CN1905658A - 光盘及其记录器、重放器、记录方法和重放方法 - Google Patents

光盘及其记录器、重放器、记录方法和重放方法 Download PDF

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Abstract

视频对象记录在光盘上。所述视频对象至少由一个视频对象单元组成，并且每一个视频对象单元包括控制信息和视频数据，并且具有1秒或更短的显示时间。所述控制信息与所说视频对象单元的显示控制和复制控制有关。

Description

光盘及其记录器、重放器、记录方法和重放方法
技术领域
本发明涉及可读写光盘以及在该光盘上记录和重放数据的记录和重放方法。更准确地说，本发明涉及在其上记录视频数据的光盘，以及用于这种光盘的记录和重放方法。
背景技术
最近，在可重写光盘领域中开发出DVD-RAM(数字视频光盘随机访问存储器)。DVD-RAM是一种超越了通常约650兆字节容量限制、具有几千兆字节容量的相变光盘。
DVD-RAM可通过计算机存储各种类型数据。此外，人们期望DVD-RAM将用来记录音频和视频的AV(音视频)数据。而普通常用的记录设备，诸如磁带录相机(VTR)是将音频和视频记录到磁带上，人们期望这样的记录将由使用光盘的光盘记录器实现。
可以用来代替标准的VTR记录器的光盘记录器/重放器能接收TV(电视)广播，并将接收的广播TV信号转换(压缩)为数字AV数据，然后将数字AV数据记录在DVD-RAM中。当重放AV数据时，光盘记录器/重放器从DVD-RAM中读出AV数据，将读出的AV数据转换为模拟AV信号，并将它输出给显示装置。产生的AV数据与ISO/IEC13818(国际标准化组织/国际电工技术委员会)规定的MPEG(移动图像专家组)一致。
与最近的一些模拟TV广播一样，数字数据在垂直消隐间隔(VBI)期间被多路复用成TV信号(以后称为“VBI”，在VBI期间多路复用的数字数据称为“VBI数据”)。例如，在图文电视广播中，文本数据在垂直消隐期间被多路复用为VBI数据。
在与NTSC(美国国家电视系统委员会)系统一致的TV(或视频)信号中，一祯(即两个场)包括525水平扫描行，在VBI期间的、与第10至第21水平扫描行对应的周期中以及在VBI期间的、与第273至284水平扫描行对应的周期中，可以对VBI数据进行多路复用。
除文本数据外，VBI数据可以是诸如信箱控制信息和复制控制信息。信箱控制信息用于控制在宽高比为16∶9或14∶9的显示屏幕上的宽高比为4∶3的图像显示。复制控制信息表示是否允许VTR记录图像。例如，在以下的文献中定义了将这种信息多路复用为VBI数据的方法：在日本电视工程学院学报vol.49 No.9(1995)，以及ETS 300294(欧洲电信标准)“电视系统625-行电视宽屏幕信号(WSS)”。
信箱控制信息和复制控制信息都被多路复用成节目或广告节目。正如可以把VBI数据多路复用到每一场一样，例如，有可能通过将VBI数据多路复用成确定的广告节目来修改仅仅针对某些节目的保护显示和复制的设置。更具体地说，有可能通过在广告节目时段对适当的VBI数据进行多路复用来修改显示图像的宽高比和/或只允许对广告节目的复制。
用于S-VHS(超级视频家用系统)的VTR能够将包括VBI数据的TV信号记录在磁带上，重放TV信号，以及将TV信号显示在显示装置上。这就使显示装置能识别多路复用的VBI数据，诸如信箱控制信息、并且控制信箱图像与TV信号同步显示。
然而，当传统的光盘记录器/重放器接收TV广播时，能够将广播中的模拟信号编码为被压缩的数字数据，并将该压缩的数据记录到光盘上，TV信号中的任何VBI数据都将丢失。这样一来，当从光盘重放AV数据时，传统的光盘记录器/重放器就不能修改显示式样，或第15或第32广告节目时段中的复制许可。
发明内容
本发明的目的是提供一种光盘、光盘记录器、光盘重放器、光盘记录方法、能有效使用多路复用成视频信号的VBI数据的光盘重放方法。
以上目的可以通过其上至少记录有一种视频对象的光盘实现。每一种视频对象至少包括一种对象装置，每一种视频对象单元包含控制信息和视频数据，以及具有1秒或更短的显示时间。控制信息至少与下面的一种条件有关：(a)视频对象单元的显示控制；以及(b)视频对象单元的复制控制。
以上目的也可以通过将视频对象记录到可记录的光盘中的光盘记录器实现，光盘记录器包括：提取装置(例如VBI数据解调器)，用于提取已被多路复用成音视频信号的数据，所述数据至少与以下各项中的一项有关：(a)显示控制；(b)复制控制；编码装置，用于对音视频信号编码，产生包括至少一种视频对象单元的视频对象，视频对象单元具有1秒或更短的显示时间；产生装置(例如DCI(显示控制信息)产生单元)，它根据提取的数据，产生与以下各项中至少一项有关的控制信息：(a)关于视频对象中每一种视频对象单元的控制信息；(b)关于视频对象中每一种视频对象单元的复制控制；以及控制装置(例如隔行扫描单元)，用于使编码装置将产生的控制信息插入每一个视频对象单元中。
以上目的也可以通过重放记录在光盘上的视频对象的光盘重放器实现，视频对象包括至少一种视频对象单元，每一个视频对象单元具有1秒或更短的显示时间。光盘重放器包括：读取装置(例如驱动装置)，用于从光盘中读取视频对象；分离装置(例如多路分解器)，它将读取的视频对象中的每一个视频对象单元分离成视频数据、音频数据及控制信息；译码装置，用于将通过分离视频对象单元获得的视频数据和音频数据译码，产生与视频对象单元对应的音视频信号；以及多路复用装置，用于在垂直消隐间隔期间，根据通过分离视频对象单元获得的控制信息，将附加数据多路复用到所述产生的音视频信号中。
其中，每一个视频对象可以从模拟视频信号产生，而控制信息可以表示，在模拟视频信号中，被多路复用成垂直消隐间隔的数据内容。
其中，所述控制信息可以显示以下各项中的至少一项：(a)视频对象单元的显示位置；(b)关于视频对象单元的复制管理条件；以及(c)视频对象单元的源材料类型。
用这种结构，每一个视频对象单元包含控制信息，因而可以实现关于每一个视频对象单元的显示控制和复制控制，也就是说，可以每隔1秒或更短时间地实现不同的显示和复制控制。这就能够在某时段修改，例如，显示式样或允许复制诸如广告节目、程序。
其中，每一个视频对象单元可以包括其中放有视频数据的一个控制包和多个视频包。控制包可以放在视频对象单元的起始位置，并包括控制信息。
对于这种结构，控制包被置于每一个视频对象单元的起始位置。这样，通过光盘记录器将控制包插入每一个视频对象单元的操作就被简化，因而，就可以压缩光盘记录器的装入操作。
其中，控制信息还可以包括状态信息，它表示哪一部分控制信息有效。
当控制信息额外包括状态信息时，有可能将含有关于显示控制和复制控制的有效信息以及含有关于显示控制和复制控制的无效信息的视频对象单元插入同一个的视频对象。
其中，控制信息可以包含表示视频对象单元图像在屏幕上的显示位置的信箱控制信息。
对于这种结构，光盘重放器可以执行对每一个视频对象单元的现箱控制，即每隔1秒或更短的时间执行一次。
其中，控制信息可以表示视频对象单元图像的宽高比。
对于这种结构，可在控制信息中设置每一个视频对象单元的宽高比。
其中，控制信息可以包括表示视频对象单元子标题显示位置的子标题模式信息。
这使光盘重放器可以控制每一个视频对象单元的子标题的显示位置。
其中，控制信息可以包括胶片/相机模式信息，它表示是否或者通过电视摄象机或者通过电影胶片记录了视频对象单元的源材料。
对于这种结构，可以在控制信息中，设置关于每一个视频对象单元的胶片/相机模式。
其中，控制信息可以包含关于复制产生管理系统信息，表示是否允许视频对象单元被复制到另一种记录媒体中。
用这种结构，可以在控制信息中，设置每一个视频对象单元的关于复制产生管理系统的信息。
其中，控制信息可以包含关于模拟保护系统(APS)的信息，以便表示APS的复制保护方法的类型，该方法用在根据产生视频对象单元的模拟视频信号中。
用这种结构，可以在控制信息中，设置每一个视频对象单元的关于模拟保护系统的信息。
其中，控制信息可以包含表示视频对象单元的源材料是否是模拟预记录包媒体的源信息。
用这种结构，可以在控制信息中设置每一个视频对象单元的源信息。
其中，除了至少一个包括控制信息的视频对象外，至少一部分数据流信息和一个没有包括控制信息的视频对象可以记录在可记录光盘中。每一部分数据流信息可以与至少一个视频对象相关联，并且包含：宽高信息，它表示至少一个与所述部分流信息相关的视频对象的宽高比；以及应用程序标记，它表示以下任意一点：(a)使用宽高信息中的宽高比对视频对象编码；或者(b)不需要使用宽高信息中的宽高比，而是使用每一个视频对象单元中的控制信息的宽高比对视频对象编码。
