JP2006031750A - データ構造、記録媒体、情報再生装置及び情報再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】媒体から本来の映像情報と付加的なアプリケーション情報との両方を同時に読み出し、動画像再生とアプリケーション処理とを確実に行うためのデータ構造を提供する。
【解決手段】映像情報を所定フォーマットに従って構成し、情報再生装置によりデコードされて再生されるデータ構造であり、情報再生装置により読み取られデコードされることで、音声を伴う映像を表示するための再生信号に再生される、所定単位毎の複数の映像音声情報４６，４７，４８と、情報再生装置により読み取られ実行されることで、所定画像が再生される映像に重畳されて表示されるための再生信号に再生され、所定単位毎の複数の映像音声情報の間に挿入されて構成される複数のアプリケーション情報５３−１〜ｎとをもつデータ構造。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生装置等により再生される記録媒体上のデータ構造に関し、特に、本来の映像情報に再生処理の妨げとならぬようにアプリケーション情報を多重化したデータ構造及びこのデータを格納する記録媒体及びこれを再生する情報再生装置及び情報再生方法に関する。

最近、動画像圧縮・信号処理技術の向上によりＤＶＤプレイヤーに代表される映像情報再生装置が広く普及している。これら従来のＤＶＤプレイヤーは主コンテンツとなる映像情報の再生に主眼が置かれており、付属情報をユーザに提示する付加機能はあまり重視されていない。しかし、映像情報と付加機能とを連動させて、例えば、画面中の登場人物に関連する情報を表示する等の機能は、ユーザの利便性に大きく寄与する。

特許文献１は、ビデオ・オブジェクト・ユニットのナビパックにＵＲＬ等を格納しておき、再生画面上のボタン等を操作することで、関連のインターネット情報を表示することが可能な技術を開示している。
特開平１１−１６１６６３号公報。

上記した従来技術においては、主コンテンツの再生のために設けられた制御情報であるナビパック等にＵＲＬを格納して、これを利用して、インターネット経由で、関連情報を画面上に展開させるものである。しかし、インターネットを介して提供される情報は、必ずしも安定しているとは言えず、又、内容も最適のものが与えられるという保証がないという問題がある。又、ナビパック等に映像情報を格納しようとしても、ナビパックは本来の再生の制御機能に影響を与えるため、十分な付加機能を与えることができないという問題がある。

そこで、ディスク内に適切な静止画や動画等のアプリケーション情報を予め格納しておく方法が考えられ、例えば、このアプリケーション情報を、本来のタイトル映像情報の全てが記録されている領域が終了した、後の領域に格納する場合が考えられる。しかし、この場合、ユーザが画面から付加情報の表示を指示した際に、再生中のタイトル映像情報へのアクセスと、ここから離れたアプリケーション情報の領域へのアクセスとを交互に行うことになるため、ピックアップの移動量・移動遅延が大きくなり両方の領域へのアクセスが円滑に行えず、従って、本来のタイトル動画の再生が一時停止したりする等の不具合が発生する場合があるという問題がある。

本発明は、媒体から本来の映像情報と付加的なアプリケーション情報との両方を同時に読み出し、本来の動画像再生を確実に行いながら、付加的なアプリケーションの処理も連動して行うためのデータ構造、これを格納する記録媒体、再生装置及び再生方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るデータ構造は、映像情報を所定フォーマットに従って構成し、情報再生装置によりデコードされて再生されるデータ構造であり、前記情報再生装置により読み取られデコードされることで、音声を伴う映像を表示するための再生信号に再生される、所定単位毎の複数の映像音声情報、前記情報再生装置により読み取られ実行されることで、所定画像が前記再生される映像に重畳されて表示されるための再生信号に再生され、前記所定単位毎の複数の映像音声情報の間に、所定単位で挿入されて構成される複数のアプリケーション情報とを具備することを特徴とするデータ構造である。

又、本発明の一実施形態に係る記録媒体は、映像情報を所定フォーマットに従って構成し、情報再生装置によりデコードされて再生されるデータ構造を記録領域に格納する記録媒体であり、前記データ構造は、前記情報再生装置により読み取られデコードされることで、音声を伴う映像を表示するための再生信号に再生される、所定単位毎の複数の映像音声情報、前記情報再生装置により読み取られ実行されることで、所定画像が前記再生される映像に重畳されて表示されるための再生信号に再生され、前記所定単位毎の複数の映像音声情報の間に、所定単位で挿入されて構成される複数のアプリケーション情報とを具備することを特徴とする記録媒体である。

又、本発明の一実施形態に係る所定フォーマットに従って構成された所定単位毎の複数の複数の映像音声情報と、前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入される複数のアプリケーション情報とを、それぞれ記憶領域に格納している記録媒体を読み出す読出部と、前記読出部が読み出した前記複数の映像音声情報と、更に、前記アプリケーション情報とを分離する分離部と、前記分離部が分離した前記複数の映像音声情報を第１の記憶領域に展開し、前記アプリケーション情報を第２の記憶領域に展開するメモリ部と、前記メモリ部の前記第１の記憶領域に展開されている前記複数の映像音声情報とをエンコードして、音声を伴う映像を表示するための再生信号を出力するべく制御する制御部と、指示に応じて、前記第２の記憶領域に展開されている前記アプリケーション情報に応じた画像を、前記制御部により再生している映像を中断することなくこれに重畳して表示するための再生信号を出力する処理部とを具備することを特徴とする情報再生装置である。

上記のデータ構造においては、本来のタイトル映像情報の再生の妨げとならない程度に、複数の映像音声情報である、制御情報のパック、映像情報のパック、音声情報のパックの間に、複数に分割したアプリケーション情報をそれぞれ挿入して構成するものである。これにより、例えば、ＤＶＤ再生装置において、バッファ内に、所定時間の映像情報と、この所定時間に対応するアプリケーション情報とを用意することができるため、ユーザの指示に応じて、ピックアップを移動することなく、再生中の映像情報に対応するアプリケーション情報の実行を行うことができる。

