CN100479051C - 具有管理多路图形流重现的数据结构的记录介质及记录和重现方法和装置 - Google Patents

具有管理多路图形流重现的数据结构的记录介质及记录和重现方法和装置 Download PDF

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Abstract

记录介质包括数据区，在其至少一部分内存储有至少多路图形流。该多路图形流被多路复用，并且各个图形流是一个作为一个或多个包存储的传输流。各个包具有包标识符，并且相同图形流的包具有相同的包标识符。

Description

具有管理多路图形流重现的数据结构的记录介质及记录和重现方法和装置
技术领域
本发明涉及一种具有用于管理至少记录在其上的多路图形流的重现的数据结构的记录介质及用于重现和记录的方法和装置。
背景技术
譬如DVD(数字化通用光盘)一类能记录大量的高质量的视频和音频数据的光盘已经被研制并投放到消费者市场。DVD的各种不同类型包括DVD-ROM和DVD-RW(可重写DVD)。
DVD-ROM内的视频和音频流记录在由MPEG标准定义的节目流包的单元内。如图1所示，一个包对应一个具有2048字节记录长度的单个物理扇区。
单个包是由包头组成并包括视频，音频，和副图像的包。包头(packheader)包括包起始码(Pack_start_code)，SCR，节目混合率(program_mux_rate)，和填充长度(Stuffing_lengh)。
在一个单个物理扇区以上述方式对应于一个单个包的DVD-ROM内，多路音频流可以以若干各自的编码格式记录在DVD-ROM的数据区内。
如图2所示，一个光盘装置譬如DVD播放机可以包括一个光学拾波器(optical pickup)111，一个VDP(影碟播放)系统112，一个D/A转换器113。该VDP系统112可以包括一个PS DEMUX 120和一个译码块121。
该VDP系统112将以节目流包的单元记录在DVD-ROM 110中的视频和音频流读出并进行播放。该PS DEMUX 120可以将譬如用主视频和音频流记录在所述DVD-ROM的数据区的一部分内的字幕(subtitle)数据以PES(打包基本流)的单元通过多路分解输出到译码块121。
该译码块121于是对从PS DEMUX 120处接收的打包基本流的字幕数据进行一系列的译码操作以用于与主视频一起显示字幕数据，譬如作为标题(caption)叠加。
因此，用户能够与主视频帧一起观看字幕数据的标题叠加。
目前，正在进行高密度光盘譬如具有比DVD更高记录容量的只读蓝光光盘(BD-ROM)的标准化。然而，管理用于高密度光盘的多路图形流的合适的方法还没有建立。
发明内容
根据本发明的记录介质包括用于管理记录在记录介质上的至少多路图形流的重现的数据结构。
在一个典型实施例中，记录介质的数据区将至少多路图形流存储在它的至少一个部分上，该多路图形流被多路复用。每个图形流是传输流并作为一个或多个包被存储。每个包具有一个包标识符，并且相同的图形流的包具有相同的包标识符。在一个典型实施例中，至少一个多路图形流是字幕流。
根据本发明的另一个典型实施例，该记录介质包括一个具有至少一个存储于其内的剪辑信息文件(clip information file)的剪辑信息文件区。该剪辑信息文件包括用于将记录在记录介质上的多路图形流重现的管理信息。例如，该多路图形流作为传输包被记录，并且在同一图形流内的每个传输包具有相同的包标识符。该管理信息根据相关联的包标识符识别每个多路图形流。作为另外的例子，该管理信息对每个图形流指示编码和显示信息。
根据本发明的另一个典型实施例，该记录介质包括一个具有存储于其内的至少一个节目信息字段的管理区。每个节目信息字段包括一个或多个节目序列。每个节目序列与至少一个图形演示的不同片段(segment)联系在一起并包括用于管理在有关联的片段内的至少一个图形流的重现的管理信息。至少一个节目序列包括用于在有关联的片段内的多路图形流的管理信息。
在另外的典型实施例中，记录介质的数据区具有至少一个存储于其内的图形信息包。该图形信息包包括用于管理作为包与图形信息包一起存储的多路图形流的重现的管理信息。
本发明进一步提供用于记录和重现根据本发明的数据结构，及根据本发明记录和重现多路音频流的装置和方法。
附图说明
本发明的上述特征和其他的优点从下面结合附图的详细描述中将能够更清楚地理解。其中：
图1是表示一个DVD-ROM的数据包结构的示意图；
图2是表示读出记录在DVD-ROM中的数据的DVD播放机的结构；
图3表示根据本发明的一个记录介质文件或数据结构的一个典型实施例；
