同步数据流的方法和设备.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102568528 A (43)申请公布日 2012.07.11 CN 102568528 A *CN102568528A* (21)申请号 201110438885.X (22)申请日 2003.09.29 02022765.8 2002.10.11 EP 03823853.5 2003.09.29 G11B 27/034(2006.01) G11B 27/10(2006.01) (71)申请人 汤姆森许可贸易公司 地址 法国布洛里 (72)发明人 迪尔克阿道夫 哈拉尔德席勒 约布斯特赫伦特路普 拉尔夫奥斯特曼 哈特穆特彼德斯 (74)专利代理机构 中科专利商标代理

2、有限责任 公司 11021 代理人 王波波 (54) 发明名称 同步数据流的方法和设备 (57) 摘要 多个数据流包含视频、 音频和 / 或其他数据。 将一些数据流复用地预先记录在存储介质上， 而 其他数据流位于存储介质上的数据流复用之外。 使用所述导航文件 (List_of_PlayItems) 来同步 所述数据流， 所述导航文件包含指向所述数据流 部分的描述符 ( 播放项， 子播放项 )， 其中所述描 述符通过数据子流路径定义了所述数据流的时间 上的布置。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民

3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种用于布置包含视频、 音频和 / 或其他数据的数据流的方法， 包括 ： 提供包括针对所述数据流的不同流路径的导航文件， 其中， 所述导航文件定义 PlayItem 的流路径， 所述 PlayItem 指向已复用的基本流的 AV 复用流， 所述 PlayItem 定 义用于回放 AV 复用流的时间上的布置 ； 所述导航文件定义指向视频、 音频和 / 或其他数 据的 SubPlayItem 的多个流路径， 以及， 所述导航文件还针对 SubPlayItem 定义了对相应 SubPl

4、ayItem 的类型进行定义的 SubStream 类型， 所述类型可以是用于音频配音的辅助音 频流路径、 视频流路径、 音频流路径、 字幕流路径或者图形流路径 ； 基于所述导航文件， 读取所述数据流中被预先记录在存储介质上的一些数据流 ； 以及 将源自外部数据源的至少一个数据流绑定到预先记录在存储介质上的所述数据流。 权 利 要 求 书 CN 102568528 A 2 1/7 页 3 同步数据流的方法和设备 0001 本 申 请 是 PCT 国 际 申 请 日 为 2003 年 9 月 29 日、 PCT 国 际 申 请 号 为 PCT/ EP2003/010801、 中国国家申请号为 0

5、3823853.5 的发明名称为 同步数据流的方法和设备 的申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及一种用于同步包括音频、 视频和 / 或其它数据的数据流的方法和设 备， 其中， 将一些数据流复用地记录在存储介质上， 并使其他数据流位于数据流复用之外。 背景技术 0003 光存储介质易于记录或重放包括一个或多个视频和音频数据流和 / 或诸如字幕 和服务信息等其它数据的视听 (AV) 信号。根据由 www.dvdforum.org 公开的数字通用盘 (DVD) 标准， 针对大规模市场， 使用只读光盘对预先记录的电影标题进行复制。随着基于红 色激光的 DVD 标准的引进和迅速扩展， 近期，

6、 已经以表示为 BD 的 “蓝色光束光盘” 的商标名 公开了一种更高容量的基于蓝色激光的介质系统。 0004 针对如今的DVD， 内容提供商创建了用于许多不同目标国家的视频。 这包括许多不 同的语言和字幕。除了 AV 材料的这种特定语言版本之外， 针对光盘， 存在多角度和多情节 的应用。 在BD应用中， 通过引进不同的视频格式， 如SDTV和HDTV视频， 将增大这种可能性。 对于光学记录和预先记录， 必须将以上所列举的所有不同基本流 ( 视频 - 角度、 音频 - 轨 道、 字幕等 ) 打包为单个复用传输流。在重放期间， 解码器读取此复用流， 并对属于所选的 流的那些分组进行解码。 发明内容

7、 0005 本发明基于对以下事实的认识。 具有携带有所有可用组件的AV 复用， 不能够提供 附加材料， 例如针对稍后时间的另一音轨或另一网页。 即， 当内容提供商正在使用创作工具 来产生 BD 电影时， 在开始该产生之前， 所有基本流必须是已知的。在 AV 复用产生之后， 不 能够添加另一基本流。 另一方面， 如果稍后将添加另外的数据流， 则这需要与已经存在的数 据流的同步。 0006 因此， 本发明所要解决的问题是允许在存储介质上复用地记录的数据流与位于该 数据流复用之外的另外的数据流的同步。 0007 通过权利要求 1 所公开的方法和权利要求 8 中的相应设备来解决该问题。 0008 原则

8、上， 本发明的方法允许对包含视频、 音频和 / 或其他数据的数据流的同步， 其 中将一些数据流复用地预先记录在存储介质上， 导航文件包含指向所述数据流部分的描述 符， 所述描述符通过数据子流路径来定义所述数据流的时间布置。 0009 在各个从属权利要求中公开了本发明的优选附加实施例。 附图说明 说 明 书 CN 102568528 A 3 2/7 页 4 0010 参考附图， 对本发明的典型实施例进行描述。 0011 该附图示出了包括不同视频、 音频和字幕流路径的播放列表的实例。 具体实施方式 0012 图 1 示出了包括不同视频、 音频和字幕流路径的播放列表 List_of_PlayItem