これにより、例えば、映画の再生において、画面中の主人公をリモコンのカーソル等を操作して指定することにより、主人公の初主演映画の映像が、画面の隅に表示される等の処理も可能となる。すなわち、現在、再生中の映像情報と、これに関連するアプリケーション情報とを効率的に連続して読み出し、これをバッファに展開できるため、アプリケーションについても動画情報等の比較的容量の大きいものも安定して提供することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜本発明の一実施形態に係るデータ構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係るデータ構造の一例を示す概念図、図２は、本発明の一実施形態に係るデータ構造の一例を光ディスクに関連付けて示す説明図、図３は、本発明の一実施形態に係るデータ構造の、ＶＯＢＵ単位でアプリケーション情報が多重化される例を示す説明図、図４は、本発明の一実施形態に係るデータ構造の、パック単位でアプリケーション情報が多重化される例を示す説明図である。

（データ構造の概念）
本発明の一実施形態に係るデータ構造は、例えば、ＤＶＤの記憶領域に格納されるものであり、図１の概念図に示すように、ＤＶＤ等に保存されているデータの内部には１つ１つが再生単位となる映像情報が配置されており、これらが順に連続して再生されることで動画像が視聴できるようになっている。

この再生単位を図１の概念図では、映像ユニット［ｎ］として表記する。又、これら映像ユニット［ｎ］の再生開始と連動するアプリケーション情報を、アプリケーション［ｎ］のように表記する。ここで、ｎは時系列を示すパラータであり、再生が進むにつれて増加する値である。

ここで、記録媒体上に映像情報とアプリケーション情報を、例えば、図９に示すように、複数ファイル７１，７２として保持した場合を考えると、上述したように、映像情報を再生するべくファイル１（７１）にアクセスしながら、同時に、ピックアップを移動して、アプリケーション情報を実行するべくファイル２（７２）にアクセスしなければならないため、本来のタイトル映像情報の読み取りが円滑に行えず、映像情報の再生が滞る恐れがある。

そこで、この不具合に対処するため、本実施形態では映像情報・アプリケーション情報を１つのデータとして扱うためのデータの多重化方法を提案するものであり、この多重化方法により多重化されたデータ構造の一例を図１に示すものである。

多重化処理は、図１に示すように、映像ユニット１−１〜１−４毎に行い、多重化する対象データは、映像ユニット［ｎ］１−１〜１−４と、アプリケーション［ｎ＋１］２−１〜２−４である。

ここで、注目すべきは、図１において、映像情報の時系列とアプリケーション情報の時系列との関係において、アプリケーション情報の時系列の方を一つ前に先行させて映像情報に多重化しておく理由は、映像ユニット［ｎ＋１］の再生開始時刻までにＣＰＵがアプリケーション［ｎ＋１］を実行可能（＝全データを取得済み）な状態にしておくためである。

この理由は、アプリケーション［ｎ＋１］は映像ユニット［ｎ＋１］の再生開始時刻から映像ユニット［ｎ＋２］の再生開始時刻までの間で任意のタイミングで実行されるため、その再生開始時刻前までにはアプリケーション［ｎ＋１］の全データを取得完了しておく必要がある。このため、映像ユニット［ｎ＋１］より前の再生単位にアプリケーション［ｎ＋１］を多重化する。

又、多重化に際して、映像ユニット［ｎ］とアプリケーション［ｎ＋１］は、分割して多重化されるが、この分割サイズは再生時に映像ユニット［ｎ］の再生が中断しないように、つまり ＭＰＥＧデコーダのバッファでアンダーフローやオーバーフローが発生しないように多重化される。具体的には、タイトル映像情報である映像音声情報とアプリケーション情報とが必要とする読取速度が、記録媒体の読取速度、一例として、１０．０８Ｍｂｐｓ以上の再生速度とならない程度に、後述する情報記録装置の多重化部１２８等で、アプリケーション情報の容量を計算し、この容量により、アプリケーション情報を、映像ユニット（複数の映像音声情報＝制御情報・映像情報・音声情報等）の間に挿入するものである。

以上の多重化処理の結果、図１に示すように映像ユニット［ｎ］１−２と、この次に再生する映像ユニット［ｎ＋１］に連動されるアプリケーション［ｎ＋１］２−２とが多重された多重化ストリームが生成される。この時、映像情報とアプリケーション情報とは、一例として、情報単位毎に、映像ユニット[ｎ]♯００１（１−２ａ）と、映像ユニット[ｎ]♯００２（１−２ｂ）との間にアプリケーション[ｎ＋１]♯００１（２−２ａ）が挿入されるという形で、映像ユニット[ｎ]♯００１〜♯００ｎ（１−２ａ〜２ｄ）と、アプリケーション[ｎ＋１]♯００１〜♯００ｎ（２−２ａ〜２ｄ）とが交互に配置されるというデータ構造をとることも好適である。

以上のようなデータ構造による多重化ストリームを１つのファイルとして記録媒体に保存し再生することで、情報再生装置の制御部は、本来のタイトル映像情報と付加的なアプリケーション情報との両方を一つの連続したディスクからのデータ読み取りで実現でき、両者を円滑に再生することが可能となる。

（データ構造：ＶＯＢＵ単位）
次に、本発明の一実施形態であるデータ構造の具体的な例を以下に示す。図２の(ａ)において、上述されたデータ構造の一例が実現されるディスク形状の情報記憶媒体Ｄの外観が示される。この情報記憶媒体Ｄは、図１の（ｂ）に示すように、その内周側から、リードイン領域１０、ボリューム／ファイル構造情報領域１１、データ領域１２及びリードアウト領域１３を有している。

このうち、データ領域１２は、図１の（ｃ）に示すように、一般コンピュータ情報記録領域２０、ビデオ・データ記録領域２１及び他のデータ記録領域２２から構成されている。

そして、ビデオ・データ記録領域２１は、図１の（ｄ）に示すように、情報記憶媒体Ｄに記録された全情報を管理するビデオ管理情報記録領域３０と、タイトル毎に情報を管理する１つ以上のビデオ・タイトル・セット＃ｎ記録領域３４とを有している。

