носитель записи со структурой данных для управления воспроизведением графических данных и способы и устройства записи и воспроизведения

Формула изобретения

1. Носитель записи со структурой данных для управления воспроизведением графических данных, содержащий:

область графической информации, включающую, по меньшей мере, один сегмент информации о воспроизведении графических изображений и, по меньшей мере, один сегмент информации о палитре, соответствующий указанному, по меньшей мере, одному сегменту информации о воспроизведении графических изображений, каждый сегмент информации о палитре, включающий одну или более палитр, предоставляет информацию о цветах, каждый сегмент информации о воспроизведении графических изображений предоставляет информацию о воспроизведении, включающую индикатор для указания одной из палитр (ID палитры), для воспроизведения одного или более графических изображений, при этом каждый сегмент информации о палитре имеет идентификатор, идентифицирующий каждую палитру; а информация о воспроизведении указывает сегмент информации о палитре, используя указанный индикатор.

2. Носитель записи по п.1, в котором информация о воспроизведении идентифицирует сегмент информации о палитре для использования при воспроизведении одного или более графических изображений.

3. Носитель записи по п.2, в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений содержат информацию о воспроизведении, которая идентифицирует один и тот же сегмент информации о палитре.

4. Носитель записи по п.1, в котором сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее степень непрозрачности для соответствующей информации о цветах.

5. Носитель записи по п.1, в котором сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее степень прозрачности для соответствующей информации о цветах.

6. Носитель записи по п.1, в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений совместно используют один и тот же сегмент информации о палитре.

7. Способ воспроизведения структуры данных для управления воспроизведением графических данных с носителя записи, включающий: воспроизведение с носителя записи, по меньшей мере, одного сегмента информации о воспроизведении графических изображений, и, по меньшей мере, одного сегмента информации о палитре, соответствующего, по меньшей мере, одному сегменту информации о воспроизведении графических изображений, каждый сегмент информации о палитре, включающий одну или более палитр, предоставляет информацию о цвете, каждый сегмент информации о воспроизведении графических изображений предоставляет информацию о воспроизведении, включающую индикатор для указания одной из палитр (ID палитры), для воспроизведения одного или более графических изображений, при этом каждый сегмент информации о палитре имеет идентификатор, идентифицирующий каждую палитру; а информация о воспроизведении указывает сегмент информации о палитре, используя указанный индикатор.

8. Способ по п.7, в котором информация о воспроизведении идентифицирует сегмент информации о палитре с целью использования при воспроизведении одного или более графических изображений, а также в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений содержат информацию о воспроизведении, которая идентифицирует один и тот же сегмент информации о палитре.

9. Способ по п.7, в котором сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее, по меньшей мере, степень непрозрачности для соответствующей информации о цветах или степень прозрачности для соответствующей информации о цветах.

10. Способ по п.7, в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений совместно используют один и тот же сегмент информации о палитре.

11. Устройство воспроизведения структуры данных для управления воспроизведением графических данных с носителя записи, содержащее: оптическое устройство воспроизведения, сконфигурированное с целью воспроизведения данных, записанных на носителе записи; контроллер, сконфигурированный для управления оптическим устройством воспроизведения, с целью воспроизведения с носителя записи, по меньшей мере, одного сегмента информации о воспроизведении графических изображений, и, по меньшей мере, одного сегмента информации о палитре, соответствующего, по меньшей мере, одному сегменту информации о воспроизведении графических изображений, каждый сегмент информации о палитре, включающий одну или более палитр, предоставляет информацию о цветах, каждый сегмент информации о воспроизведении графических изображений предоставляет информацию о воспроизведении, включающую индикатор для указания одной из палитр (ID палитры), для воспроизведения одного или более графических изображений, при этом каждый сегмент информации о палитре имеет идентификатор, идентифицирующий каждую палитру; а информация о воспроизведении указывает сегмент информации о палитре, используя указанный индикатор.

12. Устройство по п.11, в котором контроллер управляет с целью воспроизведения информации о воспроизведении, идентифицирующей сегмент информации о палитре для использования при воспроизведении одного или более графических изображений, а также в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений содержат информацию о воспроизведении, которая идентифицирует один и тот же сегмент информации о палитре.

