НОСИТЕЛЬ ЗАПИСИ СО СТРУКТУРОЙ ДАННЫХ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВИДЕОДАННЫМИ И ДАННЫМИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО СОДЕРЖИМОГО К НИМ И СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
RECORDING MEDIUM WITH DATA STRUCTURE FOR MANAGING VIDEO DATA AND SUPPLEMENTARY CONTENT DATA AND METHODS AND DEVICES FOR RECORDING AND PLAYING BACK

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к носителю записи со структурой данных для управления записанными на нем видеоданными и данными дополнительного содержимого, а также к способам и устройствам воспроизведения и записи указанной структуры данных.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Стандартизация новых формата "только для чтения" и перезаписываемых оптических дисков высокой плотности, допускающих запись большого количества высококачественных видео- и аудиоданных, получила быстрое развитие, и в ближайшее время ожидается промышленный выпуск новой продукции, связанной с оптическими дисками. Одним из примеров таких новых оптических дисков является перезаписываемый Blu-ray диск (BD-RE).
Кроме того, осуществляется стандартизация оптических дисков высокой плотности формата "только для чтения", таких как Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM). Поэтому эффективной структуры данных для записи и управления дополнительным содержимым, связанным с основными видео/аудиоданными, вместе с основными данными на оптическом диске высокой плотности формата "только для чтения", такого как Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM), пока не существует.
3. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является предоставление носителя записи со структурой данных для размещения записанных на нем основных данных и данных дополнительного содержимого к ним в структуре файлов носителя записи и управления ими, а также способов и устройств записи и воспроизведения видеоданных на указанном носителе записи.
Носитель записи со структурой данных для управления основными видеоданными и данными дополнительного содержимого к ним, в соответствии с настоящим изобретением, содержит: навигационную область, в которой хранится, по меньшей мере, один навигационный файл, причем навигационный файл включает, по меньшей мере, одну группу навигационных команд, а, по меньшей мере, одна группа навигационных команд включает, по меньшей мере, одну навигационную команду для управления воспроизведением данных дополнительного содержимого, подлежащих воспроизведению с основными данными, записанными на носителе записи, причем, по меньшей мере, одна группа команд указывает, по меньшей мере, на один список воспроизведения, подлежащий воспроизведению, а, по меньшей мере, один список воспроизведения включает информацию о воспроизведении, связанную с указанными данными дополнительного содержимого.
В одном примере осуществления видеоданные и данные дополнительного содержимого чередуются друг с другом в одном файле клипа.
4. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные выше свойства и другие преимущества настоящего изобретения можно лучше понять из последующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 иллюстрирует предпочтительный пример осуществления структуры файла или данных носителя записи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 иллюстрирует пример носителя записи с хранящейся на нем структурой данных фиг.1;
фиг.3 иллюстрирует в соответствии с настоящим изобретением структуру данных, записанную на Blu-ray диске только для чтения (BD-ROM);
на фиг.4 показана примерная таблица для назначения идентификаторов потоков для различных потоков, записанных на Blu-ray диске только для чтения (BD-ROM), в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.5 иллюстрирует размещение с чередованием аудиовидеоданных и данных с расширенной навигацией (ENAV) на Blu-ray диске только для чтения (BD-ROM) в соответствии с настоящим изобретением; и
на фиг.6А и 6В представлены блок-схемы примера осуществления устройства записи и воспроизведения оптического диска в соответствии с настоящим изобретением.
5. ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целях более полного понимания настоящего изобретения ниже будут описаны предпочтительные примеры его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Оптический диск высокой плотности, например Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM), в соответствии с настоящим изобретением может иметь структуру файла или данных для управления воспроизведением видео- и аудиоданных, как показано на фиг.1.
