JP2001160946A - システムストリーム作成装置、レコーダシステム、システムストリーム作成方法及び記録媒体 - Google Patents

システムストリーム作成装置、レコーダシステム、システムストリーム作成方法及び記録媒体

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JP2001160946A
JP2001160946A JP2000285704A JP2000285704A JP2001160946A JP 2001160946 A JP2001160946 A JP 2001160946A JP 2000285704 A JP2000285704 A JP 2000285704A JP 2000285704 A JP2000285704 A JP 2000285704A JP 2001160946 A JP2001160946 A JP 2001160946A
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stream
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JP2000285704A
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English (en)
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Hideaki Harumoto
英明 春元
Tomoyuki Okada
智之 岡田
Kojiro Kawasaki
弘二郎 川▲さき▼
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MPEG規格及びDVD規格に適合するシス
テムストリームを簡易に作成するシステムストリーム作
成装置を提供する。 【解決手段】 パック1301において、現時点のSC
Rで指定される時刻までにデコーダのビデオバッファに
入力されるピクチャの総数jと、現時点のSCRより1
秒前までにビデオバッファから出力されるピクチャの総
数kとの差(j−k)が(n−1)であるとする。次の
パックには、末端部分を含むピクチャが2つ格納され
る。そして、そのパックにその時点のSCRが打ち込ま
れるとすると、jが+2されるので、(j−k)は(n
+1)となる。そこで、(j−k)が既定値n以下に維
持されるために、そのパックのSCRを1回分のDTS
だけ後の時点に移行させ、kが+1されて、(j−k)
=nとなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MPEG規格及び
DVD規格に適合するシステムストリームを作成するこ
とのできるシステムストリーム作成装置と当該システム
ストリーム作成装置を備えたレコーダシステムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、数GBの容量を持つ相変化型光デ
ィスクDVD−RAMが出現した。またデジタルAVデ
ータの符号化規格であるMPEG(MPEG2)の実用
化とあいまってDVD−RAMは、コンピュータ用途だ
けでなくAVにおける記録・再生メディアとして期待さ
れている。 (MPEGの説明)DVD−RAMに記録するAVデー
タはMPEG(ISO/IEC13818)と呼ばれる国際標準規格
を使用する。DVD−RAMは、数GBの容量を有して
はいるが、非圧縮のディジタルAVデータをそのまま記
録するには十分な容量をもっているとは言えない。そこ
で、AVデータを圧縮して記録する方法が必要になる。
AVデータの圧縮方式としてはMPEG(ISO/IEC1381
8)が世の中に広く普及している。近年のLSI技術の
進歩によって、MPEGコーデック(伸長/圧縮LS
I)が実用化してきた。これによってDVDレコーダで
のMPEG伸長/圧縮が可能となってきた。
【0003】MPEGは高効率なデータ圧縮を実現する
ために、主に次の2つの特徴を有している。一つ目は、
動画像データの圧縮において、従来から行われていた空
間周波数特性を用いた圧縮方式の他に、フレーム間での
時間相関特性を用いた圧縮方式を取り入れたことであ
る。MPEGでは、各フレーム(MPEGではピクチャ
とも呼ぶ)をIピクチャ(フレーム内符号化ピクチ
ャ)、Pピクチャ(フレーム内符号化と過去からの参照
関係を使用したピクチャ)、Bピクチャ(フレーム内符
号化と過去及び未来からの参照関係を使用したピクチ
ャ)の3種類に分類してデータ圧縮を行う。
【0004】また、蓄積メディア内のデータの再生にお
いて、早送り、巻き戻し、途中からの再生などトリック
プレイを実現するために、MPEGではGOP(Group
of Pictures)という構造が定義されている。これはM
PEGで符号化されたビデオデータが、先述のように前
後のフレーム間予測をもとに生成されていて、単独のフ
レームだけで完結していないためである。このため、I
ピクチャ(フレーム内符号化ピクチャ)が少なくとも1
枚入った何枚かのフレームをひとまとまりとしてGOP
を構成し、ランダムアクセスを可能にしている。
【0005】MPEGの二つ目の特徴は、画像の複雑さ
に応じた動的な符号量割り当てをピクチャ単位で行える
点である。MPEGのデコーダは入力バッファを備え、
このデコーダバッファに予めデータを蓄積する事で、複
雑な画像に対して大量の符号量を割り当てることが可能
になっている。DVD−RAMで使用するオーディオデ
ータは、データ圧縮を行うMPEGオーディオ、ドルビ
ー(登録商標)ディジタル(AC-3)と非圧縮のLPCM
の3種類から圧縮方式を選択して使用できる。ドルビー
ディジタルとLPCMはビットレート固定である。一
方、MPEGオーディオは、固定周期で発生するオーデ
ィオフレームの各サイズが変化する可変ビットレートを
用いる。
【0006】この様なAVデータはMPEGシステムと
呼ばれる方式で一本のストリームに多重化される。図1
3は、MPEGシステムの構成を示す図である。21は
パックヘッダ、22はパケットヘッダ、23はペイロー
ドである。MPEGシステムはパック、パケットと呼ば
れる階層構造を持っている。パケットはパケットヘッダ
22とペイロード23とから構成される。AVデータは
夫々先頭から適当なサイズ毎に分割されペイロード23
に格納される。パケットヘッダ22はペイロード23に
格納してあるAVデータの情報として、格納してあるデ
ータを識別するためのID(stream ID)と90kHz
の精度で表記したペイロード中に含まれているデータの
デコード時刻DTS(Decording Time Stamp)及び提示
時刻PTS(Presentation Time Stamp)(オーディオ
データのようにデコードと表示が同時に行われる場合は
DTSを省略する。)が記録される。パックは複数のパ
ケットがまとめて構成された単位である。DVD−RA
Mの場合は、1パケット毎に1パックとして使用するた
め、パックは、パックヘッダ21とパケット(パケット
ヘッダ22及びペイロード23)から構成される。パッ
クヘッダには、このパック内のデータがデコーダバッフ
ァに入力される時刻を27MHzの精度で表記したSC
R(System Clock Reference)が記録される。なお、D
VD−RAMでは格納されるストリームの種類に応じて
パケットの種類が決まっている。たとえばMPEGビデ
オデータを格納するビデオストリームパケット、MPE
Gオーディオデータを格納するオーディオストリームパ
ケット、ドルビーAC−3オーディオデータを格納する
プライベートストリーム2パケット、デコード時にデマ
ルチプレクサで破棄されるダミーデータを格納するパデ
ィングストリームパケットなどである。
【0007】この様なMPEGシステムストリームをD
VD−RAMでは、1パックを1セクタ(=2048B
yte)として記録する。次に、上述したMPEGシス
テムストリームをデコードするデコーダについて説明す
る。図14は、MPEGシステムデコーダのデコーダモ
デル(P-STD)である。デコーダは、デコーダ内の規準
時刻を計時するSTC(System Time Clock)31と、
システムストリームのデコード、即ち多重化を解くデマ
ルチプレクサ32と、ビデオデコーダのビデオバッファ
33と、ビデオデコーダ34と、前述したI、Pピクチ
ャとBピクチャの間で生じるデータ順と表示順の違いを
吸収するためにI、Pピクチャを一時的に格納するリオ
ーダバッファ35と、リオーダバッファにあるI、Pピ
クチャとBピクチャの出力順を調整するスイッチ36
と、オーディオデコーダのオーディオバッファ37と、
オーディオデコーダ38により構成される。
【0008】この様な、MPEGシステムデコーダは、
前述したMPEGシステムストリームを次の様に処理し
ていく。STC31の時刻とパックヘッダに記述されて
いるSCRが一致した時に、デマルチプレクサ32は当
該パックを入力する。デマルチプレクサ32は、パケッ
トヘッダ中のストリームIDを解読し、ペイロードのデ
ータを夫々のストリーム毎のデコーダバッファに転送す
る。また、パケットヘッダ中のPTS及びDTSを取り
出す。ビデオデコーダ34は、STC31の時刻とDT
Sが一致した時刻にビデオバッファ33からピクチャー
データを取り出しデコード処理を行い、I、Pピクチャ
はリオーダバッファ35に格納し、Bピクチャはそのま
ま表示出力する。スイッチ36は、ビデオデコーダ34
がデコードしているピクチャがI、Pピクチャの場合、
リオーダバッファ35側へ傾けてリオーダバッファ35
内のI又はPピクチャを出力し、Bピクチャの場合、ビ
デオデコーダ34側へ傾けておく。オーディオデコーダ
38は、ビデオデコーダ34と同様に、STC31の時
刻とPTS(オーディオの場合DTSはない)が一致し
た時刻にオーディオバッファ37から1オーディオフレ
ーム分のデータを取り出しデコードする。
【0009】MPEGにおいて0x00(16進数表記)は
特別な値である。MPEGのデータ構造の先頭には必ず
4バイトの識別コードが付与されている。たとえばパッ
クヘッダは0x000001baから始まり、GOPは0x000001b
8、ピクチャは0x00000100というコードから始まる。こ
のように0x00が2個並んだ後に0x01が来ると、MPEG
において何らかの意味のあるデータ構造が現れるので、
0x00のことを特にネクストスタートコードと呼ぶ。MP
EGでは、ネクストスタートコードは何個連続しても良
く、0x01が初めて現れた際にその2バイト前の0x00の位
置からMPEGデータ構造が開始したとみなされる。そ
れより前の0x00は再生時にデコーダ内でスキップされ
る。
【0010】次に、MPEGシステムストリームの多重
化方法について図15を用いて説明する。図15(a)
はビデオフレーム、図15(b)はビデオバッファ、図
