專利名稱：光盤及光盤重放設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種記錄圖象的壓縮數據的光盤，以及涉及一種用以從光盤上重放圖象數據的光盤重放設備。
所謂“CD-ROM”是采用光盤重放數字數據的那些系統(tǒng)的一個典型實例。CD-ROM在物理格式與音頻用途的CD相同的光盤上為計算機記錄數據，其數據格式下文予以描述。記錄在光盤上數據串由稱之為“幀”的最小單元所組成，各幀包含諸如同步數據、子碼、主要信息及糾錯碼的數字數據。
此外，CD-ROM采用了扇區(qū)結構。其中98幀(2,352字節(jié))集中在一個扇區(qū)內)，每個扇區(qū)包括12字節(jié)的同步數據、4字節(jié)表示地址和模式的首標數據、2,048字節(jié)的數字數據和288字節(jié)的檢錯/糾錯碼。
另一方面，包括了幀間預測與正交變換，量化及可變長度編碼組合的系統(tǒng)被人們稱為運動圖象的編碼系統(tǒng)。ISO(國際標準化組織)的MPEG系統(tǒng)也是以這種系統(tǒng)為基礎的。例如在MPEG2的情況下，編碼圖象數據的比特流分為六分層，即順序層、GOP(圖象組)層、圖象層、片層、宏塊層及塊層。在這些層中，GOP層包含三類數據，亦即是，僅根據信息編碼而不采用幀間預測的I圖象、根據I圖象或P圖象進行預測所產生的P圖象以及用雙向預測所產生的B圖象。順序層包括GOP以及加到GOP前導部分的SH(順序首標)，GOP含有從I圖象開始、通過把1圖象、P圖象和B圖象集中成一組所獲得的圖象數據。
當通過高效編碼將運動圖象轉換成壓縮圖象數據時，據知有一種系統(tǒng)通過為有活躍運動的景物減少壓縮比，換言之以高傳送率編碼信號，而為有少量運動的景物提高壓縮比，換言之以低傳送率編碼數據。這樣縮碼的可變傳送率壓縮圖象數據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據相比較，可以減少由于壓縮所引起圖象的劣化。
已經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據記錄到例如CD-ROM的光盤上及重放這種數據的設備。
上述先有技術并未專門考慮例如相對于記錄在光盤上的圖象數據的標準速度重放的n倍速度變速重放或反向重放的所謂“特技播放”(trick play)。在重放圖象數據時，除了標準速度的連續(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及一種光盤重放設備，它們都能對記錄了壓縮圖象數據的光盤進行各類特技播放，以及能進行高速檢索操作。
為了完成上述目的，根據本發(fā)明的光盤把特技播放所需要的特定信息記錄到光盤的例如TOC(目錄)或前導扇區(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。
根據本發(fā)明的光盤重放設備包括用以通過查閱特技播放表而選取及重放在壓縮圖象數據的比特流內的GOP層中所包含的I圖象、P圖象及B圖象。
在光盤裝到光盤重放設備上之后，系統(tǒng)微計算機首先讀取記錄在光盤上的特技播放表，及將它存入工作區(qū)。當進行特技重播時，通過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程中，通過查閱特技播放表而確定了待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡易地進行特技播放，以及在檢索操作中能迅速獲得檢索重放圖象。


圖1是表示根據本發(fā)明的光盤的第一實施例的示意圖；圖2是表示根據本發(fā)明的光盤的第二實施例的示意圖；圖3是表示根據本發(fā)明的光盤的第三實施例的示意圖；圖4是表示根據本發(fā)明的光盤的第四實施例的示意圖；圖5是表示根據本發(fā)明的光盤的第五實施例的光盤的示意圖；圖6A和6B各是表示根據本發(fā)明的第六實施例的光盤的示意圖；圖7是表示根據本發(fā)明的第七實施例的光盤的數據格式的簡略圖；圖8是表示根據本發(fā)明的第八實施例的光盤的數據格式的簡略圖；圖9是表示根據本發(fā)明的第九實施例的光盤的數據格式的簡略圖；圖10是表示根據本發(fā)明的光盤上的軌跡的簡化圖；以及圖11是特技播放時的工作流程圖。
下文參照附圖介紹本發(fā)明的一些最佳實施圖。首先介紹圖1中所示的實施例。
圖1表示根據本發(fā)明第一實施例的光盤。這幅圖中示出了光盤上的特技播放表。這張?zhí)丶疾シ疟砝缬涗浟诉\動和音樂的分段號(索引)以及記錄在光盤上的運動和音樂的所有分段的對應扇區(qū)地址。扇區(qū)地址加到光盤的各扇區(qū)上，這張?zhí)丶疾シ疟韯t記錄在光盤的例如TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域。
當這片光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當進行特技重放時，通過查閱這個特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，然后在光盤上檢索扇區(qū)的地址，以重放圖象。
由于通過查閱特技播放表而確定了待讀出的扇區(qū)的地址，因此能進行高速檢測。
圖2表示根據本發(fā)明的第二實施例的光盤。這幅圖示出了光盤上的特技播放表。特技播放表記錄了光盤上所記錄的數據的扇區(qū)地址及對應的時間碼。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P的諸如TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內。
