JP2007528568A - マルチアングルデータを記録した情報記録媒体、その記録方法及び再生装置 - Google Patents

マルチアングルデータを記録した情報記録媒体、その記録方法及び再生装置 Download PDF

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Abstract

マルチアングルデータを記録した情報記録媒体、その記録方法及び再生装置を提供する。少なくとも一つのアングルデータを備えるマルチアングルデータを記録した情報記録媒体において、それぞれのアングルデータは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備えるインターリーブドブロックで構成されて、他のアングルデータとインターリーブドブロック単位で互いにインターリービングされており、インターリーブドブロックは、整数個のパケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする情報記録媒体である。情報記録媒体に記録された複数個のアングル転換点が計算されるので、再生中にデータにより要求されるジャンプ距離が再生装置の最大のジャンプ距離を超えない。これにより、シームレスな再生を保証し、かつ再生時のジャンプ回数を減らすように効率的にマルチアングルデータを構成できる。

Description

本発明は、動映像データの符号化及び復号化時に使われるマルチアングルデータに係り、特にマルチアングルデータを保存した情報記録媒体、マルチアングルデータを記録及び/または再生する方法、及びマルチアングルデータを記録及び/または再生する装置に関する。
マルチアングルデータは、一つの場面を色々な角度で撮影してエンコーディングしたデータをいう。かかるマルチアングルデータを含んでいるコンテンツの再生中に他の角度で撮影した画面に転換しようとする場合には、アングル転換命令を再生装置に送信し、再生装置は、その命令を受けて他のアングルデータを再生する。このために、それぞれのアングルデータは、一定の大きさに分けられ、他のアングルデータと交互に記録されるインターリービング方式で記録される。
したがって、インターリービングされて記録されたマルチアングルデータを読みつつ、一つのアングルに対するインターリーブドブロックを探して再生するか、または他のアングルに転換するためには、インターリーブドブロックを読み取るたびにジャンプせねばならない。しかし、インターリーブドブロックが大きければ、アングルを転換するときにジャンプせねばならない距離が長くなってシームレスに再生できず、インターリーブドブロックが小さければ、アングルが転換されない正常再生時にも頻繁にジャンプせねばならないので、インターリーブドブロックの大きさを適切に決めねばならない。
そして、一つのインターリーブドブロック内でも、他のアングルのインターリーブドブロックにジャンプできるジャンプポイントを置くが、この場合にも、ジャンプポイントの個数を適切に設定してこそ効率的にマルチアングルデータを構成できる。
本発明が解決しようとする課題は、マルチアングルデータがシームレスに再生されるように構成したマルチアングルデータを記録した情報記録媒体、マルチアングルデータを記録及び/または再生する方法、及びマルチアングルデータを記録及び/または再生する装置を提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、一つのインターリーブドブロック内で再生位置をジャンプできるアングル転換点の個数を決定する方法を提供するところにある。
前記の課題は、本発明によって、少なくとも一つのアングルデータを備えるマルチアングルデータを記録した情報記録媒体において、前記それぞれのアングルデータは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備えるインターリーブドブロックで構成されており、前記一つのアングルデータは、少なくとも一つの他のアングルデータとインターリーブドブロック単位で互いにインターリービングされており、前記インターリーブドブロックは、整数個の前記パケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする情報記録媒体により達成される。
前記インターリーブドブロックは、一つのアングルデータの再生中にジャンプして再生し続けることができる地点であるアングル転換点を少なくとも一つ有しており、前記一つのインターリーブドブロックに含まれるアングル転換点の個数は、前記アラインドユニットの整数倍により決まる。
また、前記の課題は、再生位置をジャンプできるアングル転換点を少なくとも一つ有しているインターリーブドブロックで構成されたマルチアングルデータをインターリービング方式で記録する方法において、前記アングル転換点の間の距離を計算するステップ、前記インターリーブドブロックを構成するパケットが所定の時間に再生される長さによって、前記計算された距離値を補正するステップ、再生位置のジャンプ時に発生する最も長いジャンプ距離を再生装置に与えられた最大のジャンプ距離内にする一つのインターリーブドユニット内でのアングル転換点の最大個数を計算するステップ、及び前記計算されたアングル転換点の間の距離及びアングル転換点の個数によって、インターリーブドブロックを構成してマルチアングルデータを記録するステップを含むことを特徴とするマルチアングルデータの記録方法によっても達成される。
