能永久保持图象内容新鲜感的光盘的制作方法
专利名称：能永久保持图象内容新鲜感的光盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用光束记录信息信号的光盘的再生装置及再生方法，其中还涉及记录了包含数字动图象数据、声频数据、副图象数据的对象的光盘的再生装置及再生方法。
背景技术：
音乐软件、图象软件正在大批涌现中，增氧健身运动或学习教材、烹饪教材等各种类型的交互式软件正作为下一代图象软件登上舞台。所谓交互式软件，是指在再生进行中存在多个转移分支、并按照操作者的操作适当切换这些转移目标的软件。这种简易的软件正作为现有的视频CD的应用而上市。交互式软件的第1基本技术是分散记录。即，不是将长约一小时的图象顺序记录在螺旋纹迹上，而是分成几秒钟、几分钟长的数段，并将其按分散的顺序记录在螺旋纹迹的多个圆弧上。第2基本技术是根据多个控制信息以任意顺序读出分成数段的图象信息的随机访问。随机访问用的控制信息是将分成数段的图象的读出顺序和指示记录着图象的螺旋纹迹圆弧的地址信息配对构成的。该控制信息具有将读出顺序的组合改变后的若干种，用户可以根据菜单等选择其中的一种。
这样，通过根据菜单切换再生的进行，在上述交互式软件中可提示几种路线，并可从中选择出符合操作者意愿的路线。
以下，简单说明增氧健身运动的交互式软件的一例。在增氧健身运动交互式软件中，在多张光盘上记录着对教练员进行教练的姿态进行拍摄后的实况记录图象。另外，在光盘上还记录着『使腰部变细』『使腿部变细』『5Kg减肥』等以操作者的运动为目的的再生路径。这些再生路径相当于一种路线，指定着有选择地只再生上述实况记录图象中符合自己目的的路线。例如，在『使腿部变细』路线的再生路径中，指定着这样的再生路径，即，从上述对教练员的实况记录图象中依次再生出有节奏地踏步姿态、抬高右腿、左腿的姿态、跳跃的姿态等围绕腿部的运动的实况记录图象。
在『使腰部变细』路线的再生路径中，指定着这样的再生路径，即，从上述对教练员的实况记录图象中依次再生出向左、向右扭动腰部的姿态、将上半身前倾的姿态等围绕腰部的运动的实况记录图象。
这些路线的标题，在将光盘装入光盘再生装置时，通过用图象数据描绘的菜单向操作者提示。操作者将光盘装入光盘再生装置，并在一面考虑自己的运动目的、体力、敏捷力一面选择任何一种路线之后，该路线的再生路径就被选定，光盘再生装置按照该再生路径从光盘依次读出多个实况记录图象。这样，所读出的图象在被译码为图象信号后，显示在电视机上。操作者如配合所显示的实况记录图象进行与教练员同样的运动，就能很方便地在家里进行训练。在尝试过该路线后，如感到所达到的运动效果不够充分，或在进行教练员的动作时觉得有疲劳感，则可以通过选择其他路线进行运动量调整。
这种以光盘作为媒体的交互式软件由于能根据自身的运动能力或运动目的切换路线，所以家庭妇女在作家务的间歇时就能很方便地进行减肥运动。工薪阶层或OL(公务员)在上班前仅用很少时间就可以弥补平素的运动不足。
但是，迄今为止的交互式软件虽然也设有几种目的不同的路线，但实况记录图象的顺序每次都是相同的，因而存在很快就会厌倦的问题。
例如，在增氧健身运动的情况下，由于课程的顺序每次都相同，所以身体就顺应了该顺序.简单地说，存在着很快会感到千篇一律化的问题。
为打破上述的千篇一律化，想到了利用光盘再生装置的随机再生功能。所谓随机再生功能，就是对记录内容不按记录顺序再生而是随机再生的功能，作为音乐软件的自由选曲功能被广泛使用着。但是，这种处理方法对于交互式软件就不怎么适用了。其原因是这样的随机再生功能要以随机再生方式对光盘的全部记录内容进行再生。如果对记录了交互式软件的光盘进行这样的随机再生，则不论是菜单的副图象、还是教练员的抬腿、摆动手臂的图象都将以混杂的顺序显示。如果是这样的混杂显示，则操作者不能理解画面上进行的是什么因而变得混乱了。
以这种简单的方式对光盘的记录内容进行随机再生，只不过是徒然地破坏由交互式软件的再生路径构成的不同路线的逻辑结构。为了避免这种混乱并通过随机再生适当地显示实况记录图象，只有要求操作者利用光盘再生装置中的用户编程功能。所谓用户编程功能，指的是命令光盘再生装置以怎样的顺序显示什么记录内容的功能。要求操作者利用这种功能变更各路线的实况记录图象的再生顺序。这种要求主要是在光盘的封皮或使用说明书等的纸面上进行。用户编程功能是近来的光盘再生装置作为标准装备的功能，使用起来没有任何障碍。但是，这里成为问题的正是在要求操作者利用这种功能这一点上。就是说，对繁忙的家庭妇女和工薪阶层来说，他们总是希望即使不进行编程也能有一个个的实况记录图象的再生顺序的程序，况且以这种方式进行增氧健身运动只能是损害只有光盘才具有的简便性，如存在着那样的麻烦事，很有可能对其利用就变得敬而远之了。
为达到上述第1目的，本发明可以提供一种能随机地选择和再生与操作者选择的路线有关的动图象数据而不会导致观看混乱的光盘及其再生装置。
为达到上述第2目的，本发明可以提供一种能随机地选择和再生与操作者选择的路线有关的动图象数据而不使用编程功能的光盘及其再生装置。
发明内容
为达到上述第1目的，本发明是具有数据区、索引区的多媒体光盘，它可以这样构成，即数据区记录多个对象，各对象包含动图象数据，另一方面，索引区包含多个子区，各子区记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的地址、旨在对这些对象随机地进行再生的标志、及随机再生的重复次数。
如按照如上所述的结构，则在第1子区内，按照在再生时间顺序上优先的顺序配置记录在数据区内记录着的多个对象的位置信息，在第2子区内，记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的位置信息、对这些对象随机地进行再生用的指示、及随机再生的重复次数。光盘再生装置在读出其中任何一个的记录内容后，根据指示信息产生随机数，并随机地选择该子区内的位置信息。这样，由于在不同子区内存在随机再生指示及所抽出的位置信息，所以随机选择的对象可按各个子区内的位置信息集中。如各子区的对象位置信息被区分为『使腿部变细』『使腰部变细』的不同路线，则通过将上述随机选择的对象集中在每个子区内，可以按任意的顺序读出与各路线有关的对象并进行再生。这样，通过将随机选择的对象集中在子区范围内，可以在遵守由交互式软件的逻辑结构构筑的路线的规则性的情况下以任意顺序再生与各路线对应的对象。因此，当再生该光盘时，即使不使用繁杂的用户编程功能，也能依次再生仅与路线有关的对象而不会导致观看的混乱，能为操作者提供一种永久的新鲜感。
图1A是本实施形态的光盘的外观图。
图1B是光盘的剖面图。
图1C是光点所照射部分的放大图。
图1D是表示信息层109上的位串的图。
图2A是光盘的信息层的纹迹配置的说明图。
图2B是光盘的信息层的物理扇区的说明图。
图3A是表示光盘的逻辑结构的图。
图3B是光盘的文件区的说明图。
图4是视频标题集合的数据结构的说明图。
图5是表示动图象素材、声频素材、字幕素材与视频对象(VOB)内各包的对应关系的图。
图6是表示视频标题集合管理信息的内部结构的图。
图7A是表示『VOB位置信息表』的内部结构的图。
图7B是表示PG再生模式的格式的图。
图8是以表的形式汇集各VOB的动图象数据的实况记录图象内容的图。
图9是表示视频标题集合V2的各PGC信息的记述内容的图。
图10是表示本实施形态的再生装置的外观斜视图。
图11是表示本实施形态的DVD播放机1的内部结构的框图。
图12是表示系统控制部93的内部结构的构成图。
图13是表示系统控制部93的处理内容的流程图。
图14是表示系统控制部93的再生顺序决定处理步骤的流程图。
图15是表示系统控制部93的无序再生时的步骤的流程图。
图16是表示系统控制部93的随机再生时的步骤的流程图。
图17是表示读出VOB#3时的电视监视器的显示内容的说明图。
图18是表示读出VOB#5时的电视监视器的显示内容的说明图。
图19是表示读出VOB#8时的电视监视器的显示内容的说明图。
图20是表示视频管理程序的内部结构的图。
图21是表示文卷菜单一例的图。
具体实施例方式
本实施例的多媒体光盘最好是在直径120mm的光盘上实现单面约4.7G字节的记录容量的数字·视频·光盘(以下简称为DVD)。
另外，在以下说明中，为有助于理解，分成如下各项进行说明。这时在各项目的左侧附有分类编号。分类编号的位数意味着该项目的层次的深度。分类编号的最高位为(1)和(2)，(1)是关于光盘的，而(2)是关于再生装置(光盘再生装置)的。
(1.)光盘的物理结构(1.1)光盘的逻辑结构(1.1.1)逻辑结构-视频标题集合(1.1.1.1)视频标题集合-视频标题集合管理信息(1.1.2.2)视频标题集合-VOB(1.1.2)逻辑结构-视频管理程序(2.1)光盘再生装置概要(2.2)光盘再生装置构成要素(2.2.1)光盘再生装置的构成要素-信号分离部86的内部结构
(2.2.2)光盘再生装置的构成要素-系统控制部93的内部结构(1.)光盘的物理结构图1A是表示DVD的外观的图，图1B是其剖面图。图1C是图1B的圆圈部的放大图。DVD107由从图的下侧起的第1透明基片108、信息层109、粘结层110、第2透明基片111、及印刷标签用的印刷层112层叠构成。
第1透明基片108及第2透明基片111是相同材质的增强用基片，其厚度均约为0.6mm。即两基片的厚度大体上都是0.5mm～0.7mm。
粘结层110设在信息层109及第2透明基片111之间，用于将两者粘结。
信息层109在与第1透明基片108接触的一面上附着金属薄膜等反射膜。在该反射膜上利用模制成形技术以高密度形成凹凸的坑点。
坑点的形状示于图1D。图1D的各坑点的长度为0.4μm～2.13μm，沿半径方向留有0.74μm的间隔，并按螺旋状排列设置，形成一条螺旋纹迹。
通过用光束113照射这些坑点串，如图1C所示取出作为光点114的反射率变化的信息。
在DVD上的光点114，因物镜的数值孔径NA大，光束的波长λ小，所以与CD上的光点的直径比约为1/1.6。
具有这种物理结构的DVD在单面上约能记录4.7G字节的信息。约4.7G字节的记录容量比以前的CD大将近8倍。因此，在DVD上可以大幅度地提高动图象的图象质量，再生时间与视频CD的74分钟相比也能提高到2小时以上。
实现了这样的大容量化的基本技术是光束的光点直径D的小型化。光点直径D可根据计算式＂光点直径D＝激光波长λ/物镜数值孔径NA＂计算，所以通过进一步减小激光波长λ并加大数值孔径NA，可将光点直径D缩小。应该注意的一点是，在将物镜数值孔径NA加大后，将会产生由称作倾斜度的盘面与光束的光轴的相对斜度造成的彗形像差。为使其缩小，对DVD来说就要将透明基片的厚度减薄。如将透明基片减薄，则又产生了机械强度变弱的另外的问题，但DVD通过粘合其他基片使其增强，可以克服强度方面的问题。
在从DVD读出数据时，采用波长短的650nm的红色半导体激光器及使物镜的NA(数值孔径)大到0.6mm左右的光学系统。将其与薄到厚度为0.6mm左右的透明基片相互配合，使在直径120mm的光盘的单面上可记录的信息容量达到约4.7G字节。利用这样的大容量，能将电影公司摄制的一部电影收录在一张通用的光盘上，并能向多种不同语言区域提供。利用这些基本技术实现的4.7G字节这样的记录容量，也能充分地记录多种动图象数据及声频数据。
在图2A中示意地示出螺旋纹迹从信息层的内圈到外圈形成的状态。与螺旋纹迹对应的数据的读出，按每个被称为扇区的单位进行。扇区的内部结构如图2B所示，由扇区标题区、用户数据区、及纠错码存储区构成。
扇区标题区的扇区地址是为识别各个扇区而采用的。光盘再生装置根据该扇区地址从多个扇区之中探测出哪一个是应读出的扇区。
在用户数据区存储2KByte长的数据。
纠错码存储区存储与该扇区的用户数据区对应的纠错码。光盘再生装置在读出该扇区的用户数据区时利用纠错码进行错误检测，直到将错误都纠正为止，从而保证数据读出的可靠性。
(1.1)光盘的逻辑结构图3A是表示光盘逻辑结构的图。在图3A中，物理扇区根据扇区地址按升序配置，根据扇区地址所包含的识别信息从上部起大致分成引入区、接在引入区之后的文卷区、接在文卷区后面的引出区。
在『引入区』内记录使DVD播放机开始读出时的动作稳定用的数据等。与此相反，『引出区』是告知再生装置中的再生动作结束的区域，并不记录有意义的数据。
『文卷区』是存储构成某种应用的数字数据的区域，将所属扇区作为逻辑数据块进行管理。逻辑数据块将数据记录区的开头的物理扇区作为0号，以对连续的物理扇区赋予连续编号为单位进行识别。在图3A的圆圈b301内，示出文卷区的逻辑数据块群。圆圈内的多个逻辑数据块所标记的#m、#m+1、#m+2、#m+3…这样的数值为逻辑数据块的编号。
如图3A所示，文卷区进一步被分割为文卷区及文件管理区。
在文卷管理区内，按照ISO13346，存储用于将多个逻辑数据块作为文件进行管理的文件系统管理信息。所谓文件系统管理信息，是指明多个文件的各文件名与各文件占有的逻辑数据块群的地址的对应关系的信息，光盘再生装置根据该文件系统管理信息实现以文件为单位的光盘访问。即，在给出文件名后，参照全部系统管理信息计算出该文件占有的所有的逻辑块群，并访问这些逻辑块群，仅取出所需要的数字数据。
图3B是文件区的说明图。如图3B所示，在文件区内存储视频管理程序(VideoManager)及多个视频标题集合(Video Title Set)。利用由这些多个文件构成的上述文件系统管理信息，计算记录部位。采用这种连续文件的原因是，动图象数据的数据尺寸庞大，如将其集中在一个文件内，则其文件尺寸将会超过1GB。
视频标题集合用于将被称为标题的1个以上的DVD应用成组化后存储。在电影应用中所谓成组化的多个标题，相当于同一电影有剧场公开版和未剪接版的情况。其原因是作为剧场公开版和未剪接版的标题由于共有的图象数据多，所以采用成组化后进行管理的方法能更有效利用图象。
