DE69432743T2

DE69432743T2 - System zur erzeugung verschiedener bildformatsignale von auf platten aufgezeichneten filmen eines bildformats

Info

Publication number: DE69432743T2
Application number: DE69432743T
Authority: DE
Inventors: J. Christopher COOKSON; S. Lewis OSTROVER; N. Warren LIEBERFARB
Original assignee: Time Warner Entertainment Co LP
Current assignee: Warner Bros Home Entertainment Inc
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2014-10-14
Also published as: HK1025704A1; DE69432441T2; EP0683956B1; ATE241885T1; EP0979007A3; HK1025861A1; EP0979008A3; EP0979008B1; ES2196698T3; PT979007E; DK0979008T3; EP0979007A2; JPH08500957A; PT683956E; KR100236030B1; EP0979008A2; ES2197563T3; EP0979007B1; AU671566B2; ES2197171T3

Description

Die Erfindung betrifft die Erzeugung eines Videosignals aus einer Wiedergabe bzw. einem Abspielen eines Trägers mit Software (z. B. einem Film), und insbesondere eine Technik, mit der ein Videosignal in einem gewählten von mehreren Aspektverhältnissen auf das Abspielen einer Platte, die in nur einem einzelnen Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, erzeugt werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es gibt drei primäre Farbübertragungsstandards, die heutzutage verwendet werden. Der 525-Zeilen, 30-Bilder-pro-Sekunde NTSC (National Television Systems Committee Standard) wird in den Vereinigten Staaten, Kanada, Zentralamerika, fast überall in Südamerika, und Japan verwendet. Der 625-Zeilen, 25-Bilder-pro-Sekunde PAL (Phase Alternation Each Line) Standard wird in England, den meisten Ländern und Besitzungen, die von dem British Commonwealth beeinflusst werden, vielen westlichen europäischen Ländern und China verwendet. Schließlich wird der 625-Zeilen, 25-Bilder-pro-Sekunde SECAM (Sequential Color With [Avec] Memory) Standard in Frankreich, Ländern und Besitzungen, die von Frankreich beeinflusst werden, den früheren Sowjetblock-Nationen, einschließlich Ostdeutschland, und anderen Gebieten, die von Ihnen beeinflusst werden, verwendet. Andere Standards werden gerade verfügbar, beispielsweise der HDTV (High Definition Television). Das Videosignal in Übereinstimmung mit jedem Standard ist einzigartig und ein gewöhnlicher Femsehempfänger, der zum Verarbeiten eines Videosignals eines Typs ausgelegt ist, kann ein Videosignal eines anderen nicht verarbeiten.
Wenn ein Software-Herausgeber ein Programm, beispielsweise einen Film, in mehr als einem Aspektverhältnis verfügbar machen möchte, erstellt der Herausgeber typischerweise eine unterschiedliche Programmversion für jedes. Dies erhöht weiter die Anzahl von Versionen, die produziert werden müssen. nur durch einen Videostandard, sondern nun auch durch ein Aspektverhältnis identifiziert werden. Somit sind auf dem Markt zum Beispiel NTSC 4 : 3 „Briefkasten", NTSC 4 : 3 Verschwenkungsscan („Nachführungsscan") („pan scan"), „Hi-Vision" 16 : 9 Breitbildschirm-HDTV, etc. Versionen des gleichen Films erhältlich. Da vorverpackte Medien, wie Laserplatten, VHS Bänder, CD-ROMs etc. im Hinblick darauf beschränkt sind, wie viel Gesamtmaterial gespeichert werden kann, ist es nicht durchführbar mehr als eine Aspektverhältnisversion eines Programms auf einem gegebenen Speichermedium bereitzustellen. Dies ist der Grund, warum dann, wenn Versionen mit unterschiedlichem Aspektverhältnis von Filmherausgaben verfügbar gemacht werden, sie auf unterschiedlichen speziell vorgesehenen Medien verfügbar gemacht werden.
Digital kodierte optische Platten sind theoretisch dem Vertrieb von Filmen und anderen Formen einer Darbietung weit überlegen. Insbesondere vorteilhaft ist die Verwendung des „komprimierten Videos" („compressed video"), mit dem es möglich ist einen Film auf einer Platte (Disk), die nicht größer als die heutige Audio-CD ist, digital zu kodieren. Während vielerlei Anstrengungen für die Entwicklung von Systemen mit einem komprimierten Video durchgeführt worden sind, ist unglücklicherweise relativ wenig Aufmerksamkeit den Erwägungen des Aspektverhältnisses gewidmet worden. Ein Film (ein Bewegungsbild) kann auf einer optischen Platte zum Beispiel effizient dargestellt werden, aber die Absicht besteht darin, dass der Film in nur dem Aspektverhältnis abgespielt bzw. wiedergegeben wird, das auf der Platte aufgezeichnet ist. In Abhängigkeit von dem bestimmten Fernsehempfänger und dem Plattenabspielgerät, den/das ein Verbraucher hat, ist es allgemein notwendig eine Disk zu erwerben, dessen Programmmaterial in dem bestimmten Aspektverhältnis aufgezeichnet ist. Dies wiederum bedeutet, dass der Software-Herausgeber mehrere Versionsplatten, die jeweils einen Film aufweisen, der in einem jeweiligen Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, verfügbar machen muss.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung ein System und ein Verfahren für einen Software-Herausgeber bereitzustellen, um auf einem Software-Träger, wie einer optischen Platte, einen Film in einem einzelnen Aspektverhältnis aufzuzeichnen, diese Platte aber auf einem Abspielgerät abzuspielen, das ein Videosignal in einem gewählten von mehreren Aspektverhältnissen erzeugen kann.
Die internationale Patentanmeldung, die unter der Nummer WO 92/05652 veröffentlicht, betrifft einen Mechanismus zum Steuern einer Darbietung eines angezeigten Bilds. Eine Wiedergabe- bzw. Abspieleinrichtung ist in der Lage eine Abspielsteuerinformation zu dekodieren, wenn ein digitales Bild aus einer Platte ausgelesen wird, um es in der richtigen Orientierung und dem richtigen Aspektverhältnis anzuzeigen.
Die europäische Patentbeschreibung 0 487 092 A2 betrifft ein System, dass das Aspektverhältnis eines Videosignals, das aus einem Magnetband gelesen wird, erkennt.
Die europäische Patentbeschreibung 0 558 182 A1 betrifft ein System zum Übertragen von Videosignalen, die verschiedene Aspektverhältnisse aufweisen. Ein Videosignal, das an einen VCR geführt wird, weist einen dazu hinzugefügten Code auf, der ein Aspektverhältnis darstellt. Der Code wird an eine Bildverarbeitungsschaltung geliefert, um eine Vergrößerung oder Verkleinerung eines wiedergegebenen Bilds zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Erzeugen eines Videosignals in einem von mehreren Aspektverhältnissen von einer Wiedergabe eines Software-Trägers, auf dem ein Filmbildprogramm in nur einem Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, vorgesehen, wie im nachstehenden Anspruch 1 definiert.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Steuern einer Wiedergabe eines Softwareträgers, auf dem ein Bildprogramm in nur einem Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, vorgesehen, wie im Anspruch 2 nachstehend definiert.
In einer Ausführungsform der Erfindung stellt ein Software-Herausgeber einen Software-Träger bereit, der digitale Daten enthält, die einen Film darstellen, der ein Basisaspektverhältnis aufweist. Vorzugsweise ist das Basisaspektverhältnis ein 16 : 9 „Breitbildschirm" Bild (es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Medium beschränkt ist und sie auf Bandträger und sämtliche digitalen Speichermedien, nicht lediglich die optischen Platten der illustrativen Ausführungsform der Erfindung, anwendbar ist. Genauso ist die Erfindung nicht auf den Vertrieb bzw. die Verteilung von Filmen beschränkt. Zum Beispiel ist die Erfindung in einem extremen Fall auf den Vertrieb bzw. die Verteilung einer Bibliothek von Standbildern anwendbar, wobei in diesem Fall überhaupt keine „Bewegung" vorhanden ist. Der Ausdruck „Software-Herausgeber" umfasst somit viel mehr als eine Filmfirma, und der Ausdruck „Träger" umfasst viel mehr als eine digital kodierte optische Platte).
Das Abspielgerät ist dafür ausgelegt, um die digitalen Daten, die von dem Träger gelesen werden zu verarbeiten und ein entsprechendes analoges Videosignal zu erzeugen. Der Träger enthält einen Code, der das aufgezeichnete Aspektverhältnis anzeigt. (Es besteht an sich keine Erfindung darin, den Träger zu veranlassen Daten einzuschließen, die das aufgezeichnete Aspektverhältnis anzeigen. Es geht darum, was das Abspielgerät mit der Information macht.) Das Abspielgerät kann das Videosignal in dem gleichen Breitbildschirm-Aspektverhältnis erzeugen, das auf dem Träger dargestellt wird. Jedoch kann der Benutzer des Abspielgeräts ein anderes Aspektverhältnis wählen. Ein derartiges Aspektverhältnis ist ein 4 : 3 Briefkasten (letter box). Die Umwandlung kann am besten dadurch verstanden werden, dass zwei Rechtecke mit der gleichen Höhe aber mit jeweiligen Breite:Höhe-Verhältnissen von 16 : 9 und 4 : 3 betrachtet werden. Wenn das Erstere in der Größe verkleinert wird, so dass es vollständig innerhalb des Letzteren enthalten sein kann, ist ersichtlich, dass die vertikalen Seiten des 16 : 9 Bilds näher zueinander gebracht werden müssen. Dies führt wiederum dazu, dass die oberen und unteren Seiten ebenfalls näher zueinander gebracht werden müssen. Wenn das 16 : 9 Bild mit der verringerten Größe in dem 4 : 3 Rechteck zentriert ist, gibt es zurückgelassene Bänder an dem oberen Teil und dem unteren Teil. Wenn in ähnlicherweise ein Breitbildschirm-Film auf einem herkömmlichen 4 : 3 Aspektverhältnis-Fernsehempfänger angezeigt wird, sind gewöhnlicherweise die oberen und unteren Teile des Bildschirms ausgeblendet (dunkel).
Eine Alternative zur Verkleinerung eines 16 : 9 Bilds, so dass es auf einen 4 : 3 Bildschirm passt, besteht darin lediglich einen 4 : 3 Ausschnitt aus dem Breitbildschirm-Bild anzuzeigen. Wenn die Rechtecke des 16 : 9 Bilds und des 4 : 3 Bildschirms die gleiche Höhe aufweisen ist ersichtlich, dass dann, wenn das kleinere Bildschirmrechteck auf dem größeren Bildrechteck platziert wird, die einzige Bildinformation, die angezeigt wird, diejenige innerhalb des 4 : 3 Rechtecks ist. Was in einem derartigen Fall verloren geht ist die Bildinformation auf der linken Seite oder der rechten Seite oder auf beiden Seiten des Breitbildschirm-Bilds. Eine Vorgehensweise, mit der aus einem 16 : 9 auf ein 4 : 3 Aspektverhältnis umgewandelt werden kann (und der 4 : 3 Bildschirm aufgefüllt werden kann, anstelle die oberen und unteren Abschnitte des Bildschirms auszublenden, wie bei einer Briefkastendarstellung), besteht darin den mittleren Teil (einen „Zentrumsausschnitt") von jedem Breitbildschirm-Bild für eine Anzeige zu wählen, wobei im Endeffekt gleiche Abschnitte von den linken und rechten Seiten des ursprünglichen Bilds gelöscht werden.
Die Erfindung stellt jedoch eine ausgefeiltere Steuerung darüber bereit, welcher Teil des Breitbildschirm-Bilds für eine Betrachtung gewählt wird. Der Software-Träger selbst enthält Verschwenkungs-Scaninformation (nachstehend auch als Nachführungs-Scaninformation bezeichnet) die sich von einem Teil eines Films zu einem anderen ändern kann. Bezugnehmend auf die obige Diskussion bezüglich der Anpassung eines 4 : 3 Bildschirmrechtecks auf einem größeren 6 : 9 Bildschirmrechteck, um zu bestimmen, wie viel des Breitbildschirm-Bilds tatsächlich für eine Betrachtung gewählt wird, beinhaltet ein Verschwenkungsscan (ein Nachführungsscan) des Breitbildschirm-Bilds eine Bewegung des 4 : 3 Rechtecks in die horizontale Richtung. Wenn das Rechteck ganz links ist, dann ist es die rechte Seite des Breitbildschirm-Bilds, die gelöscht wird. Andererseits schneidet eine Bewegung des 4 : 3 Rechtecks ganz nach rechts den linken Teil des Breitbildschirm-Bilds heraus. Aber das 4 : 3 Rechteck kann irgendwo zwischen den zwei Extremen bewegt werden. Dies ermöglicht dem Software-Herausgeber die Auswahl, welcher Teil des Breitbildschirm-Bilds zu irgendeiner gegebenen Zeit angezeigt wird. Die Platte (Disk) der Erfindung kann mit einer sich kontinuierlich ändernden Verschwenkungs-Scaninformation (Nachführungs-Scaninformation) versehen werden, die darstellt, welche vertikale Linie durch Breitbildschirm-Bild der linken Kante des für eine Betrachtung gewählten 4 : 3 Rechtecks entspricht. Das Abspielgerät der Erfindung erzeugt automatisch ein Videosignal, das den gewählten Teil des Breitbildschirm-Bilds darstellt (von einem Engineering-Standpunkt her ist in dem technischen Gebiet altbekannt, wie ein Verschwenkungsscan erreicht werden kann. Zum Beispiel ist dies die Vorgehensweise, mit der Software-Herausgeber heutzutage manchmal einen Breitbildschirm-Film auf einen 4 : 3 Aspektverhältnis zur Aufzeichnung auf einem Software-Träger verkleinern. Weil herkömmliche Abspielgeräte ein Breitbildschirm-Aspektverhältnis auf einem Träger nicht auf mehrere Aspektverhältnisse umwandeln können, die für eine Anzeige auf unterschiedlichen Fernsehempfängern benötigt werden, was somit erforderlich macht einen einzigartigen Träger für jedes Aspektverhältnis zu produzieren, vorzugsweise mit einem Nachführungsscan des Breitbildschirm-Originals, besteht eine Notwendigkeit für die vorliegende Erfindung.)
Das Abspielgerät der illustrativen Ausführungsform der Erfindung spielt Platten, die in nur zwei Aspektverhältnissen 16 : 9 oder 4 : 3 aufgezeichnet sind, ab. (Dies sind die heutigen „standardmäßigen" elektronischen Anzeigeformate, aber es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Prinzipien der Erfinmdung genauso auf andere Aspektverhältnisse anwendbar sind.) Diese zwei Aspektverhältnisse bringen jedoch mehr als lediglich zwei Möglichkeiten hervor. Wie voranstehend beschrieben kann das Ausgangsaspektverhältnis das ursprüngliche 16 : 9 in einer Briefkastenform sein, der Ausgang kann ein 4 : 3 Zentrumsausschnitt aus einem 16 : 9 Breitbildschirm-Bild sein, oder der Ausgang kann ein Verschwenkungsscan (Nachführungsscan) ausgeschnitten aus dem Original, sein (natürlich kann der Ausgang auch in dem ursprünglichen 16 : 9 Format sein). Das Abspielgerät weist ein voreingestelltes Aspektverhältnis auf, womit gemeint ist, dass das Abspielgerät automatisch ein Videosignal mit dem voreingestellten Aspektverhältnis erzeugt. Der Benutzer kann die Voreinstellung ändern. Der Vorteil der Bereitstellung einer Voreinstellung besteht darin, dass eine Wiedergabe bzw. ein Abspielen automatisch ist und der Benutzer weniger Steuerungen hat, um die er sich kümmern muss. Nur für den Fall einer Mehrdeutigkeit wird der Benutzer nach seiner Präferenz befragt. Wenn zum Beispiel die Abspielgerät-Voreinstellung ein Verschwenkungsscan (Nachführungsscan) 4 : 3 ist und die Platte in einem 16 : 9 Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, aber eine Verschwenkungsscan-Aktualisierungsinformation (Nachführungsscan-Aktualisierungsinformation) nicht enthält, dann ist es unmöglich für das Abspielgerät zu wissen, welcher Teil des Breitbildschirm-Bilds angezeigt werden sollte. In einem derartigen Fall wird dem Benutzer eine Wahl zwischen einem Zentrumsausschnitt und einer Briefkastenform einer Anzeige gegeben. Die vorliegende Erfindung bietet einen zusätzlichen Nutzen für Filmfirmen. Es lässt sich denken, dass mit „universellen" Abspielgeräten in den Händen von Verbrauchern, d. h. Abspielgeräten, die Videosignale nicht nur in mehreren Standards erzeugen können (wie nachstehend beschrieben wird), sondern auch mit unterschiedlichen Aspektverhältnissen, eine Filmfirma Platten vertreiben würde, die nur in einem Breitbildschirm-Format aufgezeichnet sind – dieses Basisaspektverhältnis ermöglicht die Erzeugung des bestmöglichen Bilds für sämtliche TV Empfänger (z. B. einen Breitbildschirm für Breitbildschirm-Empfänger, verkleinerte Aspektverhältnisse für Empfänger eines älteren Typs, etc.). Jedoch könnte eine Filmfirma absichtlich einen „Film" mit einem 4 : 3 Aspektverhältnis herausgeben. Dies erlaubt die Herausgabe einer „verbesserten" Version mit einem Breitbildschirm-Aspektverhältnis zu einem späteren Datum und vielleicht auch andere Verbesserungen. Es geht darum, dass dann, wenn Verbraucher Abspielgeräte aufweisen, die Videosignale in einem Gewählten von vielen unterschiedlichen Aspektverhältnissen erzeugen können, dann die Software-Herausgeber Programme in verbesserten Formaten neu herausgeben können und somit zusätzliche Verkäufe erreichen können.
Trotzdem ist der Hauptvorteil der Erfindung darin, dass ein Software-Herausgeber nicht mehr speziell verwendete Aspektverhältnis-Versionen des gleichen Films herausgeben werden muss. Wegen der Inventur, der Kosten, der Promotion, der vertragsmäßigen und finanziellen Erwägungen beim Herausgeben von mehreren Versionen des gleichen Programms geben einige Herausgeber heutzutage keine speziell verwendeten Aspektverhältnisversionen von sämtlichen Titeln heraus oder können diese herausgeben, und einige Vertreiber und Händler haben sie nicht in Vorrat oder können diese nicht in Vorrat haben. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Probleme, weil eine einzelne Aufzeichnung erlauben wird, dass Videosignale in mehreren Aspektverhältnissen erzeugt werden.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass die Erfindung fast das Gegenteil davon ist, was bei der Konstruktion von bestimmten Breitbildschirm-Fernsehempfängern gemacht wird, die nun in den Vereinigten Staaten und in Japan unter den Marken Thomson, Toshiba, JVC und anderen vermarktet werden. Diese Fernsehempfänger nehmen ein 4 : 3 Bild, das der häufigste vorherrschende Standard heutzutage ist, und blasen es auf, um den 16 : 9 Bildschirm aufzufüllen. Getrennt und separat von der Bildverschlechterung, die auf dem Bildschirm gesehen werden kann, beinhaltet ein derartiger Ansatz eine Umwandlung von 4 : 3 auf 16 : 9 und nicht das Gegenteil. Eines der Ziele der Erfindung besteht darin auf dem Träger ein Aspektverhältnis bereitzustellen, von dem viele andere mit einer minimalen Verschlechterung des Bilds abgeleitet werden können. Es ist deshalb besser auf der Platte mit „mehr" als „weniger" zu starten, d. h. von 16 : 9 auf 4 : 3 zu gehen.
Die Erfindung wird in dem Kontext eines Gesamtsystems offenbart, das zahlreiche vorteilhafte Merkmale bietet. Das gesamte System wird beschrieben, obwohl die angehängten Ansprüche auf spezifische Merkmale abzielen. Die Gesamtliste von Merkmalen, die in der Beschreibung unten von besonderem Interesse sind, schließen ein:

– Videostandard und Gebietsblockierung.
– Wiedergabe in mehrfachen Aspektverhältnissen.
– Wiedergabe mehrerer Versionen, z. B. PG-eingestuft und R-eingestuft, des gleichen Films von der gleichen Platte, mit selektiver automatischer Sperrung von R-eingestufter Wiedergabe durch die Eltern.
– Verschlüsselte Autorisierungscodes, die unautorisierte Herausgeber an einer Herstellung wiedergebbarer Platten hindern.
– Bereitstellen von Audiospuren in mehrfachen Sprachen und Untertitelspuren in mehrfachen Sprachen auf einer einzigen Platte, wobei der Benutzer die Sprache seiner Wahl spezifiziert.
– Bereitstellen mehrfacher "anderer" Audiospuren, wobei z. B. jede irgendeine Komponente einer Orchestermusik enthält, wobei der Benutzer die gewünschte Mischung wählt.
– Variable Codierungsrate von Datenblöcken und effiziente Verwendung einer Bitkapazität mit Spurenumschaltung und/oder Mischung, um alle der obigen Fähigkeiten auf einem einzigen Träger zu erlauben.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach einer Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich werden. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein System nach dem Stand der Technik, das den Mangel an Flexibilität bei, und das schlechte Betriebsverhalten von, gegenwärtig verfügbaren Medien-Wiedergabegeräten typisiert;
2 die veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Tabelle, die die Felder in dem Einführungsabschnitt der digitalen Datenspur einer optischen Platte auflistet, die in dem System der 2 wiedergegeben werden können;
4 eine ähnliche Tabelle, die die Felder in jedem der Datenblöcke auflistet, die dem Einführungs-Spurenabschnitt der 3 folgt;
5A-5E ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung durch das System der 2 von den Daten veranschaulicht, die in dem Einführungs-Spurenabschnitt einer optischen Platte, die wiedergegeben wird, enthalten sind;
6 ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung der Datenblöcke in dem in 4 dargestellten Format veranschaulicht, die dem Einführungsabschnitt der Spur folgen;
7A ein Zustandsdiagramm und eine Legende, die die Weise charakterisieren, in welcher das Wiedergabegerät der Erfindung nur jene Datenblöcke auf einer Plattenspur liest, die für die Wiedergabe einer gewählten Version eines Films oder einer anderen Videopräsentation erforderlich sind, und
7B die Weise, in welcher eine von zwei alternierenden Versionen wiedergegeben werden kann, indem den durch das Zustandsdiagramm der 7A veranschaulichten Regeln gefolgt wird;
8 symbolisch einen Stand der Technik, der beim Komprimieren der digitalen Darstellung eines Videosignals verwendet wird; und
9 die Beziehungen zwischen drei unterschiedlichen Bildaspektverhältnissen.
STAND DER TECHNIK
Die Einschränkungen des Stands der Technik werden beispielhaft durch das System der 1 erläutert. Ein derartiges System ist gegenwärtig zur Wiedereingabe einer einzigen Quelle eines Programmaterials, gewöhnlich einer VHS-Videokassette, erhältlich, um ein Videosignal zu erzeugen, das sich nach einem gewählten von mehrfachen Standards richtet. Ein System dieses Typs wird als ein Mehrfachstandard-VCR bezeichnet, obwohl in der Zeichnung Einzelkomponenten gezeigt sind. Typischerweise weist ein VHS-Band 7 darauf ein NTSC-(Analog-)Videosignal aufgezeichnet auf, wird das Band wird in einem VHS-Wiedergabegerät 5 wiedergegeben. Das analoge Signal wird in eine digitale Form in einem A/D-Konverter 9 konvertiert, und die digitalen Darstellungen aufeinanderfolgender Rahmen werden in einen Videorahmenspeicher 11 geschrieben. Eine Schaltung 13 löscht dann überschüssige Rahmen oder schätzt und addiert zusätzliche Rahmen, die notwendig sind, um sich nach dem gewählten Standard, z. B. PAL, zu richten. Um von einem Standard in einen anderen zu konvertieren, ist es im allgemeinen notwendig, die Anzahl von horizontalen Zeilen in einem Feld oder Rahmen zu ändern (Bildskalierung). Dies wird gewöhnlich erreicht durch Weglassen einiger Zeilen und/oder Wiederholen einiger oder Mitteln aufeinanderfolgender Zeilen, um eine neue Zeile abzuleiten, die dazwischen einzufügen ist. Die Hauptfunktion der Schaltung 13 besteht natürlich darin, eine digitale Rahmendarstellung in eine analoge Form als den Videoausgang zu konvertieren.