又、ビデオ管理情報記録領域３０は、図１の（ｅ）に示すように、制御データ（ＨＤ＿ＶＭＧ．ＩＦＯファイル）領域３１、メニュー用ビデオ・オブジェクト（ＨＤ＿ＶＭＧＭ．ＶＯＢファイル）領域３２及び制御データバックアップ（ＨＤ＿ＶＭＧ．ＢＵＰファイル）領域３３から構成されている。

更に、上記ビデオ・タイトル・セット＃ｎ記録領域３４は、図１の（ｆ）に示すように、制御データ（ＨＤ＿ＶＴＳ．ＩＦＯファイル）領域３６、メニュー用ビデオ・オブジェクト（ＨＤ＿ＶＴＳＭ．ＶＯＢファイル）領域３７、タイトル用ビデオ・オブジェクト（ＨＤ＿ＶＴＳ．ＶＯＢファイル）領域３８及び制御データバックアップ（ＨＤ＿ＶＴＳ．ＢＵＰファイル）領域３９を有している。

ここで、図２及び図３は、上記した各ビデオ・オブジェクト領域３２、３７、３８に、それぞれ１つ以上格納されるビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ）４０を示している。

このビデオ・オブジェクト４０は、図２及び図３に示すように、１つ以上のビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）４１から構成されている。ビデオ・オブジェクト・ユニット４１は、一例として、再生の最小単位とされる場合があるがこれに限らない。

このビデオ・オブジェクト・ユニット４３は、図２及び図３に示すように、先頭の制御パック４６と、複数の主映像パック４７、５２と、選択可能な第１及び第２の音声パック４８、５０と、選択可能な第１及び第２の副映像パック４９，５１とから構成されている。そして、選択された第１又は第２の音声パック４８，５０と、選択された第１又は第２の副映像パック４９，５１とは、ビデオ・オブジェクト・ユニット４３内で主映像パック４７と同期再生される。

このようなビデオ・オブジェクト・ユニット４１，４３に対して、本発明の一実施形態に係るデータ構造は、ビデオ・オブジェクト・ユニット４１，４３内にはアプリケーションパックを配置せずに、ビデオ・オブジェクト・ユニット４１，４３の外にアプリケーションパック５３−１、５３−２、〜５３−ｎを配置するものである。すなわち、各ビデオ・オブジェクト・ユニット４１，４３の間に、アプリケーションユニット４２，４４を挿入する形で配置するものである。そして、アプリケーションユニット４２，４４は、複数のアプリケーションパック５３−１、５３−２、〜５３−ｎを有するものである。

このように、ビデオ・オブジェクト・ユニット４１は各パックが同期再生されるため、アプリケーションユニットをビデオ・オブジェクト・ユニットの外に配置することで、動作安定性を図ることができる。

しかしながら、必ずしもこのような形態をとる必要はなく、次に示すように、各映像パック等の間にアプリケーションパックを挿入する形で配置することも好適である。

（データ構造：パック単位）
本発明の他の一実施形態に係るデータ構造は、図４に示すように、パック単位で各映像パックに各アプリケーションパックを配置するものである。すなわち、図４において、ビデオ・オブジェクト４０は、複数のビデオ・オブジェクト・ユニット４１〜４５を有しており、更に、各ビデオ・オブジェクト・ユニット４１〜４５は、複数の制御パック４６、主映像パック４７、音声パック４８、副映像パック４９等を有しており、これらの間に、適宜、アプリケーションパック６１−１を挿入して配置することが好適である。

この際に、大量のアプリケーションパックを挿入すると、本来の主映像パック等の再生の妨げとなるため、タイトル映像情報である映像音声情報と、制御パック・映像パック・音声パック等が必要とする読取速度が、記録媒体の読取速度、一例として、１０．０８Ｍｂｐｓ以上の再生速度とならない程度に容量を計算して、その容量の範囲で、アプリケーション情報を配置するものである。この容量計算等は、例えば、後述する情報記録装置の多重化部１２８等で行うことが好適であるが、これに限定されるものではない。

又、この際、主映像パック等に対して、最適なアプリケーション情報となるべく、例えば、アプリケーションパックのサイズを、主映像パック等の２０４８バイトと同等としたり、又は、これ以下の容量、例えば、半分の容量とすることが好適である。又、連続するアプリケーションパックの数により、アプリケーション情報の容量を最適量に調整することも好適である。

＜本発明の一実施形態に係る記録再生装置＞
次に、上述したデータ構造のデータを生成（多重化処理）し、例えばＤＶＤに対して記録処理を行い、又は、このようなデータ構造の記録情報に対して、主映像とアプリケーション情報との再生処理（逆多重化処理）を行う記録再生装置の一例を、図面を用いて以下に詳細に説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る記録再生装置の構成の一例を示すブロック図、図６は、本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報がバッファに展開される場合の一例を説明する説明図、図７は、本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報の多重化処理の一例を示すフローチャート、図８は、本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報の再生処理の一例を示すフローチャート、図９は、他の方法でアプリケーション情報を再生する場合の一例を示す説明図、図１０は、本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、映像情報の再生中にアプリケーション情報も同時に再生する場合の一例を示す説明図である。

（構成）
この実施形態では、記録再生装置は、記録媒体としてＤＶＤ−ＲＡＭとハードディスクの双方を取り扱うことができる装置として示しているが、記録媒体は、これらに限定されるものではなく、例えば、半導体メモリによる記録媒体等を含むことも好適である。図５の各ブロックを大きく分けると、左側には記録部の主なブロックを示し，右側には再生部の主なブロックを示している。

図５の記録再生装置は、２種類のディスクドライブ部を有する。まず、ビデオファイルを構築できる情報記録媒体である第１のメディアとしての光ディスクＤを回転駆動し、情報の読み書きを実行する光ディスクドライブ部１１９を有する。又、第２のメディアとしてのハードディスクを駆動するハードディスクドライブ部１１８を有する。制御部１３０は、全体の動作を司るべくデータバスを介して各部に接続されている。

