專利名稱:光盤重放裝置及光盤記錄裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及記錄立體圖像和高質量圖像的光盤和該光盤的重放裝置、記錄裝置。
背景技術:
向來,記錄立體活動圖像的光盤和重放裝置已知有圖10所示的方式。這是在光盤201上進行交叉記錄,在偶數場區域204、204a、204b記錄右眼畫面,在奇數場區域203、203a、203b記錄左眼畫面。用圖11所示的已有的光盤重放裝置205重放這種光盤201,則在電視機206上每六十分之一秒交叉出現右眼圖像和左眼圖像。用裸眼只能看到右眼和左眼的圖像的重疊圖像。但是,用每六十分之一秒右眼與左眼的快門切換一次的立體眼鏡207觀看,則可以看到立體圖像。如圖12所示,對于MPEG信號的1GOP中的各交錯信號,右眼圖像和左眼圖像按每一場交叉編碼。又,作為高質量圖像,還研究了連續信號方式。
下面敘述已有例的問題。在用標準的重放裝置重放已有的立體光盤的情況下,不能輸出非立體圖像的普通圖像(即2維圖像)。立體光盤不使用連接立體顯示器的重放裝置就不能重放。因此,必須制造相同內容的立體光盤和2維光盤兩種光盤。高質量圖像也相同。也就是說,已有的立體和高圖像質量的光盤與普通圖像的光盤沒有互換性。下面說明發明目的。
本發明的目的在于提供具有互換性的立體和高圖像質量的光盤及重放系統。明確互換性的定義的話,正好是過去的單聲道唱片和立體聲唱片之間的互換性。也就是說,新的立體光盤可在已有的重放裝置上以單視覺輸出,即輸出2維圖像,而在新的重放裝置上能以單視覺或立體視覺(即立體圖像)輸出。
發明內容
為了達到本發明的目的,本發明的光盤首先輸入左右各30幀/秒的速度的兩個活動圖像,作成把單眼或連續圖像的場分量圖像數據的多幀圖像匯總1GOP以上的圖像數據單元,設置一個這種圖像數據單元在光盤的光道上記錄1轉份額以上的交錯塊,記錄成左右圖像數據單元交錯,也就是交叉配置,同時還記錄立體圖像和高質量圖像的圖像標識符的信息。
用重放2維普通圖像的光盤重放裝置重放這種光盤,則能夠重放出普通的2維活動圖像。
還有,本發明的適應于立體圖像、高質量圖像的重放裝置具備用光盤重放圖像標識符信息的手段、根據該信息以一向使用的步驟重放2維圖像的重放手段、重放3維圖像和高質量圖像的手段,以及輸出立體圖像和高質量圖像的手段。
圖1是表示本發明一實施形態的記錄裝置的方框圖。
圖2是表示本發明一實施形態的輸入信號與記錄信號的關系的時序圖。
圖3是表示本發明一實施形態的光盤上的交錯塊配置的光盤的頂視圖。
圖4表示本發明一實施形態的立體圖像配置信息。
圖5表示本發明一實施形態的立體圖像的重放裝置。
圖6是表示本發明一實施形態的重放裝置中記錄的信號與輸出信號的關系的時序圖。
圖7是表示本發明一實施形態的重放裝置的別的方式的MPEG解碼器的方框圖。
圖8是表示本發明一實施形態的重放裝置的二維重放時的記錄信號與輸出信號的關系的時序圖。
圖9是表示本發明一實施形態的二維型重放裝置的方框圖。
圖10是表示已有的一實施形態的記錄立體圖像的光盤的數據配置的頂視圖。
圖11是表示已有的一實施形態的記錄立體圖像的光盤的重放裝置的方框圖。
圖12是表示已有的一實施形態的重放立體圖像型光盤的記錄信號與圖像輸出的關系的時序圖。
圖13是表示本發明一實施形態的假想的立體圖像標識符與R輸出(右輸出)、L輸出(左輸出)的關系的時序圖,圖14是表示本發明一實施形態的普通圖像重放方式與立體圖像重放方式指針訪問不同的重放順序圖。
圖15是表示本發明一實施形態的立體圖像信號重放時和不重放時改變指針訪問程序的流程圖(之一)。
圖16是表示本發明一實施形態的立體圖像信號重放時和不重放時改變指針訪問程序的流程圖(之二)。
圖17是表示本發明一實施形態的立體圖像重放裝置中,在立體圖像與非立體圖像的情況下改變輸出的流程圖。
圖18表示本發明一實施形態的、立體圖像邏輯配置表含有立體圖像標識符的狀態。
圖19表示本發明一實施形態的、根據立體圖像邏輯配置表的立體圖像標識符規定各章節、各訪問單元、各交錯塊的立體圖像屬性的程序的流程圖。
圖20是表示本發明一實施形態的重放裝置的、交錯圖像信號輸出方式時的方框圖。
圖21是表示本發明一實施形態的重放裝置的、連續圖像信號輸出方式時的方框圖。
圖22是表示本發明一實施形態的記錄裝置的、連續圖像信號輸入如方式時的方框圖。
圖23是表示本發明一實施形態的記錄裝置的立體圖像信號輸入方式時的方框圖。
圖24是本發明一實施形態的重放裝置的、立體圖像信號重放方式時的方框圖。
圖25是本發明一實施形態的4倍速的重放裝置的、立體連續圖像信號重放方式時的方框圖。
圖26是本發明一實施形態的重放裝置的、多流連續圖像重放時的方框圖。
圖27表示本發明一實施形態的整個光盤的數據結構。
圖28表示本發明一實施形態的圖27中的卷信息文件的內部結構。
圖29是本發明一實施形態的系統控制部M1-9進行的程序鏈組重放處理信息步驟的流程圖。
圖30是表示進行涉及本發明一實施形態的AV同步控制12-10的AV同步的部分結構的方框圖。
圖31是本發明一實施形態的數據流經過解碼器的緩存、解碼處理,被重放輸出的時序圖。
圖32表示本發明一實施形態的得到交錯信號時利用濾波器的通斷減少交錯干擾的方法。
圖33表示本發明一實施形態的在DVD盤上記錄情況下調整格式的記錄方法。
圖34表示本發明一實施形態的DVD盤重放情況下的時間調節方法。
圖35是表示本發明一實施形態的圖像流切換時的交錯塊的重放的時序圖。
圖36是本發明一實施形態的將兩個連續圖像信號分割為交錯塊進行記錄的原理圖。
圖37是本發明一實施形態的跳過VOB開頭的空場的流程圖。
圖38是本發明一實施形態的無斷層連接時的STC切換的流程圖。
圖39是本發明一實施形態的數據復合處理部的方框圖。
圖40是本發明一實施形態的在水平方向上將(寬屏幕)顯示圖像分離,記錄在交錯塊的原理圖。
圖41是本發明一實施形態的從將(寬屏幕)顯示圖像分離、記錄的光盤合成顯示圖像,進行3-2變換的原理圖。
圖42是本發明一實施形態的光盤的系統流、視頻數據的結構圖。
圖43是本發明一實施形態的無斷層連接時的流程圖。
圖44表示本發明一實施形態的、將水平、垂直方向上的插補信息加以分離,記錄于交錯塊的方法。
圖45是本發明一實施形態的順序、立體、寬屏幕信號重放時緩存器數據量的時間分布圖。
圖46是本發明一實施形態的水平濾波器和垂直濾波器的結構圖。
圖47是本發明一實施形態的、輸入空場的信號配置圖。
圖48本發明一實施形態的、使用現存編碼器對連續信號進行編碼的情況下的時序圖。
圖49是本發明一實施形態的圖像標識符的信號格式。
圖50是本發明一實施形態的垂直濾波器和水平濾波器的標識符的內容。
圖51是本發明一實施形態的1050交錯信號的分割記錄原理圖。
圖52是本發明一實施形態的、輸出連續信號、NTSC信號及HDTV信號的信號配置圖。
圖53是表示本發明一實施形態的、一邊參照視頻圖像時間標記一邊重放交錯塊的連續重放方法。
圖54是本發明一實施形態的同時聯播方式的HDTV子信號與NTSC信號的配置圖。
圖55是本發明一實施形態的同時聯播方式的HDTV/NTSC共用的盤片用重放裝置的方框圖,具體實施方式
下面用附圖對本發明的實施形態加以說明。首先,在前半部分敘述立體圖像與高質量圖像的記錄及其重放的方法,在后半部敘述高質量圖像的實現方法。
在本發明的記錄中,在立體圖像和寬屏幕圖像的情況下,用右眼與左眼的兩個畫面和在水平方向上分割的兩個畫面進行分開記錄。這兩個畫面是從奇數行開始的場的圖像,把這稱為奇行居先(Odd First)信號。而在將連續圖像在垂直方向上分割成兩個畫面進行記錄的情況下,這兩個畫面是從奇數行開始的場信號和從偶數行開始的場信號,分別稱為奇行居先信號和偶行居先(Even First)信號。
在本文中,將交錯的1GOP以上的圖像信息記錄單元稱為交錯塊,又稱為幀組。
圖1表示本發明的光盤的記錄裝置2的方框圖。立體圖像的供右眼用的信號稱為R-TV信號,供左眼用的信號稱為L-TV信號,R-TV信號和L-TV信號用MPEG編碼器3a、3b壓縮為MPEG信號,得到圖2(2)所示的R-MPEG信號和L-MPEG信號。這些信號由交錯電路4進行交錯,如圖2(3)所示使得將R-MPEG信號的R幀5匯總1GOP以上幀數的幀組的R幀組6和將L-MPEG信號的L幀7匯總1GOP以上幀數的L幀組8交叉配置。把這一記錄單元稱為交錯塊,但是在本文中又稱為幀組。在重放時,這R幀組6與L幀組8的各幀,相同時間的幀具有相同的幀數,使右眼用的信號與左眼用的信號同步。也把這稱為圖像數據單元,1個這種單元記錄0.4秒至1秒鐘時間的數據。另一方面,在DVD的情況下,在最內側的圓周上是1440r.p.m,也就是24Hz。因此,如圖2(4)所示,交錯塊被記錄在光盤的1周以上到十多周的范圍內。回到圖1,地址信息由地址電路13輸出,立體圖像配置信息由立體圖像配置信息輸出部10輸出,由記錄電路9記錄于光盤上。在該立體圖像配置信息中包含表示立體圖像是否存在于光盤上的標識符或圖4的立體圖像配置表14。如圖4所示,示出配置R與L的立體圖像的通道編號和開始地址及結束地址。以該配置信息與識別信息為依據,重放裝置將立體圖像作為R、L輸出正確地輸出。如果錯將普通的圖像當作R、L輸出,則使用者由于左眼和右眼看到的是互不相關的圖像,因而感到不快。立體圖像配置信息或立體圖像標識符有防止輸出這樣的令人不快的圖像的效果。詳細的使用方法將在后面說明重放裝置時一起說明。
這里敘述立體圖像配置信息的具體實現方法。在DVD標準的光盤的情況下,在光盤的開始記錄區域記錄著經過標準化的內容的目錄和目錄信息的文件。但是,這些文件中沒有與立體圖像有關的記述。因此,設置含有圖18所示的立體圖像邏輯配置表51的立體圖像邏輯配置文件53,對應于立體圖像的重放裝置只要能讀出這一文件即可。通常的2維的重放裝置不能讀出立體邏輯配置文件53,而由于不進行3維重放,所以沒有故障。
下面用圖18進行說明。DVD的立體信息由3個邏輯層次構成。即表示圖像等作品的標題的視頻標題集(VTS)層、表示標題中的章節的視頻標題章節層(PVT)、表示章節中的流的訪問單元層3個分級。
在各分級表示立體圖像的配置。000表示立體圖像(3D)和連續場圖像(PG)都沒有。110表示全部是立體的。001表示立體部分與非立體部分混合。在圖18中,VTS層的標題1意味著“001”、即3維圖像與普通圖像混合,標題2意味著“110”、即完全是立體的。標題3意味著“000”、即不是立體的。由上面所述可知,標題2、3以下的層次不要立體信息。
在標題1的PVT層,第2章為“000”,沒有立體訪問單元,第3章為“110”,所有的訪問單元都是立體的。因此在訪問單元層不要立體信息。第1章為“001”,表明立體訪問單元與普通訪問單元混合。從第1章的訪問單元層看可以明白,訪問單元1、2是第1個情節的R與L,訪問單元3、4是第2個情節的R與L,訪問單元5、6記錄普通圖像。這樣把立體圖像邏輯配置文件另行記錄于光盤上,由于不改變已有的文件,可以保持互換性。又,根據邏輯信息可以了解光盤上的全部物理信息,因此可以防止把兩種不同內容的普通圖像顯示在左眼和右眼的錯誤動作發生。又可以正確地重放、解碼,從正確的輸出部向右眼和左眼提供R與L圖像。
