CN1685424A - 具有管理多路音频流重现的数据结构的记录介质及记录和重现的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

记录介质包括在其至少一部分中存储至少多路音频流的数据区域。该多路音频流被复合，并且每路音频流是存储为一个或多个包的传输流。每个包具有包标识符，并且同一音频流的包具有相同的包标识符。

Description

具有管理多路音频流重现的数据结构的记录介质 及记录和重现的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种记录介质，具有管理记录在该记录介质上的至少多路音频流的重现的数据结构，以及记录和重现的方法和装置。
背景技术
光盘如可记录长达数小时的高质量视频和音频数据的DVD(数字化通用盘)等正在被开发并投入市场。已有包括DVD-ROM和DVD-RW(可再写DVD)等各种类型的DVD出现。
DVD-ROM上的视频和音频流以按照MPEG标准制定的节目流包为单位记录。如图1所示，一个包相当于单个记录空间为2048字节的物理扇区。
单个包由包头构成并含有视频、音频和子图的包。包头包括打包起始码(Pack_start_code)，SCR，程序混合率(program_mux_rate)和填充长度(Stuffing_length)。
在按上述方式单个物理扇区对应于一个包的DVD-ROM中，多路音频流可以按照多种各自不同的编码格式记录在DVD-ROM的数据区域中。
例如，如图2所示，音频数据按照LPCM(线性脉冲编码调制)格式记录的音频包含有14字节的打包头(Pack_header)，多于1字节的包头(Packet_header)，1字节的子流ID(sub_stream_id)，音频帧信息(Audio_frame_information)，音频数据信息(Audio_data_information)以及长度在1字节到2013字节范围的PCM音频数据。
如图3所示，在音频数据按照杜比AC-3格式记录的音频包的情况中，该音频包含有14字节的打包头(Pack_header)，超过1字节的包头(Packet_header)，音频帧信息(Audio_frame_information)，1字节的子流ID(sub_stream_id)，音频帧信息(Audio_frame_information)，音频数据信息(Audio_data_information)以及长度在1字节到2016字节范围的杜比AC-3音频数据。
如上所述，为了确定编码格式，包含按照特定编码格式记录的音频数据的音频包用特征子流ID(sub_stream_id)被记录。同时，与子流ID相应的属性信息作为导引信息在DVD-ROM中记录和管理。
例如，如图4所示，在DVD-ROM上记录和管理的导引信息中，包含VTS_AST_ATR(视频标题组音频流属性)信息，并且该信息记录在VTSI(视频标题信息)区域。VTS_AST_ATR包含八个VTS_AST_ATR，即与各子流ID相对应的音频流#0-#7的VTS_AST_ATR。
如图5所示，属性信息包括音频编码方式信息，而音频编码方式信息包含识别在相应的音频包中记录的音频数据编码格式的信息。
例如，当音频编码信息相当于‘000b’时，其表示相应的音频数据是按照杜比AC-3格式进行编码的。音频编码信息‘010b’表示是按照无扩充比特流的MPEG-1或MPEG-2格式编码的，而‘011b’表示相应的音频数据是按照有扩充比特流的MPEG-1或MPEG-2格式编码的。另外，音频编码模式信息‘100b’表示相应的音频数据是按照LPCM格式编码的。当光盘装置如DVD播放机读出记录在DVD-ROM上的音频数据时，参考包含在音频包中的特征子流ID并在此基础上选择用户要求播放的音频流。
其后，光盘装置检查与所选音频流的子流ID相应的音频编码方式信息并根据音频编码方式信息确定的编码格式对所选音频流进行解码。因此，光盘装置可正常地选择性播放用户要求的任意的音频流。
近来，具有比DVD更高的记录容量的高密度光盘如蓝光只读盘(BD-ROM)的标准化正在进行之中。然而，适用于管理这种高密度光盘的多路音频流的方法还未建立。
发明内容
根据本发明的记录介质包括用于管理记录介质上记录的至少多路音频流的重现的数据结构。
在一示范实施例中，记录介质的数据区域在其至少一个部分中存储至少多路音频流，该多音频流是被复合的。每路音频流为一个传输流并且存储成一个或多个包。每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。在一示范实施例中，多路音频流中至少有一路是与语言相关联的。