當這片光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當進行特技播放時，通過查閱這張和持技播放表面確定等讀出扇區(qū)的地址，在光盤上檢索這個地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過程中，通過查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡易地進行特技播放，能高速進行檢索。
當重放可變傳送率的壓縮圖象數據時，由于扇區(qū)地址和時間碼沒有比例關系，所以不能從時間碼確定扇區(qū)地址，就不能作正確的檢索。然而，通過查閱這個實施例的特技播放表就能獲得對應的扇區(qū)地址，且能正確地進行檢索。
圖3表示根據本發(fā)明的第三實施例的光盤。這幅圖示出了光盤上特技播放表。特技播放表記錄了光盤上所記錄的數據的所有扇區(qū)的地址及其內容。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P的例如TOC(目標)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內。
當光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當進行檢索時，通過查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤上檢索這個地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過程中，通過查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡易地進行特技播放，且能作高速檢索。
圖4表示根據本發(fā)明的第四實施例的光盤。這幅圖示出了光盤上的特技播放表。特技播放表記錄了加到光盤上所記錄的GOP的前導部分上的SH(順序首標)及其扇區(qū)地址。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诶绻獗P的TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內。
當光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出特技重放表，將它存入工作區(qū)。當進行檢索時，通過查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤上檢索這個地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過程中，通過查閱特技播放表而確定待讀出的扇區(qū)的地址，因此能簡易地進行特技播放，且能進行高速檢索。
圖5表示根據本發(fā)明的第五實施例的光盤。這幅圖示出了光盤上的特技播放表。特技播放表記錄了光盤上記錄的I圖象開始和結束的扇區(qū)的地址。這張?zhí)丶疾シ疟碛涗浽诠獗P的例如TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的區(qū)域內。
當光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出特技播放表，將它存入工作區(qū)。當進行檢索時，通過查閱這張?zhí)丶疾シ疟矶_定待讀出的扇區(qū)的地址，在光盤上檢索這個地址，以重放圖象。
由于在正常重放以外的特技播放過程中，通過查閱特技播放表而確定I圖象的扇區(qū)地址，因此，通過僅選取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，且能平穩(wěn)地進行特技播放。
圖6A和6B表示根據本發(fā)明第六實施例的光盤。圖6A簡略地示出了光盤上的軌跡。圖6B簡略地示出了記錄在軌跡上的多個特技播放表1、2、3及其識別碼T1、T2、T3、。當光盤裝到光盤重放設備上時，系統(tǒng)微計算機讀出記錄在光盤上的特技播放表，將它們存入工作區(qū)。在這種情況下，系統(tǒng)微計算機利用識別碼就能識別各特技播放表，以及能將特技播放表存到工作區(qū)的預定地址。因此，甚至任何類型的特技播放表存在時，系統(tǒng)微計算機也能識別每個特技播放表，以及能將其存入工作區(qū)。換言之，系統(tǒng)微計算機在特技播放的過程中通過查閱必要的特技播放表而能確定扇區(qū)地址，能簡易地實行特技播放，同時作高速檢索。
圖7表示根據本發(fā)明的第七實施例的光盤。圖7簡略地示出了記錄在光盤的軌跡上的數據格式。各扇區(qū)進行分成若干塊。這些塊含有同步信號(Sync)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(P)、數字數據(Data)及校錯碼(ECC)。對于扇區(qū)地址每個塊記錄了相同的地址。
圖8表示根據本發(fā)明第八實施例的光盤。圖8簡略地示出了記錄在光盤的軌跡上的數據格式。各扇區(qū)進一步分成若干塊。這些塊含有同步信號(S0、S1)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(P)、數字數據(Data)以及校錯碼(ECC)。扇區(qū)地址記錄在兩個塊內，SA1和SA2一起表示一個地址。因此，與為每個塊寫有同一地址的第七實施例相比較，扇區(qū)地址可以寫入每兩個塊內，地址的冗余較小，且能使地址區(qū)比第七實施例中的小。