在图3B的视频标题集合中，视频标题集合V1收录着交互式软件。视频标题集合V1是交互式软件『增氧健身运动』。该交互式软件是按照具有本实施例光盘特征的数据结构实现的。
交互式软件『增氧健身运动』，是由3个标题构成的标题集合，各个标题称为<腰部苗条路线><臂部健美路线><全身健美路线>。
在视频管理程序中，存储与从在多个视频标题集合内存储的全部标题选择用户应再生的标题用的菜单有关的信息。
以下，详细说明视频标题集合及视频管理程序。
(1.1.1)逻辑结构-视频标题集合图4是视频标题集合的数据结构的说明图。
视频标题集合存储对多个视频对象(VOBVideo Object)及多个视频对象的再生顺序进行管理的视频标题集合管理信息。
(1.1.1.1)视频标题集合-视频对象(VOB)『视频对象(VOB)』是通过包含数字动图象、数字声音、图象数据、这些数据的管理信息而多媒体化后的数据。此外，因在本例中是交互式软件『增氧健身运动』，所以图4中示出的各VOB#1、2、3、4、…分别相当于练习有节奏地踏步姿态的场景、抬高右腿、左腿姿态的场景、跳跃姿态的场景、向右、向左扭动腰部姿态的场景、上半身前倾姿态的场景等长约1分钟～2分钟的一个场景。
『视频对象(VOB)』的数据结构，具有将多个VOB单元(VOBU)从开头按时间序列顺序排列的结构。VOB单元(VOBU)是约0.5秒～约1.0秒左右的再生数据，如图4的箭头所示的详细结构，由管理信息包、动图象包、声频包A～C、副图象包A～B等多种类别的数据包构成。数据包的数据尺寸分别为2KByet，通过将种类不同的包数据集中并重新综合，形成分别构成动图象、声频数据、副图象数据、控制信息的数字数据串。此外，将对这些不同种类进行重新综合后的数字数据串称为基本数据流，也将VOB称为由多个基本数据流构成的程序数据流或系统数据流。
另外，为便于理解所作的说明，在图4和图5中全部VOB单元的各包数据按规律性配置，但除了将管理信息包配置在开头以外，为了由再生装置缓冲并取出，不必按每种类别邻接配置，实际上可以混合配置。此外，属于VOB单元的包的总数及每种包的数目，由于动图象或声频、副图象包含可变长度的压缩数据，所以也没有必要相同，实际上每个VOB单元的包数是不同的。再有，VOB单元内的动图象包为2个，但分配给动图象的向再生装置传送的速率约为4.5Mbit，所以实际上若不是静止图象而是通常的动图象，则可包含数百个动图象包。
在视频对象(VOB)内所存储的动图象包，利用属于1个VOB单元的动图象包的数字数据，至少形成1个称作GOP(图象组)的数字动图象数据。这里，所谓GOP，是指压缩数字图象数据展开时的1个单位，约为12～15帧的图象数据。此外，在MPEG2(活动图象专家组，ISO11172、ISO13818)中对GOP有详细规定。
视频对象(VOB)内的各包与动图象的一个场景的关系示于图5。在该图中以横向伸长的方格表示动图象一个场景的图象素材，并配置在VOB的上侧。而以3个横向伸长的方格表示3信道的声音素材，并配置在VOB的下侧。另外，以2个横向伸长的方格表示2信道的副图象素材，并配置在声音素材的下侧。从动图象素材向下引出的箭头，表示动图象的图象素材记录在各包的哪一个数据字段内。
从这些向下引出的箭头可以看出，从一个场景开头到0.5秒的动图象，在按照以MPEG为依据的I图象(内部图象)、P图象(预测图象)、B图象(双向预测图象)编码后，记录在VOB单元1内的video(视频)包1、2的数据字段内(而如上所述，实际上存储在数百个包内，但为便于说明，以存储在2个包内的情况继续进行以下说明。)。从0.5秒到1.0秒的动图象也按I图象、P图象、B图象编码后，记录在VOB单元2内的video(视频)包3、4的数据字段内。图中虽未示出，但从1.0秒到1.5秒部分的动图象也在编码后记录在下一个VOB单元内的video(视频)包的数据字段内。
参照图5说明交互式软件的一个场景的3信道配音声音和声频包的数据字段的关系。与动图象包一样，图5示出从声音素材向VOB的声频包所引的箭头指示出3信道声频数据按上述2种方式编码后记录在以0.5秒为单位的各声频包的数据字段内。即从上述一个场景的开头到0.5秒的A信道的配音声音记录在VOB单元1内的声频包A-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在VOB单元2内的声频包A-2的数据字段内。图中虽未示出，但从开头起的1.0秒到1.5秒的声音记录在下一个VOB单元内的声频包A-3的数据字段内。此外，如上所述，声音对动图象的同步定时取决于PTS，所以在相同的VOB单元内不需要含有与该VOB单元所含动图象数据完全一致的声频数据，实际上也可以存储在前一个VOB单元内。
同样，从一个场景的开头到0.5秒的B信道的配音声音记录在声频包B-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在声频包B-2的数据字段内。图中虽未示出，但从开头起的1.5秒到2.0秒的声音记录在声频包B-3的数据字段内。
从一个场景的开头到0.5秒的C信道的配音声音记录在声频包C-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在声频包C-2的数据字段内。图中虽未示出，但从1.5秒到2.0秒的声音记录在声频包C-3的数据字段内。
以下，将分散记录在声频包A～C各自的数据字段内的3信道的数据称为声频数据A、声频数据B、声频数据C。例如，也可以对声频数据A设定英语配音声音，对声频数据B设定法语配音声音，对声频数据C设定日语配音声音，由操作者对其进行切换。
在图5的例中，由于在VOB单元内存在副图象包A、B，所以能将2信道的叠印字幕分散记录在各VOB单元的副图象包A、B的数据字段内。例如，以副图象包A表示英语字幕，以副图象包B表示法语字幕，从而也能使操作者对其进行切换。
在VOB单元的开头必须配置一个管理信息包，存储在对VOB单元进行再生时所需要的传送速率、或每个动图象数据流、声频数据流、副图象数据流所需要的传送速率及指定的缓冲器尺寸。
管理信息包及副图象包的通用功能如上所述，但交互式软件的对话部分与副图象包及管理信息包具有有机的联系。具有这种联系，意味着有时副图象包须描绘包含若干个项目的菜单。这样，当副图象包描绘菜单时，该副图象包和属于同一VOB单元的管理信息包在其内部具有被称作增亮信息的信息，用于进行与相对于菜单的光标操作、相对于项目的确定操作对应的再生控制。本实施形态的『与确定操作对应的再生控制』的典型例子是从当前再生路径切换到其他再生路径的再生路径转移。该『再生路径的切换』以与各项目对应设置的方式记述着增亮信息内的被称作增亮命令的命令，当由光盘再生装置读出管理信息包时，通过执行该命令进行。这样，通过根据确定操作有选择地执行与项目对应设置的命令，以后文所述的PGC信息为单位切换再生路径。
以上，结束对图4的视频标题集合的视频对象(VOB)的说明，以下说明该视频标题集合的视频标题集合管理信息的构成。
(1.1.1.2)视频标题集合管理信息视频标题集合管理信息存储管理上述视频对象群的多个再生顺序的信息。将DVD中指定视频对象群再生顺序的数据称作程序链路(PGC)。即，如果是存储本例的『增氧健身运动』的视频标题集合，则视频标题集合管理信息可存储多个程序链路(PGC)，该程序链路(PGC)规定在选择了腰部苗条路线、臂部健美路线的各条路线后应按怎样的场景展开。
图6是表示视频标题集合管理信息的内部结构的图。如图6的参照符号a5所示，视频对象集合管理信息由视频标题集合管理表、视频标题集合部标题搜索指针表、PGC管理信息表构成。
『视频标题集合管理表』是视频标题集合管理信息的标题信息，用于存储对视频标题集合部标题搜索指针表、PGC管理信息表的存储位置的指针。
『视频标题集合部标题搜索指针表』是存储在PGC管理信息表内的多个程序链路群的索引，根据对程序链路的存储位置的指针指定在选择标题时首先应执行的是哪一个PGC信息。如为本例，则对应设置并存储『增氧健身运动』的腰部苗条路线、臂部健美路线的各条路线以及构成入口的PGC信息。
『PGC管理信息表』，如参照符号a6所示，存储着与在视频标题集合内存储的全部视频对象对应的多个PGC信息1、2、3、4.....n。所谓PGC信息，是规定了通过光学传感器以怎样的再生顺序读出哪个VOB的信息。
「读出哪个VOB」，由参照符号a7示出的『VOB位置信息表』规定，「以怎样的再生顺序读出」，由参照符号a9示出的『PG再生模式』规定。
『VOB位置信息表』由VOB位置信息的罗列构成。VOB位置信息的内部结构在图7A中按横向排列示出。如该图所示，VOB位置信息是由VOB的再生时间、对VOB的偏移、VOB的数据块数构成的信息。在读出VOB时，光盘再生装置根据在这些VOB位置信息内包含的偏移值等计算VOB所记录着的逻辑数据块的逻辑数据块序号，仅按『数据块数』中指示的值，对纹迹上的逻辑数据块进行正向扫描。
『PG再生模式』规定对『VOB位置信息表』中VOB位置信息所记载的VOB是以通常再生方式读出、或是以随机再生·无序再生方式读出。通常再生和随机再生·无序再生的不同点在于，在通常再生中，VOB位置信息的VOB按『VOB位置信息表』的排列读出，与此相反，在随机再生·无序再生中，VOB位置信息的VOB被随机地读出。
随机再生和无序再生的不同点在于，随机再生的组合包含VOB的重复读出，与此相反，无序再生的组合不包含VOB的重复读出。换句话说，在无序再生中，曾再生过一次的VOB在进行无序再生期间不能再生2次。而在随机再生中，同一VOB可重复再生。
如具体地说明，则假定PGC信息的VOB位置信息记述着VOB#1、2、3、4、5共5个VOB的『VOB位置信息表』。假定该PGC信息的PG再生模式为设定着重复次数为3次的无序再生。则从这5个VOB中不允许重复地再生3个VOB。在这种情况下，例如，可按如下顺序读出VOB，即VOB#5、1、3或VOB#2、3、5假定另一PGC信息的VOB位置信息记述着VOB#6、7、8、9、10共5个VOB的『VOB位置信息表』。假定该PGC信息的PG再生模式为设定着重复次数为3次的随机再生。则从这5个VOB中允许重复地再生3个VOB。在这种情况下，例如，可按如下顺序读出VOB，即
VOB#5、5、3或VOB#2、3、3PG再生模式的数据结构示于图7B。PG再生模式为8位长，其中高位的1位称作第1字段，低位的7位称作第2字段。如果在第2字段中设定1以上的数值而第1字段为0，则程序链路被设定为随机再生。如果在第2字段中设定1以上的数值而第1字段为1，则程序链路被设定为无序再生。第2字段用于指定随机再生·无序再生的重复次数。因第2字段的长度为7位，所以重复次数可在1～127的范围内设定。如果第2字段为0，则对VOB位置信息表中记载的VOB进行通常再生。
图6示出的各PGC信息的数据结构已如以上所述。接着，参照图8和图9对比说明在图6示出的视频标题集合的VOB及各PGC信息的记述内容各有何不同。
图8以表的形式汇集了图4所示的各VOB的图象内容。如参照该图可以看出，VOB#1包含将有节奏地踏步姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据，VOB#2包含将抬高右腿、左腿的姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据。还可看出，VOB#3包含将教练员将两臂水平伸出并转动的姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据，VOB#4包含将教练员跳跃姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据。如上所述可知，图6示出的VOB，作为单个的VOB记录着教练员进行着各种运动的姿态的2分钟、3分钟长的的图象。
图9以表的形式示出路线与PGC信息内容的对应关系。该图以表格形式在横的一行分别示出『路线名』、与该路线对应的『程序链路序号』、该程序链路序号的PGC信息的『VOB位置信息表』及『PG再生模式』的记载内容。
在该图中，『臂部健美路线』的入口程序链路为PGC信息#1。在该PGC信息#1的『VOB位置信息表』中，在30个VOB之中，指定与在图8中示出的VOB#3、VOB#5、VOB#8等以臂部为中心的运动有关的15个VOB的VOB位置信息。另外，在PG再生模式中指定着『无序指定』。该无序再生的重复次数设定为『10』。这样，PG再生模式指定着对15个VOB进行无序再生。
一般，从n个VOB中取r个的组合nCr，以计算式nCr＝n！/r！(n-r)！表示，所以通过15C10＝15！/10！·5！的计算，可产生3003种再生顺序。即，可按3003次的相互不同的顺序选择VOB。
在该图中，『腰部苗条路线』的入口程序链路为PGC信息#2。在该PGC信息#2的『VOB位置信息表』中，在30个VOB之中，指定与VOB#6、VOB#7、VOB#9等围绕腿和腰及上半身的运动有关的12个VOB的VOB位置信息。另外，在PG再生模式中指定着『无序指定』。该无序再生的重复次数设定为『10』。这样，由于PG再生模式指定着无序再生10个VOB所以按组合12C10的数值的再生模式对VOB进行选择。
一般，从n个VOB中取r个的组合nCr，以计算式nCr＝n！/r！(n-r)！表示，所以通过12C10＝12！/10！·2！的计算，可产生66种再生顺序。即，可按66次的相互不同的顺序选择VOB。
在该图中，标题『全身健美路线』与『PGC#3』相对应。另外，在PGC信息4的『VOB位置信息表』中的VOB数为5个，在PG再生模式中指定『随机指定』。该随机再生的重复次数设定为『3』。这样，PG再生模式指定着对5个VOB进行随机再生，所以可按重复组合5H3的值的再生模式选择VOB.