根据本发明的另一示范实施例，记录介质包括存有至少一个剪辑信息文件的剪辑信息文件区域。该剪辑信息文件包括用于重现在记录介质上记录的多路音频流的管理信息。例如，将多路音频流作为传输数据包记录，而且同一音频流的每个传输包具有相同的包标识符。管理信息根据相应的包标识符识别多路音频流中的每路音频流。作为另一个例子，管理信息显示每路音频流的编码信息。
根据本发明的另一示范实施例，记录介质包括具有至少一个存储在其中的节目信息域的管理区域。每个节目信息域包括一个或多个节目序列。每个节目序列与至少一个音频演示的不同段相关并包括用于管理相关段中至少一个音频流重现的管理信息。至少一个节目序列包括相关段中多路音频流的管理信息。
本发明还提供记录和重现根据本发明的数据结构，以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
上述本发明的特性和其它优点通过下面结合附图的详细描述将变得更加清楚易于理解。其中：
图1为DVD-ROM的数据包结构示意图；
图2为DVD-ROM的LPCM音频包示意图；
图3为DVD-ROM的杜比AC-3音频包示意图；
图4为DVD-ROM的VTSI(视频标题组信息)结构示意图；
图5为DVD-ROM的VTS_AST_ATR(视频标题组音频流属性)信息结构示意图；
图6为根据本发明的记录介质文件或数据结构的示范实施例示意图；
图7所示为存储有图6所示的数据结构的记录介质的实例；
图8为根据本发明的实施例的在光盘上记录的节目信息域的结构部分示意图；
图9和图10为根据本发明实施例的记录在BD-ROM中的剪辑信息文件和相关的A/V剪辑的节目信息域的示意图；以及
图11为应用本发明的光盘装置的结构示意图。
具体实施方式
根据本发明的高密度光盘，例如，蓝光ROM(BD-ROM)，BD-RE等可以具有如图6所示的管理视频和音频数据重现的文件或数据结构。
如图6所示，根目录包含至少一个BD目录。BD目录包括通用文件(未示出)，存放播放清单文件(如，*.mpls)的PLAYLIST目录，存放在剪辑信息文件(如，*.clpi)的CLIPINF目录，以及存放相当于剪辑信息文件的MPEG2-格式的A/V流剪辑文件(如，*.m2ts)的STREAM目录。
STREAM目录包括称作剪辑或剪辑文件的MPEG2-格式的A/V流文件。A/V流包括视频和音频数据的源包。例如，视频数据源包包括包头和传输包。源包包括通常顺序分配的号作为源包的访问地址的源包号。传输包包括包标识符(PID)。
CLIPINF目录包括与每个A/V流文件相关的剪辑信息文件。剪辑信息文件尤其表明与其相关的A/V流文件的类型、序列信息、节目信息和定时信息。序列信息描述到达时间基线(ATC)和系统时间基线(STC)序列。例如序列信息尤其表明序列号、每个序列的起始和结束时间信息，每个序列的第一源包的地址和每个序列的传输包的PID。节目内容不变的源包序列被称为节目序列。节目信息尤其表明节目序列的数目，每个节目序列的起始地址，和节目序列的传输包的PID。
定时信息被作为特征点信息(CPI)。CPI的一种形式是进入点(EP)地图。EP地图映射演示时间标记(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)与A/V流的进入点有关；即，该PTS及其相关的SPN指向A/V流上的进入点。所指向的包通常作为进入点包。
PLAYLIST目录包括一个或多个播放清单文件。播放清单的概念被引入以提高编辑/组合播放的剪辑的简便灵活性。播放清单文件是剪辑中播放区间的集合。每个播放间隔作为一个播放项目。播放清单文件尤其识别形成播放清单的每个播放项目，而其中每个播放项目是一对指向剪辑的时间轴上的位置(如，ATC或STC基线上的演示时间标记)的入点(IN-point)和出点(OUT-point)。用另一方式表达，播放清单文件识别播放项目，每个播放项目指向一个剪辑或其部分并识别与该剪辑相关的剪辑信息文件。剪辑信息文件尤其被用于映射播放项目到源包的剪辑。
通用信息文件(未示出)提供管理记录在光盘上的A/V流的重现的通用信息。
除了示出了根据本发明的实施例的记录介质的数据结构外，图6还示出了记录介质的区域。例如，通用信息文件记录在一个或多个通用信息区域中，播放清单目录记录在一个或多个播放清单目录区域中，一个播放清单目录中的每个播放清单记录在记录介质的一个或多个播放清单区域中。图7所示为存储有图6所示的数据结构的记录介质的实例。如图所示，记录介质包括文件系统信息区域，数据库区域和A/V流区域。数据库区域包括通用信息文件和播放清单信息区域以及剪辑信息区域。通用信息文件和播放清单信息区域具有记录在其通用信息文件区域的通用信息文件，以及记录在其播放清单信息区域的PLAYLIST目录和播放清单文件。剪辑信息区域具有记录在其中的CLIPINF目录和相关的剪辑信息文件。A/V流区域有记录在其中的各种标题的A/V流。