Как показано на фиг.1, корневой каталог содержит, по меньшей мере, один каталог BDMV. Каталог BDMV содержит индексный файл 'index.bdmv', файл объектов фильма 'MovieObject.bdmv', каталог PLAYLIST, в котором хранятся файлы списков воспроизведения (например, реальных (*.rpls) и виртуальных (*.vpls)), каталог CLIPINF, в котором хранятся файлы информации о клипах (*.clpi), каталог STREAM, в котором хранятся файлы клипов с аудиовидеопотоком в формате MPEG2 (*.m2ts), соответствующие файлам информации о клипах, и каталог ENAVNAVI, в котором хранятся файл меню запуска 'startupmenu.enav' для данных дополнительного содержимого и файлы навигационной информации (*.mls) для данных дополнительного содержимого, включенных в файлы клипов потоков. Ниже будет дано подробное описание структуры каталога ENAVNAVI.
В индексном файле 'index.bdmv', включенном в каталог BDMV, хранится информация, предназначенная для описания содержимого каталога BDMV. В файле объектов фильма 'MovieObject.bdmv' хранится информация об одном или более объектах фильма. Объект фильма, связанный с одним или более списками воспроизведения, состоит, по меньшей мере, из одной выполняемой навигационной команды, т.е. объект фильма представляет собой группу навигационных команд, и каждая команда в группе предназначена для управления воспроизведением данных, включенных, по меньшей мере, в один файл клипа, относящийся к данному объекту фильма. Далее приводится подробное описание взаимосвязи индексного файла, объекта фильма, списка воспроизведения и файла клипа.
Каталог STREAM содержит файлы с аудиовидеопотоком в формате MPEG2, называемые клипами (*.m2ts). Каждый файл клипа включает либо только аудиовидеопоток, либо поток аудиовидеоданных и данных дополнительного содержимого. Основные аудиовидеоданные и данные дополнительного содержимого в одном файле клипа мультиплексируются или чередуются между собой в определенном блоке, например в блоке пакетированного элементарного потока (PES - Packetized Elementary Stream). Аудиовидеопоток содержит исходные пакеты видео- и аудиоданных или данных дополнительного содержимого. Например, исходный пакет видеоданных включает заголовок и транспортный пакет. Исходный пакет включает номер исходного пакета, который обычно представляет собой последовательно назначаемый номер, служащий в качестве адреса для доступа к исходному пакету. Транспортные пакеты включают идентификатор пакета (PID - Packet identifier). Идентификатор пакета (PID) идентифицирует последовательность транспортных пакетов, к которой принадлежит транспортный пакет. Все транспортные пакеты одной последовательности должны иметь одинаковый идентификатор пакета (PID).
Каталог CLIPINF включает файл информации о клипе, связанный с каждым файлом аудиовидеопотока. Файл информации о клипе, помимо прочего, указывает тип связанного с ним аудиовидеопотока, информацию о последовательности, программную информацию и информацию о синхронизации. Информация о последовательности описывает последовательности на основе времени входа (АТС) или на основе системного времени (STC). Например, информация о последовательности указывает, помимо прочего, количество последовательностей, информацию о времени начала и окончания для каждой последовательности, адрес первого исходного пакета в каждой последовательности и идентификатор пакета (PID) транспортных пакетов в каждой последовательности. Последовательность исходных пакетов, в которой содержание программы является постоянным, называется программной последовательностью. Программная информация указывает, помимо прочего, количество программных последовательностей, адрес начала для каждой программной последовательности и идентификаторы пакетов (PIDs) транспортных пакетов в программной последовательности.
Информация о синхронизации называется информацией о характеристической точке (CPI - Characteristic point information). Одной из форм информации о характеристической точке (CPI) является карта точки входа (ЕР - Entry Point). Карта точки входа (ЕР) устанавливает соответствие между отметкой времени представления (например, на основе времени входа (АТС) и/или на основе системного времени (STC)) и адресом исходного пакета (то есть, номером исходного пакета).
