CN1643604A - 记录实时信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于再现以单元格方式安排的实时信息的设备，其中单元格是用以可变比特率编码的单元(譬如DVD上的视频)组成的。该设备在速度指针的基础上，具有多种花样播放模式，用于以不同的速度来再现所述信息。在信息流中包含了有限数量的速度指针。该设备具有计算单元32，用于依据对单元的回放时间的估计来计算另外的速度指针，所述计算是通过：取回包含有单元格中第一个单元和最后一个单元的地址以及单元格回放时间的单元格回放信息(C－PBIT)、取回包含各单元地址的单元地址映射表(VTS－VOBU－ADMAP)、在该单元地址映射表中通过确定所述的第一个单元和最后一个单元的位置从而确定该单元格内单元的数目、并用所述单元格回放时间除以所述单元数目。

Description

记录实时信息的方法和设备
本发明涉及到一种用于再现来自于记录载体的实时信息的设备，该设备包含从记录载体的轨道中取回实时信息及其相关的回放参数的读取装置，和以不同于基于速度指针的实时速度的速度来再现实时信息的速度装置，其中实时信息被细分为一些单元，多个连续的单元组成一个单元格，而本地回放参数(local playback parameter)包含在各单元之中，其中本地回放参数包含速度指针，其指向相对于包含该指针的单元而言位于前向和/或后向一定距离处的单元。
本发明还涉及到一种再现实时信息的方法，该方法包括将实时信息的再现速度控制在一个不同于基于速度指针的实时速度的速度上，其中实时信息包含与其相关的回放参数并被细分为一些单元，多个连续的单元组成一个单元格，而本地回放参数包含在备单元之中，其中本地回放参数包含速度指针，其指向相对于包含该指针的单元而言位于前向和/或后向一定距离处的单元。
本发明还涉及到一种用于再现实时信息的计算机程序产品。
从WO 00/30113可以知道从记录载体中取回实时信息的一种设备。实时信息是一种将要以规定的速率来再生的具有实时性质的信息，通常是音频或视频信息、或者是音频和视频的混和。在众所周知的方法中，视频信息是采用数字方式编码的，并被细分为一些单元，这些单元是实时信息的短小却能独立再生的片断，同时相应的音频信息可以被包含在这些单元中。为了能实现若干回放功能，生成了用于访问和再生实时资料的控制信息。通常称为标题的、用户可以播放的节目(譬如一部电影)是由一系列的单元格组成的，其中一个单元格包含一系列的单元以及相应的控制信息。这些单元中包含了该控制信息中被称为回放参数的部分，以便能够通过使用和相关的实时信息本身一起存储的信息来实现回放控制，这减小了对播放器中用于存储读自单独表格(譬如单元的地址列表)的控制信息的存储器的需求。特别地，该回放参数包括指向位于前方或后方一定距离处的单元的速度指针，该距离通常是回放时间中的一个固定间隔。由于这些单元是连贯地存储在记录载体上的，因此该距离对应于在包含该指针的单元和所述的前方和后方单元之间沿着轨道的距离。在可变比特率的实时信号(譬如用MPEG2压缩后的视频)的情形下，在时间上的距离和沿着轨道的距离之间不存在固定的关系。对于其他数据(譬如在音频、视频和文本的复接信号的情形下)而言，也会造成在沿着轨道的方向上没有可预测的距离。因此所述的局部指针被用于跳跃到以刚刚读取的单元为基准的其他单元。用户可以用连续读取各单元以标准速度来播放该电影，但是利用单元中指向前向和/或后向的回放参数，他也可以用不同的速度模式或者花样播放(trick play)模式(譬如快进或者反向的慢动作)来浏览资料。控制信息和实时信息存放在记录载体上的方式是标准化了的，以使得不同品牌的播放器都能够再现该资料。这样的标准的一个例子就是DVD视频标准。关于DVD光盘的更多细节可以在参考资料：ECMA-267：120mm DVD-Read-Only Disk(1997)中找到。在用户的记录设备中进行实时记录时，只有限定数量的所述局部速度指针能被计算和包含到这些单元之中去，譬如，指向前方最多3秒的指针。此外，在单元格的边界处，也只有有限定数量的指针可供使用。用更高的速度来再现视频信息会需要指向更大距离处单元的速度指针，而它们是不可得的。因此，能够平滑再现视频信息的速度范围是受到限制的。
本发明的一个目标就是提供一种设备和方法，用于在较大的速度范围内，以不同于实时速度的速度来平滑地再现信息。
出于这个目的，在开头的段落中所描述的设备的特征在于：速度装置包含依据对单元的回放时间的估计而计算至少一个另外的速度指针的计算装置，所述计算是通过：取回包含有单元格中第一个单元和最后一个单元的地址以及单元格回放时间的单元格回放信息、取回包含一个连续单元序列的地址的单元地址映射表、通过在该单元地址映射表中确定所述的第一个单元和最后一个单元的位置从而确定单元格内单元的数目、并用所述单元格回放时间除以所述单元数目。在开头的段落中所描述的方法的特征在于：该方法包括依据对单元的回放时间的估计而计算至少一个另外的速度指针，所述计算是通过：取回包含有单元格中第一个单元和最后一个单元的地址以及单元格回放时间的单元格回放信息、取回包含一个连续单元序列的地址的单元地址映射表，通过在该单元地址映射表中确定所述的第一个单元和最后一个单元的位置从而确定单元格内单元的数目，并用所述单元格回放时间除以所述单元数目。这将具有这样的效果：对于将要以不同的速度来再生的所需的实时数据量而言，通过取回单元格回放信息和单元地址映射表，就能够计算出所需距离范围的速度指针。由此，能够在一个较大的再生速度范围上实现平滑的再现。