這里用圖19的流程圖,示出以立體圖像邏輯配置表判別各訪問單元是否立體圖像的步驟。在步驟51a從光盤的第一個記錄區讀出立體圖像邏輯配置表52。在步驟51b核對標題n的圖18中所示的VTS層的內容,如果是“000”則判斷為非立體訪問單元,就不進行3維處理。在步驟51c如果VTS=110,則在步驟51d當作訪問單元全部是3維的來處理,在步驟51e作為奇數訪問單元=R,偶數訪問單元=L處理。步驟51f使菜單畫面顯示出標題n全部是立體的。在步驟51g如果VTS=001,則在步驟51i核對下面的層次的第n章的配置信息,在步驟51j如果PVT=000,則在步驟51k判定沒有3維訪問單元,在步驟51m如果PVT=110,則在步驟51n判定全部章節的訪問單元是3維的,進入步驟51d,與前面所述同樣,萊單的該章添加立體的表示。回到步驟51p,如果PVT=001,則一個一個核對PVT=001的章的訪問單元編號=n,在步驟51s如果單元=000,則判斷為不是3維的,回到步驟51q。在步驟51u如果訪問單元=m-R,則在步驟51v判斷為情節m的R,在步驟51w如果訪問單元=m-L,則在步驟51x判斷為情節m的L,在步驟51q核對下一個單元。
于是,利用圖18的立體圖像邏輯配置表52的追加記錄,有能夠判別所有的視頻標題、章節、訪問單元是否立體的效果。
下面用圖3的光盤的頂視圖對此加以說明。在光盤1形成著一條螺旋形光道,R幀組6記錄在R光道11、11a、11b幾條光道上,實際上記錄在5~24條光道上。L幀組8記錄在L光道12、12a、12b幾條光道上,接著的R幀組6a記錄在R光道11c、11d、11e上。
下面用圖5的本發明的3維重放裝置的方框圖和圖6的時序圖對重放動作加以說明。利用激光頭15和光學重放電路24從光盤1重放信號,在利用立體圖像配置信息重放部26檢測立體圖像標識符的情況下或是在重放如圖4所示的立體圖像配置表14確定為有立體圖像的圖像數據的情況下,在有從輸入部19等來的立體圖像輸出指示時進行立體圖像處理,同時控制SW部27,從R輸出部29和L輸出部30輸出R信號與L信號,利用RL混合電路28在每一場交叉輸出R與L。
下面用圖5和圖6敘述立體圖像重放動作。在光盤上,如圖2(3)所說明的那樣,交叉記錄分別具有1GOP以上的幀的R幀組6和L幀組8。在圖6中,(1)表示其總體圖,(2)表示部分圖。圖5的光學重放電路24的輸出信號如圖6(2)所示。利用SW部25將該信號分離為R信號和L信號,分別利用第1緩存器電路23a和第2緩存器電路23b使R信號和L信號的時間軸與原時間軸一致。以此得到圖6的(4)(5)所示的R及L-MPEG解碼器的輸入信號。在圖5的MPEG解碼器16a、16b分別對該信號進行處理,以此將如圖6的(6)(7)所示相互同步的R、L輸出信號送到圖像輸出部31。聲音信號在聲音輸出部32擴展、輸出。
這樣,由于R輸出與L輸出兩個同時輸出,因此在有左右(R、L)兩輸出的立體電視上如果從R輸出部29和L輸出部30分別送出60fps(幀/秒)的信號,就能夠得到沒有閃動的圖像。而如果從RL混合輸出部28送出60場/秒的RL混合輸出,則用一般電視和3維眼鏡可以觀賞3維圖像,但是會有閃動。如果輸出120場/秒的RL混合輸出信號,則用倍掃描電視機和3維眼鏡可以觀賞無閃動的3維圖像。又,在雖然是立體圖像內容卻不進行立體輸出的情況下,由“立體”顯示信號輸出部33追加信號,使電視畫面上顯示表示立體的信號。把從2維方式觀賞著立體軟件的情況通知使用者,有促使其切換到立體輸出的效果。
又,在圖5的方框圖中,使用著2個MPEG解碼器,但是如圖7所示,利用在合成部36把R-MPEG信號和L-MPEG信號當作一個MPEG信號,用雙倍時鐘發生部37產生雙倍時鐘信號,用雙倍時鐘型的MPEG解碼器16c進行雙倍運算、擴展,在分離部38作為R和L圖像信號輸出,利用這樣的電路結構,可以使結構簡化。在這種情況下,與2維重放裝置相比,只要在存儲器39增加16MB的SD-RAM即可,因此有使成本上升少的效果。
下面敘述以1倍速旋轉,只取出R信號的步驟。DVD重放裝置的標準轉速稱為1倍速,以標準轉速的2倍旋轉稱為2倍速。由于不必使電動機34以2倍速旋轉,控制部21向轉速度更電路35輸送1倍速命令降低轉速。下面用圖8的時序圖說明用1倍速從記錄著R信號和L信號的光盤只取出R信號的步驟。如圖6的(1)(2)中所說明,在本發明的光盤上交叉記錄著R幀組6和L幀組8。這表示在圖8(1)(2)上。
把這一信號與圖8(3)的光盤旋轉信號相比,在1個幀組的重放中,光盤旋轉5~20轉。在這里,使激光頭從R幀組6到R幀組6a轉移光道,則相鄰光道的光道轉移時間需要幾十毫秒。假設取旋轉等待時間最長的一次旋轉,則在旋轉2周的時間里可以重放R幀組6a的數據。把這表示在圖8(4)(5)的重放信號圖和光盤旋轉1周的信號的時序圖中。圖8(4)的重放信號由圖5的緩存器電路23a調整時間軸,由緩存器23a輸出圖8(6)所示的連續的R幀MPEG信號。該信號由MPEG解碼器16a作為圖8(7)那樣的R圖像信號擴展。如果與R信號同樣,選擇別的通道,則可以得到L信號的2維信號。像本發明那樣給1GOP以上的幀信號組分配R或L,并且使上述幀信號組連續記錄在多條光道上,借助于此,可以取得使用1倍速的重放裝置,即使重放3維光盤也能夠得到只有R的2維輸出的效果。
據此,如圖9的方框圖所示將圖5的3維的重放裝置的緩存器電路23做成一個,把MPEG解碼器16做成一個,把圖像輸出部17做成一個,從而做成2維專用的重放裝置。在這種2維重放裝置40中,由于有立體圖像配置信息重放部26,能重放3維光盤1的立體圖像的標識符和配置信息。因此,在用2維重放裝置重放3維光盤時,輸出R與L通道中的某一通道。由于R與L是相同的圖像,用通道選擇部20改變通道使其輸出浪費時間,但是,本發明中立體通道輸出限制部41使用上述立體圖像標識符,限制僅在立體圖像R一側的通道輸出。借助于此,只能選擇相同圖像內容的R與L中的一個,因此用戶可以不去選擇不需要的通道。
又,立體圖像時由“立體”顯示信號輸出部33在畫面或重放裝置的顯示部42展現“立體”指示,因此用戶能夠認識到是立體內容。這樣,本發明的光盤用圖5的立體用重放裝置43可以得到2維和立體圖像,而用圖9的2維用重放裝置可得到2維圖像,實現了這樣的互換性。
下面回到3維重放裝置,敘述立體圖像標識符的用法。
圖13表示立體圖像標識符與輸出信號的時序圖。圖13(3)以下若把1t定義為1交錯塊時間單位,則發生1t份額的延遲時間在圖中沒有表示。圖13(1)的立體圖像標識符在t=t7從1變為0。圖13(2)的記錄信號從t1到t7記錄立體圖像的R幀組6、6a、6b和L幀組8、8a、8b。而在另一方面,在t7~t11,內容完全不同的A、B記錄第1幀組44、44a和第2幀組45、45a。DVD等的標準中沒有關于立體圖像的規定,因此在數據和目錄信息中沒有立體圖像標識符。因此在光盤升起時要讀出本發明的立體圖像配置信息文件。圖13(3)(4)的R輸出、L輸出中,在t1~t7第1時域46、46a、46b的數據原封不動輸出到R輸出,第2時域47、47a、47b的數據原封不動輸出到L輸出即可。在t=t7以后,由于沒有立體圖像標識符,使第1時域46c、46d的相同數據輸出到R輸出和L輸出。作為其他輸出方式的圖13(5)(6)的混合輸出中,立體圖像標識符為1的t1~t7以60Hz或120Hz的場頻從1個輸出端交叉輸出偶數場信號48和48a和奇數場信號49、49a。對偶數場信號輸出第1時域46、46a的數據,對奇數場信號輸出第2時域47、47a的數據。
但是,沒有立體圖像的t7之后,對偶數場信號48d、48e和奇數場信號49d、49e雙方都輸出第1時域46c、46d的數據。
如上所述,在立體圖像配置信息表示沒有立體圖像的區域和未表示沒有立體圖像的區域,改變信號對立體放像機的輸出,具有防止使用者的右眼和左眼輸入不同內容的圖像的效果。如果沒有這種功能,則在觀賞立體圖像的相同內容的右圖像和左圖像時,當光盤的第1時域與第2時域的圖像變成不同內容時,顯示出右眼為A內容,左眼為B內容的異常圖像,給使用者帶來不愉快的感覺。
下面使用圖17的流程圖對上述步驟進行詳細說明。在步驟50a安裝光盤,在步驟50b讀入光盤的目錄文件。在這里沒有立體圖像的信息。在步驟50c讀立體圖像配置信息。在步驟50d,根據讀入的立體配置信息,顯示光盤內的目錄時在菜單畫面上對各種內容顯示表示立體的記號。這樣一來,用戶就可以識別立體圖像的存在。這種信息即使在整個光盤上有一個,也可以放入DVD的各數據單元的導航信息中。
在步驟50e,重放規定地址的數據,在步驟50f,參照立體圖像配置信息判別該數據是否立體圖像。如果判斷為“是”,則在步驟50g根據立體圖像配置信息的數據,例如第1時域46為R信號,第2時域47為L信號,將各信號解碼,以第1時域46的數據作為右眼用的圖像輸出,以第2時域47的數據作為左眼用圖像輸出。使各圖像同步。在重放下一數據時,回到步驟50e、50f,核查是否立體圖像。在并非立體圖像的情況下,進入步驟50h,將例如第1時域46或第2時域47的任何一方的數據作為右眼用的圖像和左眼用的圖像輸出同一圖像。這樣做可以防止在左右眼輸出內容不同的圖像。
接著,本發明在重放交錯塊方式的普通圖像的情況下和重放交錯塊方式的立體圖像的情況下改變步驟重放。下面敘述本發明的方法。
如圖14中時序圖(1)的光盤上的記錄數據所示,在第1交錯塊56記錄著A1的數據和接著應該訪問的第1交錯塊56a的開頭地址a5。也就是說,由于記錄著下一指針60,如圖14的(2)所示,第1交錯塊56的重放一結束,只進行對指針60a的地址的訪問,就進行光道轉移,可以在100毫秒中訪問后面的第1交錯塊56a,重放A2的數據。也可以同樣進行對A3數據的重放。這樣,可以連續重放內容A3。
與此相反,圖14(3)所示的記錄R與L的立體圖像的光盤為了保證互換性需要做成與圖14(1)相同的格式,含有相同的指針。因此,不忽略指針就不能重放立體圖像。又可以根據立體圖像邏輯配置表定義各訪問單元的立體標識符61。因此在邏輯上也可以定義各交錯塊54、55、56、57的立體標識符60。這表示于圖中。要重放R1和L1,進行光道轉移,再重放R2和L2,就不能原封不動地使用指針。具體地說,不是一把R交錯塊54重放完就訪問指針a5的地址,而是在重放后面的L交錯塊55之后,進行光道轉移,并訪問作為R交錯塊的指針的a5。在這種情況下,相當于忽略了L交錯塊域55的指針60b。重放立體標識符為1的交錯塊時,使對指針地址的訪問步驟與普通圖像的情況不同,如圖14(4)所示,有能夠連續重放R與L的效果。
下面用圖15、16的流程圖,敘述利用立體圖像識別信息改變訪問交錯塊時的指針的步驟。
首先,在步驟62a,向規定的訪問單元的地址訪問的命令到來。在步驟62b,參考立體圖像配置信息,判別應該訪問的地址是否立體圖像。在步驟62c,如果不是立體圖像就轉入步驟62t。進行通常圖像的1處理。在步驟62c,如果是立體圖像,就進入步驟62d,核查使用者等是否進行立體圖像的重放,如果沒有,則向畫面輸出“立體圖像”指示,進入步驟62t。
而如果在62d得出的肯定的答案(yes),則在步驟62e讀出立體圖像配置信息,根據章節編號和R的訪問單元編號、L的訪問單元編號等計算出R和L交錯塊的配置。在步驟62g,重放第n號的R交錯塊,在步驟62h讀出R交錯塊和L交錯塊上記錄的指針,存儲于指針存儲器。在步驟62i從指針存儲器讀出前一次,也就是第n-1次的指針AL(n)。在步驟62j核對AL(n)與AR(n)是否連續,如果不連續,則在步驟62k轉移到地址AL(n)。