这里，从n个VOB中以允许对同一个取若干次的方式取r个的重复组合nHr，以计算式nHr＝n+r-1Cr＝(n+r-1)！/r！(n-1)！求得，所以通过5H3＝(5+3-1)！/3！·4！的计算，可产生126种再生顺序。
全身健美路线的VOB数·重复次数少，而且对同一个VOB可选择多次，所以即使是肥胖的人或对反射神经无自信心的人也能充分地进行。与此相反，『臂部健美路线』的VOB数·重复次数多，而且所选择的VOB千变万化，所以要求有敏捷的反射神经和体力。这从上述计算结果可以看得很清楚，相对于面向初学者的126种来说，达到20倍(3003种)以上的值。通过这样庞大数量的VOB选择，能实现对高级班的人也能满足的增氧健身运动。
这样，标题制作者能够以一张光盘利用PG再生模式的设定次序提供高级、中级、初级的任何等级的增氧健身运动路线。
摘编1对应于PGC信息#4。PGC信息#4是用于在30个VOB之中依次再生从开头到中间的15个的路线，重复次数设定为0。由于设定为0，所以PGC信息#4使摘编1为在30个VOB之中依次再生从开头到中间的15个的路线。这些是面向那些只想看一看增氧健身运动但不作实际运动的人们的。
(1.1.2)逻辑结构-视频管理程序视频管理程序在结构上由视频对象、及PGC管理信息表构成，可以说是以视频标题集合的数据结构为依据的。视频管理程序的VOB与视频标题集合的VOB之不同点在于，视频管理程序专用于文卷菜单。这里，所谓文卷菜单，是将光盘所收录的全部标题一览显示并选择任一标题用的菜单，将光盘装入光盘再生装置内，在光学传感器从文卷管理区移动到文件区后将其显示在屏面上。
由于其专用于该文卷菜单，所以在视频管理程序与视频标题集合之间有以下的第1、第2不同点。首先，第1，视频标题集合的VOB包含动图象数据、副图象包、声频包，与此不同，视频管理程序的VOB只不过包含着菜单用副图象包、及管理信息包。第2，在视频管理程序中记述着将光盘的若干个视频标题集合的标题作为转移目标的转移命令。
在图20中示出视频管理程序的数据结构。如图20所示，『视频管理程序』由『菜单用视频对象』、『菜单用PGC管理信息表』、『标题搜索指针表』构成。『菜单用视频对象』，从其名称可知，是专用于文卷菜单的VOB。即，包含用于显示文卷菜单的副图象包、及根据与该菜单对应的光标操作、确定操作进行再生控制用的管理信息包。图21是文卷菜单用的显示图象的说明图。文卷菜单用视频对象具有多个项目y611、y612、y613、y616。这些项目的内容是用来特别指定『增氧健身运动<臂部健美路线>』、『增氧健身运动<腰部苗条路线>』这样一些标题中的任何一个。用户通过对这种项目进行确定操作，执行将在该VOB中存在的管理信息包所包含的各视频标题集合及各标题作为转移目标的命令，并由此指定被再生的标题。
『菜单用PGC管理信息表』，是专用于文卷菜单的PGC信息，记述着将光盘装入再生装置时读出菜单用VOB的该菜单用VOB的记录部位。该PGC信息在将光盘装入再生装置内并在光学传感器从文卷管理区移动到文件区后由再生装置读出。由此将文卷菜单显示在屏面上。
『标题搜索指针表』是用于特别指定各标题所属的标题集合及对标题集合内各标题附加的标题序号的索引。
(2.1)光盘再生装置概要以下说明光盘再生装置(DVD播放机)。图10是表示DVD播放机1、电视监视器2、及遥控器91的外观的图。
DVD播放机1，在壳体的正面有一开口，并设有将光盘沿开口的进深方向装入的驱动机构。
在DVD播放机的正面，设有遥控接收部92，它具有用于接收遥控器发出的红外线的光接收元件，操作者如对所持遥控器进行操作，则遥控接收部92将发出接收到键信号后的中断信号。
在DVD播放机的背面，备有视频输出端子、声频输出端子，通过在其上连接AV软线，可以将从DVD再生后的图象信号输出到家用大型电视监视器2。采用这种方式，操作者可以通过33英寸、35英寸等大型家用电视机欣赏DVD的再生图象。从以上说明也可看出，本实施形态的DVD播放机1不是与个人计算机连接使用的，而是作为家用电气设备与电视监视器2配合使用的。
遥控器91在其壳体表面上设有带弹性的键盘，以红外线输出与按下的键对应的代码。
(2.2)光盘再生装置的构成要素图11是表示本实施形态的DVD播放机的内部结构的框图。该DVD播放机由驱动机构16、机构控制部83、信号处理器部84、AV译码器部85、遥控接收部92、系统控制部93构成。另外，AV译码器部85由信号分离部86、视频译码器87、副图象译码器88、声频译码器89、及图象合成部90构成。
驱动机构16备有安放光盘的基台、将所安放的光盘紧固并带动其旋转的主轴电动机81。安放光盘的基台由图中未示出的机构带动使其在壳体的内外前后移动。在基台移动到壳体外侧的状态下，操作者将光盘安放在基台上。光盘安放在基台上并使基台向DVD播放机的内侧移动后，光盘即装入DVD播放机。
机构控制部83用于控制包括驱动光盘的电动机81及读出光盘上的记录信号的光学传感器的机构系统。具体地说，机构控制部83根据由系统控制部93所指示的纹迹位置，进行电动机转速的调整。与此同时，通过控制光学传感器的驱动器，进行光学传感器的位置移动，并在通过伺服控制检测出正确的纹迹后，进行旋转等待直到记录着所要求的物理扇区的部位，并从所要求的位置连续地读出信号。
信号处理部84对由光学传感器读出的信号进行放大、波形整形、二进制化、解调、纠错等处理，变换为数字数据串，并以逻辑数据块为单位存储在系统控制部93内的缓冲存储器(在后文说明)。
AV译码器部85对所输入的VOB即数字数据进行规定的处理，并变换为视频信号或声频信号。
信号分离部86接收从缓冲存储器以逻辑数据块为单位传送来的数字数据串，并进行动图象数据、副图象数据、声频数据的分配。在该分配中，动图象数据被输出到视频译码器87。声频数据被输出到声频译码器89、副图象数据被输出到副图象译码器88。管理信息包输出到系统控制部93。这时，信号分离部86由系统控制部93指示序号。该序号用于指示图5的说明图中示出的声频数据A、B、C、副图象数据A、B中的任何一个，如提供了该序号，则信号分离部86便将该序号分别输出到声频译码器89、副图象译码器88。并且将序号以外的数据废弃。
视频译码器87将从信号分离部86输入的动图象数据译码、展开后，作为数字视频信号输出到图象合成部90。
当从信号分离部86输入的副图象数据是经行程长度压缩后的图象数据时，副图象译码器88将其译码、展开后，以与视频信号相同的形式输出到图象合成部90。
声频译码器89将从信号分离部86输入的声频数据译码、展开后，作为数字声频信号输出。
图象合成部90输出将视频译码器87的输出和副图象译码器88的输出按系统控制部93指示的比率混合后的NTSC信号。
(2.2.2)光盘再生装置构成要素-系统控制部93的内部结构系统控制部93具有对DVD播放机的总体进行控制的图12的内部结构。按照图12，在系统控制部93内部装有缓冲存储器94、管理信息包缓冲器95、内置处理机96、PGC信息缓冲器31。
在缓冲存储器94内写入经放大、波形整形、二进制化、解调、纠错等处理后的数据。如果所写入的数据是视频标题集合管理信息，则将其取入图中未示出的缓冲器。另一方面，如果是VOB，则系统控制部93按每个包传送到信号分离部86。如以这样的方式传送，则将管理信息包从AV译码器部85送回来。
管理信息包缓冲器95是用于存储从信号分离部86送回来的管理信息包的缓冲器。
内置处理机96是将存储DVD播放机1的全部控制程序的ROM、作业用存储器、及CPU一体化后构成的。
PGC信息缓冲器31用于存储当前正在选择的PGC信息。
作业缓冲器97，当系统控制部96进行图12示出的流程图的处理时，是用于将一维数组『随机数一览表』及变量『指定次数』展开的缓冲器。
(2.3.2.1)系统控制部93的总体流程图13是表示系统控制部93的处理内容的总体流程。参照本图对DVD播放机1的动作进行说明。
在按下DVD播放机机1的装入按钮后，基台移动到壳体的外侧。在基台移动到壳体的外侧的状态下，操作者安放光盘。在安放在基台上、并使基台移动到DVD播放机的内侧后，光盘就装入到DVD播放机内。在步骤121，系统控制部93进入光盘插入等待状态。如从光学传感器等通知光盘已插入，则通过对机构控制部83及信号处理部84的控制，在使光学传感器保持在位于引入区的状态下进行光盘的旋转控制。使保持在位于引入区状态的光盘旋转一直继续到旋转动作稳定。在旋转动作稳定后，使光学传感器从引入区向外圈移动，对文卷管理区进行读出。根据文卷管理区的信息读出视频管理程序(步骤122)。然后，系统控制部93参照视频管理程序的菜单用PGC管理信息表，算出文卷菜单用的程序链路的记录地址，将其再生，并保持在PGC信息缓冲器31内。如果文卷菜单用的程序链路保存在内部，则系统控制部93参照所保持的PGC信息，计算出进行再生的视频对象(VOB)及其在该光盘上的记录地址。如果决定了应再生的视频对象，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的视频对象从光盘取出进行再生。因此，可在电视监视器2上以图象显示出在图21中示出的文卷菜单(步骤123)。
看到该标题的一览表后，操作者结合自己的肥胖情况考虑哪种路线是最需要的，并判定『增氧健身运动<臂部健美路线>』是最需要的。并且，假定选择确定了该路线的菜单项目。在视频管理程序内存储着与该菜单项目对应设置的转移命令及作为其参数的标题序号，该增亮命令由系统控制部93执行(步骤125)。
作为转移命令的执行动作，系统控制部93参照作为视频管理程序一部分的标题搜索指针表，决定所属视频标题集合(VTS)及VTS内标题序号。如果确定了视频标题集合，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所确定的视频标题集合的视频标题集合管理信息再生，并在内部将作为视频标题集合管理信息一部分的视频标题集合部标题搜索指针表取出(步骤126)。
如取出视频标题集合部标题搜索指针表，则系统控制部93参照该表决定应再生标题的再生开始用程序链路的PGC信息。如果决定了PGC信息，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的PGC信息再生，并将其保存在内部的PGC信息缓冲器31内。另外，这时，要将保存着的文卷菜单用的PGC信息重写。如果保存着标题的再生开始用的PGC信息，则系统控制部93参照所保存的PGC信息，决定应再生的视频对象及其记录地址，并向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的视频对象再生。
在这之后，系统控制部93，根据所保存的PGC信息，依次决定应再生的视频对象并进行再生控制。系统控制部93在完成由PGC信息所指示的最后一个视频对象的再生后，参照作为PGC信息一部分的PGC连接信息，决定下一PGC信息。在决定了下一个PGC信息后，系统控制部93将当前的PGC信息废弃，保存下一个PGC信息，并以其为依据继续进行再生(步骤128)。
另外，如果要对视频对象的再生进行补充，则在DVD播放机1内附装着图中未示出的声频信道和副图象信道的切换键.并且，由用户利用该切换键选择的声频信道、副图象信道，被保存在系统控制部93的系统寄存器(图中未示出)内。当视频对象被再生时，系统控制部93参照内部的系统寄存器，向AV译码器部85输出控制信号，进行有效信道的指定。因此，仅有效的声频信道和副图象信道的信息与动图象信息一起输出到外部。
(2.3.2.2)第1动作例··与视频标题集合V1对应的再生控制参照图14及图15的流程图说明系统控制部93的与图2B所示视频标题集合V1对应的软件控制。
由于现在选择的是『增氧健身运动<臂部健美路线>』，所以在PGC信息缓冲器31内存储着PGC信息#1。在该状态下系统控制部93进行再生顺序决定处理。所谓再生顺序决定处理，是指当从菜单向程序链路转移时按照PG再生模式的记载内容决定再生顺序，由图14的流程图示出的多重转移实现。在步骤140，从PGC信息读出PG再生模式。在该步骤中，读出该图中所指示的PGF再生模式。在读出PG再生模式后，进入步骤141。在步骤141中，判断读出的PG再生模式的第2字段的位模式是否是『000 0000』。因在图9中PGC信息#1的第2字段上记述着重复次数10次、即『0001010』，所以进入步骤142。
在步骤142中判断第1字段的位模式是否是『1』。因图9中PGC信息#1在第1字段设定着『1』，所以进入步骤144。
参照图15的流程图说明无序再生的系统控制部93的处理。在该流程图中，所谓『随机数一览表』，是在无序再生中用来取得到当前为止产生的随机数历史记录的一维数组。而『总数n』是指在VOB位置信息表内所记载着的VOB位置信息数，在PGC信息#1的情况下，如上所述为『15个』。『指定次数k』是用于存储由步骤152～步骤159构成的循环处理的循环次数的变数。
在图14的流程中进入步骤144后，则转入图15流程图的步骤150，从第2字段的位模式读出指定次数，并存储在计数器内。因第2字段为7位长，所以可指定0～127范围内的重复次数。在执行步骤150后，进入步骤151。在步骤151中将随机数一览表全部清0。在执行步骤151后，进入步骤152，产生从1到VOB总数15的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为3。而在本实施形态中是均匀选择『VOB位置信息表』所记载的VOB，所以假定产生一致随机数。除此之外也可以是高斯随机数等具有任意分布的随机数。对频率往往变低的后半部的练习运动也可进行加权，以按更高的频率进行选择。