本发明也是基于如下的认识的。以可变比特率来压缩实时信息，因此各单元包含可变量的实时信息。然而本发明人已经发现，由于下述原因，估计出来的单元回放时间可以足够接近实际的回放时间。一个单元被允许的回访时间的范围通常受限于记录所用的标准，譬如，对于DVD而言介于0.4和1.0秒之间。而其它的家用记录器倾向于使用固定的尺寸对一定量的视频帧进行编码(譬如对MPEG2中的GOP(图片组))，而这样的数量的帧是和单元对齐的。此外，在较高的再生速度下，用户对变化的速度差别并不是很敏感，因为在这样的序列中所显示的图片之间的相关性有所降低。本发明人还发现，尽管在一个单元格内可能出现时间和速度上的错误，但是这类错误在单元格边界附近将被减少，因为边界被当作为估计出来的速度指针数值的校准点。
在本设备的一种实施方案中，速度装置被安排为利用包含于本地回放参数中的速度指针，以跳过在时间上达到预定义值的距离，然后利用另一个速度指针跳过更大的时间上的距离。在本设备的另一种实施方案中，速度装置包含这样的装置，它用来检测对于哪个最大局部跳跃距离而言一个局部速度指针可获得，然后利用该局部速度指针跳过高达该最大局部跳跃距离的距离。这样做具有如下的优势：对于较低速度下的再生，该速度对应于要求的速度，因为本地回放参数中的速度指针是在记录期间计算出来的，而较高速度是根据对速度指针的估计值来接近地估计的。
在本设备的一种实施方案中，速度装置包含这样的装置，它通过比较来自于跳跃之后被取回的单元的当前单元格时间和基于所需速度得到的目标时间，从而检测出速度误差，并补偿这一速度误差。这样做具有如下的优势：通过在目标速度中引入适当的反方向增幅或减幅将有效地减小再生速度中的平均误差。
根据本发明的方法和设备的其它优选实施方案在随后的权利要求中给出。
通过参考在下文中以示例方式描述的实施方案，并参考附图，本发明的这些和其他方面将会变得明显，且它们将被进一步阐明，在附图之中：
附图1显示了一种记录载体；
附图2显示了一种再现设备；
附图3显示了光盘上的卷空间；
附图4中显示了更详细的视频管理器的结构和视频标题集；
附图5采用分级结构的方式显示了在视频对象集、单元格、以及单元格内容之间的关系；
附图6显示了用节目链来控制单元格回放序列的框图；
附图7显示了视频对象单元和该单元中视频包之间的关系；
附图8显示了在视频标题集中的视频标题集信息；
附图9显示了视频标题集的节目链信息表的内容；
附图10显示了节目链信息的结构；
附图11显示了单元格回放信息及其内容；
附图12显示了单元格位置信息表的内容；
附图13显示了包的格式，以及在光盘上记录的一个分组；
附图14显示了一个NV_PCK包；
附图15显示了在数据搜索通用信息中所描述的信息；
附图16显示了在无缝回放信息中所描述的信息；
附图17显示了元缝角信息的内容；
附图18显示了VOBU搜索信息；和
附图19显示了对每个单元的平均时间的计算。
不同的附图中相对应的元件具有相同的参考号码。
附图1a显示了一种盘状的记录载体11，它具有轨道19和中心孔10。轨道19是按照旋转的螺旋图案排列在信息层上的，这些螺旋图案构成了基本上平行的轨道。记录载体可以是光学上可读的(称为光盘)，并具有一层只读类型(譬如，就像DVD-视频)或者可记录类型的信息层。可记录盘的范例是CD-R、CD-RW、以及诸如DVD-RAM和DVD+RW的可改写版本的DVD。在可记录类型的记录载体上的轨道19是用一种预先压制的轨道结构来指示的，该结构是在制造空白记录载体的时候制备的。举例来说，轨道结构是由预刻的凹槽14组成的，凹槽14使得读/写头能够在扫描的时候沿着轨道运动。信息在信息层上体现为沿着轨道提供的在光学上可检测的记号(譬如凸点和凹点)，或者体现为在记录到诸如染色剂、合金或相变材料的这些材料中时获得的反射系数不同于它们周围环境的区域，或者体现为在记录到磁光材料中时获得的磁化方向不同于它们周围环境的区域的形式。
附图1b是一个沿着可记录类型的记录载体11的直线b-b取出的横截面，其中透明的盘基15配有记录层16和保护层17。预刻的凹槽14可以用凹痕、凸痕、或者用属性不同于其周围环境的材料来实现。
记录载体11打算用于记录按照标准格式的、将能够在标准化回放设备上播放的实时信息。记录格式包括对信息进行记录、编码和逻辑映射的方式。逻辑映射可以包含把可用区域细分为导入区、用于记录用户数据的记录区和导出区。而且逻辑映射可以包含用于检索用户信息的文件管理信息，诸如一张目录表或者一个文件系统(譬如用于CD-ROM的IS 9660或者用于DVD-ROM的UDF)。这样的文件管理信息被映射到记录载体上预先定义的位置，通常是在导入区内或紧接于导入区之后。然而这个文档还涉及到通过定义视频和/或音频信息及其相应的控制信息的格式，从而对实时信息进行组织和取回的方式。特别是通过采用速度指针，以不同于实时速度的速度对实时信息进行再现。计算另外的速度指针的过程将参考附图19在下文中进行描述。