再轉向圖16,在步驟62m,重放第n號L交錯塊,在步驟62n重放n+1的指針地址。步驟62p檢查是否重放完全部數據。在步驟62q檢查第n號的L交錯塊與第(n+1)號的R交錯塊是否被連續記錄,如不是被連續記錄,就在步驟62r向AR(n+1)進行光道轉移后,返回步驟62f。如果是連續記錄,就回到步驟62f。
在步驟62t的不顯示立體圖像的情況下,訪問h單元的開頭地址A(1),重放第1交錯塊,接著在步驟62u依次重放地址A(n)的第n交錯塊。這時,在各交錯塊,進行光道轉移到下一接著的交錯塊,在步驟62v讀出訪問用的指針地址A(n+1),在步驟62w檢查數據重放是否全部完成,如果完成,就返回A流程圖的第一個步驟62a。如果沒有完成,則在步驟62x檢查具有A(n)與A(n+1)的開頭地址的交錯塊是否連續,如果連續則不轉移,回到步驟62u的前面的步驟。如果不連續,則在步驟62y向地址A(n+1)轉移。
下面用圖20所示的2倍速的連續圖像超寬圖像以及720p重放用的重放裝置的方框圖詳細說明本發明的重放裝置65的重放動作。從光盤1重放出的信號被分離部68分離為1GOP單元以上的幀信號構成的第1交錯塊66、第2交錯塊67的單元。被擴展部69MPEG擴展的、每秒30幀的幀圖像信號70a、70b被場分離部71a、71b分離成奇數場信號72a、72b和偶數場信號73a、73b后,輸出2通道的NTSC的交錯信號74a、74b。對圖20的寬畫面將在后面敘述。
下面用圖22敘述連續圖像信號的情況下編碼器的動作。在t=t1和t=t2輸入連續圖像信號75a、75b,在合成部76t1與t2的信號一次合成為合成信號77。合成信號77在分離部78交錯取出,作成奇數交錯信號79a、79b和偶數交錯信號80a、80b。將該奇數交錯信號79a、79b與偶數交錯信號80a、80b分別合成,合成幀信號81a、81b。作成集中1GOP(內含10~15幀)以上的經MPEG壓縮部82a、82b壓縮的壓縮信號83a、83b的交錯塊84a、84b、84c,在從同一連續信號分離的壓縮信號上借助于時間標記添加手段添加相同的時間標記后記錄在光盤上。
錄入該連續信號的光盤85用圖21的2倍速重放裝置86重放,在分離部87以交錯塊為單位再現,分離成交錯塊84a、84c和交錯塊84b的兩個流,在擴展部88a、88b擴展為720×480像素的幀信號89a、89b。在場分離部71a、71b在時間軸上分離成奇數場72a、72b和偶數場73a、73b。至此,動作與圖20的重放裝置65相同。
但是,在圖21中合成部90將A通道91與B通道92的奇數場72a、72b合成。偶數場73a、73b也一樣。這樣,A通道91和B通道92成鋸齒狀交錯合成,得到60幀/秒的連續信號93a、93b,由連續圖像輸出部94輸出。
于是,用本發明的重放裝置能夠得到連續圖像信號,即,不對NTSC信號進行隔行掃描的525行(在本情況下為480行)的信號。重放部95進行2倍數重入。
在這種情況下,即使重放記錄電影軟件的已有的光盤,也能夠得到連續圖像。
還有,在圖20中,重放具有重放交錯信號用的1倍速重裝置用的電影軟件的光盤的情況下,電影軟件原來是每秒24幀的幀信號(連續信號),因此在MPEG解碼器內可得到24幀的連續信號。用檢測手段檢測是電影軟件的情況,或是用圖49所示的3-2變換部174將24幀變換為60幀/秒的連續信號,以此重放連續信號。在進行隔行輸出時,看濾波器識別標志,用垂直濾波裝置對連續信號進行濾波,以此可得到沒有干擾的隔行掃描圖像。
這里,將在圖22中編碼的光盤85放在圖20的適應連續信號的重放裝置65上進行重放,重放出A通道的隔行掃描信號74a。隔行掃描型的已有的DVD機在A通道與B通道中只具有A通道。據此可知,在將本發明的光盤85裝入已有的隔行掃描型DVD機時,可得到A通道的隔行掃描信號。也就是說本發明的光盤用本發明的重放裝置播放得到連續信號,而用已有的重放裝置播放則得到相同內容的隔行掃描信號,具有實現完全的互換性的效果。
還有,這種情況下如果在圖22的MPEG編碼器加上交錯干擾去除壓縮濾波器140,雖然頻率特性稍有下降,但是可以減小A通道與B通道間的反射失真。
下面對立體圖像的編碼進一步作詳細敘述。
如圖23所示,記錄裝置99輸入右眼信號97和左眼信號98。由于是交錯信號,每1/60秒輸入奇數場信號72a、72b和偶數場信號73a、73b。在合成部101a、101b將該信號合成,變換成每1/30秒的幀信號102a、102b。將壓縮部103a、103b壓縮過的壓縮信號83a、83b匯總為1GOP以上的集合,作成交錯塊84a、84b、84c,交叉配置記錄于光盤1。在用圖24所示的本發明的重放裝置重放光盤1時,上述圖5的立體/連續圖像配置信息重放部26檢測出光盤中的連續標識符后,如圖24所示,用立體重放模式的重放裝置104的方框圖進行說明。光盤1d中的立體圖像首先用分離部68分成A通道和B通道,在擴展部88a、88b擴展,由場分離部71a、71b分離成場信號。至此動作與圖21的情況相同。
圖24的特征是,場分離部71a用輸出變換部切換輸出順序將奇數場信號和偶數場信號輸出。首先,為了使用連續信號TV、即120Hz的場頻的TV,按A通道的奇數場信號72a、B通道的奇數場信號72b、A通道的偶數場信號73a、B通道的偶數場信號73b的順序傳送。于是,以左右眼交叉,而且奇數場、偶數場的順序輸出,因此,借助于使用開關型的立體眼鏡,可以從連續輸出部105得到沒有閃動并且時間信息一致的圖像。
接著,作為向普通TV的輸出,從NTSC輸出部106輸出上面所述中A通道的奇數場72a和B通道的偶數場73b,借助于此,可以通過立體眼鏡得到有閃動、但移動自然的立體圖像。
將上述本發明的連續系統和立體圖像重放系統組合,即可得出左與右的連續圖像的高質量立體圖像。下面用圖25進行說明。這種重放裝置107以4倍速率重放,因此需要4倍速的重放能力。但是,在DVD的情況下,用通常的傳送速度的80%即可。如果像圖25那樣連續地將右邊的連續信號A、B與左邊的連續信號C、D的交錯塊108a、108b、108c、108d無間隔地配置,則激光頭不必轉移,只要連續重放即可。由于限制為DVD情況下的80%的信息,連續重放時對于4倍速,用3倍速、2倍速即可。利用這樣的連續配置,有可以得到減低重放速度的效果。
再回到說明上,如前所述,交錯塊108a、108b、108c、108d被分離部109分離,可重放A、B、C、D4個通道的信號。被擴展部69a、69b、69c、69d擴展的圖像信號與圖21相同,在合成部90a、90b分別被合成,由連續輸出部110a、110b輸出2個連續信號。由于分別在左眼用的信號和右眼用的信號,從重放裝置107輸出了連續立體圖像。在這種情況下如果使用4倍速單元的MPEG芯片,則用1塊芯片能夠處理,因此元件數不增加。又,可以記錄、重放4個不同內容的圖像。在這種情況下,用1枚光盤可以在4個面的多屏幕電視上同時顯示。
本發明的特征在于,所有裝置之間都具有互換性。在用已有的DVD等的重放裝置重放圖25的盤片106的情況下,輸出右眼或左眼的某一邊的隔行掃描掃描信號。圖像沒有劣化。但是,只能重放1/4的時間。然而,如果使用DVD的雙層貼合,則在2小時15分鐘以內,幾乎包括所有的電影作品。
其次,在本發明的2倍速的適應立體/連續重放的重放裝置中,使用者從圖9的輸入部19通過通道選擇部20向控制部21發送命令,就把立體的隔行掃描圖像或單通道連續圖像切換成喜歡的圖像。如上所述具有能夠像過去的單聲道唱片和立體聲唱片那樣保持完全互換性的良好效果。這樣借助于本發明的2倍速、4倍速的重放裝置能夠得到各種各樣的圖像質量、攝影法的圖像。
如上所述,本發明在沒有立體圖像標識符時讀指針、進行轉移即可。在有立體圖像識別標志時,改變重放順序,以讀前一個單側交錯塊的指針,進行訪問,以此可以有能不改變格式地記錄立體圖像的效果。
在這里,敘述將視野尺寸(scope size)的電影畫面分割為2個圖像,進行記錄、重放的方法。
在圖20中敘述用本發明的2倍速的重放裝置,重放記錄著2個畫面的交錯信號的光盤1的方法。圖40應用這種方法在畫面分割部155將視野尺寸的2.31∶1的超寬屏幕圖像154分割為中央圖像156、旁邊的圖像157、158三個畫面,用中心偏移量159表示分割位置。以中心圖像156d作為第1圖像156d,將旁邊的圖像157d、158d合起來作為第2映像信號并加以壓縮,用交錯部113進行交錯后,與中心偏移量159一起記錄于光盤。這時,由于第2圖像信號是并在一起的不同性質的圖像,因此不希望被重放。因此利用第2圖像信號限制信息添加部179在光盤的文件管理信息區域添加對第2圖像信號的流進行口令保護等的重放限制信息。于是,重放裝置就不能單獨重放第2圖像信號。這樣一來,可以防止觀眾看到第2映像信號的限制單獨輸出的分割畫面的異常圖像。這時,用適應連續信號的播放機可以重放第1圖像信號和第2圖像信號兩者,輸出寬畫面。
如果用圖20的重放裝置重放該光盤,則首先是不單獨輸出第2圖像信號。由中心偏移量再現部159b從光盤再現中心偏移量159。用該偏移量159在寬圖像合成部173對視野(scope)圖像進行合成,在3-2變換部174進行圖41所示的3-2下拉變換,將電影的24幀變換成60場/秒的交錯信號,或60幀/秒的連續信號。如圖41所示,進行擴展與寬圖像合成。下面敘述3-2變換部174進行的3-2變換處理。1秒鐘里有24幀的合成圖像179的合成圖像179a變成3枚交錯圖像180a、180b、180c,合成圖像179b變成2枚交錯圖像180d、180e。這樣,24幀/秒的圖像就變成60場的交錯圖像。在輸出連續圖像181時,只要原封不動地輸出3枚連續圖像181a、181b、181c及2枚連續圖像181d、181e即可。
又,作為第2畫面分離的方法,如圖40所示,用圖像水平方向分離部207將1440×480的畫面154的各像素逐個分離為水平方向的2個像素,就可以分離為720×480像素的兩個水平分離畫面190a、190b。用相同的手法把這壓縮作為第1圖像信號、第2圖像信號,記錄于光盤191。在這種情況下,由于發生水平方向的反射失真,所以用水平濾波器像圖46的水平濾波器206那樣以規定的比例將2個像素相加,使水平方向的高頻分量衰減。以此可以防止在用已有的重放裝置以720點進行重放時發生的亂真紋。
用圖20的重放裝置65對該光盤191進行重放,由水平分離畫面190a、190b被解碼,用寬圖像合成部173合成,則原來的1440×480像素的畫面154a被重放。在電影軟件的情況下,3-2變換如圖41所示進行,合成畫面154a后,進行3-2變換。
該第2畫面的水平分離方法由于第1圖像信號和第2圖像信號都記錄著將原來的1440×480像素在水平方向上分為一半的720×480像素的普通圖像,即使誤用DVD機等通常的重放裝置重放第2圖像信號,也能輸出與原來相同的縱橫比的圖像,因此有互換性高的效果。這樣,利用此分離方式,具有用一般的重放裝置可以重放交錯圖像,用適應連續信號的重放裝置可以重放525連續圖像,用720p的對應于高析像度的重放裝置,可以重放720p的顯示器等的寬圖像的效果。在電影素材的情況下由于能以2倍速實現,效率高。
