專利名稱：光盤(pán)及光盤(pán)重放設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄圖象的壓縮數(shù)據(jù)的光盤(pán)，以及涉及一種用以從光盤(pán)上重放圖象數(shù)據(jù)的光盤(pán)重放設(shè)備。
所謂“CD-ROM”是采用光盤(pán)重放數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的那些系統(tǒng)的一個(gè)典型實(shí)例。CD-ROM在物理格式與音頻用途的CD相同的光盤(pán)上為計(jì)算機(jī)記錄數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)格式下文予以描述。記錄在光盤(pán)上數(shù)據(jù)串由稱之為“幀”的最小單元所組成，各幀包含諸如同步數(shù)據(jù)、子碼、主要信息及糾錯(cuò)碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
此外，CD-ROM采用了扇區(qū)結(jié)構(gòu)。其中98幀(2,352字節(jié))集中在一個(gè)扇區(qū)內(nèi))，每個(gè)扇區(qū)包括12字節(jié)的同步數(shù)據(jù)、4字節(jié)表示地址和模式的首標(biāo)數(shù)據(jù)、2,048字節(jié)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和288字節(jié)的檢錯(cuò)/糾錯(cuò)碼。
另一方面，包括了幀間預(yù)測(cè)與正交變換，量化及可變長(zhǎng)度編碼組合的系統(tǒng)被人們稱為運(yùn)動(dòng)圖象的編碼系統(tǒng)。ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)的MPEG系統(tǒng)也是以這種系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。例如在MPEG2的情況下，編碼圖象數(shù)據(jù)的比特流分為六分層，即順序?qū)?、GOP(圖象組)層、圖象層、片層、宏塊層及塊層。在這些層中，GOP層包含三類數(shù)據(jù)，亦即是，僅根據(jù)信息編碼而不采用幀間預(yù)測(cè)的I圖象、根據(jù)I圖象或P圖象進(jìn)行預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的P圖象以及用雙向預(yù)測(cè)所產(chǎn)生的B圖象。順序?qū)影℅OP以及加到GOP前導(dǎo)部分的SH(順序首標(biāo))，GOP含有從I圖象開(kāi)始、通過(guò)把1圖象、P圖象和B圖象集中成一組所獲得的圖象數(shù)據(jù)。
當(dāng)通過(guò)高效編碼將運(yùn)動(dòng)圖象轉(zhuǎn)換成壓縮圖象數(shù)據(jù)時(shí)，據(jù)知有一種系統(tǒng)通過(guò)為有活躍運(yùn)動(dòng)的景物減少壓縮比，換言之以高傳送率編碼信號(hào)，而為有少量運(yùn)動(dòng)的景物提高壓縮比，換言之以低傳送率編碼數(shù)據(jù)。這樣縮碼的可變傳送率壓縮圖象數(shù)據(jù)與以平均值固定壓縮比而獲得的固定傳送率的壓縮圖象數(shù)據(jù)相比較，可以減少由于壓縮所引起圖象的劣化。
已經(jīng)宣告有一種用以把具有可變傳送率或固定傳送率的壓縮圖象數(shù)據(jù)記錄到例如CD-ROM的光盤(pán)上及重放這種數(shù)據(jù)的設(shè)備。
上述先有技術(shù)并未專門考慮例如相對(duì)于記錄在光盤(pán)上的圖象數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)速度重放的n倍速度變速重放或反向重放的所謂“特技播放”(trick play)。在重放圖象數(shù)據(jù)時(shí)，除了標(biāo)準(zhǔn)速度的連續(xù)重放之外，通常還需要例如n倍速度的變速重放或反向重放，滿足這些要求的重放設(shè)備就顯得有必要。檢索操作也需要高速檢索。
本發(fā)明的目的是要提供一種光盤(pán)及一種光盤(pán)重放設(shè)備，它們都能對(duì)記錄了壓縮圖象數(shù)據(jù)的光盤(pán)進(jìn)行各類特技播放，以及能進(jìn)行高速檢索操作。
為了完成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)把特技播放所需要的特定信息記錄到光盤(pán)的例如TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的任意區(qū)域中，且將扇區(qū)地址加到各扇區(qū)上。
根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)重放設(shè)備包括用以通過(guò)查閱特技播放表而選取及重放在壓縮圖象數(shù)據(jù)的比特流內(nèi)的GOP層中所包含的I圖象、P圖象及B圖象。
在光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上之后，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀取記錄在光盤(pán)上的特技播放表，及將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行特技重播時(shí)，通過(guò)查閱必要的特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤(pán)上檢索上述地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過(guò)程中，通過(guò)查閱特技播放表而確定了待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡(jiǎn)易地進(jìn)行特技播放，以及在檢索操作中能迅速獲得檢索重放圖象。