一方、本発明の他の分野によれば、前記の課題は、再生位置をジャンプできるアングル転換点を少なくとも一つ有しているインターリーブドブロックに保存されたマルチアングルデータを再生する装置において、少なくとも一つのアングルデータを備えるマルチアングルデータを読み取る読み取り部、及び前記読み取られたデータを保存するバッファを備え、前記それぞれのアングルデータは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備えるインターリーブドブロックで構成されて、他のアングルデータとインターリーブドブロック単位で互いにインターリービングされており、前記インターリーブドブロックは、整数個の前記パケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする再生装置によっても達成される。
本発明によれば、シームレスな再生を保証し、かつ再生時のジャンプ回数を減らすように効率的にマルチアングルデータを構成できる。
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図1Aないし図1Cは、マルチアングルデータがインターリービングされていることを示す図である。マルチアングルデータは、図1Aに示した第1アングルデータファイル110及び図1Bに示した第2アングルデータファイル120から構成され、そのファイルは、各アングルについてのオーディオ/ビデオ(AV)データを含む。図1Cに示したように、第1アングルデータファイル110及び第2アングルデータファイル120は、ユーザーがアングルビューを転換しようとするとき、さらに速く応答するために記録媒体の連続された領域内に交互に記録されている(130)。すなわち、各アングルデータファイル110,120を一定の大きさに分けてインターリービングして記録する。これにより、アングルビューの転換時にピックアップ装置が転換されたアングルデータを読み取るために多く移動する必要がなく、シームレスな再生が保証される。
このように、記録媒体に記録されたインターリーブドデータに含まれたアングルデータの所定ユニットをエクステントという。そして、エクステントは、DVD−ビデオではインターリーブドユニットとなる。すなわち、エクステントとは、ファイルシステム上で連続的に記録されたデータをいう。したがって、再生装置は、再生のための正確なデータを読み取るためにエクステントの間のジャンプが必要である。
図2は、図1Aないし図1Cのインターリーブドデータが記録媒体200に記録されていることを示す図である。
AVストリームは、複数のソースパケットからなるビットストリームを意味する。ソースパケットは、188バイトのMPEG−2 TS(トランスポートストリーム)パケットに4バイトのヘッダを備えて192バイトで構成される。そして、一般的に、情報記録媒体は、セクタ単位でデータを保存する。セクタは、ファイル記録の基本単位であって、DVDでは2048バイトで構成される。したがって、一つのセクタは複数個のソースパケットで構成される。
図3は、シームレス再生のための再生装置の簡略なブロック図である。図3に示すように、記録媒体に記録されたデータは、読み取り部310により読み取られてデモジュレーション部320を経てリードバッファ330に伝達される。リードバッファ330は、読み取り部310のピックアップ装置305がジャンプする時間にも動映像のシームレスな再生を保証するために、デコーダへ伝送されるビットストリームをバッファリングするために使われる。ソースデパケッタイザ340は、複数のソースパケットを備えるビットストリームをMPEG−2 TSパケットに変換してMPEG−2 TSパケットを出力する。
バッファリングと関連したパラメータを次のように定義する。
(a)RUD:読み取り部310からデモジュレーション部320を経てリードバッファ330へ伝送されるデータのデータレート。
(b)RTS:MPEG−2 TSのエンコーディングレートであるTS_recoding_rateの最大値(デコーダに出力されるデータの出力速度)。
(c)RMAX:ソースパケットストリームの最大ビットレート。MPEG−2 TSパケットは、188バイトで構成され、ここに4バイトのヘッダが加えられてソースパケットストリームが生成されるので、RMAXは(192/188)×RTSとなる。
リードバッファ330からデータがTS_recoding_rateの速度でデコーダに出力されるとき、リードバッファ330に保存されたデータBOCCUPIEDが次の式(1)を満足すれば、TJUMP時間にリードバッファ330にデータが保存されないとしても、リードバッファ330のアンダフローが発生しない。
Figure 2007528568