使其發展時,圖44中在圖像分離部115的水平垂直分離部194,水平和垂直方向均用例如分波段濾波器和子波變換對1440×960的連續圖像182a進行分離。于是得到525行連續圖像183。將其分離為525行交錯信號184,以流188a記錄。
另一方面,將余下的插補信息185同樣分離,分離成4個流188c、188d、188e、188f,記錄于交錯塊。各交錯塊的最大傳輸速率按DVD標準為8Mbps,因此,在將插補信息分割為4個流的情況下,記錄32Mbps,在6個視角的情況下,記錄48Mbps,所以能夠記錄720p和1050p的HDTV圖像。在這種情況下,用已有的重放裝置重放流188a,輸出交錯圖像184。又,對于流188c、188d、188e、188f,由圖像處理限制信息發生部179發生的輸出限制信息記錄于光盤187上,因此不會發生誤輸出難以看清楚的圖像的差分信息等插補信息185的情況。于是,利用以圖44的方式在水平垂直兩方向上分離的方法,可以得到具有HDTV與NTSC的互換性的光盤。
在圖20中,交錯信號在交換變換部175變換成交錯信號輸出,得到視野畫面178。525p連續信號也同樣作為視野畫面178輸出。又,在720P的監控器上觀看的情況下,在525P/720P變換部176把525P信號變換為720P的連續信號,輸出1280×720或1440×720(圖像為1280×480或1440×480)的信箱型的720P畫面177。視野圖像(2.35∶1)為1128×480,因此能得到寬高比接近的圖像。特別是在電影軟件的情況下,由于是24幀/秒,所以連續圖像為4Mbps的速率。在用將視野圖像分割為兩個畫面的本發明的方式記錄的情況下,變成8Mbps,在DVD的雙層光盤上大約可以記錄2小時,因此具有在1枚光盤上能記錄視野圖像720P或525P的高圖像質量的連續圖像的效果。又,即使是已有的電視(TV),當然也能用隔行輸出信號顯示。這樣,能夠得到可以用525P或720P輸出電影的視野(2.33∶1)畫面。
這里用圖51具體敘述記錄1050交錯信號的方法。用水平分離手段209將1050交錯信號的偶數場208a分離成2個圖像208b、208c,用垂直分離手段210a、210b將其分離為圖像208d、208e,同樣得到圖像208f、208g。對奇數場信號211a也同樣進行分離,得到圖像211d、e、f、g。這時,圖像208d與圖像211d為主信號,用已有的裝置得到DVD的隔行掃描圖像。為了防止交錯干擾,插入水平濾波器206b、206c與垂直濾波器212a、212b,以減少重放圖像的反射失真。
下面用圖27、圖28、圖42及圖49敘述文件結構與圖像的標識符。圖27表示DVD的邏輯格式。各邏輯塊中記錄著視頻文件。如圖28所示,系統流中的最小單元稱為訪問單元,在其中如圖42所示用信息包記錄著1GOP單元的圖像數據、聲音數據以及子圖像。
第1流的主信號的訪問單元216(參照圖49)中的信息包217中的提供者定義流(Prorider defined stram)具有2048字節。其中記錄著表示是連續還是交錯的連續標識符218、表示析像度是525行、720行、1050行的析像度標識符219。表示插補信號是否與主信號的差分信號的差分標識符220、下述濾波器標識符144、表示第1子流的流編號的子流編號信息221。
用圖52表示用這種圖像標識符222重放的步驟。
從光盤中,首先從管理信息224讀出重放步驟控制信息225。其中有VOB的限制信息,因此在已有的重放裝置中,從第0VOB226a只連接到記錄主映像的第1VOB226B。由于第0VOB226a沒有連接到記錄差分信息等插補信號的第2VOB226c,如上所述像差分信息那樣難以看清楚的圖像不會被重放裝置重放。接著,在主信號的各VOB記錄著圖像標識符,第1VOB226b與第2VOB226c連續標識符=1,析像度標識符=00(525行),因此525行的連續信號被連續圖像播放機、HD(高清晰度)播放機重放。
下一VOB226d的圖像標識符222由于連續標識符=0,析像度標識符219=0,因此可知這是1050行的交錯信號,VOB226e。VOB226f、VOB226g三個VOB是插補信息。于是,已有的播放機中輸出NTSC信號,連續圖像播放機輸出水平像素為720的1050行交錯信號,HD播放機輸出1050c的全部規格的HDTV信號。這樣,可以利用圖像標識符222交錯記錄各種圖像信號,進行重放。還有,該圖像標識符222也可以記錄于管理信息224。
這里用圖53敘述各交錯塊與子光道的VPTS(Video Presentation Time Stamp;視頻顯示時間標記)亦即解碼器的輸出時刻的關系。第1VOB226b將作為主信號的交錯塊227a、227b、227c與VPTS的VPTS1、2、3一起記錄。在第2VOB226c將交錯塊227d、227e、227f與VPTS1、2、3一起記錄。已有的播放機以1倍速重放交錯塊227a、227b、227c。主信號中包含有聲音信號,因此聲音也被重放。另一,適應連續信號的播放機首先從作為子信號的第2VOB226c的交錯塊227d開始重放,暫時存儲于緩存器。存儲一結束即重放作為主信號的第1VOB226b的交錯塊227a,以這一同步信息取AV同步。聲音也記錄于主信號中,因此,如圖53(2)(3)所示的主信號、子信號的輸出聲音同步。在這種情況下,光道轉移在交錯塊227a與交錯塊227e之間進行。這樣一來,圖53(4)的連續信號被輸出。這樣在重放裝置一側對各交錯塊的相同的VPTS進行核查,以使主信號與子信號同步,進行解碼、合成,能得到正常的連續信號。
圖54表示分別使NTSC信號與HDTV信號獨立地同時進行交錯記錄的同時聯播方式的情況下的信號配置。在這種情況下,作為主信號的VOB227a上記錄著NTSC的圖像和聲音232。在VOB227b、VOB227c上,HDTV的壓縮圖像信號的約16Mbps的信號被分割為各8Mbps,并以本發明的交錯方式記錄在光盤上。圖54(1)(2)的已有的播放機和適應連續信號重放的播放機重放NTSC的(525i)信號。但是用圖54(3)的HDTV播放機,從第1VOB227a只得到聲音數據,從VOB227b、227c重放第1子圖像和第2子圖像,進行合成,如圖54(3)所示,重放16Mbps的HDTV信號。在這種情況下,子信號的重放受到重放步驟限制信息225的限制,因此即使在使用已有的DVD機時使用者錯誤操作,也不會重放出HDTV壓縮信號。這樣一來,得到了用已有的播放機,輸出NTSC信號,而用HDTV播放機,輸出HDTV信號的并存情況。該方框圖示于圖55。詳細動作與其他例子相同故加以省略,而來自光盤的重放信號由交錯塊分離部233分離,主信號的聲音由NTSC解碼器229的聲音解碼器230解碼,第1子信號與第2子信號的8Mbps的流由HDTV解碼器231解碼,從而HDTV信號得以解碼。這樣一來,就輸出HDTV信號和聲音信號。在這種情況下,首先利用同時聯播,借助于此,即使用已有的播放機也能以NTSC重放。而且本發明如果使用2個交錯流,就能夠得到16Mbps的傳輸速度,因此可以原封不動地將標準的HDTV的MPEG壓縮信號加以記錄。還有,用DVD在兩個交錯塊只能記錄16Mbps。另一方面,HDTV壓縮圖像信號為16Mbps。因此聲音數據不能記錄。但是,像本發明這樣,使用主信號的NTSC信號的聲音數據,即使用兩個交錯塊記錄HDTV,也有能夠記錄聲音輸出的效果。
這里敘述交錯干擾的去除方法。將連續信號間隔除去一部分變換成交錯信號時,發生反射,形成低頻分量的亂真條紋。又發生30Hz的掃描行閃爍。為了避免發生這種情況,有必要通過交錯干擾去除手段。將交錯干擾去除手段140設入已經說明過的圖22的記錄裝置99方框圖的連續交錯變換部139的連續信號部分。輸入的連續信號首先由交錯干擾圖像檢測手段140a檢測交錯干擾發生幾率高的圖像信號,只使該圖像信號通過交錯干擾去除濾波器141。例如在垂直方向的頻率分量低的圖像的情況下,因為不發生交錯干擾,所以利用濾波器旁通路徑143,繞過濾波器。以此可以減小圖像垂直析像度的劣化。交錯干擾去除濾波器141用垂直方向方向的濾波器142構成。
如圖46(a)的時間、空間頻率圖所示,斜線部分是交錯來回反射,產生失真的區域213。
要把這去除只要使通過垂直濾波器即可。作為具體辦法,是如圖46(c)所示設置3行的行存儲器195,以480行的連續行信號作為對象行(第n行)的圖像信息及其前后行(第n-1行、第n+1行)共3行的圖像信息用加法器按比例相加,則可以得到1行的行圖像信息,從而作成240行的交錯信號。利用這種處理在垂直方向上加濾波器,可以減輕交錯干擾。改變3行的相加比例可以改變濾波器特性。這被稱為3行分支濾波器。變更中央及其前后兩行的相加比例,可以得到更簡單的垂直濾波器。如圖46(d)所示,行信息不是用單純的垂直濾波器,例如也可以把前一幀的n-1行和下一幀的第n+1的偶數行在同一空間上展開后再進行垂直濾波。利用該時間垂直濾波器214,用不連續信號適應的DVD機重放記錄連續信號的光盤,具有減輕僅觀看、收聽交錯信號時產生的交錯干擾的效果。又,水平濾波器206a利用將水平方向的兩個像素相加合成1個像素的辦法實現上述效果。但是一旦加上濾波器,當然連續圖像的析像度就變壞。利用交錯干擾圖像檢測手段140對干擾小的圖像不加濾波器和改變垂直濾波器的加法運算的相加比例,使濾波器的效果變弱,因此有減輕連續圖像重放時的劣化的效果。又,本發明的適應連續信號的重放裝置,如下面所述即使在記錄時不加濾波器,也能夠用重放裝置一方的濾波器除掉交錯干擾。由于將來置換為適應連續信號的重放裝置,因此將來在記錄時不要使用濾波器。那時,由于存在濾波過的光盤和沒有濾波過的光盤,交錯干擾圖像檢測手段140對加濾波的圖像輸出能夠識別那種圖像的標識符(即交錯干擾消除濾波標識符144),并用記錄手段9記錄在光盤85上。
圖50對具體的濾波器標識符的記錄方法加以敘述。將濾波器標識符144編入流中作為MPEG像素單元的1GOP的首標。“00”表示沒有濾波器,“10”表示是通過垂直濾波器的信號,“01”表示是通過水平濾波器的信號,“11”表示是通過垂直水平濾波器的信號。由于以最小的1GOP為單位編入,重放裝置在每1GOP接通/切斷濾波器,所以能防止雙重加入濾波器使圖像質量變壞。
下面用圖32(a)、(b)對用重放裝置86a重放這種光盤85的情況下的動作加以說明。與圖21一樣,對2個交錯圖像84a、84b進行重放,暫時合成連續圖像93a。但是,在交錯干擾去除濾波標識符144顯示時和不進行慢速、靜止圖像等特殊重放時,還有不輸出連續圖像時,利用直接交錯輸出145以1倍速旋轉輸出交錯信號。在這種情況下具有省電效果。
在進行特殊重放時和交錯干擾去除濾波標識符144不出現時,利用控制部147將2倍速命令146送往電動機轉速變更部35,使光盤以2倍速轉動,重放連續圖像。
下面敘述把這樣重放的連續圖像作為交錯信號向交錯TV148輸出的情況下去除交錯干擾的方法。在交錯干擾去除濾波標識符144不出現時,切換判別切換電路149,使連續信號通過交錯干擾去除濾波器141后,在交錯變換部139,從2幀93a、93b中輸出奇數交錯信號72a與偶數交錯信號73a兩個信號,從而輸出普通的交錯信號。在這種情況下交錯TV148上顯示沒有交錯干擾的圖像。由于交錯干擾濾波器對交錯信號的影響小,交錯信號沒有變壞,另一方面,連續信號輸出部215輸出沒有經過交錯干擾去除濾波器的連續信號。因此在重放裝置一側用加入或不加入交錯干擾去除濾波器的方式可以有同時得到沒有變壞的連續圖像和沒有交錯干擾等引起的劣化的交錯圖像的輸出的巨大效果。