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的第一實(shí)施例的示意圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的第二實(shí)施例的示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的第三實(shí)施例的示意圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的第四實(shí)施例的示意圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)的第五實(shí)施例的光盤(pán)的示意圖；圖6A和6B各是表示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的光盤(pán)的示意圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的光盤(pán)的數(shù)據(jù)格式的簡(jiǎn)略圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的光盤(pán)的數(shù)據(jù)格式的簡(jiǎn)略圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的光盤(pán)的數(shù)據(jù)格式的簡(jiǎn)略圖；圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)上的軌跡的簡(jiǎn)化圖；以及圖11是特技播放時(shí)的工作流程圖。
下文參照附圖介紹本發(fā)明的一些最佳實(shí)施圖。首先介紹圖1中所示的實(shí)施例。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光盤(pán)。這幅圖中示出了光盤(pán)上的特技播放表。這張?zhí)丶疾シ疟砝缬涗浟诉\(yùn)動(dòng)和音樂(lè)的分段號(hào)(索引)以及記錄在光盤(pán)上的運(yùn)動(dòng)和音樂(lè)的所有分段的對(duì)應(yīng)扇區(qū)地址。扇區(qū)地址加到光盤(pán)的各扇區(qū)上，這張?zhí)丶疾シ疟韯t記錄在光盤(pán)的例如TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域。
當(dāng)這片光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行特技重放時(shí)，通過(guò)查閱這個(gè)特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，然后在光盤(pán)上檢索扇區(qū)的地址，以重放圖象。
由于通過(guò)查閱特技播放表而確定了待讀出的扇區(qū)的地址，因此能進(jìn)行高速檢測(cè)。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光盤(pán)。這幅圖示出了光盤(pán)上的特技播放表。特技播放表記錄了光盤(pán)上所記錄的數(shù)據(jù)的扇區(qū)地址及對(duì)應(yīng)的時(shí)間碼。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P(pán)的諸如TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)這片光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行特技播放時(shí)，通過(guò)查閱這張和持技播放表面確定等讀出扇區(qū)的地址，在光盤(pán)上檢索這個(gè)地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過(guò)程中，通過(guò)查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡(jiǎn)易地進(jìn)行特技播放，能高速進(jìn)行檢索。
當(dāng)重放可變傳送率的壓縮圖象數(shù)據(jù)時(shí)，由于扇區(qū)地址和時(shí)間碼沒(méi)有比例關(guān)系，所以不能從時(shí)間碼確定扇區(qū)地址，就不能作正確的檢索。然而，通過(guò)查閱這個(gè)實(shí)施例的特技播放表就能獲得對(duì)應(yīng)的扇區(qū)地址，且能正確地進(jìn)行檢索。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光盤(pán)。這幅圖示出了光盤(pán)上特技播放表。特技播放表記錄了光盤(pán)上所記錄的數(shù)據(jù)的所有扇區(qū)的地址及其內(nèi)容。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P(pán)的例如TOC(目標(biāo))或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行檢索時(shí)，通過(guò)查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤(pán)上檢索這個(gè)地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過(guò)程中，通過(guò)查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡(jiǎn)易地進(jìn)行特技播放，且能作高速檢索。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的光盤(pán)。這幅圖示出了光盤(pán)上的特技播放表。特技播放表記錄了加到光盤(pán)上所記錄的GOP的前導(dǎo)部分上的SH(順序首標(biāo))及其扇區(qū)地址。