又、図５の記録再生装置は、録画側を構成するエンコーダ部１２１と、再生側を構成するＭＰＥＧデコーダ部１２３と、装置本体の動作を制御する制御部１３０とを主たる構成要素としている。記録再生装置は、入力側のセレクタ１１６と出力側のセレクタ１１７とを有しており、入力側のセレクタ１１６には、ネットワークＩ／Ｆ部１１１と、チューナ部１１２と、入力部１１３とが接続され、エンコーダ部１２１に信号を出力する。又、記録再生装置は、エンコーダ部１２１と、エンコーダ部１２１の出力を受け、データ編集等の所望のデータ処理を行うデータ編集部１２０、データ編集部１２０に接続されるハードディスクドライブ部１１８、光ディスクドライブ部１１９を有している。更に、記録再生装置は、ハードディスクドライブ部１１８、光ディスクドライブ部１１９からの信号を受けてデコードするＭＰＥＧデコーダ部１２３と、エンコーダ部１２１、バッファ部１２２、ＭＰＥＧデコーダ部１２３、多重化部１２８、分離部１２９、制御部１３０、メモリ部１４２、アプリケーション処理部１４３を有している。これらの各部は、データバスを介して制御部１３０に接続されている。更に、セレクタ部１１７の出力は、外部のスピーカ部１２５と、ディスプレイ部１２６とに接続されるか、外部装置との通信を行うインタフェース部１２７を介して、外部装置に供給される。

又、メモリ部１４２は、第１エリア１４２−１、第２エリア１４２−２、仮想アドレス部１４２−３を有している。

更に、記録再生装置は、データバスを介して制御部１３０に接続され、ユーザの操作やリモコンＲの操作を受ける操作部１３２を有している。ここで、リモコンは、記録再生装置の本体に設けられる操作部１３２とほぼ同等の操作を可能とするものであり、ハードディスクドライブ部１１８や光ディスクドライブ部１１９の記録再生指示や、編集指示、又、チューナの操作、予約録画の設定等、各種設定が可能である。

（動作）
・基本動作
このような構成の記録再生装置において、光ディスクに例を取って、再生処理と記録処理の概要を説明すると、制御部１３０の制御下において、所定速度に回転される光ディスクＤは、レーザ光が照射されその反射光が光ピックアップにより検出され、これに基づく検出信号Ｓが出力される。この検出信号Ｓに基づいて、ＲＦ信号が生成され、データの読取処理に続いて再生処理が行われる。

又、光ディスクの記録処理は、制御部１３０の制御下において、例えば入力部１１３、セレクタ部１１６を介して供給されたデータは、エンコーダ部１２１に供給され、コード化されて出力される。このコード化出力と制御部１３０の出力に応じて、レーザドライバ１６５の駆動電流が光ピックアップ１５１に供給され、光ディスクＤの記憶領域に照射することで、記録処理が行われるものである。

・記録処理等
次に、このような構成を有する記録再生装置の動作を、更に詳細に説明する。初めに、主に記録時の動作について、他の実施形態も含めて詳細に説明する。記録再生装置の入力側として、ネットワークＩ／Ｆ部１１１は、例えば、インターネット等を介してサーバＳ等に接続しコンテンツ情報等をダウンロードしたりする。又、チューナ部１１２は、アンテナを介して放送信号を選局し復調して映像信号及び音声信号を入力するもので、広範な種類の放送信号に対応し、例えば、地上波アナログ放送、地上波デジタル放送、ＢＳアナログ放送、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送等に及ぶものであり、これに限るものではない。又、必ずしも一つだけを設けるものではなく、例えば、地上波アナログ放送のチューナ部を２つ又は３つ以上を有し、予約録画の要求に応じて平行して機能させるものであることも好適である。

又、入力部１１３は、外部から、輝度信号や色差信号、コンポジット等の映像信号、音声信号を受ける。これらは、制御部１３０等で制御されるセレクタ１１６により、入力が制御されて、エンコーダ部１２１に選択的に供給される。すなわち、エンコーダ部１２１には、入力部１１３からの外部アナログビデオ信号や外部アナログオーディオ信号、又は、ＴＶチューナ１１２からのアナログビデオ信号とアナログオーディオ信号が、セレクタ１１６を介して入力される。

エンコーダ部１２１は、セレクタ１１６により入力されたアナログビデオ信号やアナログオーディオ信号をデジタル化するビデオ用及びオーディオ用のアナログデジタルコンバータと、ビデオエンコーダと、オーディオエンコーダとを有する。更に、副映像エンコーダも含む。エンコーダ部１２１の出力は、所定のＭＰＥＧ等の圧縮フォーマットに変換され、先の制御部１３０に供給される。

ここで図５の装置は、エンコーダ部１２１でエンコードされた情報（ビデオ、オーディオ、副映像データなどのパック）及び作成された管理情報を、制御部１３０を介してハードディスクドライブ部１１８又は光ディスクドライブ部１１９に供給し、ハードディスクドライブ部１１８、又は、光ディスクＤに記録することができる。又、ハードディスクドライブ部１１８、又は、光ディスクＤに記録された情報を、制御部１３０、光ディスクドライブ部１１９を介して光ディスクＤ、又は、ハードディスクドライブ部１１８に記録することもできる。

・編集処理等
データ編集部１２０により、ハードディスクドライブ部１１８又は光ディスクＤに記録されている複数番組のビデオ・オブジェクトを、一部削除したり、異なる番組のオブジェクトをつなげたり、といった編集処理を行うこともできる。

編集処理の際、又は、他の処理の際に、ＭＰＵの実行結果のうち、ユーザに通知すべき内容は、記録再生装置の表示部１３３に表示されるか、又は、ディスプレイ１２６にＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）表示される。又、制御部１３０は、この装置を操作するための操作信号を与える操作部１３２を有する。操作部１３２は、更に、リモコンＲを伴うことが好適である。

・再生処理等
次に、主に記録された情報の再生処理について、他の実施形態も含めて詳細に説明する。ＭＰＥＧデコーダ部１２３は、デコードされた主映像にデコードされた副映像を適宜合成し、主映像にメニュー、ハイライトボタン、字幕やその他の副映像を重ねて出力するビデオプロセッサを備えている。