還有,在1/2倍速以下的慢重放、靜止圖像重放中,由于交錯干擾減小,減弱去除濾波器。
下面敘述提高特殊重放的圖像質量的方法。通過操作輸入部150,利用控制部147將慢速、靜止圖像重放的命令輸入慢速、靜止圖像重放手段151的情況下,交錯變換部149借助于幀處理部152把93a1幀的480行分配成2個場,作成奇數交錯信號72b與偶數交錯信號73b并輸出。于是,在隔行掃描TV148上能顯示沒有鏡頭跳動的析像度480行的隔行掃描靜止圖像或慢重放圖像。用已有的交錯方式的重放裝置要能夠得到沒有鏡頭跳動的靜止圖像、慢速圖像,必須把析像度降低到240行,而本發明借助于從交錯暫時變換為連續,再變換為交錯,有能夠得到析像度為480行的隔行掃描慢速度、靜止圖像的效果。還有,圖32(a)的步驟153a~153g用流程圖表示上述過程,說明省略。
下面用圖26敘述從交錯記錄2路流,例如攝像機1與攝像機2的圖像的光盤重放第1流,在中途切換為第2流連續輸出的方法。
用圖35對內容是多個流,也就是多路流重接的情況下,從規定的流無間斷地平滑切換到別的流的方法進行敘述。如圖35(1)所示,在光盤106中,不同的兩個流作為第1圖像信號和第2圖像信號的兩個流,也就是第1流111與第2流112,被記錄在基本上相同的半徑上。
在這種情況下,通常只對作為基本流的第1圖像信號進行重放,因此在第1流111a的后面接著連續重放下一個第1流111b。但是,在使用者在t=tc的時刻,由圖5的命令輸入部19輸出向第2圖像信號切換的命令的情況下,在t=tc的時刻,用圖5的跟蹤控制電路22從第1流111a到第2流112b,訪問位于別的半徑位置上的光道,并將輸出信號切換到第2圖像信號的第2流112b。
這樣,如圖35(2)所示第1圖像信號在t=tc的時刻,與第2圖像信號的圖像、聲音和子圖像沒有間隙地進行無斷層切換。
關于使該圖像、聲音、子圖像同步,實現無斷層重放的方法將在后面敘述。
下面用圖35(3)(4)的時序圖進一步敘述具體數據的重放步驟。如圖22的記錄裝置的方框圖所說明,第1圖像信號的連續圖像被分離成奇數行居先的主交錯圖像信號A1~An和偶數行居先的子交錯圖像信號B1~Bn,分別記錄于第1視角與第2視角的子通道。又,第2圖像信號的連續圖像(圖22中未圖示)同樣被分離為主交錯圖像信號C1~Cn和子交錯圖像信號D1~Dn,如圖35(3)所示分別記錄于第3視角與第4視角。圖35(3)是用時序圖對圖36的原理圖加以說明的圖。動作相同。
圖36集中對圖22的記錄裝置的交錯部進行說明。將兩個流,也就是第1圖像信號的連續信號用第1圖像信號分離部78a分離為奇數行居先的主信號和偶數行居先的子信號兩個交錯信號,在這種情況下,為了使信息量減少,在差分部116a求主信號與子信號的差分信號,將主信號與差分信號壓縮,記錄于光盤,以此可以使記錄信息量減少。在連續圖像的情況下,鄰接的奇數行與偶數行的相關性相當強,因此兩者間的差分信號的信息量少,利用取差分具有大幅度削減記錄信息量的效果。
使用這種差分器116a的本發明的分割記錄方法,如圖44所示用圖像分離部115把720P(也就是720行)的連續信號182和1050P的連續圖像182a分離為525行的基本信息187與連續圖像183以及525行交錯圖像184與補足(complementary)信息186。利用差分器116a求基本信息187與補足信息186的差分信息185,利用第2圖像信號分離部78c和第3映像信號分離部78d可以將該差分信息185分離為共計4個流188c、188d、188e、188f。把這些流送往壓縮部103,用交錯部進行交錯,將6個流記錄在光盤187的各個角度上。
這時流188c、188d、188e、188f是差分信息或補足信息,因此即使在重放裝置被解碼,輸出到電視(TV)畫面時不是正常的電視(TV)圖像,給收視者帶來不愉快的印象。因此,本發明用圖像輸出限制信息發生部179產生限制信息,預先記錄在光盤上,以使包含補足信息186的流188c、188d、188e、188f的角度不被過去的非適應立體圖像的重放裝置輸出。具體地說,在DVD標準中設置規定的流,沒有口令就不能打開。在流188c、188d、188e、188f加以口令保護,借助于此,使已有的重放裝置不能打開它們,具有避免讓收看者誤看補足信息186解碼的異常圖像的效果。
回到圖36,這樣將第1圖像信號壓縮,主信號變換成單元數為1GOP以上的A1、A2的交錯塊83a、83c。另一方面,第2映像信號的主信號變成C1、C2的交錯塊83g,第1圖像信號的子信號變成B1、B2的交錯塊83b、83d,第2圖像信號的子信號變成D1、D2的交錯塊83f、83h。如圖36所示,從以上4個數據生成記錄流117。在記錄流117中按A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2的順序依次排列,利用記錄手段記錄于光盤155上。在連續信號層觀察,A1、B1、A2、B2是第1圖像信號,因此以第1圖像信號、第2圖像信號、第1圖像信號、第2圖像信號的順序記錄。關于AV同步控制部的無斷層重放將在后面敘述。
還有,在本說明中說到在各交錯塊記錄1GOP以上的MPEG信號,但是嚴格地說,1交錯塊被限制在0.5秒以下,因此圖像信號最多只能記錄30場。所以在1個交錯塊最多只能記錄30GOP。也就是說本發明的一個交錯塊被限制為記錄1GOP~30GOP。
再者,在記錄于DVD光盤的情況下,如果不滿足DVD的標準就不能正常重放。DVD標準中,各章(亦即各VOB)必須以奇數行居先開始。在本發明的分離連續信號的情況下,如圖22所示,交錯信號是主信號的情況下為奇數行居先,但是子信號是偶數行居先。因此在本發明中,如圖33所示利用分離部78對連續圖像75a、75b進行分離,主信號分離成奇數交錯信號79a與偶數交錯信號80a的場對,子信號分離或偶數交錯信號80b與奇數交錯信號79b。由主信號構成的第1VOB118由于是以奇數行場的奇數交錯信號79a開始的,所以不發生問題。但是子信號是以偶數行構成的偶數交錯信號80b開始的,所以原封不動是不能正常重放的。本發明利用空場生成手段120將空場作成最小1場,利用空場追加手段122在第2VOB119的開頭追加空場121。空場121在后面連續重放。利用將偶數交錯信號80b的圖像或奇數交錯信號79b的場圖像拷貝的方法,可以消除重放時的不自然。
下面敘述壓縮方法。第1VOB118的交錯信號79a、80a被匯總為場對125a,在幀編碼部123a編碼,成為幀編碼信號127a。
另一方面,在壓縮部82b中的場編碼部124b對第2VOB119的空場121進行場單元的編碼,首先,編碼場編碼信號129。接著,作為本來的子信號的偶數交錯信號80b和奇數交錯信號79b被匯總為兩個合并的第1場對126a,在壓縮部82b的幀編碼部123b進行幀編碼,編碼為幀編碼信號128a。
于是,由于在第2VOB119追加奇數行居先(Odd First)的空場,所以從奇數交錯信號開始。由于奇數、偶數順序記錄,具有能夠用DVD機平滑重放的效果。還有,在這種情況下1個連續信號與幀編碼信號127a及幀編碼信號128a對應。但是由于有作為空場的場編碼信號129,在主信號的幀編碼信號127a與子信號的幀編碼信號128a之間存在td的偏移時間130。對連續信號進行重放時必須將子信號的輸出定時提早該偏移時間130的時間長度。
這里用圖34對圖21所述的重放裝置86的工作再作詳細說明。來自重放部95的信號被分離為主信號第1VOB118和子信號第2VOB119。第1VOB118原來從奇數行開始,因此就這樣擴展即可。在第2VOB119的前頭,如圖33所述插入空場129。因此如果原封不動地重放,在主信號與子信號之間就會產生td的偏移時間130的同步偏離,合成第1個連續圖像需要時間,從一個VOB到下一個VOB之間切換時畫面連接不連續。因此,本發明用兩種方法跳過空場121。
在第1種方法中,暫時將處于第2VOB119的前頭的場編碼信號129輸入擴展部132,在采取場擴展處理的擴展中途或擴展之后有連續識別信息的情況下,連續處理切換部135切換到Yes,利用空場迂回手段132跳過空場121,在前頭輸出偶數交錯信號80b,接著輸出奇數交錯79b信號。該信號利用同步手段133,使主信號中記錄的聲音信號134與字幕等子圖像135同步。用連續變換部90輸出連續圖像93a、93b。這樣,迂回空場121,以此使奇數場與偶數場同步,并將其合成,輸出時間軸一致的連續圖像信號與聲音信號、子圖像。而且在沒有連續識別信息的情況下連續切換部135切換到NO,不去除空場121,也不進行連續變換,輸出交錯信號136。用已有的不具有連續功能的DVD機輸出這種交錯信號136。這樣使空場迂回手段132在連續處理的情況下為ON,在不是連續處理時為OFF,以此可以得到將通常的進行過場編碼的交錯信號正常重放,而不丟下第1場的效果。
下面敘述第2種方法。這是用于空場129被場編碼成為1GOP,能夠與子信號的幀的GOP分離的場合。解碼前,在空場編碼信息迂回手段137將作為空場編碼信息的場編碼信號129跳過1GOP。也可以將跳過的信息輸入緩存器131b,或是在緩存器131b輸出時跳過。只將與主信號成對的子信號的幀或場信息輸入擴展部88b。這樣做以后,以圖22所述的通常的手段將偶數交錯信號80和奇數交錯信號79b擴展,進行交錯變換,通過同步手段133使其與主信號同步后,由變換部90變換為連續信號93a,93b。
在第2種方法中,由于在編碼信息的階段去除空場,可以不改變緩存器部131b的處理和擴展部88的處理。適合于將編碼為1GOP的空場編入第2VOB119的前頭時。
第1種方法將空場129和各幀127a內的場信號匯總,進行場編碼,生成1GOP,因此在像記錄效率高的無斷層多視角方式那樣在1個交錯塊的前頭插入有空場時效率良好,所以有增加記錄時間的效果。
如上所述,只在進行連續處理的情況下跳過空場121,由此可以得到在從某一VOB到下一VOB的邊界,或是在無斷層多視角的交錯塊中,能夠無斷層地重放連續圖像的效果。
下面用圖37的流程圖對步驟加以說明。在步驟138a,接受第2n-1視角的數據的重放開始命令。在步驟138b檢查是否有連續標識符,在判定為“有”時,轉入步驟138f,在判定為“無”時,則在步驟138c檢查是否滿足下述3個條件。條件1在第n視角的VOB前頭有個1場(或是奇數個場)的GOP。條件2沒有一個場的GOP與該1個場的GOP連接。條件3第2n-1視角的前頭的GOP不是1個場。接著在步驟138d核查是否滿足以上的條件,如果不滿足(NO),則在步驟138e進行交錯處理,只將第2n-1視角輸出。如果滿足(Yes),則在步驟138f切換到連續處理,在步驟138g核查是否從第2n-1視角的VOB的起始端開始重放,如果不是,則轉移到步驟138j,如果是,則在步驟138h跳過第n視角的VOB的開頭的1個場或1場份額的GOP圖像輸出。在第2n-1視角有聲音信號的的情況下,跳過VOB的開頭的偏移時間td(缺省值1/60秒)輸出。在步驟138j將第2n-1視角的主信號與第2n視角的子信號解碼,取同步,合成為連續信號。在步驟138k輸出連續圖像,步驟138m作無斷層多視角輸出時,進入步驟138n,對第2n-1視角的(子信號的)各交錯塊進行場解碼,并跳過第1號輸出。或是在交錯變換時將奇數行與偶數行的輸出順序反過來。在步驟138p進行連續圖像的合成與輸出。