附图2显示了一种再现设备，其用于从附图1所示的记录载体11上读取实时信息。该设备装备了使记录载体11旋转的驱动单元21以及读取装置，该读取装置包括用于扫描记录载体上的轨道19的读取头22、读取单元27、去格式化器28和解码器29。为了记录到光盘上而对信息进行写入和读取，以及可用的格式化、错误纠正和信道编码的规则在业界是众所周知的，譬如，对于CD或DVD系统。该设备装备了定位单元25，其用于在轨道上沿径向(垂直于轨道的纵向方向)对读取头22进行粗略定位。读取头22包含了用于产生光束24的已知类型的光学系统，光束24沿光学元件传导并聚焦于记录载体的信息层的轨道上的光斑(radiation spot)23处。光束24是用光源(譬如激光二极管)来产生的。读取头还包含用于使光束24的焦点沿着该光线的光轴运动的聚焦致动器(focusing actuator)，以及用于在轨道的中心沿着径向对光斑23进行精细定位的跟踪致动器(tracking actuator)。举例来说，跟踪致动器可以包含线圈，用于径向移动某个光学元件或压电元件，以改变反射元件相对于光束24的光轴的角度。信息层所反射的光被读取头22内一种常见类型的检测器(譬如四象限二极管)检测到，由此产生一个读取信号和另外的检测器信号，后者包括跟踪误差和聚焦误差信号，这些信号被处理并被应用于所述的跟踪和聚焦致动器。读取单元27属于常见类型的，例如包含信道解码器和纠错单元，以用于从所读取的信号中检索信息。该信息被耦合到去格式化器28，以便存储该信息并检索实时信息中所包含的控制参数和各种数据类型，其中该实时信息是按照预定的格式(在下文参考附图3到18进行了描述)记录在记录载体上的。来自于去格式化器28的去格式化的信息被耦合到解码器29，该解码器具有一个和多个用于对实时信息(譬如依照DVD标准的视频和/或音频信息)进行解码的解码单元。该设备还装备了控制单元20，用于从用户或从主机接受命令，以便通过连接到驱动单元21、定位单元25和读取装置的控制线26(譬如系统总线)来控制该设备。为此，控制单元20包含例如微处理器、程序存储器和控制门的控制电路，用来完成通常的控制过程。控制单元20也可以用逻辑电路中的有限状态机来实现。在一种实施方案中，本设备装备了耦合到解码器29的显示单元(未画出)，用于把视频信号显示给用户，所述的显示单元譬如是一种便携的回放设备。需要注意的是，记录下来的实时信息流包含数据单元(譬如下文描述的DVD的VOBU)，这些数据单元包含了实时信息和回放参数。
控制单元20装备了速度控制单元31，用于控制实时信息的再生速度(譬如，快进或者反向回放模式)。在一种实施方案中，速度控制单元也执行时间搜索，这是例如以重复模式来完成的，在该模式中播放器利用前向的参考值来搜索具有指定时间的单元。假设一个单元格是120秒长，而指向下一单元的最大参考值是3秒，那么在实际设备中找到所需的单元平均需要20次光盘访问，而最坏情形下需要39次光盘访问。假设在每秒进行4次光盘访问的速度下，没有指向所需距离的速度指针可供使用这一事实将消耗用户大量的时间。在一种实施方案中，速度控制单元是用操控通用计算机的计算机程序来实现的，其中计算机通过外设(譬如DVD-ROM驱动器)取回实时信息，或者通过互联网这样的网络取得信息。为了执行不同速度模式的再生，速度控制单元从记录载体上检索速度指针。下文中参考附图18描述了一个指示着前向或后向的视频信息单元位置的指针的范例。这样的局部速度指针被包含在视频信息流之中。该结构描述了出现在前向和后向0.5×n秒处的VOBU的起始地址。然而，该指针并不会指到单元格边界以外。如果不存在VOBU，那么就会填入一个为3F FF FF FF的值来指示这里没有VOBU。举例说来，为了执行32倍速的快进并显示0.3到0.4秒长的视频片断，那么必须要进行大约前进10秒的跳跃，这由指针FWDI_20来指示。然而，在局部指针中可能并不存在这样的局部速度指针，这例如是因为记录过程是由一个家用视频记录器来完成的，而它不能计算超过其缓冲器尺寸(譬如3秒的视频)的前向指针，或者是因为该视频信号不存在于当前的单元格中。为了计算另外的速度指针，速度单元31包含了与该速度控制单元相合作的计算单元32，譬如用于对处理单元进行操控的软件中的一个特定部分。正如参考附图19所描述的那样，在将要以不同速度来再生的区域中，基于对该区域中的实时信息单元的回放时间的估计，从而计算出额外的速度指针。
在本设备的实施方案中，速度单元被用来利用本地回放参数中所包含的速度指针而跳跃至达到预定义数值的时间上的距离处，并使用另外的速度指针跳跃至更大的时间距离处。在实际设备中这个预定义的数值是3秒，因为在绝大多数记录过程中，局部速度指针至少达到这个数值才是可用的。在一种实施方案中，速度装置被用来检测对于哪个最大局部跳跃距离一个局部速度指针可获得，然后利用该局部速度指针跳过达到该最大局部跳跃距离的距离。速度装置检索嵌入在信息流中的局部速度指针，并检测哪个指针指向真实的视频单元，譬如，通过检测一个视频存在状态比特或者一个缺省数值来进行，其中该缺省数值指示着用于特定的所需时间跳跃的指针无效，譬如是如上所述的3F FF FF FF。