13. Устройство по п.11, в котором контроллер управляет с целью воспроизведения сегмента информации о палитре, содержащего соотношение параметров смешивания, указывающее степень непрозрачности для соответствующей информации о цветах или степень прозрачности для соответствующей информации о цветах.

14. Устройство по п.11, в котором контроллер управляет с целью воспроизведения двух или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений, совместно использующих один и тот же сегмент информации о палитре.

15. Способ записи структуры данных для управления воспроизведением графических данных на носителе записи, включающий:

запись на носитель записи, по меньшей мере, одного сегмента информации о воспроизведении графических изображений и, по меньшей мере, одного сегмента информации о палитре, соответствующего, по меньшей мере, одному сегменту информации о воспроизведении графических изображений, каждый сегмент информации о палитре, включающий одну или более палитр, предоставляет информацию о цвете, каждый сегмент информации о воспроизведении графических изображений предоставляет информацию о воспроизведении, включающую индикатор для указания одной из палитр (ID палитры), для воспроизведения одного или более графических изображений, при этом каждый сегмент информации о палитре имеет идентификатор, идентифицирующий каждую палитру; а информация о воспроизведении указывает сегмент информации о палитре, используя указанный индикатор.

16. Способ по п.15, в котором информация о воспроизведении идентифицирует сегмент информации о палитре для использования при воспроизведении одного или более графических изображений, а также в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений содержат информацию о воспроизведении, которая идентифицирует один и тот же сегмент информации о палитре.

17. Способ по п.15, в котором сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее, по меньшей мере, степень непрозрачности для соответствующей информации о цветах или степень прозрачности для соответствующей информации о цветах.

18. Способ по п.15, в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений совместно используют один и тот же сегмент информации о палитре.

19. Устройство записи структуры данных для управления воспроизведением графических данных на носителе записи, содержащее: оптическое устройство записи, сконфигурированное с целью записи данных на носитель записи;

кодер для кодирования, по меньшей мере, видеоданных с множеством каналов воспроизведения; и

контроллер, сконфигурированный с целью управления оптическим устройством записи с целью записи на носитель записи, по меньшей мере, одного сегмента информации о воспроизведении графических изображений, и, по меньшей мере, одного сегмента информации о палитре, соответствующего, по меньшей мере, одному сегменту информации о воспроизведении графических изображений, каждый сегмент информации о палитре, включающий одну или более палитр, предоставляет информацию о цветах, каждый сегмент информации о воспроизведении графических изображений предоставляет информацию о воспроизведении, включающую индикатор для указания одной из палитр (ID палитры), для воспроизведения одного или более графических изображений, при этом каждый сегмент информации о палитре имеет идентификатор, идентифицирующий каждую палитру; а информация о воспроизведении указывает сегмент информации о палитре, используя указанный индикатор.

20. Устройство по п.19, в котором контроллер управляет с целью записи информации о воспроизведении, идентифицирующей сегмент информации о палитре с целью использования при воспроизведении одного или более графических изображений, а также в котором два или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений содержат информацию о воспроизведении, которая идентифицирует один и тот же сегмент информации о палитре.

21. Устройство по п.19, в котором контроллер управляет с целью записи сегмента информации о палитре, содержащего соотношение параметров смешивания, указывающее степень непрозрачности для соответствующей информации о цветах или степень прозрачности для соответствующей информации о цветах.

22. Устройство по п.19, в котором контроллер управляет с целью записи двух или более сегментов информации о воспроизведении графических изображений, совместно использующих один и тот же сегмент информации о палитре.

Описание изобретения к патенту

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу управления графическими данными для носителя с высокой плотностью записи, такому как оптический диск (например, Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM)).

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время промышленно выпускаются носители записи, такие как оптические диски, допускающие запись больших объемов высококачественных цифровых видео/аудиоданных, например DVDs (Digital Versatile Disks - цифровые универсальные диски). Типы цифровых универсальных дисков (DVD) включают DVD-Video (цифровые универсальные видеодиски), DVD-VR (Video Recording - видеозапись), DVD-Audio (цифровые универсальные аудиодиски) и DVD-AR (Audio Recording - аудиозапись).