15(c)はMPEGシステムストリーム、図15
(d)はオーディオデータを夫々示している。横軸は各
図に共通した時間軸を示していて、各図とも同一時間軸
上に描かれている。また、ビデオバッファの状態におい
ては、縦軸はバッファ占有量(ビデオバッファのデータ
蓄積量)を示し、図中の実線はバッファ占有量の時間的
遷移を示している。また、実線の傾きはビデオのビット
レートに相当し、一定のレートでデータがバッファに入
力されていることを示している。また、一定間隔でバッ
ファ占有量が削減されているのは、データがデコードさ
れた事を示している。また、斜め点線と時間軸の交点は
ビデオフレームのビデオバッファへのデータ転送開始時
刻を示している。
【0011】以降、ビデオデータ中の複雑な画像Aを例
に説明する。図15(b)で示すように画像Aは大量の
符号量を必要とするため、画像Aのデコード時刻よりも
図中の時刻t1からビデオバッファへのデータ転送を開
始しなければならない。(データ入力開始時刻t1から
デコードまでの時間をvbv#delayと呼ぶ)なおDVD−
RAMの規格では、再生時のデコーダの正常動作を保証
するために、図15のビデオバッファのデータ量の遷移
が0以上かつ224KByte以下に収まるように、ビ
デオエンコーダでのピクチャ発生量ならびにシステムエ
ンコーダでの多重化のタイミングを制御する必要があ
る。これに対して、ビデオの様にダイナミックな符号量
制御を必要としないオーディオデータの転送はデコード
時刻より特別に早める必要はないので、デコード時刻の
少し前で多重化されるのが一般的である。従って、同じ
時刻に再生されるビデオデータとオーディオデータで
は、ビデオデータが先行している状態で多重化が行われ
る。尚、MPEGではバッファ内にデータを蓄積できる
時間が限定されていて、静止画データを除く全てのデー
タはバッファに入力されてから1秒以内にバッファから
デコーダへ出力されなければならないように規定されて
いる(これを通称「1秒ルール」と呼ぶ)。そのため、
ビデオデータとオーディオデータの多重化でのずれは最
大で1秒(厳密に言えばビデオデータのリオーダバッフ
ァの分だけ更にずれることがある)である。
【0012】システムエンコーダでビデオデータをパッ
クに格納しSCRを打ち込む基本概念を、図16を用い
てもう少し模式的に説明する。システムストリームは図
16(b)のようにパック510の集合であり、各パッ
クヘッダ511中にSCRが書き込まれている。システ
ムストリームには多重化レートMxという値が決められ
ていて、これはパック510をMxのビットレートでデ
コーダのデマルチプレクサ509に入力するという意味
である。図16(a)を用いて例えると、ちょうどベル
トコンベヤ501の進行速度に相当する。パックはベル
トコンベヤに乗せられた箱502に相当する。ビデオデ
ータは箱502に詰め込まれる荷物503に相当する。
システムエンコーダ504はビデオエンコーダ505で
生成されるビデオデータの量を基に、箱502に詰め込
むビデオデータすなわち荷物503の量と、ベルトコン
ベヤ501に乗せるタイミング調整を行う。このタイミ
ング調整がSCR値の決定に相当する。なぜなら荷物が
デコーダ506に到達して、基準時刻STC=SCRと
なった瞬間にデマルチプレクサ509が箱502から荷
物503すなわちビデオデータを取り出すからである。
取り出されたビデオデータは、いったんビデオバッファ
507に蓄積する。ビデオエンコーダ505で発生した
ピクチャ量が多い場合は、荷物503が入った箱502
がベルトコンベヤ501上に詰まって並ぶ。逆に、ピク
チャ量が少ない時は箱502の並びを疎にし、場合によ
っては1個の箱に詰め込む荷物の数、すなわちフレーム
数を複数にする。また、箱の隙間を埋めるために梱包材
508を入れて荷物のサイズ調整をする場合もある。こ
の梱包材508に相当するのがダミーデータである。一
方、ビデオバッファ507にたまったビデオデータはパ
ケットヘッダ512に打ち込まれたDTSをもとにデコ
ードされ、そのピクチャのサイズだけビデオバッファ5
07の蓄積量が減少する。システムエンコーダにおける
ビデオの多重化の基本は、このビデオバッファ507の
蓄積量がデータの到着と消費の間に上限を超えたり空に
なったりしないように、かつ前述の1秒ルールを破らな
いように、SCR値すなわち箱502の送出タイミン
グ、ビデオのデータすなわち箱に詰める荷物503の
量、ダミーデータすなわち梱包材508の量を決めるこ
とである。
【0013】(DVD−RAM上の論理構成)次にDV
D−RAM上の論理構成について図17を用いて説明す
る。DVDレコーダが扱うファイルは大きく2種類に区
別され、1つの管理情報ファイルと複数(少なくとも1
つ)のAVファイルである。 (管理情報ファイル)次に、図18(a)を用いて管理
情報ファイルの中身について説明する。ここでは、主に
動画用の管理情報に関して説明する。
【0014】管理情報ファイル内には、大きく分けてV
OBI(VOB情報)テーブルとPSGI(PSG情
報)テーブルに区分けされる。VOBとはMPEGのプ
ログラムストリームであり、PSGはVOB内の任意の
部分区間(又は全区間)を一つの論理再生単位とするC
ellの再生順序を定義するものである。言い換えれ
ば、VOBはMPEGデータとして、意味を持つ一つの
単位であり、PSGはプレーヤが再生を行う一つの単位
である。
【0015】図18(a)に示すように、前述のVOB
Iテーブルは中にVOBI数(Number#of#VOBIs)と各
VOBIが記録され、VOBIはVOBの種別(VOB#Ty
pe)、再生開始時刻(VOB#Start#PTM)、再生終了時間
(VOB#End#PTM)、VOBの先頭が記録された時刻に関
する情報(VOB#REC#Time)、そのVOBを構成するVO
BUのタイムマップ情報(TMAPI)などの要素から構成
される。
【0016】(AVファイル)次に、図18(b)を用
いてAVファイルへのアクセスについて説明する。AV
ファイルは複数(少なくとも一つ)のVOBから構成さ
れ、AVファイル内でVOBは連続的に記録されてい
る。AVファイル内のVOBは管理情報ファイルで管理
されている。プレーヤは、最初に管理情報ファイルにア
クセスし、VOBの開始アドレス及びサイズを読み出す
ことで、VOBへのアクセスが可能になる。VOBは複
数のVOBUの集合である。VOBUとは、図19に示
すように、MPEGビデオデータの1組以上のGOPを
MPEGプログラムストリームとして多重化したもの
と、それとインターリーブされた複数のオーディオパッ
クから構成されたデータ単位である。1つのVOBUの
再生時間長には規定範囲があり、エンコーダはそれに収
まるようにVOBUを生成する必要がある。また、1つ
のVOBUで完結すべきデータが別のVOBUに紛れ込
むことは許されない。たとえばあるVOBUに含まれて
いるGOPのデータは必ずそのVOBU内で完結しなけ
ればならない。例えば、図20(a)のように、1つ前
のパックで完結すべきGOPのデータがVOBU境界を
挟んで次のパックにはみ出してはならない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記説明した
次世代AV記録メディアとして期待されるDVD−RA
Mの性能を最大限に引き出す上で支障となる以下の課題
を解決し、書き換え可能な大容量光ディスクDVD−R
AMの、主要な用途であるDVDレコーダを実現するも
のである。
【0018】次世代のAV記録装置であるDVDレコー
ダは、現行のVTRに置き換わる民生機器としての期待
が高いが、VTRに取って代わるためにはそれを上回る
高画質化や編集機能の充実などが必要である。まず高画
質化においてはMPEGビデオの可変ビットレート技術
がある。これは複雑で動きの激しい画像のフレームには
できるだけ多くのピクチャ量を割り当て、動きの少ない
簡単な画像のフレームにはできるだけ少ないピクチャ量
を割り当てるという手法であり、ピクチャ間でのデータ
量の変動が非常に大きいという特徴がある。また、編集
機能の実現にはDVD−RAMの特徴であるランダムア
クセス性、管理ファイルの情報によるデータ検索機能が
活用されている。
【0019】これらの技術を既に述べたDVD−RAM
のAVファイルのデータ構造に当てはめた場合、特にリ
アルタイムエンコーダを用いてVOBを1パス生成する
場合において、以下のような課題が発生する。MPEG
ビデオの可変ビットレート技術では、動きの少ない簡単
な画像のフレームにはできるだけ少ないピクチャ量を割
り当てる。この際にピクチャ量がパック中のペイロード
23より小さい場合、ペイロード23中に複数のフレー
ムが格納されることになる。ところで図21(b)に示
すように、各フレームは再生時にそれぞれ33.3667msec
の時間をおいてデコードされるので、図21(a)のパ
ック1201のようにペイロード1203内に仮に5枚
のフレームのピクチャーデータが格納されているとする
と、frm5のピクチャーデータは図14のデコーダに到達
してから実際にデコードされるまでに、少なくともfrm2
からfrm4までがデコードされる100.1001msec間はビデオ
バッファ33内で待たされることになる。もし1パック
に含まれるフレーム数に上限がなく、32枚以上のフレ
ームのピクチャが同じパックに格納された場合は、図2
1の例とまったく同じ理屈で32フレーム目のピクチャ
は、デコードされるまでにデコーダバッファ内で必ず1
秒以上待たされることになり、MPEGの規則違反とな
る。このような場合には再生時にデコーダが誤動作して
しまう恐れがある。
【0020】またDVD−RAMでは、図20(b)に
示したようにあるVOBUに属するGOPのデータが別
のVOBUに紛れ込まないように、VOBUの末尾まで
にGOPを完結させなければならない。これはすなわち
図20(a)のようなGOPの末尾のデータを含むパッ
クに、次のVOBUに属する次のGOPの先頭データが
紛れ込んだパックが存在してはいけないということであ
る。しかし可変ビットレート技術により、画像の複雑さ
に依存してフレーム毎のピクチャ発生量の変動が大きい
場合、必ずしもパックのペイロード23のサイズにちょ
うど合うように、ビデオエンコーダでピクチャ発生量を
リアルタイムに合わせるのは容易ではない。
【0021】またDVD−RAMでは、図18(b)に
示したようにAVファイルへのアクセスの基本情報とし
てVOBUのタイムマップを参照しており、映像の編集
などの場合もVOBU単位が基本となる。今、図20
(a)においてオーディオデータaとオーディオデータ
bは再生時刻がともに全く等しいオーディオフレームか
ら構成されているとする。すなわちa1とb1、a2と
b2、a3とb3は再生時刻が互いに等しいとする。こ
こでa3とb3は隣り合っていないために、たまたまV
OBU境界のビデオパックを挟んで配置されている。
今、もし編集でVOBU#1が削除された場合、a3はなくな
