用于再现和记录静止图像和音频数据的方法和装置及具有管理静止图像和音频数据再现的数据结构的记录媒介

摘要

从记录媒介再现静止图像数据和音频数据的方法中，可基于各自独立的系统时间(STC)解码从所述记录媒介中再现的静止图像数据和音频数据。

说明书

技术领域

本发明涉及用于再现和记录静止图像和音频数据的方法和装置，以及涉及一种具有数据结构用于管理静止图像和音频数据再现的记录媒介。

背景技术

能够记录大量高质量视频和音频数据的新型高密度只读和可再写入光盘的标准化工作正在快速推进，并且在不久的将来新型光盘的相关产品期望投入商业应用。蓝光可再写入光盘(BD-RE)和蓝光ROM光盘(BD-ROM)是这些新型光盘的例子。

虽然适用于BD-RE的标准业已公布，但是用于诸如蓝光ROM(BD-ROM)的高密度只读光盘标准仍在制定中。因此，现在还没有用于管理记录在诸如BD-ROM的高密度只读光盘上的有效数据结构。

发明内容

根据本发明的记录媒介包括数据结构，该数据结构可用于管理记录在记录媒介上的静止图像和音频数据的再现。

在一个典型实施例中，基于各自独立的系统时间(STC)从记录媒介中解码所需再现的静止图像和音频数据。例如，适用于静止图像数据的第一STC可基于从记录媒介中再现的静止图像数据来生成，而用于音频数据的第二STC可基于从记录媒介中再现的音频数据来生成。

在一个典型实施例中，第一STC可由静止图像数据中的节目时钟参照(PCR)中生成，而第二STC可由音频数据中的PCR中生成。

在另一个典型实施例中，可分别基于第一和第二STC以及在各个静止图像和音频数据中的表示时间戳(PTS来解码对静止图像数据和音频数据解码。

本发明还提供根据本发明用于再现和记录数据结构的装置和方法，以及根据本发明适用于记录和再现幻灯片放映的装置和方法。

附图说明

本发明的上述特征和优点将从如下的结合附图的详细描述中更清晰地理解，所述附图包括：

图1根据本发明示出了记录媒介文件或数据结构的一个典型实施例。

图2示出了具有图1所述存储数据结构的记录媒介的一个典型实施例。

图3和4根据本发明示出了图1中数据结构的部分的一个详细实施例以及适用于管理高密度记录媒介的静止影像的方法。

图5根据本发明的一个实施例示出了光盘再现装置的部分结构的示意图。

图6根据本发明示出了光盘装置的第一实施例的详细结构。

图7是根据本发明示出了光盘装置的第二实施例的详细结构；以及

图8根据本发明示出了记录和再现装置的另一个实施例。

具体实施方式

为了完整地理解本发明，将参考附图描述本发明的典型实施例。

依据本发明如图1所示，诸如高密度光盘之类(例如蓝光ROM光盘(BD-ROM)、BD-RE等等)的高密度记录媒介，可具有用于管理视频和音频数据的再现的文件或数据结构。如图1所示根据本发明的数据结构的某些方面可与已知的BD-RE标准相同，本文将回顾这些方面，但不进行详尽的描述。

如图1所示，根目录包括至少一个BD目录。所述BD目录包括通用文件(未示出)、存储播放列表文件(例如，^*.mpls)的播放列表(PLAYLIST)目录、存储剪辑信息文件(^*.c1pi)的剪辑信息(CLIPINF)目录、以及存储对应于剪辑信息文件的MPEG2-格式A/V流剪辑文件(^*.m2ts)的流(STREAM)目录。

流目录包括称为剪辑流文件或仅称为剪辑文件的MPEG2-格式A/V流文件。A/V流包括视频和音频数据的源分组。例如，视频源分组包括头文件和传输分组。视频源包含源分组的号码，它通常是连续排列的号码，可用作访问源分组的地址。传输分组含有分组标识符(PID)。该PID可标识传输分组所属的传输分组序列。在该序列中的各个传输分组都具有相同的PID。