9、s 的 实例， 具有播放项或子播放项， 为了回放流路径， 必须对其进行解码。播放项的第一流路径 包括 AV 复用流。此外， 多个子播放项描述了所述的音频、 视频和字幕流路径。 0013 如图所示， 复用流路径可以平行存在于播放列表的整个时间轴上。通过使时间轴 的部分变空， 可以松散地定义流路径。 0014 由播放项或子播放项描述的任何流可以是基本流或复用流。 0015 以下描述在光盘上的主 AV 复用之外的基本流的本发明同步。 0016 针对两个不同的情况来考虑同步。第一种情况是涉及其时间上的 相对关系的组 件的同步。确定单独组件在哪一时间开始和结束。第二种情况是涉及其切换的组件的同 步。确定

10、其中对一个组件的解码可以由对另一组件的解码来替代的二进制流中的时间点。 例如， 视频组件的切换用于多角度应用。 0017 针对这样的应用的优选介质将超越 DVD 能力， 例如蓝色光束盘， 以提供超出复用 之外的比特流读取所需的传输速率。 0018 超出复用之外的语义提供了回放组合不同基本流的蓝色光束盘 AV 流的能力， 该 AV 流包括来自盘和通过因特网或其他存储介质的流的组合。例如， 可能存在电影的回 放， 其中从蓝色光束盘中读取视频流， 从硬盘中读取音频流， 而从因特网服务中读取字幕 (sub-title)。 0019 对超出复用之外的 AV 材料的描述由不同的文件构成， 包括导航文件和流

11、文件。当 存在时间轴上的点、 观看角度、 字幕和音频频道等时， 所述导航文件提供流文件内的所有导 航进入点。在导航文件的更高层中， 存在用于解释属于 AV 材料的回放的所有流部分的播放 项的列表。 0020 在下文中， 描述了针对更高层导航文件的一般语法。在表 1 到 4 中， 仅略述了这些 元件， 这对于本发明是强制的， 即， 未描述附加元件， 以及不同的次序也是可能的。 0021 如在表 1 内所定义的， 通过 List_of_PlayItems 描述了可能作为电影的任意部 分 ( 即章节 ) 的盘上的回放元件。其包括 ： 以字节表示该结构的完整长度的长度、 表示 PlayItem()元件

12、的数量的播放项、 以及表示List_of_PlayItems结构内的SubPlayItems() 的数量的子播放项。尽管至少一个播放项对于 List_of_PlayItems 而言是强制的， 子播放 项是可选的。子播放项的时间轴参考播放项的时间轴。 0022 表 1 ： List_of_PlayItems- 语法 0023 说 明 书 CN 102568528 A 4 3/7 页 5 0024 0025 如表 2 内所定义的， 播放项结构包括 ： 以字节表示该结构的完整长度的长度、 描述 到基本流文件的链接的流文件、 描述流文件内的播放项的显示开始时间的 Start_time、 以 及描述流文

13、件内的播放项的显示结束时间的 End_time。 0026 另外， 其包括 “保留” 来保存字节对齐的元件、 表示该播放项是否提供组件间的无 缝转换的 Seamless_presentation_flag。所述 Seamless_presentation_flag 具有与子播 放项 ( 表 3) 内相同的含义， 并且在那里将更详细地解释。 0027 表 2 ： 播放项 - 语法 0028 说 明 书 CN 102568528 A 5 4/7 页 6 0030 如表3中所定义的， 子播放项结构非常类似于播放项的结构。 其包括 ： 以字节表示 该结构的完整长度的长度、 描述到基本流文件的链接的流文

14、件、 描述流文件内的播放项的 显示开始时间的 Start_time、 以及描述流文件内的播放项的显示结束时间的 End_time。 0031 另外， 其包括 “保留” 来保存字节对齐的元件、 表示该播放项是否提供组件间的无 缝转换的 Seamless_presentation_flag、 表示子流路径的结束的 Stream_path_end、 以及 表示针对子播放项所给出的子流路径的类型的一个 8 比特字段的 SubStream_type。 0032 表 3 ： 子播放项 - 语法 0033 0029 说 明 书 CN 102568528 A 6 5/7 页 7 0034 0035 如表 4

15、内所定义的， SubStream_type 定义了子播放项的类型。这可以是用于音频 配音的辅助音频流路径、 视频流路径、 音频流路径、 字幕流路径或图形流路径。所述值 6 到 255 可以用于未来流路径格式。 0036 表 4 ： SubStream_type 0037 SubStream_type 含义 0 保留到将来使用 1 辅助音频流路径 2 视频流路径 3 音频流路径 4 字幕流路径 5 图形流路径 6-255 保留到将来使用 0038 Sub Stream_type 的可选定义可能如表 5 所示。预测辅助传输流路径而非不同的 基本流路径的优点是可以再次将任意基本流嵌入在另一复用流内，