Systeme des in 1 gezeigten Typs verschlechtern im allgemeinen den Videoausgang. Herkömmliche Videokassetten liefern ein Video verringerter Qualität, wenn sie mehr als einen Videostandard unterstützen. Ein Grund besteht darin, daß es eine doppelte Konversion von analog nach digital, und dann zurück, gibt. Ein anderer besteht darin, daß die Bildskalierung gewöhnlich in einer groben Art durchgeführt wird (Löschen von Zeilen, Wiederholen von Zeilen und Mitteln von Zeilen). Es sind jedoch Wege bekannt, eine Bildskalierung in dem digitalen Bereich durchzuführen, ohne das Bild zu verschlechtern. Während sie allgemein nicht verwendet wird, gehört die Technik zum Stand der Technik und wird deswegen kurz beschrieben werden, da sie in der veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung auch verwendet wird.
Um ein konkretes Beispiel zu geben, weist der PAL-Standard 625 Zeilen pro Rahmen auf, während der NTSC-Standard 525 Zeilen pro Rahmen aufweist. Weil kein Teil des Bildes während des vertikalen Rücklaufs gebildet wird, sind nicht alle der horizontalen Zeilenscans in jedem System zum Darstellen von Bildinformation verwendbar. In dem PAL-Standard existieren nominal 576 Zeilen pro Rahmen mit Bildinformation, und in einem NTSC-Rahmen existieren nominal 483 Zeilen mit Bildinformation.
Um von einem Standard zu einem anderen zu konvertieren, müssen aufeinanderfolgende Felder zuerst entflochten werden. Dann werden 576 Zeilen in 483, oder umgekehrt, konvertiert und entflochten. Wie dies durchgeführt wird, ist konzeptionell leicht zu visualisieren. Man betrachtet z. B. einen sehr dünnen vertikalen Streifen durch einen PAL-Rahmen. Der Streifen wird auf seine drei Farbkomponenten heruntergebrochen. Eine Bildskalierung zum Konvertieren von PAL nach NTSC ist, von einem konzeptionellen Standpunkt aus, nichts anderes als eine Kurve auf der Grundlage von 576 PAL-Stücken von Farbdaten zu ziehen und die Kurve dann in 483 Teile zu teilen, um ein Teil von Daten für jede horizontale Zeile des gewünschten NTSC-Signals herzuleiten. In Wirklichkeit wird dies durch einen Prozeß einer Interpolation erreicht, und er wird digital durchgeführt. (Eine Bildskalierung kann im allgemeinen auch eine Änderung in dem Aspektverhältnis mit sich bringen, beispielsweise indem von HDTV auf NTSC übergegangen wird, und kann es erfordern, Informationen an beiden Enden jeder horizontalen Zeile abzuschneiden.)
Während Systeme nach dem Stand der Technik somit eine Konversion von Standards bereitstellen, ist das etwa der Umfang ihrer Flexibilität. Das System der 2 bietet auf der anderen Seite eine unübertroffene Flexibilität in einer Art und Weise, die nach dem Stand der Technik nicht einmal beabsichtigt ist.
DAS VERANSCHAULICHENDE SYSTEM DER ERFINDUNG
Das System der 2 schließt einen Plattenantrieb 21 zum Wiedergeben einer optischen Platte 23 ein. Digitale, auf der Platte gespeicherte Daten erscheinen an dem DATEN-AUS-Leiter 25. Der Plattenantriebsbetrieb wird durch den Mikroprozessor-Plattenantriebscontroller 27 gesteuert. Der Lesekopf wird durch Befehle positioniert, die über eine KOPF-POSITIONS-STEUERUNGS-Leitung 29 ausgegeben werden, und die Geschwindigkeit der Plattendrehung wird durch Befehle gesteuert, die über einen RATEN-STEUER-Leiter 31 ausgegeben werden. Optische Platten werden gewöhnlich entweder bei konstanter linearer Geschwindigkeit oder konstanter Winkelgeschwindigkeit betrieben. (Eine andere Möglichkeit schließt die Verwendung einer diskreten Anzahl von konstanten Winkelgeschwindigkeiten ein.) Platten der Erfindung können bei konstanter linearer Geschwindigkeit angetrieben werden, so daß die lineare Länge einer Spur, die von jedem Bit eingenommen wird, die gleiche ist, ob ein Bit in einem inneren oder einem äußeren Abschnitt der Spur aufgezeichnet ist. Dies erlaubt die Speicherung der meisten Daten. Eine konstante lineare Geschwindigkeit erfordert es, daß die Drehrate der Platte abnimmt, wenn äußere Spuren gelesen werden. Dieser Typ einer optischen Plattensteuerung ist herkömmlich. Beispielsweise erfordert der CD-Audiostandard auch Platten, die bei einer konstanten linearen Rate gedreht werden.
Ein Mikroprozessor 41 ist der Hauptcontroller des Systems. Als solcher gibt er Befehle zu dem Plattenantriebscontroller über einen Leiter 43 aus, und er bestimmt den Status des Plattenaniriebscontrollers über einen Leiter 45. Der Plattenantriebscontroller ist mit zwei anderen Eingängen versehen. Ein Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 gibt Befehle zu dem Plattenantriebscontroller über einen Leiter 49 aus, und ein PUFFER-VOLL-Leiter 51 gibt ein Steuersignal von einem ODER-Gatter 54 zu dem Plattenantriebscontroller weiter. Diese beiden Eingänge werden unten beschrieben werden. (Im allgemeinen ist zu verstehen, daß, obwohl eine Bezugnahme auf individuelle Leiter durchgeführt wird, im Kontext einige dieser Leiter in Wirklichkeit Kabel zum parallelen Weitergeben von Bits sind. Beispielsweise könnte, während der Ausgang des ODER-Gatters 54 zu dem Plattenantriebscontroller über einen einzigen Leiter 51 weitergegeben werden kann, ein Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 mit dem Plattenantriebscontroller über ein Kabel 49 verbunden werden, so daß Multi-Bit-Daten parallel anstatt seriell gesendet werden können.)
Ein wichtiges Merkmal des Systems der 2 besteht darin, daß Bitinformation auf der Platte bei einer Rate gespeichert wird, die gemäß der Komplexität des codierten Materials variiert. Damit ist nicht gemeint, daß die Anzahl der Bits pro Sekunde, die tatsächlich an dem DATEN-AUS-Leiter 25 erscheint, variiert, sondern vielmehr, daß die Anzahl von Bits, die pro Sekunde verwendet werden, variiert. Videoinformation ist in komprimierter digitaler Form gespeichert. 8 zeigt die Weise, in welcher Videorahmen gemäß den MPEG1- und MPEG2-Standards codiert werden. Ein unabhängiger I-Rahmen wird in seiner Gesamtheit codiert. Vorhergesagte oder P-Rahmen sind Rahmen, die auf der Grundlage von vorhergehenden unabhängigen Rahmen vorhergesagt werden, und die digitale Information, die tatsächlich für einen P-Rahmen erforderlich ist, stellt den Unterschied zwischen dem tatsächlichen Rahmen und seiner Vorhersage dar. Bidirektional vorhergesagte B-Rahmen sind Rahmen, die von I- und/oder P-Rahmen vorhergesagt werden, wobei die Information, die für einen derartigen Rahmen benötigt wird, einmal wieder den Unterschied zwischen den tatsächlichen und den vorhergesagten Formen darstellt. (Wie erkennbar ist, werden schnelle Vorwärts- und schnelle Rückwärtsfunktionen, wenn gewünscht, am besten unter Verwendung von I-Rahmen implementiert.) Die Anzahl von Bits, die benötigt werden, um jedweden Rahmen darzustellen, hängt nicht nur von seinem Typ ab, sondern auch von der tatsächlichen visuellen Information, die darzustellen ist. Offensichtlich erfordert es weit weniger Bits, einen blauen Himmel darzustellen, als es der Fall ist, ein Feld von Blumen darzustellen. Die MPEG-Standards sind ausgelegt, es zu erlauben, daß Bildrahmen mit einer minimalen Anzahl von Bits codiert werden. Eine Rahmeninformation ist bei einer konstanten Rate erforderlich. Beispielsweise werden, wenn ein Film in einer digitalen Form auf der Platte dargestellt wird, 24 Rahmen für jede Sekunde der Wiedergabe dargestellt. Die Anzahl der Bits, die für einen Rahmen benötigt werden, unterscheidet sich radikal von Rahmen zu Rahmen. Da Rahmen bei einer konstanten Rate verarbeitet werden, ist es offensichtlich, daß die Anzahl von Bits, die pro Sekunde verarbeitet (verwendet) werden, von sehr niedrigen zu sehr hohen Werten hin variieren kann. So werden, wenn Bits tatsächlich von der Platte gelesen werden, während sie von der Platte bei einer konstanten Rate gelesen werden können, nicht notwendigerweise bei einer konstanten Rate verarbeitet.
Ähnliche Betrachtungen treffen auf jedwedes, auf der Platte gespeichertes Audiosignal zu. Jedweder Datenblock kann die Bitinformation erhalten, die für eine variable Anzahl von Bildrahmen erforderlich ist. Jedweder Datenblock kann in ähnlicher Weise die Bitinformation enthalten, die für eine variable Zeitdauer einer variablen Anzahl von sogar zahlreichen Audiospuren erforderlich ist. (Es gibt nur eine physikalische Spur. Die Bezugnahme auf mehrfache Audiospuren bezieht sich auf unterschiedliche Serien von Zeitteilungsschlitzen, die jeweilige Audiomaterialien enthalten.) Die Audiospuren enthalten digitale Information, die auch in komprimierter Form vorliegen kann. Das bedeutet, daß, wenn Information existiert, die in jedwedem Datenblock für eine bestimmte Audiospur gespeichert ist, jene Bits nicht notwendigerweise die gleiche Zeitdauer darstellen. Es könnte daran gedacht werden, daß die Dauer des Tons, die für jedwede Audiospur aufgezeichnet ist, die jedweden Bildrahmen entspricht, die in einem Block dargestellt sind, die Dauer der Bildrahmen sein würde. Dies trifft jedoch nicht notwendigerweise zu. Dies bedeutet, daß Audioinformation gelesen werden kann, bevor sie tatsächlich benötigt wird, wobei das Lesen von mehr Audioinformation unterbrochen wird, wenn eine hinreichende Menge bereits akkumuliert worden ist, oder mit Audioinformation, die in einigen Datenblöcken nicht eingeschlossen ist, um die vorangegangene Überzufuhr zu kompensieren. Dies führt zu dem Konzept eines Pufferns, der Funktion von Audiopuffern 53, einem Videopuffer 55, einem Nachführungs-Scan-Puffer 57, einem Untertitelpuffer 59 und einem ODER-Gatter 54, das ein PUFFER-VOLL-Signal erzeugt.
Da jeder Datenblock von der Platte gelesen wird, passiert er durch ein Gatter 61, vorausgesetzt, daß das Gatter offen ist, und die Bitfelder werden durch einen Demultiplexer 63 auf unterschiedliche Puffer und über die BEFEHLS-/DATEN-Leitung 65 zu dem Hauptcontroller 41 verteilt. Jeder Datenblock in der veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung enthält Video-Bitinformation, die einer variablen Anzahl von Bildrahmen entspricht. Wie oben diskutiert, kann eine große Anzahl von Bits oder eine kleine Anzahl oder sogar keine Bits (beispielsweise wenn die bestimmte Platte, die wiedergegeben wird, nicht irgendein Video darstellt) existieren. Aufeinanderfolgende Gruppen von Videodaten werden in einem Videopuffer 55 gespeichert, die durch Markierungen getrennt sind. Ein Videodecoder 67 gibt einen Befehl über einen Leiter 69 aus, wenn er mit einem neuen Satz von Daten über einen Leiter 71 beliefert werden will. Befehle werden bei einer gleichmäßigen Rate ausgegeben, obwohl die Anzahl von Bits, die als Antwort geliefert werden, mit der Anzahl von Bits variiert, die für die bestimmten Rahmen, die verarbeitet werden, erforderlich sind. Die Rate, bei der Bits von dem Plattenantrieb gelesen werden, ist hoch genug, um Rahmen unterzubringen, die eine maximale Information benötigen, aber für die meisten Rahmen trifft dies nicht zu. Dies bedeutet, daß die Rate, bei welcher Datenblöcke tatsächlich gelesen werden, höher ist als die Rate, bei welcher sie verwendet werden. Dies bedeutet jedoch nicht, daß ein gut ausgelegtes System ein Lesen eines Blocks von Daten verzögern sollte, bis die Daten für eine Verarbeitung tatsächlich benötigt werden. Einmal kann, wenn Daten tatsächlich benötigt werden, der Lesekopf nicht an dem Start des gewünschten Datenblocks positioniert werden. Es ist dies der Grund, weswegen ein Puffern bereitgestellt , wird. Der Videopuffer 55 enthält die Bitinformation für eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Rahmen (wobei die tatsächliche Anzahl von der Rate, bei welcher Bits gelesen werden, von der Rate, bei welcher Rahmen verarbeitet werden, etc. abhängt, wie es in dem Stand der Technik bekannt ist), und Videodaten-Blockinformation wird aus dem Videopuffer bei einer konstanten Rahmenrate gelesen, die durch den Videodecoder 67 bestimmt wird. Videodaten werden dem Puffer nur geliefert, bis der Puffer voll ist. Sobald der Puffer voll ist, sollte keine weitere Information geliefert werden, weil sie nicht gespeichert werden kann. Wenn der Videopuffer voll ist, veranlaßt ein Signal auf dem Leiter 69 den Ausgang des ODER-Gatters 54 dazu, hochzugehen, um den Plattenantriebscontroller 27 darüber zu informieren, daß einer der Puffer voll ist.
Ähnliche Bemerkungen treffen auf die drei anderen Typen von Puffern zu. (Es gibt einen einzelnen Untertitelpuffer 59, einen einzelnen Nachführungs-Scan-Puffer 57 und zahlreiche Audiopuffer 53, wobei der Zweck von allen unten beschrieben werden wird.) Wenn igendeiner dieser Puffer voll ist, veranlaßt sein entsprechender Ausgang das ODER-Gatter 54 dazu, den PUFFER-VOLL-Leiter so zu steuern, daß er hochgeht und daß er so den Plattenantriebscontroller informiert, daß einer der Puffer voll ist. Audiopuffer 53 und Untertitelpuffer 59 arbeiten in einer Weise, vergleichbar mit jener für den Videopuffer 55 beschriebenen. Ein Audioverarbeitungsdecoder 71 gibt einen Befehl zu den Audiopuffern aus, wenn er Audio-Spuren-Daten benötigt, zu der Zeit, wenn die Audiopuffer derartige Daten liefern. In ähnlicher Weise gewinnt ein Graphikgenerator 73 Daten von dem Untertitelpuffer 59 wieder, und ein Nachführungs-Scan-Verarbeiter-/vertikaler Skalierer 87 empfängt Daten von dem Nachführungs-Scan-Puffer 57, wie es unten beschrieben werden wird.
Wenn irgendeiner der vier Puffer voll ist (was irgendeinen der individuellen Puffer innerhalb des Blocks 53 einschließt), veranlaßt der Plattenantriebscontroller 27 den Plattenantrieb dazu, das Lesen von Daten zu stoppen. Daten werden nicht wieder gelesen, bis sämtliche der Puffer sie akzeptieren können, d. h. bis kein Puffer voll ist und der Leiter 51 heruntergeht. (Umgekehrt, wenn die Puffer zu rasch von Daten geleert werden, erhöht eine Einstellung in dem RATEN-STEUER-Signal auf einem Leiter 31 die Plattengeschwindigkeit und somit die Rate, mit welcher die Puffer gefüllt werden.)
Diese Diskussion eines Pufferns ging aus einer Betrachtung des PUFFER-VOLL-Eingangs 51 zu dem Plattenantriebscontroller 27 hervor. Der andere Eingang, der noch zu beschreiben ist, ist jener durch ein Kabel 49 dargestellte. Wie unten beschrieben werden wird, weist jeder Datenblock eine serielle Blocknummer wie auch eine Zeigerinformation an seinem Anfang auf. Eine Schaltung 47 liest die serielle Blocknummer und analysiert die Zeigerinformation. Der Zeiger, eine serielle Blocknummer, zeigt zu dem nächsten Datenblock, der gelesen werden soll. Diese Information wird zu dem Plattenantriebscontroller über das Kabel 49 geliefert. Auf diese Weise kann der Plattenantriebscontroller ein Positionieren des Lesekopfes des Plattenantriebs steuern, so daß auf den gewünschten Datenblock zugegriffen werden kann. Viele Male wird der falsche Block gelesen werden -- dieses ist in dem Fall eines Sprungs zu einem neuen Block zu erwarten, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn ein Sprung von einer Spur zu einer anderen Spur durchgeführt wird, wenn eine CD-Audioplatte wiedergegeben wird. Wenn der Plattenantrieb einen Datenblock liest, dessen serielle Blocknummer zu hoch oder zu niedrig ist, wird dies durch einen Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 analysiert, der dann einen neuen Befehl über das Kabel 49 zu dem Plattenantriebscontroller ausgibt, um ihn zu veranlassen, einen anderen Block mit einer jeweils niedrigeren oder höheren seriellen Blocknummer zu lesen. Während der Zeit, in der der Lesekopf selbst positioniert wird, um einen neuen Block zu lesen, werden die Daten, die gelesen werden, tatsächlich nicht verwendet. Ein Gatter 61 bleibt geschlossen, so daß die Information nicht zu dem Demultiplexer 63 für eine Verteilung zu den vier Puffern und zu dem Hauptcontroller 41 über die BEFEHLS-/DATEN-Leitung geliefert wird. Nur wenn der korrekte Datenblock erreicht wird, wie es durch die Schaltung 47 bestimmt wird, die die serielle Blocknummer an dem Beginn des Blocks analysiert, wird der Leiter 75 hochgepulst, um das Gatter 61 zu öffnen.
Der Rest des Blocks wird dann zu dem Demultiplexer geliefert. Die Datenbits, die von der Platte gelesen werden, werden auch zu dem Mikroprozessor-Hauptcontroller 41 über einen Leiter 77 geliefert. Jeder Datenblock enthält nicht nur Bitinformation, die zu den unterschiedlichen Puffern verteilt werden muß, sondern auch Steuerinformation. z. B. Bits, die die Art von Daten identifizieren, die tatsächlich in dem Block zu finden sind. Die Identifikationsbits (Marker und dergleichen, wie unten beschrieben werden wird) werden dem Haupt-Controller zugeliefert, so daß er zu allen Zeiten die Kontrolle über das System besitzt. Die Identifikationsbits werden durch den Demultiplexer verwendet, um eine Datenverteilung zu den unterschiedlichen Puffern zu steuern. (Der Hauptcontroller gibt Befehle über einen Leiter 76 zu dem Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 aus, die nicht nur eine allgemeine Kontrolle über dieses Element ausüben, sondern auch eine spezifische Kontrolle ausüben, indem ein Element 47 veranlaßt wird, das Freigabesignal auf einem Leiter 75 auszuschalten, sowie es geeignet ist, um volle Datenblöcke daran zu hindern, in den Demultiplexer einzutreten, wenn sie für eine nachfolgende Verarbeitung nicht erforderlich sind.)
Der Hauptcontroller ist das Herz des Systems und führt in der Tat den Hauptteil der unten zu beschreibenden Verarbeitung aus. Der Benutzer des Wiedergabegeräts kommuniziert mit dem Hauptcontroller über ein Interface 79, typischerweise eine Tastatur. Der Benutzer wird auch mit einer Taste und einem Blockiermechanismus versehen, die durch das Bezugszeichen 81 gezeigt ist, der hierin als die "Eltern-Blockier"-Option bezeichnet wird. Wenn die Blockierung eingeschaltet ist, werden R-eingestufte Filme nicht wiedergegeben. Die Art, in der dies durch Bits, die tatsächlich auf der Platte dargestellt sind, gesteuert wird, wird unten beschrieben werden. Wenn die Blockierung an ist, und nur ein R-eingestuftes Bild auf der Platte ist, schließt ein Blockiersignal auf einem ELTERN-BLOCKIER-STEUER-Leiter 83 ein Gatter 61. Keine Datenbits werden durch das Gatter übertragen, und die Platte kann nicht wiedergegeben werden. Wie jetzt offensichtlich werden wird, wird, wenn die Platte darauf auch eine Version des Films aufweist, der nicht R-eingestuft ist, sie wiedergegeben, wenn es durch den Betrachter gewählt wird. Obwohl das Eltern-Blockier-Merkmal gezeigt ist, die Verwendung einer tatsächlichen Taste und einer Blockierung zu erfordern, muß verstanden werden, daß das Merkmal durch ein Erfordernis von Tastatureingaben implementiert werden kann, die nur den Eltern eines Kindes bekannt sind. Die Weise, den Hauptcontroller zu informieren, daß R-eingestufte Versionen eines Films nicht betrachtet werden sollten, ist nicht auf irgendeine Form beschränkt. Genau wie physikalische Tasten und codierte Tasten alternativ verwendet werden, um einen Zugriff auf einen Computer zu steuern, so können sie in dem System der 2 vorhanden sein. Was wichtig ist, ist die Weise, in welcher zwei unterschiedliche Versionen auf der gleichen Platte dargestellt werden können (ohne jeweils die volle Version zu erfordern), und wie das System bestimmt, ob eine gewählte Version zuerst wiedergegeben werden kann. Dies wird unten beschrieben werden.
Der Hauptcontroller 41 schließt mehrere andere Ausgänge ein, die bis jetzt nicht beschrieben worden sind. Ein Leiter 85 stellt einen HAUPTTAKT-Bus dar, der zu allen der in 2 gezeigten Untersystemen weitergegeben wird. In jedwedem digitalen System ist ein Haupttaktsignal erforderlich, um die richtige Phasung der verschiedenen Schaltungen zu steuern. Die sechs anderen Ausgänge des Hauptcontroller verlaufen zu einem Demultiplexer 63, einem Audio-Prozessordecoder 71, einem Nachführungs-Scan-Prozessor/vertikalem Skalierer 87, einem Videorahmenspeicher, einer Venchachtelungs- und 3 : 2-Herabsetzungsschaltung 89, einem Graphikgenerator 73 und einem Sync-Generator und DVA-Konverter 92. Dies sind Steuerleitungen zum Verwalten der Operationen der individuellen Schaltblöcke.
Der Audio-Prozessordecoder 71 verarbeitet die Daten in den Puffern 53 und leitet individuelle Audio-Analogsignale her, die an ein Verstärker-/Lautsprechersystem, das symbolisch durch das Bezugszeichen 91 gezeigt ist, weitergegeben werden. Der Videodecoder 67 leitet ein DIGITAL-VIDEO-Signal auf einem Leiter 93 von den komprimierten Videodaten ab, die von dem Puffer 55 gelesen werden. Das digitale Video wird einem Nachführungs-Scan-Prozessor/vertikalem Skalierer 87 Rahmen für Rahmen zugeführt. Die bestimmte Video-Codierungs-/Decodierung, die eingesetzt wird, ist nicht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung. Ein bevorzugter Standard würde einer sein, der mit MPEG1 und MPEG2 einhergeht, aber diese sind nur veranschaulichend. Das gleiche trifft für die Audiospurencodierung zu. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Codierungsverfahren beschränkt.