図4は、ピックアップ装置305がジャンプする間に、リードバッファ330に保存されたデータの量を示すグラフである。図4において、TJUMPは、ジャンプ時間(アクセス時間TACCESS及び二つのECC(Error Correcting Code)ブロックを読み取る時間TOVERHEAD)である。すなわち、TJUMP=TACCESS+TOVERHEADであり、TOVERHEAD[ms]≦(2×Ecc[byte]/RUD)[bps]である。
情報記録媒体に記録されたデータを読み取れば、リードバッファが次第に充填され、ピックアップ装置が新たな位置にジャンプする前に、前記の通り定義したようにリードバッファ230を充填するときにリードバッファのアンダフローが発生しない。したがって、リードバッファのアンダフローを防止するために、ジャンプ以前にリードバッファに読み取るデータの長さSREADは、次の式(2)を満足せねばならない。
Figure 2007528568

図5は、マルチアングルのためにインターリービングされているクリップファイルの構造を示す図である。
前述したように、各アングルデータは、ジャンプ時間とアングル転換のための応答時間とを短縮してシームレスなアングル転換を行うために、他のアングルデータの間にインターリービングされている。したがって、アングル転換時だけでなく、一般的な再生時にもジャンプして該当アングルデータを探して再生する。インターリーブドブロックは、クリップファイルでは一つのエクステントといえる。一つのエクステント内には、他のアングルデータにジャンプできる複数個のアングル転換点が含まれうる。その結果、エクステントの長さSEXTENT及び二つのアングル転換点の間の距離SANGLE_POINTSは、次の式(3)を満足せねばならない。
Figure 2007528568

図5のマルチアングルのためのクリップファイルは、次のような制約条件を有している。第1に、クリップファイルは、一つのレイヤ上に位置せねばならない。第2に、それぞれのマルチアングルストリームのエクステントは、アングルポイントで始まり、アラインドユニットにより整列されている。もし、最後のアラインドユニットが入力されたトランスポートストリームで完全に充填されなければ、残りの空間はNULLパケットで充填される。第3に、SANGLE_POINTSは、ソースパケットの長さ(192バイト)の整数倍である。第4に、エクステントの長さSEXTENT、SEXTENTでのアングル転換点の数、アングル転換時間は、前述したバッファ条件を満足せねばならず、幾つかの場合に、バッファと関連したパラメータ値の例を挙げれば、後述する表1及び表2に示したようである。
一方、SANGLE_POINTSはSEXTENTより短く、アングル転換時にTACCESSが有する最も大きい値は、現在のアングルデータユニット内の現在のアングル転換点から次のアングルデータユニット内の最も遠いアングル転換点にジャンプするときのジャンプ時間となる。アングルデータユニットは、同一時間に該当する複数のデータブロックを表し、各ブロックは、各アングルデータに対応する。図5に示すように、アングル1−1、アングル2−1及びアングル3−1が現在のアングルデータユニットと見なされ、アングル1−2、アングル2−2及びアングル3−2が次のアングルデータユニットと見なされる。最も大きい値のTACCESSは、アングル1−1のデータを再生していてアングル1−1データの3番目のアングル転換点510を経て最後のアングル転換点520を経る前に、アングル3に転換する命令を受ければ、アングル3−1データの最初のアングル転換点530までジャンプせねばならないので、この場合が最も大きい値のTACCESSとなる。
一つのエクステントに複数個のアングル転換点が存在すれば、図4でのSREADがSANGLE_POINTSとなる。したがって、式(2)は、次の式のように表すことができる。
Figure 2007528568