由于分别记录了每一个视频对象的这种数据流信息，所以，如果应用程序标记表示为“00b”，则不需要读视频对象，光盘重放器就可以获得所述数据流信息中每一个视频对象单元的宽高比。这样，光盘重放器可以利用应用程序的标记判断是否应当把视频对象的宽高比或每一个视频对象单元的宽高比用于视频对象。此外，可以按照该控制信息的尺寸减小没有包含控制信息的视频对象的尺寸。
上述目的也可以通过把包含至少一个视频对象单元的视频对象记录在光盘中来实现，所述记录包括以下步骤：提取步骤，用于提取被多路复用成音-视信号的数据，所述数据与显示控制和复制控制有关；编码步骤，用于对音-视信号编码以产生视频数据和音频数据；产生步骤，用于根据提取的数据产生与显示控制和复制控制相关的控制信息；以及多路复用步骤，用于将控制信息、视频数据和已经产生的音频数据多路复用成具有1秒或更短显示时间的视频对象单元。
上述目的也可以通过重放记录在光盘上的视频对象的重放方法来实现，所述重放包括以下步骤：读步骤，用于从光盘上读取视频对象，所述视频对象至少包含一个视频对象单元，其中每一个都有1秒或更短的显示时间；分离步骤，用于将所读取的视频对象中的每一个视频对象单元分离为视频数据、音频数据和控制信息；译码步骤，用于将通过分离视频对象单元而获得的视频数据和音频数据译码，产生与视频对象单元对应的音视频信号；以及多路复用步骤，用于在垂直消隐间隔期间，根据通过分离视频对象单元而获得的控制信息，将附加数据多路复用成所述产生的音视频信号。
上述目的也可以通过程序实现，该程序被记录在计算机可读的记录媒体中，并让计算机执行记录操作，以便将包含至少一个视频对象单元的视频对象记录在光盘中。记录操作包括：提取步骤，用于提取被多路复用成音视频信号的数据，所述数据与显示控制和复制控制有关；编码步骤，用于对音-视信号编码以产生视频数据和音频数据；产生步骤，用于根据提取的数据产生与显示控制和复制控制相关的控制信息；以及多路复用步骤，用于将已经产生的控制信息、视频数据和音频数据多路复用成具有1秒或更短显示时间的视频对象单元。
上述目的也可以通过程序实现，该程序被记录在计算机可读的记录媒体中，并让计算机执行重放操作，以便将记录在光盘中的视频对象重放。所述重放操作包括：读步骤，用于从光盘上读取视频对象，所述视频对象包含至少一个视频对象单元，每一个视频对象单元都具有1秒或更短的显示时间；分离步骤，用于将所述读取的视频对象中的每一个视频对象单元分离为视频数据、音频数据和控制信息；译码步骤，用于将通过分离视频对象单元而获得的视频数据和音频数据译码，产生与视频对象单元对应的音视频信号；以及多路复用步骤，用于在垂直消隐间隔期间，根据通过分离视频对象单元而获得的控制信息，将附加数据多路复用成所述产生的音视频信号。
具体说，按照本发明，提供了一种光盘记录器，把包含至少一个视频对象单元的至少一个视频对象记录在光盘上，该光盘记录器包括：提取装置，用于从包含视频信号的信号中提取附加数据，所述附加数据与显示控制和复制控制中至少一个有关；编码装置，用于对所述视频信号编码以产生视频数据；第一产生装置，用于根据所提取的附加数据，产生包含表示宽高比的第一宽高信息和表示所述第一宽高信息是否有效的状态信息的控制信息；以及第二产生装置，用于产生包含所述控制信息和所述视频数据的各视频对象单元。
按照本发明，提供了一种光盘重放器，重放记录在光盘上的至少一个视频对象，其中每个视频对象包含至少一个视频对象单元，每个视频对象单元包含控制信息和视频数据，所述控制信息包含表示所述视频对象单元的宽高比的第一宽高信息和表示所述第一宽高信息是否有效的状态信息，所述光盘重放器包括：读取装置，用于从所述光盘读取每个视频对象；以及分离装置，用于把所述读取的视频对象中的各视频对象单元分成视频数据和控制信息。
按照本发明，提供了一种记录方法，把包含至少一个视频对象单元的至少一个视频对象记录在光盘上，该记录方法包括：从包含视频信号的信号中提取附加数据，所述附加数据与显示控制和复制控制中至少一个有关；对所述视频信号编码以产生视频数据；根据所提取的附加数据，产生包含表示宽高比的第一宽高信息和表示所述第一宽高信息是否有效的状态信息的控制信息；以及产生包含所述控制信息和所述视频数据的各视频对象单元。
按照本发明，还提供了一种重放方法，重放记录在光盘上的至少一个视频对象，其中每个视频对象包含至少一个视频对象单元，每个视频对象单元包含控制信息和视频数据，所述控制信息包含表示所述视频对象单元的宽高比的第一宽高信息和表示所述第一宽高信息是否有效的状态信息，所述重放方法包括：从所述光盘读取每个视频对象；以及把所读取的视频对象中的各视频对象单元分成视频数据和控制信息。
附图说明
从结合说明本发明具体实施例的附图的以下说明中，本发明的这些和其它目的、优点和特征将变得更清楚。
附图中：
图1示出了光盘记录器/重放器、电视机和遥控器的外部视图；
图2示出了在光盘范围里的引入区、数据区、引出区，以及存储在数据区的文件结构；
图3示出了VR_MOVIE.VRO文件的数据结构；
图4示出了控制包的数据结构；
图5示出了在控制包中显示控制信息(DCI)的详细位配置；
图6示出了屏幕尺寸和显示图像尺寸之间的关系；
图7示出了在控制包中复制控制信息(CCI)的详细位配置；
图8示出了DCI的CCI的状态信息的位配置；
图9A以不同电平示出了图2中VR_MANGR.IFO文件的数据结构；
图9B示出了视频属性(V_ATR)的位配置；
图9C示出了包括在M_AVFI(MOVIE_AV文件信息)中的M_VOB_STIN(MOVIE_STREAM信息编号)；
图10是表示图1中光盘记录器/重放器的详细结构方框图；
图11是表示VBID解调器的详细结构方框图；
图12示出了由DCI产生装置进行的产生DCI的处理的流程图；
图13示出了NTSC(国家电视制式委员会(美国))信号的宽高比转换表；
图14示出了PAL+(逐行倒相制)信号的宽高比转换表；
图15示出了胶片/相机模式转换表；
图16示出了子标题模式的转换表；
图17是说明由DCI产生装置进行的详细处理的流程图；
图18示出了CGMS(复制产生管理系统)转换表；
图19示出了APSTB(模拟保护系统触发位)转换表；
图20示出了源信息转换表；
图21是表示DVD记录器详细结构的方框图；
图22是表示编码装置的详细结构的方框图；
图23是表示系统编码器的详细结构的方框图；
图24是表示由系统控制装置进行的控制编码处理的流程图；
图25是表示系统译码装置的详细结构的方框图。
具体实施方式
以下定义本说明书使用的技术术语。
(1)视频对象(VOB)
视频对象(VOB)是数据流，它是实时记录执行一次的结果而产生的，并遵循ISO/IEC 13181-1中规定的程序流，“信息技术-动态图像的通用编码以及相关音频信息：系统”。VOB由至少一个视频对象单元(VOBU)组成，VOBU则包括视频数据和音频数据。对于本发明，VOBU另外还包括显示控制信息和复制控制信息。
(2)视频对象单元(VOBU)
VOBU包括至少一个GOP(图像组)，并被包含在VOB中。虽然VOBU在VOB端可以有比0.4秒更短的重放时间，但是，每一个VOBU都有一个0.4至1.0秒的重放时间，这取决于记录何时停止。VOBU是一个由按记录顺序排列的包组成的包序列。VOBU的起始包或者是视频包或者是控制包，并且具有系统头标。当VOB中的一个VOBU从控制包开始时，在那个VOB中的每一个VOBU都包括控制包。当VOB中的VOBU开始于视频包时，在那个VOB中的所有VOBU都不包括控制包。
(3)图组(GOP)
图组是在关于MPEG标准的ISO/IEC 13818-2中定义的并且涉及包括至少一个I(内部)图像的图像数据，所述I图像是在不涉及其它图像(帧/域)的情况下被编码的图像。GOP可以与其他数据无关地单独重放。
(4)包
一个包具有2KB的固定大小，并可分为视频包、音频包、或控制包。在这些包中，控制包是本发明的特征。控制包包含显示控制信息和复制控制信息，并排列在VOBU的起始位置。
1.光盘记录器/重放器综述
如图1所示，本发明的光盘记录器/重放器1可以用于替代VTR，并与电视机2连接。本发明的光盘记录器/重放器1将包含在TV信号(或视频信号)中的AV信号编码为压缩的AV数字数据，即VOB，并将VOB记录在光盘中，然后，可以重放光盘上的VOB。