Der Betrieb der Schaltungen 57 und 87 kann am besten verstanden werden, indem zuerst die symbolische Zeichnung der 9 betrachtet wird. Die digitale Information, die auf der optischen Platte in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gespeichert ist, kennzeichnet Rahmen, die ein "Haupt"-Aspektverhältnis von 16 : 9 aufweisen, das sogenannte "Breitband"-Bild. Das Vorlagenaspektverhältnis ist in 9 oben links gezeigt. Wenn das endgültige Analogsignal, das auf dem Fernsehempfänger des Benutzers anzuzeigen ist, dieses Aspektverhältnis benötigt, und die Anzahl von horizontalen Scanzeilen mit Bildinformation (im Gegensatz zu horizontalen Scanzeilen, die während eines vertikalen Rücklaufs auftreten) der Anzahl von horizontalen Zeilen entspricht, die durch die Video-Bitinformation, die auf der Platte gespeichert ist, dann ist die Erzeugung des Videoanalogsignals unkompliziert. Aber wenn der Fernsehempfänger des Benutzen ein TV-Signal akkommodiert, das ein 4 : 3-Aspektverhältnis aufweist, und das Vorlagenaspektverhältnis auf der Platte 16 : 9 anstelle von 4 : 3 beträgt, dann gibt es zwei Möglichkeiten. Eine besteht darin, das Originalbild in einer "Brieflcasten"-Form anzuzeigen. Wie auf der rechten Seite der 9 dargestellt, besteht das, was in diesem Fall durchgeführt wird, darin, ein Hauptbild gleichförmig vertikal zu komprimieren, so daß seine horizontale Dimension in die Grenzen des Fernsehempfängers paßt. Dies führt dazu, daß die vertikale Dimension gleichzeitig verkürzt wird, so daß sie weniger als die volle Höhe der TV-Anzeigefläche füllt. Was dies bedeutet, ist, daß die horizontalen Zeilenscans an der Oberseite und der Unterseite jedes Gesamtrahmens ausgeblendet werden müssen, wobei sich dunkle Bänder an ihrer Stelle bilden -- aber das ursprüngliche Aspektverhältnis wird aufrechterhalten. Die andere Option besteht in einem "Nachführungs-Scan"-verringertem Aspektverhältnis. Was dies mit sich bringt, ist ein Überlagern eines Kastens, der ein 4 : 3-Aspektverhältnis aufweist, auf dem ursprünglichen Breitbandbild. Folglich werden die linke Seite des Bildes, die rechte Seite oder beide Seiten abgeschnitten. (In allen Fällen kann es, auch wenn ein Breitbandbild, das einem 16 : 9-Vorlagenaspektverhältnis entspricht, zu zeigen ist, notwendig sein, eine Anzahl von horizontalen Zeilenscans zu bilden, die unterschiedlich von der Anzahl von horizontalen Zeilenscans ist, die auf der Platte dargestellt sind. Die Anzahl von horizontalen Zeilen ist eine Funktion des Videosignalstandards, an den sich der Videoausgang anpassen muß. Ein Ändern der Anzahl von Zeilen ist ein Prozeß, der als vertikales Skalieren, wie oben beschrieben, bekannt ist.)
Hinsichtlich einer Nachführungs-Scan-Verarbeitung wird aus 9 offensichtlich sein, daß, um jenen Abschnitt eines Bildes mit einem 16 : 9-Vorlagenaspektverhältnis zu identifizieren, das verwendet werden sollte, um ein Bild mit einem Nachführungs-Scan-verringerten Aspektverhältnis zu bilden, alles, was erforderlich ist, darin besteht, den Startpunkt entlang jeden horizontalen Zeilenscans von Information zu spezifizieren, die verwendet werden sollte. Ein Spezifizieren einer einzelnen Zahl (z. B. Spalte 200 von einer Gesamtheit von 960 Spalten) genügt für diesen Zweck. Der Sachverhalt besteht jedoch darin, ob die gleiche Spalte immer verwendet wird. In einigen Fällen kann dem Wiedergabegerät mitgeteilt werden, daß, wenn ein 4 : 3-Aspektverhältnis gewünscht wird, es immer von der Mitte des Breitbandbildes genommen werden sollte. In anderen Fällen kann ein variabler Spaltenstartpunkt gewünscht sein, wobei in diesem Fall ein Datenblock tatsächlich Information enthält, die die Startspaltennummer darstellt, die von jenem Startpunkt verwendet werden sollte, bis eine andere Änderung bewirkt wird.
Wie untenstehend offensichtlich werden wird, schließt die Videoinformation in jedem Datenblock einen Marker ein, der darstellt, ob die Nachführungs-Scan-Spalteninformation aktualisiert werden sollte. Wenn ein derartiger Marker existiert, gibt der Videodecoder 67 einen Befehl über einen Leiter 95 zu dem Nachführungs-Scan-Puffer 57 aus. Zu dieser Zeit akzeptiert der Puffer eine Nachführungs-Scan-Aktualisierung von dem Demultiplexer 63. Jene Aktualisierung bleibt in dem Puffer für eine Verwendung durch den Nachführungs-Scan-Prozessor/vertikalen Skalierer 87 mit den nachfolgenden Rahmen, bis eine andere Änderung stattfindet.
Es ist in dem Nachführungs-Scan-Prozessor/vertikalen Skalierer 87, wo die Anzahl der horizontalen Zeilen eingestellt wird und das Aspektverhältnis geändert wird. Das digitale Video wird durch einen Videodecoder 67 zugeliefert, und die Nachführungs-Scan-Information wird, wenn sie benötigt wird, durch den Puffer 57 bereitgestellt. Der Ausgang einer Schaltung 87 besteht aus einem unkomprimierten digitalen Video in dem gewünschten Aspektverhältnis und wird durch die Anzahl der horizontalen Zeilen dargestellt, die für den gewählten Fernsehstandard erforderlich sind.
Sobald eine Video-Rahmeninformation digital in einem Rahmenspeicher 89 gespeichert ist, kann sie in verschachtelte Felder aufgebrochen werden, wenn es der gewählte Standard erforderlich macht. Auch ist eine 3 : 2-Herabsetzung die Technik, die verwendet wird, um Filme mit 24 Rahmen pro Sekunde in ein Video mit 60 Feldern pro Sekunde zu konvertieren (die nominalen Werte von 24 und 60 betragen in Wirklichkeit 23,97 und 59,94); um Daten, die einen Film darstellen, in ein NTSC-Format zu konvertieren, muß eine Rahmeninformation (Datenblöcke) bei der Rate von 24 pro Sekunde gelesen werden. (Nach dem Stand der Technik wendet eine derartige Transformation einen Rahmen 1 des Quellenmaterials auf Felder 1, 2 und 3 des Videosignals an, einen Rahmen 2 des Quellenmaterials auf Felder 4 und 5 des Videosignals an, einen Rahmen 3 des Quellenmaterials auf Felder 6, 7 und 8 an, etc., was somit 60 Felder für 24 ursprüngliche Rahmen ergibt.) Auf der anderen Seite ist eine Konversion zu dem PAL-Standard relativ einfach, und eine 3 : 2-Herabsetzung ist nicht erforderlich. Der PAL-Standard erfordert 50 Felder pro Sekunde. Rahmen werden bei der Rate von 25 pro Sekunde verarbeitet, und jeder Rahmen wird verwendet, um zwei Felder zu bilden. (Weil Filme bei der Rate von 24 Rahmen pro Sekunde aufgenommen werden, die bei der Rate von 25 pro Sekunde verarbeitet wird, wenn nach PAL konvertiert wird, findet alles, was auf dem TV-Bildschirm auftritt, 4% schneller in Europa statt, als dies in den Vereinigten Staaten der Fall ist.) Ob die Rahmen bei der Rate von 25 pro Sekunde oder 24 pro Sekunde verarbeitet werden, wird durch Ändern der Frequenz des HAUPTTAKT-Signals auf dem Bus 85 gesteuert.
Der Ausgang des Blocks 89 ist digital und wird zu dem Sync-Generator und einem D/A-Konverter 92 weitergegeben. In diesem Element findet es statt, daß geeignete Sync-Pulse in die Felder eingefügt werden, und die digitale Information wird in analoge konvertiert. Jedwede Untertitel, die erforderlich sind, sind in dem Puffer 59 enthalten. Unter der Steuerung des Mikroprozessors 51 werden Befehle über eine Steuerleitung 97 zu dem Graphikgenerator 73 ausgegeben. Diese herkömliche Schaltung gewinnt codierte Zeicheninformation aus dem Untertitelpuffer wieder und erzeugt ein VIDEO-Signal auf einem Leiter 99, der die Untertitel darstellt. Das TASTEN-Signal wird auf einem Leiter 98 erzeugt, und die beiden Signale werden zu einer konventionellen Tasterschaltung 96 weitergeleitet. Diese Einrichtung führt die Untertitel mit dem Videobild zusammen (unter Benutzung einer harten oder linearen Tastung auf Option des Herstellers hin, wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist) und gibt das zusammengesetzte Videosignal zu einer herkömmlichen TV-Anzeigevorrichtung 94 weiter.
EINFÜHRUNGSSPURENFELDER
Bevor mit einer Beschreibung der detaillierten Verarbeitung fortgefahren wird, wird es hilfreich sein, die Information zu betrachten, die in dem Einführungsabschnitt der Plattenspur gespeichert ist. Diese Information ist in individuellen Feldern gespeichert, wie in 3 dargestellt, und es ist diese Information, die die darauffolgende Verarbeitung der von der Platte gelesenen Daten steuert. Das Format eines Datenblocks ist in 4 gezeigt, aber für ein Verständnis, wie die Daten in diesem Block verwendet werden, ist es notwendig, die Einstellungsinformation zu erkennen, die zuerst gelesen wird.
Unter Bezugnahme auf 3 existieren an dem Start der Spur eine Anzahl von Einführungs-Sync-Bits. Obwohl für alle anderen Eingaben minimale und maximale Anzahlen von Bits in den geeigneten Spalten dargestellt sind, sind keine derartigen Anzahlen für die Einführungs-Sync-Bits bereitgestellt. Die Anzahl der Sync-Bits, die an dem Beginn der Spur erforderlich sind, hängt von der eingesetzten Hardware ab. Ist die bestimmte Hardware und ein Bereich von enthaltenen Plattengeschwindigkeiten vorgegeben, wird eine ausreichende Anzahl von Sync-Bits bei dem Start der Spur bereitgestellt, um es zuzulassen, daß sich die Schaltungen, die mit einem Lesen der Platte verbunden sind, einschließlich eines Plattenantriebscontrollers 27 und eines Blocknummern-/Zeigeranalysators 47, sich selbst mit dem Bitstrom auf dem DATEN-AUS-Leiter 25 zu synchronisieren. Eine Bitsynchronisation ist eine in digitalen Systemen altbekannte Technik.
Das zweite Feld besteht aus 40 Bits, die autorisierte Gebiete darstellen. Es existieren mehrere Arten, mit welchen die Software-Herausgeber ein Wiedergeben ihrer Software blockieren können. Die wichtigste bringt ein Steuern mit sich, ob R-eingestufte Filme wiedergegeben werden können (die Eltern-Blockier-Option) und ob das endgültige analoge Ausgangsvideosignal den Standard annehmen kann, der durch den Benutzer gewählt wird. Es geht zum Beispiel auf diese Weise, auf die ein Software-Herausgeber es zulassen kann, daß ein Film auf einem NTSC-Empfänger wiedergegeben werden kann, aber nicht auf einem PAL-Empfänger. Aber solange das Wiedergabegerät mit dieser Art einer Blockiersteuerung versehen ist, kann sie auf Gebiete ausgedehnt werden. Alle Wiedergabegeräte, die mit den Platten der Erfindung verwendet werden, stimmen mit dem gleichen Satz von Spezifikationen überein. Ein Merkmal der Auslegung besteht darin, daß jedes Wiedergabegerät mit einer Darstellung des Gebiets oder der Gebiete versehen ist, für welche sie für einen Verkauf vorgesehen war. Beispielsweise können das Gebiet oder die Gebiete durch die Einstellungen eines DIP-Schalters, eines in einem Mikroprozessor ROM (z. B. in einem Hauptcontroller 41) gespeicherten Codes oder dergleichen dargestellt werden. Es wird angenommen, daß es eine Gesamtheit von 40 möglichen Gebieten gibt. Jede Platte weist ein 40-Bit-Feld in ihrem Einführungsabschnitt auf, wobei jedes Bit davon einem der 40 Gebiete zugeordnet ist. Eine 1 an jedweder Bitposition ist eine Anzeige dafür, daß die Platte für eine Wiedergabe in dem jeweiligen Gebiet autorisiert ist, und eine 0 ist eine Anzeige dafür, daß sie es nicht ist. Ein Wiedergabegerät, dessen Code anzeigt, daß es beispielsweise für einen Verkauf in China bestimmt ist, wird eine Platte nicht wiedergeben, wenn eine 0 in dem 40-Bit-Gebietsfeld an der Position existiert, die China zugeordnet ist.
Als ein Beispiel der Verwendung eines derartigen Merkmals sei ein Wiedergabegerät betrachtet, das für einen Verkauf in einem bestimmten Land bestimmt ist. Ein Software-Herausgeber kann einen Film herausgeben, der aus vertraglichen Gründen in jenem Land nicht auszugeben ist. Es ist aus diesem Grund, daß eine 0 an der Bitposition, die jenem Land zugeordnet ist, in dem Feld autorisierter Gebiete des Einführungsabschnitts der Spur gespeichert sein würde. Auf ein Erfassen dieses Bits hin würde der Hauptcontroller 41 die Schaltung 47 veranlassen, ein Hinderungssignal auf einem Leiter 75 zu erzeugen, das ein Gatter 61 permanent veranlassen würde, alle Daten am Hindurchlaufen zu hindern.
Das dritte Feld ist ein einzelnes Bit, ein Marker, der anzeigt, ob jedwede Information in dem folgenden Feld existiert. Diese Information wird hierin als "spezielle Software" bezeichnet. Das Wiedergabegerät der 2 führt gewöhnlich den gleichen Softwarecode aus, der typischerweise in einem Lesespeicher enthalten ist. Es ist dieser Code, der in Verbindung mit den Flußdiagrammen der Zeichnung beschrieben werden wird. Jedoch existiert, da das Wiedergabegerät Mikroprozessor-gesteuert ist, kein Grund, warum es nicht für irgendeinen, damit gänzlich nicht in Beziehung stehenden Zweck verwendet werden kann, und dies kann einfach durch Laden einer Software von der Platte ermöglicht werden. Wenn der Spezialsoftware-Marker eine 1 ist, dann liest der Hauptcontroller 41 auf einem Leiter 77 die Software, die in einem Feld 4 unmittelbar folgt. Somit ist, je nachdem, ob der Spezialsoftware-Marker eine 0 oder eine 1 ist, das vierte Feld entweder leer oder es enthält Software von unbestimmter Länge. An dem Ende der Software existiert ein Sync-Wort, das einzigartig in dem Sinn ist, daß es nicht zugelassen ist, daß dieses Wort irgendwo in dem gesamten Datenstrom auftritt. Wenn das Sync-Wortmuster erscheint, ist es eine Anzeige dafür, daß das vorhergehende Datenfeld zu einem Ende gekommen ist, und ein neues Feld folgt. (In dem Fall, daß Daten, die das Sync-Wortmuster aufweisen, in dem Datenstrom anderweitig erscheinen und als ein Sync-Wort missinterpretiert würden, kann dies durch Verwenden bekannter Techniken vermieden werden. Beispielsweise kann, wenn das Sync-Wort aus 32 Bits in einem vorbestimmten Muster besteht und eine Gesamtdatensequenz dieses Muster innerhalb einschließt, dann, nachdem 31 Bits des Datenmusters aufgezeichnet sind, ein Extrabit, das einen Wert entgegengesetzt zu jenem des letzten Bits in dem Sync-Wortmuster aufweist, in den Datenstrom eingefügt werden. Wenn das Wiedergabegerät dieses Bit sieht, entfernt es dieses und behandelt das folgende Bit als ein Datenbit, anstatt des letzten Bits des Sync-Worts.)
Ein Beispiel einer Spezialsoftware kann Software zum Steuern von Videospielen sein. Während das Wiedergabegerät mit einem Betriebssystem versehen ist, das für die Wiedergabe von Filmen und Mehrfachspuren-Audios ausgelegt ist, ist es sicherlich für das Wiedergabegerät machbar, zusätzliche und/oder unterschiedliche Funktionen durchzuführen, die die Wiedergabe von Videospielen mit sich bringt. Dies trifft insbesondere zu, wenn das Benutzer-Interface abnehmbar ist und Joysticks und dergleichen anstelle einer Tastastur angeschlossen werden können, um periphere Ausrüstung für eine Spielewiedergabe unterzubringen. Das System kann in ein Videospiel-Wiedergabegerät konvertiert werden, einfach indem die notwendige Software gespeichert wird, wie sie von der Platte gelesen wird. Während in den unten zu beschreibenden Flußdiagrammen die Spezialsoftware als eigenständig gezeigt ist und die standardisierten Verarbeitungsschritte nicht mit sich bringt, kann die Spezialsoftware sicherlich Unterroutinen des Betriebssystems für eine Ausführung aufrufen, um einen Vorteil aus dem eingebauten Code zu ziehen.
Das fünfte Feld besteht aus 12 Bitpositionen, wobei jede einem unterschiedlichen Standard entspricht. Standards schließen 1250-Zeilen-euopäisches-HDTV, 1125-Zeilenjapanisches-HDTV, 1050-Zeilen-vorgeschlagenes, amerikanisches HDTV (wie auch 1080-Zeilen- und 787-Zeilen-vorgeschlagene Standards), 625-Zeilen-PAL, 525-Zeilen-NTEX, 625-Zeilen-SECAM, 360-Zeilen-"Brieflasten", etc. ein. Es ist sogar möglich, zukünftige Standards unterzubringen, obwohl unterschiedliche Software erforderlich sein würde, um ein geeignetes Videosignal in einem derartigen Fall zu bilden. Jedoch zieht das einfach nach sich, eine Software auf einer Platte bereitzustellen, um das eingebaute Betriebssystem zu ergänzen.
Als ein einzelnes Beispiel wird, wenn die erste Bitposition des 12-Bit-Felds dem NTSC-Standard entspricht und wenn der Benutzer einen NTSC-Standard für eine Wiedergabe auf seinem TV-Empfänger wählt, oder wenn das seine vorbesetzte Einstellung ist (wie es unten diskutiert werden wird), nur dann ein NTSC-Signal erzeugt werden, wenn das erste Bit in dem autorisierten Standardfeld eine 1 ist.
Feld 6 enthält immer 100 Bits. Diese Bits stellen jeweilige Audiosprachen -- einen Dialog -- für einen Film dar. Es ist selten, daß so viele fremdsprachige Versionen des gleichen Films vorbereitet werden, und es ist nicht beabsichtigt, daß so viele Versionen tatsächlich auf einer Platte eingeschlossen werden. In der Tat existiert ein Maximum von 16 Audiospuren, die einen Dialog in unterschiedlichen Sprachen enthalten können. Jede der 100 Bits, außer dem ersten, stellt eine von 99 Sprachen dar. Wenn eine 1 an der entsprechenden Bitposition existiert, ist es eine Anzeige, daß eine Audiospur mit einem Dialog in der entsprechenden Sprache existiert:
Die erste der 100 Bitpositionen entspricht nicht wirklich einer Sprache. Statt dessen bedeutet eine 1 an der ersten Bitposition, daß eine Musik- und Effekte-("M&E") Spur existiert. (Mit "Effekten" sind derartige Dinge wie der Ton, der Donner, Gewehrschüsse und dergleichen zugeordnet ist, gemeint.) Wie in dem Feld Bemerkungen auf der 3 angezeigt, existieren N " 1 "er in dem Feld 6 des Einführungsabschnitts der Gesamtspur, wobei N einen Maximalwert von 16 aufweist (eine M&E-Spur und bis zu 15 Dialogspuren, oder bis zu 16 Dialogspuren ohne M&E). Als ein einziges Beispiel sei angenommen, daß die dritte Bitposition dem Französischen entspricht, die fünfte entspricht dem Griechischen und das 100-Bit-Feld ist 10101000....0. Dies bedeutet, daß eine M&E-Spur existiert, wie auch französische und griechische Dialogspuren. Es bedeutet nicht, daß jeder einzelne Datenblock auf der Platte Bitinformation einschließt, die M&E und einen französischen und einen griechischen Dialog darstellt. Was es bedeutet, ist, daß jedweder Datenblock höchstens 3 Audiospuren mit M&E und/oder einem Dialog aufweist. Es bedeutet auch, daß jedweder Datenblock, der eine derartige Audiospureninformation aufweist, die Information in der Reihenfolge M&E, Französisch, Griechisch enthält. Gerade wie das System bestimmt, welche spezifischen Datenblöcke Audioinformation für jene Sprachen enthalten, die in dem 100-Bit-Feld dargestellt sind, wird unten in Verbindung mit den Feldern, die in einem Datenblock enthalten sind, beschrieben werden.
Es sollte verstanden werden, daß die Sprachen-Audiospuren nicht notwendigerweise nur einen Dialog einschließen. Wie kurz beschrieben werden wird, ist es möglich, eine M&E-Spur mit einer französischen Dialogspur zu mischen, wobei das Ergebnis eine vollständige, für eine Wiedergabe in Frankreich geeignete Audiospur ist. Aber es ist sicherlich möglich, daß eine bestimmte Audiospur eine vorgemischte M&E und einen Originaldialog einschließen wird. Beispielsweise bedeutet es, daß, wenn eine Bitposition 10 des 100-Bit-Felds einen englischen Dialog darstellt und eine 1 dort gespeichert ist, eine englische Sprachversion von Audio auf der Platte existiert. Jedoch ist es möglich, daß in der entsprechenden Audiospur nicht nur ein englischer Dialog existiert, sondern eine vollständige Tonspur einschließlich der M&E. Zu der gleichen Zeit kann eine M&E auf einer separaten Spur existieren, wenn eine 1 in der ersten Bitposition in dem 100-Bit-Feld existiert. Wie die unterschiedlichen Spuren verarbeitet werden, um eine komplette Tonspur für eine Wiedergabe in jedweder vorgegebenen Sprache abzuleiten, hängt von darauffolgender Information ab. Feld 6 stellt einfach dar, welche Audiosprachen verfügbar sind, wie auch, ob es eine separate M&E-Spur gibt (ohne jedweden Dialog).
Es gibt eine andere Information, die für das Audioschema erforderlich ist, um zu funktionieren, und jene Information wird in einem Feld 7 dargestellt. Für jede der N verfügbaren Audiosprachenspuren (bis zu einem Maximum von 16) existiert ein 3-Bit-Code in dem siebten Feld. Vor einer Beschreibung der Bedeutung der Codes muß verstanden werden, wie die Codes bestimmten Spuren und Sprachen zugeordnet sind. Es sei angenommen, daß Feld 6 101010000100...0 ist, was interpretiert wird, daß es bedeutet, daß eine M&E-Spur, eine französische Spur, eine griechische Spur und eine englische Spur existiert. Aus dieser Information allein gibt es keinen Weg, festzustellen, ob sogar jedwede M&E in den französischen, griechischen und englischen Spuren existieren. Alles, was sprachenmäßig bekannt ist, ist, daß ein Dialog in nur drei Sprachen verfügbar ist. Für dieses Beispiel würden 12 Bits in Feld 7 existieren. Die ersten drei Bits sind der M&E-Spur zugeordnet, die zweiten drei Bits sind der französischen Spur zugeordnet und die dritten und vierten 3-Bit-Codes sind den griechischen bzw. englischen Spuren zugeordnet. Die 3-Bit-Codes lauten wie folgt:
000 -- Mischungsvorlage (M&E)
001 -- Schaltvorlage (M&E)
010 -- Dialog + (M&E), vollständige Audiospur
011 -- mit der Mischungsvorlage zu mischende Spur
100 -- mit der Schaltvorlage zu schaltende Spur
Diese fünf Codes sind alle erforderlich, um vollständige Tonspuren in den drei verfügbaren Sprachen, Französisch, Griechisch und Englisch, zu bilden. Wie die Spuren kombiniert werden, wird unten beschrieben werden, aber was im Gedächtnis behalten werden sollte, ist, daß der Zweck der gesamten Anordnung darin besteht, Tonspuren in vielen Sprachen (bis zu 15) bereitzustellen, ohne etwas zu erfordern, was eine 2-Stunden-Audioaufzeichnung für jede sein würde. In der Tat ist es, wenn ein Film zwei Stunden lang ist, aber der tatsächliche Dialog nur 30 Minuten beträgt, das Ziel, eine vollständige Spur aufzuzeichnen (M&E oder ursprüngliche Tonspur) mit einer nur 30-Minuten-Audioaufzeichnung eines Dialogs für eine bestimmte Sprache.