图4表示具有记录在其上的图3中的数据结构的记录介质的一个例子；
图5表示根据本发明的一个实施例记录在光盘上的节目信息字段的结构的部分。
图6表示根据本发明的一个实施例构建和管理的包括多路图形流的A/V流的图形表示；
图7是表示应用本发明的光盘装置的结构的示意图。
具体实施方式
根据本发明诸如蓝光ROM(BD-ROM)，BD-RE等高密度光盘如图6所示可以具有用于管理视频和音频数据的重现的文件或数据结构。
如图3所示，根目录包含至少一个BD目录。该BD目录包括通用文件(未示出)，存储播放列表文件(例如，*.mpls)的PLAYLIST目录，存储剪辑信息文件(*.clpi)的CLIPINF目录和存储与剪辑信息文件相对应的MPEG2格式的A/V流剪辑文件(*.m2ts)的STREAM目录。
该STREAM目录包括称作剪辑或剪辑文件的MPEG2格式的A/V流文件。该A/V流包括视频和音频数据的源包。例如，视频数据的源包包括头部和传输包。源包包括通常为用作访问源包的地址的连续分配的数字的源包号。传输包包括包标识符(PID)。
该CLIPINF目录包括与每个A/V流文件有关联的剪辑信息文件。该剪辑信息文件尤其显示与之有关的A/V流的类型，序列信息，节目信息和计时信息。该序列信息描述到达时间基线(ATC)和系统时间基线(STC)序列。例如，该序列信息尤其显示序列号，用于每个序列的开始和结束时间信息，在每个序列中的第一源包的地址和在每个序列中的传输包的PID。在其中节目内容是恒定的源包的序列被称作节目序列。该节目信息尤其表示节目序列号，每个节目序列的起始地址，和在节目序列内的传输包的PID。
该计时信息被称为特征点信息(CPI)。CPI的一个形式是进入点(EP)图。该EP图映射演示时间标记(例如，在到达时间基线(ATC)和/或系统时间基线(STC)上)到源包地址(即，源包号)。演示时间标记(PTS)和源包号(SPN)涉及一个在A/V流内的进入点；即，该PTS和它的相关的SPN点涉及到一个在A/V流上的进入点。指向的包常常被称作进入点包。
该PLAYLIST目录包括一个或多个播放列表文件。引入播放列表的概念以提高用于回放的剪辑的编辑/组合的简易性。播放列表文件是一个在剪辑中的播放时间段的集合。每个播放时间段被称作播放项目(playitem)。播放列表文件尤其识别形成播放列表的每个播放项目，并且每个播放项目尤其是一对指向在一个剪辑时间轴上的位置(例如，在ATC或STC基上的演示时间标记)的引入点(IN_point)和结束点(Out_point)。以另一种方式表达，该播放列表文件识别播放项目，每个播放项目指向一个剪辑或它的一部分并识别与剪辑有关的剪辑信息文件。该剪辑信息文件尤其被用以将该播放项目映射到源包的剪辑。
通用信息文件(未示出)提供用于管理记录在光盘上的A/V流的重现的通用信息。
除了说明根据本发明的一个实施例的记录介质的数据结构之外，图3还表示了记录介质的区域。例如，通用信息文件被记录在一个或多个通用信息区内，该播放列表目录被记录在一个或多个播放列表目录区内，在播放列表目录内的每个播放列表被记录在记录介质的一个或多个播放列表区内，等等。图4表示具有存储于其上的图3中的数据结构的记录介质的一个例子。如图所示，记录介质包括一个文件系统信息区，一个数据库区和一个A/V流区。该数据库区包括一个通用信息文件和播放列表信息区及一个剪辑信息区。该通用信息文件和播放列表信息区具有记录在它的通用信息文件区内的通用信息文件，和记录在它的播放列表信息区内的PLAYLIST目录和播放列表文件。该剪辑信息区具有CLIPINFO目录和记录在其内的相关的剪辑信息文件。该A/V流区具有记录在其内的用于各种标题(title)的A/V流。
视频和音频数据典型地被编组为单独的标题；例如，由视频和音频数据代表的不同电影被编组为不同的标题。而且，按照一本书常常编组成章的大致相同的方式一个标题可以编组成单个的章。
因为诸如BD-ROM和BD-RE光盘一类的较新，高密度记录介质的大存储容量，所以不同标题，一个标题或标题的部分的各种版本可以被记录，并因而被从该记录介质重现。例如，代表不同摄像机视角的视频数据可以被记录在该记录介质上。作为另一个例子，与不同语言相关的标题或它的部分的版本可以记录在记录介质上。作为更进一步的例子，标题的导演的版本和剧场表演的版本可以记录在该记录介质上。或者，标题或标题的部分的成人版本，年轻人版本和儿童版本(即，不同的父母控制版本)可以记录在该记录介质上。每个版本，摄像机视角等等代表不同的重现路径，而且在这些例子中的视频数据被称作多路重现路径视频数据。类似的，可用到的不同音频数据(例如，不同语言，导演的解说词，音频编码格式，等等)提供用于重现的不同音频流。高密度的光盘还提供将多路图形或子图流记录于其上并由此进行重现的可能。图形流包括字幕，菜单，图像等等。例如，不同语言的字幕可以作为不同的图形流被记录。典型地，一个图形流与关联的视频和/或音频数据一起被重现并且例如迭加在关联的视频上。