当把VOB记录在光盘中时，本发明的光盘记录器/重放器1从模拟TV(视频)信号提取VBI数据，并将包含由所提取的VBI数据表示的信息的控制包插入每一个构成VOB的VOBU中。当从记录在光盘中的VOB重放视频信号时，光盘记录器/重放器1根据每一个控制包中所示的信息，将VBI数据多路复用成重放的视频信号。当光盘记录器/重放器1进行重放时，就允许每一个VOBU的显示装置控制显示样式，诸如宽高比，并允许复制。
2.光盘结构
2.1光盘的物理结构
本发明实施例用DVD-RAM作为实例说明光盘。DVD-RAM的物理结构在日本公开特许公报8-7282和日本公开的特许公报8-93873中作了详细说明，其中，8-7282公开了将数据记录在纹间表面和纹道上的方法，而8-93873公开了CLV区(线性速度为常数)，这里不再说明。下面说明当使用DVD-RAM体现本发明时，属于本发明的独特的数据结构。
2.2光盘的逻辑结构
图2示出了在DVD-RAM区域里的引入区、数据区、引出区，以及存储在数据区的文件结构实例。
引入区包括光盘记录器/重放器1用于稳定伺服机构控制的信号和把DVD-RAM与其它类型媒体区分的标识信号。这些信号记录在DVD-RAM的引入区的起始位置(即最里面部分)。数据区紧邻着引入区，用于存放包括VOB和管理信息的文件。引出区处于DVD-RAM区域的末尾(即光盘的最外面)，并存放与引入区和其它数据区相似的信号。
在数据区的起始位置，记录用于文件系统的存储媒体信息。文件系统在本领域中是众所周知的，因而不予说明。按照文件系统访问该图中示出的目录和文件。
在该文件目录结构中，DVD-RTAV(实时视听)目录直接在根目录下。DVD-RTAV目录存放一个管理信息文件和一个或多个存放VOB的AV文件。存放在DVD-RTAV目录中的所有文件可将它们分类为或者是管理信息文件或者是AV文件。
在该图所示例子中，VR_MANGR.IFO是管理信息文件，而VR_MOVIE.VRO、VR_STILL.VRO及VR_AUDIO.VRO是AV文件，这三个AV文件分别用于记录视频数据(可包括音频数据)、静态图像数据和音频数据。
2.2.1AV文件
图3示出了VR_MOVIE.VRO文件的数据结构。在VR_MOVIE.VRO文件中，以M_VOB#1至M_VOB#N的形式设置多个VOB。N是数目“1”或者更大，而在该VR_MOVIE.VRO文件中的VOB称为“M_VOB”，以便将它与静态图像VOB的静态Picture_VOB(S_VOB)区分，虽然在本说明书中除非另有规定，“VOB”都表示为M_VOB。
每一个M_VOB包括多个VOBU。
每一个BOBU是由多个固定大小为2KB的包组成的包序列。每一个包可以分为控制包(下文称C_PCK)、视频包(V_PCK)、及音频包(A_PCK)。
C_PCK被置于VOBU的起始位置，并包括显示控制信息，诸如信箱控制信息，以及与允许由VTR复制和复制保护系统相关的复制控制信息等等。其中，信箱控制信息用于控制宽高比为4∶3的图像在宽高比为16∶9或14∶9的显示屏幕上显示。当记录视频信号并将DCI和CCI作为VBI数据多路复用成被重放的视频信号时，光盘记录器/重放器1根据多路复用成TV(视频)信号的VBI数据，产生显示控制信息和复制控制信息。
V_PCK包含视频数据，而包含在VOBU中的多个V_PCK与GOP(图像组)对应。一个GOP被分成包含在VOBU中的多个V_PCK的有效负荷。当GOP既不包含音频数据又不包含控制信息时，除了对应于至少一个GOP的V_PCK之外，VOBU包括C_PCK和A_PCK，所以，用不同名字来区分这两者。
A_PCK包括根据MPEG音频系统译码的音频数据、Dolby AC3、交替(liner)PCM(脉冲编码调制)等等。在每一个VOBU中，V_PCK和A_PCK都是交错的。
2.2.2.1控制包(C-PCK)
图4示出了C_PCK的数据结构。如图所示，C_PCK包括包头标(具有14字节大小)、系统头标(24字节)及包(2010字节)。所说包括包头标(6字节)、子数据流ID(1字节)及数据区(2003字节)。
包头标包括确定C_PCK在VOBU中位置的SCR(系统参考时钟)。
系统头标表示不同的VOBU之间的边界。由于C_PCK处于VOBU的起始位置，所以C_PCK具有该系统的头标。
所述包被放入C_PCK的有效负荷中，并包含包的头标、子数据流的ID和数据区。
包头标包括数据流的ID“1011111b”(“b”的含义为二进制符号)，它表示在MPEG标准中定义的“专用数据流2”。
子数据流的ID表示为“01010000b”，表示该包是C_PCK。
数据区包含显示控制信息(下文称DCI)、复制控制信息(CCI)及表示DCI和CCI状态的DCI_CCI_Status信息(DCI_CCI_SS)。
2.2.1.1.1显示控制信息(DCI)
图5详细示出了在C_PCK中DCI的位配置。如图所示，DCI表示宽高比、子标题模式和胶片/相机模式。
宽高比为4比特数据，它表示根据信箱控制，图像应该怎样显示。
下面说明信箱控制。图6示出了屏幕大小和显示图像大小之间的关系。屏幕的宽高比表示为X∶Y，而显示图像的宽高比表示为X’∶Y’。具有宽高比X’∶Y’＝16∶9或14∶9的显示图像称作为信箱图像。当把这样的信箱图像显示在例如宽高比为4∶3的屏幕上时，可以使用不同的显示方法，诸如，如图所示，以在屏幕的顶部和底部具有黑带的形式显示信箱图像；在屏幕的顶部显示信箱图像，而屏幕下方具有黑色区域；或者在垂直方向拉伸图像。信箱控制信息指定这样一种显示方法，并且通常显示关于X’∶Y’以及或者是Y∶Z或者是Y∶Z’的信息，它们是从显示图像的中心“0”测量的。
宽高比用4比特表示(b4至b7)并给出以下信息。
0000b：4∶3
0001b：16∶9
1000b：在屏幕中心显示具有宽高比14∶9的信箱图像
0100b：在屏幕顶部显示具有宽高比14∶9的信箱图像
1101b：在屏幕中心显示具有宽高比16∶9的信箱图像
0010b：在屏幕顶部显示具有宽高比16∶9的信箱图像
1011b：在屏幕中心显示具有宽高比16(或更大)∶9的信箱图像
0111b：在整个屏幕显示具有宽高比14∶9的信箱图像
其它：备用
在图5中，前两个值(“0000b”和“0001b”)给出了图像的宽高比，其余的值用于信箱控制。图6是一个例子，其中宽高比为16∶9的信箱图像被显示在屏幕中心。
子标题模式用DCI的两个位(b3和b2)表示，并指明如下信息。
00b＝无子标题
01b＝在有效图像区加子标题
10b＝在有效图像区外加子标题
其它＝备用
对于图6中的信箱图像，有效图像区为显示信箱图像的屏幕部分，而“有效图像区外”区域为屏幕的顶部或底部的黑色部分。例如，对于宽高比为4∶3图像，PAL(逐行倒相)使用每帧625扫描行，625行中的576行构成图像。另一方面，宽高比为16∶9的PAL信箱图像由625个扫描行的430行构成。对于这种PAL信箱图像，当子标题模式为“在有效图像区加子标题”时，子标题被显示在以430行显示的图像上。当子标题模式为“在有效图像区外加子标题”时，子标题被显示在与145扫描行(576减去430扫描行)对应的部分上(其中显示的为黑色)。
除了上述576行外的扫描行与VBI对应。
胶片/相机模式表示为DCI的1比特(b0)，并表示以下信息。
0b：相机模式
1b：胶片模式
在欧洲使用的视频图像处理方法PAL plus中定义了胶片/相机模式，并且表示图像的源材料原本是通过TV摄象机记录的或者记录在电影胶片上。
日本电视工程学院学报vol.49 No.9(1995)，对以上根据宽高比的显示控制、子标题模式及胶片/相机模式积进行了综述，并且ETS300 294(欧洲电信标准)“电视系统625行电视WSS”详细说明了这种显示控制。
DCI的上述位配置可以用于PAL和NTSC两者的图像。
2.2.1.1.2复制控制信息(CCI)
图7示出了在C_PCK中CCI的详细位配置。如图所示，所述CCI表示CGMS(复制产生的管理系统)、APSTB(模拟保护系统触发位)和源。
所述CGMS被表示为管理复制的产生的2比特(b7和b6)，并且表示为以下值中的一个。
00b：允许无限制地复制
01b：不使用条件
10b：不使用条件
11b：禁止复制
光盘接收器/重放器1接收关于上述CGMS的信息已被多路复用到其中的视频信号。如果接收的信息表示禁止复制，那么，光盘接收器/重放器1就取消记录。如果接收的信息表示允许产生第一代复制，那么，光盘接收器/重放器1就设置“11b”(表示禁止复制)作为CGMS，并执行记录。如果所述信息表示无限制地允许记录，那么，光盘接收器/重放器1就设置“00b”(表示允许无限制地记录)作为CGMS，并执行记录。