Feld 8 enthält Nx4 Bits, das heißt 4 Bits für jede der N "1"er in Feld 6. Es existiert somit ein 4-Bit-Code in Feld 8 für jede Audiosprachenspur, die auf der Platte verfügbar ist. Der 4-Bit-Code stellt den Spurentyp dar, und es existiert ein Maximum von 16 Möglichkeiten. Typische Spurentypen sind Einkanal-Mono, Zweikanal-Dolby, 5,1-Kanal-Musicam, etc.. [Der Ausdruck 5,1-Kanal bezieht sich auf linke, rechte, mittlere, linke hintere und rechte hintere Kanäle, zusammen mit einem Tieftonkanal.] Die Codes vom 4-Bit-Spurentyp erlauben es dem Hauptcontroller, die Weise zu bestimmen, in welcher der Audioprozessor-Decoder 71 mit den Daten in den bis zu 16 Audiospuren arbeitet, um analoge Ausgänge für ein Lautsprechersystem 91 herzuleiten.
Indem wieder Feld 7 betrachtet wird, existieren mehrere Wege, auf welchen eine vollständige Tonspur in einer gewählten Sprache von der Platte hergeleitet werden kann. Der Betrieb eines Mischens bringt ein Mischen (Zusammenaddieren) zweier Tonspuren mit sich. Der Betrieb eines Schattens bringt ein Schalten zwischen zwei Tonspuren und ein Spielen von nur einer von ihnen zu einer vorgegebenen Zeit mit sich. Die erste Spur ist immer M&E, wenn sie verfügbar ist. Der Code für diese Spur ist immer 000 oder 001. Wenn der Code 000 ist, bedeutet das, daß es keinen Dialog in der Spur gibt, und ihr M&E ist nicht mit der gewählten Sprachenspur zu mischen. Wenn der Code 011 beispielsweise der französischen Spur zugeordnet ist, bedeutet dies, daß die ersten und dritten Spuren zu allen Zeiten gemischt werden sollten. Der Dialog, wenn ein Dialog existiert, erscheint in der französischen Spur, und ihn mit der Mischungsvorlage zu mischen, stellt eine vollständige französische Tonspur bereit. Auf der anderen Seite kann die erste Spur eine Schaltvorlage sein. Was dies bedeutet, ist, daß Musik und Effekte auf dieser Spur mit oder ohne Dialog aufgezeichnet sind. Die französische Spur würde in diesem Fall durch einen 100-Code dargestellt. Er enthält eine M&E und einen Dialog, aber nur wenn ein Dialog existiert. Die M&E-Spur, die erste, wird allein wiedergegeben, wenn kein Dialog existiert, aber die fünfte Spur wird alleine wiedergegeben, wenn er existiert. Die Spuren werden geschaltet, nicht gemischt. Die französische Spur schließt, wenn auf ihr ein Dialog aufgezeichnet ist, nicht nur einen Dialog ein, sondern ebenso eine M&E, da dies die einzige Quelle einer M&E in einem Betrieb vom Schaltungstyp sein würde.
Die fünfte Möglichkeit (010) besteht darin, daß eine bestimmte Spur zufällig die ursprüngliche Tonspur enthält, M&E zusammen mit einem Dialog in der Originalsprache. Wenn der Dialog in der gewählten Sprache ist, kann die Spur selbst vom Anfang bis zum Ende wiedergegeben werden. Dieses Spur kann auch als eine Schaltvorlage (Code 001) für andere Sprachen dienen.
Wenn es zum Mischen von Spuren kommt, werden, welche Audios auch immer in den beiden spezifizierten Spuren sind (der Mischungsvorlage und der Spur, mit der sie gemischt wird), einfach zu allen Zeiten zusammenaddiert; was immer auch für ein Audio in den beiden Spuren existiert, es wird wiedergegeben. Es tritt nur dann ein, wenn ein Schalten zwischen der Schaltvorlage und der Spur, mit welcher sie verschaltet wird, besteht, daß eine Spur anstelle der anderen wiedergegeben wird. Es trifft zu, daß jede Spur Audioinformation nur dann enthalten kann, wenn sie die andere nicht enthält (was ein Mischen zulassen würde), aber es ist denkbar, daß die Schaltvorlage auch einen Dialog einschließen wird, d. h. wenn es sich um eine Aufzeichnung der ursprünglichen Tonspur des Films handelt. Deswegen wird ein Schalten eingesetzt -- nur eine Spur ist zu jedwedem vorgegebenen Zeitpunkt zu hören. Wie unten beschrieben werden wird, schließt jeder Datenblock Bits ein, die den Hauptcontroller informieren, welche Audiospuren tatsächlich Daten in jenem Block enthalten. Wenn eine gewählte Audiosprachenspur mit einem ursprünglichen 100-Spuren-Code Daten in jedwedem Datenblock aufweist, dann verarbeitet der Audioprozessor-Decoder 71 die Daten in jener Audiospur unter Ausschluß von jedweden Daten, die in der Schaltvorlagespur sein könnten.
Feld 9 in 3 enthält sechs Bits, die codiert sind, um eine Zahl M darzustellen. Dies ist die Zahl der "anderen" Audiospuren, separat und getrennt von den bis zu 16 Audiosprachenspuren. Die übliche Verwendung für diese Spuren besteht darin, individuelle Instrumente oder Mischungen von Instrumenten in komprimierter digitaler Form darzustellen, wobei der Benutzer die Option hat, sie zu kombinieren. In einer extremen Form könnten 63 separate Instrumentenspuren existieren, wobei der Benutzer in der Lage ist, jedwede Spuren, die er wünscht, zu kombinieren und ihre relativen Pegel vor einer Mischung einzustellen. Wenn eine der Spuren den kombinierten Ton, um zu beginnen, enthält, ist es möglich, ein Instrument von der Orchestermischung durch Spezifizieren zu löschen, daß sein Informationsinhalt von der Orchestermischung gelöscht oder subtrahiert werden sollte. Dies würde es einem Benutzer beispielsweise erlauben, sein Klavier zu der Begleitung eines Orchesters zu spielen, das ein Konzert wiedergibt, von dem das Klavierspiel eliminiert worden ist. Es würde einem Benutzer auch erlauben, ein bestimmtes Instrument herauszulösen, um eine Übung zu erleichtern. Genau wird das, was der Benutzer mit den "anderen" Audiospuren tut, durch Menüauswahlen bestimmt, die ihm verfügbar gemacht werden. Feld 8 identifiziert einfach, wieviele "andere" Audiospuren auf der Platte vorhanden sind. (Der Ausdruck "andere" Audiospuren könnte ziemlich unanschaulich wirken, aber dies ist nicht der Fall. Die Absicht besteht darin, daß der Term jedwede Audiospurbenutzung außer der Bereitstellung von Tonspuren für Filme subsumiert. Anstatt beispielsweise eine Orchestermusik in diesen "anderen" Audiospuen zu haben, ist es möglich, individuelle Vokalisten zu haben, die es einem Benutzer erlauben, unterschiedliche Harmonisierungen zu studieren.)
Es ist offensichtlich, daß, wenn tatsächlich 63 "andere" Audiospuren existieren, dann viel, wenn nicht das meiste der Plattenkapazität Audiodaten zugewiesen werden kann. Aber dies ist genau, warum so viele Audiospuren verfügbar gemacht werden. Es ist sicherlich beabsichtigt, daß einige Platten, die in dem System der 2 wiedergebbar sind, einen Video nicht einschließen werden. In der Tat ist das unten zu beschreibende Feld 19 ein 1-Bit-Feld, das den Hauptcontroller darüber informiert, ob jedwede Videodaten überhaupt auf der Platte existieren.
Sobald bestimmt ist, daß M "andere" Audiospuren existieren, spezifiziert das nächste Feld, wie jede Spur codiert ist. Wie in dem Fall des Feldes 8, wird ein 4-Bit-Code für jede der "anderen" Audiospuren verwendet. Somit kann die Anzahl der Bits in dem Feld 10 so gering wie 0 sein (wenn keine "anderen" Audiospuren existieren) oder so hoch wie 252 (63 × 4).
Während das Wiedergabegerät aus einem Lesen der Felder 9 und 10 bestimmen kann, wieviele "andere" Audiospuren existieren, muß dem Benutzer mitgeteilt werden, was sich in diesen Spuren befindet, damit er weiß, was mit ihnen zu tun ist. Es existiert eine Beschreibung jeder Spur, und dies in mehrfachen Sprachen. Das erste, das dem Wiedergabegerät vorgegeben werden muß, ist eine Liste der Sprachen, in welcher Beschreibungen der "anderen" Audiospuren existieren. Ein 100-Bit-Feld wird für diesen Zweck verwendet. Wie in 3 angezeigt, weist das Feld 11 100 Bits auf. Eine 1 in jedweder Bitposition ist eine Anzeige dafür, daß Spurendefmitionen in der jeweiligen Sprache verfügbar sind. Die Entsprechung zwischen Bitpositionen und Sprachen ist die gleiche in dem Feld 11, wie sie es in dem Feld 6 ist. Es wird in Erinnerung gerufen, daß die erste Bitposition in dem Feld 6 einer M&E entspricht, nicht einer herkömmlichen "Sprache". Die erste Bitposition in Feld 11 wird somit nicht verwendet, wird es könnten höchstens 99 "1"er in dem Feld 11 existieren.
Bevor die Spurendefinitionen tatsächlich gelesen und verarbeitet werden, muß das Wiedergabegerät bestimmen, welche Menüauswahlen dem Benutzer bereitgestellt werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß zehn "andere" Audiospuren existieren, wobei jede Töne unterschiedlicher Orchesterinstrumente aufweist. Sobald die Spurendefinitionen in dem Betriebssystem in der gewählten Sprache verfügbar gemacht sind, kann es dem Benutzer ein Standardmenü anzeigen. Der Benutzer kann dann bestimmte Spuren herausgreifen, die miteinander wiederzugeben sind, besondere Spuren, die zu löschen sind, ihre relativen Tonpegel und andere "standardisierte" Auswahlen. Jedoch wird in einem Fall, wo die "anderen" Audiospuren Orchestermusik nicht darstellen oder wo sie sie darstellen, aber auf eine Weise, die ungewöhnliche Menüauswahlen erfordert, die Software des Standardbetriebssystems zum Kommunizieren mit dem Benutzer, so daß das System bestimmen kann, was mit den "anderen" Audiospuren zu tun ist, nicht ausreichen. Um ungewöhnliche Situationen unterzubringen, muß das Betriebssystem mit einer Spezialsoftware für die Schaffung des Menüs, wie auch um zu steuern, wie die gewählten Spuren, den Benutzerauswahlen folgend, gemischt/gelöscht werden, versehen werden. Die verwendete Technik ist die gleiche wie die oben in Verbindung mit einem Laden von Spezialsoftware zum Ändern des Gesamtbetriebs des Wiedergabegeräts (Felder 3 und 4) beschriebene. Feld 12 ist ein einzelnes Bit. Wenn es eine 1 ist, ist es eine Anzeige, daß ein Feld 13 existiert, das eine spezielle Mischungs/Löschsoftware enthält. Wie auf 3 angezeigt, weist das Feld 13 somit irgendetwas von keinen Bits zu einer unbestimmten Anzahl auf, die abhängig von der Länge der Spezialsoftware ist, die in die Maschine von der Platte zu laden ist. Diese Spezialsoftware endet mit einem Sync-Wort, so daß das Wiedergabegerät weiß, wann das nächste Feld beginnt.
Das nächste Feld, Feld 14, besteht aus den Spurendefinitionen selbst. Da M "andere" Audiospuren existieren und P Sprachen existieren, in welchen sie für den Benutzer definiert sind, werden in Feld 14 PxM Zeichenketten dargestellt. Jede Kette ist von der nächsten durch ein Abbruchzeichen getrennt. Zuerst existieren M Zeichenketten (Spurendefmitionen) in der ersten Sprache, die der ersten Position in dem Feld 11 entspricht, das eine 1 enthält, dann existieren M Zeichenketten in der zweiten Sprache, die der zweiten Bitposition in dem Feld 11 entspricht, die eine 1 enthält, etc.. Wie unten beschrieben werden wird, informiert der Benutzer das Wiedergabegerät, in welcher der verfügbaren Sprachen das Menü, das die Spurendefinitionen einschließt, angezeigt werden sollte. Wenn der gesamte DATEN-AUS-Bitstrom von dem Plattenantrieb zu dem Hauptcontroller in dem System der 2 weitergeleitet wird, werden nur die Zeichenketten, die der gewählten Sprache entsprechen, verarbeitet. Sie werden in Übereinstimmung mit der Standardsoftware, oder der Spezialmischungs-/Löschungssoftware, die gerade von dem Feld 12 gelesen wurde, wenn eine derartige Software auf der Platte eingeschlossen wird, verarbeitet und angezeigt. (Es ist zu bemerken, daß es die Funktion des Demultiplexers 63 ist, nur die jeweiligen Datenbits zu den mehreren Puffern zu verteilen, die für diese vorgesehen sind. Es ist der Controller 41, der dem Demultiplexer mitteilt, was zu tun ist, nachdem der Controller die Information in sowohl der Einführungsspurenabschnitt als auch den individuellen Datenblöcken interpretiert.)
Wie in Verbindung mit 2 beschrieben, wird eine Vorkehrung für das Einfügen von Untertiteln getroffen. Die Sprache wird durch den Benutzer gewählt, wie sie beschrieben wird, aber dem Wiedergabegerät müssen die Sprachen mitgeteilt werden, in welchen Untertitel verfügbar sind. Ein weiteres 100-Bit-Feld wird für diesen Zweck verwendet. Wie in der Zeile 15 der 3 angezeigt, stellen die "1"er in dem Feld die individuellen, für Untertitel verfügbaren Sprachen dar. Wie es der Fall mit den verfügbaren Anzeigesprachen ist, existiert ein Maximum von, 99, da die erste Bitposition einer M&E entspricht, die genau genommen nicht eine "Sprache" ist.
Feld 16 ist ein 4-Bit-Mehrfachversionscode. Das Wiedergabegerät wird nicht nur informiert, ob zwei Versionen der gleichen Videopräsentation auf der Platte existieren, sondern auch, was die Auswahlen im Bezug auf sie sind. Das erste Bit ist eine 0, wenn nur eine Version auf der Platte existiert, wobei in diesem Fall die zweiten und vierten Bits ignoriert werden. Bit 1 weist einen Wert von 1 auf, wenn zwei Versionen auf der Platte existieren. Das zweite Bit in dem Code teilt dem Wiedergabegerät mit, ob die Eltern-Blockier-Option zu implementieren ist oder ob ein unterschiedliches Kriterium beim Auswählen, welche Version wiederzugeben ist, zu verwenden ist. Die übliche Situation ist die, wo die Eltern-Blockier-Option implementiert ist, wobei in diesem Fall das Bit an der zweiten Position des 4-Bit-Codes eine 0 ist. Dies informiert das Wiedergabegerät darüber, daß es bestimmen sollte, ob die Eltern-Blockier-Option "an" ist. Wenn dem so ist, sollten R-eingestufte (oder, allgemeiner gesprochen, für Erwachsene eingestufte) Versionen nicht wiedergegeben werden. Das Bit in der Position 3 des Codes ist eine Anzeige, ob eine Version A (die erste oder einzige Version) R-eingestuft ist oder nicht (0 = nein, 1 = ja), und das vierte Bit in dem Code stellt die gleiche Information für eine Version B bereit, wenn zwei Versionen existieren; wenn nur eine Version existiert, wird das vierte Bit ignoriert. Dies ist sämtliche Information, die das Wiedergabegerät benötigt, um zu bestimmen, ob eine oder beide der beiden Versionen wiedergegeben werden können. Wenn beide Versionen des gleichen Films auf der Platte existieren, wird der Benutzer gebeten, eine von ihnen zu wählen. Aber wenn die Eltern-Blockier-Option "an" ist und eine der beiden Versionen R-eingestuft ist, wird dem Benutzer nur die Wahl gelassen, die Version für Nicht-Erwachsene wiederzugeben, oder keine wiederzugeben, wie unten beschrieben werden wird. Wenn beide Versionen Reingestuft sind und die Eltern-Blockier-Option "an" ist, kann der Benutzer keine Version anschauen.
Auf der anderen Seite ist es möglich, daß zwei Versionen des gleichen Materials auf der Platte existieren werden, aber es ist nicht eine Frage, ob eine von ihnen für Erwachsene eingestuft ist und die andere nicht. Beispielsweise könnte eine Version ein Unterrichtsfilm einschließlich Fragen und Antworten sein, und die andere Version könnte einen Test über den gleichen Stoff, der nur Fragen einschließt, mit sich bringen. Zum größten Teil würden die beiden Versionen die gleichen sein. In einem derartigen Fall würde das erste Bit in dem Feld 16 noch eine 1 sein, um anzuzeigen, daß zwei Versionen verfügbar sind, aber das zweite Bit würde nun eine 1 anstelle einer 0 sein, um anzuzeigen, daß die Wahl zwischen den beiden Versionen nicht davon abhängt, ob sie R-eingestuft sind oder nicht. Eine 1 in der zweiten Bitposition ist eine Anzeige dafür, daß die dritten und vierten Bits die beiden Versionen jeweils hinsichtlich eines Merkmals außer einem Einstufen kennzeichnen.
Was die dritten und vierten Bits tatsächlich in diesem Fall bedeuten, und welche Menüauswahlen dem Benutzer bereitgestellt werden, muß durch Zurückgreifen auf unterschiedliche Kriterien bestimmt werden. Die gleiche Technik, die zuvor zweimal verwendet worden ist, wird nun noch einmal wiederverwendet -- Spezialsoftware wird zusammen mit den Versionscodes bereitgestellt. Feld 17 besteht aus einem einzelnen Bit, das als ein Macker dient, um anzuzeigen, ob eine Spezialversionssoftware verfügbar ist. Wenn das Bit eine 1 ist, dann wird das Feld 18 gelesen, um auf die Software zuzugreifen. Wie im Fall der beiden früheren Softwarefelder, endet Feld 18 mit einem Sync-Wort, um den Start des nächsten Feldes anzuzeigen. Die Spezialsoftware steuert eine Menüdarstellung, die einzigartig für die bestimmte Platte ist.
Das nächste Feld besteht aus einem einzigen Bit. Wie in 3 angezeigt, informiert es das Wiedergabegerät darüber, ob Videodaten verfügbar sind. Wenn dies nicht der Fall ist, bedeutet dies einfach, daß keine Video-Blockdatenfelder in den Gesamtdatenblöcken, die in Verbindung mit 4 zu beschreiben sind, existieren.
Feld 20 ist ein einziges Bit, und es identifiziert das Basis- oder Vorlagenaspektverhältnis. Wenn das Bit einen Wert von 0 aufweist, ist es eine Anzeige dafür, daß jedwedes Video auf der Platte ein 16 : 9-"Breitband"-Aspektverhältnis aufweist, wie in 9 dargestellt. Auf der anderen Seite ist es, wenn das Bit eine 1 ist, eine Anzeige dafür, daß das Aspektverhältnis des Videos auf der Platte 4 : 3 beträgt.
Wie oben beschrieben, existieren, wenn das ursprüngliche Video ein "Breitband"-Aspektverhältnis aufweist, dann zwei Wege, auf welche das 4 : 3-verringerte Aspektverhältnis hergeleitet werden kann. Ein Weg besteht darin, das Videobild von dem mittleren Teil des "Breitband"-Originals zu bilden. Ein anderer Weg besteht in einem "Nachführungs-Scannen" in dem Sinn, daß der Abschnitt des ursprünglichen Bildes, das tatsächlich benutzt wird, nicht notwendigerweise immer der mittlere Teil ist. In der Tat zeigt 9 die Verwendung von mehr Information auf der linken als auf der rechten Seite des ursprünglichen Bildes. Feld 21 ist ein einzelnes Bit, das eine Anzeige einer Nachführungs-Scan-Verfügbarkeit ist. Wenn das Feld 20 eine 1 ist, beträgt das Basisaspektverhältnis 4 : 3, so daß eine Nachführungs-Scan-Verfügbarkeit irrelevant ist -- das einzelne Bit in Feld 21 wird einfach ignoriert. Aber wenn das Basisaspektverhältnis 16 : 9 beträgt (Feld 20 weist eine 0 auf), teilt der Wert des Bits in dem Feld 21 dem Wiedergabegerät mit, ob die darauffolgenden Datenblöcke eine Startspalten-Information bereitstellen, die in den Nachführungs-Scan-Puffer 57 auf 2 geladen werden kann. Wenn das Bit in dem Feld 21 eine 0 ist, schließen die Datenblöcke nicht eine Spaltennummern-Information ein, und wenn das Video in einem 4 : 3-Aspektverhältnis von einem "Breitband"-Original wiederzugeben ist, dann wird das Videobild von dem mittleren Teil jedes ursprünglichen Rahmens gebildet. Auf der anderen Seite wird, wenn die Nachführungs-Scan-Information in den Datenblöcken verfügbar ist, dann der Puffer 57 auf der 2 wie benötigt aktualisiert, und das endgültige Video, das gebildet wird, wird einen zusätzlichen Grad an Variabilität aufweisen.
Feld 22 ist eine 20-Bit-Zahl, die die Gesamtzahl von Datenblöcken auf der Platte darstellt. Jedoch können, wenn zwei unterschiedliche Versionen existieren, während sie viele Datenblöcke gemeinsam aufweisen, die übrigen Nummern von Blöcken in den beiden Versionen unterschiedlich sein. Beispielsweise könnte eine Szene von einer der Versionen vollständig weggelassen sein, wobei sie in diesem Fall eine kleinere Gesamtzahl von Datenblöcken aufweisen würde. Aus diesem Grund stellt, wenn das Feld 16 anzeigt, daß zwei Versionen eines Films oder eines anderen Quellenmaterials auf der Platte existieren, das Feld 23 die Gesamtzahl von Datenblöcken in einer Version A bereit, und das Feld 24 stellt die Gesamtzahl von Datenblöcken in einer Version B bereit. Beide Felder werden weggelassen, wenn nur eine Version auf der Platte existiert.
Jeder Datenblock kann Videoinformation für eine variable Zahl von Rahmen einschließen. Das System könnte die gesamte Wiedergabezeit von der Zahl von Datenblöcken bestimmen (entweder die gesamte Zahl, wenn nur eine einzige Version existiert, oder zwei unterschiedliche Zahlen, wenn zwei Versionen existieren), nur dann, wenn das System über die ursprüngliche Rahmenrate und die durchschnittliche Anzahl von Rahmen, die in diesem Block für die Platte als Ganzes dargestellt sind, informiert ist. Zwei Platten mit der gleichen Zahl von Datenblöcken werden unterschiedliche Laufzeiten aufweisen, wenn das ursprüngliche Quellenmaterial für eine von ihnen ein Film war, dessen Rahmen bei einer Rate von 24 pro Sekunde erzeugt wurden, und das andere ein ursprüngliches Quellenmaterial aufwies, das von einer Videokamera mit 30 Rahmen pro Sekunde hergeleitet wurde. Feld 25 ist ein 4-Bit-Wert, der die ursprüngliche Rahmenrate (24, 30, etc.) identifiziert, eine Zahl, die notwendig für eine richtige Erzeugung des Videosignals ist. Obwohl die Zeit, die durch jeden Datenblock dargestellt wird, von der Rahmenrate bestimmt werden könnte, wenn jeder Datenblock nur einen Rahmen enthält, ist es möglich, mehr oder weniger als einen Rahmen von Daten in jedem Datenblock zu speichern. Auch könnte überhaupt keine Rahmeninformation existieren, d. h., der Video-Verfügbarkeitsmarker in dem Feld 19 kann 0 sein. Folglich wird ein Feld 26 bereitgestellt. Dieses Feld enthält eine 10-Bit-Zahl, die den Blockzeitfaktor darstellt, d. h. die mittlere Zeitdauer, die durch jeden Block dargestellt wird. Eine Multiplikation des Blockzeitfaktors mit der gesamten Zahl von Blöcken (oder der gesamten Zahl in einer bestimmten Version) ergibt die Laufzeit. (In der Praxis ist der Blockzeitfaktor ungefähr der gleiche für beide Versionen auf einer Platte. Wenn gewünscht, können individuelle Blockzeitfaktoren bereitgestellt werden.) Wie es gängige Praxis mit optischen Platten im allgemeinen ist, kann die Platte der Erfindung mit einem Inhaltsverzeichnis versehen werden, um es dem Benutzer zu erlauben, einen bestimmten Teil zum Wiedergeben zu wählen, oder den Benutzer einfach darüber zu informieren, was sich genau auf der Platte befindet und wie lange es dauert, jeden wiederzugeben. Das Feld 27 ist, wenn es eingeschlossen ist, ein Inhaltsverzeichnis. Wenn sich nur eine Version des Quellenmaterials auf der Platte befindet, dann existiert nur ein Inhaltsverzeichnis. Anderenfalls existiert ein zusätzliches Feld 28, das aus einem Inhaltsverzeichnis für die zweite Version besteht. 3 macht die Unterfelder in dem Feld 27 bekannt.