ＭＰＥＧデコーダ部１２３の出力オーディオ信号は、セレクタ部１１７を介して図示しないデジタルアナログ変換器でアナログ変換されてスピーカ１２５に供給されるか、Ｉ／Ｆ部１２７を介して外部装置に供給される。セレクタ部１１７は、制御部１３０からのセレクト信号により制御される。これによりセレクタ部１１７は、ＴＶチューナ１１２や入力部１１３からのデジタル信号を直接モニタする時、エンコーダ部１２１をスルーした信号を直接選択することも可能である。

この実施形態の記録再生装置は、このように総合的な機能を有するものであり、多くのソースに対して光ディスクＤ又はハードディスクドライブ部１１８による記録・再生処理を行うものである。次に、ここで、この記録再生装置の、多重化処理及び逆多重化処理（再生処理）について、以下に詳細に説明する。

＜アプリケーション情報の多重化処理＞
次に、本発明の一実施形態である多重化処理の一例を、図７のフローチャートを用いて以下に説明する。ここで、多重化処理とは、本来の主映像情報と付加的なアプリケーション情報とを多重化して、上述したデータ構造を生成し、更に、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ（又は、ＤＶＤ−ＲＯＭとして）等に記録したり、ハードディスクドライブ部１１８等の他の記録媒体に記録することをいう。

上述した記録再生装置において、初めに、ユーザの操作情報、制御部１３０の制御に従って、図６に示す主映像情報のストリーム１−１〜１−３と、アプリケーション情報のストリーム２−１〜２−３とを、例えば、入力部１１３や、チューナ部１１２、ネットワーク部１１１等を介し、セレクタ部１１６を介してエンコーダ部１２１及び多重化部１２８に取り込むものである。又、これらは、ハードディスクドライブ１１８に格納されているものであってもよい。そして、主映像情報のストリームは、適宜、エンコーダ部１２１により、制御パック、映像パック、副映像パック等の記録可能な信号形態に変換される。そして、次に、制御部１３０及び多重化部１２８に内蔵される多重化処理の動作プログラムに基づいて多重化処理が開始され、各ストリームの時系列パラメータｎを０とする(Ｓ１１)。次に、多重化処理の開始直後かどうかを判定し(Ｓ１２)、開始直後であるならば、アプリケーション［０］の多重化を行う(Ｓ１３)。

更に、ｎ＝１以降の多重化処理において、多重化処理の対象となる映像ユニット［ｎ］を取得し(Ｓ１４)、次に、アプリケーション［ｎ＋１］を取得する(Ｓ１５)。このときアプリケーション［ｎ＋１］が存在しない、つまり映像ユニット［ｎ＋１］再生開始時刻に何もアプリケーションを実行する必要性が無いならば、アプリケーションの取得は行わない。

なお、ここで、映像情報とアプリケーション情報との時系列の差は、アプリケーション情報が先行することが好適であるが、必ずしもこのような時系列関係となる必要はなく、同時の時系列でも実施は可能であり、又、“５”や“１０”の時系列の差を設けることも好適である。

次に、このように取得した映像ユニット［ｎ］とアプリケーション［ｎ＋１］の多重化を行う(Ｓ１６)。ここで、上述したように、多重化に際して、映像ユニット［ｎ］とアプリケーション［ｎ＋１］は、分割して多重化されるが、この分割サイズは再生時に映像ユニット［ｎ］の再生が中断しないように、つまり ＭＰＥＧデコーダのバッファでアンダーフローやオーバーフローが発生しないように多重化される。具体的には、タイトル映像情報とアプリケーション情報とが要求する読取速度が、一例として、１０．０８Ｍｂｐｓ以上の再生速度とならない程度に、情報記録装置の多重化部１２８等で、アプリケーション情報の容量を計算し、この容量により、アプリケーション情報を、映像ユニット（複数の映像音声情報＝制御情報・映像情報・音声情報等）の間に挿入するものである。

又、映像ユニット（複数の映像音声情報＝制御情報・映像情報・音声情報等）へのアプリケーション情報の挿入の形態は、様々な場合が可能であり、例えば、上述した、ＶＯＢＵ単位の場合、パック単位の場合が可能である。

次に、映像ユニット［ｎ］とアプリケーション［ｎ＋１］との多重化を終え、時系列パラメータｎを加算して次の映像情報へと処理対象を進める(Ｓ１７)。この多重化処理は、各情報のデータ終端まで行われ(Ｓ１８)、全ての主映像ストリームとアプリケーションストリームとの多重化が終われば、多重化処理を終了する(Ｓ１９)。多重化された図３又は図４等のデータ構造をもつデータストリームは、光ディスクドライブ部１１９を介して、例えば、ＤＶＤ等の記録媒体Ｄの記録領域に記録される。しかし、多重化処理を進めながら、平行して、記録媒体への記録処理を行うことも好適である。このようにして、本発明の一実施形態であるアプリケーション情報の多重化処理が行われ、これにより、以下に述べる主映像情報の再生とアプリケーション情報の再生を確実に行うことが可能となる。

なお、この多重化処理は、この実施形態においては、例えば、ＤＶＤの記録再生装置の記録処理として説明したが、ＤＶＤの記録再生装置とほぼ同等の構造を有するＤＶＤ−ＲＯＭを製造するためのオーサリングシステムにおいて、同様に多重化処理が行われることも同様に可能である。

＜アプリケーション情報の逆多重化処理を用いた再生処理＞
次に、このように多重化処理されたデータ構造をもつ記録媒体を再生する逆多重化処理を用いた再生処理を、図６の説明図及び図８のフローチャート等を用いて以下に詳細に説明する。

初めに、アプリケーションション情報の逆多重化処理を用いた再生処理の概要を説明する。上述した記録再生装置において、多重化処理により生成された多重化ストリームが、ＤＶＤ等の記録媒体Ｄに格納されている状態を想定する。光ディスクドライブ部１１９から読み出されたこの多重化ストリームをそのままＭＰＥＧデコーダ部１２３に入力・再生することはできないため、まずこれを分離部１２９に入力する。ここで、分離部１２９は、逆多重化処理部であり、一例として、デマルチプレクサの構造を有する。