在本设备的一种实施方案中，速度单元被用来利用本地回放参数中所包含的速度指针而跳跃到单元格边界处，并使用计算出来的另外的速度指针跳过跨越所述单元格边界的时间距离。如下文所述，单元格边界可以从该单元格回放信息中推导出来。
附图3显示了光盘11上的卷空间。如附图3所示，卷空间组由卷和文件配置区、DVD视频区、和其他区组成。控制数据按照配置格式(譬如UDF Universal Disk Format Specification Revision 1.02(UDF通用盘格式规范修订本1.02))被记录在卷和文件配置区，其中的数据可以被任何符合预定要求的计算机读取。DVD-视频区域具有视频管理器(VMG)和视频标题集(VTS)。该视频管理器(VMG)和该视频标题集(VTS)各自由多个文件组成的。视频管理器(VMG)是一些用于控制视频标题集(VTS)的信息。
在附图4中更详细地显示了视频管理器(VMG)和视频标题集(VTS)的结构。视频管理器(VMG)具有作为控制数据的视频管理器信息(VMGI)和作为用于菜单显示的数据的视频对象集(VMGM_VOBS)。此外，还包含了在内容上和VMGI一致的视频管理器信息备份(VMGI_BUP)。视频标题集(VTS)包含作为控制数据的视频标题集信息(VTSI)，作为用于菜单显示的数据的可选视频对象集(VTSM_VOBS)，以及用于视频标题集的标题的视频对象集(VTSTT_VOBS)，其中所述视频标题集是用于视频显示的一个视频对象集。此外，还包含了在内容上和VTSI一致的视频标题集信息备份(VTSI_BUP)。用于视频显示的视频对象集(VTSTT_VOBS)是由多个单元格组成的。每个单元格都分配了一个单元格识别序号。
附图5采用分级结构的方式显示了视频对象集(VOBS)、单元格和单元格内容之间的关系。当执行DVD回放操作时，视频中断(场景发生变化、角度发生变化、故事发生变化等等)而处理特殊的回放，它是以单元格(Cell)为单位来进行的，或者是以比单元格低一层的视频对象单元(VOBU)为单位来进行的，或者是以交织单元(ILVU)为单位来进行的。首先，视频对象集(VOBS)包含多个视频对象(从VOB_IDN1到VOB_IDNi)。继尔，一个视频对象包含多个单元格(从C_IDN1到C_IDNi)。更进一步地，一个单元格(Cell)包含多个视频对象单元(VOBU)或者随后被描述的交织单元。一个视频对象单元(VOBU)则包含一个导航包(NV_PCK)、多个音频包(A_PCK)、多个视频包(V_PCK)、以及多个子图包(SP_PCK)。导航包(NV_PCK)主要用作用于控制它所隶属的视频对象单元内的数据的再生显示的控制数据，也用作用于搜索该视频对象单元内数据的控制数据。视频包(V_PCK)是主要的视频信息，它被依据MPEG2或类似的标准进行压缩。子图包(SP_PCK)是辅助性视频信息，它具有可辅助于主要视频信息的内容，譬如字幕。音频包(A_PCK)是音频信息。
附图6显示了用节目链(PGC)来控制单元格(Cell)回放序列的框图。对于节目链(PGC)而言，准备了多种节目链(PGC#1，PGC#2，PGC#3，...)，以便允许在数据单元格的回放顺序上采用多种设置。由此，将通过在这些节目链中进行选择来设置单元格回放的顺序。下面显示了一个范例，在其中用节目链信息(PGCI)来描述的节目#1到节目#n被执行。所示的节目具有这样的目录，它指定了由(VOB_IDN#s，C_IDN#1)指定的一个单元格和依次在该视频对象集(VOBS)之内的后续单元格。记录在光盘的管理信息记录区的节目链是这样的信息，它们在读取光盘的视频标题集之前被读取，然后被保存于系统控制器的存储器中。管理信息被置于视频管理器和各个视频标题集的开头。
附图7显示了视频对象单元(VOBU)和它内部的视频包之间的关系。VOBU中的视频数据包含一个或多个GOP(GOP＝图片组)。作为示例，编码后的视频数据是符合MPEG2(ISO/IEC13818-2)的。VOBU中的GOP包含一个I图和一些B图，而这些数据的延续部分被划分成视频包。接下来，给出在记录和再生多角信息时对数据单元的描述。在把一个主题的不同视点的多个场景记录到光盘上时，为了实现无缝回放，在记录轨道上构造了一个交织块部分。在该交织块部分，多个不同角度的视频对象(VOB)各自被划分为多个交织单元。对交织单元的记录采用一种编排，以便允许进行无缝回放。多个情节可以在时分的基础上进行复接。在这里的描述中，所有被划分成的块都被称为单元格。接下来，将要给出交织单元和用于回放交织单元的管理信息的描述。