在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值3是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。由于PGC信息是刚刚选择后的状态，所以判定为未记载，因而进入步骤154。在步骤154中，读出在『VOB位置信息表』中分配给第3号的VOB位置信息。在步骤155中，根据『VOB位置信息』所记载着的VOB偏移值计算应读出的逻辑数据块相当于光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
步骤156对VOB所占有着的全部逻辑数据块反复进行随后的步骤157的处理。步骤157的处理是通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据依次进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图17所示的教练员两臂水平伸出并转动的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器放出轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值3追记在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第1次循环中由于在0以上，所以转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为3。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值3是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。这时，由于在一览表中记载着整数值3，所以再次返回步骤152并再次产生随机数。如也记载着再产生的随机数，则再次回到步骤152，又一次地产生随机数。
这种产生着在一览表内已载有的随机数的过程，在步骤152～步骤153反复进行。于是，通过与在随机数一览表中记载着的历史数据相对照，可以避免已选择过的VOB被重复选择。
随机数的第2次重新产生结果，假定为作为随机数产生了整数值5。因整数值5未记录在随机数一览表内，所以进入步骤154。在步骤154中，读出在『VOB位置信息表』中分配给第5号的VOB位置信息。在步骤155中，根据第5号VOB位置信息所记载着的VOB偏移值计算下一个应读出的逻辑数据块相当于光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据顺序进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图18所示的教练员两臂水平伸直后向下摆、并将手臂在腹部跟前交叉的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器还放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息表』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值5追记在随机数一览表内。通过这种追记，可将『3』『5』排列在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第2次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为8。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值8是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。由于随机数在一览表中记载着整数值＂3＂＂5＂，未记载整数值8，所以进入步骤154。读出在『VOB位置信息表』中分配给第8号的VOB位置信息。在步骤155中，根据VOB位置信息所记载着的VOB偏移值计算下一个应读出的逻辑数据块占据着光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过控制部83及信号处理部84的控制，顺序读出VOB#5占有着的逻辑数据块的数据。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的画面上将显示出时间大约几分钟的如图18所示的教练员两臂水平伸直后向下摆，并将手臂在腹部前交叉的姿态的实况记录图象。在这期间还从扬声器放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与画面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值5追记入随机数一览表中。通过这种追记，将『3』『5』排列进随机数一览表中。在执行步骤158后，进入步骤159中。在步骤159中将存储在计数器中的指定次数K减1。在步骤159中，判定指定次数K是否在0以上。在第二次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生整数值8。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值8是记载在随机数一览表中还是未记载。由于在随机数一览表中记载着“3”“5”而未记载整数8。所以进入步骤154。读出在『VOB位置信息表』中分配给第8号的VOB位置信息。在步骤155中，按照在『VOB位置信息』中记载着的VOB偏移值。计算下一个应读出的逻辑数据块占据着光盘上螺旋纹迹的哪一部分。并且将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部，读出逻辑数据块# k记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据顺序进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图19所示的教练员两臂伸向背后侧向上摆动到胸部高度、并将向后上方摆动的手臂又向正面侧上方摆动的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器还放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息表』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将随机数r追记在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第3次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
每当在步骤153中判定为未记载时，反复进行步骤152～步骤159的处理。每当这种处理循环一次时在步骤159中计数值减1一次，并进入步骤160。
通过步骤159的反复进行，计数值逐次减1并向下限0趋近。在计数值计数到下限0后，步骤160变为＂是＂，结束本流程。在该反复期间，教练员的动作千变万化，而BGM也在切换着节奏，所以操作者能在很短的时间里充分出汗锻炼。
如在第2天的早晨装入同一光盘并选择路线，则可按与昨天完全相反的顺序再生VOB。这样，由于再生顺序千变万化，所以能对操作者产生日益增进的运动的效果。
<随机再生>
随机再生的组合允许存在重复，所以将其具体化时，只须将图15流程图中的与随机数一览表的对照步骤去掉即可。按这种方式构成随机再生的系统控制部93的流程图示于图16。从图16可以清楚地看出，在随机再生中，顺序执行以下步骤从第2字段的位模式读出指定次数k并存储在计数器内的步骤150；产生从1到总数n的整数范围的随机数r的步骤152；读出在『VOB位置信息表』中分配给第r号的位置信息No.r的步骤154；对机构控制部83发出指示，旨在将光学传感器移动到VOB位置信息表中记载着的VOB的记录开始位置的逻辑数据块的步骤155，；仅对VOB位置信息的『逻辑块数』进行反复的步骤156；通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据的步骤157；将指定次数k减1的步骤158；判断指定次数k是否大于0的步骤159。
<通常再生>
通常再生仅按『VOB位置信息表』的记载内容进行VOB的读出。具体地说，只进行图15流程图的步骤156～步骤157即可。
接着，如果选择『腰部苗条路线』，则在屏面上显示有节奏地踏步姿态、将右腿、左腿抬高的姿态、教练员跳跃的姿态的实况记录图象。即，如由光盘再生装置读出与『臂部健美路线』对应的PGC信息，则可随机地选择围绕臂部的运动并显示在屏面上，如由光盘再生装置读出与『腰部苗条路线』对应的PGC信息，则可随意选择围绕腰部的运动并显示在屏面上。
如按照如上所述的本实施形态，则PGC信息对应着各自的『腰部苗条路线』『臂部健美路线』。一个PGC信息，通过『VOB位置信息表』及PG再生模式指定随机地选择对围绕臂部的运动进行再生的再生顺序，另一PGC信息指定着随机地选择对围绕腰部的运动进行再生的再生顺序，所以，当选择各路线时，可随机地再生只与路线有关的某些图象。通过这种随机再生，每天早晨，每当选择光盘的路线时，可显示出千变万化的上述围绕臂部的运动及围绕腰部的运动的顺序。因此，操作者对『腰部苗条路线』『臂部健美路线』这样的路线的印象无论到什么时候总是新鲜的，每天早晨都能以新鲜的感觉投入到增氧健身运动中去。
在本实施形态中，以1个GOP构成1个VOB单元，但如果使存储的动图象的再生时间为1秒左右，则当然并不限于1个GOP，也可以用2个或3个再生时间非常短的GOP构成。此外，在这种情况下，将管理信息包配置在连续的多个GOP的开头，并与这些多个的GOP对应地存储有效的再生控制信息。
在本实施形态中，在MPEG2方式的数字动图象情况下对动图象信息进行了说明，但如果是能与声频和副图象一起形成对象的动图象数据则并不限于此，例如当然也可以是MPEG1方式的数字动图象、或除在MPEG方式中采用的DCT(离散余弦变换)以外的变换算法的数字动图象。
另外，在本实施例中，将管理信息包配置在作为动图象复原单位的每个GOP内，但如果数字动图象的压缩方式不同，则当然应配置在其压缩方式的每个复原单位内。
最后，简单地说明本实施形态的光盘制造方法。准备好用摄象机拍摄的若干盘录像带、或实况记录的音乐带作为原版带，将其收录的动图象、声音数字化后，装入非线性编辑装置。编辑人员在该非线性编辑装置上，一面以帧为单位将图象、声音再生，一面利用图形编辑程序等应用程序生成菜单、项目。与此同时，还利用GUI(图形用户接口)生成程序等生成编入增亮命令的管理信息包。生成后，将其按照MPEG规格编码，并生成动图象数据、声频数据、副图象数据、管理信息包。在生成之后，在非线性编辑装置上根据这些数据生成VOB单元，并生成VOB。在生成VOB后，对VOB附加VOB序号，并生成PGC信息#1、#2、#3、#4.....#n、视频标题集合部标题搜索指针表、视频标题集合管理信息，并在工作站的存储器上构成上述数据结构。
在构成数据结构后，为了能将这些数据记录在文件区内，将其变换成逻辑数据串。将变换后的逻辑数据串记录在磁带等的传递媒体上，并变换成物理数据串。该物理数据串与文卷数据对应附加ECC(检错码)、E-F调制、引入区数据、引出区数据等。利用该物理数据串进行原盘刻蚀，制成光盘的原盘。进一步利用模压装置由所制成的原盘制造光盘。
在上述制造流程中，除与本发明的数据结构有关的逻辑数据串生成装置的一部分外，可直接使用现有的CD用制造设备。关于这一点可参阅以下文献，即＂中岛平太郎、小川博司合著，「光盘读本」オ-ム社＂、或＂「光盘系统」，应用物理学会座谈会，朝仓书店＂。
产业上的应用可能性如上所述的与本发明有关的多媒体光盘，对保持图象内容的新鲜感、防止陈旧化是有用的，对开拓教材型交互式软件市场也是有用的。
另外，与本发明有关的再生装置、再生方法，即使在实际安装的限制存储器规模的廉价的民用AV设备中，对如上所述的光盘进行再生也是有用的。
权利要求
1.一种光盘，包括存储多个含有视频数据的视频对象(VOB#n)的数据区，和存储再生指令信息(a7)和位置信息(a7)的索引区，所说的再生指令信息的每一个都指示两个或多个视频对象的再生指令，所说的位置信息(a7)指示所有的二个或多个视频对象在该数据区的位置，其特征在于该索引区还对每个再生指令信息存储一标志信息(a9)，对再生指令指示选择随机和顺序模式的哪一个，用再生指令信息指示其再生指令的二个或多个视频对象是按所选择的随机模式和顺序模式中的一个，借助存储在索引区中的再生指令信息再生的，该作为是至少二个或多个视频对象中的一个的模式的随机模式，与再生指令无关地随机再生，该作为所有二个或多个视频对象的模式的顺序模式是按照再生指令顺序再生。
2.如权利要求1所述的光盘，其特征在于所说的位置信息(a7)按表格形式指示的所有二个或多个视频对象在数据区的位置。
3.如权利要求1或2所述的光盘，其特征在于该索引区还存储再生次数信息，用以指示随机地再生二个或多个视频对象中的哪一个的工作次数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光盘，其特征在于当标志信息指出随后模式时，该标志信息还指示允许按随机模式重复的再生指令的二个或多个视频对象中的同样的视频对象是否再生。
全文摘要
本发明提供一种目的在于防止图象再生的千篇一律化并永久保持图象内容新鲜感的多媒体光盘。本光盘具有数据区和索引区，在数据区内记录着包含动图象数据的多个对象。索引区包含多个子区，各子区记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的记录地址(图7A)、旨在对这些对象随机地进行再生的标志、及随机再生的重复次数(图7B)。