さて、与えられた接近時間、最大のジャンプ距離及びTS_recording_rateを有する一つのエクステント内に、幾つかのアングル転換点を有するかを計算する方法について説明する。与えられたパラメータを有し、各SANGLE_POINTS及びSEXTENTを求めるための最初の方法は、次の通りである。
図6は、SANGLE_POINTS及びSEXTENTを計算する方法のフローチャートである。
与えられたTACCESS及びTS_recording_rateを有して式(3)を使用してSANGLE_POINTSを計算する(S610)。そして、与えられたTS_recording_rateのデータが500msの間に再生されるときのデータ長Aと、1000msの間に再生されるときのデータ長Bとを計算する(S620)。MPEG−2でGOP(Group of Picture)の間隔が約500ms〜1000msであるので、500msより短い時間にアングル転換点を置くことは無意味であるためである。そして、前記求めたSANGLE_POINTSとA値、B値とを比較して、SANGLE_POINTS≦AであればSANGLE_POINTS=Aと、A<SANGLE_POINTS≦BであればSANGLE_POINTS=Bと決める(S630)。
“最も長いジャンプ距離<与えられたTACCESSでの最大のジャンプ距離”を満足する最大M(一つのインターリーブドユニット内でアングルポイントの個数)を探す(S640)。再生装置が提供する最大のジャンプ距離は既に与えられたものであって、最も長いジャンプ距離は2×(アングルの数−1)×M×SANGLE_POINTSとなるので、それを利用してMを計算する。これにより、SEXTENT=INT[(M×SANGLE_POINTS+6144−192)/6144]×3であり、M個のアングルポイントを有する。
二つのアングル転換点の間のジャンプを考慮すれば、アングルユニット(一つのアングルデータ内で二つのアングルポイント間のデータ)自体は、セクタにより整列されることが望ましい。
このように計算されたSEXTENT及びSANGLE_POINTSの例を表1及び表2に示す。表1はアングルが3個である場合、表2はアングルが9個である場合のSEXTENT及びSANGLE_POINTSを表す。
Figure 2007528568
Figure 2007528568

一般的に、ファイルのエクステントはセクタにより整列される。本発明において、ソースパケットは192バイトであるため、2048バイトであるセクタ単位で整列されない。したがって、三つの連続されたセクタを合わせてアクセスユニットで定義する。三つのセクタは、整数倍のソースパケットを備える最小限のセクタ数である。すなわち、一つのセクタが2048バイトである場合、32個のソースパケットの長さは、三つのセクタ、すなわち一つのアクセスユニットの長さと同一である。
一方、前述したマルチアングルデータの記録方法は、コンピュータプログラムで作成可能である。前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータプログラマにより容易に推論されうる。また、前記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な情報記録媒体に保存され、コンピュータにより読み取られて実行されることによって、マルチアングルデータの記録方法を具現する。前記情報記録媒体は、磁気記録媒体、光記録媒体及びキャリアウェーブ媒体を含む。
第1アングルデータファイルを示す図である。 第2アングルデータファイルを示す図である。 第1アングルデータと第2アングルデータとがインターリービングされて保存されている場合を示す図である。 前記インターリーブドデータが記録媒体に記録されていることを示す図である。 シームレス再生のための再生装置の一部ブロック図である。 ピックアップ装置がジャンプする間に、リードバッファに保存されたデータの量を示すグラフである。 マルチアングルのためにインターリービングされているクリップファイルの構造を示す図である。 ANGLE_POINTS及びSEXTENTを計算する方法のフローチャートである。

Claims (18)