В DVD-Video графические данные, которые должны воспроизводиться синхронизированно с потоком видео/аудиоданных, определяются DVD-private (приватный цифровой универсальный диск) форматом и отображаются в виде фрагментов изображения.

Фрагмент изображения графических данных имеет размер 720×480 пикселей и имеет палитру с глубиной цвета 2 бита, которая может обеспечивать до 16 цветов. Графические данные записываются на цифровой универсальный диск (DVD) после мультиплексирования с видео/аудиопотоком.

В соответствии со стандартом DVD-Video к графическим данным, которые содержат информацию о данных фрагментов изображения для управления отображением, применяется метод неравномерного кодирования. Информация для управления отображением включает в себя информацию о синхронизации отображения, изменении цвета, соотношении параметров смешения, позиции отображения, выборе размера и т.д.

Могут выборочно с использованием синхронизации выполняться операции по обеспечению различных графических эффектов к графическим данным, такие как прокрутка вверх-вниз, плавное выведение/исчезновение и изменение цвета. Навигационная информация для палитры определяется для каждого раздела и программной последовательности и содержит информацию о 16 цветах, а также количестве и атрибутах фрагментов изображения.

Атрибуты фрагментов изображения могут включать в себя информацию заголовка, режиссерские пояснения и информацию о форматном соотношении для различных приложений, также как и информацию о режиме кодирования и информацию о языке.

Устройство воспроизведения оптических дисков, такое как проигрыватель цифровых универсальных дисков (DVD), отображает основное видеоизображение и часть или целиком графическое изображение блока фрагментов изображения (SPU sub-picture unit), как показано на фиг.1, посредством смешивания изображений с использованием навигационной информации, где графическое изображение блока фрагментов изображения (SPU) накладывается на основное видеоизображение на основе времени представления.

Как показано на фиг.2, пакеты фрагментов изображения (SP_PCKs) записываются периодически между записанными последовательно аудиопакетами (Audio_PCK) и видеопакетами (Video_PCK). Каждый из аудио- и видеопакетов имеет размер 2048 байт.

Во время отображения данных пакеты фрагментов изображения считываются, а затем группируются в блок фрагментов изображения (SPU), который включает в себя заголовок блока фрагментов изображения, данные элемента изображения и информацию об управлении отображением.

Заголовок блока фрагментов изображения содержит размер данных блока фрагментов изображения. Данные элемента изображения содержат данные битовой карты с глубиной цвета 2 бита, закодированные посредством способа неравномерного кодирования. Информация о палитре для данных элемента изображения записывается в виде отдельной навигационной информации.

Устройство воспроизведения оптических дисков воспроизводит данные элемента изображения вместе с аудио- и видеоданными, при этом данные элемента изображения синхронизируются с аудио- и видеоданными. Как упомянуто выше, устройство отображает основное видеоизображение и частично либо целиком графическое изображение блока фрагментов изображения (SPU) путем смешивания изображений с использованием навигационной информации, где графическое изображение блока фрагментов изображения (SPU) накладывается на основное видеоизображение различными способами на основе времени представления.

В последнее время осуществляется стандартизация таких оптических дисков с высокой плотностью записи формата «только для чтения», как Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM). Однако эффективного способа управления графическими данными, записанными на оптический диск с высокой плотностью записи формата «только для чтения», такой как BD-ROM, пока не существует.

3. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению носитель данных содержит структуру данных для управления воспроизведением графических данных.

В одном из примеров осуществления область графической информации носителя записи содержит, по меньшей мере, один сегмент информации о графических изображениях и, по меньшей мере, один сегмент информации о палитре. Каждый сегмент информации о палитре предоставляет информацию о цветах, и каждый сегмент информации о графических изображениях предоставляет информацию о воспроизведении для воспроизведения одного или более графических изображений.

В примере осуществления информация о воспроизведении идентифицирует сегмент информации о палитре для использования при воспроизведении одного или более графических изображений. Например, каждый сегмент информации о палитре может иметь идентификатор, и информация о воспроизведении идентифицирует сегмент информации о палитре, используя идентификатор сегмента информации о палитре.