文档编号G09B5/02GK1438635SQ02151708
公开日2003年8月27日 申请日期2002年12月31日 优先权日1995年8月21日
发明者野野村知之, 小塚雅之, 福岛能久, 山内一彦, 村濑薰, 三轮胜彦 申请人:松下电器产业株式会社
技术领域：
本发明涉及采用光束记录信息信号的光盘的再生装置及再生方法，其中还涉及记录了包含数字动图象数据、声频数据、副图象数据的对象的光盘的再生装置及再生方法。
背景技术：
音乐软件、图象软件正在大批涌现中，增氧健身运动或学习教材、烹饪教材等各种类型的交互式软件正作为下一代图象软件登上舞台。所谓交互式软件，是指在再生进行中存在多个转移分支、并按照操作者的操作适当切换这些转移目标的软件。这种简易的软件正作为现有的视频CD的应用而上市。交互式软件的第1基本技术是分散记录。即，不是将长约一小时的图象顺序记录在螺旋纹迹上，而是分成几秒钟、几分钟长的数段，并将其按分散的顺序记录在螺旋纹迹的多个圆弧上。第2基本技术是根据多个控制信息以任意顺序读出分成数段的图象信息的随机访问。随机访问用的控制信息是将分成数段的图象的读出顺序和指示记录着图象的螺旋纹迹圆弧的地址信息配对构成的。该控制信息具有将读出顺序的组合改变后的若干种，用户可以根据菜单等选择其中的一种。
这样，通过根据菜单切换再生的进行，在上述交互式软件中可提示几种路线，并可从中选择出符合操作者意愿的路线。
以下，简单说明增氧健身运动的交互式软件的一例。在增氧健身运动交互式软件中，在多张光盘上记录着对教练员进行教练的姿态进行拍摄后的实况记录图象。另外，在光盘上还记录着『使腰部变细』『使腿部变细』『5Kg减肥』等以操作者的运动为目的的再生路径。这些再生路径相当于一种路线，指定着有选择地只再生上述实况记录图象中符合自己目的的路线。例如，在『使腿部变细』路线的再生路径中，指定着这样的再生路径，即，从上述对教练员的实况记录图象中依次再生出有节奏地踏步姿态、抬高右腿、左腿的姿态、跳跃的姿态等围绕腿部的运动的实况记录图象。
在『使腰部变细』路线的再生路径中，指定着这样的再生路径，即，从上述对教练员的实况记录图象中依次再生出向左、向右扭动腰部的姿态、将上半身前倾的姿态等围绕腰部的运动的实况记录图象。
这些路线的标题，在将光盘装入光盘再生装置时，通过用图象数据描绘的菜单向操作者提示。操作者将光盘装入光盘再生装置，并在一面考虑自己的运动目的、体力、敏捷力一面选择任何一种路线之后，该路线的再生路径就被选定，光盘再生装置按照该再生路径从光盘依次读出多个实况记录图象。这样，所读出的图象在被译码为图象信号后，显示在电视机上。操作者如配合所显示的实况记录图象进行与教练员同样的运动，就能很方便地在家里进行训练。在尝试过该路线后，如感到所达到的运动效果不够充分，或在进行教练员的动作时觉得有疲劳感，则可以通过选择其他路线进行运动量调整。
这种以光盘作为媒体的交互式软件由于能根据自身的运动能力或运动目的切换路线，所以家庭妇女在作家务的间歇时就能很方便地进行减肥运动。工薪阶层或OL(公务员)在上班前仅用很少时间就可以弥补平素的运动不足。
但是，迄今为止的交互式软件虽然也设有几种目的不同的路线，但实况记录图象的顺序每次都是相同的，因而存在很快就会厌倦的问题。
例如，在增氧健身运动的情况下，由于课程的顺序每次都相同，所以身体就顺应了该顺序.简单地说，存在着很快会感到千篇一律化的问题。
为打破上述的千篇一律化，想到了利用光盘再生装置的随机再生功能。所谓随机再生功能，就是对记录内容不按记录顺序再生而是随机再生的功能，作为音乐软件的自由选曲功能被广泛使用着。但是，这种处理方法对于交互式软件就不怎么适用了。其原因是这样的随机再生功能要以随机再生方式对光盘的全部记录内容进行再生。如果对记录了交互式软件的光盘进行这样的随机再生，则不论是菜单的副图象、还是教练员的抬腿、摆动手臂的图象都将以混杂的顺序显示。如果是这样的混杂显示，则操作者不能理解画面上进行的是什么因而变得混乱了。
以这种简单的方式对光盘的记录内容进行随机再生，只不过是徒然地破坏由交互式软件的再生路径构成的不同路线的逻辑结构。为了避免这种混乱并通过随机再生适当地显示实况记录图象，只有要求操作者利用光盘再生装置中的用户编程功能。所谓用户编程功能，指的是命令光盘再生装置以怎样的顺序显示什么记录内容的功能。要求操作者利用这种功能变更各路线的实况记录图象的再生顺序。这种要求主要是在光盘的封皮或使用说明书等的纸面上进行。用户编程功能是近来的光盘再生装置作为标准装备的功能，使用起来没有任何障碍。但是，这里成为问题的正是在要求操作者利用这种功能这一点上。就是说，对繁忙的家庭妇女和工薪阶层来说，他们总是希望即使不进行编程也能有一个个的实况记录图象的再生顺序的程序，况且以这种方式进行增氧健身运动只能是损害只有光盘才具有的简便性，如存在着那样的麻烦事，很有可能对其利用就变得敬而远之了。
为达到上述第1目的，本发明可以提供一种能随机地选择和再生与操作者选择的路线有关的动图象数据而不会导致观看混乱的光盘及其再生装置。
为达到上述第2目的，本发明可以提供一种能随机地选择和再生与操作者选择的路线有关的动图象数据而不使用编程功能的光盘及其再生装置。
发明内容
为达到上述第1目的，本发明是具有数据区、索引区的多媒体光盘，它可以这样构成，即数据区记录多个对象，各对象包含动图象数据，另一方面，索引区包含多个子区，各子区记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的地址、旨在对这些对象随机地进行再生的标志、及随机再生的重复次数。
如按照如上所述的结构，则在第1子区内，按照在再生时间顺序上优先的顺序配置记录在数据区内记录着的多个对象的位置信息，在第2子区内，记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的位置信息、对这些对象随机地进行再生用的指示、及随机再生的重复次数。光盘再生装置在读出其中任何一个的记录内容后，根据指示信息产生随机数，并随机地选择该子区内的位置信息。这样，由于在不同子区内存在随机再生指示及所抽出的位置信息，所以随机选择的对象可按各个子区内的位置信息集中。如各子区的对象位置信息被区分为『使腿部变细』『使腰部变细』的不同路线，则通过将上述随机选择的对象集中在每个子区内，可以按任意的顺序读出与各路线有关的对象并进行再生。这样，通过将随机选择的对象集中在子区范围内，可以在遵守由交互式软件的逻辑结构构筑的路线的规则性的情况下以任意顺序再生与各路线对应的对象。因此，当再生该光盘时，即使不使用繁杂的用户编程功能，也能依次再生仅与路线有关的对象而不会导致观看的混乱，能为操作者提供一种永久的新鲜感。
图1A是本实施形态的光盘的外观图。
图1B是光盘的剖面图。
图1C是光点所照射部分的放大图。
图1D是表示信息层109上的位串的图。
图2A是光盘的信息层的纹迹配置的说明图。
图2B是光盘的信息层的物理扇区的说明图。
图3A是表示光盘的逻辑结构的图。
图3B是光盘的文件区的说明图。
图4是视频标题集合的数据结构的说明图。
图5是表示动图象素材、声频素材、字幕素材与视频对象(VOB)内各包的对应关系的图。
图6是表示视频标题集合管理信息的内部结构的图。
图7A是表示『VOB位置信息表』的内部结构的图。
图7B是表示PG再生模式的格式的图。
图8是以表的形式汇集各VOB的动图象数据的实况记录图象内容的图。
图9是表示视频标题集合V2的各PGC信息的记述内容的图。
图10是表示本实施形态的再生装置的外观斜视图。
图11是表示本实施形态的DVD播放机1的内部结构的框图。
图12是表示系统控制部93的内部结构的构成图。
图13是表示系统控制部93的处理内容的流程图。
图14是表示系统控制部93的再生顺序决定处理步骤的流程图。
图15是表示系统控制部93的无序再生时的步骤的流程图。
图16是表示系统控制部93的随机再生时的步骤的流程图。
图17是表示读出VOB#3时的电视监视器的显示内容的说明图。
图18是表示读出VOB#5时的电视监视器的显示内容的说明图。
图19是表示读出VOB#8时的电视监视器的显示内容的说明图。
图20是表示视频管理程序的内部结构的图。
图21是表示文卷菜单一例的图。
具体实施例方式
本实施例的多媒体光盘最好是在直径120mm的光盘上实现单面约4.7G字节的记录容量的数字·视频·光盘(以下简称为DVD)。
另外，在以下说明中，为有助于理解，分成如下各项进行说明。这时在各项目的左侧附有分类编号。分类编号的位数意味着该项目的层次的深度。分类编号的最高位为(1)和(2)，(1)是关于光盘的，而(2)是关于再生装置(光盘再生装置)的。
(1.)光盘的物理结构(1.1)光盘的逻辑结构(1.1.1)逻辑结构-视频标题集合(1.1.1.1)视频标题集合-视频标题集合管理信息(1.1.2.2)视频标题集合-VOB(1.1.2)逻辑结构-视频管理程序(2.1)光盘再生装置概要(2.2)光盘再生装置构成要素(2.2.1)光盘再生装置的构成要素-信号分离部86的内部结构
(2.2.2)光盘再生装置的构成要素-系统控制部93的内部结构(1.)光盘的物理结构图1A是表示DVD的外观的图，图1B是其剖面图。图1C是图1B的圆圈部的放大图。DVD107由从图的下侧起的第1透明基片108、信息层109、粘结层110、第2透明基片111、及印刷标签用的印刷层112层叠构成。
第1透明基片108及第2透明基片111是相同材质的增强用基片，其厚度均约为0.6mm。即两基片的厚度大体上都是0.5mm～0.7mm。
粘结层110设在信息层109及第2透明基片111之间，用于将两者粘结。
信息层109在与第1透明基片108接触的一面上附着金属薄膜等反射膜。在该反射膜上利用模制成形技术以高密度形成凹凸的坑点。
坑点的形状示于图1D。图1D的各坑点的长度为0.4μm～2.13μm，沿半径方向留有0.74μm的间隔，并按螺旋状排列设置，形成一条螺旋纹迹。
通过用光束113照射这些坑点串，如图1C所示取出作为光点114的反射率变化的信息。
在DVD上的光点114，因物镜的数值孔径NA大，光束的波长λ小，所以与CD上的光点的直径比约为1/1.6。
具有这种物理结构的DVD在单面上约能记录4.7G字节的信息。约4.7G字节的记录容量比以前的CD大将近8倍。因此，在DVD上可以大幅度地提高动图象的图象质量，再生时间与视频CD的74分钟相比也能提高到2小时以上。
实现了这样的大容量化的基本技术是光束的光点直径D的小型化。光点直径D可根据计算式＂光点直径D＝激光波长λ/物镜数值孔径NA＂计算，所以通过进一步减小激光波长λ并加大数值孔径NA，可将光点直径D缩小。应该注意的一点是，在将物镜数值孔径NA加大后，将会产生由称作倾斜度的盘面与光束的光轴的相对斜度造成的彗形像差。为使其缩小，对DVD来说就要将透明基片的厚度减薄。如将透明基片减薄，则又产生了机械强度变弱的另外的问题，但DVD通过粘合其他基片使其增强，可以克服强度方面的问题。
在从DVD读出数据时，采用波长短的650nm的红色半导体激光器及使物镜的NA(数值孔径)大到0.6mm左右的光学系统。将其与薄到厚度为0.6mm左右的透明基片相互配合，使在直径120mm的光盘的单面上可记录的信息容量达到约4.7G字节。利用这样的大容量，能将电影公司摄制的一部电影收录在一张通用的光盘上，并能向多种不同语言区域提供。利用这些基本技术实现的4.7G字节这样的记录容量，也能充分地记录多种动图象数据及声频数据。
在图2A中示意地示出螺旋纹迹从信息层的内圈到外圈形成的状态。与螺旋纹迹对应的数据的读出，按每个被称为扇区的单位进行。扇区的内部结构如图2B所示，由扇区标题区、用户数据区、及纠错码存储区构成。
扇区标题区的扇区地址是为识别各个扇区而采用的。光盘再生装置根据该扇区地址从多个扇区之中探测出哪一个是应读出的扇区。
在用户数据区存储2KByte长的数据。
纠错码存储区存储与该扇区的用户数据区对应的纠错码。光盘再生装置在读出该扇区的用户数据区时利用纠错码进行错误检测，直到将错误都纠正为止，从而保证数据读出的可靠性。
(1.1)光盘的逻辑结构图3A是表示光盘逻辑结构的图。在图3A中，物理扇区根据扇区地址按升序配置，根据扇区地址所包含的识别信息从上部起大致分成引入区、接在引入区之后的文卷区、接在文卷区后面的引出区。
在『引入区』内记录使DVD播放机开始读出时的动作稳定用的数据等。与此相反，『引出区』是告知再生装置中的再生动作结束的区域，并不记录有意义的数据。
『文卷区』是存储构成某种应用的数字数据的区域，将所属扇区作为逻辑数据块进行管理。逻辑数据块将数据记录区的开头的物理扇区作为0号，以对连续的物理扇区赋予连续编号为单位进行识别。在图3A的圆圈b301内，示出文卷区的逻辑数据块群。圆圈内的多个逻辑数据块所标记的#m、#m+1、#m+2、#m+3…这样的数值为逻辑数据块的编号。
如图3A所示，文卷区进一步被分割为文卷区及文件管理区。
在文卷管理区内，按照ISO13346，存储用于将多个逻辑数据块作为文件进行管理的文件系统管理信息。所谓文件系统管理信息，是指明多个文件的各文件名与各文件占有的逻辑数据块群的地址的对应关系的信息，光盘再生装置根据该文件系统管理信息实现以文件为单位的光盘访问。即，在给出文件名后，参照全部系统管理信息计算出该文件占有的所有的逻辑块群，并访问这些逻辑块群，仅取出所需要的数字数据。
图3B是文件区的说明图。如图3B所示，在文件区内存储视频管理程序(VideoManager)及多个视频标题集合(Video Title Set)。利用由这些多个文件构成的上述文件系统管理信息，计算记录部位。采用这种连续文件的原因是，动图象数据的数据尺寸庞大，如将其集中在一个文件内，则其文件尺寸将会超过1GB。