附图8显示了在视频标题集(VTS)中的视频标题集信息(VTSI)。在视频标题集信息(VTSI)中描述了视频标题集的节目链信息表(VTS_PGCIT)。由此，在回放一个视频标题集(VTS)中的视频对象集(VOBS)时采用一个节目链，它由制作者指定或者由用户从呈现于视频标题集的节目链信息表(VTS_PGCIT)中的多个节目链中选择。在VTSI中，将进一步描述后续的数据。VTSI_MAT是一个视频标题集的信息管理表，其中描述了在该视频标题集中存在什么种类的信息，以及各项信息起始和结束地址。VTS_PTT_SRPT是一个视频标题集的部分标题搜索指针表，其中描述了标题的进入点等。VTSM_PGCI_UT是一个视频标题集的菜单节目链信息单元表，其中用各种语言描述了视频标题集的菜单。这样一来，所述菜单就允许用户来确定哪一类的视频标题集被描述，以及回放能够以哪样的顺序来进行。VTS_TMAPT是一个视频标题集的时间映射表，其中描述了各个VOBU记录位置的信息，该信息在各个节目链内部进行管理，并被指示在以秒为单位的规则间隔处。应该注意的是，视频标题集的时间映射表VTS_TMAPT是可选的，例如在家庭记录的光盘上它就将是空缺的。因此这个表不能被用来推导另外的速度指针。VTSM_C_ADT是视频标题集的菜单单元格地址表，其中描述了包含视频标题集的菜单等的各个单元格的起始和结束地址。VTSM_VOBU_ADMAP是一个视频标题集菜单的视频对象单元的地址映射表，其中描述了菜单的视频对象单元的起始地址。VTS_C_ADT是一个视频标题集的单元格地址表，其中描述了单元格的地址信息。在回放设备中当选择了一个节目链，回放单元格的顺序也就被该节目链设定了。在回放中，包含于视频对象单元中的NV_PCK被查阅。NV_PCK含有用于控制显示内容和显示定时的信息，以及用于数据搜索的信息。因此，对V_PCK的检索和解码都是基于NV_PCK表中的信息来进行的。此外，在检索采用制作者或用户指定语言的A_PCK和SP_PCK的情形下，还要对另一个包进行检索和解码。
附图9显示了视频标题集的节目链信息表(VTS_PGCIT)的内容。在这个表中描述了视频标题集的PGCI表信息(VTS_PGCITI)、用于视频标题集的节目链信息的搜索指针(从VTS_PGCI_SRP#1到#n)、以及特定的节目链信息(VTS_PGCI)。在(VTS_PGCITI)中描述了搜索指针的数目和这个表的结束地址。在(从VTS_PGCI_SRP#1到#n)中描述了：视频标题集的节目链的类别、成为了目标的视频标题集中的标题的数目、节目链是结束于一个块的还是延续到另一个块的链中去了，等等。此外，视频标题集的节目链的起始地址是用参照于这个表的起始点的相对地址来描述的。
附图10描述了节目链信息(PGCI)的内容。PGCI包含了节目链通用信息(PGCI_GI)、节目链命令表(PGCI_CMDT)、节目链节目映射表(PGCI_PGMAP)、单元格回放信息(C_PBI)、以及单元格位置信息表(C_POSIT)。在PGCI_GI中描述了节目的数量和这个节目链的单元格数目(这个信息称为PGC内容(PGC_CNT))。此外，还显示了该节目链所预期的总回放时间(这个信息称为PGC回放时间(PGC_PB_TM))。另外，还描述了关于利用这个节目链回放的节目是否允许用户操作(譬如，是否有可能切换角度)的一个代码(这个信息称为PGC用户操作控制(PGC_UPR_CTL))。此外，还描述了关于是否可以切换音频流以及可以切换到哪种类型的音频流(譬如，线性PCM、AC-3、MPEG等)的代码(这个信息称为PFC音频流控制表(PGC_AST_CTLI))。另外，还描述了关于是否可以切换辅助视频以及能够切换到哪种类型的辅助视频(譬如，不同的屏幕高宽比)的代码(这个信息称为PGC辅助视频流控制表(PGC_SPST_CTLT))。此外，在该个PGCI_GI中，还描述了后续节目链的数量和先行节目链的数量。另外，还描述了这个节目链所指定的节目是否计划用于连续回放、随机回放或者乱序回放(这个信息称为PGC导航控制(PGC_NV_CTL))。此外，还进行颜色规范，以指定将用那种颜色的辅助视频进行显示(这个信息称为PGC辅助视频调色板(PGC_SP_PLI))。同时，还描述了节目链的命令表的起始地址(PGC_CMDT_SA)、节目链的节目映射表的起始地址(PGC_PGMAP_SA)、单元格回放信息表的起始地址(PGC_PGMAP_SA)、以及单元格位置信息的起始地址(C_POSI_SA)。在节目链的命令表中描述了节目链的前置命令(pre-command)和后置命令(post-command)，以及单元格命令。先导命令是在执行节目链之前进行处理的命令，而后置命令是在执行节目链之后进行处理的命令。先导命令和后置命令被用来定义视频标题、音频的再生状态、以及基于命令或参数而再生的流，其中这些命令或参数是在播放器一侧或盘制作者一侧预先确定的。单元格命令是那些在执行完对单元格的回放处理之后接着要处理的命令。在节目链的节目映射表(PGC_PGMAP)的起始地址中，指出了该节目链打算用于的节目的结构，并且描述了现存节目的入口单元格号码。在单元格回放信息表(C_PBIT)中描述了这样的信息，它们指示该节目链将打算用于的那些单元格的回放次序的信息。