Каталог PLAYLIST включает один или более файлов списков воспроизведения. Концепция списка воспроизведения была введена для того, чтобы облегчить редактирование/сборку клипов для воспроизведения. Файл списка воспроизведения является совокупностью воспроизводимых отрезков в клипах. Каждый воспроизводимый отрезок называется элементом воспроизведения. Файл списка воспроизведения, помимо прочего, обозначает каждый из элементов воспроизведения, образующих список воспроизведения, и каждый элемент воспроизведения, кроме этого, представляет собой пару точек входа (In-point) и выхода (Outpoint), указывающих положения на временной оси клипа (например, отметки времени представления на основе времени входа АТС или системного времени STC). Иными словами, файл списка воспроизведения идентифицирует элементы воспроизведения, каждый элемент воспроизведения указывает на клип или его часть и идентифицирует файл информации о клипе, связанный с клипом. Файл информации о клипе используется, помимо прочего, для установки соответствия между элементами воспроизведения и клипом исходных пакетов.
Каталог списков воспроизведения может включать реальные списки воспроизведения (*.rpls) и виртуальные списки воспроизведения (*.vpls). В реальном списке воспроизведения могут использоваться только клипы. А именно, реальный список воспроизведения рассматривается как относящийся к частям клипов и поэтому концептуально рассматривается эквивалентным в дисковом пространстве упомянутым частям клипов.
Помимо иллюстрации структуры данных носителя записи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, на фиг.2 представлены области носителя записи. Например, файл управляющей информации ('index.bdmv', 'MovieObject.bdmv') записан в одной или более областях управляющей информации, каталог списков воспроизведения записан в одной или более областях каталога списков воспроизведения, каждый список воспроизведения в каталоге списков воспроизведения записан в одной или более областях списков воспроизведения носителе записи и т.д. Фиг.2 иллюстрирует пример носителя записи с хранящейся на нем структурой данных фиг.1. Как показано, носитель записи включает область информации о файловой системе, область базы данных и область аудиовидеопотоков.
Область базы данных включает область файла управляющей информации, информации о списках воспроизведения и навигационной информации дополнительного содержимого, а также область информации о клипах. Область файла управляющей информации, информации о списках воспроизведения и навигационной информации дополнительного содержимого имеет файлы управляющей информации 'index.bdmv' и 'MovieObject.bdmv', записанные в соответствующей области файла общей информации, каталог ENAVNAVI и записанные в нем файлы навигационной информации, а также каталог PLAYLIST и файлы списков воспроизведения, записанные в соответствующей области информации о списках воспроизведения. Область информации о клипах имеет каталог CLIPINFO и записанные в ней соответствующие файлы информации о клипах. Область аудиовидеопотоков имеет аудиовидеопотоки (где данные дополнительного содержимого чередуются) для различных разделов, записанные в ней.
Видео- и аудиоданные обычно организуются в виде отдельных разделов, например, различных фильмов, представленных видео- и аудиоданными, которые организуются в виде различных разделов. Более того, раздел может быть организован из отдельных глав, в основном так же, как книга часто состоит из глав.
Структура данных в соответствии с настоящим изобретением включает структуру, пример которой показан на фиг.3, а также включает навигационную информацию, предназначенную для управления основными видеоданными и данными дополнительного содержимого в структуре фиг.3, записанной на носителе записи.
В структуре данных фиг.3 индексный файл index.bdmv включает таблицу индексов 'Index Table', имеющую главное меню 'Menu' и информацию о разделах, и информацию о первом воспроизведении 'First Playback', при этом информация в таблице индексов позволяет воспроизвести соответствующие данные с помощью информации о связях, устанавливающей однозначное соответствие конкретного объекта в соответствующем файле объектов 'MovieObject.bdmv'.
Соответственно, информация главного меню в таблице индексов 'Index Table' вызывается по запросу пользователя "Вызов меню" ("Call Menu"), а в главном меню содержится основное меню разделов 'Раздел' ('Title'), следовательно, пользователь может выбрать для воспроизведения одно нужное ему меню разделов.