视频和音频数据典型地被组织为单独的标题；例如，由视频和音频数据表示的不同电影用不同的标题组织。另外，标题可以被组织成单个章节，很象一本书通常编成很多章一样。
由于新的高密度的记录介质如BD-ROM、BD-RE光盘的存储容量巨大，不同标题、一个标题或一个标题的部分的各种版本可以被记录，并因此，可以从记录介质重现。例如，表示不同镜头角度的视频数据可在记录介质中记录。如另一个例子，与不同语言相关的一个标题或其部分的版本可在记录介质中记录。还有一个例子，一个标题的导演的版本和剧场的版本可在记录介质中记录。或者，一个标题或一个标题的部分的成人版本、青年人以及儿童版本(即不同的父母监控版本)可在记录介质中记录。每个版本、镜头角度等表示不同的重现路径，这些例子中的视频数据可作为多路重现视频数据。类似地，可用的不同的音频数据(如，不同语言，导演的解说词，音频编码格式等)可为重现提供不同的音频流。
根据本发明的实施例的管理高密度光盘的多路音频流的重现的数据结构与根据本发明的实施例的记录和重现多路音频流的方法和装置一起予以描述。
如上所述，CLIPINF目录包括与每个A/V流文件相关的剪辑信息文件，而剪辑信息文件包括节目信息域。图8显示根据本发明的实施例的在光盘上记录的节目信息域的结构部分示意图。如图所示，长度字段表示节目信息域的长度，而reserved_for_word_align字段保留以备将来使用。接着，节目序列号由number_of_program_sequences字段表示。对于每个节目序列i，节目信息域提供至少以下字段：SPN_program_squence_star[i]，program_map_PID[i]，audio_PID[i][stream_index]和audioCodingInfo(i，stream_index)。SPN_program_squence_star[i]字段表示A/V流文件中从第i个节目序列起始的源包的源包号。program_map_PID[i]字段表示可应用于第i个节目序列的节目映射段的传输包的PID值。audio_PID[i][stream_index]字段提供第i个节目序列的每个音频流的PID值，而audioCodingInfo(i，stream_index)提供第i个节目序列的每个音频流的编码信息(如，AC-35.1CH，LPCM 2CH，MPEG 2CH)。虽然未示出，节目信息域还可以提供每个节目序列的视频流的PID。
audio_PID字段可以用于多种不同的方式。例如，下面详细描述的图9中示出的实施例，以不同方式编码的各路音频流可以被赋予不同的audio_PID。然而，本发明不限于以这种方式使用audio_PID字段。下面将参照图10中进行详细描述的另一实施例，audio_PID字段可指定不同语言的音频流。如另一实施例，audio_PID字段可用于将导演解说词的音频流与其它的上述audio_PID字段的应用的示范实例中的一种区分开来。
如图9和图10所示，与上述DVD-ROM标准不同，根据本发明的高密度光盘的多路音频流可分成符合MPEG标准的传输流包，并可与视频流传输包一起记录或单独记录。图9为根据本发明的实施例的记录在BD-ROM的剪辑信息文件和相关的A/V剪辑的节目信息域。如图所示，节目信息域包括三个节目序列#0、#1和#2，第一节目序列#0表示该program_map_PID是‘a’，video_PID是A，HDTV，和audio_PID为‘R’。如上所述，在该实施例中，每个audio_PID表示音频流的特定编码格式。在此，具有audio_PID为‘R’的音频流表示该音频流是按照AC3 5.1CH格式进行编码的。这种编码信息还通过audioCodingInfo字段提供。
第二节目序列#1显示program_map_PID为‘b’，video_PID是B，HDTV，和有三个audio_PID。这表示第二节目序列#1包括三路音频流。这三路音频流的三个audio_PID值被显示为‘R’、‘S’和‘T’，分别表示AC3 5.1CH、LPCM 2CH和MPEG 2CH编码格式，这种编码信息还通过audioCodingInfo字段提供。