根据本发明实施例的管理用于高密度光盘的多路图形流的重现的数据结构将与根据本发明实施例的用于记录和重现多路图形流的方法和装置一起进行描述。
如上所讨论的，该CLIPINF目录包括一个与各个A/V流文件有关联的剪辑信息文件，并且一个剪辑信息文件包括一个节目信息字段。图5表示根据本发明的实施例记录在光盘上的节目信息字段的结构的部分。如图所示，长度字段表示该节目信息字段的长度，和一个reserved_for_word_align字段被保留用于将来使用。其次，节目序列的数目用number_of_program_sequences字段表示。如上所讨论的，节目序列是同例如视频，音频和/或图形演示的片段联系在一起。对于各节目序列i，节目信息字段提供至少如下字段：SPN_program_sequence_start[i]，program_map_PID[i]，graphics_PID[i][stream_index]，graphicsCodingInfo(i，stream_index)，和graphicsDisplayInfo(i，stream_index)。
该SPN_program_sequence_start[i]字段表示一个源包的源包数目，该源包是第i个节目序列在A/V流文件内开始的地方。该program_map_PID[i]字段表示应包含可应用到第i个节目序列的节目映射区(program map section)的传输包的PID值。该graphics_PID[i][stream_index]字段表示在第i个节目序列中的各个图形流的PID值。该graphicsCodingInfo(i，stream_index)字段表示在第i个节目序列中编码各个图形流的编码格式或方法。该graphicsDisplayInfo(i，stream_index)字段表示在第i个节目序列中用于各个图形流的各种显示信息。例如，该显示信息可以包括显示开始和结束信息，关于相应的图形数据的显示位置信息，大小信息等等。
该graphics_PID字段可以以几种不同的方式使用。如上所讨论的，图形流可以是一个字幕，菜单，图像等等。各个图形流可以使用graphics_PID值区别于另一个图形流。也就是，根据本发明，一个图形流的传输包具有相同的graphics_PID，而不同的图形流具有不同的graphics_PID。
图6表示包括根据本发明的一个实施例构建和管理的多路图形流的A/V流的图形表示。如图所示，用于多路图形流的传输包被分成组并且该组被与另一个A/V流传输包(例如，视频和/或音频传输包)的组多路复用。在图形流包的组内，用于不同图形流的包被多路复用。如图所示，各个图形流包括具有相同graphics_PID的传输包，而不同图形流具有不同的graphics_PID。具体地，图6表示源包，但是如上所讨论的，源包包括头部和传输包。
图6表示在一个组内的第一-第三图形流#1-#3。该第一图形流#1的传输包各自具有一个graphics_PID值‘A’，该第二图形流#2的传输包各自具有一个graphics_PID值‘B’，第三图形流#3的传输包各自具有一个graphics_PID值‘C’。
图6进一步表示在一个典型的实施例中，一图形流包的组以一个图形信息包开始。该图形信息包可以包括由关于在图形流包的关联的组内的图形流的节目信息字段提供的相同的图形编码和显示信息。
图7表示根据本发明的一个光盘记录和重现装置的一个实施例的示意图。如图所示，AV编码器9接收数据并对数据进行编码(例如，电影视频，音频，图形，等等)。AV编码器9将编码了的数据与编码信息和流属性信息一起输出。多路复用器8将根据编码信息和流属性信息的编码数据多路复用以产生例如一个MPEG-2传输流。源打包器7根据光盘的音频/视频格式将来自多路复用器8的传输包打包进入源包。如图7所示，AV编码器9，多路复用器8和源打包器7的操作由控制器10控制。该控制器10接收用户在记录操作上的输入，并将控制信息提供给AV编码器9，多路复用器8和源打包器7。例如，控制器10指示AV编码器9关于要执行的编码类型，指示多路复用器8关于要产生的传输流，并指示源打包器7关于源包格式。该控制器10另外控制一个驱动器3以将来自源打包器7的输出记录在光盘上。