剪辑信息目录包括与各个A/V流文件相对应的剪辑信息文件。其中，剪辑信息文件指出还表示与之对应的A/V流的类型、序列信息、节目信息和定时信息。序列信息描述了到达时基(ATC)和系统时基(STC)序列。例如，其中序列信息还表示序号、各个序列的起始和结束时间信息、各个序列中的第一源分组的地址和各个序列中传输分组的PID。节目内容为恒定的源分组序列可称之为节目序列。节目信息还表示节目序号、各个节目序列的起始地址、和节目序列内传输分组的PID。

定时信息称为特征点信息(CPI)。CPI的一个形式是入口点(EP)映射。EP映射把表示时间戳(例如到达时基(ATC)和/或系统时基(STC))映射成源分组地址(即，源分组号码)。该表示时间戳(PTS)和源分组号码(SPN)与AV流中的入口点有关；即该PTS和它相关的SPN点可指向AV流上的入口点。被指向的分组通常称作入口点分组。

播放列表目录可包括一个或更多的播放列表文件。引入播放列表的概念便于优化用于播放的编辑/装配剪辑。播放列表文件是剪辑中播放间隔的集合。各个播放间隔称作播放项目。此外，播放列表文件可用于标识形成播放列表中的各个播放项目，以及其中各个播放项目包括指向剪辑文件在时间轴位置(例如，在ATC或STC时基上的表示时间戳)的一对输入点(IN-point)和输出点(OUT-point)。播放列表文件也可包括子播放项目，该项目也提供指向剪辑文件在时间轴位置的一对输入点和输出点。换句话说，播放列表文件识别播放项目和子播放项目，各个播放项目或子播放项目指向剪辑文件或它的部分并且识别与该剪辑文件相对应的剪辑信息文件。其中可使用剪辑信息文件把播放项目映射至源分组的剪辑文件。播放列表也可包括播放列表标志，它用于指向剪辑文件内的特定位置(例如，特定地址)。

通用信息文件(未示出)提供用于记录在光盘上A/V流再现管理的通用信息。

除了根据本发明的一个实施例示出的记录媒介的数据结构之外，图1还表示了该记录媒介的特定区域。例如，通用信息文件记录在一个或更多通用信息区之内，播放列表目录记录在一个或更多播放列表目录区域内，播放列表目录中的各个播放列表记录在一个或更多记录媒介的播放列表区之内，等等。图2示出了具有图1所示存储数据结构的记录媒介的一个实例。如图所示，记录媒介包括文件系统信息区、数据库区和A/V流区。数据库区包括通用信息文件和播放列表信息区和剪辑信息区。通用信息文件和播放列表信息区具有记录在通用信息文件区内的通用信息文件，以及记录在播放列表信息区内的播放列表目录和播放列表文件。剪辑信息区具有剪辑信息目录以及记录其中的相关剪辑信息文件。所述A/V流区具有用于记录各自标题的A/V流。

通常将视频和音频数据以独立的标题进行组织，由视频和音频数据代表的不同影片以不同的标题进行组织。此外，可按类似于通常以章节来组织书籍的方式将标题组成各个章节。因为诸如BD-ROM和BD-RE光盘之类的新型高密度记录媒介具备巨大存储量，所以各种版本的标题或标题的部分可被记录，以及从记录媒介中再现。例如，表示不同摄影角度的视频数据都可记录在记录媒介上。在另一个实例中，与不同语言相对应的各种版本的标题及其他部分可记录在记录媒介上。还有一个实例中，标题的导演的版本和剧场版本可记录在记录媒介上。或者，标题的成人版本、青少年版本和少儿版本(即，不同的父母控制版本)及其部分都可记录在记录媒介上。各个版本。例如摄影角度等等，都可代表一种不同的再现路径，并且在这些实例中的视频数据称为多种再现路径的视频数据。

因为诸如BD-ROM之类的新型高密度记录媒介可具备巨大存储量，所以静止影像或图像可以组织和/或用户的交互方式，例如幻灯片放映的方式，进行记录和再现。根据本发明实施例适用于管理高密度记录媒介的静止图像再现的数据结构可与根据本发明实施例适用于记录和再现静止通知的方法和装置一起讨论。