圖9表示根據本發(fā)明第九實施例的光盤。圖9簡略地示出了記錄在光盤的軌跡上的數據格式。各扇區(qū)進一步分成若干塊。這些塊包含同步信號(S0、S1、S2)、扇區(qū)地址(SA)、塊地址(BA)、奇偶校驗(P)、數字數據(Data)、以及校錯碼(ECC)。扇區(qū)地址記錄在兩個塊內，SA1、S2和SA3一起表示一個地址。因此，可以將同一地址寫入每兩個塊內。相應地，地址冗余就較小，且能使地址區(qū)比第七和第八實施例中的小。
圖10簡略地表示光盤上的軌跡，光盤上形成了螺旋形軌跡。符號(x-1)、x、(x+1)、……、(x+n)以及(x+n+1)分別表示扇區(qū)，在正常重放過程中以這種次序重放數據。
下文將特技播放操作解釋為以n倍重放速度重放時的操作。假定圖10中的扇區(qū)X正被重放時，輸入n倍速度重放的指令。首先，在讀出扇區(qū)x的數據之后，通過軌跡轉移等檢索下一個目標扇區(qū)(x+n)。由系統(tǒng)微計算機根據要以哪一種多倍速度進行重放而計算從起始位置到目標扇區(qū)的距離n。在這樣作了檢索之后，讀出扇區(qū)(x+n)的數據，再檢索下一個扇區(qū)(x+2n)。因此重復進行這種操作。
當光盤裝到光盤重放裝置上時，系統(tǒng)微計算機首先讀出記錄在光盤上的特技播放表，且將之存入工作區(qū)。當進行特技播放時，通過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倍速度重放過程中操作的流程圖。這里符號m表示I圖象的幀(場)時間間隔。當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，首先判斷關系式m＝n是否成立。當結果是m＝n時，利用特技播放表只檢索I圖象，進行重放。當結果是m＜n時，利用特技播放表跳格地檢索及重放I圖象。當結果是2m＝n、3m＝n等時，只檢索及重放I圖象。此時除了I圖象之外，當還檢索和跳格地重放P圖象時，就能平穩(wěn)地進行各種速度的重放。當結果是m＞n時，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。此時除了I圖象和P圖象之外，當還檢測和跳格地重放B圖象時，就能平穩(wěn)地進行各種速度的重放。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)明也能應用于反向重放，這時n倍速度重放中的n為負(-)的。此外，當|n|＜1時，也能進行慢速重放。
如上所述，當通過查閱特技播放表作檢索時，例如在由MPEG系統(tǒng)編碼的圖象數據中能簡易地進行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。
在根據本發(fā)明的光盤中，特技播放所必需的信息記錄在光盤的諸如TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的任意區(qū)域內，每個扇區(qū)加有扇區(qū)地址光盤重放設備查閱特技播放表，選取及重放壓縮圖象數據的比特流內的GOP層中所包含的I圖象、P圖象和B圖象。因此，本發(fā)明能簡易地進行諸如慢速重放、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明中，圖象數據可以是運動圖象或靜止圖象。另外，顯示本發(fā)明同樣能應用于圖象數據所載的音頻數據和控制數據。
權利要求
1.一種重放記錄在光盤上的圖象數據的方法，將所述圖象數據記錄于配置在所述光盤上的多個扇區(qū)，地址記錄在各相應扇區(qū)上，所述圖象數據至少是具有可變傳送率的壓縮圖象數據，所述光盤具有一種含有與所述地址和所述壓縮數據的顯示時間相關的信息的特技播放表，所述地址和所述顯示時間之間的關系是非固定的，所述方法包括下列步驟讀取記錄在所述光盤上的特技播放表，并將其存入工作區(qū)；通過查閱與所述地址和所述顯示時間相關的所述特技播放表，檢測要讀出的與理想的顯示時間相關的所需要的圖象數據的地址；以及檢索光盤上檢測到的地址以重放圖象。
2.一種光盤重放設備，用以重放光盤圖象數據，所述光盤圖象數據記錄在配置于所述光盤上的多個扇區(qū)上，地址記錄在各相應扇區(qū)內，所述圖象數據至少是具有可變傳送率的壓縮圖象數據，所述光盤具有一種特技播放表，該特技播放表含有與所述地址和所述壓縮數據的時間碼相關的信息，所述地址和所述時間碼之間的關系是非固定的，所述設備包括系統(tǒng)微計算機，用以通過查閱與所述地址和所述時間碼相關的所述特技播放表而確定要從與所希望的時間碼相關的所需要的圖象數據讀出的地址。
全文摘要
記錄壓縮運動圖象數據的光盤和光盤重放設備各能簡易地進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的TOC(目錄)或前導扇區(qū)(扇區(qū)0)的光盤的任意區(qū)域內，各扇區(qū)加有扇區(qū)地址。為了進行特技播放，通過查閱特技播放表根據重放速度而選取及重放壓縮圖象數據的比特流內的GOP層中所包含的I圖象、P圖象和B圖象。
文檔編號H04N5/85GK1542769SQ200410031688
公開日2004年11月3日 申請日期1996年2月16日 優(yōu)先權日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, 竹內敏文, 文, 明 申請人:株式會社日立制作所