ってb3だけが残ることになる。もともと同じ再生時刻
を持つオーディオ情報であるにも関わらず片方だけが消
えたり残ったりすると、編集後に同時再生した場合に2
つのオーディオデータで音のずれが発生する恐れがあ
る。再生時刻が同じというコンテンツの内容上、同じV
OBU内で完結すべきデータが別のVOBUに紛れ込む
ことで、以上のように編集後に不都合が発生する。
【0022】そこで、本発明はかかる問題点に鑑み、1
秒ルール及びVOBUに関するルールを簡易、かつ確実
に遵守するシステムストリーム作成装置及び当該システ
ムストリーム作成装置を備えたレコーダシステムを提供
することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明は、ピクチャーデータ列からなるビデオス
トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
システムストリームを作成するシステムストリーム作成
装置であって、ビデオストリームデータからペイロード
分の大きさのピクチャーデータを取り出して固定長のパ
ックに格納するストリームデータ転送手段と、ピクチャ
ーデータが格納されたパックのヘッダに、当該パックに
含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオのデコー
ダバッファに取り込むべき指定時刻を記述するヘッダデ
ータ生成手段と、前記ヘッダデータ生成手段が指定時刻
を記述するに際して、当該指定時刻までに復号装置のビ
デオのデコーダバッファに取り込まれるべきピクチャー
データの総数と、前記指定時刻よりも単位時間前の時点
までに復号装置でデコードされるべきピクチャーデータ
の総数との差が既定値に達しているか否かを判定する条
件判定手段と、パックに含まれるピクチャーデータを復
号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべき指定
時刻を更新する時刻更新手段と、判定結果が既定値に達
していた場合、パックヘッダへの指定時刻の記述の停止
及びピクチャデータの格納を停止するように、ヘッダデ
ータ生成手段及びストリームデータ転送手段を制御し、
前記停止後において、時刻更新手段に復号装置のビデオ
のデコーダバッファに取り込むべき時刻を更新させ、前
記条件判定手段に既定値に達しているかどうかを判定さ
せ、既定値未満との判定結果が得られた場合、ヘッダデ
ータ生成手段及びストリームデータ転送手段に対する停
止の制御を解除する停止再開制御手段とを備える。
【0024】また、本発明は、ピクチャーデータ列から
なるビデオストリームデータをもとにして固定長パック
の列からなるシステムストリームを作成するシステムス
トリーム作成装置であって、ビデオバッファ内のビデオ
ストリームデータからペイロード分の大きさのピクチャ
ーデータを取り出して固定長のパックに格納するストリ
ームデータ転送手段と、パックに含まれるピクチャーデ
ータを復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込む
べき指定時刻をピクチャーデータが格納されたパックの
ヘッダに記述するヘッダデータ生成手段と、ピクチャー
データをパックに格納するに際して、所定時間ごとにピ
クチャーデータがビデオエンコーダから入力され、パッ
クのヘッダに記述された指定時刻ごとに当該パックに含
まれるピクチャーデータが出力されるものとするビデオ
バッファの蓄積量の遷移モデルにおいて、ピクチャーデ
ータのパックへの格納によって、蓄積量が規定値以下と
なるか否かを判定する条件判定手段と、パックに含まれ
るピクチャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッ
ファに取り込むべき指定時刻を更新する時刻更新手段
と、判定結果が既定値以下のときに、パックヘッダへの
指定時刻の記述及びピクチャーデータの格納を停止する
よう、ヘッダデータ生成手段及びストリームデータ転送
手段を制御し、前記停止後、時刻更新手段に復号装置の
ビデオのデコーダバッファに取り込むべき時刻を更新さ
せて、前記条件判定手段に蓄積量が既定値以下となるか
否かを判定させ、既定値以下でないとの判定結果が得ら
れた場合、ヘッダデータ再生手段及びストリームデータ
転送手段に対する停止の制御を解除する停止再開制御手
段とを備える。
【0025】また、本発明は、ピクチャーデータ列から
なるビデオストリームデータをもとにして固定長パック
の列からなるシステムストリームを作成するシステムス
トリーム作成装置であって、ピクチャーデータを生成
し、1つのGOPに含まれる最後のピクチャーデータを
生成した後には、次のピクチャーデータを生成する前
に、当該最後のピクチャーデータが含まれるパックの残
り領域の量のネクストスタートコードを生成するビデオ
エンコード手段と、ビデオエンコード手段で生成された
ピクチャーデータ又はネクストスタートコードを固定長
のパックに格納するストリームデータ転送手段とを備え
たことを特徴とする。
【0026】また、本発明は、ピクチャーデータ列から
なるビデオストリームデータ又はオーディオフレーム列
からなるオーディオストリームデータをもとにして固定
長パックの列からなるシステムストリームを作成するシ
ステムストリーム作成装置であって、ビデオストリーム
データからペイロード分の大きさのピクチャーデータ又
オーディオストリームデータからオーディオフレームを
取り出して固定長のパックに格納するストリームデータ
転送手段と、提示時刻が等しい、複数チャンネルのオー
ディオフレームを連続して生成されたパック群に格納す
るようにストリームデータ転送手段を制御する転送制御
手段とを備える。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。 <第1の実施形態>第1の実施形態は、デコーダにおい
て「1秒ルール」を遵守することができるようなシステ
ムストリームを生成するDVDレコーダに関する。 (構成)図1は、本実施の形態に係るDVDレコーダの
構成を示すブロック図である。DVDレコーダ100
は、ユーザインタフェース部1001と、システム制御
部1002と、入力部1003と、エンコーダ部200
と、出力部1005と、デコーダ部1006と、トラッ
クバッファ1007と、ドライブ1008と、ファイル
管理部1009とから構成される。
【0028】ユーザインタフェース部1001は、ユー
ザから記録又は再生指示を受付ける。システム制御部1
002は、記録指示の場合には、エンコーダ部200に
指示する。入力部1003は、外部からビデオ信号及び
オーディオ信号を取り込む。
【0029】エンコーダ部200は、入力部1003か
ら送られるビデオ信号及びオーディオ信号からMPEG
のプログラムストリームであるシステムストリームを生
成し、トラックバッファ1007に送る。出力部100
5は、デコードされたビデオ信号をモニタへ表示し、デ
コードされた音声信号をスピーカに出力する。
【0030】デコーダ部1006は、システム制御部1
002からの指示を受けると、トラックバッファ100
7からシステムストリームを読み出してデコードする。
デコーダ部1006の詳細な構成は、図14に示したデ
コーダ装置の構成と同一である。トラックバッファ10
07は、システムストリームを蓄積する。蓄積量が一定
値に達したときには、システム制御部1002は、ドラ
イブ1008を指示して、システムストリームをDVD
−RAMに記録させる。
【0031】ファイル管理部1009は、DVD−RA
Mに記録するファイルをVOBU単位で管理する。次
に、上記エンコーダ部200について、より詳細に説明
する。図2は、エンコーダ部200の詳細な構成を示す
ブロック図である。エンコーダ部200は、ビデオエン
コーダ201と、オーディオエンコーダA202と、オ
ーディオエンコーダB203と、ビデオバッファ204
と、オーディオバッファA205と、オーディオバッフ
ァB206と、システムエンコーダ207とで構成され
る。
【0032】ビデオエンコーダ201は、ビデオ信号か
らI、B、又はPピクチャで構成されるビデオストリー
ムを生成して、ビデオバッファ204に格納する。その
際に、ビデオエンコーダ201は、デコーダ内のビデオ
バッファがオーバーフローやアンダーフローを起こさな
いようにデータ発生量の調整を行なう。オーディオエン
コーダA202及びオーディオエンコーダB203は、
それぞれオーディオ信号から、オーディオストリーム
A、オーディオストリームBを生成して、オーディオバ
ッファA205、オーディオバッファB206に格納す
る。
【0033】ビデオバッファ204は、ビデオストリー
ムを一時的に蓄積する。オーディオバッファA205
は、オーディオストリームAを一時的に蓄積する。オー
ディオバッファB206は、オーディオストリームBを
一時的に蓄積する。
【0034】図3は、システムエンコーダ207の、詳
細な構成を示す図である。同図に示すように、システム
エンコーダ207は、ストリームデータ転送部211
と、格納部212と、ヘッダデータ生成部213と、条
件判定部215と、停止再開制御部216と、時刻更新
部217と、ピクチャ数カウンタ209とからなる。図
中の太線は、データの流れを示し、実線は、制御信号の
流れを示す。
【0035】格納部212は、パック作成のためのワー
ク用メモリである。ストリームデータ転送部211は、
格納部212に、ビデオバッファ204、オーディオバ
ッファA205、オーディオバッファB206からそれ
ぞれのストリームの一部を順次取り出して格納する。ヘ
ッダデータ生成部213は、パックヘッダにSCR、D
TS等を記述する。
【0036】ピクチャ数カウンタ209は、現時点のS
CRで指定される時刻までにデコーダのビデオバッファ
33に格納されたピクチャの総数(j)と、現時点のS
CRで指定される時刻よりも1秒前までにビデオバッフ
ァ33から出力されたピクチャの総数(k)とを保持す
る。時刻更新部217は、システムストリームの転送レ
ートに従って、SCRを更新する。
【0037】条件判定部215は、ヘッダデータ生成部
213がSCRを記述する際に、ピクチャ数カウンタ2
09に基づいて、(j−k)が規定値nに達しているか
否かを判定する。停止再開制御部216は、条件判定部
215により規定値nに達していると判定された場合に
は、ヘッダデータ生成部213に対してパックヘッダへ
のSCRの記述を停止させ、ストリームデータ転送部2
11に対してビデオパックの生成を停止させる。
【0038】また、停止再開制御部216は、前記停止
後に、時刻更新部217にSCRを更新させて、その更
新の都度、条件判定部215に、(j−k)がnに達し
ているか否かを判定させる。停止再開制御部216は、
(j−k)がn未満になるとの判定結果が得られた場合
に、ヘッダデータ生成部213によるパックヘッダへの