分離部（逆多重化処理部）１２９は、入力された多重化ストリームに対し、多重化処理により分割された映像ユニット［ｎ］とアプリケーション［ｎ＋１］を逐次出力する。これら分割された映像ユニット［ｎ］は、デコーダ用のメモリ部１４２に、それぞれ分離されて一時蓄えられ、動画像再生の進行に応じて、バッファ部１２２を介してＭＰＥＧデコーダ部１２３に入力される。バッファ部１２２がアンダーフロー・オーバーフローを起こさないことは、上述した多重化部１２８の多重化ストリーム生成時の計算・制御により保障される。

ＭＰＥＧデコーダ部１２３は入力された映像情報をデコードし、音声映像処理部１２４に音声・動画像信号を供給することで映像情報が再生される。

一方、分割して出力されたアプリケーション情報［ｎ＋１］は、ＲＡＭディスクのようなメモリ部１４２のファイルシステムに蓄積され再構成される。このアプリケーション情報［ｎ＋１］は、多重化ストリーム中の映像ユニット［ｎ＋１］の出現位置より前に全データが配置されていることが、前述の多重化処理により保障されている。

このため映像ユニット［ｎ＋１］の再生開始時点までに、アプリケーション［ｎ＋１］は再構成完了・実行可能状態としてメモリ部１４２上に配置される。従って、同様に映像ユニット［ｎ］の再生開始時点までには、これに対応するアプリケーション情報［ｎ］がメモリ部１４２のファイルシステム上に蓄積・再構成済みの状態になっている。

アプリケーション処理部１４３は、ユーザ等の操作指示等に対応して、映像ユニット［ｎ］の再生と同時にメモリ部１４２上に配置されたアプリケーション情報［ｎ］を参照してアプリケーションを実行し、生成された音声・画面イメージを音声映像処理部１２４に供給する。又、アプリケーション終了と同時に、アプリケーション処理部１４３は不要になったアプリケーション情報をメモリ部１４２上から削除する。

これにより、例えば、図１０に示すように、ユーザがリモコンＲ等のカーソル等から、映像画面１５１上の俳優の領域をポインタ１５０等で指定すると、これに関連した映像情報が、アプリケーション情報として、映像画面１５１の左下隅等に重畳画面１５２として表示される。ここでは、例えば、主演俳優の最近の映画のハイライト映像が再生される。

ここで、メモリ部１４２上にアプリケーション情報の最大サイズ２つ分の記憶エリア１４２−１、１４２−２を確保しておき、一方のエリアに実行可能データが保持されている場合は、もう一方のエリアを蓄積・再構築用として利用する。これにより一方のエリアがアプリケーション実行中につき書換え不能だとしても、もう一方のエリアにアプリケーション情報を蓄積・再構成することが可能である。

更に、ある仮想アドレス１４２−３を用意して、アプリケーション処理部１４３が常にこの仮想アドレスからアプリケーションを実行するようにし、この仮想アドレスは実行可能なアプリケーション情報のエリアを指すように切り替えれば、アプリケーション情報の所在を素早くかつ簡単に切替えることができる。

例えば、スキップ再生等の不連続な再生処理が発生した場合に、スキップ直後の映像情報に連動するアプリケーション情報はメモリ部１４２上に存在していない可能性が高い。そのような場合でも上記の仮想アドレスが記録媒体上に配置されたアプリケーション情報を直接指すように切替えることで、これに対処することが可能となる。

なお、音声映像処理部１２４は、上記により渡されるＭＰＥＧデータをデコードした映像データと、アプリケーション実行により生成された映像データを合成して、表示デバイスに動画像信号を出力することで、本発明の一実施形態であるアプリケーション情報の逆多重化処理を用いた再生処理が完了する。

次に、これらのアプリケーション情報の逆多重化処理を用いた再生処理を図９のフローチャートを用いて説明する。上述した記録再生装置において、例えば、光ディスクドライブ部１１９が読み出したストリーム情報の再生を、時系列パラメータｎ＝０として開始し(Ｓ２１)、制御部１３０又は分離部（逆多重化部）１２９の働きとして、初めに、読み出したストリーム情報が多重化ストリーム先頭かどうかを判定する(Ｓ２２)。多重化ストリーム先頭であるならば、Ｓ２３に処理を移し、そうでなければＳ２６に処理を遷移させる。

多重化ストリーム先頭の場合、上述したメモリ部１４２等を用いて、多重化ストリームに対し逆多重化処理を行い(Ｓ２３)、出力されるアプリケーション［０］をメモリ部１４２上に蓄積・再構築を行う（Ｓ２４）。この処理は、アプリケーション［０］全データに対して行われる(Ｓ２５)。

これらの処理が終われば、逆多重化処理を進め(Ｓ２６)、読み出したストリーム情報の中に映像ユニット［ｎ］が出力されるかどうかを判定し(Ｓ２７)、映像ユニット［ｎ］が出力される場合は、出力された映像ユニット［ｎ］のデコード・再生処理を行う(Ｓ２８)。そして、逆多重化によって出力された映像ユニット［ｎ］が映像情報の先頭を含んでおり、かつメモリ部１４２上に再構成されたアプリケーション［ｎ］が存在するかどうかを判定し(Ｓ２９)、存在する場合はアプリケーションを実行する（Ｓ３０）。

ここで、アプリケーション［ｎ］が存在しない場合は、逆多重化処理の出力がアプリケーション［ｎ＋１］かどうかを判定し(Ｓ３１)、アプリケーション［ｎ＋１］を出力している場合は、アプリケーション情報［ｎ＋１］をメモリ部１４２上に蓄積・再構成を行い(Ｓ３２)、そうでない場合は、メモリ上にアプリケーション情報［ｎ＋１］を蓄積・再構成する(Ｓ３２)。

そして、アプリケーション［ｎ］が実行完了したかどうかを判定し(Ｓ３３)、実行完了している場合は、アプリケーション［ｎ］のデータは不要であるためメモリ部１４２上より削除する(Ｓ３４)。