圖48表示使用現在一般使用的MPEG2的編碼器的情況下的時序圖。現在的多數編碼器只能處理第1個圖像以奇數行居先行開始的交錯信號。另一方面,如分割圖48(1)的連續信號的圖48(2)所示,由于分割連續信號后的主信號是奇數行居先的,所以可以從第1場開始編碼。但是因為圖48(3)所示的子信號前頭圖像偶數行居先,所以第1場的t=t-1的信號不編碼,而從t=t0開始編碼。總之,只以圖像對232c、232d編碼。在這種情況下,第1VOB和第2VOB的邊界,子信號與主信號相比只偏離1個場。因此重放連續的VOB時VOB之間能夠平滑地連接,而從某一VOB起轉移到不連續的特定VOB時,如圖48(12)所示,VOB前頭的場只能得到單一的主信號。因此,本發明將第1場的圖像232m舍棄,從t=t2的圖像323n開始重放,以此得到完全的連續信號。在這種情況下,同時舍棄1場份額的聲音數據233a,有使聲音同步連接的效果。
下面用圖47敘述使用奇數場重復標識符,不降低記錄效率地插入奇數場的空場的方法。在圖47(2)所示的連續信號的子信號上,如圖47(3)所示設定非實體的空場234a、234b。然後,使時間標記前移1個場。在圖47(5)的3-2變換部將場234a、234b、234c的3個場虛擬合成為一個幀234d。在這種情況下,本來帶有偶數行居先的標識符,但是由于授予重復奇數行居先的奇數行居先重復(Odd First Repeat)標識符,所以如圖47(8)所示,重放時在2-3變換部重放奇數場234f、偶數場234g以及奇數場234h。這樣就滿足了奇數行居先的DVD標準,互換性得到保持。當然,適應連續信號的重放裝置跳過空場234h,將時間標記修正1個場后,重放無斷層的連續信號。空場只是2次重復相同的場,因此具有記錄效率完全不下降的效果。
這里利用圖26和圖35(3)敘述重放光盤155,在t=tc從第1圖像信號切換到第2圖像信號的步驟。作為一個例子,光盤155上,如圖26所示按照A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2、A3、B3、C3、D3的順序,以1GOP的交錯塊單元,交錯記錄4路的流。首先,由于是第1圖像信號的輸出,將A與B的交錯塊(下面簡稱為ILB)84a、84b,也就是A1、B1連續重放,進行光道轉移156后,再重放ILB84e、84f,也就是A2、B2。由于在t=tc切換到第2圖像信號,所以進行光道轉移157后,重放ILB84i、84h,也就是C3、D3。這樣,主信號A1、A2、C3,子信號B1、B2、D3被重放,在擴展部被擴展、合成,從合成部101b傳送到輸出部110b。所輸出的合成信號、子圖像解碼器159來的子圖像、聲音信號重放部160來的聲音,上述3個信號由AV同步控制部158調相,在同步狀態下輸出。因此第1流的連續信號和第2流的連續信號,聲音和子圖像都沒有間斷,也就是具有無斷層連接的效果。無斷層的同步方法將在下面敘述。
下面用圖45對在像連續圖像、立體圖像或體視圖像那樣同時重放兩個流的情況下兩個圖像與聲音取同步的步驟加以敘述。像720P信號那樣重放3個或4個流的情況下也同樣能夠實現,因此對它們的說明被省略。
首先敘述本發明的使2個視頻流同步的方法。首先,如圖39所示,由激光頭重放的系統流在暫時存儲于光道緩存器23后傳送到第1視頻解碼器69d與第2視頻解碼器69c。在光盤的光道上,以交錯塊單元交叉記錄著連續信號的兩個流A(即第1流)和B(即第2流)。
首先以2倍速旋轉重放流A,在光道緩存器23中的第1光道緩存器23a開始存儲數據。該狀態如圖45(1)所示,在t=t1~t2存儲了1交錯周期T1的期間第1圖像信號的1交錯塊份額(ILB)I1的數據。第1光道緩存器數據量增加,在t=t2增加到1ILB的數據量,完成第1圖像信號的1ILB份額的數據存儲。在t=t2,完成了第1圖像信號的1GOP份額以上的1ILB份額的存儲之后,現在從光盤的下一交錯塊I2重放流B的第2圖像信號,如圖45(4)的實線所示,在t=t2開始在第2光道緩存器23b存儲第2圖像信號的數據,直到t=t6。同時從t=t2到t=t8,如圖45(7)、(10)所示,使第1圖像信號和第2圖像信號與視頻顯示時間標記(即VPTS的時間)同步地從光道緩存器23a、光道緩存器23b輸入第1視頻解碼器69c、第2視頻解碼器69d。該輸入信號如圖45(8)、(11)所示,從延遲作為MPEG擴展處理時間的視頻延遲時間twd的時間t=t3起,作為被第1視頻解碼器69c、第2視頻解碼器69d擴展的2個視頻數據輸出。從t=t4到t10,這一流A與流B兩個視頻數據由連續變換部170合成連續信號,輸出1交錯塊份額的連續信號。
這樣,從t=t2到t8,將1交錯塊份額的數據輸入解碼器。因此第1光道緩存器23a與第2光道緩存器23b的數據以大致相同的速度消耗而減少。因此如圖45(2)所示,從t2到t8,第1光道緩存器的數據量減少,到t=t7,減少到1ILB的1/2。在t=t7,開始重放交錯塊I5的數據,因此增加的份額與減少的份額相抵消,在t=t8之前增加,在t=t8達到11LB。與t=t2時一樣,在t=t8開始向第1解碼器69c輸入,因此在t=t11以前繼續減少,最終為1/2ILB份額的緩沖存儲量。
下面利用圖45(4)對作為流B的緩存量的第2光道緩存器23a的存儲量的變化情況加以說明。在t=t2交錯塊I2的流B的數據B1開始輸入第2光道緩存器23b,同時B1的數據也開始向第2視頻解碼器69d傳送,因此互相抵消成為1/2,在t=t6的存儲量為1/2ILB的大小。在本發明的連續信號的兩個角度的多視角記錄的情況下,由于具有4個流、即4個交錯塊,從t=t6到t7,有必要對交錯塊I3、I4進行光道轉移,從而向I5轉移。該tj的轉移周期197的期間,從光盤輸入重放數據中斷,因此流B的緩存量在t=t8之前持續減少,在t=t8接近0。
在t=t8輸入交錯塊I6的數據B2的重放數據,因此再度開始增加,在t=t11第2光道緩存器的存儲量為1/2ILB。在t=t11進行光道轉移,跳過交錯塊I7、I8,訪問A3的交錯塊I9。
重復以上的操作。
這里敘述本發明的方式的第1光道緩存器23a與第2光道緩存器23b相加的光道緩存器23最低限度必需的存儲器容量。圖45(4)中以點線表示的光道緩存器容量198表示將光道緩存器23a與光道緩存器23b相加的數據量。這樣將合計最少1ILB份額的容量設定于光道緩存器,可以無斷層地重放。
本發明在進行本發明的連續信號重放時取光道緩存器23的光道緩存器23a與23b的總容量為1交錯塊以上,以此能夠防止光道緩存器溢出或下溢。又,圖31中2個流的情況下的系統時鐘STC的切換方法將在后面敘述,在連續信號重放的情況下有A、B兩個流。在這種情況下,以構成1ILB的連續信號的2個交錯信號的2個流為A1、B1,則首先第1號的A1流的數據如圖31(1)所示在1/2ILB的時間內重放,全部數據存儲于緩存器。接著,流B的數據如圖31(2)所示,在A1的重放結束之后,作為B1重放、存儲于緩存器。在這種情況下,如上所述,可以用圖31(2)的流B控制光盤來的重放數據,因此光道緩存器不會溢出。圖31(3)所示的流A、或流B的光道緩存器來的SCR(即流時鐘)大致同步地將計數器復位于圖31(2)所示的流B的重放開始點。于是,由于流B以2倍速輸出,緩存器以圖31(3)所示的1倍速,亦即1/2的速度對流時鐘進行計數。然後,在G點使流時鐘復位。流B的視頻信號從視頻解碼器輸出的時刻VTPS2要考慮MPEG解碼時間等的延遲時間Tvd使其同步。在這種情況下,在I點,也就是VPTS的增加中斷的點以t=Ti再次起動AV同步控制。這時核對流B的VPTS2,使流A的VPTS1與該VPTS2同步,借助于此,以1個系統的簡單的控制實現同步。這時也可以一起使用VPTS。
重放音頻同步流B的聲音數據,如圖31(4)所示,只要利用流B的APTS在H點切換STC即可。流B的子圖像信號也與圖31(4)一樣進行,切換STC即可。
如上所述進行,優先用流B的數據使AV同步,借助于此,以簡單的控制實現AV同步。
在這種情況下,流A1、A2由于將全部圖像數據存儲于緩沖存儲器,不會發生溢出。流B1有發生溢出的可能性。但是本發明中以流B進行同步控制,借助于此,如圖31(6)所示切換STC,對信號流進行著控制,使VPTS2不超過VPTS2的閾值,因此緩存器不會發生溢出。
又,將流B的聲音使用于聲音的重放,以此不僅可以使音頻解碼緩存器減少到1/2,而且如圖31(4)所示在t=Th的H點切換STC,能夠不超過APTS閾值且平滑地重放聲音。子圖像信息也能夠同樣平滑地同步重放。因而,圖像和聲音、字幕等子圖像同步,同時畫面、聲音能夠沒有中斷地,也就是無斷層地重放。在這種情況下,即使省略流A的聲音、子圖像的記錄也無妨。而且,借助于將聲音、子圖像編入流B,用已有的重放裝置重放2個流B,由上述圖22所示的第2圖像信號輸出控制信息附加部179控制流A的重放,以此可以防止發生輸出沒有聲音的圖像的麻煩。利用這樣省略流A的聲音、子圖像的數據,可以借助于本發明的交錯塊記錄方式將連續圖像的軟件(例如2小時的電影)記錄在1枚雙層光盤上,效果巨大。下面敘述這種效果。電影軟件在單層的4.7GB的DVD光盤可以記錄2小時15P左右。本發明的連續圖像不取差分原封不動地記錄需要9.4GB,增加1倍。但是,例如圖像信號需要4Mbps、子圖像與聲音信號需要接近1Mbps。只在一方的流中記錄聲音信號的1Mbps,則合計9Mbps即可。也就是用90%的數據量即可,9.4GB的90%為8.5GB,因此可以在雙層光盤上記錄與1層光盤相當的連續信號。
本發明的同步方法,在連續信號的2個1組的信號中,從光盤上的視頻數據的前頭看,以流A的交錯塊的后面是流B的交錯塊的順序記錄,則前頭的數據(在實施例中為A)存入光道緩存器,重放另一方的數據(在實施例中為B)時,將流B的同步信息作為主體使用使其同步。具體地說,就是切換系統時鐘,使流B的視頻時間標記VPTS1不超過VPTS1的閾值,以此可以使畫面不發生中斷地同步重放視頻圖像與聲音。流A與作為流B的時間標記的VPTS2等時間信息同步,只要從緩存器讀出即可,因此控制簡單。
這樣,本發明只要暫時把第1流存儲于緩存器,對第2流只進行同步控制即可,控制可靠且簡單。在這種情況下,緩沖存儲器的規模如果設定為1ILB份額以上,就不會溢出或下溢。
在已有的DVD光盤重放裝置的情況下,使用標準的1ILB份額的1/5左右的100~300kB緩沖存儲器。但是在本發明的情況下,利用標準的1ILB的1單元份額的緩沖存儲器可以順利地重放。1LIB是0.5~2秒鐘,而在多視角情況下的等待時間只容許1秒鐘左右,因此實際上使用于0.5秒~1秒的范圍內。因此,考慮最大1秒8Mbps的流,本發明的DVD光盤重放裝置用1MB以上的緩沖存儲器即可。