SCRの記述と、ストリームデータ転送部211による
ビデオパックの生成を再開させる。
【0039】システムエンコーダ207は、デコーダに
おいて1秒ルールを遵守できるようなシステムストリー
ムを作成する。図4は、デコーダ側のビデオバッファ3
3内のデータの蓄積量の遷移モデルを示す。同図に示す
ように、SCRで指定される時刻に、順次パック内のピ
クチャがビデオバッファ33に入力されるので、蓄積量
Vbvは増加する。他方、DTSで指定される時刻(3
3.3667msecごと)に、1つのピクチャがデコ
ードのため、ビデオバッファ33から出力されるので、
蓄積量Vbvは減少する。現時点のSCRで指定される
時刻までにビデオバッファ33に入力されたピクチャの
総数をjとし、現時点のSCRより1秒前までにビデオ
バッファ33から出力されたピクチャの総数をkとする
と、(j−k)は、現時点のSCRから過去1秒前に遡
った期間にデコーダバッファに滞留しているピクチャ数
である。1ピクチャのデコードにつき33.3667m
secの時間がかかるので、デコーダバッファ中には、
(j−k)×33.3667msec分のピクチャが保
持されていることになる。システムエンコーダ207
は、パックに記述するSCRを調整することにより、
(j−k)をシステムの規定値n(29以下の整数値)
に制限することで、1秒ルールに適合したシステムスト
リームを作成する。 (動作)次に、システムストリームが作成される動作に
ついて説明する。
【0040】図5は、本実施の形態に係るシステムスト
リームが作成される動作手順を示すフローチャートであ
る。まず、SCR、DTS等の初期値が設定される(ス
テップS1201)。次に、システムエンコーダ207
は、ビデオエンコーダ201によって次のピクチャが生
成されてビデオバッファ204に格納されるのを待ち、
ピクチャが一定量だけ生成されると多重化処理を開始す
る(ステップS1202)。
【0041】次に、システムエンコーダ207は、現時
点のSCRよりも1秒前までにビデオバッファ33から
出力されたピクチャの総数Kを算出する。ここで、DT
Sの初期値をDTS0とすると、(SCR−DTS0−
1秒)/33.3367msecの整数部である。な
お、SCRがDTS+1秒を越えるまではk=0である
(ステップS1203)。
【0042】システムエンコーダ207は、未記入のビ
デオパックが残っていなければ、以下の処理を進める。
システムエンコーダ207は、SCRで指定される時刻
までにデコーダのビデオバッファ33に格納されたピク
チャの総数(j)と前述のkとの差(j−k)がn以上
のとき、又は、新たなビデオパック内のピクチャがビデ
オバッファ33に入力されることにより、ビデオバッフ
ァ33がオーバーフローするとき(つまり、新たなビデ
オパック内のピクチャのデータ量が加算された結果、ビ
デオバッファの蓄積量Vbvが224KB以上になると
き)には、ビデオパックの作成を中止し、ステップS1
211にジャンプし、SCRを更新する(ステップS1
205、S1206、S1211)。
【0043】システムエンコーダ207は、(j−k)
がn未満で、かつビデオバッファ33がオーバーフロー
しない場合には、ビデオパックを生成し、蓄積量Vbv
を、そのビデオパック内のピクチャのデータ量(Pac
ked_Pictsize)だけインクリメントする
(ステップS1205、S1206、S1207、S1
208)。
【0044】また、システムエンコーダ207は、その
ビデオパックの作成によって、どれだけ多重化ずみのピ
クチャ数jが増えたかを調べ、増分djだけピクチャ数
jをインクリメントする(ステップS1209)。ま
た、システムエンコーダ207は、ステップS1204
において、まだヘッダにSCRが記入されていないビデ
オパックが残っていれば(つまり、後述のS1210で
Noとなったときには)、ビデオパックの作成を行なわ
ずに、ステップS1210にジャンプする。
【0045】次に、システムエンコーダ207は、その
ビデオパックのピクチャがビデオバッファ33に入力さ
れても、(j−k)がn以下を維持できるならば、現時
点のSCRで指定される時刻で、そのビデオパックをビ
デオバッファ33に入力できるので、パックヘッダに現
時点のSCRを記入する。他方、システムエンコーダ2
07は、n以下を維持できないときには、パックヘッダ
に現時点のSCRの記入するのを中止して、未完成のビ
デオパックを保持する(ステップS1210、S121
2)。
【0046】次に、システムエンコーダ207は、シス
テムストリームの転送レートに従って、SCRを更新す
る(ステップS1211)。そして、更新されたSCR
がDTS以上となったときには、1ピクチャがデコード
されるので、そのピクチャのデータ量だけ、蓄積量Vb
vをデクリメントし、DTSを33.3667msec
だけ経過させる(ステップS1214、S1215)。
【0047】さらに、システムエンコーダ207は、現
時点で発生したピクチャがすべてパック化されている場
合には、新たなピクチャの発生を待ち、パック化されず
に残っているピクチャがあるとき又は新たなピクチャが
発生したときには、ステップS1203からの処理を繰
り返す(ステップS1216、S1203、S120
4)。
【0048】図4の例を用いて具体的に説明する。図4
のパック1301において、(j−k)が(n−1)で
あるとする。そして、次のパックにLn+1番目のピク
チャの末端部分と、Ln+2番目のピクチャの全体と、
Ln+3番目のピクチャの先頭部分が格納されるとす
る。ここで、そのパックに、その時点のSCRを打ち込
むとすると、jが+2されるので、(j−k)=(n+
1)となる。そこで、図5に示すフロチャートに従い、
そのパックのSCRを1回分のDTSだけ後の時点に移
行させることで、kも+1されるので、(j−k)=n
を維持することができる。このように、(j−k)をシ
ステムの既定値n個以下に制限することができる。nを
29以下の整数値とすれば、1秒ルールを遵守すること
ができる。 (まとめ)以上のように、本実施の形態に係るDVDレ
コーダは、ビデオバッファ33に滞留するピクチャ量の
上限nを設定できるので、可変ビットレートで符号化す
る場合や、実時間で符号化して記録する場合であって
も、1秒ルールを簡易、かつ確実に遵守することができ
る。 <第2の実施形態>本実施の形態は、1つのパックごと
に格納するピクチャの数及びSCRを調整して、「1秒
ルール」をより簡易に遵守するDVDレコーダに関す
る。 (構成)本実施の形態のDVDレコーダの構成は、第1
の実施形態のDVDレコーダとほぼ同様の構成であり、
ここでは、第1の実施形態と異なる部分について説明す
る。
【0049】ビデオエンコーダ201は、パックに詰め
込まれたピクチャの総数(ピクチャーデータがパックに
一部でも含まれるピクチャをカウントする)が規定数2
になる場合には、当該パックの残り領域分のネクストス
タートコードを生成する。図6は、規定数が2の場合
に、ネクストスタートコードが生成された例を示す。規
定数を小さくすると、ダミーデータの転送量が増加し、
肝心のピクチャの転送量が減少し、画質が劣化すること
が考えられる。本実施の形態で用いる規定数2は、1秒
ルールを遵守し、かつ画質を維持するために、実験的に
算出した値である。実験によれば、システムストリーム
の転送レートが10.08Mbps、ビデオデータの実
効転送レートが9.6Mbpsの条件(1秒間のパック
数が約630個)のもとでは、パック内のピクチャ数を
2個以下とする制限を設けることで、1秒ルールを遵守
でき、かつ画質の極端な劣化が起らないことが確かめら
れているので、規定数を2とすることにした。
【0050】システムエンコーダ207は、エンコーダ
側のビデオバッファ204から出力されるピクチャ数が
特定の時間に集中して多くなりすぎないように、パック
に記述するSCRの調整を行なう。図7は、エンコーダ
側のビデオバッファ204内のデータの蓄積量の遷移モ
デルを表わす。同図に示すように、SCRで指定される
時刻に、ビデオバッファ204内のピクチャはパックに
詰め込まれて出力されるので、蓄積量Vbbは減少して
いく。他方、FGridの時刻(33.3667mse
cごとに)、ビデオエンコーダ201で生成されたピク
チャがビデオバッファ204に入力されるので、蓄積量
Vbbは増加する。
【0051】システムエンコーダ207は、Vbbが0
以下となるときには、パックの残りの領域には、次のF
Gridで生成されるピクチャを先詰めする。同図の例
では、L2をパックに詰め込んだときに、Vbbは0と
なるので、当該パックの残りの領域には、次のFGri
d2で生成されるL3のデータ(ピクチャを表わす実行
データとダミーデータ)が先詰めされる。ここで、ダミ
ーデータが詰め込まれるのは、ビデオエンコーダ201
がL3のピクチャのデータを生成したときにパック内の
ピクチャの総数が2となり規定数に達しているので、ダ
ミーデータを生成しているからである。
【0052】システムエンコーダ207は、次のFGr
idから、先詰めされたピクチャ数分だけ後の時点のF
GridにSCRの値をセットして、当該SCRをピク
チャが先詰めされたパックのパックヘッダに記述する。
同図の例では、FGrid2から先詰めしたピクチャ数
である1個分だけ後のFGirid3にSCRの値がセ
ットされる。このようにピクチャーの先送りが発生する
と、必ず先送りした分だけSCRの間隔を空けるので、
ビデオバッファ33にピクチャーが溜まりすぎることが
ない。
【0053】次に、システムエンコーダ207の具体的
な構成において第1の実施形態と異なる部分について説
明する。ストリームデータ転送部211は、ビデオバッ
ファ204、オーディオバッファA205、オーディオ
バッファB206からそれぞれのストリームの一部を順
次取り出して、格納部212に格納する。
【0054】ヘッダデータ生成部213は、ストリーム
データ転送部211によりピクチャがビデオバッファ2
04から取り出された時刻をSCRとして、パックヘッ
ダに記述する。条件判定部215は、ストリームデータ
転送部211によるピクチャの格納により、ビデオバッ
ファ204の蓄積量Vbbが正の値を維持できるか否か
を判定する。
【0055】時刻更新部217は、システムストリーム
の転送レートに従ってSCRを更新する。停止再開制御
部216は、条件判定部215により蓄積量Vbbが正
の値でないと判定された場合には、ヘッダデータ生成部
213にSCRの記述の停止と、ストリームデータ転送
部211にピクチャの格納の停止とを指示する。
【0056】また、停止再開制御部216は、時刻更新
部217にSCRを更新させて、その更新の都度、条件
判定部215に、蓄積量Vbbが正の値になるか否かを
判定させる。停止再開制御部216は、蓄積量Vbbが
正の値になるとの判定結果が得られた場合に、ヘッダデ
ータ生成部213によるSCRの記述と、ストリームデ