第三节目序列#2显示program_map_PID为‘c’，video_PID是C，HDTV，并提供一个单个的audio_PID为‘R’。这表示第三节目序列#2包括一路单独的音频流。由audio_PID值表示的编码信息还通过audioCodingInfo字段提供。
如图9所示，与第二节目序列#1相关的A/V剪辑文件的部分，当节目序列包括多路音频流时，多路音频流的传输包被一起复合在A/V剪辑文件中。如进一步显示的A/V剪辑文件的这一部分，该音频传输包还可与视频传输包复合在一起。
如上所述，节目序列的每个音频流中传输包的audio_PID不限于显出音频流的编码格式，特别是，由于该信息可在audioCodingInfo字段中提供。或者，例如，如图10所示，每个audio_PID可对应于不同的语言。在此，特定语言的音频流具有被分配了与该种语言相关的audio_PID值的传输包，在图10所示的例子中，audio_PID值‘R’、‘S’和‘T’分别对应于英语、韩语和日语。另外，audio_PID值可传达编码格式和语言类型。而且，可以理解，本发明不限于与表示语言和/或格式的音频流相应的audio_PID值。例如，特定的audio_PID值可以表示相应的音频流是通过相关视频流表现的电影的导演解说词等。
图11为根据本发明的光盘记录和重现装置的实施例的示意图。如图所示，AV编码器9接收数据并进行编码(如，电影视频和音频数据，纯音频数据，和/或静止图像数据)。AV编码器9输出已编码的数据及编码信息和流属性信息。多路复用器8根据编码信息和流属性信息复合已编码的数据以产生，例如，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的传输包打包成源包。如图11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进行控制。控制器10接收用户对记录操作的输入，并提供控制信息给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进行编码的类型，指示多路复用器8产生传输流，以及指示源打包器7源包的格式。控制器10还控制驱动器3以在光盘上记录从源打包器7的输出。
控制器10还产生管理记录在光盘上的数据的导引和管理信息。例如，根据通过用户接口收到的信息(如，存储在磁盘上的，由计算机系统通过内部网或因特网提供的指令集，等)，控制器10控制驱动器3在光盘上记录图6-10中所示的一个或多个数据结构。
重现期间，控制器10控制驱动器3重现该数据结构。基于其中所包含的信息，以及通过用户接口收到的用户输入(如，记录和重现装置或与该装置有关的遥控上的控制按钮)，控制器10控制驱动器3以重现光盘上的数据。
源解包器4接收重现的源包并将其转换成数据流(如，MPEG-2传输包流)。多路分解器5将该数据流分解为编码数据。AV解码器6将编码数据解码以产生被输入到AV编码器9的原始数据。重现期间，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接收用户对重现操作的输入，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进行解码的类型，指示多路分解器5分解传输流，以及指示源解包器4源包的格式。当多路音频流被记录在BD-ROM的数据区域中时，控制器10检查记录在每个音频包中的特征音频包ID(audio_PID)。
接着，具有与用户通过用户接口所选择的音频流相应的音频包ID(如，特定的编码系统，特定的语言等)的音频包在控制器10控制下通过多路分解器5被发送到AV解码器6。
控制器10还在节目信息域中搜索并检查相应的音频编码信息(audioCodingInfo)并指示解码器6根据音频编码信息所确定的编码格式进行解码操作。
虽然图11示出的是记录和重现装置，可以理解，采用图11提供记录或重现功能的部分可得到只记录或只重现的装置。
从前述的公开内容可以理解，本发明提供具有管理记录在高密度记录介质(如，象BD-ROM的高密度光盘)上的多路音频流的数据结构的记录介质。
从上面的描述可知，本发明提供在高密度记录介质上记录用于管理记录在记录介质上的多路音频流的数据结构的方法和装置。
以上描述还提供重现按照同样记录在高密度记录介质上的用于管理多路音频流重现的数据结构而记录在高密度记录介质上的多路音频流的方法和装置。
尽管本发明是根据有限的几个实施例进行说明的，本领域的技术人员，利用所公开的发明内容可以理解由此所作的各种更改和变更。例如，虽然几个例子中所描述的是蓝光ROM，本发明并不限于这种光盘标准或这种光盘。所有更改和变更属于本发明的实质和范围。

Claims (22)