在上述動作中圖30的同步控制部166使用圖45(1)的交錯塊I2與I6的第2圖像信號的同步數據,替換掉STC,以此使交錯塊間之間的無斷層重放成為可能。I2、I6交錯塊的數據重放時,一邊對流B的緩存量進行監控,一邊控制電動機轉速的重放光道,以便能夠實現最佳化,使光道緩存器23a、23b的存儲量不溢出,因此可以達到減少光道緩存器的存儲量的效果。流A的交錯塊I1、I5的數據全部存入光道緩存器23a,因而不適合用2個流A的信號進行重放控制、使緩存器大小最佳化。而且如果用交錯塊I1、I5的音頻數據重放,則為了與圖45(8)、(11)的視頻數據輸出的時間標記一致,必須如圖45(3)所示把1交錯塊份額以上的音頻數據和子圖像數據存儲于光道存儲器23(圖39)和音頻解碼緩存器172(圖39)中,而如果用交錯塊I2、I6的音頻數據,則如圖45(5)所示,用1/2的數據,也就是1/2ILB數據即可,因此有將光道緩存器23(圖39)和音頻解碼緩存器172(圖39)的存儲量減半的效果。
又如圖45所示,在重放包含作為連續信號的主信號和補足信號的I1、I2的一組數據和I5、I6的一組數據時,預先把交錯塊I1、I5存入緩存器,接著以交錯塊I2、I6的重放數據為基準,加以電動機的旋轉控制,就可以減少緩存器的存儲量。又,圖30的AV同步控制部158的STC的切換時間也以交錯塊I2、I6的STC為基準,則能夠實現緩存器無溢出的穩定的解碼。
已敘述如圖37所示,在連續信號重放時跳過VOB的第一場的方法,作為第2種現實的方法,如圖22所示,在記錄裝置99進行過交錯變換的帶奇數行居先標識符199的圖像與帶偶數行居先標識符200的圖像兩枚圖像中,利用偶/奇變換部201只將偶數行居先標識符200變換成奇數行居先標識符202,在各MPEG數據上附加奇數行居先標識符,以此使所有的VOB的開頭都變成奇數行居先。
在重放裝置一方,如圖21所示重放奇數行居先標識符199的數據和變換偶數行居先而得的奇數行居先標識符202。如步驟203所示,核查是否連續信號重放,如果是(yes)就在步驟204把第2圖像信號的奇數標識符變更為偶數行居先標識符200a,送到MPEG解碼器的交錯變換部71b。如果不是(NO),則標識符不變更。交錯變換部71b由于從第2圖像信號的幀圖像先輸出掃描行的場,所以輸出偶數行居先圖像。合成部90將該第1圖像信號的偶數行居先的圖像與第1圖像信號的奇數行居先的圖像加以合成,輸出正常的連續圖像。利用這一方法使全部交錯塊的開頭變成奇數行居先,有用DVD標準的重放裝置能夠重放無斷層多視角圖像而不發生問題的效果。在無斷層多視角重放時由于各交錯塊的開頭被限制為奇數行居先,所以利用這種方法即使不加入空場也可以,所以有不降低記錄效率的效果。
這種使第2奇數行居先行一致的方法,即使用已有的重放裝置也能正常地重放第1圖像信號。但是,用已有的重放裝置按照第2圖像信號的奇數標識符進行交錯變換,則奇數與偶數的場相反,輸出析像度下降的不易看清楚的圖像。為了避免發生這種情況,利用圖40說明的第2圖像信號輸出限制信息添加部用已有的重放裝置進行重放時,如果預先把在DVD標準內限制第2圖像信號的重放的信息記錄在光盤85上,則由于第2圖像信號在已有的重放裝置中不能重放,可以避免發生讓使用者觀看不愉快的圖像的事態。
在這種記錄裝置對一對奇數圖像和變換過的奇數圖像用各自的壓縮部81a、82b進行可變編碼的圖像壓縮的情況下,在分別進行移動檢測和補償以及對難以壓縮的圖像進行編碼時,分別顯示出區域失真,因此在合成為連續信號時解碼圖像污損,為了避免發生這種情況,本發明則用相同的移動檢測補償部205,采用相同的移動矢量,進行移動補償、編碼,從而在對2個場進行解碼時區域失真由于一致也就不顯眼了。又,編碼的負荷也會減小。
下面對這一AV同步控制部158的動作進行詳細敘述。AV同步控制部也是本發明中最重要的部分之一,因此對其作詳細說明。
下面敘述圖5的系統控制部21的動作。首先,系統控制部21判斷光盤是否放入DVD重放裝置。一旦檢查出已放入,就對機構控制產及信號控制部進行控制,以此進行光盤旋轉控制直到能穩定進行讀出,在達到穩定的時刻使激光頭移動,讀出圖28所示的卷信息文件。
而且,系統控制部21按照圖28的卷信息文件中的卷菜單管理信息,重放卷菜單用的程序鏈組。該卷菜單用的程序鏈組重放時,用戶可以指定所要的卷數據及子圖像數據編號。又,在光盤重放的時間里的卷菜單用的程序鏈組的重放,在根據多媒體數據的用途不需要的情況下也可以省略。
系統控制部21按照卷信息文件中的標題組管理信息對標題菜單用的程序鏈組進行重放、顯示,讀出包含根據用戶的選擇選出的標題的視頻標題的文件管理信息,分支到標題開頭的程序鏈上。再重放該程序鏈組。
圖29是表示系統控制部21進行的程序鏈組的重放處理的詳細步驟的方框圖。在圖21中的步驟235a、235b、235c,首先,系統控制部21從卷信息文件或視頻文件的程序鏈信息表讀出相當的程序鏈信息。在步驟235d,在程序鏈未終止的情況下進入步驟235e。
接著,在步驟235e,在程序鏈信息內參照下一次應該傳送的訪問單元的無斷層連接指示信息,判斷該訪問單元與前一訪問單元的連接是否應該進行無斷層連接,在需要進行無斷層連接的情況下,進入步驟235f的無斷層連接處理,如果不需要無斷層連接,就進行通常的連接處理。
在步驟235f,控制機構控制部、信號處理部等,讀出DSI信息包,讀出存在于先進行傳送的訪問單元的DSI數據包內的VOB重放終止時刻(VOB_E_PTM)與存在于接著傳送的訪問單元的DSI數據包內的VOB重放開始時刻(VOB_S_PTM)。
接著,在步驟235h計算出“VOB重放終止時刻(VOB_E_PTM)-VOB重放開始時刻(VOB_S_PTM)”,將其作為該訪問單元和剛傳送完的訪問單元的STC偏移,傳送到圖30的AV同步控制部158內的STC偏移合成部164。
同時在步驟235i,將VOB重放終止時刻(VOB_E_PTM)作為STC切換開關162e的切換時刻T4傳送到STC切換時間控制部166。
接著指示機構控制部在變成該訪問單元的終止位置之前一直讀出數據。借助于此,在步驟235j向光道緩存器23傳送該訪問單元的數據,傳送結束后,進入下一步驟235c的程序鏈信息的讀出。
又,在步驟235e,在判斷為不是無斷層連接的情況下,進行向光道緩存器23的傳送直到系統流末尾,進入步驟235c的程序鏈信息讀出。
接著,對關于本發明的進行無斷層重放用的無斷層連接控制的AV同步控制方法的兩個實施例加以說明。這是對圖26及圖39的AV同步控制部159進行的詳細說明。
圖39的系統解碼器161、音頻解碼器160、視頻解碼器69c、69d、子圖像解碼器159全部與圖30的AV同步控制部給與的系統時鐘同步,進行系統流中的數據處理。
第1種方法用圖30進行AV同步控制部158的說明。
在圖30中,AV同步控制部由STC切換開關162a、162b、162c、162d、STC163、STC偏移合成部164、STC設定部165、STC切換時間控制部166構成。
STC切換部162a、162b、162c、162d、162e對STC163的輸出值與STC偏移合成部164的輸出值進行切換,作為給予各系統解碼器161、音頻解碼器160、主視頻解碼器69c、子視頻解碼器69d、副圖像解碼器159的基準時鐘。
STC163在通常重放中是圖39的全部MPEG解碼器的基準時鐘。
STC偏移合成部持續輸出從STC163的值減去由系統控制部提供的STC偏移值的差值。
STC設定部165將由系統控制部提供的STC初始值或偏移合成部164提供的STC偏移合成值以STC切換時爭控制部166提供的定時設定于STC163。
STC切換時間控制部166根據系統控制部提供的STC切換時間信息與STC163及STC偏移合成部164提供的STC偏移合成值控制STC切換開關162a~162e與STC設定部165。
所謂STC偏移值是在將具有不同STC初始值的系統流#1與系統流#2加以連接進行連續重放時用于變更STC值的偏移值。
具體地說,是從先重放的系統流#1的DSI信息包記述的“VOB重放終止時刻(VOB_E_PTM)”減去接著重放的系統流#2的DSI記述的“VOB重放開始時刻(VOB_S_PTM)”得到的。這些指示時刻的信息是根據在圖5中從光盤讀出的數據被輸入光道緩存器23的時刻系統控制部167讀出的情況預先計算好的。
算出的偏移值在系統流#1的最后的數據組被輸入系統解碼器161之前一直提供給STC偏移合成部164。
圖5的數據解碼處理部165在進行無斷層連接控制的情況以外作為MPEG解碼器運轉。這時由系統控制部167提供的STC偏移為0或任意值,圖30中的STC切換開關162a~162e經常選擇于STC163一側。
下面用圖38的流程圖說明系統流#1與系統流#2兩個STC值不連續的系統流連接輸入系統解碼器161的情況下的、系統流連接部的STC切換開關162a~162e的切換及STC163的動作。
輸入的系統流#1與系統流#2的SCR、APTS、VPTS、VDTS說明被省略。
在STC163預先由STC設定部165設定與正在重放的系統流#1對應的STC初始值,在進行重放操作的同時依序遞增計數。首先,系統控制部167(圖5)利用前面說過的方法先計算好STC偏移值,在系統流#1的最后的數據組被輸入解碼緩存器之前一直將該值預先設定于STC偏移合成部164。STC偏移合成部164繼續輸出從STC163的值減去STC偏移值的差值(步驟168a)。
STC切換時間控制部166得到先重放的系統流#1中的最后數據組被輸入解碼器緩存器的時間T1,在時刻T1把切換開關162a切換到STC偏移合成部164的輸出側(步驟168b)。
然后,在系統解碼器161參照的STC值上提供STC偏移合成部164的輸出,系統流#2向系統解碼器161傳送的時間由系統流#2的數據組首標中記述的SCR決定。
接著,STC切換時間控制部166得到先重放的系統流#1的最后的音頻幀重放結束的時刻T2,在時刻T2將STC切換開關162b切換到STC偏移合成部164的輸出側(步驟168c)。關于得到時刻T2的方法將在下面敘述。
然后,在音頻解碼器160參照的STC值上提供STC偏移合成部164的輸出,系統流#2的音頻輸出的時間由系統流#2的音頻數據包中記述的APTS決定。
接著,STC切換時間控制部166取得先重放的系統流#1的主信號與子信號的最后的視頻幀解碼終止的時刻T3、T′3,在時刻T3、T′3將STC切換開關162c、162d切換到STC偏移合成部164的輸出側(步驟168d)。得到時刻T3的方法將在后面敘述。然后,在視頻解碼器69c、69d參照的STC值上提供STC偏移合成部164的輸出,系統流#2的視頻解碼的時間由系統流#2的視頻數據包中記述的VPTS決定。接著,STC切換時間控制部166取得先重放的系統流#1的最后的視頻幀的重放輸出終止的時刻T4,在時刻T4將STC切換開關162e切換到STC偏移合成部164的輸出側(步驟168e)。得到T4的方法將在后面敘述。
然后,在視頻輸出切換開關169及副圖像解碼器159參照的STC值上提供STC偏移合成部164的輸出,系統流#2的視頻輸出及副圖像輸出的時間由系統流#2的視頻數據包及副圖像數據包中記述的VPTS及SPTS決定。
在這些STC切換開關162a~162e的開關切換終止的時刻,STC設定部165把STC偏移合成部164給與的值設定于STC162(步驟168f)(把這稱為STC163的重新加載),并將步驟162a~162e的全部開關切換到STC163一邊(步驟168g)。
然后,在音頻解碼器160、視頻解碼器69d、69c、視頻輸出切換開關169及副圖像解碼器159參照的STC值上提供STC163的輸出,并返回常規操作。