ータ転送部211によるピクチャの格納を再開させる。 (動作)次に、システムストリームが作成される動作に
ついて説明する。
【0057】図8は、本実施の形態に係るシステムスト
リーム作成の動作手順を示すフローチャートである。ま
ず、SCR、FGrid等の初期値が設定される(ステ
ップS1401)。次に、システムエンコーダ207
は、ビデオエンコーダ201によってピクチャが一定量
生成されてビデオバッファ204に格納されるのを待つ
(ステップS1402)。
【0058】次に、システムエンコーダ207は、ビデ
オパックを作成してもなおビデオバッファ204の蓄積
量Vbbが正の値を維持できるときには、ビデオパック
を生成し、蓄積量Vbbを、ビデオパック内のピクチャ
のデータ量(Packed_Pictsize)だけデ
クリメントする。一方、システムエンコーダ207は、
蓄積量Vbbが正の値を維持できないときには、ビデオ
パックの生成を中止する(ステップS1403、S14
04、S1405)。
【0059】次に、システムエンコーダ207は、シス
テムストリームの転送レートに従って、SCRを更新す
る(ステップS1406)。次に、システムエンコーダ
207は、SCRがFGrid以上となったときには、
次のピクチャがビデオバッファ204に格納されている
と判定して、Vbbをそのピクチャのデータ量だけイン
クリメントし、FGridを33.3667msecだ
け経過させる(ステップS1408、S1409)。
【0060】さらに、システムエンコーダ207は、ビ
デオエンコーダが現時点で生成したピクチャがすべてパ
ック化されている場合には、新たなピクチャの発生を待
ち、パック化されずに残っているピクチャがあるとき又
は新たなピクチャが発生したときには、ステップS14
03からの処理を繰り返す(ステップS1410、S1
402、S1403)。 (まとめ)以上のように、本実施の形態に係るDVDレ
コーダでは、1パックごとに、詰め込むピクチャ数とS
CRを調整するので、より簡易に1秒ルールを遵守する
ことができる。 <第3の実施形態>本実施の形態は、GOPの最後のピ
クチャが含まれるパックには、次のGOPのピクチャの
代わりに、ダミーデータを詰め込むDVDレコーダに関
する。 (構成)本実施の形態に係るDVDレコーダは、ビデオ
エンコーダ201の一部の機能が異なるところと、ピク
チャ数記憶部に代えてピクチャ量記憶部を備えたところ
以外は、第1の実施形態と同一である。以下、ビデオエ
ンコーダ201と、ピクチャ量記憶部について説明す
る。
【0061】ピクチャ量記憶部は、作成中のGOPに属
する全ピクチャのデータ量を記憶する。ビデオエンコー
ダ201は、本実施の形態の目的を達成するために、以
下の機能を有する。すなわち、ビデオエンコーダ201
は、ビデオ信号を符号化してI、B、又はPピクチャを
生成し、生成したピクチャのデータ量だけピクチャ量記
憶部内の全ピクチャのデータ量をインクリメントする。
また、ビデオエンコーダ201は、1つのGOPの最後
のピクチャを生成したときには、ピクチャ量記憶部内の
全ピクチャ量に基づいて、詰め込み中のパック内の残り
領域のデータ量を算出する。そして、ビデオエンコーダ
201は、算出したデータ量分のネクストスタートコー
ドを生成する。
【0062】図9は、ネクストスタートコードがパック
に詰め込まれる例を示す。同図にしめすビデオパックV
*には、GOPに属する最後のピクチャであるBピクチ
ャが詰め込まれるので、このパックの残り領域には、ダ
ミーデータとしてネクストスタートコードが詰め込まれ
る。ネクストスタートコードは、デコーダのビデオバッ
ファに格納されるので、システムエンコーダでなく、ビ
デオエンコーダがダミーデータを生成することにより、
ビデオエンコーダが、ビデオバッファの占有量を正確に
把握することができるので、ビデオバッファにオーバー
フローやアンダーブロー等を生じさせるようなピクチャ
が生成されるのを防止することができる。 (まとめ)以上のように、本実施の形態に係るDVDレ
コーダでは、GOPの最後のピクチャが含まれるパック
にネクストスタートコードが詰め込まれるので、次のV
OBUに属すべきGOPのピクチャが、その前のVOB
Uのパックに誤って詰め込まれるのを簡単に防止するこ
とができる。 <第4の実施形態>本実施の形態は、異なる音声チャン
ネルのオーディオフレームで、同一のPTSを有するも
のは、同一のVOBUに属するように制御するDVDレ
コーダに関する。 (構成)本実施の形態に係るDVDレコーダは、システ
ムエンコーダ207を除いて、第1の実施形態に係るD
VDレコーダと同一である。以下、システムエンコーダ
207について、本実施の形態の特有の機能について説
明する。
【0063】システムエンコーダ207は、同一のPT
Sを有するオーディオフレームのパックをシステムスト
リーム上で連続して配置するようにする。すなわち、シ
ステムエンコーダ207は、オーディオフレームのPT
Sと現時点のSCRとの差が所定値α未満のときには、
当該オーディオフレームのパックを生成する。異なるチ
ャンネルから生成された、同一のPTSを有する2つの
オーディオフレームについては、一方のオーディオフレ
ームが所定値α未満となりパックに詰め込まれたときに
は、次のパックの作成時には他方のオーディオフレーム
も必ず所定値α未満となるので、次のパックに詰め込ま
れることになる。これにより、これらの2つのオーディ
オフレームのパックはシステムストリーム上で、連続し
て配置されることになる。
【0064】図10は、同一のPTSを有するオーディ
オフレームを詰め込むパックが連続する例を示す。同図
に示すように、a1とb1、a2とb2、a3とb3
は、同一のPTSを有するので、それぞれのパックは連
続して配置される。 (動作)図11は、本実施の形態に係る多重化の動作手
順を示すフローチャートである。
【0065】まず、システムエンコーダ207は、次に
オーディオパックとなるオーディオフレームのPTSを
算出する。オーディオフレームは、一定の周期単位の再
生時刻を有するので、システムエンコーダ207は、オ
ーディオフレームのフレーム番号と周期とを乗算するこ
とにより、PTSを算出する(ステップS1601)。
【0066】次に、システムエンコーダ207は、算出
したPTSと、次にパックに書き込むことを予定してい
るSCRとを比較する。システムエンコーダ207は、
PTSとSCRとの差が所定値α未満であれば、そのオ
ーディオフレームからオーディオパックを生成し、PT
SとSCRを当該パックのヘッダに書き込む(ステップ
S1602、S1603)。
【0067】システムエンコーダ207は、PTSとS
CRとの差が所定値α以上であれば、次のオーディオフ
レームは、未だ多重化にするには早いと判断し、ビデオ
ストリームからビデオパックを生成する(S160
4)。次に、システムエンコーダ207は、現在のSC
Rに所定時間Δtを加算して、SCRの値を更新する
(ステップS1605)。
【0068】システムエンコーダ207は、システムス
トリームの生成の終了の指示があったときには、終了
し、そうでなければ、ステップS1601〜S1605
までの処理を繰り返す。(ステップS1606)。 (まとめ)以上のように、本実施の形態に係るDVDレ
コーダでは、異なるチャンネルに属し、同一のPTSを
有する複数のオーディオフレームを、システムストリー
ム上で連続して配置されるパック列に詰め込むことが容
易にできる。 (変形例)なお、本発明は上記の実施形態に限定するも
のではなく、以下のような変形例も含むことはもとより
である。 <変形例> (1)第1の実施形態では、ピクチャが詰め込まれたパ
ックが生成されるごとに、(j−k)がn以上か否かを
判定するものとしたが、これに限定するものではなく、
1つのピクチャをパックに格納するごとに、(j−k)
がn以上か否かを判定するものとしてもよい。すなわ
ち、パックに1つのピクチャを格納するごとに、ピクチ
ャ数jをインクリメントさせて、新たなピクチャをパッ
クに格納するに際して、(j−k)がnに達しているか
どうかを判定し、(j−k)がnに達しているときに
は、詰め込み途中のパックの残りの領域にダミーデータ
を埋めるとともに、パックヘッダにはその時点のSCR
を記述する。そして、次のパックについては、第1の実
施形態と同様にパックに記述すべきSCRの調整を行な
うものとしてもよい。 (2)第2の実施形態では、パックのSCRの調整とと
もに、パックに格納するピクチャ数を所定数以下とする
制限を設けたが、これに限定するものではなく、パック
のSCRの調整のみを行なうものとしてもよい。 (3)第2の実施形態では、ダミーデータとしてネクス
トスタートコードを用いたが、図12に示すように、パ
ディングストリームパケットを用いてもよい。このパデ
ィングストリームパケットは、ビデオエンコーダでな
く、システムエンコーダで作成される。すなわち、シス
テムエンコーダは、パックに格納したピクチャ数が規定
数に達していた場合には、次のピクチャーデータをパッ
クに格納するのを中止し、その代わりにパディングスト
リームパケットをパックに格納するものとし、格納を中
止したピクチャーデータを新たに作成されたパックに格
納するものとしてもよい。 (4)第4の実施形態では、同一のPTSを有する複数
のオーディオフレームを連続したパック列に格納するた
めに、SCRとPTSとの差に基づいて判断したが、こ
れに限定するものではない。例えば、一のオーディオフ
レームをパックに格納したときには、必ず、次のパック
には、他の同一PTSのオーディオフレームのパックを
格納するものとする規則を設けてもよい。 (5)第4の実施形態では、オーディオフレームのフレ
ーム番号と周期とを乗算することにより、PTSを算出
したが、これに限定するものではない。例えば、オーデ
ィオフレームごとに予めPTSを定めておくこととして
もよい。 (6)第1の実施形態では、1秒ルールに適合するシス
テムストリームを作成するために、ビデオのフレーム周
期が33.3667msecのときに、システムの規定
値nを29個未満にすればよいと説明したが、ビデオの
フレーム周期がT秒のときには、システムの既定値nを
1/Tとすればよい。 (7)第2の実施形態では、FGridを33.366
7msec(ビデオのフレーム周期)ごととして説明し
たが、FGridを、ビデオのフレームを構成するスラ
イスの周期(フレーム周期の1/30)ごとに設定する
ものとしてもよい。
【0069】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ピクチャーデータ列からなるビデオストリームデー
タをもとにして固定長パックの列からなるシステムスト
リームを作成するシステムストリーム作成装置であっ
て、ビデオストリームデータからペイロード分の大きさ
のピクチャーデータを取り出して固定長のパックに格納
するストリームデータ転送手段と、ピクチャーデータが
格納されたパックのヘッダに、当該パックに含まれるピ
クチャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッファ
に取り込むべき指定時刻を記述するヘッダデータ生成手
段と、前記ヘッダデータ生成手段が指定時刻を記述する
に際して、当該指定時刻までに復号装置のビデオのデコ
ーダバッファに取り込まれるべきピクチャーデータの総
数と、前記指定時刻よりも単位時間前の時点までに復号
装置でデコードされるべきピクチャーデータの総数との
差が既定値に達しているか否かを判定する条件判定手段
と、パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビ
デオのデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を更新
する時刻更新手段と、判定結果が既定値に達していた場
合、パックヘッダへの指定時刻の記述の停止及びピクチ
ャデータの格納を停止するように、ヘッダデータ生成手
段及びストリームデータ転送手段を制御し、前記停止後
において、時刻更新手段に復号装置のビデオのデコーダ
バッファに取り込むべき時刻を更新させ、前記条件判定
手段に既定値に達しているかどうかを判定させ、既定値
未満との判定結果が得られた場合、ヘッダデータ生成手
段及びストリームデータ転送手段に対する停止の制御を
解除する停止再開制御手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0070】これによって、現在の一定時間前からデコ
ーダのビデオバッファ内に滞留するピクチャ数を制限す
ることができ、可変ビットレートで符号化する場合や、
実時間で符号化して記録する場合であっても、1秒ルー
ルを簡易、かつ確実に遵守することができる。ここで、
復号装置側で、ビデオのフレーム周期ごとに1つのピク
チャーデータがデコードされる場合に、前記単位時間
は、1秒とし、前記規定値は、1秒をフレーム周期で除
した値未満とすることを特徴とする。
【0071】これにより、復号装置側において1秒間に
取り込まれるパック列に含まれるピクチャ数を30個未
満に制限することができ、1秒ルールを簡易、かつ確実
に遵守することができる。また、本発明のレコーダシス
テムは、前記システムストリーム作成装置と、前記シス
テムストリーム作成装置より作成されたシステムストリ
ームを記録媒体に記録する記録装置とを備える。
【0072】これにより、1秒ルールを簡易、かつ確実
に遵守するようにシステムストリームを作成することの
できるDVDレコーダが実現できる。また、前記レコー
ダシステムは、さらに、前記記録媒体から前記システム
ストリームを読み出す読み出し装置と、読み出したシス
テムストリームをデコードするデコード装置とを備える
ことを特徴とする。
【0073】これにより、1秒ルールを簡易、かつ確実
に遵守するようにシステムストリームを作成し、かつそ
のように作成されたシステムストリームを再生すること
のできるDVDレコーダが実現できる。また、本発明
は、ピクチャーデータ列からなるビデオストリームデー
タをもとにして固定長パックの列からなるシステムスト
リームを作成するシステムストリーム作成装置であっ
て、ビデオバッファ内のビデオストリームデータからペ
イロード分の大きさのピクチャーデータを取り出して固
定長のパックに格納するストリームデータ転送手段と、
パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻をピクチャ
ーデータが格納されたパックのヘッダに記述するヘッダ
データ生成手段と、ピクチャーデータをパックに格納す
るに際して、所定時間ごとにピクチャーデータがビデオ
エンコーダから入力され、パックのヘッダに記述された
指定時刻ごとに当該パックに含まれるピクチャーデータ
が出力されるものとするビデオバッファの蓄積量の遷移
モデルにおいて、ピクチャーデータのパックへの格納に
よって、蓄積量が規定値以下となるか否かを判定する条
件判定手段と、パックに含まれるピクチャーデータを復
号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべき指定
時刻を更新する時刻更新手段と、判定結果が既定値以下
のときに、パックヘッダへの指定時刻の記述及びピクチ
ャーデータの格納を停止するよう、ヘッダデータ生成手
段及びストリームデータ転送手段を制御し、前記停止
後、時刻更新手段に復号装置のビデオのデコーダバッフ
ァに取り込むべき時刻を更新させて、前記条件判定手段
に蓄積量が既定値以下となるか否かを判定させ、既定値
以下でないとの判定結果が得られた場合、ヘッダデータ
再生手段及びストリームデータ転送手段に対する停止の
制御を解除する停止再開制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【0074】これにより、ピクチャーデータを先詰めし
た場合に、パックごとに、復号装置側で取り込まれるべ
き指定時刻を後の時点に移行させるので、デコーダのビ
デオバッファに多数のピクチャが格納されて1秒ルール
を遵守できなくなるのを簡単に防止することができる。
ここで、前記所定時間は、ビデオのフレーム周期又はス
ライス周期とすることを特徴とする。
【0075】これにより、ピクチャーデータがデコード
される間隔と同一の間隔でピクチャが生成されるので、
デコード間隔よりも短い間隔でピクチャがデコーダのビ
デオバッファに格納されて、1秒ルールを遵守できなく
なるのを簡単に防止することができる。ここで、前記シ
ステムストリーム作成装置は、さらに、次のピクチャー
データをパックに格納するに際して、当該パックに格納
したピクチャーデータの総数が所定数に達しているか否
かを判定するピクチャ数判定手段を含み、前記転送制御
手段は、判定結果が前記所定数に達していた場合、次の
ピクチャーデータの当該パックへの格納に代えてダミー
データを格納し、次のピクチャーデータの格納を中止す
るようにストリーム転送手段を制御することを特徴とす
る。
【0076】これによって、パック単位で格納できるピ
クチャ数に制限を設けるので、デコーダのビデオバッフ
ァに多数のピクチャが格納されて、1秒ルールを遵守で
きなくなるのを簡単に防止することができる。ここで、
前記転送制御手段は、次のパックへ格納を中止していた
ピクチャーデータをストリームデータ転送手段に格納さ
せることを特徴とする。
【0077】これにより、パック内に格納できるピクチ
ャ数の制限のため、パックに格納できなかったピクチャ
を新たに作成されたパックに格納することができる。こ
こで、前記システムストリーム作成装置は、さらに、前
記ピクチャ数判定手段の判定結果が所定数未満のときに
は、ピクチャーデータを生成し、前記ピクチャ数判定手
段の判定結果が所定数に達していた場合、パックの残り
領域の量だけのネクストスタートコードをダミーデータ
として生成するビデオエンコード手段を含み、前記スト
リームデータ転送手段は、ビデオエンコード手段で生成
されたピクチャーデータ又はネクストスタートコードを
固定長のパックに格納することを特徴とする これにより、デコーダにおいて意味のあるデータとして
扱われないネクストスタートコードを用いて、パックの
長さを固定長に整えることができる。また、このネクス
トスタートコードは、デコード時にビデオバッファに格
納されるので、ネクストスタートコードをシステムエン
コーダに生成させるのではなく、ビデオエンコーダに生
成させることによって、ピクチャーデータを生成する主
体であるビデオエンコーダが、ビデオバッファ内の占有
量を正確に把握し管理することができる。
【0078】また、本発明は、ピクチャーデータ列から
なるビデオストリームデータをもとにして固定長パック
の列からなるシステムストリームを作成するシステムス
トリーム作成装置であって、ピクチャーデータを生成
し、1つのGOPに含まれる最後のピクチャーデータを
生成した後には、次のピクチャーデータを生成する前
に、当該最後のピクチャーデータが含まれるパックの残
り領域の量のネクストスタートコードを生成するビデオ
エンコード手段と、ビデオエンコード手段で生成された
ピクチャーデータ又はネクストスタートコードを固定長
のパックに格納するストリームデータ転送手段とを備え
たことを特徴とする。
【0079】これにより、GOPの最後のピクチャが含
まれるパックにネクストスタートコードが詰め込まれる
ので、次のVOBUに属すべきGOPのピクチャが、そ
の前のVOBUのパックに誤って詰め込まれるのを簡単
に防止することができる。また、本発明は、ピクチャー
データ列からなるビデオストリームデータ又はオーディ
オフレーム列からなるオーディオストリームデータをも
とにして固定長パックの列からなるシステムストリーム
を作成するシステムストリーム作成装置であって、ビデ
オストリームデータからペイロード分の大きさのピクチ
ャーデータ又オーディオストリームデータからオーディ
オフレームを取り出して固定長のパックに格納するスト
リームデータ転送手段と、提示時刻が等しい、複数チャ
ンネルのオーディオフレームを連続して生成されたパッ
ク群に格納するようにストリームデータ転送手段を制御
する転送制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0080】これにより、異なるチャンネルに属し、同
一のPTSを有するオーディオフレームを、システムス
トリーム上で連続して配置されるパックに詰め込むこと
が容易にできる。ここで、前記システムストリーム作成
装置は、さらに、パックのヘッダに、当該パックに含ま
れるピクチャーデータ又はオーディオフレームを復号装
置に取り込むべき指定時刻を記述するヘッダデータ生成
手段とを含み、前記転送制御手段は、オーディオフレー
ムの提示時刻と、パックのヘッダに記述される指定時刻
との差が所定値未満のときには、当該オーディオフレー
ムを当該パックに格納するようにストリームデータ転送
手段を制御することを特徴とする。
【0081】これにより、異なるチャンネルから生成さ
れた、同一のPTSを有する2つのオーディオフレーム
については、一方のオーディオフレームのPTSとSC
Rとの差が所定値以下となりパックに詰め込まれたとき
には、次のパックの作成時には他方のオーディオフレー
ムについてもPTSとSCTとの差が必ず所定値以下と
なるので、次のパックに詰め込まれることになり、これ
らの2つのオーディオフレームが格納されたパックはシ
ステムストリーム上で、連続して配置されることにな
る。
【0082】また、本発明は、ピクチャーデータ列から
なるビデオストリームデータをもとにして固定長パック
の列からなるシステムストリームを作成するシステムス
トリーム作成方法であって、ビデオストリームデータか
らペイロード分の大きさのピクチャーデータを取り出し
て固定長のパックに格納するストリームデータ転送ステ
ップと、ピクチャーデータが格納されたパックのヘッダ