そして、先の逆多重化処理によって映像ユニット［ｎ］の全データを取得したかどうかを判定し(Ｓ３５)、取得したと判定した場合は、次の映像ユニット［ｎ＋１］を対象とするように処理を進め(Ｓ３６)、そうでない場合には、映像ユニット［ｎ］に対して上述の処理を継続するべく、多重化ストリームの終端に達したかどうかを判定する(Ｓ３７)。

多重化ストリームの終端に達してない場合は、上記の処理を繰り返し、終端に達していれば、再生処理を終了させる(Ｓ３８)。

ここで、アプリケーションが実行されることにより、例えば、図１０に示すように、ユーザがリモコンＲ等のカーソル等から、映像画面１５１上の俳優の領域をポインタ１５０等で指定すると、これに関連した映像情報が、アプリケーション情報として、映像画面１５１の左下隅等に重畳画面１５２として表示される。これにより、バッファ部１２２に格納されている主映像情報は、アンダーフローやオーバーフローが発生することなく、再生が円滑に続行し、同時に、ユーザの指示に応じたアプリケーションの実行が可能となる。

なお、ここでアプリケーションとは、多様な形態が考えられ、一例として、主映像情報とアプリケーション機能とを連動させ、画面中の登場人物を選択するとそのプロフィールや撮影状況、解説、広告、又、関連映像等が連動して表示されたり、あるいはゲームやブラウザ等のアプリケーションが起動したりというような様々な情報を持ったナビゲーション機能が可能である。

特に、本発明の一実施形態である多重化処理により、主映像情報とアプリケーション情報とが、時系列の関連をもって平行して再生することができるため、比較的大きな容量のアプリケーション情報も安定して再生することが可能となり、従来では考えられなかった、主映像の再生中に、他の映像を円滑に再生することが容易に可能となる。

又、前述の多重化処理の際に、アプリケーション分割データの最初の分割データないし各分割データ毎に、分割総数、通し番号、データサイズ、格納メモリ位置、有効期間などのアプリケーション情報に関する付加情報を付与しておくことが好適である。このような実装を行うことにより、逆多重化処理でアプリケーション情報を再構成する際にその格納位置、確保すべきファイルシステム容量、再構成処理の必要性判定などの処理を柔軟に行うことができる。

又、再構成したアプリケーション情報と前述の付加情報を併せて管理することにより、現在再生している映像情報の再生時刻とアプリケーション情報の有効期間を比較し、現再生時刻が有効期間内の場合はアプリケーション情報の再構成・保持を継続し、そうでない場合はファイルシステム上から削除するなどのデータ制御処理を行う。これにより、例えば同一のアプリケーション情報を複数の場面の映像情報再生でも使いまわしたり、ファイルシステム上に不要データがいつまでも保持されないように管理することが可能となる。

以上、上述したように、本発明に係る一実施形態によれば、主映像情報とアプリケーション情報を並行かつシーケンシャルに記録媒体より取得し、主映像情報の再生開始時にはその映像データに連動するアプリケーション情報を取得済みとすることで、本来の主映像の再生を妨げることなく、比較的大容量のアプリケーション情報に基づくナビゲーション処理等を容易に行うことが可能となるデータ構造、記録媒体、再生装置、再生方法を提供するものである。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本実施形態を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係るデータ構造の一例を示す概念図。 本発明の一実施形態に係るデータ構造の一例を光ディスクに関連付けて示す説明図。 本発明の一実施形態に係るデータ構造の、ＶＯＢＵ単位でアプリケーション情報が多重化される例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係るデータ構造の、パック単位でアプリケーション情報が多重化される例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る記録再生装置の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報がバッファに展開される場合の一例を説明する説明図。 本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報の多重化処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、アプリケーション情報の再生処理の一例を示すフローチャート。 他の方法でアプリケーション情報を再生する場合の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る記録再生装置において、映像情報の再生中にアプリケーション情報も同時に再生する場合の一例を示す説明図。

符号の説明

１−１〜ｎ…映像ユニット、２−１〜ｎ…アプリケーション情報、１１１…ネットワークＩ／Ｆ部、１１２…チューナ部、１１３…入力部、１１８…ハードディスクドライブ部、１１９…光ディスクドライブ部、１２０…データ編集部、１２１…エンコーダ部、１２２…バッファ部、１２３…ＭＰＥＧデコーダ部、１２４…音声映像処理部、１２６…ディスプレイ、１２７…Ｉ／Ｆ部、１２８…多重化部、１２９…分離部、１３０…制御部、１３２…操作部、１３３…表示部、Ｒ…リモコン、１４２…バッファ部、１４３…アプリケーション処理部。

Claims (20)