视频标题集合用于将被称为标题的1个以上的DVD应用成组化后存储。在电影应用中所谓成组化的多个标题，相当于同一电影有剧场公开版和未剪接版的情况。其原因是作为剧场公开版和未剪接版的标题由于共有的图象数据多，所以采用成组化后进行管理的方法能更有效利用图象。
在图3B的视频标题集合中，视频标题集合V1收录着交互式软件。视频标题集合V1是交互式软件『增氧健身运动』。该交互式软件是按照具有本实施例光盘特征的数据结构实现的。
交互式软件『增氧健身运动』，是由3个标题构成的标题集合，各个标题称为<腰部苗条路线><臂部健美路线><全身健美路线>。
在视频管理程序中，存储与从在多个视频标题集合内存储的全部标题选择用户应再生的标题用的菜单有关的信息。
以下，详细说明视频标题集合及视频管理程序。
(1.1.1)逻辑结构-视频标题集合图4是视频标题集合的数据结构的说明图。
视频标题集合存储对多个视频对象(VOBVideo Object)及多个视频对象的再生顺序进行管理的视频标题集合管理信息。
(1.1.1.1)视频标题集合-视频对象(VOB)『视频对象(VOB)』是通过包含数字动图象、数字声音、图象数据、这些数据的管理信息而多媒体化后的数据。此外，因在本例中是交互式软件『增氧健身运动』，所以图4中示出的各VOB#1、2、3、4、…分别相当于练习有节奏地踏步姿态的场景、抬高右腿、左腿姿态的场景、跳跃姿态的场景、向右、向左扭动腰部姿态的场景、上半身前倾姿态的场景等长约1分钟～2分钟的一个场景。
『视频对象(VOB)』的数据结构，具有将多个VOB单元(VOBU)从开头按时间序列顺序排列的结构。VOB单元(VOBU)是约0.5秒～约1.0秒左右的再生数据，如图4的箭头所示的详细结构，由管理信息包、动图象包、声频包A～C、副图象包A～B等多种类别的数据包构成。数据包的数据尺寸分别为2KByet，通过将种类不同的包数据集中并重新综合，形成分别构成动图象、声频数据、副图象数据、控制信息的数字数据串。此外，将对这些不同种类进行重新综合后的数字数据串称为基本数据流，也将VOB称为由多个基本数据流构成的程序数据流或系统数据流。
另外，为便于理解所作的说明，在图4和图5中全部VOB单元的各包数据按规律性配置，但除了将管理信息包配置在开头以外，为了由再生装置缓冲并取出，不必按每种类别邻接配置，实际上可以混合配置。此外，属于VOB单元的包的总数及每种包的数目，由于动图象或声频、副图象包含可变长度的压缩数据，所以也没有必要相同，实际上每个VOB单元的包数是不同的。再有，VOB单元内的动图象包为2个，但分配给动图象的向再生装置传送的速率约为4.5Mbit，所以实际上若不是静止图象而是通常的动图象，则可包含数百个动图象包。
在视频对象(VOB)内所存储的动图象包，利用属于1个VOB单元的动图象包的数字数据，至少形成1个称作GOP(图象组)的数字动图象数据。这里，所谓GOP，是指压缩数字图象数据展开时的1个单位，约为12～15帧的图象数据。此外，在MPEG2(活动图象专家组，ISO11172、ISO13818)中对GOP有详细规定。
视频对象(VOB)内的各包与动图象的一个场景的关系示于图5。在该图中以横向伸长的方格表示动图象一个场景的图象素材，并配置在VOB的上侧。而以3个横向伸长的方格表示3信道的声音素材，并配置在VOB的下侧。另外，以2个横向伸长的方格表示2信道的副图象素材，并配置在声音素材的下侧。从动图象素材向下引出的箭头，表示动图象的图象素材记录在各包的哪一个数据字段内。
从这些向下引出的箭头可以看出，从一个场景开头到0.5秒的动图象，在按照以MPEG为依据的I图象(内部图象)、P图象(预测图象)、B图象(双向预测图象)编码后，记录在VOB单元1内的video(视频)包1、2的数据字段内(而如上所述，实际上存储在数百个包内，但为便于说明，以存储在2个包内的情况继续进行以下说明。)。从0.5秒到1.0秒的动图象也按I图象、P图象、B图象编码后，记录在VOB单元2内的video(视频)包3、4的数据字段内。图中虽未示出，但从1.0秒到1.5秒部分的动图象也在编码后记录在下一个VOB单元内的video(视频)包的数据字段内。
参照图5说明交互式软件的一个场景的3信道配音声音和声频包的数据字段的关系。与动图象包一样，图5示出从声音素材向VOB的声频包所引的箭头指示出3信道声频数据按上述2种方式编码后记录在以0.5秒为单位的各声频包的数据字段内。即从上述一个场景的开头到0.5秒的A信道的配音声音记录在VOB单元1内的声频包A-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在VOB单元2内的声频包A-2的数据字段内。图中虽未示出，但从开头起的1.0秒到1.5秒的声音记录在下一个VOB单元内的声频包A-3的数据字段内。此外，如上所述，声音对动图象的同步定时取决于PTS，所以在相同的VOB单元内不需要含有与该VOB单元所含动图象数据完全一致的声频数据，实际上也可以存储在前一个VOB单元内。
同样，从一个场景的开头到0.5秒的B信道的配音声音记录在声频包B-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在声频包B-2的数据字段内。图中虽未示出，但从开头起的1.5秒到2.0秒的声音记录在声频包B-3的数据字段内。
从一个场景的开头到0.5秒的C信道的配音声音记录在声频包C-1的数据字段内，从0.5秒到1.0秒的配音声音记录在声频包C-2的数据字段内。图中虽未示出，但从1.5秒到2.0秒的声音记录在声频包C-3的数据字段内。
以下，将分散记录在声频包A～C各自的数据字段内的3信道的数据称为声频数据A、声频数据B、声频数据C。例如，也可以对声频数据A设定英语配音声音，对声频数据B设定法语配音声音，对声频数据C设定日语配音声音，由操作者对其进行切换。
在图5的例中，由于在VOB单元内存在副图象包A、B，所以能将2信道的叠印字幕分散记录在各VOB单元的副图象包A、B的数据字段内。例如，以副图象包A表示英语字幕，以副图象包B表示法语字幕，从而也能使操作者对其进行切换。
在VOB单元的开头必须配置一个管理信息包，存储在对VOB单元进行再生时所需要的传送速率、或每个动图象数据流、声频数据流、副图象数据流所需要的传送速率及指定的缓冲器尺寸。
管理信息包及副图象包的通用功能如上所述，但交互式软件的对话部分与副图象包及管理信息包具有有机的联系。具有这种联系，意味着有时副图象包须描绘包含若干个项目的菜单。这样，当副图象包描绘菜单时，该副图象包和属于同一VOB单元的管理信息包在其内部具有被称作增亮信息的信息，用于进行与相对于菜单的光标操作、相对于项目的确定操作对应的再生控制。本实施形态的『与确定操作对应的再生控制』的典型例子是从当前再生路径切换到其他再生路径的再生路径转移。该『再生路径的切换』以与各项目对应设置的方式记述着增亮信息内的被称作增亮命令的命令，当由光盘再生装置读出管理信息包时，通过执行该命令进行。这样，通过根据确定操作有选择地执行与项目对应设置的命令，以后文所述的PGC信息为单位切换再生路径。
以上，结束对图4的视频标题集合的视频对象(VOB)的说明，以下说明该视频标题集合的视频标题集合管理信息的构成。
(1.1.1.2)视频标题集合管理信息视频标题集合管理信息存储管理上述视频对象群的多个再生顺序的信息。将DVD中指定视频对象群再生顺序的数据称作程序链路(PGC)。即，如果是存储本例的『增氧健身运动』的视频标题集合，则视频标题集合管理信息可存储多个程序链路(PGC)，该程序链路(PGC)规定在选择了腰部苗条路线、臂部健美路线的各条路线后应按怎样的场景展开。
图6是表示视频标题集合管理信息的内部结构的图。如图6的参照符号a5所示，视频对象集合管理信息由视频标题集合管理表、视频标题集合部标题搜索指针表、PGC管理信息表构成。
『视频标题集合管理表』是视频标题集合管理信息的标题信息，用于存储对视频标题集合部标题搜索指针表、PGC管理信息表的存储位置的指针。
『视频标题集合部标题搜索指针表』是存储在PGC管理信息表内的多个程序链路群的索引，根据对程序链路的存储位置的指针指定在选择标题时首先应执行的是哪一个PGC信息。如为本例，则对应设置并存储『增氧健身运动』的腰部苗条路线、臂部健美路线的各条路线以及构成入口的PGC信息。
『PGC管理信息表』，如参照符号a6所示，存储着与在视频标题集合内存储的全部视频对象对应的多个PGC信息1、2、3、4.....n。所谓PGC信息，是规定了通过光学传感器以怎样的再生顺序读出哪个VOB的信息。
「读出哪个VOB」，由参照符号a7示出的『VOB位置信息表』规定，「以怎样的再生顺序读出」，由参照符号a9示出的『PG再生模式』规定。
『VOB位置信息表』由VOB位置信息的罗列构成。VOB位置信息的内部结构在图7A中按横向排列示出。如该图所示，VOB位置信息是由VOB的再生时间、对VOB的偏移、VOB的数据块数构成的信息。在读出VOB时，光盘再生装置根据在这些VOB位置信息内包含的偏移值等计算VOB所记录着的逻辑数据块的逻辑数据块序号，仅按『数据块数』中指示的值，对纹迹上的逻辑数据块进行正向扫描。
『PG再生模式』规定对『VOB位置信息表』中VOB位置信息所记载的VOB是以通常再生方式读出、或是以随机再生·无序再生方式读出。通常再生和随机再生·无序再生的不同点在于，在通常再生中，VOB位置信息的VOB按『VOB位置信息表』的排列读出，与此相反，在随机再生·无序再生中，VOB位置信息的VOB被随机地读出。
随机再生和无序再生的不同点在于，随机再生的组合包含VOB的重复读出，与此相反，无序再生的组合不包含VOB的重复读出。换句话说，在无序再生中，曾再生过一次的VOB在进行无序再生期间不能再生2次。而在随机再生中，同一VOB可重复再生。
如具体地说明，则假定PGC信息的VOB位置信息记述着VOB#1、2、3、4、5共5个VOB的『VOB位置信息表』。假定该PGC信息的PG再生模式为设定着重复次数为3次的无序再生。则从这5个VOB中不允许重复地再生3个VOB。在这种情况下，例如，可按如下顺序读出VOB，即VOB#5、1、3或VOB#2、3、5假定另一PGC信息的VOB位置信息记述着VOB#6、7、8、9、10共5个VOB的『VOB位置信息表』。假定该PGC信息的PG再生模式为设定着重复次数为3次的随机再生。则从这5个VOB中允许重复地再生3个VOB。在这种情况下，例如，可按如下顺序读出VOB，即
VOB#5、5、3或VOB#2、3、3PG再生模式的数据结构示于图7B。PG再生模式为8位长，其中高位的1位称作第1字段，低位的7位称作第2字段。如果在第2字段中设定1以上的数值而第1字段为0，则程序链路被设定为随机再生。如果在第2字段中设定1以上的数值而第1字段为1，则程序链路被设定为无序再生。第2字段用于指定随机再生·无序再生的重复次数。因第2字段的长度为7位，所以重复次数可在1～127的范围内设定。如果第2字段为0，则对VOB位置信息表中记载的VOB进行通常再生。
图6示出的各PGC信息的数据结构已如以上所述。接着，参照图8和图9对比说明在图6示出的视频标题集合的VOB及各PGC信息的记述内容各有何不同。
图8以表的形式汇集了图4所示的各VOB的图象内容。如参照该图可以看出，VOB#1包含将有节奏地踏步姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据，VOB#2包含将抬高右腿、左腿的姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据。还可看出，VOB#3包含将教练员将两臂水平伸出并转动的姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据，VOB#4包含将教练员跳跃姿态进行拍摄后的实况记录图象作为动图象数据。如上所述可知，图6示出的VOB，作为单个的VOB记录着教练员进行着各种运动的姿态的2分钟、3分钟长的的图象。
图9以表的形式示出路线与PGC信息内容的对应关系。该图以表格形式在横的一行分别示出『路线名』、与该路线对应的『程序链路序号』、该程序链路序号的PGC信息的『VOB位置信息表』及『PG再生模式』的记载内容。
在该图中，『臂部健美路线』的入口程序链路为PGC信息#1。在该PGC信息#1的『VOB位置信息表』中，在30个VOB之中，指定与在图8中示出的VOB#3、VOB#5、VOB#8等以臂部为中心的运动有关的15个VOB的VOB位置信息。另外，在PG再生模式中指定着『无序指定』。该无序再生的重复次数设定为『10』。这样，PG再生模式指定着对15个VOB进行无序再生。
一般，从n个VOB中取r个的组合nCr，以计算式nCr＝n！/r！(n-r)！表示，所以通过15C10＝15！/10！·5！的计算，可产生3003种再生顺序。即，可按3003次的相互不同的顺序选择VOB。
在该图中，『腰部苗条路线』的入口程序链路为PGC信息#2。在该PGC信息#2的『VOB位置信息表』中，在30个VOB之中，指定与VOB#6、VOB#7、VOB#9等围绕腿和腰及上半身的运动有关的12个VOB的VOB位置信息。另外，在PG再生模式中指定着『无序指定』。该无序再生的重复次数设定为『10』。这样，由于PG再生模式指定着无序再生10个VOB所以按组合12C10的数值的再生模式对VOB进行选择。
一般，从n个VOB中取r个的组合nCr，以计算式nCr＝n！/r！(n-r)！表示，所以通过12C10＝12！/10！·2！的计算，可产生66种再生顺序。即，可按66次的相互不同的顺序选择VOB。
在该图中，标题『全身健美路线』与『PGC#3』相对应。另外，在PGC信息4的『VOB位置信息表』中的VOB数为5个，在PG再生模式中指定『随机指定』。该随机再生的重复次数设定为『3』。这样，PG再生模式指定着对5个VOB进行随机再生，所以可按重复组合5H3的值的再生模式选择VOB.