に、当該パックに含まれるピクチャーデータを復号装置
のビデオのデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を
記述するに際して、当該指定時刻までに復号装置のビデ
オのデコーダバッファに取り込まれるべきピクチャーデ
ータの総数と、前記指定時刻よりも単位時間前の時点ま
でに復号装置でデコードされるべきピクチャーデータの
総数との差が既定値に達しているか否かを判定する条件
判定ステップと、条件判定ステップによる判定結果が既
定値未満のときに、ピクチャーデータが格納されたパッ
クに前記指定時刻を記述する取込み時刻指定ステップ
と、条件判定ステップによる判定結果が既定値に達して
いた場合、復号装置のビデオのデコーダバッファに取り
込むべき指定時刻を更新し、当該更新された指定時刻ま
でに復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込まれ
るべきピクチャーデータの総数と、前記更新された指定
時刻よりも単位時間前の時点までに復号装置でデコード
されるべきピクチャーデータの総数との差が既定値に達
しているか否かを判定し、既定値未満との判定結果が得
られた場合、ピクチャーデータが格納されたパックに前
記更新された指定時刻を記述する取込み時刻調整ステッ
プとを含むことを特徴とする。
【0083】これによって、現在の一定時間前からデコ
ーダのビデオバッファ内に滞留するピクチャ数を制限す
ることができ、可変ビットレートで符号化する場合や、
実時間で符号化して記録する場合であっても、1秒ルー
ルを簡易、かつ確実に遵守することができる。また、本
発明は、ピクチャーデータ列からなるビデオストリーム
データをもとにして固定長パックの列からなるシステム
ストリームを作成するシステムストリーム作成方法であ
って、ビデオバッファ内のビデオストリームデータから
ペイロード分の大きさのピクチャーデータを取り出して
固定長のパックに格納するに際して、所定時間ごとにビ
デオエンコーダからピクチャーデータが入力され、パッ
クに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオのデ
コーダバッファに取り込むべき指定時刻ごとに当該パッ
クに含まれるピクチャーデータが出力されるものとする
ビデオバッファの蓄積量の遷移モデルにおいて、ピクチ
ャーデータのパックへの格納によって、蓄積量が既定値
以下となるか否かを判定する条件判定ステップと、条件
判定ステップによる判定結果が規定値以下のとき、復号
装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべき時刻を
更新して、蓄積量が既定値以下となるか否かを判定する
パック生成調整ステップと、条件判定ステップによる判
定結果が規定値以下でないとき又はパック生成調整ステ
ップによる判定結果が規定値以下でないときに、前記ピ
クチャーデータを固定長のパックに格納し、ピクチャー
データがビデオバッファから取り出された時刻に基づい
て、当該パックに含まれるピクチャーデータを復号装置
のビデオのデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を
ピクチャーデータが格納されたパックのヘッダに記述す
るパック生成ステップとを含むことを特徴とするシステ
ムストリーム作成方法。
【0084】これにより、ピクチャーデータを先詰めし
た場合に、パックごとに、復号装置側で取り込まれるべ
き指定時刻を後の時点に移行させるので、デコーダのビ
デオバッファに多数のピクチャが格納されて1秒ルール
を遵守できなくなるのを簡単に防止することができる。
また、本発明は、ピクチャーデータ列からなるビデオス
トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
システムストリームを作成するシステムストリーム作成
方法であって、ピクチャーデータを生成し、1つのGO
Pに含まれる最後のピクチャーデータを生成した後に
は、次のピクチャーデータを生成する前に、当該最後の
ピクチャーデータが含まれるパックの残り領域の量のネ
クストスタートコードを生成するビデオエンコードステ
ップと、前記生成されたピクチャーデータ又はネクスト
スタートコードを固定長のパックに格納するストリーム
データ転送ステップとを含むことを特徴とする。
【0085】これにより、GOPの最後のピクチャが含
まれるパックにネクストスタートコードが詰め込まれる
ので、次のVOBUに属すべきGOPのピクチャが、そ
の前のVOBUのパックに誤って詰め込まれるのを簡単
に防止することができる。また、本発明は、ピクチャー
データ列からなるビデオストリームデータ又はオーディ
オフレーム列からなるオーディオストリームデータをも
とにして固定長パックの列からなるシステムストリーム
を作成するシステムストリーム作成方法であって、パッ
クのヘッダに、当該パックに含まれるピクチャーデータ
又はオーディオフレームを復号装置に取り込むべき指定
時刻を記述するヘッダデータ生成ステップと、オーディ
オフレームの提示時刻と、パックのヘッダに記述される
指定時刻との差が所定値未満か否かを判定する条件判定
ステップと、判定結果が所定値未満のときには、当該オ
ーディオフレームを当該パックに格納し、判定結果が所
定値以上のときには、ピクチャーデータを当該パックに
格納するストリームデータ転送ステップとを含むことを
特徴とする。
【0086】これにより、異なるチャンネルに属し、同
一のPTSを有するオーディオフレームを、システムス
トリーム上で連続して配置されるパックに詰め込むこと
が容易にできる。また、本発明は、コンピュータによっ
て、ピクチャーデータ列からなるビデオストリームデー
タをもとにして固定長パックの列からなるシステムスト
リームを作成させるプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムは、
ビデオストリームデータからペイロード分の大きさのピ
クチャーデータを取り出して固定長のパックに格納する
ストリームデータ転送ステップと、ピクチャーデータが
格納されたパックのヘッダに、当該パックに含まれるピ
クチャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッファ
に取り込むべき指定時刻を記述するに際して、当該指定
時刻までに復号装置のビデオのデコーダバッファに取り
込まれるべきピクチャーデータの総数と、前記指定時刻
よりも単位時間前の時点までに復号装置でデコードされ
るべきピクチャーデータの総数との差が既定値に達して
いるか否かを判定する条件判定ステップと、条件判定ス
テップによる判定結果が既定値未満のときに、ピクチャ
ーデータが格納されたパックに前記指定時刻を記述する
取込み時刻指定ステップと、条件判定ステップによる判
定結果が既定値に達していた場合、復号装置のビデオの
デコーダバッファに取り込むべき指定時刻を更新し、当
該更新された指定時刻までに復号装置のビデオのデコー
ダバッファに取り込まれるべきピクチャーデータの総数
と、前記更新された指定時刻よりも単位時間前の時点ま
でに復号装置でデコードされるべきピクチャーデータの
総数との差が既定値に達しているか否かを判定し、既定
値未満との判定結果が得られた場合、ピクチャーデータ
が格納されたパックに前記更新された指定時刻を記述す
る取込み時刻調整ステップとを含むことを特徴とする。
【0087】これによって、現在の一定時間前からデコ
ーダのビデオバッファ内に滞留するピクチャ数を制限す
ることができ、可変ビットレートで符号化する場合や、
実時間で符号化して記録する場合であっても、1秒ルー
ルを簡易、かつ確実に遵守することができる。また、本
発明は、コンピュータによって、ピクチャーデータ列か
らなるビデオストリームデータをもとにして固定長パッ
クの列からなるシステムストリームを作成させるプログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体で
あって、前記プログラムは、ビデオバッファ内のビデオ
ストリームデータからペイロード分の大きさのピクチャ
ーデータを取り出して固定長のパックに格納するに際し
て、所定時間ごとにビデオエンコーダからピクチャーデ
ータが入力され、パックに含まれるピクチャーデータを
復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべき指
定時刻ごとに当該パックに含まれるピクチャーデータが
出力されるものとするビデオバッファの蓄積量の遷移モ
デルにおいて、ピクチャーデータのパックへの格納によ
って、蓄積量が既定値以下となるか否かを判定する条件
判定ステップと、条件判定ステップによる判定結果が規
定値以下のときに、復号装置のビデオのデコーダバッフ
ァに取り込むべき時刻を更新して、蓄積量が既定値以下
となるか否かを判定するパック生成調整ステップと、条
件判定ステップによる判定結果が規定値以下でないとき
又はパック生成調整ステップによる判定結果が規定値以
下でないときに、前記ピクチャーデータを固定長のパッ
クに格納し、ピクチャーデータがビデオバッファから取
り出された時刻に基づいて、当該パックに含まれるピク
チャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッファに
取り込むべき指定時刻をピクチャーデータが格納された
パックのヘッダに記述するパック生成ステップとを含む
ことを特徴とする。
【0088】これにより、ピクチャーデータを先詰めし
た場合に、パックごとに、復号装置側で取り込まれるべ
き指定時刻を後の時点に移行させるので、デコーダのビ
デオバッファに多数のピクチャが格納されて1秒ルール
を遵守できなくなるのを簡単に防止することができる。
また、本発明は、コンピュータによって、ピクチャーデ
ータ列からなるビデオストリームデータをもとにして固
定長パックの列からなるシステムストリームを作成させ
るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体であって、前記プログラムは、ピクチャーデータ
を生成し、1つのGOPに含まれる最後のピクチャーデ
ータを生成した後には、次のピクチャーデータを生成す
る前に、当該最後のピクチャーデータが含まれるパック
の残り領域の量のネクストスタートコードを生成するビ
デオエンコードステップと、前記生成されたピクチャー
データ又はネクストスタートコードを固定長のパックに
格納するストリームデータ転送ステップとを含むことを
特徴とする。
【0089】これにより、GOPの最後のピクチャが含
まれるパックにネクストスタートコードが詰め込まれる
ので、次のVOBUに属すべきGOPのピクチャが、そ
の前のVOBUのパックに誤って詰め込まれるのを簡単
に防止することができる。また、本発明は、コンピュー
タによって、ピクチャーデータ列からなるビデオストリ