  1. 少なくとも一つのアングルデータを備えるマルチアングルデータを記録した情報記録媒体において、
    アングルデータユニットは、複数のブロックで構成されており、前記各ブロックは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備えて各アングルデータに対応し、
    前記ブロックは、互いにインターリービングされており、
    前記インターリーブドブロックは、整数個の前記パケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする情報記録媒体。
  2. 前記インターリーブドブロックは、再生装置が前記マルチアングルデータの再生中にジャンプして再生し続けることができる地点であるアングル転換点を少なくとも一つ有しており、前記一つのインターリーブドブロックに含まれるアングル転換点の個数は、前記各インターリーブドブロック内の前記アラインドユニットの整数倍により決まることを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  3. 前記所定大きさのパケットは、192バイトで構成されており、ヘッダとMPEG−2トランスポートストリームとを備えることを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
  4. 再生装置がデータの再生中に再生位置をジャンプできるアングル転換点を少なくとも一つ有しているインターリーブドブロックで構成されたマルチアングルデータを記録する方法において、
    前記アングル転換点の間の距離を計算するステップと、
    前記インターリーブドブロックを構成するパケットが所定の時間に再生される長さによって、前記計算された距離値を補正するステップと、
    前記マルチアングルデータがデータの再生中に獲得できる最も長いジャンプ距離が、前記再生装置の最大のジャンプ距離より短いか、または同一にする、一つのインターリーブドブロック内でのアングル転換点の最大個数を計算するステップと、
    前記計算されたアングル転換点の間の距離及びアングル転換点の個数によって、インターリーブドブロックを構成してマルチアングルデータを記録するステップとを含むことを特徴とするマルチアングルデータの記録方法。
  5. 前記アングル転換点の間の距離を計算するステップは、
    前記再生装置のアクセスタイム及びデータストリームの記録ビット率に基づいて、アングル転換点の間の距離を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のマルチアングルデータの記録方法。
  6. 前記インターリーブドブロックを構成するパケットが所定の時間に再生される長さによって、前記計算された距離値を補正するステップは、
    前記データストリームが第1指定時間に再生されるデータ長、及び前記第1指定時間より長い第2指定時間に再生されるデータ長を計算するステップと、
    前記アングル転換点の間の距離が前記第1指定時間に再生されるデータ長より短い場合には、前記アングル転換点の間の距離を前記第1指定時間に再生されるデータ長に補正するステップと、
    前記アングル転換点の間の距離が前記第1指定時間に再生されるデータ長より長く、前記第2指定時間に再生されるデータ長より短い場合には、前記アングル転換点の間の距離を前記第2指定時間に再生されるデータ長に補正するステップとを含むことを特徴とする請求項5に記載のマルチアングルデータの記録方法。
  7. 前記一つのインターリーブドユニット内でのアングル転換点の最大個数を計算するステップは、
    2×(アングルの数−1)×M×SANGLE_POINTSを前記最も長いジャンプ距離として計算するステップと、
    前記最も長いジャンプ距離を利用してアングル転換点の最大個数Mを計算するステップとを含むことを特徴とする請求項4に記載のマルチアングルデータの記録方法。
  8. 前記計算されたアングル転換点の間の距離及びアングル転換点の個数によって、インターリーブドブロックを構成してマルチアングルデータを記録するステップは、
    前記計算されたアングル転換点の間の距離及びアングル転換点の個数を利用して、インターリーブドブロックの大きさを計算するステップと、
    前記インターリーブドブロックの大きさが、整数個の所定大きさのパケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有するように調整するステップと、
    前記インターリーブドブロックに前記マルチアングルデータを記録するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のマルチアングルデータの記録方法。
  9. 前記所定大きさのパケットは、192バイトで構成されており、ヘッダとMPEG−2トランスポートストリームとを備えることを特徴とする請求項8に記載のマルチアングルデータの記録方法。
  10. データの再生中にマルチアングルデータから選択されたアングルデータを再生できるマルチアングルデータの再生装置において、