从上述和随后的公开中能够认识的是，静止影像可以顺序幻灯片放映、随机/任意幻灯片放映、或可浏览幻灯片放映的方式显示。顺序幻灯片放映涉及按照播放列表设定的顺序再现具有有限持续时间的静止影像。该静止影像的再现也可与音频数据的再现同步。可浏览幻灯片放映涉及按照例如播放列表所设定的顺序再现具有无限持续时间的静止影像。对前一或后一静止影像的再现进程基于用户输入。随机/任意幻灯片放映是顺序或可浏览幻灯片放映的一种形式，其中静止影像的再现顺序是随机的。

图3和4示出了适用于诸如BD-ROM之类的高质量记录媒介的静止影像管理的数据结构和方法。如图3所示，可基于静止图像把静止图像流及其相关的数据流(例如图形或子标题流)的成分数据流分组化成PES分组。即静止图像流中的各个PES分组都包括单独的静止图像，并且相关数据所对应的PES都包含与静止图像相对应的相关数据(例如，用于与相关静止图像同步的再现)。将同步再现的静止图像以及相关数据被分组为静止图像单元。在静止图像单元基础上，把静止图像流及其相关的数据流多路复用成MPEG2传输流的静止图像文件。

图3还示出了对应于所述静止图像文件的剪辑信息文件。该剪辑信息文件包括入口点映射(EP_MAP)。在EP映射中的各个入口点(EP#1～k#)包含各自的导航信息，该信息可用于访问相应静止图像单元的头部记录位置。例如所述导航信息包括源分组号码入口点起始(SPN_EP_Start)信，用于息指明相应静止图像单元的起始记录位置。

图4示出了上述参照图3讨论的适用于静止图像文件播放控制的播放列表。如图所示，播放列表中的播放项目(PlayItem)包括图中(IN_picture)信息和图外(OUT_picture)信息，它们各自对应于将要再现的静止图像文件中的静止影像的起始位置和结束位置。播放列表中的子播放项目(SubPlayItem)包括子播放进入时间(SubPlayItem_IN_time)信息和子播放外出时间(SubPlayItem_OUT_time)信息，还用于分离音频文件连同静止图像文件一起的再现。音频数据可以与静止影像同步或不同步的方式再现。

播放列表还包括播放列表标志，以下称为静止标志，用于指向各个静止图像。适用于在静止图像单元内所包括的静止图像及其相关数据的表示间隔时间信息可以对应于静止图像单元的静止标志的形式来记录。可选地或附加地，在播放项目内可包含表示间隔时间信息。

在浏览幻灯片放映期间，当图像间发生跳帧时，静止标志尤其有用。将会进一步认识到静止图像文件及其部分能够同时与具有相互不同的表示间隔时间的播放列表号码相对应。

表示时间戳(PTS)记录在各个PES分组和/或各个入口点内。例如PTS具有的数值与已知节目时钟参照(PCR)值成比例；并且，如上所述，将具有与时基成比例的数值，其中时基是由称为STC(例如，基于PCR的系统时间)的PCR所定义。众所周知该PCR是根据MPEG2标准添加至MPEG2传输流中源分组的时间戳。当静止图像具有无限表示间隔时间，则STC(即，PCR计数)保持相同值并且与其成比例的PTS记录在相应的静止图像的PES分组内。因此，在具有着无限表示持续时间的静止图像的PES分组内和前一静止图像的PES分组内都同时记录着相同的PTS。例如，再现装置可计算在顺序入口点所记录的PTS之间或者顺序静止图像PES之间的差异来确定用于连续静止图像中第二静止图像的表示持续时间。当PTS间的差异为零时，再现装置再现有着无限表示持续时间的相应的静止图像，这意味着再现该静止图像直到接收到用户提供的相反指令。否则，再现装置为已计算持续时间再现静止图像。

换句话说，再现装置，在例如再现静止图像的幻灯片放映时刻，要确定为各个静止图像的表示持续时间是无限的还是有限的。当表示持续时间对应于无限时，则再现装置不增加STC而是保持先前值。反之，当表示持续时间对应于有限时，则再现装置可执行一系列操作以正常增加STC。

图5根据本发明的一个实施例示出了光盘再现装置的部分结构的示意图。如图所示，光盘再现装置包括用于从光盘中再现数据的光学拾取器111。VDP(视频光盘播放)系统112控制光学拾取器111的再现操作和解调由光学拾取器111再现的数据。VDP112产生AV流，并将AV流馈入D/A转换器以生成AV流的模拟版本。