ASP是由Macrovision Corporation为模拟视频信号开发的复制保护系统，因此也被称作为“Macrovision(宏视觉)”。APSTB被表示为2比特(b5和b4)，表示用于输入到光盘接收器/重放器1的视频信号的APS复制保护方法。这些两比特设置具有以下含义。
00b：APS断开
01b：APS的类型1接通
10b：APS的类型2接通
11b：APS的类型3接通
以上类型中，类型1是干扰VTR的AGC(自动增益控制)电路的方法，而类型2是以上AGC干扰方法和将两个彩色条纹倒置的方法组合而成的方法。类型3是以上AGC干扰方法和将4个彩色条纹倒置的方法组合而成的方法。在接收到有关APS的信息已被多路复用到其中的视频信号时，光盘接收器/重放器1根据接收到的APS设置APSTB。
源用1比特表示(b3)，它按如下方式表示图像的源材料是否是模拟预记录的包媒体。
0b：模拟预记录的包媒体
1b：非模拟预记录的包媒体
由源提供者设置源，并且写入输入给光盘接收器/重放器1的视频信号的VBI数据中。在CEI(国际电工技术委员会)/IEC6880 199801部分3“VBID(VBI数据)”中定义了所述源。当输入到光盘接收器/重放器1的视频信号由源材料、诸如用于在工厂压制的激光盘电影的包装软件产生时，源设置为“0b”(表示源材料为模拟预记录包媒体)。当输入的视频信号不是根据模拟预记录包媒体产生，而是，例如根据由广播提供者产生的材料产生时，源就设置为“1b”。
2.2.1.3DCI CCI状态信息(DCI_CCI_SS)
图8示出了包括在C_PCK中的DCI_CCI_SS的位配置。
如图所示，DCI_CCI_SS示出了DCI的状态(下文称DCI.SS)和CCI的状态(CCI_SS)。
DCI_SS表示为2比特，它以如下方式表示DCI中哪一部分是有效的。
00b：整个DCI无效
01b：仅仅DCI的宽高比有效
10b：备用(未定义)
11b：DCI中的宽高比、子标题模式、和胶片/摄象机模式有效
应当指出，在VOB内，DCI_SS的数值可以仅仅在“01b”和“11b”之间变化。
CCI_SS表示为2比特，它以如下方式表示CCI中哪一部分是有效的。
000b：整个CCI无效
001b：CCI中的源有效
010b：CCI中的APSTB有效
011b：CCI中APSTB和源有效
100b：CCI中的CGMS有效
101b：CCI中的CGMS和源有效
110b：CCI中的CGMS和APS有效
111b：CCI中的CGMS、APSTB及源有效
应当指出：当或者把DCI_SS或者把CCI_SS设置为非零值时，DCI和CCI中至少一个处于有效状态。
2.2.2管理信息文件(VR_MANGR.IFO)
图9A按照不同级别示出图2中给出的文件VR_MANGR.IFO的数据结构。
如图所示，文件VR_MANGR.IFO也称作为“RTR_VMG”(实时记录视频管理器)，并且包括以下7个表和信息：RTR_VMGI(RTR_VMG信息)；M_AVFIT(电影AV文件信息表)；S_AVFIT(静态图像AV文件信息表)；ORG_PGCI(原始程序链信息)；UD_PGCIT(用户定义的PGC信息表)；TXTDT_MG(测试数据管理器)；以及MNFIT(生产厂家信息表)。
下面集中说明与“V_ATR”(视频属性)信息有关的部分，它是本发明的特征。
M_AVFIT存储用于VR_MOVIE.VRO(视频数据的AV文件)的管理信息，并包括M_AVFITI(电影AV文件信息表的信息)、M_AVFI(电影AV文件信息)及至少一组如M_VOB_STI#1至M_VOB_STI#n的M_VOB_STI(电影VOB数据流信息)文件，其中n或者是在VR_MOVIE.VRO文件中的VOB编号，或者是比VOB的编号小的编号。
当单个M_VOB_STI组是由多个VOB共享时，该编号“n”就比VOB的编号小。这就是说，单个M_VOB_STI可以与或者是一个VOB或者是多个VOB对应。在VOB和一部分M_VOB_STI之间的这种对应关系用“M_VOB_STIN”(M_VOB_STI的编号)表示，它是在VOB信息(VOBI)中设置的，VOB信息包含在M_AVFI中，并提供给每一个VOB。图9C示出包含在M_AVFI中的M_VOB_STIN。对于每一个VOB，M_AVFI包括一部分VOBI(图中表示为“M_VOBI”)，它表示关于VOB的信息，诸如时间图和M_VOB_GI(通用信息)。M_VOB_GI给出VOB开始记录的时间、M_VOB_STIN等等。
对于VR_MOVIE.VRO文件中的一个或多个VOB，每一部分M_VOB_STI表示以下与VOB有关的信息：V_ATR(视频属性)；AST_Ns(音频数据流编号)；SPST_Ns(子图像数据流编号)；A_ATRO(数据流#0的视频属性)；A_ATR1(数据流#1的编号)；SP_ATR(子图像属性)；以及SP_PLT(子图像彩色调色板)。
V_ATR示出VR_MOVIE_VRO文件中VOB图像的属性。图9B示出V_ATR的位配置。如图所示，V_ATR包括视频压缩模式、TV制式、宽高比、应用程序标记、Line21_Switch_1、Line21_Switch_2以及视频分辩率。
视频压缩模式表示为2比特，“00b”表示VOB已经根据MPEG 1压缩，而“01b”表示VOB业已经根据MPEG 2压缩。
TV制式表示为2比特，其中，“00b”表示VOB的525/60(表示每帧扫描行数目/每秒的场数目)，而“01b”表示625/50。由格式比特组表示的TV制式是NTSC制式，而后者是PAL或SECAN(顺序传送彩色与记忆制)TV制式。
宽高比用表示为2比特，其中，“00b”表示VOB的比值为4∶3，而“01b”表示其比值为16∶9。当解译VOB的宽高比时，应用程序的标记用于避免在C_PCK中VOBU的宽高比与现存的宽高比发生矛盾。
应用程序标记为2比特数据，并表示是应该使用V_ATR中给出的宽高比还是应该使用C_PCK中给出的宽高比。当应用程序的标记为“00b”时，视频数据流用在V_ATR中规定的宽高比编码。在此情况下，VOB不包括任何C_PCK，或忽略在C_PCK中的宽高比。当应用程序的标记为“01b”时，视频数据流用在V_ATR中规定的宽高比编码，但是，如果在VOB中存在C_PCK时，实际的宽高比记录在C_PCK中。这就是说，当在V_ATR和C_PCK中给出的宽高比不同时，就使用C_PCK中给出的宽高比。如果在VOB中不存在C_PCK，则将在V_ATR中给出的宽高比用于VOB的图像中。当单个V_ATR(一个M_VOB_STI组)与多个VOB对应并且这些VOB中的一些包含C_PCK、而其它不包含C_PCK时，在C_PCK中给出的宽高比就被认为是包含C_PCK的VOB的宽高比，而在V_ATR中的宽高比被认为是没有包含C_PCK的VOB的宽高比。
应当指出，当DCI_SS设置为“01b”或“11b”时，对于该M_VOB，在M_VOB_S中的V_ATR中由VOBI规定的应用程序标记将设置为“01b”，而且，当DCI_SS被设置为“00b”时，对于这些M_VOB，在由VOBI规定的M_VOB_STI中的V_ATR中的应用程序标记将设置为“00b”。
Line21_Switch_1被表示为1比特，其中“1b”表示VOB包括被多路复用成在帧的第一场中的第21水平扫描行的数据(它常常关闭标题数据)，“0b”表示VOB不包括这种数据。
Line21_Switch_2与Line21_Switch_1相同，只是前者对应于帧中第二场。
视频分辩率表示为3比特，它表示VOB的图像分辩率。对于与上述“525/60”的TV制式一致的VOB，当3个比特为“000b”、“001b”、“010b”、“011b”、“100b”和“101b”时，VOB的分辩率分别为720×480、704×480、352×480、352×240、544×480和480×480。对于与“625/50”的上述TV制式一致的VOB，当3个比特为“000b”、“001b”“010b”、“011b”、“100b”和“101b”时，VOB的图像分辩率分别为720×570、704×576、352×576、352×288、544×576和480×576。
由于V_ATR被包含在与AV文件分别提供的VR_MANGR.IFO文件中，所以光盘接收器/重放器1可以在不重放AV文件情况下读取每一个VOB的属性。这样，每一个VOB的所述属性都被设置在V_ATR中，每一个VOBU的所述属性被设置在C_PCK中。
3.光盘接收器/重放器1的结构