这里，从n个VOB中以允许对同一个取若干次的方式取r个的重复组合nHr，以计算式nHr＝n+r-1Cr＝(n+r-1)！/r！(n-1)！求得，所以通过5H3＝(5+3-1)！/3！·4！的计算，可产生126种再生顺序。
全身健美路线的VOB数·重复次数少，而且对同一个VOB可选择多次，所以即使是肥胖的人或对反射神经无自信心的人也能充分地进行。与此相反，『臂部健美路线』的VOB数·重复次数多，而且所选择的VOB千变万化，所以要求有敏捷的反射神经和体力。这从上述计算结果可以看得很清楚，相对于面向初学者的126种来说，达到20倍(3003种)以上的值。通过这样庞大数量的VOB选择，能实现对高级班的人也能满足的增氧健身运动。
这样，标题制作者能够以一张光盘利用PG再生模式的设定次序提供高级、中级、初级的任何等级的增氧健身运动路线。
摘编1对应于PGC信息#4。PGC信息#4是用于在30个VOB之中依次再生从开头到中间的15个的路线，重复次数设定为0。由于设定为0，所以PGC信息#4使摘编1为在30个VOB之中依次再生从开头到中间的15个的路线。这些是面向那些只想看一看增氧健身运动但不作实际运动的人们的。
(1.1.2)逻辑结构-视频管理程序视频管理程序在结构上由视频对象、及PGC管理信息表构成，可以说是以视频标题集合的数据结构为依据的。视频管理程序的VOB与视频标题集合的VOB之不同点在于，视频管理程序专用于文卷菜单。这里，所谓文卷菜单，是将光盘所收录的全部标题一览显示并选择任一标题用的菜单，将光盘装入光盘再生装置内，在光学传感器从文卷管理区移动到文件区后将其显示在屏面上。
由于其专用于该文卷菜单，所以在视频管理程序与视频标题集合之间有以下的第1、第2不同点。首先，第1，视频标题集合的VOB包含动图象数据、副图象包、声频包，与此不同，视频管理程序的VOB只不过包含着菜单用副图象包、及管理信息包。第2，在视频管理程序中记述着将光盘的若干个视频标题集合的标题作为转移目标的转移命令。
在图20中示出视频管理程序的数据结构。如图20所示，『视频管理程序』由『菜单用视频对象』、『菜单用PGC管理信息表』、『标题搜索指针表』构成。『菜单用视频对象』，从其名称可知，是专用于文卷菜单的VOB。即，包含用于显示文卷菜单的副图象包、及根据与该菜单对应的光标操作、确定操作进行再生控制用的管理信息包。图21是文卷菜单用的显示图象的说明图。文卷菜单用视频对象具有多个项目y611、y612、y613、y616。这些项目的内容是用来特别指定『增氧健身运动<臂部健美路线>』、『增氧健身运动<腰部苗条路线>』这样一些标题中的任何一个。用户通过对这种项目进行确定操作，执行将在该VOB中存在的管理信息包所包含的各视频标题集合及各标题作为转移目标的命令，并由此指定被再生的标题。
『菜单用PGC管理信息表』，是专用于文卷菜单的PGC信息，记述着将光盘装入再生装置时读出菜单用VOB的该菜单用VOB的记录部位。该PGC信息在将光盘装入再生装置内并在光学传感器从文卷管理区移动到文件区后由再生装置读出。由此将文卷菜单显示在屏面上。
『标题搜索指针表』是用于特别指定各标题所属的标题集合及对标题集合内各标题附加的标题序号的索引。
(2.1)光盘再生装置概要以下说明光盘再生装置(DVD播放机)。图10是表示DVD播放机1、电视监视器2、及遥控器91的外观的图。
DVD播放机1，在壳体的正面有一开口，并设有将光盘沿开口的进深方向装入的驱动机构。
在DVD播放机的正面，设有遥控接收部92，它具有用于接收遥控器发出的红外线的光接收元件，操作者如对所持遥控器进行操作，则遥控接收部92将发出接收到键信号后的中断信号。
在DVD播放机的背面，备有视频输出端子、声频输出端子，通过在其上连接AV软线，可以将从DVD再生后的图象信号输出到家用大型电视监视器2。采用这种方式，操作者可以通过33英寸、35英寸等大型家用电视机欣赏DVD的再生图象。从以上说明也可看出，本实施形态的DVD播放机1不是与个人计算机连接使用的，而是作为家用电气设备与电视监视器2配合使用的。
遥控器91在其壳体表面上设有带弹性的键盘，以红外线输出与按下的键对应的代码。
(2.2)光盘再生装置的构成要素图11是表示本实施形态的DVD播放机的内部结构的框图。该DVD播放机由驱动机构16、机构控制部83、信号处理器部84、AV译码器部85、遥控接收部92、系统控制部93构成。另外，AV译码器部85由信号分离部86、视频译码器87、副图象译码器88、声频译码器89、及图象合成部90构成。
驱动机构16备有安放光盘的基台、将所安放的光盘紧固并带动其旋转的主轴电动机81。安放光盘的基台由图中未示出的机构带动使其在壳体的内外前后移动。在基台移动到壳体外侧的状态下，操作者将光盘安放在基台上。光盘安放在基台上并使基台向DVD播放机的内侧移动后，光盘即装入DVD播放机。
机构控制部83用于控制包括驱动光盘的电动机81及读出光盘上的记录信号的光学传感器的机构系统。具体地说，机构控制部83根据由系统控制部93所指示的纹迹位置，进行电动机转速的调整。与此同时，通过控制光学传感器的驱动器，进行光学传感器的位置移动，并在通过伺服控制检测出正确的纹迹后，进行旋转等待直到记录着所要求的物理扇区的部位，并从所要求的位置连续地读出信号。
信号处理部84对由光学传感器读出的信号进行放大、波形整形、二进制化、解调、纠错等处理，变换为数字数据串，并以逻辑数据块为单位存储在系统控制部93内的缓冲存储器(在后文说明)。
AV译码器部85对所输入的VOB即数字数据进行规定的处理，并变换为视频信号或声频信号。
信号分离部86接收从缓冲存储器以逻辑数据块为单位传送来的数字数据串，并进行动图象数据、副图象数据、声频数据的分配。在该分配中，动图象数据被输出到视频译码器87。声频数据被输出到声频译码器89、副图象数据被输出到副图象译码器88。管理信息包输出到系统控制部93。这时，信号分离部86由系统控制部93指示序号。该序号用于指示图5的说明图中示出的声频数据A、B、C、副图象数据A、B中的任何一个，如提供了该序号，则信号分离部86便将该序号分别输出到声频译码器89、副图象译码器88。并且将序号以外的数据废弃。
视频译码器87将从信号分离部86输入的动图象数据译码、展开后，作为数字视频信号输出到图象合成部90。
当从信号分离部86输入的副图象数据是经行程长度压缩后的图象数据时，副图象译码器88将其译码、展开后，以与视频信号相同的形式输出到图象合成部90。
声频译码器89将从信号分离部86输入的声频数据译码、展开后，作为数字声频信号输出。
图象合成部90输出将视频译码器87的输出和副图象译码器88的输出按系统控制部93指示的比率混合后的NTSC信号。
(2.2.2)光盘再生装置构成要素-系统控制部93的内部结构系统控制部93具有对DVD播放机的总体进行控制的图12的内部结构。按照图12，在系统控制部93内部装有缓冲存储器94、管理信息包缓冲器95、内置处理机96、PGC信息缓冲器31。
在缓冲存储器94内写入经放大、波形整形、二进制化、解调、纠错等处理后的数据。如果所写入的数据是视频标题集合管理信息，则将其取入图中未示出的缓冲器。另一方面，如果是VOB，则系统控制部93按每个包传送到信号分离部86。如以这样的方式传送，则将管理信息包从AV译码器部85送回来。
管理信息包缓冲器95是用于存储从信号分离部86送回来的管理信息包的缓冲器。
内置处理机96是将存储DVD播放机1的全部控制程序的ROM、作业用存储器、及CPU一体化后构成的。
PGC信息缓冲器31用于存储当前正在选择的PGC信息。
作业缓冲器97，当系统控制部96进行图12示出的流程图的处理时，是用于将一维数组『随机数一览表』及变量『指定次数』展开的缓冲器。
(2.3.2.1)系统控制部93的总体流程图13是表示系统控制部93的处理内容的总体流程。参照本图对DVD播放机1的动作进行说明。
在按下DVD播放机机1的装入按钮后，基台移动到壳体的外侧。在基台移动到壳体的外侧的状态下，操作者安放光盘。在安放在基台上、并使基台移动到DVD播放机的内侧后，光盘就装入到DVD播放机内。在步骤121，系统控制部93进入光盘插入等待状态。如从光学传感器等通知光盘已插入，则通过对机构控制部83及信号处理部84的控制，在使光学传感器保持在位于引入区的状态下进行光盘的旋转控制。使保持在位于引入区状态的光盘旋转一直继续到旋转动作稳定。在旋转动作稳定后，使光学传感器从引入区向外圈移动，对文卷管理区进行读出。根据文卷管理区的信息读出视频管理程序(步骤122)。然后，系统控制部93参照视频管理程序的菜单用PGC管理信息表，算出文卷菜单用的程序链路的记录地址，将其再生，并保持在PGC信息缓冲器31内。如果文卷菜单用的程序链路保存在内部，则系统控制部93参照所保持的PGC信息，计算出进行再生的视频对象(VOB)及其在该光盘上的记录地址。如果决定了应再生的视频对象，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的视频对象从光盘取出进行再生。因此，可在电视监视器2上以图象显示出在图21中示出的文卷菜单(步骤123)。
看到该标题的一览表后，操作者结合自己的肥胖情况考虑哪种路线是最需要的，并判定『增氧健身运动<臂部健美路线>』是最需要的。并且，假定选择确定了该路线的菜单项目。在视频管理程序内存储着与该菜单项目对应设置的转移命令及作为其参数的标题序号，该增亮命令由系统控制部93执行(步骤125)。
作为转移命令的执行动作，系统控制部93参照作为视频管理程序一部分的标题搜索指针表，决定所属视频标题集合(VTS)及VTS内标题序号。如果确定了视频标题集合，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所确定的视频标题集合的视频标题集合管理信息再生，并在内部将作为视频标题集合管理信息一部分的视频标题集合部标题搜索指针表取出(步骤126)。
如取出视频标题集合部标题搜索指针表，则系统控制部93参照该表决定应再生标题的再生开始用程序链路的PGC信息。如果决定了PGC信息，则系统控制部93向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的PGC信息再生，并将其保存在内部的PGC信息缓冲器31内。另外，这时，要将保存着的文卷菜单用的PGC信息重写。如果保存着标题的再生开始用的PGC信息，则系统控制部93参照所保存的PGC信息，决定应再生的视频对象及其记录地址，并向机构控制部83及信号处理部84输出控制信号，将所决定的视频对象再生。
在这之后，系统控制部93，根据所保存的PGC信息，依次决定应再生的视频对象并进行再生控制。系统控制部93在完成由PGC信息所指示的最后一个视频对象的再生后，参照作为PGC信息一部分的PGC连接信息，决定下一PGC信息。在决定了下一个PGC信息后，系统控制部93将当前的PGC信息废弃，保存下一个PGC信息，并以其为依据继续进行再生(步骤128)。
另外，如果要对视频对象的再生进行补充，则在DVD播放机1内附装着图中未示出的声频信道和副图象信道的切换键.并且，由用户利用该切换键选择的声频信道、副图象信道，被保存在系统控制部93的系统寄存器(图中未示出)内。当视频对象被再生时，系统控制部93参照内部的系统寄存器，向AV译码器部85输出控制信号，进行有效信道的指定。因此，仅有效的声频信道和副图象信道的信息与动图象信息一起输出到外部。
(2.3.2.2)第1动作例··与视频标题集合V1对应的再生控制参照图14及图15的流程图说明系统控制部93的与图2B所示视频标题集合V1对应的软件控制。
由于现在选择的是『增氧健身运动<臂部健美路线>』，所以在PGC信息缓冲器31内存储着PGC信息#1。在该状态下系统控制部93进行再生顺序决定处理。所谓再生顺序决定处理，是指当从菜单向程序链路转移时按照PG再生模式的记载内容决定再生顺序，由图14的流程图示出的多重转移实现。在步骤140，从PGC信息读出PG再生模式。在该步骤中，读出该图中所指示的PGF再生模式。在读出PG再生模式后，进入步骤141。在步骤141中，判断读出的PG再生模式的第2字段的位模式是否是『000 0000』。因在图9中PGC信息#1的第2字段上记述着重复次数10次、即『0001010』，所以进入步骤142。
在步骤142中判断第1字段的位模式是否是『1』。因图9中PGC信息#1在第1字段设定着『1』，所以进入步骤144。
参照图15的流程图说明无序再生的系统控制部93的处理。在该流程图中，所谓『随机数一览表』，是在无序再生中用来取得到当前为止产生的随机数历史记录的一维数组。而『总数n』是指在VOB位置信息表内所记载着的VOB位置信息数，在PGC信息#1的情况下，如上所述为『15个』。『指定次数k』是用于存储由步骤152～步骤159构成的循环处理的循环次数的变数。
在图14的流程中进入步骤144后，则转入图15流程图的步骤150，从第2字段的位模式读出指定次数，并存储在计数器内。因第2字段为7位长，所以可指定0～127范围内的重复次数。在执行步骤150后，进入步骤151。在步骤151中将随机数一览表全部清0。在执行步骤151后，进入步骤152，产生从1到VOB总数15的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为3。而在本实施形态中是均匀选择『VOB位置信息表』所记载的VOB，所以假定产生一致随机数。除此之外也可以是高斯随机数等具有任意分布的随机数。对频率往往变低的后半部的练习运动也可进行加权，以按更高的频率进行选择。
在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值3是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。由于PGC信息是刚刚选择后的状态，所以判定为未记载，因而进入步骤154。在步骤154中，读出在『VOB位置信息表』中分配给第3号的VOB位置信息。在步骤155中，根据『VOB位置信息』所记载着的VOB偏移值计算应读出的逻辑数据块相当于光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