Mangels eines besseren Ausdrucks wird die Videopräsentation aufgeteilt in etwas, das "Kapitel" genannt wird. Für jedes Kapitel schließt das Inhaltsverzeichnis eine 8-Bit-Kapitelnummer ein, wodurch ein Maximum von 255 individuellen Kapiteln zugelassen wird. Jeder Kapitelnummer folgend existiert eine 20-Bit-Startblock-Serienblocknummer. Es wird in Erinnerung gerufen, daB sämtliche der Datenblöcke auf der Platte seriell numeriert sind. Mit anderen Worten befinden sich, während Datenblöcke beiden Versionen A und B gemeinsam oder einzigartig für eine von ihnen sein können, die Nummern der Datenblöcke in serieller Reihenfolge entlang der Plattenspur. Das Inhaltsverzeichnis schließt die serielle Blocknummer des Datenblocks ein, der der Startblock für jedes Kapitel ist.
In ähnlicher Weise muß, um die Wiedergabezeit für jedes Kapitel zu bestimmen, das System wissen, wieviele Datenblöcke in jedem Kapitel eingeschlossen sind. Aus diesem Grund ist die nächste Information eine 20-Bit-Blockdauer. Ein Multiplizieren dieser Zahl mit dem Blockzeitfaktor gestattet es, daß die Wiedergabezeit für jedes Kapitel bestimmt wird. Alternativ könnte die tatsächliche Laufzeit für jedes Kapitel anstelle der Blockdauer bereitgestellt werden. (Eine derartige Information könnte für unterschiedliche Versionen und Standards bereitgestellt werden.)
Um den Titel jedes Kapitels anzuzeigen, müssen Sprachenketten bereitgestellt werden. Einmal wieder muß das System auf die Sprachen hingewiesen werden, die zum Anzeigen von Titeln von Kapiteln verfügbar sind, so daß der Benutzer eine von ihnen auswählen kann. Die übliche Technik eines Bereitstellens eines 100-Bit-Blocks zum Identifizieren verfügbarer Sprachen wird eingesetzt.
Schließlich werden die tatsächlichen Sprachenketten zum Identifizieren individueller Kapitel bereitgestellt. Jede Kette endet mit einem Abbruchzeichen, um sie von der nächsten Kette zu trennen. Dies ist die gleiche Technik, die in Verbindung mit den Definitionen der "anderen" Audiospur verwendet wird, die oben in Verbindung mit dem Feld 14 diskutiert wurde.
Feld 29 weist ein Minimum von 100 Bits und ein Maximum von 1200 Bits auf. Es wird in Erinnerung gerufen, daß bis zu 12 autorisierte Standards existieren können, d. h. der endgültige Videoausgang kann in bis zu 12 unterschiedlichen Formaten vorliegen. Um eine Übereinstimmung mit Qualitätsstandards sicherzustellen, auf die sich alle Hersteller von Wiedergabegeräten und alle Software-Herausgeber geeinigt haben, die sich darauf geeinigt haben, einen gemeinsamen Satz von Spezifikationen zu unterstützen, ist es möglich, nicht-autorisierte Software-Herausgeber daran zu hindern, Platten herauszugeben, die auf Wiedergabegeräten der Erfindung wiedergegeben werden. Außerdem ist es möglich, bestimmte Herausgeber auf die Herstellung von Platten zu beschränken, die gemäß nur einem Untersatz von den 12 Standards wiedergegeben werden. Beispielsweise ist es, wenn Gebühren für jede Platte zu zahlen sind, die gemäß der getroffenen Spezifikationen hergestellt ist, und die Gebühren in Übereinstimmung mit der Zahl von Standards, gemäß welchen eine Platte wiedergegeben werden kann, variieren, möglich, bestimmte Software-Herausgeber auf nur den Teilsatz von Standards zu beschränken, für welchen sie bereit waren, zu zahlen. Aus diesem Grunde existiert ein verschlüsselter Autorisierungscode für jeden Standard. Die Codes sind alle in dem Feld 29 gespeichert. Die Platte wird gemäß einem bestimmten Standard nur dann wiedergegeben, wenn der richtige verschlüsselte Autorisierungscode auf der Platte enthalten ist. Feld 29 schließt 100 Bits für jeden der in Feld 5 autorisierten Standards ein. Da zumindest ein Standard autorisiert werden muß, existieren zumindest 100 Bits. Die maximale Zahl von Bits beträgt 1200, wenn sämtliche 12 Standards autorisiert sind.
Das Verschlüsselungsschema ist auf den Prinzipien der Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel basiert. Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel ist nun altbekannt, und eine besonders klare Darlegung des Sachverhalts ist in der August 1979-Ausgabe des Scientific American in einem Artikel von Hellman mit dem Titel "The Mathematics of Public-Key Cryptography" zu finden. Die Verwendung eines Kryptosystems mit öfentlichem Schlüssel erlaubt es, daß eine Nachricht an einem Ort A in Übereinstimmung mit einem geheimen Schlüssel verschlüsselt wird, zu einem Ort B übertragen wird und an einem Ort B in Übereinstimmung mit einem öffentlichen Schlüssel entschlüsselt wird. Der geheime Schlüssel zum Verschlüsseln der Nachricht ist nur dem Sender bekannt. Ein derartiges Schema wird typischerweise verwendet, um eine Nachricht zu authentifizieren. Auf eine Entschlüsselung der übertragenen verschlüsselten Nachricht an dem Empfangsort hin wird die Nachricht nur lesbar, wenn sie mit dem gepaarten privaten Schlüssel verschlüsselt wurde. Und da der private Schlüssel privat ist, muß er, wenn die entschlüsselte Nachricht lesbar ist, von dem Besitzer des privaten Schlüssel ausgegangen sein.
Eine Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel wird in der Erfindung auf die folgende Weise verwendet. Die tatsächlichen Daten auf der Spur werden durch den Software-Herausgeber in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Algorithmus verarbeitet. Die Details der Verarbeitung sind nicht wichtig. Jede nicht-triviale Verarbeitung, die beispielsweise ein 100-Bit-Ergebnis auf der Basis der Plattendaten bereitstellt, wird ausreichen. Das 100-Bit-Ergebnis ist eine "Nachricht", die über die Platte in jedwede von einer bis zwölf verschlüsselte Formen zu übertragen ist. Es existieren 12 Kryptosystem-Schlüsselpaare, wobei jedes einem unterschiedlichen der Standards zugeordnet ist. Der private Schlüssel für den ersten Standard, der auf der Platte autorisiert ist, wird verwendet, um die 100-Bit-Nachricht zu verschlüsseln, und die 100-Bit-Verschlüsselung wird in dem Feld 29 gespeichert. Diese Verschlüsselung ist der Autorisierungscode für den bestimmten Standard. Das gleiche wird für sämtliche andere Standards gemacht, die für die bestimmte Platte autorisiert sind, wobei der private Schlüssel jedem dieser Standards, die in jedem Fall verwendet werden, zugeordnet wird.
Das Betriebssystem des Wiedergabegeräts berechnet das gleiche 100-Bit-Ergebnis oder die Nachricht, die ursprünglich durch den Software-Herausgeber berechnet wurde. Die Software des Wiedergabegeräts verwendet dann den öffentlichen Schlüssel, der den Standards zugeordnet ist, die auf der Platte autorisiert sind, um den jeweiligen verschlüsselten Autorisierungscode für jenen Standard zu entschlüsseln. Die entschlüsselte Nachricht sollte zu der Nachricht passen, die durch das Betriebssystem nach einem Verarbeiten der Plattendaten berechnet wurde. Wenn sie nicht zueinander passen, ist dies eine Anzeige, daß der Software-Herausgeber nicht den privaten Schlüssel zum Verschlüsseln des Autorisierungscodes für den bestimmten Standard hatte, und das Wiedergabegerät wird ein Videosignal gemäß jenem Standard nicht erzeugen.
Um dies auf eine andere Weise zu erklären, sei angenommen, daß der private Schlüssel für einen autorisierten Standard N auf der Platte eine verschlüsselte Nachricht Pri_N,(X) auslöst, wobei X eine zu verschlüsselnde Nachricht ist. In ähnlicher Weise stellt die Funktion Pub_N(X) die Entschlüsselung einer Funktion X einer Verwendung eines gepaarten öffentlichen Schlüssels dar. Es sei weiter angenommen, daß der vorbestimmte Algorithmus für ein Verarbeiten der Daten auf der Platte allen Herstellern von Wiedergabegeräten und Software-Herausgebern bekannt ist und ein 100-Bit-Ergebnis auslöst, das als eine "Nachricht" M behandelt wird, deren Inhalt (Wert) von den Plattendaten abhängt. Für einen Standard N speichert der Software-Herausgeber, nachdem er zuerst M hergeleitet hat, den 100-Bit-verschlüsselten Autorisierungscode Pri_N(M) auf der Platte. Das Wiedergabegerät leitet zuerst den Wert, M auf die gleiche Weise her, wie es der Software-Herausgeber tat. Die Software des Wiedergabegeräts verwendet dann den öffentlichen Schlüssel, der einem Standard N zum Entschlüsseln des verschlüsselten Autorisierungscodes zugeordnet ist. Das Betriebssystem leitet somit Pub_N(Pri_N(M)) her. Da die Entschlüsselung einer verschlüsselten Nachricht zu der ursprünglichen Nachricht führen sollte, sollte das Ergebnis dieser Entschlüsselung den gleichen Wert M haben, den das Betriebssystem durch Verarbeitung der Plattendaten herleitet. Wenn dem so ist, dann ist der bestimmte Standard nicht nur autorisiert, sondern der Herausgeber hat das Recht, ihn zu autorisieren. Auf der anderen Seite wird, wenn die Entschlüsselung des verschlüsselten Autorisierungscodes M nicht mit dem algorithmischen Ergebnis M, das durch das Wiedergabegerät hergeleitet wird, übereinstimmt (weil der Software-Herausgeber den privaten Schlüssel nicht hatte, mit welchem Pri_N(M) herzuleiten ist), dann jener bestimmte Standard blockiert.
Während ein derartiges Schema im Abstrakten arbeitet, existiert ein praktisches Problem, das überwunden werden muß. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Algorithmus, der verwendet wird, um die ursprüngliche "Nachricht" M abzuleiten, eine Verarbeitung von 20 Datenblöcken auf der Platte mit vorbestimmten Serienblocknummern mit sich bringt. (Die Verarbeitung kann etwas so Einfaches sein wie ein Multiplizieren mit jeden anderen aufeinanderfolgenden Gruppen von jeweils 100 Bits, und ein Verwenden von nur der 100 niedrigstwertigen Bits als das Ergebnis jeder Multiplikation -- für die nächste Multiplikation.) Ein Herausgeber, der nicht bevollmächtigt ist, einen Standard N auf einer Platte zu autorisieren, kann dies nichtsdestoweniger wünschen. Er kennt den privaten Schlüssel nicht, mit welchem der hergeleitete Wert M, der auf seine Software anwendbar ist, zu verschlüsseln ist. Folglich weiß er nicht, _welchen 100-Bit-verschlüsselten Code er auf die Platte bringen soll, der in einem Wiedergabegerät auf den Wert M entschlüsselt wird. Aber was er tun kann, ist, die 20 vorbestimmten Datenblöcke von einer anderen legitimierten Platte zu kopieren und sie auf seine eigene Platte zu bringen, und ebenso den verschlüsselten Autorisierungscode in Feld 29. Jene 20 Datenblöcke werden, wenn sie in einem Wiedergabegerät verarbeitet werden, zu dem Wert M führen, und er wird zu dem "gestohlenem" verschlüsselten Autorisierungscode passen, nachdem er in dem Wiedergabegerät entschlüsselt ist. Natürlich kann der Software-Herausgeber eine Urheberrechtsverletzung begangen haben, aber das verschlimmert nur das Vergehen. Das praktische Problem, welchem sich der Software-Herausgeber gegenübersieht, besteht dann, daß er Datenblöcke haben wird, die "wiedergegeben" werden, und die gänzlich aus dem Kontext sind, insofern sein Film betroffen ist. Jedoch kann, weil die Weise, daß mehrere Versionen eines Films auf der gleichen Platte gespeichert werden können, darin besteht, daß das Wiedergabegerät zuerst gesteuert werden kann, über die Wiedergabe von bestimmten Datenblöcken zu springen, wie unten beschrieben werden wird, der Software-Herausgeber seine anderen Datenblöcke codieren, so daß die kopierten Datenblöcke nicht wiedergegeben werden. Auf diese Weise kann der Verschlüsselungsschutz unwirksam gemacht werden.
Die Lösung besteht darin, daß, während der Algorithmus, der die "Nachricht" M herleitet, zuerst auch auf vorbestimmten Datenblöcken arbeiten kann, er auf zumindest dem Einführungsabschnitt der Spur arbeiten sollte. Es gibt keinen Weg, daß ein unautorisierter Herausgeber die Einführungsspurenfelder von einer anderen Platte kopieren kann, weil das einem Wiedergabegerät eine unkorrekte Information über den Video- und Audioinhalt auf der urautorisierten Platte des Herausgeben geben würde. Die Einführungsabschnittsdaten sind eine Funktion des bestimmten Gegenstandes der Platte, und sie müssen in der Spur erscheinen, damit die Platte richtig wiedergibt. Somit kann die auf 3 dargestellte Information als die "Nachricht" M behandelt werden, deren Verschlüsselungen, eine für jeden autorisierten Standard, hergeleitet werden, indem jeweilige private Schlüssel verwendet werden und in einem Einführungsfeld 29 gespeichert werden. (Genau gesagt, ist die "Nachricht" M das Ergebnis einer Verarbeitung aller Felder außer einem Feld 29. Auch können die längeren Felder, wie etwa jene, die Software enthalten, aus der Verarbeitung herausgenommen werden.) Das Wiedergabegerät leitet die gleiche "Nachricht" her, entschlüsselt einen verschlüsselten Autorisierungscode mit dem öffentlichen Schlüssel, der dem jeweiligen Standard zugeordnet ist, und vergleicht dann die beiden. Wenn sie nicht zueinander passen, bestimmt das Wiedergabegerät, daß der bestimmte Standard für den Herausgeber der bestimmten Platte nicht autorisiert worden ist.
Das Feld mit dem verschlüsselten Autorisierungscode ist gegen Ende der 3 hin gezeigt, und somit wird die entsprechende Verarbeitung gegen Ende des Flußdiagramms der 5A/5C, die unten zu diskutieren sind, dargestellt. Die gezeigte Positionierung des Feldes mit verschlüsseltem Autorisierungscode erleichtert eine Beschreibung seiner Verarbeitung, aber in der Tat kann das Feld vorteilhafterweise an den Beginn der Verarbeitung plaziert werden. Es wird in Erinnerung gerufen, daß eine Spezialsoftware von der Platte gelesen werden kann, um den normalen Ablauf des Wiedergabegeräts zu modifizieren. Es ist deswegen vorstellbar, daß ein Fälscher Spezialsoftware schreiben könnte, die dazu führt, daß die Verarbeitung des Autorisierungscodes überbrückt wird. Indem die Verarbeitung durchgeführt wird, bevor jedwede Spezialsoftware auch nur gelesen wird, kann die Verarbeitung nicht überbrückt werden.
Zwückkehrend zu einer Beschreibung der Einführungsabschnitts-Spurenfelder, ist Feld 30 ein 1-Bit-Datenblock-Befehls-/Daten-Marker. Dieses Bit informiert das Betriebssystem, ob die Datenblöcke Befehlsinformation oder Daten einschließen, die während einer Wiedergabe der Platte zu lesen sind. Wie das System bestimmt, ob ein bestimmter Datenblock Befehle oder Daten enthält, wird unten erklärt werden. Feld 30 zeigt einfach an, ob jedwede derartige Information überhaupt existiert. Schließlich sind Felder 31 und 32 allgemeine Aufnahmefelder, um es der Platte zu erlauben, unübliche Wege zu steuern, auf welche das Wiedergabegerät die Information auf der Platte verarbeitet. Es wird in Erinnerung gerufen, daß Feld 3 einen Marker enthält, der anzeigt, ob Feld 4 eine Spezialsoftware enthält, die das Wiedergabegerät dazu veranlaßt, in Übereinstimmung mit einem Programm zu arbeiten, das gänzlich unterschiedlich von jenem üblicherweise eingesetzten ist, Feld 12 anzeigt, ob Feld 13 eine Spezialmischungs-/Löschungssoftware für eine Verwendung mit den "anderen" Audiospuren enthält und Feld 17 einen Marker enthält, der anzeigt, ob Feld 18 eine Spezialversionssoftware zum Verarbeiten des 4-Bit-mehrfachen Versionscodes enthält. Feld 31 zeigt an, ob "Ergänzungs-" Software in einem Feld 32 existiert. Die Ergänzungs-Software ist unterschiedlich von der Spezialsoftware des Feldes 4 dahingehend, daß die Software in Feld 4 im wesentlichen ein Ersatz für die Verarbeitung ist, die normalerweise verwendet wird, während die Ergänzungssoftware im allgemeinen mit jenem Code arbeitet, in Verbindung mit Befehlen und Daten, die in den Datenblöcken zu finden sind.
Typischerweise würde es die Ergänzungssoftware erlauben, ein Videospiel mit darauf bezogenen Befehlen und Daten in den Datenblöcken, die den Verlauf einer Wiedergabe bestimmen, wiederzugeben. Aber es existieren andere Verwendungen dieser Technik. Als ein anderes Beispiel in der Weise, in welcher Ergänzungs-Software und Befehle und Daten in den Datenblöcken verwendet werden können, sei eine Platte betrachtet, die ausgelegt ist, um einen klassischen Film mit Untertiteln wiederzugeben, aber die auch mit einem kritischen Kommentar versehen ist, der periodisch anstelle von Untertiteln anzuzeigen ist, vielleicht während der Momente, wenn der Bildschirm dazu veranlaßt wird, ausgetastet zu werden, außer für den kritischen Kommentar. Um die Flexibilität zu zeigen, die möglich ist, sei auch ein Fall betrachtet, wo der kritische Kommentar in einer unterschiedlichen Sprache sein soll. Was in einem derartigen Fall erforderlich ist, ist, daß der Untertitelpuffer 59 auf 2 während der Wiedergabe einiger Datenblöcke mit Untertiteln in einer Sprache und mit Untertiteln in einer anderen Sprache während einer Wiedergabe von anderen Datenblöcken geladen wird (wobei einige Datenblöcke somit Untertitel enthalten, die dem ursprünglichen Filme entsprechen, und andere kritische Kommentare in einer anderen Sprache enthalten). In einem derartigen Fall muß dem System irgendwie mitgeteilt werden, zwischen Sprachenuntertiteln hinund herzuschalten, d. h. unterschiedliche Untertitelspuren müssen in unterschiedlichen Datenblöcken verarbeitet werden. Dies kann durch Ausgeben von Befehlen in den Datenblöcken selbst bequem gesteuert werden. In ähnlicher Weise kann, wenn es gewünscht ist, den Bildschirm auszublenden und das Bild während einer Anzeige eines Kommentares zu unterbrechen, ein Datenblock einen Datenwert einschließen, der die Dauer des Ausblendens darstellt. Alternativ würde es, wenn ein Kommentar in einer unterschiedlichen Sprache zu machen ist, eine unterschiedliche Audiospur sein, die für diesen Zweck gewählt wird. In jedem Fall würde die Spezialsoftware, die von dem Feld 32 geladen wird, die Verarbeitung der Befehle und Daten steuern, die in den Datenblöcken enthalten sind, und würde in Verbindung mit dem Betriebssystem des Wiedergabegeräts arbeiten.
VERARBEITUNG DER EINFÜHRUNGSSPURENFELDER
Das Flußdiagramm der 5A-5E veranschaulicht die Verarbeitung der Information in den Einführungsspurenfeldern. Eine Beschreibung dieser vorläufigen Verarbeitung wird an diesem Punkt präsentiert, wobei die Funktionen der individuellen Felder gegenwärtig sind. Die Felder in den Datenblöcken, wie auch eine Verarbeitung der Datenblöcke, werden unten diskutiert.
Die Systemverarbeitung beginnt, wie oben an der 5A gezeigt, mit dem Lesen von vorbesetzten Einstellungen. Diese sind Einstellungen, die durch DIP-Schalter, ROM-Codes oder den Benutzer einer anderen Einrichtung oder Technik, die das System beim Netz-Einschalten konfiguriert, eingerichtet werden. Es ist in Mikroprozessor-basierten Systemen typisch, sämtliche Marker zurückzusetzen und die vorbesetzten Einstellungen zu lesen, wenn das Netz zum ersten Mal eingeschaltet wird.
Es gibt vier vorbesetzte Einstellungen, die somit bestimmt werden, um das System zu konfigurieren. Die erste ist der Standard -- Wiedergabegeräte, die beispielsweise in den Vereinigten Staaten verkauft werden, werden typischerweise in dem vorbesetzten Zustand so konfiguriert sein, daB sie ein NTSC-Videosignal erzeugen.
Die nächste vorbesetzte Einstellung ist eine Sprache -- die Tonspur-Dialogsprache, die Untertitelsprache (wenn vorhanden) und die Sprache, in welcher Menüs auf der Anzeige zu präsentieren sind. In den Vereinigten Staaten würde die vorbesetzte Sprache beispielsweise Englisch. sein. Wenn der Benutzer das Wiedergabegerät nicht darüber informiert, daß eine andere Sprache als Englisch für eine oder mehrere dieser Funktionen gewünscht ist, wird eine Audiosprachenspur 10 verwendet werden, um die Tonspur zu erzeugen, und Zeichenketten in der englischen Sprache werden beim Einstellen des Mischungs/Löschungsmenüs für die "anderen" Audiospuren und für das Inhaltsverzeichnis verwendet werden. Was die Untertitel betrifft, so ist die übliche Vorbesetzung "keine Sprache".
Die dritte Vorbesetzung ist das Aspektverhältnis, 4 : 3 in den Vereinigten Staaten. Das Aspektverhältnis bestimmt die relativen Dimensionen der Anzeige, die durch das endgültige Videoausgangssignal dargestellt wird.
Schließlich wird der Eltern-Blockier-Status bestimmt. In dem System der 2 zieht dies einfach eine Bestimmung der Einstellung einer Blockierung 81 nach sich. Aber es ist auch möglich, auf eine physikalische Blockierung und einen Schlüssel zu verzichten, und den Eltern-Blockier-Status in einem nicht-flüchtigen Speicher zu speichern, nachdem auf der Tastatur zuerst ein Paßwort eingegeben wird, das nur den Personen bekannt ist, die eine Kontrolle über die Blockierfunktion ausüben.