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诶绻獗P(pán)的TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出特技重放表，將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行檢索時(shí)，通過(guò)查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤(pán)上檢索這個(gè)地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過(guò)程中，通過(guò)查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡(jiǎn)易地進(jìn)行特技播放，且能進(jìn)行高速檢索。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的光盤(pán)。這幅圖示出了光盤(pán)上的特技播放表。特技播放表記錄了光盤(pán)上記錄的I圖象開(kāi)始和結(jié)束的扇區(qū)的地址。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P(pán)的例如TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內(nèi)。
當(dāng)光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行檢索時(shí)，通過(guò)查閱這張?zhí)丶疾シ疟矶_定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤(pán)上檢索這個(gè)地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過(guò)程中，通過(guò)查閱特技播放表而確定I圖象的扇區(qū)地址，因此，通過(guò)僅選取I圖象而作特技播放。B圖象和P圖象的扇區(qū)地址可以記錄在特技播放表內(nèi)，且能平穩(wěn)地進(jìn)行特技播放。
圖6A和6B表示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光盤(pán)。圖6A簡(jiǎn)略地示出了光盤(pán)上的軌跡。圖6B簡(jiǎn)略地示出了記錄在軌跡上的多個(gè)特技播放表1、2、3及其識(shí)別碼T1、T2、T3、。當(dāng)光盤(pán)裝到光盤(pán)重放設(shè)備上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)讀出記錄在光盤(pán)上的特技播放表，將它們存入工作區(qū)。在這種情況下，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)利用識(shí)別碼就能識(shí)別各特技播放表，以及能將特技播放表存到工作區(qū)的預(yù)定地址。因此，甚至任何類型的特技播放表存在時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)也能識(shí)別每個(gè)特技播放表，以及能將其存入工作區(qū)。換言之，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)在特技播放的過(guò)程中通過(guò)查閱必要的特技播放表而能確定扇區(qū)地址，能簡(jiǎn)易地實(shí)行特技播放，同時(shí)作高速檢索。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的光盤(pán)。圖7簡(jiǎn)略地示出了記錄在光盤(pán)的軌跡上的數(shù)據(jù)格式。各扇區(qū)進(jìn)行分成若干塊。這些塊含有同步信號(hào)(Sync)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(yàn)(P)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Data)及校錯(cuò)碼(ECC)。對(duì)于扇區(qū)地址每個(gè)塊記錄了相同的地址。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的光盤(pán)。圖8簡(jiǎn)略地示出了記錄在光盤(pán)的軌跡上的數(shù)據(jù)格式。各扇區(qū)進(jìn)一步分成若干塊。這些塊含有同步信號(hào)(S0、S1)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(yàn)(P)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Data)以及校錯(cuò)碼(ECC)。扇區(qū)地址記錄在兩個(gè)塊內(nèi)，SA1和SA2一起表示一個(gè)地址。因此，與為每個(gè)塊寫(xiě)有同一地址的第七實(shí)施例相比較，扇區(qū)地址可以寫(xiě)入每?jī)蓚€(gè)塊內(nèi)，地址的冗余較小，且能使地址區(qū)比第七實(shí)施例中的小。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的光盤(pán)。圖9簡(jiǎn)略地示出了記錄在光盤(pán)的軌跡上的數(shù)據(jù)格式。各扇區(qū)進(jìn)一步分成若干塊。這些塊包含同步信號(hào)(S0、S1、S2)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(yàn)(P)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Data)、以及校錯(cuò)碼(ECC)。扇區(qū)地址記錄在兩個(gè)塊內(nèi)，SA1、S2和SA3一起表示一個(gè)地址。因此，可以將同一地址寫(xiě)入每?jī)蓚€(gè)塊內(nèi)。相應(yīng)地，地址冗余就較小，且能使地址區(qū)比第七和第八實(shí)施例中的小。
圖10簡(jiǎn)略地表示光盤(pán)上的軌跡，光盤(pán)上形成了螺旋形軌跡。符號(hào)(x-1)、x、(x+1)、……、(x+n)以及(x+n+1)分別表示扇區(qū)，在正常重放過(guò)程中以這種次序重放數(shù)據(jù)。