1. 映像情報を所定フォーマットに従って構成し、情報再生装置によりデコードされて再生されるデータ構造であり、
   前記情報再生装置により読み取られデコードされることで、音声を伴う映像を表示するための再生信号に再生される、所定単位毎の複数の映像音声情報と、
   前記情報再生装置により読み取られ実行されることで、所定画像が前記再生される映像に重畳されて表示されるための再生信号に再生され、前記所定単位毎の複数の映像音声情報の間に挿入されて構成される複数のアプリケーション情報とを具備することを特徴とするデータ構造。
2. 前記データ構造は、複数のビデオ・オブジェクト・ユニットを有しており、前記ビデオ・オブジェクト・ユニットは、前記複数の映像音声情報を有する構造として与えられ、
   更に、前記複数のアプリケーション情報は、前記複数のビデオ・オブジェクト・ユニットの間にそれぞれ挿入されて与えられることを特徴とする請求項１記載のデータ構造。
3. 前記複数のアプリケーション情報は、前記所定単位である前記映像音声情報の間にそれぞれ挿入されて与えられることを特徴とする請求項１記載のデータ構造。
4. 前記アプリケーション情報は、前記アプリケーション情報と前記複数の映像音声情報とが必要とする読取速度が、前記データ構造が格納される記録媒体の読取速度を超えない程度の容量として、前記複数の映像音声情報の間に挿入されていることを特徴とする請求項１記載のデータ構造。
5. 前記複数のアプリケーション情報は、前記複数の映像音声情報よりも先行する位置に配置されることで、前記情報再生装置が前記データ構造を読み出す際に、所定位置の前記映像情報に対応する所定位置のアプリケーション情報が、先行して読み出され記憶領域に展開することができることを特徴とする請求項１記載のデータ構造。
6. 映像情報を所定フォーマットに従って構成し、情報再生装置によりデコードされて再生されるデータ構造を記録領域に格納する記録媒体であり、前記データ構造は、
   前記情報再生装置により読み取られデコードされることで、音声を伴う映像を表示するための再生信号に再生される、所定単位毎の複数の映像音声情報と、
   前記情報再生装置により読み取られ実行されることで、所定画像が前記再生される映像に重畳されて表示されるための再生信号に再生され、前記所定単位毎の複数の映像音声情報の間に挿入されて構成される複数のアプリケーション情報とを具備することを特徴とする記録媒体。
7. 前記データ構造は、複数のビデオ・オブジェクト・ユニットを有しており、前記ビデオ・オブジェクト・ユニットは、前記複数の映像音声情報を有する構造として前記記録領域に記録され、
   更に、前記複数のアプリケーション情報は、前記複数のビデオ・オブジェクト・ユニットの間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されることを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
8. 前記複数のアプリケーション情報は、前記所定単位である前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されることを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
9. 前記アプリケーション情報は、前記アプリケーション情報と前記複数の映像音声情報とが必要とする読取速度が、この記録媒体の読取速度を超えない程度の容量として、前記複数の映像音声情報の間に挿入されて前記記録領域に記録されることを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
10. 前記複数のアプリケーション情報は、前記複数の映像音声情報よりも先行する位置に配置されることで、前記情報再生装置が前記データ構造を読み出す際に、所定位置の前記映像情報に対応する所定位置のアプリケーション情報が、先行して読み出され記憶領域に展開することができることを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
11. 所定フォーマットに従って構成された所定単位毎の前記複数の映像音声情報と、前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入される複数のアプリケーション情報とを、それぞれ記憶領域に格納している記録媒体を読み出す読出部と、
    前記読出部が読み出した前記複数の映像音声情報と、更に、前記アプリケーション情報とを分離する分離部と、
    前記分離部が分離した前記複数の映像音声情報を第１の記憶領域に展開し、前記アプリケーション情報を第２の記憶領域に展開するメモリ部と、
    前記メモリ部の前記第１の記憶領域に展開されている前記複数の映像音声情報とをエンコードして、音声を伴う映像を表示するための再生信号を出力するべく制御する制御部と、
    指示に応じて、前記第２の記憶領域に展開されている前記アプリケーション情報に応じた画像を、前記制御部により再生している映像を中断することなくこれに重畳して表示するための再生信号を出力する処理部とを具備することを特徴とする情報再生装置。
12. 前記分離部は、前記記録媒体のデータ構造が、複数のビデオ・オブジェクト・ユニットを有しており、前記ビデオ・オブジェクト・ユニットは、前記複数の映像音声情報を有する構造として前記記録領域に記録され、
    更に、前記複数のアプリケーション情報は、前記複数のビデオ・オブジェクト・ユニットの間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されていることに基づいて、分離処理を行うことを特徴とする請求項１１記載の情報再生装置。
13. 前記分離部は、前記複数のアプリケーション情報が、前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されることに基づいて、分離処理を行うことを特徴とする請求項１１記載の情報再生装置。
14. 前記アプリケーション情報は、前記アプリケーション情報と前記複数の映像音声情報とが必要とする読取速度が、前記記録媒体の読取速度を超えない程度の容量として、前記複数の映像音声情報の間に挿入されて前記記録領域に記録されることを特徴とする請求項１１記載の情報再生装置。
15. 記録すべき映像情報と音声情報とを入力し、更に、実行すべきアプリケーション情報を入力して、所定単位の映像音声情報を生成し、更に、前記アプリケーション情報を複数に分割して、前記所定単位の複数の映像音声情報の間に挿入して多重化する多重化部と、
    前記多重化部が多重化した情報を、記録媒体の記録領域に記録する記録部を更に有する請求項１１記載の情報再生装置。
16. 所定フォーマットに従って構成された所定単位毎の前記複数の映像音声情報と、前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入される複数のアプリケーション情報とを、それぞれ記憶領域に格納している記録媒体を読み出し、
    前記複数の映像音声情報と、更に、前記アプリケーション情報とを分離し、
    前記分離した前記複数の映像音声情報を第１の記憶領域に展開し、前記アプリケーション情報を第２の記憶領域に展開し、
    前記第１の記憶領域に展開されている前記複数の映像音声情報とをデコードして、音声を伴う映像を表示するための再生信号を出力し、
    指示に応じて、前記第２の記憶領域に展開されている前記アプリケーション情報に応じた画像を、再生している映像を中断することなくこれに重畳して表示するための再生信号を出力することを特徴とする記録再生方法。
17. 前記記録媒体のデータ構造が複数のビデオ・オブジェクト・ユニットを有しており、前記ビデオ・オブジェクト・ユニットは、前記複数の映像音声情報を有する構造として前記記録領域に記録され、更に、前記複数のアプリケーション情報は、前記複数のビデオ・オブジェクト・ユニットの間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されていることに基づいて、前記分離処理を行うことを特徴とする請求項１６記載の記録再生方法。
18. 前記複数のアプリケーション情報が、前記複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入されて前記記録領域に記録されることに基づいて、前記した分離処理を行うことを特徴とする請求項１６記載の記録再生方法。
19. 前記アプリケーション情報は、前記アプリケーション情報と前記複数の映像音声情報とが必要とする読取速度が、前記記録媒体の読取速度を超えない程度の容量として、前記複数の映像音声情報の間に挿入されて前記記録領域に記録されることを特徴とする請求項１６記載の記録再生方法。
20. 記録すべき映像情報と音声情報とを受け、更に、実行すべきアプリケーション情報を受けて、所定単位の映像音声情報を生成し、更に、前記アプリケーション情報を複数に分割して、前記所定単位の複数の映像音声情報の間にそれぞれ挿入して多重化し、
    前記多重化した情報を、記録媒体の記録領域に記録する請求項１６記載の記録再生方法。

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