16、 即可以将多个不同的字 幕在单一的文件内复用在一起。 说 明 书 CN 102568528 A 7 6/7 页 8 0039 表 5 ： SubStream_type 0040 SubStream_type 含义 0 保留到将来使用 1 辅助音频流路径 2 辅助传输流路径 3-255 保留到将来使用 0042 Seamless_presentation_flag支持在回放期间涉及组件的无缝切换的同步情况。 0043 Seamless_presentation_flag 位于播放项 / 子播放项内， 表示由播放项 / 子播放 项所参考的传输流是否支持在其基本流之间的无缝转换。如果 Seamles

17、s_presentation_ flag 设置为 “真” ， 则传输流内的所有基本流遵循无缝转换限制。 0044 无缝转换限制在基本流内提供了接合点。 接合点是在其上可以停止对一个基本流 的解码并且可以开始对另一基本流的解码而在回放期间没有任何显著的效应的点， 假设已 经通过遵循无缝转换限制对两个基本流进行了编码。在编码期间通过定义强制 GOP 光栅例 如固定 GOP 长度， 以及通过限制所选的缓冲器尺寸来实现接合点的生成， 以避免当在解码 期间切换不同基本流时的缓冲器过流。 0045 用于无缝转换的一种典型的应用是多角度视频。 多角度视频为视频提供了不同的 摄像机角度， 例如， 在竞赛车内的

18、一个摄像机、 示出了车箱 (box) 的另一摄像机、 示出了完 成线的一个摄像机。当回放多角度视频时， 用户能够在该不同的摄像机轨道之间无缝地切 换。 0046 Stream_path_end 和 Substream_type 支持涉及组件在时间上的相对关系的同步 情况。 0047 Stream_path_end ： 该标记表示流路径的结束。流路径是子播放项的有序集。其定 义了属于流路径的所有子播放项的数量和次序。 第一流路径以第一子播放项开始且以具有 设为 “真” 的 Stream_path_end 标记的第一子播放项结束。第二流路径以跟随前一个流路径 的第一子播放项开始并且以具有设为 “真

19、” 的 Stream_path_end 标记的第一子播放项结束， 依此类推。 最后的流路径以最后的子播放项结束。 针对播放列表的最后子播放项将Stream_ path_end 标记设置为 “真” 是可选的。流路径的所有子播放项将具有相同的 SubPlayItem_ type。 0048 回放流路径将对属于包括具有设为 “真” 的 Stream_path_end 标记的 第一子播放 项或播放列表的最后子播放项的流路径的子播放项的连续集合进行解码。 0049 根据如ISO/IEC 13818-1中所指定的MPEG-2的系统标准、 运动图像和相关音频信 息的一般编码对传输流 (TS) 进行组织。然而

20、， 为了确保在解码期间无冲突的回放和同时确 保稍后且独立添加内容， 例如， 在已经完成主要创作之后添加辅助字幕， 则以下对传输流的 限制规则是必须的 ： 0050 播放项的TS必须包含节目相关表(PAT)和节目映射表(PMT)。 它们针对复用内的 每一个 TS 组件 ( 基本流 ) 提供 PID 表和语言信息。 0051 子播放项的 TS 包含辅助流。辅助流的优选格式也是 TS。 0052 在子播放项的 TS 内， 不允许 PAT。这防止了与播放项的 TS 的冲突。 0041 说 明 书 CN 102568528 A 8 7/7 页 9 0053 子播放项的 TS 必须包含其 PID 未在播放

21、项的 TS 内使用的 PMT。 0054 与针对播放项以及子播放项的所有TS内的基本流相关的所有PID必须是不同的。 0055 以上所列出的 TS 规则的优点在于 ： 单一 PID 滤波器就足以对所有基本流进行解 码。当违反了 TS 规则时， 在缓冲输入数据或分离不同的缓冲器之前的 PID 重新印制变为必 须的。 0056 本发明具有多个优点 ： 0057 对于预先记录的蓝色光束盘的制作提供了更大的灵活性， 例如， 在完成主 AV 复用 之后， 可以在稍后容易地将附加语言添加到盘上。这是由于可以独立地准备包含另一语言 的诸如音频和字幕信息的辅助AV复用， 并且将其添加到盘图像上， 而无需改变基

22、本AV复用 ( 不需要重新记录、 重新复用 )。 0058 对于由针对复用所提供的带宽所引起的音频、 字幕、 视频角度、 AV 格式等的最大数 而言没有任何限制。该限制简单地由容量来定义。 0059 其允许将外部源任意绑定到盘内容上， 例如来自硬盘或因特网服务器的特殊声音 轨道， 通过将新流绑定到预先记录的盘上产生了添加值。 0060 此外， 提供了简化对来自不同传输流的基本流进行解码的规则、 以及在不同的传 输流之间进行无缝流切换的规则 ( 例如， 多角度视频 )。 说 明 书 CN 102568528 A 9 1/1 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 102568528 A 10