依据本发明，VDP112基于接收自用户界面的用户输入以及在光盘上所记录的导航和管理信息来控制光学拾取器111和解调再现的数据。例如，如上所述VDP系统112参考在播放列表内所包含的静止标志和在剪辑信息内所包含的入口点映射来再现静止图像文件。即，VDP系统112依照在入口点映射内所记录的入口点的顺序(EP#1、#2……)读出各个静止图形单元的静止图像，图形数据，以及子标题数据。然后，VDP系统112执行一系列操作用以再现静止图像，这些操作包括(i)依照在静止标志内所包含的表示持续时间信息或者由PTS所确定的表示持续时间信息进行持续固定持续时间的再现，或者(ii)依照用户的键入以静止图像单元为单位例如，对应于各个静止标志，以跳越的再现形式进行再现。

如图6所示，VDP系统112可包括开关120、磁道缓冲器121、TS多路分解器122、视频缓冲器123、图形缓冲器124、子标题缓冲器125、音频缓冲器126、视频解码器127、图形解码器128、子标题解码器129、音频解码器130、微型计算机131、第一STC发生器140和第二STC发生器141。

微型计算机131依照用户的键入或表示持续时间信息控制开关120的操作，并且选择性的把静止图像(V)、图形数据(G)、和子标题数据(ST)馈入磁道缓冲器121。TS多路分解器122产生暂存在磁道缓冲器121内的数据流的分组ID(PID)的参考并且把静止图像数据、图形数据和子标题数据分别发送至视频缓冲器123、图形缓冲器124和子标题缓冲器125。

视频解码器127解码静止图像数据，图形解码器128解码图形数据，子标题解码器129解码子标题数据。从而例如以同步方式重现单幅静止图像及其相关图形和子标题。

类似地，微型计算机131控制开关120的操作，并且选择性地将光盘读出的音频数据(A)馈入磁道缓冲器121。TS多路分解器122产生暂存在磁道缓冲器121内的音频数据流的分组ID(PID)的参考，并且把分离出的音频信号发送至音频缓冲器126。

TS多路分解器122从各个再现音频数据流中分离出音频表示时间戳(A_PTS)并且把所述A_PTS发给音频解码器130。TS多路分解器122也从再现音频数据流中分离出音频节目时钟参照(A_PCR)并且把所述A_PCR发给第一STC发生器140，该发生器计数A_PCR用来产生音频STC。然后，把该音频STC(A_STC)发给音频解码器130。音频解码器130将该A_PTS与A_STC进行比较并且当它们具有相同值时输出已解码的音频。

以类似的方式，TS多路分解器122从各个再现静止图像数据流中分离出静止图像表示时间戳(S_PTS)并且把所述S_PTS发给由视频解码器127、图形解码器128、子标题解码器129形成的MPEG解码器170。TS多路分解器122也从再现静止图像数据流中分离出静止图像节目时钟参照(S_PCR)并且把所述S_PCR发给第二STC发生器141，该发生器计数S_PCR用来产生静止图像STC。然后，把该静止STC(S_STC)发给MPEG解码器170。

MPEG解码器170持续比较S_PTS与S_STC并且当两者具有相同值时输出静止图像。如果静止图像的表示持续时间是无限的，那么微型计算机131控制第二STC发生器141停止它的计数操作。

如果根据用户键入要显示另一幅静止图像，那么微型计算机131就把从所要显示的静止图像中获取的PCR载入第二STC发生器141并且恢复PCR的计数操作。

结果是，光盘再现装置通过使用第一和第二STC发生器140和141使用可再现影片数据MPEG解码器170来再现记录在光盘上的静止图像，并且响应用户键入对静止图像执行浏览幻灯片放映操作。有关浏览幻灯片放映，例如，因为第一和第二STC发生器140和141提供分离的并且独立的STC控制，所以可独立再现音频数据和静止图像数据(或静止及相关图像数据)。即，如果用户改变上述显示的静止图像，也不影响音频数据的解码。

如图7所示，在VDP系统112中，STC加法器151可代替第二STC发生器141使用。当呈现的静止图像具有无限的表示持续时间时，则微型计算机131可控制STC加法器151，使之所产生的S_STC不应用于MPEG解码器170。