步骤156对VOB所占有着的全部逻辑数据块反复进行随后的步骤157的处理。步骤157的处理是通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据依次进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图17所示的教练员两臂水平伸出并转动的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器放出轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值3追记在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第1次循环中由于在0以上，所以转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为3。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值3是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。这时，由于在一览表中记载着整数值3，所以再次返回步骤152并再次产生随机数。如也记载着再产生的随机数，则再次回到步骤152，又一次地产生随机数。
这种产生着在一览表内已载有的随机数的过程，在步骤152～步骤153反复进行。于是，通过与在随机数一览表中记载着的历史数据相对照，可以避免已选择过的VOB被重复选择。
随机数的第2次重新产生结果，假定为作为随机数产生了整数值5。因整数值5未记录在随机数一览表内，所以进入步骤154。在步骤154中，读出在『VOB位置信息表』中分配给第5号的VOB位置信息。在步骤155中，根据第5号VOB位置信息所记载着的VOB偏移值计算下一个应读出的逻辑数据块相当于光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据顺序进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图18所示的教练员两臂水平伸直后向下摆、并将手臂在腹部跟前交叉的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器还放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息表』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值5追记在随机数一览表内。通过这种追记，可将『3』『5』排列在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第2次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生的整数为8。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值8是在随机数一览表中记载着的还是未记载的。由于随机数在一览表中记载着整数值＂3＂＂5＂，未记载整数值8，所以进入步骤154。读出在『VOB位置信息表』中分配给第8号的VOB位置信息。在步骤155中，根据VOB位置信息所记载着的VOB偏移值计算下一个应读出的逻辑数据块占据着光盘上的螺旋纹迹的哪一部分。并且，将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后，指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据。
通过控制部83及信号处理部84的控制，顺序读出VOB#5占有着的逻辑数据块的数据。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的画面上将显示出时间大约几分钟的如图18所示的教练员两臂水平伸直后向下摆，并将手臂在腹部前交叉的姿态的实况记录图象。在这期间还从扬声器放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与画面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将整数值5追记入随机数一览表中。通过这种追记，将『3』『5』排列进随机数一览表中。在执行步骤158后，进入步骤159中。在步骤159中将存储在计数器中的指定次数K减1。在步骤159中，判定指定次数K是否在0以上。在第二次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
在步骤152中，产生从1到VOB总数n的整数范围的随机数(0＜r＜n+1)。这里假定产生整数值8。在执行步骤152后，进入步骤153。在步骤153中，判断所产生的数值8是记载在随机数一览表中还是未记载。由于在随机数一览表中记载着“3”“5”而未记载整数8。所以进入步骤154。读出在『VOB位置信息表』中分配给第8号的VOB位置信息。在步骤155中，按照在『VOB位置信息』中记载着的VOB偏移值。计算下一个应读出的逻辑数据块占据着光盘上螺旋纹迹的哪一部分。并且将纹迹位置指示给机构控制部83，将光学传感器移动到记录开始位置。然后指示机构控制部83进行数据块的读出控制。
在步骤156及步骤157中，通过光学传感器、信号处理部，读出逻辑数据块# k记录着的数据。
通过机构控制部83及信号处理部84的控制，对VOB所占有着的逻辑数据块的数据顺序进行读出。所读出的数据由AV译码器部85分离和再生。此时分离后的视频显示在图10的电视屏面上，并开始基于声频数据的声音输出。因此，在电视监视器的屏面上将显示出时间大约为几分钟的如图19所示的教练员两臂伸向背后侧向上摆动到胸部高度、并将向后上方摆动的手臂又向正面侧上方摆动的姿态的实况记录图象。在这期间，从扬声器还放出不同的轻快的BGM，操作者合着BGM的节奏进行与屏面上的教练员动作相同的练习。
在对VOB#3的『VOB位置信息表』中记录着的全部逻辑数据块反复进行以上处理后，进入步骤158，将随机数r追记在随机数一览表内。在执行步骤158后，进入步骤159。在步骤159中，将存储在计数器内的指定次数k减1。在步骤159中，判定指定次数k是否在0以上。在第3次循环中转入步骤152，进行随机数的产生。
每当在步骤153中判定为未记载时，反复进行步骤152～步骤159的处理。每当这种处理循环一次时在步骤159中计数值减1一次，并进入步骤160。
通过步骤159的反复进行，计数值逐次减1并向下限0趋近。在计数值计数到下限0后，步骤160变为＂是＂，结束本流程。在该反复期间，教练员的动作千变万化，而BGM也在切换着节奏，所以操作者能在很短的时间里充分出汗锻炼。
如在第2天的早晨装入同一光盘并选择路线，则可按与昨天完全相反的顺序再生VOB。这样，由于再生顺序千变万化，所以能对操作者产生日益增进的运动的效果。
<随机再生>
随机再生的组合允许存在重复，所以将其具体化时，只须将图15流程图中的与随机数一览表的对照步骤去掉即可。按这种方式构成随机再生的系统控制部93的流程图示于图16。从图16可以清楚地看出，在随机再生中，顺序执行以下步骤从第2字段的位模式读出指定次数k并存储在计数器内的步骤150；产生从1到总数n的整数范围的随机数r的步骤152；读出在『VOB位置信息表』中分配给第r号的位置信息No.r的步骤154；对机构控制部83发出指示，旨在将光学传感器移动到VOB位置信息表中记载着的VOB的记录开始位置的逻辑数据块的步骤155，；仅对VOB位置信息的『逻辑块数』进行反复的步骤156；通过光学传感器、信号处理部读出逻辑数据块#k所记录着的数据的步骤157；将指定次数k减1的步骤158；判断指定次数k是否大于0的步骤159。
<通常再生>
通常再生仅按『VOB位置信息表』的记载内容进行VOB的读出。具体地说，只进行图15流程图的步骤156～步骤157即可。
接着，如果选择『腰部苗条路线』，则在屏面上显示有节奏地踏步姿态、将右腿、左腿抬高的姿态、教练员跳跃的姿态的实况记录图象。即，如由光盘再生装置读出与『臂部健美路线』对应的PGC信息，则可随机地选择围绕臂部的运动并显示在屏面上，如由光盘再生装置读出与『腰部苗条路线』对应的PGC信息，则可随意选择围绕腰部的运动并显示在屏面上。
如按照如上所述的本实施形态，则PGC信息对应着各自的『腰部苗条路线』『臂部健美路线』。一个PGC信息，通过『VOB位置信息表』及PG再生模式指定随机地选择对围绕臂部的运动进行再生的再生顺序，另一PGC信息指定着随机地选择对围绕腰部的运动进行再生的再生顺序，所以，当选择各路线时，可随机地再生只与路线有关的某些图象。通过这种随机再生，每天早晨，每当选择光盘的路线时，可显示出千变万化的上述围绕臂部的运动及围绕腰部的运动的顺序。因此，操作者对『腰部苗条路线』『臂部健美路线』这样的路线的印象无论到什么时候总是新鲜的，每天早晨都能以新鲜的感觉投入到增氧健身运动中去。
在本实施形态中，以1个GOP构成1个VOB单元，但如果使存储的动图象的再生时间为1秒左右，则当然并不限于1个GOP，也可以用2个或3个再生时间非常短的GOP构成。此外，在这种情况下，将管理信息包配置在连续的多个GOP的开头，并与这些多个的GOP对应地存储有效的再生控制信息。
在本实施形态中，在MPEG2方式的数字动图象情况下对动图象信息进行了说明，但如果是能与声频和副图象一起形成对象的动图象数据则并不限于此，例如当然也可以是MPEG1方式的数字动图象、或除在MPEG方式中采用的DCT(离散余弦变换)以外的变换算法的数字动图象。
另外，在本实施例中，将管理信息包配置在作为动图象复原单位的每个GOP内，但如果数字动图象的压缩方式不同，则当然应配置在其压缩方式的每个复原单位内。
最后，简单地说明本实施形态的光盘制造方法。准备好用摄象机拍摄的若干盘录像带、或实况记录的音乐带作为原版带，将其收录的动图象、声音数字化后，装入非线性编辑装置。编辑人员在该非线性编辑装置上，一面以帧为单位将图象、声音再生，一面利用图形编辑程序等应用程序生成菜单、项目。与此同时，还利用GUI(图形用户接口)生成程序等生成编入增亮命令的管理信息包。生成后，将其按照MPEG规格编码，并生成动图象数据、声频数据、副图象数据、管理信息包。在生成之后，在非线性编辑装置上根据这些数据生成VOB单元，并生成VOB。在生成VOB后，对VOB附加VOB序号，并生成PGC信息#1、#2、#3、#4.....#n、视频标题集合部标题搜索指针表、视频标题集合管理信息，并在工作站的存储器上构成上述数据结构。
在构成数据结构后，为了能将这些数据记录在文件区内，将其变换成逻辑数据串。将变换后的逻辑数据串记录在磁带等的传递媒体上，并变换成物理数据串。该物理数据串与文卷数据对应附加ECC(检错码)、E-F调制、引入区数据、引出区数据等。利用该物理数据串进行原盘刻蚀，制成光盘的原盘。进一步利用模压装置由所制成的原盘制造光盘。
在上述制造流程中，除与本发明的数据结构有关的逻辑数据串生成装置的一部分外，可直接使用现有的CD用制造设备。关于这一点可参阅以下文献，即＂中岛平太郎、小川博司合著，「光盘读本」オ-ム社＂、或＂「光盘系统」，应用物理学会座谈会，朝仓书店＂。
产业上的应用可能性如上所述的与本发明有关的多媒体光盘，对保持图象内容的新鲜感、防止陈旧化是有用的，对开拓教材型交互式软件市场也是有用的。
另外，与本发明有关的再生装置、再生方法，即使在实际安装的限制存储器规模的廉价的民用AV设备中，对如上所述的光盘进行再生也是有用的。
权利要求
1.一种光盘，包括存储多个含有视频数据的视频对象(VOB#n)的数据区，和存储再生指令信息(a7)和位置信息(a7)的索引区，所说的再生指令信息的每一个都指示两个或多个视频对象的再生指令，所说的位置信息(a7)指示所有的二个或多个视频对象在该数据区的位置，其特征在于该索引区还对每个再生指令信息存储一标志信息(a9)，对再生指令指示选择随机和顺序模式的哪一个，用再生指令信息指示其再生指令的二个或多个视频对象是按所选择的随机模式和顺序模式中的一个，借助存储在索引区中的再生指令信息再生的，该作为是至少二个或多个视频对象中的一个的模式的随机模式，与再生指令无关地随机再生，该作为所有二个或多个视频对象的模式的顺序模式是按照再生指令顺序再生。
2.如权利要求1所述的光盘，其特征在于所说的位置信息(a7)按表格形式指示的所有二个或多个视频对象在数据区的位置。
3.如权利要求1或2所述的光盘，其特征在于该索引区还存储再生次数信息，用以指示随机地再生二个或多个视频对象中的哪一个的工作次数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光盘，其特征在于当标志信息指出随后模式时，该标志信息还指示允许按随机模式重复的再生指令的二个或多个视频对象中的同样的视频对象是否再生。
全文摘要
本发明提供一种目的在于防止图象再生的千篇一律化并永久保持图象内容新鲜感的多媒体光盘。本光盘具有数据区和索引区，在数据区内记录着包含动图象数据的多个对象。索引区包含多个子区，各子区记录着从在数据区内记录着的多个对象抽出的一群的记录地址(图7A)、旨在对这些对象随机地进行再生的标志、及随机再生的重复次数(图7B)。
文档编号G09B5/02GK1438635SQ02151708
公开日2003年8月27日 申请日期2002年12月31日 优先权日1995年8月21日
发明者野野村知之, 小塚雅之, 福岛能久, 山内一彦, 村濑薰, 三轮胜彦 申请人:松下电器产业株式会社
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