Wie in vielen Verbraucher-Elektronikvorrichtungen kann die Tastatur durch den Benutzer jederzeit verwendet werden, um das Wiedergabegerät abzufragen oder zu steuern. Routinesteuersequenzen nach dem Stand der Technik sind in den Flußdiagrammen nicht gezeigt. Beispielsweise kann die Tastastur, oder eine zugeordnete Fernsteuervorrichtung, verwendet werden, um die Lautstärke, schnelles Vorspulen, einen Sprung zu einem spezifischen Kapitel, etc. steuern. Die normale Verarbeitung kann unterbrochen werden, um eine Anzeige durch Betätigen einer Menütaste zu steuern, wie es in dem Stand der Technik bekannt ist. Bei dem Beginn der Verarbeitung der 5A ist ein Test zum Bestimmen gezeigt, ob die Menütaste betätigt wird. Der Grund zum Zeigen einer Abfrage, ob die Menütaste an dem Beginn der Verarbeitung betätigt wird, im Gegensatz zu jedweder anderen Zeit während einer Wiedergabe der Platte, besteht darin, daß es der Mechanismus ist, durch welchen vorbesetzte Einstellungen geändert werden können. Wenn die Menütaste betätigt wird, wenn das Netz zuerst eingeschaltet wird, zeigt das System ein Menü an. Wie in dem Flußdiagramm angezeigt, wird dem Benutzer die Wahl gegeben, Vorbesetzungen zu ändern, das Inhaltsverzeichnis für die Platte zu betrachten und/oder (in einem Fall, in dem die Menütaste unabsichtlich betätigt wurde) einfach zu der Verarbeitung, ohne irgendetwas zu ändern, zurückzukehren. Wie angezeigt, werden abhängig von der Menüauswahl die Vorbesetzungen geändert, der Gesamtmenü-Auswahlprozeß abgebrochen oder ein TOC (Table Of Contents; Inhaltsverzeichnis)-Marker auf 1 gesetzt. Dieser Macker wird später untersucht werden, um zu bestimmen, ob das Inhaltsverzeichnis angezeigt werden sollte.
Soweit ist keine Information von der Platte verarbeitet worden. (In dieser Beschreibung wird manchmal Bezug genommen auf ein Lesen eines Feldes und manchmal auf ein Verarbeiten eines Feldes. Es muß verstanden werden, daB, auch wenn gesagt wird, daß ein Feld nach einem bestimmten Verarbeitungsschritt gelesen wird, das Feld tatsächlich früher gelesen worden sein könnte, aber in einem Puffer für eine spätere Verwendung gespeichert ist. In Abhängigkeit von dem Kontext bedeutet ein Lesen eines Feldes, es tatsächlich zu lesen, so daß die Bits an dem DATEN-AUS-Leiter 25 in 2 erscheinen, oder etwas mit den Daten zu tun, wenn sie zuvor gelesen und gepuffert worden sind.) Unter Bezugnahme auf 3 ist das erste Informationsfeld, das von dem Einführungsspurenabschnitt gelesen wird, ein 40-Bit-Feld, das autorisierte Gebiete darstellt. Als nächstes wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu sehen, ob das Gebiet, in welchem das Wiedergabegerät für eine Verwendung beabsichtigt war, eines von jenen auf der Platte autorisierten ist. Das Gebiet des Wiedergabegerätes ist auch eine Art von vorbesetzter Einstellung, aber sie ist nicht mit den anderen gruppiert, weil sie nicht durch den Benutzer geändert werden kann. (Um es einem Käufer, der von einem Gebiet in ein anderes zieht, zu erlauben, sein Wiedergabegerät zu verwenden, kann das Gebiet des Wiedergabegerätes durch einen autorisierten Techniker geändert werden.) Wenn das Wiedergabegerät beispielsweise für eine Verwendung in China ausgelegt worden ist, und China nicht eines der Gebiete ist, die auf der Platte autorisiert sind, wird eine Wiedergabe der Platte abgebrochen.
Auf der anderen Seite wird, wenn die Platte für eine Wiedergabe in dem Gebiet des Wiedergabegeräts autorisiert worden ist, ein Feld 3 gelesen. Dieses einzelne Bit teilt dem System einfach mit, ob Spezialsoftware vorhanden ist. Wie in dem Flußdiagramm gezeigt, wird, wenn sie vorhanden ist, dann die Spezialsoftware von einem Feld 4 gelesen und ausgeführt. Die Verarbeitung endet mit dem "Ausführen eines Spezialsoftware"-Schritts. Dies ist beabsichtigt, um zu zeigen, daß die Spezialsoftware in Feld 4 im wesentlichen das eingebaute Betriebssystem ersetzt. Derartige Software wird eingesetzt, wenn eine drastische Änderung in der Gesamtverwendung auftritt. (Wie oben erwähnt, heißt dies nicht, daß die Spezialsoftware nicht BIOS-Routinen und dergleichen von den ROM-Chips, die in dem Betriebssystem enthalten sind, aufrufen kann.)
Wenn keine Spezialsoftware vorhanden ist, liest das System den vorbesetzten Standard, z. B. bestimmt es, daß ein NTSC-Standard einzusetzen ist. Wenn der Benutzer den vorbesetzten Standard über eine Menüauswahl geändert hat, z. B. nach PAL, dann ist PAL der neue vorbesetzte Standard. Das System greift dann auf ein Feld 5 zu, das bis zu 12 Standards autorisiert. Der Test, der durchgeführt wird, besteht darin, zu bestimmen, ob der vorbesetzte Standard (das Original oder wie bei dem Beginn der Verarbeitung geändert) autorisiert ist. Wenn dem nicht so ist, wird ein Menü angezeigt, das dem Benutzer die autorisierten Standards zeigt, und dann wählt er einen aus. Nachdem eine geeignete Auswahl durchgeführt ist, oder wenn der vorbesetzte Standard autorisiert ist, verarbeitet das System die Felder 6 und 7. Das Lesen des Felds 6 informiert das Wiedergabegerät über die verfügbaren Audiosprachen (bis zu 16, einschließlich M&E und 15 Sprachen).
Einmal wieder wird der vorbesetzte Wert gegen einen Satz erlaubter Optionen getestet. Vorher war es der vorbesetzte Standard, der gegen die autorisierten Standards, die von der Platte gelesen wurden, getestet wurde. Dieses Mal ist es die vorbesetzte Audiosprache (entweder die vorbesetzte Sprache beim Einschalten oder eine unterschiedliche Sprache, die durch den Benutzer gewählt wurde, wenn die Menütaste betätigt wurde), die mit allen jener verfügbaren verglichen wird. Wie in dem Flußdiagramm gezeigt, wird, wenn die vorbesetzte Sprache nicht verfügbar ist, eine Anzeige gebildet, die die verfügbaren Audiosprachen auflistet, und der Benutzer wählt eine von ihnen aus. Das System liest dann die Spurentypen in einem Feld 7. Dies ist das Feld, das das Betriebssystem darüber informiert, ob eine M&E-Spur existiert, ob sie als eine Misthangs- oder als eine Schaltvorlage zu verwenden ist, und ob die ausgewählte Sprachenspur eine vollständige Audiospur ist, sie mit der Mischungsvorlage zu mischen ist oder mit der Schaltvorlage zu schalten ist. Als nächstes werden die Spurencodierungen von einem Feld 8 gelesen. Unter Vorgabe der ausgewählten Sprache und ihres Spurentyps und einer Spurencodierung, wie auch Information über M&E, Mischen und Schalten, weist das Betriebssystem all die Information auf, die es benötigt, um eine Tonspur für die Begleitung eines Films zu erzeugen, die die Bedürfnisse des Betrachten zufriedenstellt.
Das nächste, was zu tun ist, besteht darin, ein Feld 9 zu lesen, um die Anzahl von "anderen" Audiospuren zu bestimmen, die auf der Platte sind, irgendwo von gar keiner bis zu 63. Wenn es tatsächlich keine "anderen" Audiospuen gibt, wird alles von der Verarbeitung, um zu bestimmen, was mit ihnen zu tun ist, übersprungen. Wenn es derartige Spuren gibt, wird zuerst ein Feld 10 gelesen, um zu bestimmen, wie sie codiert sind. Da dem Benutzer mitgeteilt werden maß, was in den Spuren ist, bevor er bestimmen kann, was mit ihnen zu tun ist, maß das System durch ein Lesen eines Feldes 11 als nächstes die "anderen" Spurenmenüsprachen bestimmen, die auf der Platte sind. Der übliche Typ einer Überprüfung wird dann durchgeführt, um zu sehen, ob das Menü in der vorbesetzten Sprache verfügbar ist. Wenn dem nicht so ist, werden die verfügbaren Sprachen angezeigt, und der Benutzer wählt eine von ihnen aus.
Wie oben beschrieben, kann das Betriebssystem eine Standardroutine ausführen, um das Menü zu lesen, um es anzuzeigen und um mit dem Benutzer zu interagieren, sobald der Benutzer bestimmt, was mit den "anderen" Audiospuren zu tun ist. Aber in dem Fall, daß eine spezielle Mischung oder Löschung vollendet werden soll, wird eine spezielle Misthangs-/Löschungssoftware benötigt. Ein Feld 12 wird gelesen, um zu sehen, ob eine derartige Software verfügbar ist, und, wie in dem Flußdiagramm angezeigt, wird jedwede spezielle Misthangs-/Löschungssoftware, die sich auf der Platte befindet, von einem Feld 13 gelesen. Nur dann werden die tatsächlichen Menüelemente (in der ausgewählten Sprache) von einem Feld 14 gelesen und für den Benutzer angezeigt. Indem die Menüs verwendet werden, die durch das Betriebssystem verfügbar gemacht werden, wählt der Benutzer den Wiedergabemodus für die "anderen" Audiospuren aus. Er kann sie beispielsweise in jedweder zugelassenen Weise mischen, das verwenden, was sich in einer Spur für eine Löschung (durch eine Phaseninversion) von einer anderen, inklusiveren Spur befindet, eine Spur für eine exklusive Wiedergabe einstellen, Audiopegel relativ einstellen, etc.. Die spezielle Misthangs-/Löschungssoftware kann natürlich diese Optionen, wie auch andere, bereitstellen, die routinemäßig nicht angeboten werden.
Wie in 5B gezeigt, wird nun eine Untertitelinformation gemäß dem eingerichteten Muster verarbeitet. Als erstes bestimmt das System, ob Untertitel überhaupt gewünscht sind. Genau am Anfang der Verarbeitung in 5A wird in Erinnerung gerufen, daß eine der vorbesetzten Einstellungen die Untertitelsprache ist. Die übliche vorbesetzte Einstellung wird die sein, daß Untertitel nicht gewünscht sind. Wenn dies tatsächlich der Fall ist, wird die Untertitelverarbeitung gänzlich übersprungen. Wenn aber Untertitel gewünscht sind, werden die verfügbaren Untertitelsprachen von einem Feld 15 gelesen. Ein Test wird dann durchgeführt, um zu sehen, ob die vorbesetzte Untertitelsprache verfügbar ist. Wenn dem nicht so ist, werden die verfügbaren Untertitelsprachen angezeigt, und der Benutzer wählt eine von ihnen aus.
Als nächstes wird der 4-Bit-Mehrfachversionscode in einem Feld 16 gelesen. Das erste Bit zeigt an, ob zwei Versionen verfügbar sind oder nur eine. Eine Verzweigung wird an diesem Punkt nicht durchgeführt, weil das System zuerst bestimmen muß, ob Spezialversionssoftware verfügbar ist, und dies wird von einem Feld 17 bestimmt. Wenn eine Spezialversionssoftware verfügbar ist, wird sie von einem Feld 18 gelesen und ausgeführt. In dem Ausmaß, in dem diese Software wissen muß, ob mehrfache Versionen verfügbar sind, und was die Codes der dritten und vierten Bitpositionen darstellen, ist das bereits bestimmt worden. Obwohl in dem Flußdiagramm angezeigt ist, daß die Auswahlen, die für den Benutzer angezeigt werden, unter autorisierten Versionen auszuwählen sind, oder herauszugehen ist, muß verstanden werden, daß die Anzeigeauswahlen im allgemeinen unterschiedlich sein werden, wenn eine Spezialversionssoftware ausgeführt wird. Es sollte auch verstanden werden, daß eine Spezialversionssoftware existieren kann, auch wenn es nur eine Version gibt, die wiedergegeben werden kann. Beispielsweise kann es angemessen sein, einen Betrachter zu warnen, daß ein bestimmtes Programm außergewöhnlich beunruhigend sein kann, und nach einer "Fortsetzen"-Antwort zu fragen, bevor eine Wiedergabe beginnt -- wobei all dies getrennt von und neben einer R-Einstufung ist.
Wenn eine Spezialversionssoftware nicht verfügbar ist, dann werden Bits 3 und 4 in dem 4-Bit-Mehrfachversions-Codefeld für Einstufungszwecke verwendet. Ein Test wird durchgefürt, um zu sehen, ob die Eltern-Blockierung an ist. Wenn dem nicht so ist, dann existieren keine Beschränkungen hinsichtlich der Wiedergabe der Versionen A und B, und beide Versionen werden autorisiert. Wenn zuvor bestimmt worden ist, daß nur eine Version existiert, dann wird jene Version als die A-Version betrachtet, und sie wird autorisiert.
Auf der anderen Seite müssen, wenn die Eltern-Blockierung an ist, Tests durchgeführt werden, um zu sehen, ob die Versionen auf der Platte R-eingestuft sind. Wie in der 5C gezeigt, wird dann, wenn die Version A R-eingestuft ist, und es somit die Version B ist, eine Wiedergabe des Systems abgebrochen; obwohl es nicht gezeigt ist, kann eine geeignete Nachricht angezeigt werden, um den Benutzer zu benachrichtigen, warum eine Wiedergabe gestoppthat. Wenn die Version A R-eingestuft ist, die Version B es aber nicht ist, dann wird nur die Version B autorisiert. Auf der anderen Seite wird, wenn die Version A nicht R-eingestuft ist, die Version B es aber ist, nur die Version A autorisiert. Schließlich werden, auch wenn die Eltern-Blockierung an ist, beide Versionen autorisiert, wenn keine Version R-eingestuft ist.
Das System zeigt als nächstes die dem Benutzer verfügbaren Auswahlen an. Er kann unter den autorisierten Versionen auswählen, oder er kann herausgehen und eine Wiedergabe der Platte stoppen. (Dieser letztere Fall kann beispielsweise auftreten, wenn ein Kind versucht, eine R-eingestufte Version anzuschauen, ihm mitgeteilt wird, daB sie nicht wiedergegeben werden kann, und eine Entscheidung durchgeführt wird, zu etwas anderem, Interessanterem überzuwechseln.)
Wenn nur eine Version verfügbar ist, dann kann, wenn sie nicht R-eingestuft ist und wenn keine Spezialversionssoftware existiert, kein Bedarf für eine Anzeige bestehen -- es gibt nur einem Film, der wiedergegeben werden kann, und es gibt keine Beschränkungen, wer ihn anschauen kann. Nichtsdestoweniger wird dem Benutzer, wie in dem Flußdiagramm gezeigt, immer noch eine Auswahl zwischen einer Wiedergabe der Platte und einem Abbrechen einer Wiedergabe gegeben. Das System könnte derart ausgelegt sein, die Anzeige in einem derartigen Fall zu überspringen und einfach anzunehmen, daß es der Benutzer wünscht, die einzige Filmversion anzuschauen, die sich auf der Platte befindet. Auf der andern Seite erlaubt es ein Erzeugen der Anzeige dem Benutzer, zu verifizieren, daß die Platte, die er in das Wiedergabegerät gegeben hat, tatsächlich die Platte ist, die er möchte.
Obwohl die Erfindung soweit hinsichtlich einer oder zweier Versionen eines Films auf einer Platte beschrieben worden ist, muß verstanden werden, daß drei oder mehrere Versionen existieren können. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, daß zuallererst die Fähigkeit eines Lesens von Spezialversionssoftware bereitgestellt wird. Diese Software kann all die Information einschließen, die über die unterschiedlichen Versionen benötigt wird, von welchen Menüanzeigen gebildet werden, so daß der Benutzer auswählen kann, was wiederzugeben ist. Wie oben erwähnt, kann die Spezialversionssoftware Auswahlen zwischen Leer- und Testmodi zulassen, und andere Optionen, die nichts damit zu tun haben, ob bestimmte Filme für Erwachsene eingestuft sind.
Das System liest als nächstes das Video-Verfügbarkeitsbit in einem Feld 11 und bestimmt somit, ob die Datenblöcke, die darauffolgend verarbeitet werden, Videodaten enthalten. Wenn Videodaten vorhanden sind, dann muß das Basis- oder Vorlagenaspektverhältnis bestimmt werden, in welchem sie auf der Platte zu speichern sind. Der nächste Schritt bringt somit ein Lesen eines Feldes 20 mit sich, um sicherzustellen, ob das Basis- oder Vorlagenaspektverhältnis 16 : 9 oder 4 : 3 beträgt. Wenn das Vorlagenaspektverhältnis 4 : 3 beträgt, werden die nächsten fünf Schritte übersprungen, weil eine Nachführungs-Scan-Verfügbarkeit irrelevant ist. Wenn das vorbesetzte Aspektverhältnis 4 : 3 betägt, dann existiert eine Eins-zu-eins-Entsprechung zwischen gespeicherten und angezeigten Rahmen; wenn das vorbesetzte Aspektverhältnis 16 : 9 beträgt, dann wird ein 4 : 3-Rahmen auf einem Breitbandbildschirm mit einem dunklen Band auf jeder Seite angezeigt. (Alternativ könnte das 4 : 3-Bild gedehnt werden, um den 16 : 9-Schirm zu füllen, mit einem sich ergebenden Verlust an oberer und/oder unterer Information.) Aber wenn das Basisaspektverhältnis 16 : 9 beträgt, wie in 9 gezeigt, existieren mehrere Möglichkeiten, die untersucht werden müssen.
Einer der vorbesetzten Werte, der genau bei dem Beginn der Verarbeitung bestimmt werden muß, ist das Aspektverhältnis. Das Betriebssystem überprüft, ob das vorbesetzte Aspektverhältnis ein Nachführungs-Scan 4 : 3 ist. Unter Bezugnahme auf 9 sind dann, wenn das Vorlagenaspektverhältnis ein "Breitbandschirm" ist (der Flußdiagrammzweig, der verarbeitet wird), die Möglichkeiten Briefkasten, Nachführungs-Scan, der auf dem Breitbandschiirm-Bild (nicht gezeigt in 9) zentriert ist, oder eine Nachführungs-Scan-Variable (d. h. mit einer variablen Startspaltennummer). Wenn die Vorbesetzung nicht ein Nachführungs-Scan-4 : 3 ist, dann existieren keine Auswahlen, die durch den Benutzer jetzt durchzuführen sind. Die Vorbesetzung ist entweder ein Breitbandschirm oder ein Briefkasten, und eine darauffolgende Verarbeitung ist in Übereinstimmung mit der Vorbesetzung, die bereits bestimmt worden ist.
Auf der anderen Seite besteht, wenn die Vorbesetzung ein Nachführungs-Scan 4 : 3 ist, der Sachverhalt darin, ob sich eine variable Nachführungs-Scan-Information auf der Platte befindet. Das Nachführungs-Scan-Verfügbarkeitsbit in einem Feld 21 wird gelesen. Wenn ein Nachführungs-Scan verfügbar ist, bedeutet dies, daß die Datenblöcke dem Betriebssystem die Startspaltennummern für den Nachführungs-Scan spezifizieren werden -- der Benutzer muß an diesem Punkt nichts auswählen. Auf der anderen Seite muß, wenn ein Nachführungs-Scan nicht verfügbar ist und dies die Vorbesetzung des Benutzers war, er unter zwei Möglichkeiten entscheiden -- einem zentralen Schnitt, in welchem der mittlere Teil jedes Breitband-Bildschirmrahrnens angezeigt wird, oder eine Briefkastenform, in welcher die Gesamtheit jedes Rahmens gesehen werden kann, aber die Anzeige weist dunkle Bänder an der Oberseite und der Unterseite auf. Ein Menüanzeige wird gebildet, und der Benutzer wählt einen der beiden Modi aus.
Die Verwendung eines gängigen Aspektverhältnisses auf der Platte, das es dem Benutzer nichtsdestoweniger erlaubt, aus vielen unterschiedlichen Arten von Anzeigen auszuwählen, stellt den Auslegungszugang der Erfindung beispielhaft dar. Die grundlegende Idee ist es, eine maximale Flexibilität bereitzustellen, während nichtsdestoweniger sämtliche der benötigten Daten auf einer optischen Platte von etwa der Größe einer herkömmlichen CD gespeichert werden. Sobald ein Breitbandschirmfilm auf der Platte gespeichert ist, ist fast keine zusätzliche Anschaffung erforderlich, um es dem Benutzer zu erlauben, einen Videoausgang zu erzeugen, der irgendein anderes Aspektverhältnis aufweist. Obwohl bis zu 15 Sprachen existieren, in welchen ein Dialog gehört werden kann, existieren wegen den Mischungs- und Schaltkapazitäten, die in das Wiedergabegerät eingebaut sind, und der Weise, in welcher redundante Informationen von den Audiosprachenspuren eliminiert wird, nirgends an die 15 volle Tonspuren. Das gleiche trifft auf Videostandards zu. Während bis heute ein Video hoher Qualität ein Medium benötigt hat, das nur in NTSC oder in PAL, etc. wiedergegeben werden kann, erlaubt es die vorliegende Erfindung, daß die gleiche Platte Videosignale in bis zu 12 Standards ausgibt. Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß sie die Anzahl unterschiedlicher Platten verringert, die beispielsweise von einer Filmfirma hergestellt werden müssen, die ihre Filme überall in der Welt vertreibt. Während es zutrifft, daß einige Felder von Zeit zu Zeit geändert werden müssen, beispielsweise unterschiedliche Standards autorisiert werden müssen, wenn Videos in NTSC und in PAL zu unterschiedlichen Zeiten ausgegeben werden, werden derartige Änderungen relativ trivial und leicht durchgeführt.
Sobald eine Entscheidung über den Anzeigemodus getroffen ist, wird ein Feld 22 gelesen, um die Gesamtanzahl von Datenblöcken auf der Platte zu bestimmen. Wenn mehrfache Versionen existieren, werden die Felder 23 und 24 auch gelesen, um die gesamte Anzahl von Datenblöcken in jeder der Versionen zu bestimmen. Feld 25 wird dann gelesen, um die ursprüngliche Rahmenrate zu bestimmen, und Feld 26 wird gelesen, um den Blockzeitfaktor zu bestimmen.
Feld 27 wird dann verarbeitet. Es wird von 3 in Erinnerung gerufen, daß dies das Feld ist, das sämtliche notwendige Information für eine Anzeige des Inhalts enthält. Der Inhalt für die gewählte Version (Feld 27, wenn nur eine Version existiert, oder es existieren zwei, und die erste muß ausgewählt werden; oder Feld 26, wenn zwei Versionen existieren und die zweite ausgewählt werden muß) schließt eine 100-Bit-Darstellung der verfügbaren Kapitelanzeigesprachen ein. Die vorbesetzte Menüsprache wird gegen jene geprüft, die verfügbar sind. Wenn die vorbesetzte Menüsprache nicht verfügbar ist, wird der Benutzer über jene Sprachen informiert, in welchen die Titel der Kapitel angezeigt werden können, und er wählt unter ihnen aus. Sobald bestimmt worden ist, in welcher Sprache eine Kapitelinformation anzuzeigen ist, werden die unterschiedlichen Inhaltszeitdauern berechnet. Da bekannt ist, wieviele Blöcke sich in jedem Kapitel befinden, kann die Dauer jedes Kapitels durch Multiplizieren der Anzahl von Blöcken mit dem I Blockzeitfaktor bestimmt werden.