Если пользователь выбрал раздел #1, то этот раздел #1 устанавливает соответствие с объектом, т.е. MovieObject #1, определенным с помощью информации о связях в информации о разделе #1 индексной таблицы, при этом воспроизводится список воспроизведения, например PlayList #1, определенный соответствующей командой в соответствующем элементе.
Список воспроизведения PlayList #1, включающий, по меньшей мере, один элемент воспроизведения PlayItem для воспроизведения конкретных данных, например видеоданных и/или данных дополнительного содержимого, соответствующих разделу # 1, выполняет файл клипа 'Клип' ('Clip').
Информация первого воспроизведения 'Первое воспроизведение' ('First Playback') в таблице индексов 'Index Table', информация первого воспроизведения, включающая информацию о связях, автоматически загружаемая при загрузке диска, воспроизводится файлом списков воспроизведения и файлом клипов способом, аналогичным тому, каким воспроизводится раздел #1.
Соответственно, в процессе воспроизведения соответствующего раздела, начинающегося с главного меню, хотя пользователь может выбирать способ воспроизведения только через информацию главного меню, главное меню снабжается лишь информацией главного меню, необходимой для всего диска, и, следовательно, имеется ограничение в предоставлении главного меню в соответствии с атрибуцией записываемых данных, например видеоданных и/или данных дополнительного содержимого.
Рассмотренные выше структуры данных, записываемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть применены в процессе производства дисков формата "только для чтения" типа Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM).
Данные дополнительного содержимого, записанные в файле клипа транспортного потока формата MPEG2 (*.m2ts), состоят из данных языка, например данных языка разметки HTML или XHTML или скрипта на языке Java. Данные дополнительного содержимого могут быть названы ENAV (Enhanced Audio Video - усовершенствованными аудиовидео- или Enhanced Navigation - с расширенной навигацией) данными, следовательно, используемое далее обозначение 'данные ENAV' относится к таким данным дополнительного содержимого. Навигационная информация для данных дополнительного содержимого записывается в каталоге 'ENAVNAVI', как об этом уже упоминалось выше.
Файл меню запуска 'startupmenu.enav' содержит данные, например скрипт на языке разметки, предназначенные для создания и представления элементов меню для навигационных файлов дополнительного содержимого (*.mls). Элементы меню отображаются на экране браузера при выполнении скрипта, записанного в файле меню запуска. Файл меню запуска 'startupmenu.enav' инициализируется входным сигналом с клавиатуры пользователя или операцией управления устройства для дисков, выполняемой с целью воспроизведения при начале работы.
Навигационный файл дополнительного содержимого (*.mls) имеет информацию о связях с файлом клипа, в которую включены данные ENAV, файл информации о клипе, связанный с файлом клипа, или файл списков воспроизведения, включающий файл клипов в порядке их проигрывания. Информация о связях может представлять собой имя файла для навигационного файла дополнительного содержимого. Навигационный файл дополнительного содержимого включает информацию по управлению воспроизведением, например информацию о блоке с чередованием и о расположении начального пакета данных ENAV в потоке данных ENAV, чередующихся с основными аудиовидеоданными, и дополнительно включает информацию о скрипте, предназначенную для инициализации необходимых устройств и/или браузера с целью представления данных ENAV.
С другой стороны, файл информации о клипе, связанный с файлом клипа, включающим данные ENAV, чередующиеся с основными аудиовидеоданными, может содержать информацию, предназначенную для указания на то, что данные ENAV включены в поток данных.
Данные ENAV имеют уникальный идентификатор (ID), отличающийся от идентификатора, назначенного для основного аудиовидеопотока. На фиг.4 представлена таблица назначений идентификаторов, где 0х02 назначен потоку видеоданных, 0×80, 0×81 и 0×82 - потоку аудиоданных, 0×90 - потоку графики подразделов, 0×91 - интерактивному потоку графики, а новое значение 0×99 - потоку данных ENAV. Вновь назначенное значение 0×99 записывается в заголовок, например, пакета пакетированного элементарного потока (PES), содержащего в его теле данные ENAV.