附图11显示了单元格回放信息(C_PBIT)及其内容。C_CAT是单元格属性信息，并且它指示着单元格块的模式。单元格块的模式指示着该单元格是第一个单元格还是最后一个单元格。同时还包含：关于是否将执行无缝回放的信息、关于单元格块是否在交织块之中的的信息、以及关于无缝角度切换的信息。关于无缝角度切换的信息指示了能够无缝地还是非无缝地完成角度切换。C_PBTM指示的是单元格回放时间，C_FVOBU_SA指示的是单元格的第一个视频对象单元(VOBU)的起始地址，C_ILVU_EA指示的是单元格的第一个交织单元(ILVU)的结束地址，C_LVOBU_SA指示的是单元格的最后一个视频对象单元(VOBU)的起始地址，而C_LVOBU_EA指示的是单元格的最后一个视频对象单元(VOBU)的结束地址。这些地址是根据逻辑块号码来描述的，其中所述号码是相对于该单元格所隶属的VOBS的第一个逻辑块而言的。通过查阅单元格回放信息，可以做出一个判定：是否当前的回放状态抵达了单元格的末尾。当回放下一个单元格时，将查阅单元格回放信息表中的下一个单元回放信息，以判定下一个单元格(或者交织单元)的第一个VOBU的起始地址。
附图12显示了单元格位置信息表(C_PSIT)的内容。单元格位置信息包括：包含该单元格的视频对象的ID号码(C_VOB_IDN)，以及该单元格的ID号码(C_IDN)。如上文所述，管理信息描述了单元格回放信息，其中就有单元格属性信息，它指示是否记录了用于多角度之类的交织单元。在记录了多角度视频或者多情节视频的时候，回放设备需要根据用户的操作从正在回放的角度切换到另一个角度，或者从正在回放的情节切换到另一个情节。在这种情形下，回放设备将基于下述信息来响应用户的操作。首先将描述包的结构。
附图13显示了一个包和一个分组的格式。一个包包含一个包头标和一个分组。在分组头标中描述了包起始代码、系统时钟基准(SCR)等等。包起始代码是指示包开始处的代码，而系统时钟基准(SCR)则是这样的信息，它以回放过程已消耗的时间为准，向整个回放设备指示基准时间。一个包长度为2048比特，并在光盘上被定义和记录为一个逻辑块。一个分组包含一个分组头标和视频数据、或者音频数据、或着子图数据、或者导航数据。在数字分组头标中可以进行填塞。在分组的数据区可以进行填充。
附图14显示了NV_PCK(请看图5)。NV_PCK包含一个基本适合于控制显示图像的图像控制信息(PCI)分组，以及一个数据搜索信息(DSI)分组，它和前者存在于同一个视频对象中。在每个分组中，描述了一个包头标和子流ID，而数据跟随其后。在每个包头标中都描述了用于指示NV_PCK的流ID。子流ID被用于区分PCI和DSI。在每个包头标中都描述了分组启动代码、流ID和分组长度，而数据跟随其后。PCI分组是导航数据，用来改变显示内容，所述改变同步于NV分组所隶属的视频对象单元(VOBU)中的视频数据的回放。在PCI分组中描述了PCI通用信息(PCI_GI)，它是一种通用信息，还描述了非无缝角信息(NSML_ANGLI)、加亮信息(HLI)和记录信息(RECI)，它们是被记录下来的信息。在PCI_GI中描述的PCI通用信息，包括：逻辑块号码(NV_PCK_LBN)，它是导航包的地址；视频对象单元类别(VOBU_CAT)，它指示由PCI管理的视频对象单元(VOBU)的属性；用户操作控制(VOBU_UPO_CTL)，它在由PCI管理的视频对象单元的显示期间作为用户操作禁止信息；视频对象单元的显示的起始时间(VOBU_S_PTM)；以及视频对象的显示的结束时间(VOBU_E_PTM)。在MPEG标准中，由VOBU_S_PTM指定的第一幅图像是一个I图。此外，还描述了：视频对象单元序列末尾的演示时间(VOBU_SE_E_PTM)，它指示视频对象单元中最后一段视频的显示时间；以及单元格已消耗的时间(C_EITM)，它指示相对于单元格中第一个视频帧而言显示过程已消耗的时间，等等。当角度产生变化时，NSML_ANGL指示了目标地址。也就是说，视频对象单元包含从不同角度拍摄的画面。描述了一个VOBU地址，当用户指示以不同于当前的角度来显示所拍摄的画面时，则切换到这个VOBU地址以便进行接下去的回放。HLI是一种信息，用于指定屏幕上特定的矩形区域，并改变该区域的亮度或者在其中显示的辅助视频的颜色。该信息包含：加亮通用信息(HL_GI)，供用户为了选择颜色而在多个按钮中做选择时使用的按钮颜色信息表(BTN_COLIT)，以及用于选择按钮的按钮信息表(BTNIT)。RECI是关于记录在视频对象单元中的视频、音频和子图的信息，每项信息描述了将要解码的数据象什么。举例来说，包含了国家编码、版权持有者编码、以及记录的日期。DSI分组是用于搜寻视频对象单元的导航数据。在DSI分组中，描述了DSI通用信息(DSI_GI)、无缝回放信息(SML_PBI)、无缝角信息(SML_AGLI)、视频对象单元搜索信息(VOBU_SRI)、以及同步信息(SYNCI)。
如附图15所示，在DSI_GI中描述了下列信息：系统时钟基准(NV_PCK_SCR)，它指示了开始对NV_PCK进行解码的基准时间；NV_PCK的逻辑地址(NV_PCK_LBN)；NV_PCK所隶属的视频对象单元的结束地址(VOBU_EA)；首先要解码的第一参考图(I图)的结束地址(VOBU_1STREF_EA)；首先要解码的第二参考图(P图)的结束地址(VOBU_2NDREF_EA)；首先要解码的第三参考图(B图)的结束地址(VOBU_3RDREF_EA)；DSI所隶属的VOB的ID号码(VOBU_VOB_IDN)；DSI所隶属的单元格的ID号码(VOBU_C_IDN)；以及单元格已消耗的时间(C_E1TM)，它指示了相对于该单元格中的第一个视频帧已消耗的时间。