控制器10还产生用于管理记录在光盘上的数据的重现的导航和管理信息。例如，根据通过用户界面(例如，由计算机系统通过内联网或因特网提供的，保存在磁盘上的指令集，等等)接收的信息，控制器10控制驱动器3将图3-6中的数据结构的一个或多个记录在光盘上。
在重现过程中，控制器10控制驱动器3重现这个数据结构。基于包含在其中的信息，及通过用户界面(例如，在记录和重现装置或与该装置结合的遥控器上的控制按钮)接收到的用户输入，控制器10控制驱动器3从光盘上重现数据。
重现了的源包通过源解包器4被接收并被转换成数据流(例如，MPEG-2传输包流)。一个多路分解器5将数据流解编成编码数据。AV解码器6将编码数据解码以产生被供应给AV编码器9的原始数据。在重现过程中，控制器10控制源解包器4，多路分解器5和AV解码器6的操作。控制器10接收在重现操作中的用户输入，并提供控制信息给AV解码器6，多路分解器5和源解包器4。例如，控制器10指示AV解码器6关于要执行的解码类型，指示多路分解器5关于要解编的传输流，指示源解包器4关于源包格式。
当多路图形流被记录在BD-ROM的数据区内时，控制器10检查记录在各个图形包内的特征包ID(graphics_PID)。
其次，具有对应于由用户通过用户界面选择的图形流(例如，一种特定语言的字幕)的包ID的图形包在控制器10的控制下通过多路分解器5发送到AV解码器6。
控制器10还搜索并检查在节目信息字段或图形信息包内的相应的图形编码信息(graphicsCodingInfo)和图形显示信息(graphicsDisplayInfo)并指示解码器6根据由图形编码和显示信息指定的编码格式和显示信息执行解码和显示操作。例如参照图6，如果第一图形流是英语的字幕数据同时这个字幕流由用户选定用于显示，则该光盘记录和重现装置将具有graphics_PID值为‘A’的传输包的源包#2，#4，#7等等重现，该graphics_PID值对应于选定的图形流。
尽管图7被描述为记录和重现装置，可以理解使用图7的那些提供记录或重现功能的部分可以提供仅仅记录或仅仅重现的装置。
从前述公开中将会懂得，本发明提供了一种具有用于管理记录在高密度记录介质(例如，高密度光盘譬如BD-ROM)上的多路图形流的数据结构的记录介质。
从上述中所显而易见的，本发明提供了用于在高密度记录介质上记录数据结构以管理记录在记录介质上的多路图形流的方法和装置。
上面的描述进一步提供了根据同样是记录在高密度记录介质上的用于管理多路图形流的重现的数据结构重现记录在高密度记录介质上的多路图形流的方法和装置。
尽管本发明已经结合有限数量的实施例进行了公开，从这个公开中受益的本领域的技术人员将会理解对本发明能够作出多种修改和改变。例如，虽然在几个例子对蓝光ROM光盘进行了描述，本发明并不局限于光盘的这种标准或不局限于光盘。所有这些修改和改变应确定为落入本发明的宗旨和范畴内。

Claims (27)

1、一种从记录介质中重现用于管理多路图形流的重现的数据结构的方法，包括：
重现存储在所述记录介质的数据区中的多路图形流，所述多路图形流被多路复用为传输流并作为包存储，各个包具有包标识符，并且同一图形流的包具有相同的包标识符；及
重现剪辑信息文件，该剪辑信息文件包括存储于记录介质的管理区的用于管理多路图形流重现的管理信息，所述管理区与所述数据区分离，其中所述剪辑信息文件包括节目信息字段，该节目信息字段包括用于表示包标识符的信息。
2、如权利要求1所述的方法，其中多路图形流中的至少一个是字幕流。
3、如权利要求1所述的方法，其中该管理信息包括用于多路图形流中的每一个的编码格式信息。
4、如权利要求1所述的方法，其中该管理信息包括用于多路图形流中每一个的显示信息。
5、如权利要求1所述的方法，其中所述剪辑信息文件包括多路音频流的序列信息、节目信息和计时信息。
6、如权利要求1所述的方法，其中存储在管理区内的剪辑信息文件包括用于管理多路图形流重现的管理信息。
7、如权利要求1所述的方法，其中与多路图形流的包一起记录的图形信息包包括管理信息。
8、一种从记录介质中重现用于管理多路图形流的重现的数据结构的方法，包括：
重现作为传输包存储于记录介质的数据区中的多路图形流，在相同图形流内的各个传输包具有相同的包标识符；及
重现存储于记录介质的剪辑信息文件区中的剪辑信息文件，该剪辑信息文件包括用于重现记录在记录介质上的多路图形流的管理信息，其中所述管理信息包括用于表示包标识符的信息。
9、如权利要求8所述的方法，其中在数据区的至少一部分，用于多路图形流的传输包被多路复用为传输流。
10、如权利要求8所述的方法，其中该管理信息识别用于该多路图形流中每一个的编码格式。