Основной поток аудиовидеоданных и поток ENAV в файле аудиовидеоклипа могут чередоваться друг с другом блоками заданного размера, не являющимися пакетами пакетированного элементарного потока (PES). Например, они могут чередоваться по три сектора (размером 6144 (=3×2048) байт), как это показано на фиг.5. Один размещаемый блок (три сектора) включает 32 транспортных пакета, каждый из которых состоит из 4-байтового дополнительного заголовка транспортного пакета и 188-байтового тела. Для синхронизации основных аудиовидеоданных и данных ENAV в дополнительном заголовке транспортного пакета может использоваться 30-битовая метка времени входа (ATS - arrival time stamp).
На фиг.6А схематично показан пример осуществления устройства записи и воспроизведения оптического диска в соответствии с настоящим изобретением. Как показано, аудиовидеокодер 9 получает и кодирует аудио- и видеоданные, данные подразделов или данные ENAV. Аудиовидеокодер 9 выводит кодированные аудио- и видеоданные вместе с информацией о кодировании и информацией об атрибутах потока. Мультиплексор 8 мультиплексирует кодированные аудио- и видеоданные (или данные подразделов, или данные ENAV) на основе информации о кодировании и информации об атрибутах потока для создания, например, транспортного потока в формате MPEG-2. Формирователь исходных пакетов 7 пакетирует транспортные пакеты из мультиплексора 8 в исходные пакеты в соответствии с форматом аудио/видеоданных, подраздела или данных ENAV оптического диска. Как показано на фиг.6А, работа аудиовидеокодера 9, мультиплексора 8 и формирователя исходных пакетов 7 управляется контроллером 10. Контроллер 10 получает входные данные по операции записи от пользователя и предоставляет управляющую информацию аудиовидеокодеру 9, мультиплексору 8 и формирователю исходных пакетов 7. Например, контроллер 10 выдает аудиовидеокодеру 9 команду о типе кодирования, которое необходимо выполнить, выдает мультиплексору 8 команду о транспортном потоке, который нужно создать, и выдает формирователю исходных пакетов 7 команду о формате исходного пакета. Далее контроллер 10 управляет дисководом 3 для записи на оптический диск выходной информации от формирователя исходных пакетов 1, т.е. посредством оптической головки 2 данные записываются на носитель записи, и контроллер 10 управляет оптической головкой 2 с целью записи данных. В то же время контроллер 10 управляет формирователем исходных пакетов 7 с целью размещения пакетов аудио/видеоданных и пакетов данных ENAV в чередующемся порядке.
Кроме того, контроллер 10 создает навигационную и управляющую информацию для управления воспроизведением аудио/видеоданных и данных ENAV, записываемых на оптический диск. Например, на основе информации, полученной через пользовательский интерфейс (например, набора команд, хранящихся на диске, предоставляемого через интранет или Интернет компьютерной системой, и т.д.), контроллер 10 управляет дисководом 3 для записи на оптический диск структуры данных фиг.1-3 и 5.
В процессе воспроизведения контроллер 10 управляет дисководом 3 для воспроизведения этой структуры данных с оптического диска, т.е. посредством оптической головки 2 данные воспроизводятся с носителя записи, и контроллер 10 управляет оптической головкой 2 с целью воспроизведения данных. На основе содержащейся в ней информации, а также входных данных пользователя, полученных через пользовательский интерфейс (например, от управляющих кнопок на устройстве записи и воспроизведения или пульте дистанционного управления устройства), контроллер 10 управляет дисководом 3 для воспроизведения с оптического диска аудиовидео- и ENAV исходных пакетов. Например, входные данные пользователя могут указывать список воспроизведения или раздел для воспроизведения. Такие пользовательские входные данные могут быть заданы, например, с помощью меню на основе графического интерфейса пользователя, заранее заданного в контроллер 10. Используя входные данные пользователя и управляющую и навигационную информацию, воспроизведенные с оптического диска, контроллер 10 управляет последовательным воспроизведением файлов клипов, связанных с заданным разделом или списком воспроизведения.