В другом примере осуществления сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее степень непрозрачности для соответствующей информации о цвете. В еще одном примере осуществления сегмент информации о палитре содержит соотношение параметров смешивания, указывающее степень прозрачности для соответствующей информации о цвете.

Далее настоящее изобретение обеспечивает устройства и способы записи и воспроизведения структуры данных в соответствии с настоящим изобретением.

4. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения приложены

сопроводительные чертежи, иллюстрирующие предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием служащие для пояснения сущности настоящего изобретения.

На чертежах:

фиг.1 иллюстрирует графическое представление основного видеоизображения, которое перекрывается графическими изображениями в соответствии со стандартом DVD-Video;

фиг.2 иллюстрирует структуру графических данных в стандарте DVD-Video;

фиг.3 иллюстрирует графическое представление примера осуществления способа управления графическими данными для носителя с высокой плотностью записи согласно настоящему изобретению;

фиг.4 иллюстрирует графическое представление основных данных, перекрываемых множеством графических изображений с различными размерами и глубиной цвета;

фиг.5 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример осуществления способа управления графическими данными в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.6-8 иллюстрируют примеры информации о палитре в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.9 иллюстрирует пример навигационной информации для графических изображений, записанных на носителе с высокой плотностью записи в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.10 иллюстрирует примеры групп элементов изображения в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.11 иллюстрирует схему устройства кодирования/декодирования, использующую формат графического кодирования, соответствующий стандарту DVD-Video;

фиг.12-16 иллюстрируют с первого по пятый примеры схем устройств кодирования/декодирования в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.17 представляет блок-схему, иллюстрирующую способ ограничения размера данных закодированного изображения в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.18 иллюстрирует схему устройства записи и воспроизведения оптических дисков в соответствии с настоящим изобретением.

5. СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже будут описаны предпочтительные примеры его осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.3 изображено графическое представление осуществления способа управления графическими данными для носителя с высокой плотностью записи, такого как оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением. Основное отображение изображения имеет одно или более связанных с ним графических изображений, имеющих различные размеры и глубину цвета.

Как показано, основное изображение размером 1920×1080 пикселей имеет три различных связанных графических изображения: графическое изображение размером 1920×1080 пикселей, графическое изображение размером 1280×1080 пикселей и графическое изображение размером 640×1080 пикселей.

Эти три графических изображения имеют различную глубину цвета. Графическое изображение размером 1920×1080 имеет глубину цвета 8 битов, графическое изображение размером 1280×1080 имеет глубину цвета 8 или 16 битов, а графическое изображение размером 640×1080 имеет глубину цвета 8, 16 или 24 бита.

Как показано на фиг.4, многочисленные различные графические изображения могут одновременно накладываться на одно основное изображение, и эти многочисленные графические изображения могут иметь различные размеры и глубину цвета.

Устройство воспроизведения оптических дисков определяет степень значимости каждого графического изображения, которое будет наложено, на основе его содержания и отображает графическое изображение с глубиной цвета, пропорциональной степени значимости. Например, изображение наивысшей значимости отображается с глубиной цвета 24 бита, тогда как изображение наименьшей значимости отображается с глубиной цвета 8 битов.

На блок-схеме, показанной на фиг.5, устройство воспроизведения оптических дисков формирует графическое изображение с максимальной глубиной цвета 24 бита (S10) и настраивает глубину цвета для графического изображение в зависимости от степени значимости его содержания и его размера (S11).

Если выбрана глубина цвета 8 битов (S12), устройство воспроизведения оптических дисков формирует графическое изображение с глубиной цвета 8 битов и информацию о палитре с использованием соответствующей информации управления навигацией. Аналогичным образом, если выбрана глубина цвета 16 битов (S13), устройство воспроизведения оптических дисков формирует графическое изображение с глубиной цвета 16 битов и информацию о палитре с использованием соответствующей информацией управления навигацией.