Der Inhalt wird nicht notwendigerweise angezeigt. Er wird nur angezeigt, wenn der TOC-Marker bei dem Beginn der Verarbeitung gesetzt wurde, indem der Benutzer angezeigt hat, daß der Inhalt angezeigt werden sollte. Wenn der TOC-Marker 0 ist, besteht keine Notwendigkeit, das Inhaltsverzeichnis anzuzeigen. Das System wählt automatisch den ersten Datenblock als den Startpunkt aus, das heißt, eine Wiedergabe der Platte startet an dem Anfang. Auf der anderen Seite wird, wenn der TOC-Marker eine 1 ist, das Inhaltsverzeichnis angezeigt, und dem Benutzer wird die Option eines Auswählens des Startpunktes gegeben.
Auf das Inhaltsverzeichnis oder die Inhaltsverzeichnisse auf der Platte folgend existieren die verschlüsselten Autorisierungscodes für Standards, die in einem Feld 5 autorisiert sind. Das Betriebssystem liest den verschlüsselten Autorisierungscode für den Standard, der ausgewählt worden ist. Es liest dann die vorbestimmten Daten für den ausgewählten Standard. Es wird in Erinnerung gerufen, daß für jeden der 12 möglichen Standards vorbestimmte Daten auf der Platte verarbeitet werden, um eine "Nachricht" M herzuleiten, die als ein Autorisierungscode dient. Es ist dieser Autorisierungscode, der in einer verschlüsselten Form auf der Platte gespeichert ist, indem der private Schlüssel verwendet wird, der jedem Standard zugeordnet ist. Die Daten, die von der Platte gelesen werden können, können für jeden Standard unterschiedlich sein, solange die gleichen Daten sowohl während des Verschlüsselungsprozesses als auch dann, wenn das Wiedergabegerät die "Nachricht" M selbst herleitet, gelesen und verarbeitet werden. Wie oben diskutiert, wird vorgezogen, daB die Daten zumindest einen Teil der Einführungsfelder einschließen, weil es für einen autorisierten Herausgeber selbstvernichtend sein würde, diese Daten zu kopieren.
Nachdem die vorbestimmten Daten für den gewählten Standard gelesen sind, wird der Autorisierungscode ("Nachricht" M) von den Daten berechnet. Unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels, der dem gewählten Standard zugeordnet ist, wobei der Schlüssel in das Betriebssystem eingebaut ist, wird der gespeicherte Autorisierungscode auf der Platte für den ausgewählten Standard entschlüsselt. Der Test dafür, ob der Software-Herausgeber autorisiert worden ist, Platten herauszugeben, die als Videosignale in den ausgewählten Standards wiedergegeben werden, bringt ein Vergleichen des entschlüsselten Autorisierungscodes mit dem berechneten Autorisierungscode mit sich. Wenn sie nicht zusammenpassen, wird eine Wiedergabe abgebrochen.
Wenn die beiden Codes zueinander passen, wird ein Feld 30 gelesen: Dieses einzelne Bit informiert einfach den Hauptprozessor, ob irgendwelche Befehle oder Daten existieren, die in den Datenblöcken gespeichert sind, außer dem normalen, in 4 veranschaulichtem Komplement, das unten zu diskutieren ist. Wenn der Marker eine 0 ist, sucht das Betriebssystem nicht einmal nach zusätzlichen Befehlen oder Daten in den Datenblöcken. Wenn der Marker eine 1 ist, bedeutet dies, daß Befehle oder Daten in einem Datenblock vorhanden sein können, daß dem aber nicht notwendigerweise so ist.
Schließlich wird ein Feld 31 gelesen, um zu bestimmen, ob Ergänzungs-Software verfügbar ist. Wenn dem so ist, wird sie von einem Feld 32 gelesen. Die Ergänzungs-Software ist, wie oben beschrieben, nicht anstelle der Software des Betriebssystems zu verwenden, sondern ist vielmehr eine Ergänzung für sie. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen der Software in den Feldern 4 und 32. Allgemein gesprochen, arbeitet die Ergänzungs-Software auf Befehlen und Daten, die in den Datenblöcken in einem Feld eingeschlossen sind, dessen Anwesenheit durch den Marker der Ergänzungs- Software angezeigt wird (obwohl nicht notwendigerweise in jedem Datenblock, wie unten offensichtlich werden wird).
Mit dem Lesen des Felds 32 und seiner Integration in das Betriebssystem wird der Lesekopf in dem Plattenantrieb dazu veranlaßt, sich zu dem Startpunkt zu bewegen. Wie oben beschrieben, ist der Startpunkt entweder der erste Datenblock oder ein Datenblock, der durch den Benutzer bestimmt wird, wenn ein anderes Kapitel als das erste ausgewählt worden ist. Datenblöcke werden in Folge gelesen, und ein Demultiplexer 63 auf 2 verteilt die Datenfelder an unterschiedliche Puffer. Wie in dem Flußdiagramm angezeigt, findet das Lesen von Datenblöcken nur statt, wenn kein Puffer voll ist. Überdies überprüft das System, bevor ein neuer Datenblock gelesen wird, ob irgendwelche Interrupts existieren, die bedient werden müssen. Ein Controller 41 ist die Quelle aller Interrupts. Beispielsweise erzeugt der Controller, wenn der Benutzer die Tastatur betätigt hat, einen Interrupt auf einer Leitung 43 der 2, die das Lesen von Datenblöcken vorübergehend anhält. Nachdem der Interrupt verarbeitet worden ist oder wenn es keinen Interrupt gibt, der bedient werden muß, wird der nächste Datenblock gelesen. Wie beschrieben werden wird, ist die Serienblocknummer eines der ersten Dinge, das gelesen wird. Der Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 kennt die Nummer des nächsten Blocks, der benötigt wird. Sehr oft wird dies einfach der nächste Block in der seriellen Abfolge sein. Jedoch kann die Blocknummer aus der Abfolge herausfallen, beispielsweise dann, wenn ein Sprung zu einem neuen Kapitel durchzuführen ist oder wenn, wie unten offensichtlich werden wird, bestimmte Blöcke auf der Platte übersprungen werden müssen, wenn eine von vielfachen Versionen eines Films wiedergegeben wird. In jedem Fall prüft das System, ob der Block, der gelesen wird, der richtige ist. Wenn dem nicht so ist, wird eine Verzweigung zu dem Start des Blockleseprozesses durchgeführt, so daß ein unterschiedlicher Block gelesen werden kann. Auch wird ein Gatter 61 auf 2 geschlossen, so daß die "falschen" Daten auf dem Leiter 25 nicht an den Demultiplexer 63 weitergegeben werden.
Wenn der gelesene Block der benötigte Block ist, ist eines der ersten Dinge, das unmittelbar nach der Blocknummer gelesen wird, die Zeigerdaten. Die Zeigerdaten werden von dem Blocknummern/Zeigeranalysator 47 verwendet, um die Blocknummer des nächsten Datenblocks, der benötigt wird, zu bestimmen, wie am Ende des Flußdiagramms angezeigt. Diese Blocknummer wird über ein Kabel 49 zu dem Mikroprozessor-Plattenantriebscontroller 27 übertragen, damit er auf diesen Datenblock bei der Beendigung des Lesens des gegenwärtigen Datenblocks zugreift. Wie an dem Ende des Flußdiagramms angezeigt, wird der Rest des Datenblocks, der in dem Augenblick gerade verarbeitet wird, gelesen und in mehrere Puffer geladen, die folgen, wobei ein anderer Datenblock gelesen werden kann.
Das soeben beschriebene Flußdiagramm steuert die Verarbeitung des Wiedergabegeräts. Was tatsächlich mit den Daten gemacht wird, die von den Datenblöcken gelesen werden, ist in dem Flußdiagramm der 6 gezeigt, und dieses Flußdiagramm wird beschrieben werden, nachdem die Felder in einem Datenblock, wie sie in 4 aufgelistet sind, verstanden sind. Um aber die Funktion der Zeigerdaten zu erkennen, die in einem Datenblock eingeschlossen sind, werden die 7A und 7B zuerst beschrieben werden. Diese Figuren veranschaulichen, wie Datenblöcke, die individuellen oder beiden Versionen eines Films zugeordnet sind, zueinander in Beziehung stehen und wie das System gesteuert wird, um über bestimmte Datenblöcke zu springen, um eine ausgewählte Version wiederzugeben.
7A UND 7B -- DIE FUNKTION DER ZEIGERDATEN
sIn der veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung können zwei Versionen des gleichen Films auf einer Platte existieren. Die meisten der Datenblöcke werden Video und Audio darstellen, die den beiden Versionen gemeinsam sind. Jedoch werden andere Blöcke existieren, die für eine Version oder die andere einzigartig sind. Die Frage besteht darin, wie das Lesen in einer Abfolge der Datenblöcke zu steuern ist, die für eine ausgewählte der beiden Versionen benötigt werden.
Für die Zwecke einer Beschreibung werden die Buchstaben A, B und C verwendet werden, um jeweils Datenblöcke zu identifizieren, die für eine Version A des Films einzigartig sind, Datenblöcke, die für eine Version B einzigartig sind, und Datenblöcke, die für beide gemeinsam sind. 7B veranschaulicht einen Abschnitt der Spur mit aufeinanderfolgenden Datenblöcken, die mit A, B oder C gekennzeichnet sind. Es wird verstanden werden, daß in der Praxis Tausende von Datenblöcken in einer Abfolge des gleichen Typs existieren können, wobei die meisten der Datenblöcke auf der Platte vom Typ C sind. Um jedoch die Weise zu veranschaulichen, in welcher das System über Datenblöcke springt, die nicht benötigt werden, zeigt 7B höchstens zwei Datenblöcke des gleichen Typs in Abfolge.
Es existieren zwei Folgen, die in 7B gezeigt sind, eine oben für eine Wiedergabe der Version B, und die andere unten für eine Wiedergabe der Version A. Wenn es Version B ist, die ausgewählt wird, und wenn angenommen wird, daB der B-Block links wiedergegeben wird, ist es offensichtlich, daß die nächsten beiden A-Blöcke übersprungen werden müssen, um zu dem vierten Block, einem B-Block, zu gehen. Nachdem dieser Block wiedergegeben ist, muß über den nächsten A-Block gesprungen werden. Zwei gemeinsame C-Blöcke werden dann wiedergegeben, nach welchen ein Sprung über einen A-Block zu einem anderen C durchgeführt werden muß. Der nächste Block, ein B, wird dann wiedergegeben, gefolgt durch B-, C- und B-Blöcke. Schließlich wird ein Sprung über einen A-Block zu dem letzten in 7B gezeigten Block, einem C-Block, durchgefülirt.
Wenn auf der anderen Seite eine Version A wiedergegeben wird, werden zwei aufeinanderfolgende A-Blöcke wiedergegeben, dann existiert ein Sprung über einen B-Block, die nächsten fünf Blöcke -- A, C, C, A, C -- werden wiedergegeben, es existiert als nächstes ein Sprung über zwei B-Blöcke zu einem C-Block, und schließlich existiert ein Sprung über einen anderen B-Block zu einem A und einem folgenden C.
Das Muster, das auftaucht, besteht darin, daß drei unterschiedliche Arten von Übergängen von einem Block zu einem anderen existieren. Zuerst ist die Wiedergabe eines Blocks unmittelbar folgend auf eine Wiedergabe des voranstehenden Blocks. Es gibt sieben Beispiele davon, die in 7B gezeigt sind -- AA, BB, CC, CA, CB, AC und BC. Die beiden Möglichkeiten, die ausgeschlossen sind, sind AB und BA, da Blöcke, die für beiden Versionen einzigartig sind, nie während der gleichen Plattenwiedergabe wiedergegeben werden, viel weniger einer nach dem anderen. Während sieben Arten von Übergängen von Bocktyp zu Blocktyp existieren, gibt es nur drei grundlegende Operationen -- von einem Block irgendeines Typs zu dem nächsten Block irgendeines Typs zu gehen; ein Sprung von entweder einem A zu einem A oder C, oder von einem B zu einem B oder C; oder eine Verzweigung von einem C-Block entweder zu einem benachbarten A oder B, oder zu einem B oder A irgendwo weiter in der Zeile. Die meisten Übergänge sind von dem ersten Typ. Der zweite Typ tritt auf, wenn ein A von einem B gefolgt wird (die zwei Blöcke, die nie in Abfolge wiedergegeben werden können); ein Sprung muß von einem A zu entweder einem anderen A oder zu einem C durchgeführt werden. Ähnliche Bemerkungen treffen auf ein B, gefolgt von einem A, zu. Der dritte Typ tritt an dem Ende der Wiedergabe eines C-Blocks auf, wenn kein gemeinsames, wiederzugebendes Material mehr existiert und ein Schalten zu einer Version oder der anderen durchgeführt werden muß; der nächste Block wird wiedergegeben, wenn er ein Teil der ausgewählten Version ist, oder einige Blöcke werden zu überspringen sein, wenn die Verzweigung zu einem Block in der anderen Version führt.
7A zeigt das Zustandsdiagramm, das definiert, wie und wann Übergänge von einem Block zu einem anderen Block durchgeführt werden. Wie unten beschrieben werden wird, schließt jeder Datenblock einen Zwei-Bit-Zeigermarker ein, möglicherweise von einem Feld gefolgt, das einen 20-Bit-Zeiger enthält. (Wenn ein Zeiger vorhanden ist, zeigt er immer zu der Serienblocknummer eines anderen Datenblocks.) Unter Bezugnahme auf den in 7A vorgegebenen Code ist es, wenn der Zwei-Bit-Zeigermacker 00 ist, eine Anzeige, daß die Verarbeitung mit dem nächsten Block fortsetzen sollte; in diesem Fall existiert kein Bedarf für einen Zeiger. Wenn der Zwei-Bit-Zeigermacker ein 01-Code ist, ist das eine Anzeige, daß ein Sprung zu einem Block in der gleichen Version in einiger Entfernung weg durchgeführt werden sollte, oder zu einem C-Block in einiger Entfernung weg. In jedem Fall ist ein Zeiger notwendig.
Die Codes 10 und 11 werden verwendet, wenn eine Verzweigung von einem gemeinsame C-Block zu nehmen ist. Welcher Code verwendet wird, hängt davon ab, ob der nächste Block ein A oder B ist. Wenn der Block nach dem C ein A ist, wird der Code 10 verwendet, und der Zeiger weist auf ein B oder ein C weiter entlang der Zeile. Wenn der Code 11 ist, bedeutet dies, daß ein nächster Block ein B ist, und der Zeiger weist auf ein A oder ein C weiter entlang der Spur. Das Betriebssystem weiß, welche Version wiedergegeben wird. Wenn eine Version A wiedergegeben wird, und der gegenwärtige Block einen 10-Zeigermarker aufweist, bedeutet dies, daB der nächste Block, ein A, nach dem gegenwärtigen wiedergegeben werden sollte. Es besteht kein Bedarf für den Zeiger. Der Zeiger ist in einem Fall notwendig, daß die Version B wiedergegeben wird. In diesem Fall sollte, da der nächste Block ein A ist, er nicht wiedergegeben werden. Das Wiedergabegerät sollte zu dem Block springen, der durch den Zeiger identifiziert wird -- entweder einem anderen C oder einem B, der für die Version B, die wiedergegeben wird, einzigartig ist.
, In ähnlicher Weise bedeutet dies, wenn eine Version A wiedergegeben wird und der gegenwärige Block ein C mit einem Code 11 für seinen Zeigermarker ist, daß der nächste Block ein B ist. Da eine Version A wiedergegeben wird, sollte der nächste Block nach dem gegenwärtigen nicht wiedergegeben werden. Statt dessen wird ein Sprung zu einem A- oder C-Block durchgeführt, der durch den Zeiger identifiziert wird. Auf der anderen Seite fährt, wenn eine Version B wiedergegeben wird, das System einfach mit dem nächsten Block fort.
Die Legende auf der 7A zeigt, ob, wenn 10- und 11-Zeigermacker in einem C-Block gefunden werden, der Zeiger verwendet wird oder nicht. Die Darstellung 10(P) ist eine Anzeige, daß der Zeiger verwendet werden sollte, und eine Darstellung 10[P] ist eine Anzeige dafür, daß der Zeiger ignoriert werden sollte. Es wird in Erinnerung gerufen, daß der 10-Code für einen C-Block verwendet wird, wenn der nächste Block ein A ist. Wenn eine Version A wiedergegeben wird, wird der Zeiger nicht benötigt. Deswegen ist ein Übergang von einem C-Block zu dem darauffolgenden Block, einem A, durch das Symbol 10[P] gezeigt. Auf der anderen Seite kann, wenn eine Version B wiedergegeben wird, da der nächste Block ein A ist, er nicht nach dem gegenwärtigen C wiedergegeben werden. Statt dessen muß ein Sprung zu dem Block vorliegen, der durch den Zeiger identifiziert wird, und somit die Darstellung 10(P) -- der Zeiger zeigt zu entweder einem B-Block oder einem anderen C.
Ähnliche Bemerkungen treffen auf die Darstellungen 11(P) und 11[P] zu. In beiden Fällen ist es ein C-Block, der wiedergegeben wird, und der nächste Block ist ein B. Wenn eine Version A wiedergegeben wird, sollte der nächste Block nicht wiedergegeben werden, und somit wird das Symbol 11(P) benötigt, um eine Zustandsübergang zu zeigen. Auf der anderen Seite, wenn eine Version B wiedergegeben wird, ist es der darauffolgende B-Bock, der wiedergegeben werden sollte, und somit ist das Symbol 11[P] geeignet.
Die vier Codes, wie auch die Verwendungen (P) und [P], sind in 7B veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf die WIEDERGABE-B-Übergangssequenz ist der erste Übergang 01(P) gezeigt. Es wird in Erinnerung gerufen, daß der 01-Code einen Sprung von einer Version zu einem Block der gleichen Version oder zu einem gemeinsamen Block darstellt, und ein Zeiger ist erforderlich. Der erste gezeigte Übergang ist 01(P), ein Sprung von einem B-Block zu einem anderen B-Block. Der nächste Übergang auf der WIEDERGABE-B-Zeile ist 01(P), ein Sprung von einem B zu einem C. Das nächste ist ein Beispiel des gängigsten Übergangs von allen, 00, die geordnete Wiedergabe des nächsten Blocks nach dem gegenwärtigen Block.
Der vierte Übergang in der WIEDERGABE-B-Zeile wird durch ein 10(P)-Symbol dargestellt. Der 10-Code stellt eine Verzweigung von einem C-Block dar, wenn der nächste Block ein A ist, das in 7B veranschaulichte Beispiel. In einem derartigen Fall wird, wie in 7A angezeigt, wenn es eine Version B ist, die wiedergegeben wird, ein Sprung zu dem Block durchgeführt, der durch den Zeiger identifiziert wird -- in diesem Fall dem nächsten C.
Der 11-Code wird verwendet, um eine Verzweigung von einem C-Block zu identifizieren, wenn der nächste Block ein B ist. Wenn eine Version B wiedergegeben wird, der betrachtete Fall, ist ein Zeiger nicht notwendig, weil der nächste Block wiederzugeben ist. Deswegen ist der nächste gezeigte Code 11[P]. Es folgen zwei 00-Codes, die offensichtlich Übergänge zu benachbarten Blöcken darstellen, gefolgt von einem 11 [P]-Code, einer Verzweigung von einem C-Block zu dem darauffolgenden Block, der ein B ist. Schließlich wird ein Sprung von diesem B-Block über den nächsten A-Block zu einem C-Block durchgeführt. Dies erfordert einen 01(P)-Code -- der Code, der verwendet wird, um von einem Block irgendeiner Version zu einem Block der gleichen Version oder einem gemeinsamen Block zu springen.
Die WIEDERGABE-A-Sequenz in 7B nimmt an, daß es eine Version A ist, die wiedergegeben wird. Die ersten vier Codes stellen Übergänge zu benachbarten Blöcken dar, oder einen Sprung von einem Block einer Version zu einem Block in der gleichen Version. Der nächste Code, 10[P], wird verwendet, um eine Verzweigung von einem C-Block zu einem benachbarten A-Block zu zeigen. Der Zeiger wird nicht verwendet, da eine Version A wiedergegeben wird, und ein Code 10 wird eingesetzt, weil der nächste Block ein A-Block ist. Der nächste 00-Code symbolisiert den Übergang von dem A-Block zu einem darauffolgenden C-Block.
Das nächste ist ein Sprung von einem C-Block zu einem anderen C-Block, indem zwei B-Blöcke ausgelassen werden. Der 11-Code wird verwendet, weil dies der Code ist, der eingesetzt wird, wenn ein B-Block einem C-Block folgt. Das verwendete Symbol ist 11(P), nicht 11[P], weil der Zeiger erforderlich ist, beim Übergehen von einem C-Block zu einem C-Block weiter entlang der Zeile. In ähnlicher Weise ist der nächste Code wieder ein 11(P)-Code, um eine Verzweigung von einem C-Block zu einem A-Block weiter entlang der Zeile zu symbolisieren. Die Abfolge in 7B endet mit einem Übergang von einem A-Block zu dem nächsten Block, der ein C ist, für welchen der Code 00 verwendet wird.
Das Zustandsdiagramm der 7A faßt alle Möglichkeiten zusammen. Es sei zuerst der Zustand betrachtet, in welchem ein A-Block verarbeitet wird, dargestellt durch den Kreis links oben, mit einem A darin. Der Zwei-Bit-Zeigermacker in einem A-Block ist 00, wenn der nächste Block auch ein A ist (durch den Übergang von A zurück nach A gezeigt). Wenn auf der anderen Seite der nächste Block ein B ist, dann sollte er sicher nicht wiedergegeben werden. Es muß ein Sprung von dem A-Block über den B entweder zu einem anderen A oder zu einem C existieren. In diesem Fall ist der Code 01(P). Die Zeichnung zeigt sowohl einen Sprung über B (zu einem anderen A), als auch einen Sprung über B zu einem C. Der einzige andere Übergang von einem A-Block ist zu dem nächsten Block, wenn es ein C ist. Dies ist durch den Code 00 gezeigt.
Es existieren vier ähnliche Übergänge, die für den Zustand B gezeigt sind, d. h., wenn ein Datenblock in einer Version B gelesen wird. Der 00-Code wird verwendet, wenn der nächste Block ein B oder ein C ist. Der 01(P)-Code wird verwendet, wenn der nächste Block ein A ist, und er wird übersprungen, so daß das System als nächstes einen anderen B oder einen C lesen kann.
Die Übergänge von einem C-Block sind komplizierter, weil sieben von ihnen existieren, anstelle von nur vier, wie für jeden der A- und B-Blöcke. Wenn der nächste Block auch ein C ist, ist der Code ein einfacher 00 -- lies den nächsten Block. Wenn der nächste Block ein B ist, und ein Sprung zu einem anderen C durchgeführt werden muß, steuert der Code 10(P) den Sprung über den A. In ähnlicher Weise steuert der Code 11(P) einen Sprung über ein B zu einem anderen C. Es wird in Erinnerung gerufen, daB diese beiden Codes verwendet werden, um Verzweigungen von einem C-Block zu steuern in Abhängigkeit davon, ob der nächste Block ein A oder ein B ist. In jedem Fall muß, wenn der nächste Block nicht gelesen werden soll, er (und Blöcke wie er) zu dem nächsten C übersprungen werden.
Jedoch ist es nach einem Lesen eines C-Blocks auch möglich, einen A oder einen B zu lesen. Um einen A zu lesen, wird einer der Codes 11(P) oder 10[P] verwendet. Der 11-Code wird eingesetzt, wenn der nächste Block ein B ist, wobei in diesem Fall der Zeiger erforderlich ist. Der 10-Code wird verwendet, wenn der nächste Block ein A ist, wobei in diesem Fall der Zeiger nicht verwendet wird. In ähnlicher Weise wird, um einen B-Block als nächstes zu lesen, entweder der Code 10(P) oder 11 [P] verwendet. Der erstere wird eingesetzt, wenn der nächste Block auf der Platte ein A ist, und der Zeiger ist erforderlich, weil dieser Block übersprungen werden muß. Auf der anderen Seite teilt, wenn der nächste Block ein B ist, der Code 11 dem System mit, zu diesem nächsten Block weiterzugehen, und in dem Prozeß, den Zeiger zu ignorieren, weil er nicht benötigt wird.
Der vielleicht wichtigste Punkt zu erkennen ist der, der nicht von den Zeichnungen offensichtlich ist, und der besteht darin, daß die meisten Blöcke 00-Zeigermarker und keine Zeiger enthalten werden. (Der 00-Code ist der einzige ohne ein folgendes Zeigerfeld.) Dies kommt daher, weil, sobald ein Rahmen irgendeiner Version wiedergegeben wird oder sobald ein Rahmen des gemeinsamen Materials wiedergegeben wird, es höchstwahrscheinlich ist, daB der nächste Rahmen vom gleichen Typ sein wird. Folglich übernimmt ein 00-Code allein die Aufgabe. Das Nettoergebnis besteht darin, daß zwei Versionen des gleichen Films auf der Platte gespeichert werden können, wobei der Benutzer die Option hat, irgendeine wiederzugeben (vorausgesetzt, daß sie durch die Eltern-Blockierung zugelassen ist), und nur ein winziger Bruchteil der gesamten Plattenausgaben wird "verschwendet", indem Bits verwaltet werden, die Übergänge von einem Block zu dem nächsten Block steuern, der nach ihm zu lesen ist. Wieder ist dieses einhergehend mit der zugrundeliegenden Auslegungsphilosophie, eine maximale Flexibilität und so viele Optionen wie möglich bereitzustellen, ohne in dem Prozeß übermäßig Bits zu verschwenden.
Es sollte bemerkt werden, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, genau zwei Versionen eines Films auf einer Platte zu plazieren. Es ist möglich, die gleiche Technik mit drei oder mehreren Versionen zu verwenden (obwohl der Bedarf für so viele Versionen weniger wahrscheinlich ist). In einem derartigen Fall würden gemeinsame Blöcke zwei Zeiger, nicht nur einen, erfordern. Wenn drei Versionen auf der Platte existieren, könnte, folgend auf einen C-Block, der nächste Block ein A, B oder D sein. Zwei Zeiger würden erforderlich sein, um zu den beiden Blöcken zu zeigen, die weiter entlang der Zeile zu finden sind. Offensichtlich ist dies genau eine der Änderungen, die durchzuführen wäre. Der Punkt besteht darin, daß mehrfache Versionen untergebracht werden können, wenn auch auf Kosten mehrerer Verwaltungsbits. Nichtsdestoweniger ist die gesamte Anzahl der Zeigerbits dieses Typs noch belanglos, verglichen mit der Gesamtzahl von Audio-Nideobits.
DATENBLOCKFELDER
4 veranschaulicht die Felder in einem Datenblock, und das Format ist ähnlich jenem für die Felder der Einführungsspur in 3 gezeigten. Jeder Datenblock beginnt mit einem Sync-Wort. Wie oben diskutiert, kann das Sync-Wortmuster nicht in den Daten erscheinen, und somit weiß, wenn es erfaßt wird, das Betriebssystem, daß ein neuer Datenblock gerade beginnt.
Das zweite Feld ist eine 20-Bit-Serienblocknummer. Sämtliche Blöcke auf der Platte sind in einer seriellen Reihenfolge numeriert. Die Blocknummer ist das erste, was gelesen wird, weil sie durch den Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 in 2 verwendet wird. Die Blocknummer ist beispielsweise wesentlich, wenn von einem Block zu einem anderen Block gesprungen wird. Der Lesekopf wird gewöhnlich an einem Punkt nahe bei dem gewünschten Block positioniert, aber es ist in hohem Maße unwahrscheinlich, daß der richtige Block bei dem ersten Versuch ausgewählt wird. Dies trifft insbesondere zu, da die Anzahl von Bits in den Datenblöcken variabel ist, und das System hat keine Möglichkeit zu wissen, wieviele Bits in den Blöcken existieren, die ausgelassen werden. Durch Lesen der Blocknummer bei dem Beginn des Datenblocks kann das System schnell bestimmen, ob der Kopf neu positioniert werden muß.
Das dritte Feld ist ein Zwei-Bit-Code, der darstellt, ob der Block ein Teil der A-Version, der B-Version oder beiden gemeinsam ist. (Nur drei der vier möglichen Codes werden verwendet.) Es mag verwunderlich sein, warum das System jemals die Version eines bestimmten Blocks zu überprüfen haben würde, da, sobald eine Wiedergabe einer Version A oder einer Version B beginnt, die in Verbindung mit den 7A und 7B diskutierten Zeiger immer einen Block identifizieren, der entweder gemeinsam oder ein Teil der Versionen, die wiedergegeben werden, ist. Die Antwort hat mit den schnellen Vorwärts- und schnellen Rückwärtsoperationen zu tun. Obwohl diese nicht ausführlich diskutiert worden sind, weil sie gänzlich herkönunliche Techniken sind, wenn beispielsweise schnell vorwärtsgelaufen wird, kann der Lesekopf mehr oder weniger willkürlich positioniert sein. Das Video sollte nicht gezeigt werden, wenn es die falsche Version ist. Es ist nicht möglich, die Version eines Blocks einfach durch Anschauen der Blocknummer oder des Zeigers zu bestimmen. Auch die Version ist nicht zu identifizieren. Es ist aus diesem Grunde, daß das System in der Lage sein muß, die Version des Blocks zu bestimmen, wenn er zuerst gelesen wird.
4 und 5 enthalten den Zwei-Bit-Zeigermarker und einen 20-Bit-Zeiger, die ausführlich in Verbindung mit den 7A und 7B erklärt worden sind.
Feld 6 ist ein Ein-Bit-Marker, der anwesend sein kann oder nicht. Unter Bezugnahme auf 3 teilt der Video-Verfügbarkeitsmarker in Feld 19 dem Betriebssystem mit, ob irgendein Video in den Datenblöcken existiert. Auch wenn dem so ist, bedeutet dies jedoch nicht, daß jeder Datenblock Video enthält. Für ein System, in welchem ein einzelner Rahmen existiert, der in jedem Datenblock dargestellt ist, und Datenblöcke bei einer festen Rate verarbeitet werden, würde Video in jedem Datenblock existieren, auch wenn es ein "minimales" Video ist, das aus einem Code besteht, der "keine Änderung" darstellt. Aber es können Systeme existieren, in welchen ein Datenblock mehr oder weniger als einen einzelnen Rahmen darstellt. Beispielsweise kann es sein, daß die Videoinformation in einem Datenblock, wenn sie überhaupt vorhanden ist, immer aus der gleichen Anzahl von Bits. besteht. In Abhängigkeit von der Kompression kann es so sein, daß viele Rahmen in einem einzelnen Datenblock dargestellt sind. In einem derartigen Fall würden einige der Blöcke frei von Videobits sein. In Abhängigkeit von dem eingesetzten Codierungsschema informiert das Bit in Feld 6 das Betriebssystem darüber, ob überhaupt ein Feld 7 existiert Wenn ein Video existiert, enthält Feld 7 die Videoinformation, die mit einem Sync-Wort endet. Wie oben erwähnt, umfaßt die tatsächliche Codierung der Video- und Audioblöcke nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung. Obwohl MPEG-Schemata bevorzugt werden, können andere verwendet werden.
Feld 8 enthält irgendwo zwischen kein Bit und bis zu 16. Es wird in Erinnerung gerufen, daß Feld 6 der Einführungsspur 100 Bitpositionen enthält, aber nur N von diesen (wobei das maximale N 16 beträgt) können Bits eines Wertes 1 darstellen, weil höchstens 16 Audiospuren auf der Platte existieren können (von welchen M&E als eine von ihnen betrachtet wird). Für jede dieser N Spuren informiert Feld 8 das Wiedergabesystem darüber, ob irgendein Audio in dem gegenwärtigen Datenblock existiert. Es existieren somit X "1"er, bis zu einem Maximum von N. Die erste Bitposition des N-Bit-Feldes 8 entspricht der ersten Audiosprachenspur, die in dem Feld 6 der Einführungsspur identifiziert wird. Das zweite Bit in dem Feld 8 eines Datenblocks ist der zweiten Audiosprache zugeordnet, die in dem Feld 6 der Einführungsspur dargestellt ist, etc.. Der Grund, daß nur N (Maximum = 16) Bits in dem Feld 8 der 4 existieren, anstelle von 100, besteht darin, daß durch die Einführungsspur bekannt ist, welches die Sprachen sind, die in einem Datenblock vorhanden sein können. Es gibt keinen Grund, 84 und mehr Bitpositionen in jedem Datenblock bereitzustellen, um anzuzeigen, daß die entsprechenden Sprachen nicht vorhanden sind, wenn aus der Einführiuigsspur bekannt ist, daß sie nirgends auf der Platte zu finden sind. Es muß in Erinnerung behalten werden, daß der Wert X in 4 nicht gleich dem Wert N in 3 ist. Der letztere stellt die Gesamtanzahl von Audiosprachen irgendwo auf der Platte dar, und sein Maximalwert beträgt 16. Das Symbol X stellt dar, wieviele jener N tatsächlich in dem gegenwärtigen Datenblock dargestellt sind.
Feld 9 enthält die X Audiosprachenblöcke. Es sei angenommen, daß 10 Audiosprachen existieren, die auf der Platte dargestellt sind, aber nur sechs von ihnen in dem gegenwärtigen Datenblock dargestellt sind. In diesem Fall würden X Bitsequenzen existieren, die den Audiosprachen entsprechen, wobei jede mit einem Abbruchzeichen endet. Das Abbruchzeichen wird verwendet, um Audioblöcke voneinander zu trennen. Wenn, wann immer ein Audioblock vorhanden ist, er eine feste Zeitdauer aufweist, dann ist es, da von der Information in dem Feld 8 bekannt ist, wieviele Audioblöcke in einem Datenblock vorhanden sind, nicht nötig, ein Sync-Wort an dem Ende des Feldes bereitzustellen. Audioblöcke mit variabler Länge würden ein Sync-Wort an dem Ende des Feldes erfordern.
Feld 9 in der Einführungsspur enthält einen Wert von 0 bis 63, der die Anzahl der "anderen" Audiospuren darstellt. Während M derartige "andere" Audiospuren vorhanden sein können, wie in 3 gezeigt, bedeutet dies nicht, daß jede von ihnen in dem gegenwärtigen Datenblock dargestellt wird. Feld 10 in jedem Datenblock enthält M Bits, eines für jede der "anderen" Audiospuren auf der Platte. Ob der gegenwärtige Datenblock tatsächlich Bitinformation für irgendeine dieser M Spuren enthält, hängt davon ab, ob die entsprechende Bitposition in dem Feld 10 eine 1 enthält. Wenn Y "1"er existieren und Y geringer als M ist, bedeutet dies, daß nicht alle der "anderen" Audiospuren in dem gegenwärtigen Datenblock dargestellt sind. Feld 10 enthält Y "andere" Audiospurenblöcke, wobei jeder mit einem Abbruchzeichen endet. Es ist erkennbar, daß die Weise, wie die Audiospuren und die "anderen" Audiospuren in den Datenblöcken dargestellt sind, vergleichbar sind.
Unter Bezugnahme zurück auf 2 wird in Erinnerung gerufen, daß Datenbits in einem Datenblock auf Audiopuffer, einen Videopuffer, einen Nachführungs-Scan-Puffer und einen Untertitelpuffer sowie auch auf den Hauptcontroller 41 über die BEFEHLS-/DATEN-Leitung 65 verteilt werden. Soweit ist die Darstellung von Audioblöcken, "anderen" Audioblöcken und einem Videoblock in der Analyse der Felder der 4 betrachtet worden. Bevor mit der Darstellung der Untertiteldaten jedoch fortgefahren wird, muß verstanden werden, daß es einen Unterschied in der Art gibt, in welcher Untertitelinformation dargestellt wird, im Gegensatz zu sämtlichen Audio- und Videodaten. Die letzteren werden auf einer Block-zu-Block-Basis dargestellt, und die Puffer werden fortlaufend mit neuen Audiound Videodaten aufgefüllt. Untertitel müssen sich andererseits nicht von Rahmen zu Rahmen ändern. In der Tat werden Untertitel nicht wahrgenommen, wenn sie auf dem Bildschirm nicht für mehr als einen Rahmen bleiben. Folglich führt es, sobald Untertiteldaten in einem Puffer 59 der 2 dargestellt sind, dazu, daß ein Untertitel auf der Anzeige gebildet wird und dort bleibt, bis neue Untertitelinformation in den Puffer geladen wird. Um einen Untertitel zu entfernen, ohne einen neuen einzuführen, wird ein neuer Untertitel, der aus einem leeren Feld besteht, in den Puffer geladen.
Feld 12 in dem Datenblock besteht aus P Bits, wobei jedes einem unterschiedlichen der P-Untertitelsprachen, die in einem Feld 15 der Einführungsspur identifiziert sind, entspricht. (Es wird in Erinnerung gerufen, daß die erste Position in jedem 100-Bit-Feld, das Sprachen entspricht, nicht wirklich eine Sprache darstellt, sondern vielmehr M&E, so daß ein Maximum von 99 Untertitelsprachen existiert.) Jedweder Untertitel, für welchen eine Aktualisierung in dem Datenblock existiert, weist eine 1 an seiner entsprechenden Position in dem Feld 12 auf. Es können bis zu Z "1"er existieren, wobei der maximale Wert von Z P beträgt.
Für jede Untertitelsprache, für welche eine Aktualisierung in dem gegenwärtigen Datenblock existiert, erscheint die Aktualisierung in dem Feld 13. Es existieren Z Aktualisierungsblöcke, wobei jeder mit einem Abbruchzeichen endet. Es ist wichtig zu verstehen, daß ein Aktualisierungsblock ein leeres Feld sein kann. Das ist die Weise, auf welche ein Untertitel entfernt wird, wenn ein neuer Untertitel noch nicht an seinem Platz ist.
Feld 14 besteht aus einem Bit, das vorhanden sein kann oder nicht. Das Feld ist nur vorhander, wenn das Feld 21 in der Einführungsspur eine 1 ist. In einem derartigen Feld ist eine Nachführungs-Scan-Information in den Datenblöcken verfügbar. Wenn eine Nachführungs-Scan-Information verfügbar ist, muß jeder Datenblock dem Betriebssystem mitteilen, ob er tatsächlich eine neue Startspalte für den Nachführungs-Scan enthält. Feld 14 ist ein einzelnes Bit, ein Marker, der anzeigt, ob eine Nachführungs-Scan-Aktualisierung existiert. Wenn das Bit eine 1 ist, ist das Feld 15 eine 9-Bit-Spaltennummer, d. h. eine Nachführungs-Scan-Aktualisierung.
Schließlich ist Feld 16 ein einzelnes Bit, das vorhanden sein kann oder nicht, in Abhängigkeit von dem Wert eines Feldes 30 in der Einführungsspur. Dieser Ein-Bit-Marker in der Einführungsspur teilt dem Betriebssystem mit, ob ergänzende Befehle und Daten in einem Feld 17 eines Datenblock vorhanden sein können. Wenn der Befehls-/Dätenanwesenheitsmarker eine 1 ist, wird der Befehls-/Datenblock von dem Feld 17 gelesen. Das Feld endet mit einem Abbruchzeichen.
Ein Datenblockfeld enthält somit bis zu sechs unterschiedliche Typen von Daten -- Audio, "andere" Audio, Video, Nachführungs-Scan-Information, Untertitel und einen Befehls-/Datenblock. Dies sind sechs Typen von Information, die oben in Verbindung mit der 2 diskutiert wurden, wobei der Multiplexer 63 die unterschiedlichen Blöcke von Information auf die Audiopuffer, Videopuffer, Nachführungs-Scan-Puffer, Untertitelpuffer und den Hauptcontroller verteilt.
VERARBEITUNG DER DATENBLOCKFELDER
Die Verarbeitung der Daten in einem Datenblock ist relativ unkompliziert. Die in dem Flußdiagramm der 6 gezeigte Verarbeitung ist mit den in 4 gezeigten Datenblockfeldern selbst verzahnt.
Es ist bereits beschrieben worden, wie der Blocknummern-/Zeigeranalysator 47 auf 2 die serielle Blocknummer, die Version, den Zwei-Bit-Zeigermacker und den Zeiger, die in den Feldern 2–5 eines Datenblocks enthalten sind, verarbeitet. Das nächste Feld ist der Video-Anwesenheitsmarker. Wie auf 6 gezeigt, wird, wenn bestimmt wird, daß Videodaten vorhanden sind, ein Videopuffer 55 auf 2 mit dem Video in Feld 7 geladen. Wenn Videodaten nicht vorhanden sind, weist der Puffer einfach eine Markierung auf, die in ihn geladen wird.
Es ist wichtig, den Bedarf an Markierungen zu verstehen. Damit das Betriebssystem immer in der Lage ist, Video-, Audio-, Untertitel-, etc. -information zu synchronisieren, muß es in der Lage sein, mitzuteilen, wo sich in den mehreren unterschiedlichen Puffern die Information von dem gleichen Datenblock befindet. Mit anderen Worten, das Betriebssystem muß wissen, welcher Teil der Audiodaten in einem Audiopuffer mit welchem Teil von Videodaten in dem Videopuffer einhergeht. Anderenfalls können die unterschiedlichen Informationselemente miteinander nicht synchronisiert werden. Durch Bereitstellen von Markierungen in den Puffern für Daten, die in den Datenblöcken nicht vorhanden sind, kann das Betriebssystem die unterschiedlichen Elemente von Information miteinander synchronisiert halten.
Als nächstes sieht das Betriebssystem in einem Feld 8 nach, um zu bestimmen, wieviele der N Audiospuren auf der Platte (siehe 3) tatsächlich in dem gegenwärtigen Datenblock dargestellt werden.
Das gleiche trifft für die M "anderen" Audiospuren zu, die in dem Feld 10 dargestellt sind: Sämtliche der Audio- und "anderen" Audiospurendaten werden in ihre jeweiligen Puffer geladen. Das Flußdiagramm zeigt nur die Abfolge für die ersten und letzten der Audiospuren. In jedem Fall wird ein Test durchgefiihrt, um zu sehen, ob die Audiospur oder die "andere" Audiospur Daten in dem gegenwärtigen Datenblock vorhanden aufweist. Jede der Spuren führt zu etwas, das in ihren jeweiligen Puffer geladen wird -- entweder tatsächliche Daten, gefolgt durch eine Markierung, oder eine Markierung allein.
Nach der Video- und Audioinformation enthält ein Datenblock Untertitel-Aktualisierungen. Wenn eine Aktualisierungsinformation für die Untertitel in der gewählten Sprache vorhanden ist, wird sie in den Untertitelpuffer geladen; anderenfalls wird eine Markierung allein gespeichert. Die drei Blöcke, die Untertitel betreffen, betreffen nur eine einzige Spur, diejenige, die der ausgewählten Untertitelsprache entspricht.
Als nächstes wird der Nachführungs-Scan-Aktualisierungsmarker in Feld 14 gelesen. Wenn eine Nachführungs-Scan-Aktualisierungsinformation vorhanden ist, wird sie auch geladen, diesmal in einen Nachführungs-Scan-Puffer. Wenn keine neue Information verfügbar ist, wird einfach eine Markierung in den Nachführungs-Scan-Puffer plaziert, um anzuzeigen, daß ein anderer Datenblock mit keiner neuen Nachfiührungs-Scan-Aktualisieringsinformation vorbeigegangen ist.
Schließlich bestimmt das System, ob Befehle oder Daten verfügbar sind (wenn das Einführungsspwenfeld 30 sagt, daß Befehle oder Daten überhaupt in den Datenblöcken zu finden sind). Wenn ein Befehl/Daten vorhanden sind, d. h. ein Feld 16 in dem Datenblock eine 1 ist, werden sie von dem Feld 17 in einen Speicher des Hauptcontrollers 41 der 2 geladen. Wenn keine Befehle oder Daten verfügbar sind, wird nur eine Markierung in den Mikroprozessorspeicher geladen.
Es sollte bemerkt werden, daB keine der Verarbeitungssequenzen der 6 eine Überprüfung zeigt, die durchgeführt wird, ob der jeweilige Typ von Information auf der Platte zuerst verfügbar ist. Aber es muß verstanden werden, daß ein Test, wie etwa "Befehl/Daten vorhanden?", in Wirklichkeit aus zwei Teilen besteht. Als erstes, ist der Datenblock-Befehls-/Datenmarker in dem Feld 30 der Einführingsspur eine 0 oder eine 1? Wenn er eine 0 ist, werden Befehle und Daten nicht einmal während der Verarbeitung eines Datenblocks gesucht. Auf der anderen Seite läßt, wenn ein Befehl oder Daten in einem Datenblock vorhanden sein können, als eine Folge davon, daß der Datenmarker in dem Feld 30 der Einführungsspur eine 1 ist, dann jeder Datenblock sein Feld 16 überprüfen, um zu sehen, ob der Befehls/Datenanwesenheitsmarker eine 1 ist. Es ist der Wert des Markers in dem Datenblockfeld, der bestimmt, ob nur ein Macker geladen wird oder ein Macker, dem Datenbits folgen. Ähnliche Bemerkungen treffen auf die anderen Sequenzen zu. Beispielsweise gibt es keinen Grund, zu überprüfen, ob eine Nachführungs-Scan-Aktualisierung vorhanden ist, wenn von der Einführungsspur (Hereinführungsspur) bestimmt wird, daß eine Nachführungs-Scan-Information nirgends auf der Platte vorhanden ist.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass diese Ausführungsform lediglich illustrierend für die Anwendung der Prinzipien der Erfindung ist. Zahlreiche Modifikationen können darin durchgeführt werden und andere Anordnungen können erdacht werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

System zum Erzeugen eines Filmvideosignals in einem von mehreren Aspektverhältnissen von einer Wiedergabe eines Softwareträgers, auf dem ein Filmbildprogramm in nur einem Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, wobei der Softwareträger einen Code, der das aufgezeichnete Aspektverhältnis anzeigt, einschließt, wobei das System eine Einrichtung zum Wiedergeben des Softwareträgers, um ein Signal abzuleiten, das das darauf aufgezeichnete Filmbildprogramm darstellt, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Videosignals in einem Ausgabeaspektverhältnis von dem Signal, das von einer Wiedergabe des Softwareträgers abgeleitet wird, mit einem Anzeigeaspektverhältnis, welches durch eine Benutzerauswahl veränderbar ist, umfasst, wobei die Erzeugungseinrichtung ein vorgegebenes Anzeigeaspektverhältnis bei Abwesenheit der Benutzerauswahl bereitstellt, wenn das Ausgabeaspektverhältnis und das aufgezeichnete Aspektverhältnis ausreichend sind, um das Anzeigeaspektverhältnis zu bestimmen und eine Einrichtung für eine Benutzerauswahl eines Anzeigeaspektverhältnisses, wenn das Ausgabeaspektverhältnis und das aufgezeichnete Aspektverhältnis bei Abwesenheit einer Verschwenkungsscaninformation unzureichend sind, um das Anzeigeaspektverhältnis zu bestimmen, vorgesehen ist.
System zum Steuern der Wiedergabe eines Softwareträgers, auf dem ein Bildprogramm in nur einem Aspektverhältnis aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Softwareträger einen Code, der das aufgezeichnete Aspektverhältnis anzeigt, und einen Code, der die Verfügbarkeit von Verschwenkungsscaninformation auf dem Softwareträger anzeigt, eine Einrichtung zum Wiedergeben des Softwareträgers, um ein Signal abzuleiten, das das darauf aufgezeichnete Filmbildprogramm darstellt und ein Ausgabeaspektverhältnis aufweist, eine Einrichtung, die arbeitet, wenn das Breite-zu-Höhe-Verhältnis des aufgezeichneten Aspektverhältnisses größer als das Breite-zu-Höhe-Verhältnis des Ausgabeaspektverhältnisses ist, zum Arbeiten mit der Verschwenkungsscaninformation, die von dem Softwareträger gelesen wird und zum Steuern des Signals, welches von einer Wiedergabe des Softwareträgers abgeleitet wird, in Übereinstimmung damit, wobei die Verschwenkungsscaninfonnation den Teil jedes Videosignalrahmens spezifiziert, der angezeigt werden soll, einschließt.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Bildprogramm auf dem Softwareträger in digital komprimierter Form bei einer variablen Rate aufgezeichnet ist.