    マルチアングルデータを読み取る読み取り部と、
    前記読み取られたマルチアングルデータを保存するバッファとを備え、
    前記マルチアングルデータは、複数のブロックで構成され、前記各ブロックは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備え、
    前記ブロックは、互いにインターリービングされており、
    前記インターリーブドブロックは、整数個の前記パケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする再生装置。
  11. 前記インターリーブドブロックは、一つのアングルデータの再生中にジャンプして再生し続けることができる地点であるアングル転換点を少なくとも一つ有しており、前記一つのインターリーブドブロックに含まれるアングル転換点の個数は、前記アラインドユニットの整数倍により決まることを特徴とする請求項10に記載の再生装置。
  12. 複数の異なるアングルから一つの画面を再生するために、データを保存する方法において、
    前記複数のアングルから前記画面に対応するデータを獲得するステップと、
    前記データをインターリーブドブロックで記録媒体に保存するステップとを含み、
    前記各ブロックのデータは、前記各アングルから前記画面を再生するためのデータ、及び再生装置が前記複数のブロックのうち一つに保存されたデータから他のブロックに保存されたデータに選択的にジャンプすることを指示するポイントを決める複数のアングル転換点のためのデータを備え、
    前記各アングル転換点は、前記記録媒体の各セクタの開始点に整列され、
    前記各ブロックのデータは、前記記録媒体の一セクタの記録容量の整数倍と同じ量を有する複数のデータパケットで構成されることを特徴とする保存方法。
  13. 前記複数のアングルの個数及び前記再生装置の最大ジャンプ時間の期待値に基づいて、前記各ブロックのデータ長を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の保存方法。
  14. 前記再生装置の最大ジャンプ時間の推定値、前記各ブロックのデータ長及び前記複数のアングルの個数に基づいて、前記アングル転換点の最大個数を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の保存方法。
  15. 複数のユニットのアングルデータを備えて複数のアングルから一つの画面を再生するためのデータを記録した情報記録媒体において、
    各アングルデータユニットは、複数のブロックを備え、各ブロックは、複数のソースパケットを備え、前記複数のアングルのうち一つのアングル及び同一時間フレームに該当し、
    前記ブロックは、互いにインターリービングされており、
    前記インターリーブドブロックは、前記記録媒体の整数個のセクタを備え、
    前記整数個のセクタの長さは、各ブロックに備えられた整数個のソースパケットの長さと同一であり、
    前記アングルデータユニットは、互いにインターリービングされていることを特徴とする情報記録媒体。
  16. マルチアングルデータを再生する方法において、
    記録媒体とデータストリームのうち一つから複数のブロックで構成されたマルチアングルデータを読み取るステップと、
    前記読み取られたマルチアングルデータをバッファリングするステップと、
    選択されたアングルによって前記バッファリングされたデータのパケットをデパケット化して、前記バッファリングされたデータをシームレスに再生可能なパケットストリームに変換するステップとを含み、
    前記各ブロックは、少なくとも一つの所定大きさのパケットを備え、前記ブロックは、互いにインターリービングされており、前記インターリーブドブロックは、整数個の前記パケットで構成されたアラインドユニットの整数倍の大きさを有することを特徴とする再生方法。
  17. 前記各インターリーブドブロックは、前記整数個のアラインドユニットの整数倍と同じ個数のアングル転換点を含み、
    前記方法は、前記選択されたアングルデータを有するブロックのアングル転換点から選択された他のアングルデータを有するブロックのアングル転換点にジャンプする間に、前記選択されたアングルデータを再生し続けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の再生方法。
  18. 前記バッファリングステップは、前記読み取られたアングルデータのデータレート、前記バッファリングされたデータを前記再生可能なパケットデータストリームに変換するレート、及び前記記録媒体と前記データストリームのうち一つから前記マルチアングルデータを獲得する最大遅延時間に基づいて、それに相当する量のデータをバッファリングするステップを含むことを特徴とする請求項16に記載の再生方法。
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