1、一种具有用于管理多路音频流重现的数据结构的记录介质，包括：
至少一个部分存储有至少多路音频流的数据区域，该多路音频流被复合，每路音频流是一个传输流并且存储为一个或多个包，每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。
2、如权利要求1所述的记录介质，其中多路音频流中至少有一路是与语言相关联的。
3、如权利要求1所述的记录介质，其中多路音频流中至少有两路是各与一种语言相关联的，并且每一种相关的语言与另一种相关的语言不同。
4、如权利要求1所述的记录介质，还包括：
包含用于管理多路音频流重现的管理信息的管理区域。
5、如权利要求4所述的记录介质，其中的管理信息包括多路音频流的每一路的包标识符。
6、如权利要求5所述的记录介质，其中的管理信息包括多路音频流的每一路的编码格式信息。
7、如权利要求4所述的记录介质，其中
节目信息域包括用于管理多路音频流重现的管理信息。
8、如权利要求7所述的记录介质，其中
剪辑信息文件包括节目信息域。
9、如权利要求4所述的记录介质，其中
存储在管理区域的剪辑信息文件包括用于管理多路音频流重现的管理信息。
10、一种具有用于管理多路音频流重现的数据结构的记录介质，包括：
存储作为传输包的多路音频流的记录介质的数据区域，并且在同一音频流中的每个传输包具有相同的包标识符；以及
在其中存有至少一个剪辑信息文件的记录介质的剪辑信息文件区域，该剪辑信息文件包括用于重现在记录介质上记录的多路音频流的管理信息，该管理信息根据相关的包标识符识别多路音频流的每一路。
11、如权利要求10所述的记录介质，其中在数据区域的至少一个部分中，多路音频流的的传输包被复合。
12、如权利要求10所述的记录介质，其中
管理信息识别多路音频流的每一路的编码格式。
13、如权利要求12所述的记录介质，其中剪辑信息文件包括至少一个节目信息域，该节目信息域包括一个或多个节目序列的管理信息，每个节目序列与至少一个音频演示的不同段相关。
14、一种具有用于管理多路音频流重现的数据结构的记录介质，包括：
存储至少一个节目信息域在其中的管理区域，每个节目信息域包括一个或多个节目序列，每个节目序列与至少一个音频演示的不同段相关并包括用于管理相关段中至少一个音频流重现的管理信息，以及至少一个节目序列包括相关段中多路音频流的管理信息。
15、如权利要求14所述的记录介质，其中
每个节目序列的管理信息识别相关段中的每个音频流。
16、如权利要求15所述的记录介质，其中
记录介质的数据区域存储作为传输包的各音频流，并且在同一音频流中的每个传输包具有相同的包标识符；以及
管理信息根据相关的包识别码识别每路音频流。
17、如权利要求15所述的记录介质，其中数据区域的至少一个部分存储具有与其相关的多路音频流的段，且该相关的多路音频流的传输包在数据区域的该部分被复合。
18、如权利要求15所述的记录介质，其中
管理信息识别相关段中的每路音频流的编码格式。
19、一种用于管理记录介质中的多路音频流的重现的数据结构的重现方法，包括：
重现在其中有多路音频流被复合的记录介质的一部分的至少多路音频流，每路音频流是一个传输流并且作为一个或多个包被存储，每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。
20、一种重现用于管理记录介质中的多路音频流重现的数据结构的装置，包括：
驱动光重现设备以重现记录在记录介质上的数据的驱动器；
用于控制驱动器以从其中有多路音频流被复合的记录介质的一部分重现至少多路音频流的控制器，每路音频流是一个传输流并且存储为一个或多个包，每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。
21、一种记录用于管理记录介质中多路音频流重现的数据结构的方法，包括：
在记录介质的一部分记录至少多路音频流，以致多路音频流被复合，每路音频流是一个传输流并且作为一个或多个包被记录，每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。
22、一种记录用于管理记录介质中的图形数据的重现的数据结构的装置，包括：
用于驱动光记录设备以在记录介质上记录数据的驱动器；
用于对至少多重现路径视频数据进行编码的编码器；以及
用于控制驱动器以在记录介质的一部分中记录至少多路音频流的控制器，以使该多路音频流被复合，每路音频流是一个传输流并且作为一个或多个包被记录，每个包有包标识符，且同一音频流的包具有相同的包标识符。
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