如果要显示不同的静止图像，微型计算机131计算从要显示的静止图像处获取的PCR和由第一STC发生器140再现的A_STC之间的差值，并且将此差值作为PCR偏移输出至STC加法器151。

STC加法器151把来自STC发生器140的A_STC与来自微型计算机131的PCR偏移相加，并且将两者之和作为S_STC输出至MPEG解码器170。因此光盘再现装置通过使用S_STC以及STC加法器151的输出使用可再现影片数据的MPEG解码器170来再现记录在光盘上的静止图像，并且响应用户键入为静止图像执行可浏览幻灯片放映操作。

图8根据本发明示出了光盘记录和再现装置的另一个实施例。如图，AV编码器9接收和解码数据(例如，静止图像数据、音频数据等等)。该AV编码器9输出解码数据以及编码信息和流属性信息。多路复用器8多路复用基于码信息和流属性信息的编码数据用来创建，例如，MPEG-2传输流。源分组化器7依据光盘的音频/视频格式把来自多路复用器8的传输分组分组化成源分组。如图8所示，AV编码器9、多路复用器8和源分组化器7的操作由控制器10控制。控制器10接收关于记录操作的用户输入，并且向AV编码器9、多路复用器8和源分组化器7提供控制信息。例如，控制器10可根据所要执行的编码类型指令AV编码器9根据所要创建的传输流指令多路复用器，并根据源分组的格式指令源分组化器7。控制器10还控制驱动器3用以把来自源分组化器7的输出记录在光盘上。

控制器10还创建导航和管理信息用于管理要记录在光盘上的再现数据。例如，基于经由用户界面接收的信息(例如，由计算机系统通过内联网或互联网提供的并保存在光盘上的指令集，等等)，控制器10控制驱动器3在光盘上记录一个或更多如图1到图4所示的的数据结构。

再现过程期间，控制器10控制驱动器3以再现这些数据结构。基于其中所包含的信息以及经由用户界面(例如，在记录和再现装置上的控制钮或装置配有的遥控器)所接收到的用户输入，控制器10控制驱动器3以再现来自光盘的数据。例如，参考如上关于本发明实施例的讨论，可基于导航信息连同音频数据一起再现一幅或一些静止影像。此外可再现一幅或一组影像作为幻灯片放映或幻灯片放映的一部分。正如以上所讨论的，幻灯片放映可以是同步的，浏览的等等。

由源解分组器4接收的再现源分组并且将其转换为数据流(例如，MPEG-2传输分组流)。多路分解器5把数据流多路分解成编码数据。AV解码器6对已编码数据进行解码用以产生馈入AV编码器9的原始数据。再现操作期间，控制器10控制源解分组器4、多路分解器5和AV解码器6的操作。控制器10根据再现操作来接收用户输入，并且将操作信息分别提供给AV解码器6、多路分解器5和源解分组器4。例如，控制器10可根据要执行的编码类型指令AV编码器9根据要多路分解的传输流指令多路分解器5，并且根据源分组的格式指令源解分组器4。

在图8已作为记录和再现装置进行描述的同时，应该理解只需提供图8的部分所示提供具有记录或再现功能的只记录或者只再现的装置。

从前述公开中可以认识到，本发明提供一种记录媒介，该媒介可具有用以管理在高密度记录媒介(例如，高密度光盘，诸如BD-ROM)上所记录的静止图像和音频数据的数据结构。例如，该数据结构允许以多种方式来显示静止图像和音频数据。

依据本发明的用于高密度记录媒介静止图像的管理方法提供了各种静止控制操作并且允许静止图像以及相关的子标题数据或图形影像的有效链接再现。

从以上描述中显见，本发明提供适用于在高密度记录媒介上管理在记录媒介上的静止影像和音频数据所记录的数据结构的方法和装置。

上述描述还提供用于再现在高密度记录媒介上所记录的静止影像和音频数据的方法和装置。

虽然本发明已经揭示了有限的几个实施例，但从此公开中获益的本领域普通技术人员可以从中领会到许多修改和变化。例如，尽管在几个实例中描述了蓝光ROM光盘，本发明不限于这一个或一些光盘标准。可以理解所有这些修改和变化都落在本发明的精神和范围之内。