Например, если выбран раздел или список воспроизведения, контроллер 10 проверяет управляющую информацию для выбранного раздела или списка воспроизведения и определяет первый файл клипа, относящийся к данному разделу или списку воспроизведения. После этого контроллер 10 проверяет файл информации о клипе в каталоге CLIPINF и/или навигационный файл дополнительного содержимого в каталоге ENAVNAVI, связанный с первым файлом клипа, с целью определения, включает ли файл клипа чередующиеся данные ENAV. Если данные ENAV включены, контроллер 10 управляет демультиплексором 5 и аудиовидеодекодером 6 с целью соответствующего разделения и декодирования данных ENAV, в противном случае он выполняет обычную операцию воспроизведения файла аудиовидеоклипа.
Воспроизводимые исходные пакеты принимаются расформирователем исходных пакетов 4 и преобразуются в поток данных (например, в поток транспортных пакетов в формате MPEG-2). Демультиплексор 5 демультиплексирует поток данных в кодированные видео- и аудиоданные, ENAV данные и/или данные подразделов. Аудиовидеодекодер б декодирует кодированные данные, чтобы получить оригинальные видео- и аудиоданные, ENAV данные и/или данные подразделов, какие были введены в аудиовидеокодер 9. Во время воспроизведения контроллер 10 управляет работой расформирователя исходных пакетов 4, демультиплексора 5 и аудиовидеодекодера 6. Контроллер 10 получает входные данные от пользователя по операции воспроизведения и предоставляет управляющую информацию аудиовидеодекодеру 6, демультиплексору 5 и расформирователю исходных пакетов 4. Например, контроллер 10 выдает аудиовидеодекодеру 9 команду о типе декодирования, которое необходимо выполнить, выдает демультиплексору 5 команду о транспортном потоке, который необходимо демультиплексировать, и выдает расформирователю исходных пакетов 4 команду о формате исходных пакетов.
Аудиовидеодекодер 6 имеет структуру, которая детально показана на фиг.6В, предназначенную для декодирования данных подразделов и данных ENAV, а также аудио- и видеоданных. То есть аудиовидеодекодер 6 содержит четыре буфера 16, 18, 20, 22, предназначенных для буферизации, соответственно, демультиплексированных видеоданных, аудиоданных, данных подразделов и ENAV данных, и четыре вспомогательных декодера 17, 19, 21 и 23, предназначенных для адекватного декодирования буферизованных данных. Если данные ENAV являются скриптами на языке разметки, вспомогательный ENAV декодер 23 вместо декодирования интерпретирует данные ENAV с целью выполнения интерпретированных операций с помощью контроллера 10.
С другой стороны, контроллер 10 считывает файл меню запуска 'startupmenu.enav' в каталоге ENAVNAVI, и по запросу пользователя или в ходе начальной операции управления выполняет записанный в нем скрипт, с помощью чего в браузере на экране выводятся элементы меню, связанные с данными ENAV. Если выбран определенный элемент меню, контроллер 10 выполняет операцию воспроизведения данных ENAV, заранее назначенную для выбранного элемента меню.
В то время как на фиг.6А поясняется устройство записи и воспроизведения, следует понимать, что можно создать устройство только для записи или только для воспроизведения, используя те части фиг.6А, которые обеспечивают функцию записи или воспроизведения.
Настоящее изобретение, раскрытое на ограниченном числе примеров осуществления, обеспечивает большую степень гибкости при одновременном воспроизведении аудио/видеоданных и данных дополнительного содержимого, чем была доступна ранее.
Несмотря на то, что изобретение раскрыто на ограниченном числе примеров осуществления изобретения, специалисты в данной области техники благодаря этому раскрытию оценят его многочисленные модификации и изменения. Предполагается, что все такие модификации и изменения находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения.