专利名称：光盘及光盘重放设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种记录图象的压缩数据的光盘，以及涉及一种用以从光盘上重放图象数据的光盘重放设备。
所谓“CD-ROM”是采用光盘重放数字数据的那些系统的一个典型实例。CD-ROM在物理格式与音频用途的CD相同的光盘上为计算机记录数据，其数据格式下文予以描述。记录在光盘上数据串由称之为“帧”的最小单元所组成，各帧包含诸如同步数据、子码、主要信息及纠错码的数字数据。
此外，CD-ROM采用了扇区结构。其中98帧(2,352字节)集中在一个扇区内)，每个扇区包括12字节的同步数据、4字节表示地址和模式的首标数据、2,048字节的数字数据和288字节的检错/纠错码。
另一方面，包括了帧间预测与正交变换，量化及可变长度编码组合的系统被人们称为运动图象的编码系统。ISO(国际标准化组织)的MPEG系统也是以这种系统为基础的。例如在MPEG2的情况下，编码图象数据的比特流分为六分层，即顺序层、GOP(图象组)层、图象层、片层、宏块层及块层。在这些层中，GOP层包含三类数据，亦即是，仅根据信息编码而不采用帧间预测的I图象、根据I图象或P图象进行预测所产生的P图象以及用双向预测所产生的B图象。顺序层包括GOP以及加到GOP前导部分的SH(顺序首标)，GOP含有从I图象开始、通过把1图象、P图象和B图象集中成一组所获得的图象数据。
当通过高效编码将运动图象转换成压缩图象数据时，据知有一种系统通过为有活跃运动的景物减少压缩比，换言之以高传送率编码信号，而为有少量运动的景物提高压缩比，换言之以低传送率编码数据。这样缩码的可变传送率压缩图象数据与以平均值固定压缩比而获得的固定传送率的压缩图象数据相比较，可以减少由于压缩所引起图象的劣化。
已经宣告有一种用以把具有可变传送率或固定传送率的压缩图象数据记录到例如CD-ROM的光盘上及重放这种数据的设备。
上述先有技术并未专门考虑例如相对于记录在光盘上的图象数据的标准速度重放的n倍速度变速重放或反向重放的所谓“特技播放”(trick play)。在重放图象数据时，除了标准速度的连续重放之外，通常还需要例如n倍速度的变速重放或反向重放，满足这些要求的重放设备就显得有必要。检索操作也需要高速检索。
本发明的目的是要提供一种光盘及一种光盘重放设备，它们都能对记录了压缩图象数据的光盘进行各类特技播放，以及能进行高速检索操作。
为了完成上述目的，根据本发明的光盘把特技播放所需要的特定信息记录到光盘的例如TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的任意区域中，且将扇区地址加到各扇区上。
根据本发明的光盘重放设备包括用以通过查阅特技播放表而选取及重放在压缩图象数据的比特流内的GOP层中所包含的I图象、P图象及B图象。
在光盘装到光盘重放设备上之后，系统微计算机首先读取记录在光盘上的特技播放表，及将它存入工作区。当进行特技重播时，通过查阅必要的特技播放表而确定待读出的扇区的地址，在光盘上检索上述地址，以重放图象。
由于在正常重放以外的特技播放过程中，通过查阅特技播放表而确定了待读出的扇区的地址，因此能简易地进行特技播放，以及在检索操作中能迅速获得检索重放图象。
图1是表示根据本发明的光盘的第一实施例的示意图；图2是表示根据本发明的光盘的第二实施例的示意图；图3是表示根据本发明的光盘的第三实施例的示意图；图4是表示根据本发明的光盘的第四实施例的示意图；图5是表示根据本发明的光盘的第五实施例的光盘的示意图；图6A和6B各是表示根据本发明的第六实施例的光盘的示意图；图7是表示根据本发明的第七实施例的光盘的数据格式的简略图；图8是表示根据本发明的第八实施例的光盘的数据格式的简略图；图9是表示根据本发明的第九实施例的光盘的数据格式的简略图；图10是表示根据本发明的光盘上的轨迹的简化图；以及图11是特技播放时的工作流程图。
下文参照附图介绍本发明的一些最佳实施图。首先介绍图1中所示的实施例。
图1表示根据本发明第一实施例的光盘。这幅图中示出了光盘上的特技播放表。这张特技播放表例如记录了运动和音乐的分段号(索引)以及记录在光盘上的运动和音乐的所有分段的对应扇区地址。扇区地址加到光盘的各扇区上，这张特技播放表则记录在光盘的例如TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的区域。
当这片光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机首先读出特技播放表，将它存入工作区。当进行特技重放时，通过查阅这个特技播放表而确定待读出的扇区的地址，然后在光盘上检索扇区的地址，以重放图象。
由于通过查阅特技播放表而确定了待读出的扇区的地址，因此能进行高速检测。
图2表示根据本发明的第二实施例的光盘。这幅图示出了光盘上的特技播放表。特技播放表记录了光盘上所记录的数据的扇区地址及对应的时间码。这张特技播放表记录在光盘的诸如TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的区域内。
当这片光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机首先读出特技播放表，将它存入工作区。当进行特技播放时，通过查阅这张和持技播放表面确定等读出扇区的地址，在光盘上检索这个地址，以重放图象。
由于在正常重放以外的特技播放过程中，通过查阅特技播放表而确定待读出的扇区的地址，因此能简易地进行特技播放，能高速进行检索。
当重放可变传送率的压缩图象数据时，由于扇区地址和时间码没有比例关系，所以不能从时间码确定扇区地址，就不能作正确的检索。然而，通过查阅这个实施例的特技播放表就能获得对应的扇区地址，且能正确地进行检索。
图3表示根据本发明的第三实施例的光盘。这幅图示出了光盘上特技播放表。特技播放表记录了光盘上所记录的数据的所有扇区的地址及其内容。这张特技播放表记录在光盘的例如TOC(目标)或前导扇区(扇区0)的区域内。
当光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机首先读出特技播放表，将它存入工作区。当进行检索时，通过查阅特技播放表而确定待读出的扇区的地址，在光盘上检索这个地址，以重放图象。
由于在正常重放以外的特技播放过程中，通过查阅特技播放表而确定待读出的扇区的地址，因此能简易地进行特技播放，且能作高速检索。
图4表示根据本发明的第四实施例的光盘。这幅图示出了光盘上的特技播放表。特技播放表记录了加到光盘上所记录的GOP的前导部分上的SH(顺序首标)及其扇区地址。这张特技播放表记录在例如光盘的TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的区域内。
当光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机首先读出特技重放表，将它存入工作区。当进行检索时，通过查阅特技播放表而确定待读出的扇区的地址，在光盘上检索这个地址，以重放图象。
由于在正常重放以外的特技播放过程中，通过查阅特技播放表而确定待读出的扇区的地址，因此能简易地进行特技播放，且能进行高速检索。
图5表示根据本发明的第五实施例的光盘。这幅图示出了光盘上的特技播放表。特技播放表记录了光盘上记录的I图象开始和结束的扇区的地址。这张特技播放表记录在光盘的例如TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的区域内。
当光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机首先读出特技播放表，将它存入工作区。当进行检索时，通过查阅这张特技播放表而确定待读出的扇区的地址，在光盘上检索这个地址，以重放图象。
由于在正常重放以外的特技播放过程中，通过查阅特技播放表而确定I图象的扇区地址，因此，通过仅选取I图象而作特技播放。B图象和P图象的扇区地址可以记录在特技播放表内，且能平稳地进行特技播放。
图6A和6B表示根据本发明第六实施例的光盘。图6A简略地示出了光盘上的轨迹。图6B简略地示出了记录在轨迹上的多个特技播放表1、2、3及其识别码T1、T2、T3、。当光盘装到光盘重放设备上时，系统微计算机读出记录在光盘上的特技播放表，将它们存入工作区。在这种情况下，系统微计算机利用识别码就能识别各特技播放表，以及能将特技播放表存到工作区的预定地址。因此，甚至任何类型的特技播放表存在时，系统微计算机也能识别每个特技播放表，以及能将其存入工作区。换言之，系统微计算机在特技播放的过程中通过查阅必要的特技播放表而能确定扇区地址，能简易地实行特技播放，同时作高速检索。
图7表示根据本发明的第七实施例的光盘。图7简略地示出了记录在光盘的轨迹上的数据格式。各扇区进行分成若干块。这些块含有同步信号(Sync)、扇区地址(SA)、块地址(BA)、奇偶校验(P)、数字数据(Data)及校错码(ECC)。对于扇区地址每个块记录了相同的地址。
图8表示根据本发明第八实施例的光盘。图8简略地示出了记录在光盘的轨迹上的数据格式。各扇区进一步分成若干块。这些块含有同步信号(S0、S1)、扇区地址(SA)、块地址(BA)、奇偶校验(P)、数字数据(Data)以及校错码(ECC)。扇区地址记录在两个块内，SA1和SA2一起表示一个地址。因此，与为每个块写有同一地址的第七实施例相比较，扇区地址可以写入每两个块内，地址的冗余较小，且能使地址区比第七实施例中的小。
图9表示根据本发明第九实施例的光盘。图9简略地示出了记录在光盘的轨迹上的数据格式。各扇区进一步分成若干块。这些块包含同步信号(S0、S1、S2)、扇区地址(SA)、块地址(BA)、奇偶校验(P)、数字数据(Data)、以及校错码(ECC)。扇区地址记录在两个块内，SA1、S2和SA3一起表示一个地址。因此，可以将同一地址写入每两个块内。相应地，地址冗余就较小，且能使地址区比第七和第八实施例中的小。
图10简略地表示光盘上的轨迹，光盘上形成了螺旋形轨迹。符号(x－1)、x、(x＋1)、……、(x＋n)以及(x＋n＋1)分别表示扇区，在正常重放过程中以这种次序重放数据。
下文将特技播放操作解释为以n倍重放速度重放时的操作。假定图10中的扇区X正被重放时，输入n倍速度重放的指令。首先，在读出扇区x的数据之后，通过轨迹转移等检索下一个目标扇区(x＋n)。由系统微计算机根据要以哪一种多倍速度进行重放而计算从起始位置到目标扇区的距离n。在这样作了检索之后，读出扇区(x＋n)的数据，再检索下一个扇区(x＋2n)。因此重复进行这种操作。
当光盘装到光盘重放装置上时，系统微计算机首先读出记录在光盘上的特技播放表，且将之存入工作区。当进行特技播放时，通过查阅必要的特技播放表而确定待读出的扇区的地址。在光盘上检索其地址，以重放图象。
图11表示在上述n倍速度重放过程中操作的流程图。这里符号m表示I图象的帧(场)时间间隔。当从例如遥控器的外部输入装置输入n倍速度重放的指令时，首先判断关系式m＝n是否成立。当结果是m＝n时，利用特技播放表只检索I图象，进行重放。当结果是m＜n时，利用特技播放表跳格地检索及重放I图象。当结果是2m＝n、3m＝n等时，只检索及重放I图象。此时除了I图象之外，当还检索和跳格地重放P图象时，就能平稳地进行各种速度的重放。当结果是m＞n时，除了I图象之外，利用特技播放表跳格地检索和重放P图象。此时除了I图象和P图象之外，当还检测和跳格地重放B图象时，就能平稳地进行各种速度的重放。此后，如果n倍速度的重放继续，就重复上述操作。
虽然上文的介绍涉及n倍速度的重放操作，但是本发明也能应用于反向重放，这时n倍速度重放中的n为负(-)的。此外，当|n|＜1时，也能进行慢速重放。
如上所述，当通过查阅特技播放表作检索时，例如在由MPEG系统编码的图象数据中能简易地进行GOP单位的图象重放。因此除了正常速度连续重放操作之外，还能进行诸如慢速重放、快速重放、反向重放、以及高速检索操作的特技播放操作。
本发明并不特定地限于上述实施例，而是在不脱离其范围的前提下可以用各种方式作出变化和改型。
在根据本发明的光盘中，特技播放所必需的信息记录在光盘的诸如TOC(目录)或前导扇区(扇区0)的任意区域内，每个扇区加有扇区地址。光盘重放设备查阅特技播放表，选取及重放压缩图象数据的比特流内的GOP层中所包含的I图象、P图象和B图象。因此，本发明能简易地进行诸如慢速重放、高速重放、反向重放及检索操作的特技播放。显然在以上所作的说明中，图象数据可以是运动图象或静止图象。另外，显示本发明同样能应用于图象数据所载的音频数据和控制数据。
权利要求
1.一种光盘，其上记录了以预定单元划分的主要信息，以及所述划分单元内的识别信息，其特征在于所述主要信息至少包含压缩图象数据，在重放所述主要信息之前，用以选择性地重放所述图象数据所必需的附加信息记录在所述光盘的特定区域内，通过读出所述附加信息根据所述识别信息就能选择性地重放所述图象数据。
2.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述预定单元是按所述光盘的记录格式的扇区，所述识别信息则是所述扇区的地址。
3.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示按所述光盘的记录格式的扇区地址和一段所述图象数据之间的对应关系(correrpondnce)的信息。
4.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示按所述光盘的记录格式的所述扇区地址和所述图象数据的时间信息之间的对应关系的信息。
5.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示按所述光盘的记录格式的所述扇区地址和表示所述主要信息的内容的信息之间对应关系的信息。
6.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示特定类型的图象信息的扇区地址表的信息。
7.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示加到按MPEG标准制定的GOP(图象组)的前导部分的顺序首标和扇区地址之间对应关系的信息。
8.根据权利要求1的光盘，其特征在于，所述附加信息是表示按MPEG标准制定的I图象与所述I图象的开始和结束的扇区地址之间的对应关系的信息。
9.根据权利要求1的光盘，其特征在于，还包括多种所述附加信息，各所述附加信息加有识别码，以便能识别所述附加信息。
10.根据权利要求2的光盘，其特征在于，所述扇区进一步分成若干块，同步信号附加到各所述块的前导部分，记录所述扇区的地址，所述扇区的地址对所述扇区内的各个块是相同。
11.根据权利要求2的光盘，其特征在于，所述扇区进一步分成若干块，多种同步信号附加到所述各块的前导部分，记录所述扇区的地址，所述扇区的地址是在所述扇区内的多个块中形成的。
12.一种用以重放光盘的光盘重放设备，该光盘上记录了以预定单元划分的主要信息及所述划分单元中的识别信息，其特征在于，所述主要信息至少包含压缩图象数据，在重放所述主要信息之前，将用以选择性地重放所述图象数据的所必需附加信息记录在被读出的所述光盘的特定区域内，通过读出所述附加信息及查阅所述附加信息根据所述识别信息选择性地重放所述图象数据。
13.根据权利要求12的光盘重放设备，其特征在于，所述图象数据是由按MPEG标准制定的压缩系统压缩的，至少作为按MPEG标准制定的I图象的图象数据信息是通过查阅所述附加信息予以选取和重放的。
14.根据权利要求12的光盘重放设备，其特征在于，所述图象数据的所述选择性重放是包括变速重放和反向重放至少其中之一的特技播放。
15.一种光盘，其上记录了压缩图象数据及按预定单元划分图象数据所获得的数据，所述各划分单元加有地址，其特征在于，对应于所述地址的附加信息是成对记录的，所述地址作为用以选择性重放所述光盘的特定区域中的所述图象数据所必需的信息，通过查阅选择性地重放所述图象数据所必需的信息就能选取和重放所述预定单元内的所述图象数据中特定的一个。
全文摘要
记录压缩运动图象数据的光盘和光盘重放设备各能简易地进行如高速重放的特技播放及高速检索。特技播放所必需的附加信息记录在例如光盘的TOC(目录)或前导扇区(扇区O)的光盘的任意区域内，各扇区加有扇区地址。为了进行特技播放，通过查阅特技播放表根据重放速度而选取及重放压缩图象数据的比特流内的GOP层中所包含的I图象、P图象和B图象。
文档编号G11B20/00GK1135072SQ9610323
公开日1996年11月6日 申请日期1996年2月16日 优先权日1995年2月24日
发明者平林正幸, 铃木秀明, 中村雅文, 永井裕, 竹内敏文 申请人:株式会社日立制作所