图10是表示光盘接收器/重放器1结构的方框图。如图所示，光盘接收器/重放器1包括以下部件：高频(HF)接收装置71；图像解调器72；VBID(VBI数据)解调器73；缓冲器81；开关82；DVD记录器75；数据传送装置83以及VBI信号多路复用器84。
HF接收装置71通过广播波接收所需的TV信号。
图像解调器72将HF接收装置71接收的TV信号解调，并将解调后的TV信号转换成视频信号和音频信号，并通过缓冲器81和开关82将它们输出给DVD记录器。
VBID解调器73检测包含在由图像解调器72解调出的视频信号中的VBID，根据检测到的VBID产生DCI数据、CCI数据及DCI_CCI_SS数据，并将它们输出给DVD的记录器75。为了将视频信号、音频信号、DCI数据、CCI数据及DCI_CCI_SS数据同步输入给DVD记录器75，由图像解调器72输出的视频信号和音频信号、和由VBI D解调器73输出的DCI数据、CCI数据及DCI_CCI_SS数据之间的时间滞后，是通过缓冲器81和开关82消除的。
DVD记录器75通过缓冲器81和开关82接收来自图像解调器72的视频信号和音频信号，将它们压缩为VOB，然后把VOB记录到DVD-RAM中。当这样做后，DVD记录器75接收来自VBID解调器73的DCI数据、CCI数据、DCI_CCI_SS数据，并将每一个VOBU的DCI、CCI、DCI_CCI_SS记录到DVD-RAM中。DVD记录器75还将DVD-RAM上的VOB译码，以便得到输出给VBI信号多路复用器84的模拟AV信号。当输出这些模拟信号时，DVD记录器75从VOBU提取DCI和CCI，并将它们输出给VBI信号多路复用器84。
VBI信号多路复用器84接收DVD记录器75的模拟视频信号、DCI和CCI，并在VBI期间，将基于接收的DCI和CCI的VBID多路复用成模拟视频信号。
数据传送装置83接收由DVD记录器75译码的数字AV信号，并将它输出给一台设备，诸如PC机(个人计算机)。数据传送装置83根据从DVD记录器75输入的CCI确定是否执行输出。
3.1VBID解调器
图11是表示VBID解调器73的详细结构的方框图，它包括以下部件：VBID检测装置731、DCI产生装置732、MV(宏视觉(Macrovision))检测装置733及CCI产生装置734。
所述VBID检测装置731接收图像解调器72的模拟视频信号，并检测包含在模拟视频信号中每一场的VBID。以下的说明过程假设20比特的VBID被多路复用成NTSC的模拟视频信号的第20和第278水平扫描行，并假设13比特的VBID被多路复用成PALplus模拟视频信号的第23水平扫描行。上述20比特的VBID包括以下比特：2比特(b1和b2)表示宽高比或信箱控制信息；2比特(b7和b8)表示CGMS；2比特(b8和b10)表示APSTB；以及1比特(b11)表示场中的图像的源媒体是否是模拟预记录媒体。另一方面，上述13比特的VBID包括以下比特：4比特(b0至b3)表示宽高比或信箱控制信息；1比特(b4)表示胶片/相机模式；以及2比特(b9和b10)表示子标题模式。VBID检测装置731检测NTSC信号的上述20比特，以及PAL信号的13比特的VBID。
MV检测装置733检测宏视觉是否用作模拟视频信号的复制保护方法，而模拟视频信号是从图像解调器72输入的。
DCI产生装置732包括1字节的DCI内部寄存器和2比特的内部DCI_SS的寄存器。根据检测到的VBID产生DCI和DCI_SS的数据后，DCI产生装置732在以上两个寄存器中设置DCI数据和DCI_SS数据，然后，DCI产生装置732将存储的数据输出给DVD记录器75。
图12是表示DCI产生装置732产生DCI数据和DCI_SS数据的详细处理流程图。DCI产生装置732判断VBID检测装置731是否已经检测到VBID(步骤121)。如果VBI已经检测到，并且当前的模拟视频信号是NTSC信号(步骤122)，DCI产生装置732将DCI_SS寄存器设置为“01b”(步骤123)。这是因为NTSC信号包括可以将宽高比设置为有效的DCI的VBID。
紧接着，DCI产生装置732将VBID检测装置731检测到的20比特的VBID中的2比特(b1和b2)，根据图13的转换表进行转换。这样，2比特转换为4比特。然后，DCI产生装置732将DCI寄存器的b4至b7中的4比特设置为宽高比，而DCI寄存器中的剩余比特“0”作为子标题模式和胶片/相机模式(步骤124)。如果上述2比特(b1和b2)为“11b”，则DCI产生装置732将在DCI_SS寄存器中设置“00b”。
另一方面，在步骤122中，当判断模拟视频信号是PAL信号时，DCI产生装置732在DCI_SS寄存器中(步骤125)设置为“11b”，这是因为PAL信号包括这样的VBID，可以将其宽高比、子标题模式及胶片/相机模式设置为有效DCI。
紧接着，DCI产生装置732根据图14-16示出的转换表，将13比特VBID中的4比特(宽高比的b0至b3)、2比特(子标题模式的b9和b10)及1比特(胶片/摄象机模式的b4)转换。然后，DCI产生装置732将DCI寄存器中转换的比特设置为宽高比、子标题模式及胶片/相机模式(步骤126)。
当VBID检测装置731还没有检测到任何VBID(步骤121)，DCI产生装置732将DCI寄存器和DCI_SS寄存器(步骤127)的所有比特设置为“0”。
在这样设置了DCI寄存器和DCI_SS寄存器的数据之后，DCI产生装置732将所有数据输出给DVD记录器75。
3.1.2 CCI产生装置
CCI产生装置734包括1字节的内部寄存器和3比特的内部CCI_SS寄存器，并根据由VBID检测装置731检测到的VBID，以及由MV检测装置733产生的检测结果产生CCI数据和CCI_SS数据。然后，在上述两个寄存器中，CCI产生装置734设置产生的CCI数据和CCI_SS数据，并将寄存器中的数据输出给DVD记录器75。
图17是表示CCI产生装置734产生CCI数据和CCI_SS数据的详细处理的流程图。当判断从图像解调器72输入的模拟视频信号是NTSC信号、并且判断VBID检测装置731已检测到VBID(步骤171)时，CCI产生装置734在CCI_SS寄存器中设置“111b”(步骤172)。这些比特可通过以下处理更新。当判断由VBID检测装置731检测到的20比特VBID中的2比特(b7和b8)为“11b”(表示禁止复制)时(步骤173)，CCI产生装置734将记录停止信号输出给开关82和DVD记录器75(步骤174)，使得开关82断开，而模拟视频信号不输入给DVD记录器。这样，DVD记录器75停止处理DVD-RAM中记录的数据。以后，当接收未被禁止复制的VBID时，CCI产生装置734清除禁止记录，清除存储在缓冲器81中的数据，将开关82设置为接通，然后继续记录处理。
在步骤173中，当判断为“否”后，CCI产生装置734还将判断上述20比特VBID中的2比特(b7和b8)是否为“01b”(表示CGMS未定义)(步骤S175)。如果“是”，则CCI产生装置734将CCI_SS寄存器设置为“011b”(步骤176)。当MV检测装置733判断宏视觉不能用于视频信号时(步骤177)，那么，CCI产生装置734将CCI_SS寄存器的那个比特(b2)改为“0”(步骤S178)。
此后，CCI产生装置734使用图18-20中的转换表将几组比特(b7-b8、b9-b10及b11)转换为CGMS、APSTB及源(步骤S179)，然后，将它们设置在CCI寄存器中。
另一方面，当图像解调器72的视频信号不是NTSC信号，并且VBID检测装置731没有检测到信号的任何VBID(步骤S171)，那么，由于视频信号没有CCI信息的存在，所以CCI产生装置734将CCI寄存器和CCI_SS寄存器中的所有比特设置为“0”(步骤180)。
执行由图像解调器72发送的视频信号场的上述操作后，CCI产生装置734和DCI产生装置732将存储在CCI寄存器、DCI寄存器、CCI_SS寄存器以及DCI_SS寄存器中的数据输出给DVD记录器75。下面，将CCI寄存器和DCI寄存器输出的数据分别称作为CCI数据和DCI数据，把DCI_SS寄存器和CCI_SS寄存器输出的数据一起称作为DCI_CCI_SS数据。
3.2DVD记录器
图21是表示DVD记录器75的详细结构的方框图，它包括以下部件：用户界面(U/I)装置1401；系统控制装置1402；A/V信号输入装置1403；编码装置1404；输出装置1405；译码装置1406；纹迹缓冲器1407；驱动程序1408以及控制信息输入装置1409。
