることで、該データが目的対象のデータであった場合には、当該パック全体が有効となり、また、目的対象のデータでない場合には、そのパック全体が無効となるというように、容易に処理を行うことができる。
【００３４】
実施の形態２．
次に本発明の実施の形態２による光ディスクについて説明する。図２は本実施の形態２による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図であり、図２は本実施の形態２による光ディスクに記録される１パック単位のデータの基本構造であり、パック２はその全長が２０４８バイトで構成され、先頭から１４バイトのパックヘッダー２０、（１４＋３）バイトのパケットヘッダー２１、１バイトのサブストリームＩＤ２２ａと３バイトのフレーム情報等２２ｂを含む補助情報２２、９９６バイトのデータ領域２３から構成されている。そして実際には、１つのパックを複数個のパケットで構成するとともに、１つのパケットを１つのフレームから構成するようにしている。なお、ここでは、１つのパックを２つのパケットにより構成したものを例として示している。また、ここで、１パケットは１０１７バイトで構成され、そのうちフレームＦ1 ，Ｆ2 はそれぞれ９９６バイトで構成され、これに加えて、１４バイト中の，後方部分に、該パケット中のフレームの先頭位置の時間情報を含み、かつ、３バイトのスタッフィングを含む，１７バイトのパケットヘッダー２１、１バイトのサブストリームＩＤ２２ａ、３バイトのフレーム情報等の補助情報２２ｂが含まれた構造となっている。
【００３５】
なお、パケットヘッダー２１のサイズが１４バイトを基準として、これにスタッフィングバイトと呼ばれる３バイトを付加する構成となっているのは、例えば、画像や音楽情報をデコードするためのバッファメモリのサイズなどが、プログラムの最初のみに記述され、これにより、各フレームのデータサイズが決定されるようになっており、そこで、プログラムの最初以外ではスタッフィングバイトと呼ばれるダミーデータを付加することにより、すべてのパケットのサイズを同一にする役割を果たすものであり、これにより、すべてのフレームのサイズを同一とすることができる。
また、すべてのパケットはディジタル化されたデータでそれぞれ完結されたものが格納されている。
【００３６】
以上のような構成とすることにより、各フレームの先頭には必ず、パケットヘッダ２１により同期のための時間情報が付与されるようになるため、データ再生時に、同期が取り易く、精度の高い同期を確保することができる。
【００３７】
また、パケットのデータサイズが固定されて、既知となっているために、オーサリング処理も容易に行うことができ、さらに再生装置にかかるハードウエア的な負荷も低減することができる。
【００３８】
実施の形態３．
次に本発明の実施の形態３による光ディスクについて説明する。図３は本実施の形態３による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図であり、図３（ａ）は本実施の形態３による光ディスクに記録される１パック単位のデータの基本構造であり、パック３はその全長が２０４８で構成され、先頭から１４バイトのパックヘッダー３０、（１４＋４）バイトのパケットヘッダー３１、１バイトのサブストリームＩＤ３２ａと３バイトのフレーム情報等３２ｂを含む補助情報３２、２０１２バイトのデータ領域３３から構成されている。そして実際には、図３（ｂ）に示すように、１つのパックを１つパケットで構成し、各パケットは複数のフレームで構成する。そして、各パケットのパケットヘッダー３１の１４バイト中の後方部分には、該パケット内の先頭フレームＦ1の先頭位置の時刻情報が含まれている。完結されたディジタルデータが格納された複数個のフレームＦ1 〜Ｆ4 のサイズを同一となるように、ここではそれぞれのフレームＦ1 〜Ｆ4 の大きさを５０３バイトとしている。この５０３バイトのフレームＦ1 〜Ｆ4 にはそれぞれのフレーム同期信号が含まれている。
【００３９】
なお、ここでは、１つのパックを１つのパケットにより構成し各パケットを４フレームで構成したものを例として示している。また、ここで、１パケットは２０３４バイトで構成され、各フレームは５０３バイトとしている。
なお、パケットヘッダー２１のサイズが１４バイトを基準として、これにスタッフィングバイトと呼ばれる情報を４バイト付加する構成となっているのは、実施の形態２で説明したことと同じ理由である。
【００４０】
以上のような構成とすることにより、パケットヘッダーがパックに１個となり、パックに複数パケットが存在する時に比べて、パケットヘッダーの冗長度が削減される。
【００４１】
また、フレームのデータサイズが固定されて、既知となっているために、オーサリング処理を容易に行うことができ、さらに再生装置にかかるハードウエア的な負荷も低減することができる。
【００４２】
実施の形態４．
次に本発明の実施の形態４による光ディスクについて説明する。図４は本実施の形態４による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図であり、４は光ディスクに記録される１パック単位のデータの基本構造であり、パック４はその全長が２０４８バイトで構成され、先頭からパックヘッダー４０、パケットヘッダー４１、サブストリームＩＤ４２ａとフレーム情報など４２ｂを含む補助情報４２、複数のフレーム４３が設けられるとともに、パディングパケット４４とから構成されている。
【００４３】
ここで、上記パケットヘッダー４１内には、その１４バイト中の後方部分に、該パケット中の先頭フレームＦ1の先頭位置の時刻情報が含まれている。
【００４４】
ＭＰＥＧ規格では、パケットヘッダーで定義できるスタッフィングバイトは０〜７バイトまであるが、図３に示すように、１つのパケットに、フレーム同期信号を含む同一フレームサイズのフレームを配置してゆくと、上記フレームデータサイズに満たないデータが発生することが考えられる。そこで、このような場合には、映像，音声を含む音楽情報データ以外の調整用パケットであるパディングパケット４４を設けることにより、パックのサイズを一定のものとなるように調整を行う。
【００４５】
ところで、上記実施の形態１ないし４における光ディスクに記録されるデータフォーマットの構成において説明した、パック、パケット、フレーム等のサイズ，個数は、上記数値に限定されるものではない。また、パックを、記録媒体である光ディスクの物理的なセクターや論理的なセクターと１対１に対応させるようにすることで、再生装置にかかる負荷をより軽減することができ、より迅速、容易なデータ検索を可能とすることができる。
【００４６】
産業上の利用可能性
本発明は、フレーム，パケット，パックというように階層化されたファイル構造を用いて記録された光ディスクに関し、特にハードウエアの負荷を軽減することのできるものに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図
【図２】  本発明の実施の形態２による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図
【図３】  本発明の実施の形態３による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図
【図４】  本発明の実施の形態４による光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図
【図５】  従来の光ディスク（ＤＶＤ）に記録されるデータのフォーマットの構成を説明するための図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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