Если выбрана глубина цвета 24 бита (S14), глубина цвета графического изображения, формируемого на шаге S10, остается неизменным. Сформированное графическое изображение отображается различными способами в соответствии с информацией управления отображением, как показано выше со ссылкой на фиг.1 и 2.

В случае если используется только одна глубина цвета, при использовании высокой глубины цвета размер данных графического изображения большой. С другой стороны, при использовании низкой глубины цвета размер данных графического изображения небольшой, но качество графического изображения ухудшается.

Этот недостаток может быть преодолен путем использования переменной глубины цвета. Другими словами, глубина цвета графического изображения регулируется в зависимости от размера изображения, скорости передачи битов, количества данных, целевого приложения и других условий.

Например, размер графического изображения определяется произведением числа пикселей по горизонтали и по вертикали; таким образом, изображение размером 720×480 пикселей и изображение размером 1440×240 пикселей будут расцениваться как имеющие одинаковый размер.

Число пикселей меняется в зависимости от формата выборки цвета (например, Y:Cb:Cr=4:4:4, 4:2:2, 4:2:0), и скорость передачи битов графического изображения может изменяться в зависимости от качества видеоизображения, количества аудиопотоков и т.п. Кроме того, в зависимости от этих условий может регулироваться глубина цвета.

Кроме того, поскольку от приложения к приложению изменяется содержание графического изображения, глубина цвета может регулироваться в зависимости от целевого приложения. При определении глубины цвета графического изображения могут быть использованы все эти условия или одно из них. Когда множество графических изображений связаны с основным отображением изображения, множество графических изображений могут иметь различную глубину цвета.

Размер графического изображения не может превышать размер основного отображения изображения, а максимально возможная глубина цвета графического изображения составляет 24 бита.

В одном примере осуществления способа управления графическими данными для оптического диска с высокой плотностью записи в соответствии с настоящим изобретением применяется структура множественной цветовой палитры, в которой множественные цветовые палитры определяются в навигационной области и используются для графических изображений. В структуре множественной цветовой палитры для каждой глубины цвета, меньшей 24 битов, определяются палитры.

В структуре множественной цветовой палитры могут использоваться палитры фиксированного размера, как показано на фиг.6, где в информации о палитре определяется каждое значение элемента изображения (например, R/G/B или Y/Cb/Cr), используемое в графических изображениях.

В структуре множественной цветовой палитры могут использоваться палитры фиксированного размера с нулевым кодом, как показано на фиг.7, где каждому значению цвета в палитрах, которое в действительности не используется в графических изображениях, присваивается нулевой код, и поэтому размер палитр может быть уменьшен.

В структуре множественной цветовой палитры могут использоваться палитры переменного размера, как показано на фиг.8, где в палитрах определяются только те значения элементов изображения, которые в действительности используются в графических изображениях.

В каждой из информации о графическом изображении определяется информация поиска палитры, например номер палитры, который указывает палитру среди множества палитр, и, тем самым, информация о палитре может совместно использоваться множеством графических изображений.

Фиг.9 иллюстрирует часть навигационной информации для графических изображений, записанных на носителе с высокой плотностью записи, таком как Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM). Как показано на фиг.9, в навигационной информации определяются, например, информация о цветовой палитре, включающая в себя множество палитр, и информация о графических изображениях для многочисленных отдельных графических изображений.

Информация о графических изображениях, описывающая многочисленные отдельные графические изображения, может включать в себя размер данных, номер палитры и глубину цвета для каждого графического изображения. В поле номера палитры может храниться один или более номеров палитры, и таким образом графическое изображение может быть связано более чем с одной палитрой в информации о палитре.

Как показано, информация о графическом изображении может также включать в себя вместо информации о многочисленных отдельных графических изображениях информацию о группах графических изображений. Эта информация может включать в себя ту же графическую информацию, что и для отдельных графических изображений. Однако эта информация о палитре может совместно использоваться группами графических изображений, тем самым, эффективно сокращая размер информации о палитре, записанной на носителе с высокой плотностью записи, таком как Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM).