U/I装置1401包括操作面板和遥控信号光接收器，并通过操作面板接受用户的操作以及通过光接收器从图1所示的遥控器接收遥控信号。
系统控制装置1402接收U/I装置1401的指令，诸如记录开始指令、记录结束指令、重放开始指令，或重放结束指令，以及根据接收到的指令控制整个处理。当执行记录时，系统控制装置1402接收与控制信息输入装置1409的一个场对应的DCI数据、CCI数据以及DCI_CCI_SS数据(以后这三类数据一起称为“控制信息数据”)，并确定要插入VOBU起始位置的C_PCK中的控制信息的内容，然后，将控制信息输出给编码装置1404。这就是说，系统控制装置1402接收与至少一个场(即1/60或1/50秒)对应的控制信息数据，并将与VOBU对应的控制信息(即0.4-1.0秒)输出给编码装置1404。与其内容与上述场的VBID不同的VBID对应的场不必置于VOBU的起始位置。在预先确定的周期中，与当前VOBU起始位置对应的场前和场后的各个场都被输入，系统控制装置1402检测为每一个场输入的控制信息数据中的变化，并使最适合的控制信息插入到当前VOBU的起始位置。
A/V信号输出装置1403通过缓冲器81和开关82接收图像解调器72的视频信号和音频信号，并将它们输出给编码装置1404。
编码装置1404通过压缩从A/V信号输入装置1403输入的视频信号和音频信号产生V_PCK和A_PCK，并根据从系统控制装置1402输入的控制信息产生C_PCK。然后，编码装置1404产生由VOBU组成的VOB。每一个VOBU在起始位置都有C_PCK。以上操作在系统控制装置1402的控制下完成。
当执行记录时，纹迹缓冲器1407临时存放由编码装置1404产生的VOB，并在重放时存储从DVD-RAM读出的VOB。
当对DVD-RAM进行装入和进行重放或记录时，驱动程序1408执行伺服控制，而当执行记录或重放时，就执行滚动控制。驱动程序1408将存储在纹迹缓冲器1407中的VOB，通过光学传感器写入DVD-RAM中，然后通过光学传感器将DVD-RAM的VOB读入纹迹缓冲器1407。然而，实际上把数据写入DVD-RAM和从其读出数据都是以ECC(纠错码)块(即16个扇区等于2KB×16个包)为单位实现的。这与本发明无关，不予说明。
译码装置1406接收从DVD-RAM读出并从纹迹缓冲器1407传送出的VOB，对VOB解压缩得到数字视频信号和数字音频信号。同时，译码装置1406从VOB中的C_PCK提取控制信息，并通过输出装置1405将它们输出给VBI信号多路复用器84。译码装置1406在系统控制装置1402的控制下执行以上操作。
输出装置1405将数字视频信号和音频信号转换为模拟形式，并将它们输出给VBI信号多路复用器84。输出装置1405也接收译码装置1406的控制信息，并将它输出给VBI的信号多路复用器84。
控制信息输入装置1409接收VBID解调器73的控制信息数据，并将其输出给系统控制装置1402。
3.2.1编码装置
图22是表示图21示出的编码装置1404的详细结构的方框图。编码装置1404包括以下部件：视频编码器1501；视频数据缓冲器1502；音频编码器1503；音频数据缓冲器1504；控制信息缓冲器1505；系统时钟(STC)装置1506；编码控制装置1507以及系统编码器1508。
视频编码器1501接收来自A/V信号输入装置1403的视频信号，将视频信号压缩(编码)成MPEG2的视频数据，然后，将MPEG2的视频数据装入视频数据缓冲器1502中。
音频编码器1503接收来自A/V信号输入装置1403的音频信号，将音频信号压缩(编码)，然后，将压缩的音频数据装入音频数据缓冲器1504中。
控制信息缓冲器1505临时存放从系统控制装置1402输入的控制信息。
STC装置1506根据执行的编码产生时钟信号(系统时钟)。
编码器控制装置1507控制编码装置1404的整个编码操作。根据系统控制装置1402的编码起始指令和编码结束指令，编码控制装置1507开始和结束编码，并且无论何时产生一个VOBU就通知系统控制装置1402结束编码。当接收将系统控制装置1402的控制信息插入VOBU的起始位置的指令时，编码器控制装置1507让控制信息缓冲器1505将控制信息输出给系统编码器1508。
系统编码器1508分别从视频数据缓冲器1502、音频数据缓冲器1504以及控制信息缓冲器1505提取被压缩的视频数据和被压缩的音频数据，它们与有效包负载(或包)大小相同。然后，系统编码器1508产生C_PCK、V_PCK及A_PCK，通过交错所产生的包而产生VOBU，并将产生的VOBU输出给纹迹缓冲器1407。
3.2.1.1系统编码器
图23是表示系统编码器1508的详细结构的方框图。如图所示，系统编码器1508包括虚拟重放时钟装置1601，视频包装置1602，虚拟记录器缓冲器1603和1605，音频包装置1604，C_PCK包装置1606，以及交错装置1607。
根据对每一个包给定的时间标记，虚拟重放时钟装置1601产生虚拟重放时间，诸如SCR、DTS(译码时间标记)和PTS(指示时间标记)。其中，DTS表示在重放期间，译码装置1406应该开始对包译码的时间，而PTS表示执行重放时，将从包译码得到的视频数据或音频数据提供给用户的时间。
视频包装置1602从视频数据缓冲器1502提取被压缩的视频数据，并产生包含被提取的视频数据的V_PCK。当这样做时，设置时间标记是为了避免在虚拟译码缓冲器1603中出现下溢和上溢。
虚拟译码器的缓冲器1603是用于模拟有多少视频数据将聚集在缓冲器中的虚拟缓冲器，该虚拟缓冲器用作重放期间的临时存储器。
音频包装置1604从音频数据缓冲器1504中提取被压缩的音频数据，并产生一个包含被提取的音频数据的A_PCK。当这样做时，设置时间标记是为了避免在虚拟译码器的缓冲器1605中出现下溢和上溢。
虚拟译码器的缓冲器1605是用于模拟有多少音频数据将聚集在用作重放期间的临时存储器的缓冲器中的虚拟缓冲器。
对每一个VOBU，C_PCK包装置1606利用从控制信息缓冲器1505输入的控制信息(即DCI、CCI及DCI_CCI_SS)，产生如图4所示的C_PCK，并把将组成VOBU的所有包的带有最低值的SCR分配给C_PCK。
交错装置1607按照C_PCK包装置1606、视频包装置1602及音频包装置1604产生的包中SCR的升序逐个提取包，产生包序列，即按照上述包次序排列以上包的VOBU，并将产生的VOBU输出给纹迹缓冲器1407。应当指出，C_PCK接受组成VOBU的所有包中带有最低值的SCR。这样，C_PCK总是位于VOBU的起始位置。
3.2.1.2译码控制流程
图24是表示由图21所示的系统控制装置1402进行的译码控制的流程图。
系统控制装置1402接收U/I装置1401的通知，它表示U/I装置1401已经接收到开始记录的指令(步骤S241)。然后，系统控制装置1402判断是否已经接收到来自控制信息输入装置1409(即，该装置1402判断DCI_SS数据和CCI_SS数据中是否至少有一个的所有比特都不为“0”)的有效控制信息(步骤S242)。如果是这样，则系统控制装置1402检验接收的多场的控制信息数据是如何包含在VOBU的变化中，确定适合于存放在VOBU起始位置的控制信息的内容，并将控制信息写入控制信息缓冲器1505中(步骤S243)。例如，开始将图像(即场)置于VOBU的起始位置的5个场的控制信息数据中没有变化时，系统控制装置1402将这些控制信息数据作为控制信息写入控制信息缓冲器1505。
应当指出，在该步骤S143中，系统控制装置1402可以不检验控制信息的变化，简单地将与VOBU的起始位置对应的场的控制信息写入控制信息缓冲器1505中。这可以减轻系统控制装置1402的操作负荷。
编码装置1404能够把包括该控制信息的C_PCK存放在VOBU的起始位置上。
系统控制装置1402命令编码装置1404(确切地说是编码器控制装置1507)开始编码(步骤S244)，并且同时控制驱动程序1408，让它将编码结果记录到DVD-RAM中。
接着，系统控制装置1402判断是否接收到编码控制装置1507的表示完成VOBU编码的通知(步骤S245)，同时，还判断是否接收到来自U/I装置1401的表示U/I装置1401已接收到记录结束指令的通知(步骤S246)。
当对VOBU的编码已经完成时(步骤S245)，系统控制装置1402通过执行步骤S242-S244控制对下一个VOBU开始编码。这样，在VOBU的起始位置上产生包含C_PCK的下一个VOBU。