如附图16所示，在SML_PBI中描述了下列信息：视频对象单元无缝类别，它指示DSI所隶属于的VOBU是一个交织单元(ILVU)还是一个前置单元(PREU)(pre-unit)，前置单元是用于指示视频对象之间的连接的准则；交织单元的结束地址(ILVU_EA)；下一个交织单元的起始地址(ILVU_SA)；下一个交织单元的尺寸(ILVU_SZ)；视频对象(VOB)中的视频显示起始时间(VOB_V_S_PTM)；视频对象(VOB)中的视频显示结束时间(VOB_V_E_PTM)；视频对象(VOB)中的音频停止时间(VOB_A_STP_PTM)；以及视频对象(VOB)中的音频间隙长度(VOB_A_GAP_LEN)。前置单元(PREU)是BOVU中紧靠在交织单元之前的最后一个单元。在视频对象单元无缝类别(VOBU_SML_CAD)中还描述了一个指示该交织单元是否是处于开始时刻的单元的标志，和一个指示该交织单元是否是处于结束时刻的单元的标志。
附图17显示了无缝角信息(SML_GLI)的内容。C1到C9指示了角度的数量。即使存在9个角度的最大值，它们的目的地交织单元的地址和尺寸也是可以被指示出来的。换句话说，描述了作为各个角度的目的地的交织单元的地址和尺寸(SML_ADL_Cn_DSTA)(n＝1到9)。当用户在观看视频期间执行了一个改变角度的操作时，则查阅这一操作信息，由此可以让回放设备认出下一个交织单元的回放位置。
附图18显示了VOBU搜索信息(VOBU_SRI)，在进行特别的回放等操作时会查阅它。该信息描述了当前视频对象单元(VOBU)的开始时间之前和之后(0.5×n)秒的VOBU的开始地址。也就是说，通过查阅包含DSI的VOBU，并根据回放的顺序，描述了作为前向地址(FWDIn)的+1、+20、+60、+120、+240个VOBU处的每一处起始地址，和一个表示在该单元中存在着视频包的标志。起始地址是用相对于VOBU中的第一个逻辑扇区而言的逻辑扇区序号来描述的。使用这个信息允许随意选择用户想要回放的VOBU。
上述的管理信息是针对光盘来描述的。回放系统的系统控制器对视频管理器中的节目链信息进行查阅，由此获得单元格的回放信息。这样一来，可以从节目链信息(PGCI)知道单元格的回放次序。根据本发明，附图2中所示的再现设备包含了速度装置，用于以不同于实时速度的速度来再生实时信息，还包含了计算装置，用于计算可从实时信息数据流中获得的局部速度指针之外的其他速度指针。
附图19显示了每个单元的平均时间的计算。在回放系统中，在节点200“开始”处，获知单元格的回放次序。在第一个步骤201“读取单元格信息”处，取回单元格回放信息表(C_PBIT，请见附图11)。从这张表中可以读出单元格内第一个单元的地址(C_FVOBU_SA)和最后一个单元的地址(C_LVOBU_SA)，及其回放时间。在第二个步骤202“读取地址映射表”处，取回单元地址映射表(VTS_VOBU_ADMAP，请见附图8)。此映射表中包含了组成视频节目的单元序列的地址，这些单元是连续存储在记录载体上的。在第三个步骤203“计算数目”处，计算单元格内的单元数目。到最后，例如通过地址映射表内地址的查找过程来确定在该单元地址映射表中所述的第一个和最后一个单元的地址的位置。从在映射表中的位置来看，中间单元的数目NIU是易于确定的，譬如，如果在映射表中一个单元的入口需要n个字节，那么数目NIU就等于第一个和最后一个位置的差除以n。在第四个步骤204“计算平均时间”处，将如下地计算每个单元的平均时间ATU。单元格的播放时间(C_PBTM)是从单元格回放信息表(C_PBIT)中获知的。而数值ATU是用该单元格回放时间C_PBTM除以该单元数目NIU得出的。最后，通过计算要跳跃的单元的数量，从而确定一个或者多个速度指针以用于特定的所需的时间跳跃。所述的单元的数量等于所需的时间跳跃除以平均回放时间ATU。于是就知道了目标单元，而它的地址则从地址映射表VTS_VOBU_ADMAP中取得。在步骤205“跳跃”处，进行到目标单元的跳跃，并将目标单元显示出来。此外，确定再生的速度是否需要另外的速度指针，或者再生的速度是否已经落入到可以用能够装得的速度指针来处理的范围之内了。如果是肯定的结果，则在步骤207“回放”处，例如经过一个时间搜索过程之后，进入到所要求的回放模式。
在计算单元的第二种实施方案中，如下地计算速度指针。在步骤204“计算平均时间”处，通过确定单元格剩余的播放时间来计算每个单元的平均时间ATU，其中确定单元格剩余的播放时间则是通过从当前再现的单元中读取单元格已消耗的播放时间(C_ELTM，请见附图15)并从单元格播放时间中扣除它。同时，通过在地址映射表VTS_VOBU_ADMAP中定位出当前单元的起始地址，从而确定剩余的单元数目NIU。使用实际的剩余时间，给出平均播放时间ATU的更精确的估计值。