В другом примере осуществления способа управления графическими данными для оптического диска с высокой плотностью записи в соответствии с настоящим изобретением основное отображение изображения перекрывается графическими изображениями путем -смешивания (альфа-смешивания). Если каждому значению элемента изображения присвоено отдельное соотношение параметров смешивания, как это сделано в стандарте DVD-Video, то результирующий размер данных получается большой. Поэтому в данном примере осуществления все значения элементов изображения делятся на несколько групп элементов изображения, и каждой группе элементов изображения присваивается свое соотношение параметров смешивания.

Как показано на фиг.10, элементы изображения, имеющие значение, равное или меньшее, чем М (например, 256), делятся на n групп, и каждой группе присваивается отдельное соотношение параметров смешивания (bn˜bl). Задача по разделению выполняется на основе значений элементов изображения или свойств цветов.

Можно получить n групп путем разделения элементов изображения на неравномерные интервалы. Отдельное соотношение параметров смешивания можно присвоить каждой цветовой палитре (например, указанной как часть информации о палитре), каждому графическому изображению, каждому разделу основного видеоизображения или каждому списку воспроизведения.

Когда каждой цветовой палитре задано соотношение параметров смешивания, то соотношение параметров смешивания может совместно использоваться многочисленными графическими изображениями посредством навигационной информации, как описано выше со ссылкой на фиг.9.

В стандарте DVD-Video используется способ неравномерного кодирования для сокращения размера данных графических изображений с глубиной цвета 2 бита с использованием кодера 11 неравномерного кодирования и декодера 12 неравномерного кодирования, как показано на фиг.11. В этом случае при увеличении глубины цвета эффективность кодирования падает.

Следовательно, необходим способ кодирования, который подходит для оптического диска с высокой плотностью записи. В первом примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.12, использован метод дискретного косинусного преобразования (DKT -Discrete Cosine Transform), где графические данные с высокой разрешающей способностью кодируются с использованием сжатия в JPEG-изображения.

В данном примере осуществления графические данные с высокой разрешающей способностью записываются на Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 20 в соответствии с форматом JPEG посредством кодера на основе дискретного косинусного преобразования, который содержит блок 21 прямого дискретного косинусного преобразования (FDCT -Forward Discrete Cosine Transform), квантователь 22 и энтропийный кодер 23, а графические изображения в формате JPEG воспроизводятся с Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 20 посредством декодера на основе дискретного косинусного преобразования, который включает в себя энтропийный декодер 24, деквантователь 25 и блок 26 обратного дискретного косинусного преобразования.

В случае, когда графическое изображение закодировано в соответствии с форматом JPEG, графическим изображением управляют так же, как записывают статические изображения и управляют ими. Блок 21 прямого дискретного косинусного преобразования (FDCT) преобразует графическое изображение из пространственной области в частотную область на основе блока размером 8×8.

Квантователь 22 осуществляет квантование данных, преобразованных в частотную область, а энтропийный кодер 23 удаляет из квантованных данных пространственную избыточность.

Энтропийный декодер 24, деквантователь 25 и блок 26 обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT - Inverse Discrete Cosine Transform) выполняют операции, обратные процессу кодирования. Процессы квантования и деквантования могут быть пропущены во избежание потери информации.

Во втором примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.13, используется метод кодирования с предсказанием, где графические данные с высокой разрешающей способностью кодируются с использованием сжатия в JPEG-изображения.

В этом примере осуществления графические данные с высокой разрешающей способностью записываются на Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 30 в соответствии с форматом JPEG посредством кодера без потерь, который содержит предсказатель 31 и энтропийный кодер 32, а графические изображения формата JPEG воспроизводятся с Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 30 декодером без потерь, содержащим энтропийный декодер 33 и предсказатель 34.

Предсказатель 31 вычисляет значение предсказания каждого элемента изображения и кодирует разность между действительным значением и значением предсказания для каждого элемента изображения. Предсказатели 31 и 34 могут конструктивно представлять собой единый модуль.

Энтропийный кодер 32 удаляет пространственную избыточность из данных от предсказателя 31. Энтропийный декодер 33 и предсказатель 34 выполняют операции, обратные процессу кодирования. Из-за того, что квантование и деквантование не включено в процессе кодирования или декодирования, не происходит потери информации.