如果接收到记录结束的指令(步骤S246)，则系统控制装置1402命令编码装置1404停止编码，并产生记录在DVD-RAM上的VOB的M_VOB_STI(步骤S247)。如果包含在当前VOB的多个C_PCK表示的宽高比发生变化，则在产生的M_VOB_STI中，系统控制装置1402在M_VOB_STI中将应用程序的标记设置为“01b”(表示当前VOB的图像具有在每一个C_PCK中所示的宽高比)。当宽高比在VOB中保持相同时，系统控制装置1402将应用程序标记设置为“00b”(表示当前VOB的图像具有在V_ATR所示的相同宽高比)。当把“00b”设置为应用程序的标记时，系统控制装置1402把已经被从控制输入装置1409输入的宽高比设置为V_ATR中的宽高比。当设置”01b”作为应用程序的标记时，系统控制装置1409从控制信息输入装置1409已经输入的宽高比中选择一个合适的宽高比，然后，将所选择的宽高比设置为V_ATR中的宽高比。“合适的”宽高比可以是记录开始的或者在记录期间使用最频繁的宽高比。
接着，系统控制装置1402更新或产生VR_MANGR.IFO管理信息文件，将产生的M_VOB_STI插入VR_MANGR.IFO中(步骤S248)。
这样，系统控制装置1402产生VOBU，在该VOBU中，包含控制信息的C_PCK被置于C_PCK的起始位置，并更新包含V_ATR的VR_MANGR.IFO。
另一方面，在步骤S242中，当系统控制装置1402判断出，还没有接收到任何有效的控制信息数据时，装置1402跳过步骤S243，执行步骤S244。因此，编码装置1404产生一个没有将C_PCK插入VOBU的起始位置的VOBU。在本发明的实施例中，如果没有C_PCK被插入VOB起始位置的VOBU，则编码装置1404不把C_PCK插入构成VOB的任何VOBU中。
3.2.2译码装置
图25是表示图21中示出的译码装置1406的详细结构方框图.如图所示，译码装置1406包括多路分解器、视频缓冲器1703、视频译码器1704、重排序缓冲器1705、开关1706、音频缓冲器1707、音频译码器1708及控制信息输出装置。
当执行重放时，多路分解器接收纹迹缓冲器1407的VOB，并依据包类型，将组成VOB包的每一个有效负载(即包)安置在控制信息输入装置、视频缓冲器1703或音频缓冲器1707中。
视频译码器1704从视频缓冲器1703提取包并对提取的包译码。当写入存储在视频缓冲器1703起始位置的包中的DTS与STC相等时，执行上述提取。
重排序缓冲器1705缓冲多个译码视频数据组合，并且用来在所述多个视频数据组合被重新排列时将所述视频数据的译码次序变为图像的显示次序。
开关1706接收来自视频译码器1704和重排序缓冲器1705的译码视频数据，并将与一幅图像对应的视频数据输出给输出装置1405和数据传送装置83。当写入包中的PTS与STC相等时，执行输出。
音频译码器1708从音频缓冲器1707提取包，并把提取的包译码。当写入存放在音频缓冲器1707中起始位置的包中的PTS与STC相等时，执行提取。在译码后，音频译码器立即将该译码结果输出给输出装置1405和数据装置83。
控制信息输出装置1709接收来自多路分解器1702的C_PCK包，并把所接收包中的控制信息(即DCI、CCI和DCI_CCI_SS)输出给输出装置1405和数据传送装置83。由于C_PCK处在每一个VOBU的起始位置，因此，无论何时对一个VOBU译码，控制信息输出装置1709就将控制信息输出给输出装置1405。
该控制信息被通过输出装置1405输出给VBI信号多路复用器84。根据接收输出装置1405的控制信息和模拟视频信号，VBI信号多路复用器84在VBI期间，根据控制信息将VBID多路复用成模拟视频信号。更确切地说，VBI信号多路复用器84接收与一个VOBU对应的控制信息，并保持控制信息，直到接收到下一个控制信息为止。在基于所保持的控制信息所有场的VBI期间，VBI信号多路复用器84对VBID进行多路复用。
正如所说明的，当对记录在当前光盘中的电视(或视频)信号进行转换时，上述实施例中的光盘记录器/重放器1将已经在VBI期间多路复用的显示控制信息和复制控制信息作为C_PCK插入到VOBU中。因此，对于每一个VOBU，应用显示控制信息和复制控制信息，当前的光盘记录器/重放器1能够控制对光盘的记录和重放。为了产生这样的VOBU，无论何时，当已完成对一个VOBU编码的编码装置1404通知系统控制装置1402时，系统控制装置1402仅仅需要将控制信息输出给编码装置1404，而编码装置1404仅仅需要将一个C_PCK插入每一个VOBU的起始位置。由于插入C_PCK的操作简单，编码装置1404的装入操作也很简单。
光盘记录器/重放器1按照如下方式利用设置在控制信息的DCI中的宽高比。当记录，例如，宽高比为16∶9的电影节目以及在电影节目的间隔时间播放的宽高比为4∶3的广告节目时，光盘记录器/重放器1把“16∶9”设置为每一个VOBU中C_PCK的DCI显示的与电影对应的宽高比，而把“4∶3”设置为每一个VOBU中C_PCK的与广告节目对应的宽高比。这样，记录了每一个VOBU的宽高比。当重放该电影时，光盘记录器/重放器1使VBI信号多路复用器84将包含这些宽高比的VBID多路复用到视频信号中。
光盘记录器/重放器1按照如下方式利用设置在宽高比中的信箱控制信息。例如，由信箱控制信息指定的，宽高比为16∶9，并要在屏幕顶部显示的电影画面，与由信箱控制信息指定的，宽高比为16∶9的广告节目，并要在屏幕中心显示的广告节目一起记录时，光盘记录器/重放器1要将合适的信箱控制信息插入基于VBI数据的每一个VOBU的C_PCK中。因此，当节目内容从电影切换到广告节目或者相反时，要改变信箱控制。当重放这些被记录的节目时，光盘记录器/重放器1要VBI信号多路复用器84将包含信箱控制信息的VBID多路复用成视频信号。因此，即使节目被记录到光盘中后，每一个VOBU的信箱控制信息都能够被有效地利用。
光盘记录器/重放器1按照如下方式利用设置在控制信息中的DCI中的子标题模式。例如，当连续记录其子标题模式表示以下含义的节目A至C时：子标题应该显示在有效图像区、不应当显示子标题以及子标题应该显示在有效图像区外，那么，光盘记录器/重放器1分别把节目A至C作为一个VOB记录下来，其中，对应于每一个节目的VOBU使其C_PCK包含适合于所述节目的子标题模式。因此，即使节目被记录到光盘中后，每一个节目的子标题模式都能够得到有效地利用。
按照如下方式利用设置在控制信息的DCI中的胶片/相机模式。记录在胶片上的图像通常包括每秒24个场，而由TV摄象机记录的NTSC制式的图像包括30帧(即60个场)。当为视频信号设置胶片模式时，由于给原始的24帧添加了6帧，所以图像视频信号的帧数就从每秒24帧变化到每秒30帧。
当另一台记录设备对光盘记录器/重放器1输出的模拟视频信号或数字视频数据进行重新编码时，胶片/相机模式是有用的。更详细地说，当光盘记录器/重放器1在与电影节目和广告节目对应的每一个VOBU中分别设置胶片模式和相机模式，并重放由两个VOBU广告节目组成的VOB时，VBI信号多路复用器84或数据传送装置83就输出一个模拟视频信号或数字视频数据。当光盘记录器/重放器1的外围设备中的另一台记录设备接收该视频信号或视频数据时，它可以检测出是胶片模式还是相机模式输出的信号或数据。因此，当重新对信号或数据编码时，记录设备可以从其它24帧中鉴别出附加的6个帧。这可以避免图像质量因重新编码而退化。这样，光盘记录器/重放器1能够为带有其它设备的每一个VOBU提供胶片/相机模式。
按照如下方式利用设置在控制信息的CCI中的CGMS。
当被VBID检测装置731检测到的VBID表示禁止复制时，开关82断开，DVD记录器75停止记录。由于禁止了以VOBU为单位的复制，所以可以保护诸如节目的产品的版权。
当被VBID检测装置731检测到的VBID表示可以产生第一代复制时，CCI产生装置734在CCI数据中设置“禁止复制”，DVD记录器75就在光盘上执行记录。因此，对于厂家或节目所有者等所需的每一个VOBU都能够控制复制，例如，只允许产生第一代复制。
当被VBID检测装置731检测到的VBID表示为允许无限制地复制时，CCI产生装置734就在CCI的数据中设置“允许无限制复制”，DVD记录器75执行在光盘上的记录。因此，对于厂家或节目所有者所需的每一个VOBU都能够控制复制，例如，允许无限制复制。