在计算单元的第三种实施方案中，如下地计算速度指针。在步骤205“跳跃”处，当完成了跳跃，且目标单元正在再现时，检测到速度模式又一次需要速度指针。此时步骤204再一次如以上第二种实施方案中所描述的那样被执行。在计算单元的一种实施方案中，速度误差的补偿如下地计算。在步骤205基于计算出来的速度指针进行跳跃之后，在步骤206“误差补偿”处，根据单元格已消耗的播放时间(C_ELTM)推导出实际的播放时间。需要注意的是速度的误差可能是由于这些单元的实际播放时间和估计出来的平均播放时间之间的差异而产生的。根据已选定的速度，获知在跳跃处所需的播放时间。检定在所需的和实际的播放时间之间的时间误差T_ERR，例如通过将它们相减而计算出来。速度误差T_ERR可以用多种方法来补偿，譬如根据该误差，用较长或者较短的时间来显示目标单元所代表的视频片断。而且，为了补偿误差，下一次要跳跃的单元数目可以依赖于速度误差T_ERR来制定，譬如，通过有效地把速度设置得更高一点，也就是说，将导致在下一次跳跃中要跳过更大数目的单元。
尽管本发明是通过采用DVD-视频格式的实施方案来解释的，但它可以被应用于任何需要那些将在实时数据本身内部被复接地写入的非因果控制数据的实时数据格式。同时，对于信息载体，描述的是光盘，但是其他媒体，诸如磁盘或磁带，也是可以采用的。需要注意，在这份文本中词语“包含”并不排除所列元件或步骤以外的其他元件或步骤的存在性，而在元件前的词语“一个”并不排除多个这样的元件的存在性，任何引用标记都不限制权利要求的范围，本发明可以用硬件和软件的方式来实现，而几个“装置”可以用相同项目的硬件来表示。进一步地，本发明的范围并不局限于这些实施方案，相反本发明存在于上述的各个和所有新颖特征或者特征的组合之中。

Claims (9)

1.一种用于再现来自于记录载体的实时信息的设备，该设备包含用于从记录载体的轨道中取回实时信息及其相关的回放参数的读取装置(22，27，28)，和用于基于速度指针、以不同于实时速度的速度来再现实时信息的速度装置(31)，其中实时信息被细分为单元(VOBU)，多个连续的单元组成一个单元格，而本地回放参数被包含在该单元之中，其中本地回放参数包含速度指针(VOBU_SRI)，其指向相对于包含该指针的单元而言位于前向和/或后向距离处的单元，其特征在于：速度装置(31)包含计算装置(32)，用于依据对该单元的回放时间的估计而计算出至少一个另外的速度指针，所述计算是通过：
-取回包含有单元格中第一个单元和最后一个单元的地址以及单元格回放时间的单元格回放信息(C-PBIT)；
-取回包含一个连续单元序列的地址的单元地址映射表(VTS-VOBU-ADMAP)；
-通过在单元地址映射表中确定所述的第一个单元和最后一个单元的地址的位置从而确定单元格内单元的数目；和
-把所述单元格回放时间除以所述单元数目。
2.根据权利要求1的设备，其中速度装置被安排来通过使用包含于本地回放参数中的速度指针来跳过达到预定义数值的时间上的距离，以及通过使用另一个速度指针来跳过更大的时间上的距离。
3.根据权利要求1的设备，其中速度装置被安排来检测对于哪个最大局部跳跃距离一个局部速度指针可获得，然后利用该局部速度指针来跳跃达到该最大局部跳跃距离的距离。
4.根据权利要求1的设备，其中速度装置被安排来检测单元格边界，以及通过使用所述另外的速度指针来跳过跨越该单元格边界的时间上的距离。
5.根据权利要求1的设备，其中计算装置被安排来调整所述估计出来的单元回放时间，而所述的调整是通过：从当前再现的单元中取回当前单元格时间(C_ELTM)、根据单元格回放时间和该当前单元格时间来计算剩余的单元格回放时间、计算该单元格内剩余的单元数目并将剩余的单元格回放时间除以剩余的单元数目。
6.根据权利要求1的设备，其中速度装置被安排来通过比较来自于跳跃之后被取回的单元的当前单元格时间(C_ELTM)和基于所需速度的目标时间来检测速度误差，并补偿该速度误差。
7.根据权利要求6的设备，其中速度装置被安排来调整下一次跳过的单元数目或实时信息片断的显示时间，以补偿所述的速度误差。
8.一种用于再现实时信息的方法，该方法包括基于速度指针将实时信息的再现速度控制在一个不同于实时速度的速度上，其中实时信息包含与其相关的回放参数并被细分为单元(VOBU)，多个连续的单元组成一个单元格，而本地回放参数包含在该单元之中，其中本地回放参数包含速度指针(VOBU_SRI)，其指向相对于包含该指针的单元而言位于前向和/或后向距离处的单元，其特征在于：该方法包括基于对单元回放时间的估计而计算出至少一个另外的速度指针，所述计算是通过：
-取回包含有单元格中第一个单元和最后一个单元的地址以及单元格回放时间的单元格回放信息(C-PBIT)；
-取回包含一个连续单元序列的地址的单元地址映射表(VTS-VOBU-ADMAP)；
-通过在该单元地址映射表中确定所述的第一个单元和最后一个单元的地址的位置从而确定单元格内单元的数目；和
-把所述单元格回放时间除以所述单元数目。
9.一种再现实时信息的计算机程序产品，该程序能够使处理器执行权利要求8中所要求的方法。
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