11、如权利要求8所述的方法，其中该管理信息包括用于多路图形流中每一个的显示信息。
12、如权利要求8所述的方法，其中该剪辑信息文件包括至少一个节目信息字段，该节目信息字段包括用于一个或多个节目序列的管理信息，各节目序列与至少一个图形演示的不同片段关联。
13、一种从记录介质中重现用于管理多路图形流的重现的数据结构的方法，包括：
重现存储于记录介质的管理区中的节目信息字段，所述节目信息字段包括一个或多个节目序列，各个节目序列与至少一个图形演示的不同片段关联并包括用于管理在关联的片段内的至少一个图形流的重现的管理信息，并且至少一个节目序列包括在关联的片段内的多路图形流的管理信息；及
重现作为传输包存储于记录介质的数据区中的图形流，并且在同一图形流内的所述传输包具有相同的包标识符，该管理信息根据关联的包标识符识别所述图形流。
14、如权利要求13所述的方法，其中各个节目序列的管理信息识别在关联的片段内的各个图形流。
15、如权利要求14所述的方法，进一步包括：
重现存储于记录介质的数据区的至少一部分中的片段，该片段具有与之有关的多路图形流，并且用于关联的多路图形流的传输包在数据区的该部分内被多路复用为传输流。
16、如权利要求14所述的方法，其中该管理信息识别在关联的片段内的各个图形流的编码格式。
17、如权利要求14所述的方法，其中该管理信息提供在关联的片段内的各个图形流的显示信息。
18、一种从记录介质中重现用于管理多路图形流的重现的数据结构的装置，包括：
一个光学拾波器，其被构造为重现记录在记录介质上的数据；
一个控制器，其可操作地连接到所述光学拾波器，并被构造为控制所述光学拾波器以从记录介质的数据区重现多路图形流，所述多路图形流被多路复用为传输流并作为包存储，各个包具有包标识符，并且相同图形流的包具有相同的包标识符，其中所述控制器控制所述光学拾波器来重现存储于记录介质的管理区的用于管理多路图形流重现的管理信息，所述管理区与所述数据区分离，其中该管理信息包括用于表示包标识符的信息。
19、如权利要求18所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器来重现包括用于多路图形流中每一个的编码格式信息的管理信息。
20、如权利要求18所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器来重现包括用于多路图形流中每一个的显示信息的管理信息。
21、如权利要求18所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器来重现存储在管理区内的剪辑信息文件，所述剪辑信息文件包括用于管理多路图形流重现的管理信息。
22、一种在记录介质上记录用于管理多路图形流的重现的数据结构的方法，包括：
在记录介质的数据区内记录多路图形流使得多路图形流被多路复用为传输流并作为包存储，各个包具有包标识符，并且相同图形流的包具有相同的包标识符；以及
在记录介质的管理区内记录用于管理多路图形流重现的管理信息，所述管理区与所述数据区分离，其中该管理信息包括用于表示包标识符的信息。
23、如权利要求22所述的方法，其中存储在管理区内的剪辑信息文件包括用于管理多路图形流重现的管理信息。
24、一种在记录介质上记录用于管理图形数据的重现的数据结构的装置，包括：
一个光学拾波器，其被构造为在记录介质上记录数据；
一个编码器，其被构造为编码至少多路重现路径视频数据；及
一个控制器，其可操作地连接到所述光学拾波器，并被构造为控制所述光学拾波器以在该记录介质的数据区内记录多路图形流，所述多路图形流被多路复用为传输流并作为包记录，各个包具有包标识符，并且相同图形流的包具有相同的包标识符，其中所述控制器控制所述光学拾波器来在记录介质的管理区记录用于管理多路图形流重现的管理信息，所述管理区与所述数据区分离，其中该管理信息包括用于表示包标识符的信息。
25、如权利要求24所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器来记录包括用于多路图形流中每一个的编码格式信息的管理信息。
26、如权利要求24所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器来记录包括用于多路图形流中每一个的显示信息的管理信息。
27、如权利要求24所述的装置，其中所述控制器控制所述光学拾波器在所述管理区记录剪辑信息文件，所述剪辑信息文件包括用于管理多路图形流重现的管理信息。
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