В третьем примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.14, используется способ дискретного косинусного преобразования (DCT), где графические данные с высокой разрешающей способностью кодируются в соответствии с форматом I-кадра MPEG2.

Как описано выше со ссылкой на фиг.12, графические данные с высокой разрешающей способностью записываются на Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 40 в соответствии с форматом I-кадра MPEG2 посредством кодера на основе прямого дискретного косинусного преобразования (FDCT), который содержит блок прямого дискретного косинусного преобразования (FDCT) 41, квантователь 42 и энтропийный кодер 43, а графические изображения в формате I-кадра MPEG2 воспроизводятся с Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 40 посредством декодера на основе дискретного косинусного преобразования (DCT), содержащего энтропийный декодер 44, деквантователь 45 и блок обратного дискретного косинусного преобразования (DCT) 46.

Формат I-кадра MPEG2 и формат JPEG аналогичны в том, что в обоих форматах используется кодирование/декодирование с дискретным косинусным преобразованием (DCT). Однако в них используются различные таблицы квантования и энтропийного кодирования. Кроме того, синтаксис потока битов этих двух методов также различен.

В четвертом примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.15, применяется метод статистического кодирования, где графические данные с высокой разрешающей способностью кодируются методом энтропийного кодирования.

В данном примере осуществления графические данные с высокой разрешающей способностью записываются на Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 50 посредством блока энтропийного кодирования, содержащего кодер неравномерного кодирования 51 и кодер с переменной длиной кодирования 52 (VLC - variable length coding). Графические изображения воспроизводятся с Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 50 средством блока энтропийного декодирования, содержащего энтропийный декодер 53 и декодер с переменной длиной кодирования (VLC) 54.

В случае, когда присутствуют последовательные элементы изображения, имеющие одинаковое значение, кодер неравномерного кодирования 51 уменьшает размер данных, отображая эти последовательные элементы изображения в виде значения элемента изображения и длины его последовательности. Например, элементы изображения '55533333333388888' отображаются в виде 5(3), 3(9), 8(5).

На основе статистики результатов неравномерного кодирования кодер 52 с переменной длиной кодирования (VLC) назначает часто встречающимся значениям короткие коды, а редко встречающимся значениям - длинные коды. Могут применяться кодирование Хаффмена или арифметическое кодирование, используемые в формате MPEG или JPEG.

В пятом примере осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.16, графические данные с высокой разрешающей способностью кодируются в соответствии с форматом, идентичным формату кодирования статического изображения.

В данном примере осуществления графические данные с высокой разрешающей способностью записываются на Blu-ray диск только для чтения (BD-ROM) 60, и графические изображения воспроизводятся с Blu-ray диска только для чтения (BD-ROM) 60 в соответствии с форматом кодирования статического изображения.

В этом случае структура для декодирования потока относительно проста, и кодер отдельного изображения и декодер совместно используются посредством обработки статического изображения и обработки графического изображения, поскольку графические изображения и статические изображения имеют одинаковый формат. Кодер изображения может быть кодером JPEG, кодером I-кадра MPEG2 и т.д.

В первом и третьем примерах осуществления настоящего изобретения, описанных выше со ссылкой на фиг.12 и 14, квантование выполняется в соответствии с блок-схемой, приведенной на фиг.17.

Графическое изображение (S20) формируется, и устанавливается величина шага квантования (S21). Графическое изображение кодируется (S22) с заданным величиной шага, и проверяется размер закодированного изображения. Если размер не превышает заранее заданный максимальный объем данных, закодированное изображение записывается на оптический диск (S25); в ином же случае, шаги S22 и S23 повторяются до тех пор, пока величина шага квантования не будет отрегулирована (S24).