下文將特技播放操作解釋為以n倍重放速度重放時(shí)的操作。假定圖10中的扇區(qū)X正被重放時(shí)，輸入n倍速度重放的指令。首先，在讀出扇區(qū)x的數(shù)據(jù)之后，通過(guò)軌跡轉(zhuǎn)移等檢索下一個(gè)目標(biāo)扇區(qū)(x+n)。由系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)根據(jù)要以哪一種多倍速度進(jìn)行重放而計(jì)算從起始位置到目標(biāo)扇區(qū)的距離n。在這樣作了檢索之后，讀出扇區(qū)(x+n)的數(shù)據(jù)，再檢索下一個(gè)扇區(qū)(x+2n)。因此重復(fù)進(jìn)行這種操作。
當(dāng)光盤(pán)裝到光盤(pán)重放裝置上時(shí)，系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)首先讀出記錄在光盤(pán)上的特技播放表，且將之存入工作區(qū)。當(dāng)進(jìn)行特技播放時(shí)，通過(guò)查閱必要的特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址。在光盤(pán)上檢索其地址，以重放圖象。
圖11表示在上述n倍速度重放過(guò)程中操作的流程圖。這里符號(hào)m表示I圖象的幀(場(chǎng))時(shí)間間隔。當(dāng)從例如遙控器的外部輸入裝置輸入n倍速度重放的指令時(shí)，首先判斷關(guān)系式m＝n是否成立。當(dāng)結(jié)果是m＝n時(shí)，利用特技播放表只檢索I圖象，進(jìn)行重放。當(dāng)結(jié)果是m＜n時(shí)，利用特技播放表跳格地檢索及重放I圖象。當(dāng)結(jié)果是2m＝n、3m＝n等時(shí)，只檢索及重放I圖象。此時(shí)除了I圖象之外，當(dāng)還檢索和跳格地重放P圖象時(shí)，就能平穩(wěn)地進(jìn)行各種速度的重放。當(dāng)結(jié)果是m＞n時(shí)，除了I圖象之外，利用特技播放表跳格地檢索和重放P圖象。此時(shí)除了I圖象和P圖象之外，當(dāng)還檢測(cè)和跳格地重放B圖象時(shí)，就能平穩(wěn)地進(jìn)行各種速度的重放。此后，如果n倍速度的重放繼續(xù)，就重復(fù)上述操作。
雖然上文的介紹涉及n倍速度的重放操作，但是本發(fā)明也能應(yīng)用于反向重放，這時(shí)n倍速度重放中的n為負(fù)(-)的。此外，當(dāng)|n|＜1時(shí)，也能進(jìn)行慢速重放。
如上所述，當(dāng)通過(guò)查閱特技播放表作檢索時(shí)，例如在由MPEG系統(tǒng)編碼的圖象數(shù)據(jù)中能簡(jiǎn)易地進(jìn)行GOP單位的圖象重放。因此除了正常速度連續(xù)重放操作之外，還能進(jìn)行諸如慢速重放、快速重放、反向重放、以及高速檢索操作的特技播放操作。
本發(fā)明并不特定地限于上述實(shí)施例，而是在不脫離其范圍的前提下可以用各種方式作出變化和改型。
在根據(jù)本發(fā)明的光盤(pán)中，特技播放所必需的信息記錄在光盤(pán)的諸如TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的任意區(qū)域內(nèi)，每個(gè)扇區(qū)加有扇區(qū)地址。光盤(pán)重放設(shè)備查閱特技播放表，選取及重放壓縮圖象數(shù)據(jù)的比特流內(nèi)的GOP層中所包含的I圖象、P圖象和B圖象。因此，本發(fā)明能簡(jiǎn)易地進(jìn)行諸如慢速重放、高速重放、反向重放及檢索操作的特技播放。顯然在以上所作的說(shuō)明中，圖象數(shù)據(jù)可以是運(yùn)動(dòng)圖象或靜止圖象。另外，顯示本發(fā)明同樣能應(yīng)用于圖象數(shù)據(jù)所載的音頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種光盤(pán)重放設(shè)備，用以重放光盤(pán)圖象數(shù)據(jù)，所述光盤(pán)圖象數(shù)據(jù)記錄在配置于所述光盤(pán)上的多個(gè)扇區(qū)上，扇區(qū)地址記錄在各相應(yīng)扇區(qū)內(nèi)，所述圖象數(shù)據(jù)至少是具有可變傳送率的壓縮圖象數(shù)據(jù)，所述光盤(pán)具有一種特技播放表，該特技播放表含有與所述扇區(qū)地址和所述壓縮數(shù)據(jù)的時(shí)間碼相關(guān)的信息，所述扇區(qū)地址和所述時(shí)間碼之間的關(guān)系是非固定的，所述設(shè)備包括系統(tǒng)微計(jì)算機(jī)，用以通過(guò)查閱與所述扇區(qū)地址和所述時(shí)間碼相關(guān)的所述特技播放表而確定要從與所希望的時(shí)間碼相關(guān)的所需要的圖象數(shù)據(jù)讀出的扇區(qū)地址。
全文摘要
記錄壓縮運(yùn)動(dòng)圖象數(shù)據(jù)的光盤(pán)和光盤(pán)重放設(shè)備各能簡(jiǎn)易地進(jìn)行如高速重放的特技播放及高速檢索。特技播放所必需的附加信息記錄在例如光盤(pán)的TOC(目錄)或前導(dǎo)扇區(qū)(扇區(qū)0)的光盤(pán)的任意區(qū)域內(nèi)，各扇區(qū)加有扇區(qū)地址。為了進(jìn)行特技播放，通過(guò)查閱特技播放表根據(jù)重放速度而選取及重放壓縮圖象數(shù)據(jù)的比特流內(nèi)的GOP層中所包含的I圖象、P圖象和B圖象。
文檔編號(hào)H04N5/783GK1542768SQ20041003168
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期1996年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月24日
發(fā)明者平林正幸, 鈴木秀明, 永井裕, 中村雅文, 竹內(nèi)敏文, 文, 明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所