按照如下方式利用设置在控制信息的CCI中的APSTB。为了防止图像被模拟VTR记录和保护图像的版权，ASP是一种使图像质量退化的技术，其中的图像是由不会影响TV重放的模拟VTR记录的。当将模拟视频信号记录到应用ASP的设备中时，光盘记录器/重放器1在每一个VOBU的CCI中设置APSTB。当重放视频信号时，VBI信号多路复用器84基于在CCI中设置的APSTB将APS加到视频信号。这使得有可能控制模拟的VTR对每一个VOBU的记录。这样，利用APS就可以以VOBU为单位保护版权。因此，可以进行复制控制，诸如仅仅允许复制节目开始部分或广告部分。
4.修改实例
图1示出的电视机2和光盘记录器/重放器1可以是同一个设备，诸如将光盘记录器/重放器1集成到电视机2中。
虽然本发明的光盘记录器/重放器1可以通过信息处理设备，诸如包括DVD-RAM驱动装置的个人计算机(PC)、视频捕获板(或TV频道选择器板)及MPEG编码器/译码器来实现，但是，上述实施例说明了用于代替如图1所示的标准VTR的本发明的光盘记录器/重放器1。这样，VBI数据解调器73和VBI信号多路复用器84可以包括在视频捕获板或TV频道选择器板中，并且MPEG编码器/译码器可以对包含C_PCK的VOB进行编码和译码。该MPEG编码器/译码器并不需要硬件，而可以用对VOB编码和译码的软件实现。
以上信息处理设备可以通过运行记录程序和重放程序来记录和重放包含C_PCK的VOB。这些记录和重放程序存储在计算机可读记录媒体中，由其它类似程序运行，以便实现上述实施例的光盘记录器/重放器。
在上述实施例中，C_PCK也可以称为“RDI_PCK”(实时数据管理信息包)，并可以附带包含诸如表示VOBU中第一视频域的起始时间、VOBU的记录时间(持续时间)及表示与程序厂家相关的生产厂家的信息。
上述实施例的光盘记录器/重放器1，利用HF接收装置71和图像解调器72接收广播波，并对广播波解调获得TV信号。光盘记录器/重放器1也可以包括接收诸如S-VHS那样的模拟视频信号的输入装置，并将接收到的模拟视频信号输出给缓冲器81和VBI数据解调器73。
上述实施例的V_ATR可以包括DCI、CCI及DCI_CCI_SS，以及与宽高比对应的应用程序标记、子标题模式、胶片/相机模式、CGMS、APSTB以及源一起的所有内容。因此，可以分别在V_ATR和C_PCK中设置每一个VOB和VOBU的控制信息，同时，程序标记表示应当利用V_ATR中的控制信息还是应当利用C_PCK，。
如上所述，包含V_ATR的M_VOB_STI能够由多个VOB共享。在这种情况下，系统控制装置1402执行图24中的步骤S248的操作如下。装置1402将在步骤S247中产生的M_VOB_STI与出现在管理信息文件中的M_VOB_STI比较，检测与产生的现存M_VOB_STI有相同内容的M_VOB_STI。当检测这种现存的M_VOB_STI时，系统控制装置1402不会将产生的M_VOB_STI插入步骤S248中的管理信息文件中，而是设置表示在VOBI的文件中现有M_VOB_STI文件的数目，该数目与被记录的当前VOB对应。这样，当M_VOB_STI由多个VOB共享时，就可以防止管理信息文件继续增加。
在上述实施例中，组成VOB的每一个VOBU必定是或者包括C_PCK或者不包括C_PCK。这就要求DVD记录器75产生VOBU时能够简化处理，以便压缩DVD记录器75的装入操作。这就能够选择由VOBU构成的VOB，其中一些包括C_PCK，而另一些不包括C_PCK。在这种情况下，包含在VOBU中的控制信息可以用于其它没有包括C_PCK的VOBU，并安排在VOBU后面。这在压缩每一个VOB的数据大小是有用的。
在上述实施例中，VBI数据解调器73，将与每一个场对应的控制信息输出给DVD记录器75。在将控制信息输出给DVD记录器75之前，VBI的数据解调器73可以判断控制信息是否可靠，或者同一控制信息是否在预先确定的周期内送出，并且，当给出确定的判断后，就可以将它输出给DVD记录器75。
在上述实施例中，系统控制装置1402从VBI数据解调器73输入的控制信息外，选择适合于每一个VOBU的控制信息。在保存从VBI数据解调器73输入的控制信息后，VBI数据解调器73可以检测保存的控制信息发生变化的内容，并控制编码装置1404确定检测点在VOBU起始位置上控制信息中的位置。
在上述实施例中，虽然CGMS的该值表示“不使用条件”，但是，在DCI中CGMS的值“10b”用于表示“可以产生第一代复制”。在前一种情况下，例如，当接收用户用摄象机记录的视频信号，并将这些视频信号作为视频对象记录在DVD-RAM中时，光盘记录器/重放器可以根据用户的选择，设置“允许无限制复制”、“可产生第一代复制”及“不允许再复制”中的一种。例如，当DVD-RAM上的视频数据(对象)用作复制的主体时，用户可为CGMS设置“允许无限制复制”或“可产生第一代复制”，当DVD-RAM上的视频数据没有用作复制的主体时，则可以设置“不允许再复制”。
在上述实施例中，VOB是用包含V_PCK的M_VOB作为实例说明的。然而，本发明的VOB可以是一个包括S_PCK(静态图像包)的S_VOB(静态的Picture_VOB)。在这种情况下，控制包可以装入S_VOB中的每一个VOBU。
上述实施例表示，用于信箱控制的值与图5中4比特(b7-b4)的“0000b”和“0001b”不同。然而，对于由有效图像区和有效图像区外的区域组成的图像，诸如图6中包含黑色部分的图像，这些值中的每一个可以额外表示宽高比，例如，4∶3或16∶9。如果在图17中的步骤S174输出记录停止信号，则DVD记录器75可以停止记录处理，并设置为空闲状态，其中，用户的输入操作为等待。
虽然参见附图，并通过实例方法对本发明作了完整的说明，但是，人们注意到，对于本专业的技术人员来说，各种变化和修改将是显而易见的。因此，除非这些变化和修改超出了本发明的范围，否则，它们将看作为被包括在其中。
工业适用性
当由每一个视频对象单元的显示控制和复制控制表示的记录信息具有1秒或更短的重放时间时，本发明的光盘记录器/重放器，将由多个视频对象单元组成的视频对象单元记录到光盘中。当从光盘重放视频对象时，光盘记录器/重放器根据被记录的信息执行显示控制和复制控制。因此，本发明适用于接收视频信号，将其作为视频对象记录到光盘中，并从光盘重放所记录的视频对象的光盘记录器/重放器。

Claims (5)

1.一种可记录光盘，在所述光盘上记录有至少一个视频对象，其中每个视频对象包括至少一个视频对象单元，每个视频对象单元包括控制信息和视频数据，以及所述控制信息包括：
子标题模式信息，表示所述视频对象单元子标题的显示位置；以及
状态信息，表示所述子标题模式信息是否有效。
2.一种光盘记录器，用于将至少一个视频对象记录到光盘上，所述视频对象包括至少一个视频对象单元，该光盘记录器包括：
提取装置，用于从包含视频信号的信号中提取附加数据，该附加数据涉及显示控制和复制控制至少之一；
编码装置，对所述视频信号进行编码以产生视频数据；
第一产生装置，根据所提取的附加数据产生控制信息，该控制信息包含表示子标题显示位置的子标题模式信息和表示该子标题模式信息是否有效的状态信息；以及
第二产生装置，用于产生包含所述控制信息和视频数据的各视频对象单元。
3.一种光盘重放器，用于重放记录在光盘上的至少一个视频对象，其中每个视频对象都包含至少一个视频对象单元，而每个视频对象单元都包含控制信息和视频数据，其中控制信息包含表示所述视频对象单元子标题显示位置的子标题模式信息和表示该子标题模式信息是否有效的状态信息，所述光盘重放器包括：
读取装置，用于从光盘中读取各视频对象；以及
分离装置，用于将所读取的视频对象中的各视频对象单元分离成视频数据和控制信息。
4.一种记录方法，用于将包含至少一个视频对象单元的至少一个视频对象记录到光盘上，该记录方法包括：
从包含视频信号的信号中提取附加数据，该附加数据涉及显示控制和复制控制至少之一；
对所述视频信号进行编码以产生视频数据；
根据所提取的附加数据产生控制信息，该控制信息包含表示子标题显示位置的子标题模式信息和表示该子标题模式信息是否有效的状态信息；以及
产生包含所述控制信息和视频数据的各视频对象单元。
5.一种重放方法，用于重放记录在光盘上的至少一个视频对象，其中每个视频对象都包含至少一个视频对象单元，而每个视频对象单元都包含控制信息和视频数据，其中控制信息包含表示所述视频对象单元子标题显示位置的子标题模式信息和表示该子标题模式信息是否有效的状态信息，所述重放方法包括：
从光盘中读取各视频对象；以及
将所读取的视频对象中的各视频对象单元分离成视频数据和控制信息。
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