На фиг.18 схематично показан пример осуществления устройства записи и воспроизведения оптических дисков в соответствии с настоящим изобретением. Как показано, аудиовидеокодер 9 получает и кодирует данные (например, видео- и аудиоданные фильма, только аудиоданные и/или данные статического изображения). Аудиовидеокодер 9 выводит закодированные данные вместе с информацией о кодировании и информацией об атрибутах потока. Мультиплексор 8 мультиплексирует закодированные данные на основе информации о кодировании и информации об атрибутах потока для создания, например, транспортного потока MPEG-2. Исходное устройство пакетирования 7 пакетирует транспортные пакеты из мультиплексора 8 в исходные пакеты в соответствии с аудиовидеоформатом оптического диска. Как показано на фиг.18, работа аудиовидеокодера 9, мультиплексора 8 и исходного устройства пакетирования 7 управляется контроллером 10. Контроллер 10 получает от пользователя входные данные на операции записи и предоставляет управляющую информацию аудиовидеокодеру 9, мультиплексору 8 и исходному устройству пакетирования 7. Например, контроллер 10 дает аудиовидеокодеру 9 инструкцию о типе кодирования, которое необходимо выполнить, дает мультиплексору 8 инструкцию о транспортном потоке, который нужно создать, и дает исходному устройству пакетирования 7 инструкцию о формате исходных пакетов. Далее контроллер 10 управляет дисководом 3, включающим оптическое устройство 2 записи/воспроизведения, для записи выходной информации от исходного устройства пакетирования 7 на оптический диск.

Кроме того, контроллер 10 создает навигационную и управляющую информацию для управления воспроизведением данных, записываемых на оптическом диске. Например, на основе информации, полученной через пользовательский интерфейс (например, набора команд, хранящихся на диске, предоставленных через интранет или Интернет компьютерной системой и т.д.), контроллер 10 управляет дисководом 3 для записи на оптический диск структур данных с фиг.9.

Во время воспроизведения контроллер 10 управляет дисководом 3 для воспроизведения этой структуры данных. На основе содержащейся в ней информации, а также входной информации от пользователя, полученной через пользовательский интерфейс (например, от управляющих кнопок на устройстве записи и воспроизведения или пульте дистанционного управления устройства), контроллер 10 управляет дисководом 3 для воспроизведения данных с оптического диска. Например, как говорилось выше в связи с примерами осуществления настоящего изобретения, статическое изображение или статические изображения могут воспроизводиться на основе навигационной информации, предоставленной в файле информации о статических изображениях.

Воспроизводимые исходные пакеты принимаются исходным устройством депакетирования 4 и преобразуются в поток данных (например, в поток транспортных пакетов MPEG-2). Демультиплексор 5 демультиплексирует поток данных в кодированные данные. Аудиовидеодекодер 6 декодирует закодированные данные для выведения исходных данных, поступивших на аудиовидеокодер 9. Во время воспроизведения работа исходного устройства депакетирования 4, демультиплексора 5 и аудиовидеодекодера 6 управляется контроллером 10. Контроллер 10 получает от пользователя входные данные по операции воспроизведения и предоставляет управляющую информацию аудиовидеодекодеру 6, демультиплексору 5 и исходному устройству пакетирования 4. Например, контроллер 10 дает аудиовидеодекодеру 9 команду о типе декодирования, которое необходимо выполнить, демультиплексору 5 команду о транспортном потоке, который нужно демультиплексировать, а также исходному устройству депакетирования 4 команду о формате исходных пакетов.

В то время как фиг.18 поясняет устройство записи и воспроизведения, следует понимать, что можно создать устройство только для записи или только для воспроизведения, используя соответствующие части фиг.18, которые обеспечивают выполнение только функции записи или воспроизведения.

Структура данных носителя с высокой плотностью записи, а также способы и устройства, управляющие графическими данными для носителя с высокой плотностью записи в соответствии с изобретением, позволяют осуществлять наложение графических изображений с высокой разрешающей способностью на основное видеоизображение, воспроизводимое с оптического диска с высокой плотностью записи, с различными размерами и глубиной цвета.

Несмотря на то, что изобретение раскрыто на ограниченном числе примеров осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники благодаря этому раскрытию оценят его многочисленные модификации и изменения. Например, несмотря на то, что описание в нескольких примерах относится к оптическому Blu-ray диску формата «только для чтения», настоящее изобретение не ограничено этим стандартом оптического диска либо оптическими дисками как таковыми. Предполагается, что предлагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и изменения находятся в пределах сущности и объема изобретения.