這里就得到作為STC的切換時間的時刻T1~T4的方法的兩種手段進行說明。
作為第1種手段,時刻T1~T4由于在流生成時容易計算得到,所以是預先把指示時刻T1~T4的信息記述于光盤中,系統控制部21再將其讀出傳給STC切換時間控制部166的方法。
特別是對于T4,在求STC偏移時使用的、DSI上記錄的“VOB重放結束時刻(VOB_E_PTM)”可以原封不動使用。
這時記錄的數值,以先重放的系統流#1中使用的STC值為基準記述,STC切換時間控制部166在STC163的計數遞增的值正好是時刻T1~T4的瞬間切換STC切換開關162a~162e。
作為第2種手段,是根據在光道緩存器23、視頻解碼器緩存器171、171a及音頻解碼器緩存器172上寫入系統流#2的開頭數據的時間,得到讀出時間的方法。
假定光道緩存器23是由寫入指針、讀出指針及數據存儲器構成的環形緩存器,則具體地說,系統控制部21采取讀出光道緩存器23內的寫入指針指出的地址和讀出指針指出的地址的結構,根據寫入目標數據組之際寫入指針指出的地址和讀出指針指出的地址,檢測出那前面片刻寫入的數據組被讀出的瞬間。
系統控制部21在從系統流#1轉向系統流#2的重放時指定光盤上的系統流2的開頭地址進行讀出,因此知道系統流#2的開頭數據被存入光道緩存器23的瞬間。接著對寫入系統流#2的開頭數據組的地址做記號,以對其前一個數據組讀出結束的瞬間為T1,從而可得到時刻T1。
系統控制部21在得出T1的瞬間把這一情況通知視頻解碼器69c、69d和音頻解碼器160,從而視頻解碼器69c、69d及音頻解碼器160在以后的傳送中知道視頻緩存器171及音頻緩存器172系統流#2的開頭數據包被傳送。
因此,與光道緩存順23的緩存器管理一樣,對各解碼器緩存器進行管理,從而兩個視頻解碼器69c、69d及音頻解碼器160得出系統流#1的最后數據包被傳送的瞬間,即得到T2、T3。
但是,在T1的檢測從視頻解碼器緩存器171或音頻解碼器緩存器172讀出全部數據(緊接著系統流#1的最后的幀的解碼進行之后),并且寫入數據還沒有到達的情況下(數據組間的傳送時間空閑的情況下),由于沒有寫入數據,地址管理不能進行。然而,在這種情況下,到下一次解碼時間(系統流#2的開頭幀的解碼時間)為止的這段時間里,應該解碼的幀的數據包得以可靠地傳送,因此把傳送該數據包的瞬間作為T2或T3,從而可以知道切換時間。
還有,關于T4,如前面所述,可以把DSI信息包中記錄的“系統流#1的視頻圖像的最后一幀的展現終止時刻(VOB_E_PTM)”原封不動地使用。
下面敘述第2種無斷層重放的方法。
圖31表示系統流被輸入圖9的數據解碼處理部經過解碼緩存器及解碼處理后在什么樣的時間分別被重放輸出。用圖31說明在連接系統流#1與系統流#2的部分APTS及VPTS各值的變化,說明在實際對位流進行處理的操作中無斷層連接部分的AV同步控制的方法。
接著在下面用圖31的曲線,對圖43所示的流程圖的流程中進行無斷層連接控制的方法加以說明。
無斷層連接控制的起動時間用圖31(3)的SCR的曲線取得。該曲線的SCR值保持增加著的時間是系統流#1從光道緩存器23(圖5)向數據解碼處理部16(圖5)傳送的時間,只是在系統流#1的傳送終止,系統流#2的傳送開始的G點,SCR的值為“0”。因此,判別SCR值為“0”的G點,可以了解到新的系統流#2已進入數據解碼處理部16,在這個時刻(時刻Tg),同步機構控制部解除重放輸出部的AV同步機構即可。
又,SCR的值為“0”的檢測可以在對從光盤讀出的信號進行信號處理之后,或者也可以在將該信號寫入光道緩存器23之際。也可以根據該點的檢測解除AV同步機構。
其次是使解除了的AV同步機構啟動(ON)的時間,為了防止音頻與視頻不同步配對的重放發生,需要了解系統流#1所包含的音頻輸出及視頻輸出兩者變成新的系統流#2的情況。在音頻輸出變成新的系統流#2的音頻輸出的瞬間,可以了解到檢測出APTS的值增加中斷的H點。又,同樣在視頻輸出變成新的系統流#2的視頻輸出的瞬間,可以了解到檢測出VPTS的值增加中斷的I點。因此,同步機構控制部在了解到H點及I點兩者出現的情況之后立即(在時刻Ti)重新啟動AV同步即可。
在時刻Tg到時刻Ti的期間在STC上沒有設定SCR的值的情況下,或是將APTS的值與VPTS的值直接比較的情況下,可以進一步縮短AV同步機構處于解除狀態的時間。
為此,可以監視數據解碼處理部16輸出的音頻輸出數據的APTS及視頻輸出數據的VPTS兩者的值,對于該值先減少的某方,把這檢測出后立即(也就是圖31中在時刻Th)解除AV同步機構。
但是,如同迄今為止所說明的那樣,在根據APTS的值及VPTS的值是否繼續增加判斷各種定時的情況下,不言自明在系統流連接點上APTS的值及VPTS的值需要減小。換句話說,這只要系統流中的最后的APTS值、VPTS值是比系統流中的APTS、VPTS的初始值大的數值即可。
APTS及VPTS的初始值(圖中ΔTad、ΔTvd)的最大值如下所述決定。
APTS及VPTS的初始值是把視頻數據及音頻數據分別存儲于視頻緩存器及音頻緩存器內的時間與視頻數據重新排序時延(在MPEG視頻數據中,圖像的解碼順序與顯示順序不一致,顯示對于解碼最多可延遲1幀圖像)之和。因此,視頻緩存器及音頻緩存器到存滿為止所需要的時間與視頻數據重新排序引起的顯示延遲(1幀時間)之和成為APTS及VPTS的初始值的最大值。
因此,在生成系統流之際,務必做成使系統流中的最后的APTS及VPTS各值超過這些值。
迄今為止本實施例按判定APTS及VPTS各值是否正在增加的方法,敘述了系統流連接后的AV同步機構啟動時間的判斷基準。但是,也可以用下面所述的閾值判定來實現。首先,預先在重放裝置一方分別確定圖31(4)、(5)的曲線所示的音頻閾值及視頻閾值。這些值等于系統流中APTS及VPTS各值的初始值的最大值,與上述最大值相同。
然后判斷用APTS讀出手段及VPTS讀出手段讀出的APTS及VPTS各值是否分別小于音頻閾值及視頻閾值。如果APTS及VPTS各值大于音頻及視頻閾值,就不改變為新的系統流的輸出數據,如果小于音頻及視頻閾值,就開始新的系統流的輸出數據,可以了解到AV同步機構的解除或啟動時間。
利用對如上所述的AV同步機構的啟動/解除控制,可以在系統流的連接部分進行重放狀態不發生混亂的無斷層重放。
工業應用性利用將基本圖像信號與插補信號分別分割為1GOP以上的幀組,相互交錯,作為交錯塊54、55記錄在光盤上的方法,適應連續信號(立體)的重放裝置重放奇數場(右眼用)與偶數場(左眼用)對應的右、左二交錯塊的信息,以此可以得到連續(立體)圖像。又,在用不適應連續信號(立體)的重放裝置重放記錄連續(立體)圖像的光盤時,只對奇數場(右眼)或偶數場(左眼)的交錯塊的一方進行光道轉移重放,以此可以得到完全的2維普通圖像。這樣就具有實現互換性的效果。
特別是設置連續(立體)圖像的配置信息文件,將連續(立體)圖像標識符記錄在光盤上。因而能夠方便地判斷什么地方存在連續(立體)圖像,具有可以防止將2個普通的交錯信號變成連續信號和錯將不同的兩種內容的圖像分別輸出到立體電視的左眼與右眼的故障的效果。
適應立體圖像的重放裝置使用2維用的指針,只在有立體圖像標識符的情況下使用改變訪問步驟的本發明的方法,以此可以連續重放立體圖像。可以不改變2維的格式實現適應立體圖像的重放裝置。
權利要求
1.一種重放圖像的重放裝置,其特征在于,該重放裝置包括設置成從光盤讀取圖像的管理信息(224)的管理信息讀取單元;設置成從所述管理信息(224)檢測包含第1移動圖像和第2移動圖像間關聯的信息的標識符(222)的檢測單元;設置成讀取用于所述第1移動圖像的第1編碼圖像流和用于所述第2移動圖像的第2編碼圖像流的編碼圖像流讀取單元;設置成把所述第1編碼圖像流解碼成第1解碼圖像的第1解碼單元;設置成把所述第2編碼圖像流解碼成第2解碼圖像的第2解碼單元;設置成在檢測到所述標識符時,把所述第1解碼圖像的各圖像和所述第2解碼圖像的各圖像加以合成,以表示相同單一結構圖像的合成單元。
2.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述第1移動圖像的分辨率等于或小于所述第2移動圖像的分辨率。
3.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述第1編碼圖像流和所述第2編碼圖像流兩者的掃描類型相同。
4.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述包含關聯信息的標識符表示所述第2移動圖像用于所述第1移動圖像的輔助顯示。
5.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述標識符包含時間信息,所述合成單元在檢測出所述標識符時,根據所述時間信息,把所述第1解碼圖像的各圖像和所述第2解碼圖像的各圖像加以合成。
6.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述標識符包含所述第1圖像流的流編號(221)和所述第2圖像流的流編號;所述編碼圖像流讀取單元根據各所述流編號讀取所述第1解碼圖像的各圖像和所述第2解碼圖像的各圖像。
7.根據權利要求6所述的重放裝置,其特征在于,所述第1編碼圖像流和第2編碼圖像流在所述光盤上加以復用和記錄;所述編碼圖像流讀取單元根據所述流編號分別讀取所述第1編碼圖像流和第2編碼圖像流。
8.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述管理信息還包含第2圖像信號限制信息;在檢測出所述第2圖像信號限制信息時,所述合成單元僅輸出所述第1解碼圖像。
9.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述合成單元通過以規定的相加率相加所述各圖像的各像素,把所述第1解碼圖像的各圖像和所述第2解碼圖像的各圖像加以合成。
10.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述管理信息還包含所述第2移動圖像的位置信息,所述合成單元根據所述位置信息把所述第1解碼圖像的各圖像和所述第2解碼圖像的各圖像加以合成。
11.根據權利要求1所述的重放裝置,其特征在于,所述第1編碼圖像流和第2編碼圖像流以相同的幀頻編碼,所述第1解碼單元和第2解碼單元以該相同的幀頻輸出解碼的圖像。
全文摘要
本發明揭示一種高析像度及立體圖像記錄用的光盤及其重放、記錄裝置。其目的是在記錄立體/高質量圖像信號的光盤及其重放系統實現與重放普通圖像的已有系統的互換性。對將第1與第2圖像信號分別分割為1GOP以上的幀組,并左右交叉記錄于光盤1的交錯塊,用適應立體/高圖像質量的重放裝置重放第1和第2交錯塊兩者,得出立體圖像或高質量圖像,而用不適應立體/高圖像質量的重放裝置只對第1或第2交錯塊的一方進行光道轉移重放,則得到普通的圖像。
文檔編號H04N5/85GK1866378SQ20061009151
公開日2006年11月22日 申請日期1997年2月28日 優先權日1996年2月28日
發明者大嵨光昭, 柏木吉一郎, 長谷部巧, 津賀一宏, 中村和彥, 森美裕, 小冢雅之, 福島能久, 河原俊之, 東谷易, 岡田智之, 松井健一 申請人:松下電器產業株式會社