ームデータ又はオーディオフレーム列からなるオーディ
オストリームデータをもとにして固定長パックの列から
なるシステムストリームを作成させるプログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前
記プログラムは、パックのヘッダに、当該パックに含ま
れるピクチャーデータ又はオーディオフレームを復号装
置に取り込むべき指定時刻を記述するヘッダデータ生成
ステップと、オーディオフレームの提示時刻と、パック
のヘッダに記述される指定時刻との差が所定値未満か否
かを判定する条件判定ステップと、判定結果が所定値未
満のときには、当該オーディオフレームを当該パックに
格納し、判定結果が所定値以上のときには、ピクチャー
データを当該パックに格納するストリームデータ転送ス
テップとを含むことを特徴とする。
【0090】これにより、異なるチャンネルに属し、同
一のPTSを有するオーディオフレームを、システムス
トリーム上で連続して配置されるパックに詰め込むこと
が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DVDレコーダの構成を示すブロック図であ
る。
【図2】エンコーダ部200の詳細な構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】システムエンコーダ207の詳細な構成を示す
ブロック図である。
【図4】デコーダ側のビデオバッファ33内のデータの
蓄積量の遷移モデルを示す。
【図5】システムストリームが作成される動作手順を示
すフロチャートである。
【図6】ネクストスタートコードが生成された例を示
す。
【図7】エンコーダ側のビデオバッファ204内のデー
タ蓄積量の遷移モデルを表わす。
【図8】システムストリームが作成される動作手順を示
すフロチャートであ る。
【図9】ネクストスタートコードがパックに詰め込まれ
る例を示す。
【図10】同一のPTSを有するオーディオフレームを
詰め込むパックが連続する例を示す。
【図11】多重化の動作手順を示すフロチャートであ
る。
【図12】パディングストリームパケットを示す。
【図13】MPEGシステムストリームの構成を示す。
【図14】MPEGシステムのデコーダの構成を示す。
【図15】ビデオデータとビデオバッファとMPEGシ
ステムストリームとオーディオデータとの関係を示す。
【図16】多重化の概念モデルとシステムストリームと
の関係を示す。
【図17】DVD−RAMの論理構成を示す。
【図18】管理情報データとファイルへのアクセス方法
とを示す。
【図19】VOBUの構成を示す。
【図20】不適切なVOBUの構成と正常なVOBUの
構成とを示す。
【図21】パックのデータ構成とフレームのデコードタ
イミングとの関係を示す。
【符号の説明】
21 パックヘッダ 22 パケットヘッダ 23 ペイロード 31 STC 32 デマルチプレクサ 33 ビデオバッファ 34 ビデオデコーダ 35 リオーダバッファ 36 スイッチ 37 オーディオバッファ 38 オーディオデコーダ 100 DVDレコーダ 200 エンコーダ部 201 ビデオエンコーダ 202 オーディオエンコーダA 203 オーディオエンコーダB 204 ビデオバッファ 205 オーディオバッファ 205 オーディオバッファA 206 オーディオバッファB 207 システムエンコーダ 209 ピクチャ数カウンタ 211 ストリームデータ転送部 212 格納部 213 ヘッダデータ生成部 215 条件判定部 216 停止再開制御部 217 時刻更新部 501 ベルトコンベヤ 502 箱 503 荷物 504 システムエンコーダ 505 ビデオエンコーダ 506 デコーダ 507 ビデオバッファ 508 梱包材 509 デマルチプレクサ 510 パック 511 パックヘッダ 512 パケットヘッダ 1001 ユーザインタフェース部 1002 システム制御部 1003 入力部 1005 出力部 1006 デコーダ部 1007 トラックバッファ 1008 ドライブ 1009 ファイル管理部 1201 パック 1202 ヘッダ 1203 ペイロード 1301 パック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピクチャーデータ列からなるビデオスト
    リームデータをもとにして固定長パックの列からなるシ
    ステムストリームを作成するシステムストリーム作成装
    置であって、 ビデオストリームデータからペイロード分の大きさのピ
    クチャーデータを取り出して固定長のパックに格納する
    ストリームデータ転送手段と、 ピクチャーデータが格納されたパックのヘッダに、当該
    パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を記述する
    ヘッダデータ生成手段と、 前記ヘッダデータ生成手段が指定時刻を記述するに際し
    て、当該指定時刻までに復号装置のビデオのデコーダバ
    ッファに取り込まれるべきピクチャーデータの総数と、
    前記指定時刻よりも単位時間前の時点までに復号装置で
    デコードされるべきピクチャーデータの総数との差が既
    定値に達しているか否かを判定する条件判定手段と、 パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を更新する
    時刻更新手段と、 判定結果が既定値に達していた場合、パックヘッダへの
    指定時刻の記述の停止及びピクチャデータの格納を停止
    するように、ヘッダデータ生成手段及びストリームデー
    タ転送手段を制御し、前記停止後において、時刻更新手
    段に復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべ
    き時刻を更新させ、前記条件判定手段に既定値に達して
    いるかどうかを判定させ、既定値未満との判定結果が得
    られた場合、ヘッダデータ生成手段及びストリームデー
    タ転送手段に対する停止の制御を解除する停止再開制御
    手段とを備えたことを特徴とするシステムストリーム作
    成装置。
  2. 【請求項2】 復号装置側で、ビデオのフレーム周期ご
    とに1つのピクチャーデータがデコードされる場合に、
    前記単位時間は、1秒とし、前記規定値は、1秒をフレ
    ーム周期で除した値未満とすることを特徴とする請求項
    1記載のシステムストリーム作成装置。
  3. 【請求項3】 請求項2のシステムストリーム作成装置
    と、 前記システムストリーム作成装置より作成されたシステ
    ムストリームを記録媒体に記録する記録装置とを備える
    レコーダシステム。
  4. 【請求項4】 前記レコーダシステムは、さらに、 前記記録媒体から前記システムストリームを読み出す読
    み出し装置と、 読み出したシステムストリームをデコードするデコード
    装置とを備える請求項3記載のレコーダシステム。
  5. 【請求項5】 ピクチャーデータ列からなるビデオスト
    リームデータをもとにして固定長パックの列からなるシ
    ステムストリームを作成するシステムストリーム作成装
    置であって、 ビデオバッファ内のビデオストリームデータからペイロ
    ード分の大きさのピクチャーデータを取り出して固定長
    のパックに格納するストリームデータ転送手段と、 パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻をピクチャ
    ーデータが格納されたパックのヘッダに記述するヘッダ
    データ生成手段と、 ピクチャーデータをパックに格納するに際して、所定時
    間ごとにピクチャーデータがビデオエンコーダから入力
    され、パックのヘッダに記述された指定時刻ごとに当該
    パックに含まれるピクチャーデータが出力されるものと
    するビデオバッファの蓄積量の遷移モデルにおいて、ピ
    クチャーデータのパックへの格納によって、蓄積量が規
    定値以下となるか否かを判定する条件判定手段と、 パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を更新する
    時刻更新手段と、 判定結果が既定値以下のときに、パックヘッダへの指定
    時刻の記述及びピクチャーデータの格納を停止するよ
    う、ヘッダデータ生成手段及びストリームデータ転送手
    段を制御し、前記停止後、時刻更新手段に復号装置のビ
    デオのデコーダバッファに取り込むべき時刻を更新させ
    て、前記条件判定手段に蓄積量が既定値以下となるか否
    かを判定させ、既定値以下でないとの判定結果が得られ
    た場合、ヘッダデータ再生手段及びストリームデータ転
    送手段に対する停止の制御を解除する停止再開制御手段
    とを備えたことを特徴とするシステムストリーム作成装
    置。
  6. 【請求項6】 前記所定時間は、ビデオのフレーム周期
    又はスライス周期とすることを特徴とする請求項5のシ
    ステムストリーム作成装置。
  7. 【請求項7】 請求項6のシステムストリーム作成装置
    は、さらに、 次のピクチャーデータをパックに格納するに際して、当
    該パックに格納したピクチャーデータの総数が所定数に
    達しているか否かを判定するピクチャ数判定手段を含
    み、 前記転送制御手段は、判定結果が前記所定数に達してい
    た場合、次のピクチャーデータの当該パックへの格納に
    代えてダミーデータを格納し、次のピクチャーデータの
    格納を中止するようにストリーム転送手段を制御するこ
    とを特徴とするシステムストリーム作成装置。
  8. 【請求項8】 前記転送制御手段は、次のパックへ格納
    を中止していたピクチャーデータをストリームデータ転
    送手段に格納させることを特徴とする請求項7記載のシ
    ステムストリーム作成装置。
  9. 【請求項9】 請求項8のシステムストリーム作成装置
    は、さらに、 前記ピクチャ数判定手段の判定結果が所定数未満のとき
    には、ピクチャーデータを生成し、前記ピクチャ数判定
    手段の判定結果が所定数に達していた場合、パックの残
    りの領域の量だけのネクストスタートコードをダミーデ
    ータとして生成するビデオエンコード手段を含み、 前記ストリームデータ転送手段は、ビデオエンコード手
    段で生成されたピクチャーデータ又はネクストスタート
    コードを固定長のパックに格納することを特徴とするシ
    ステムストリーム作成装置。
  10. 【請求項10】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
    システムストリームを作成するシステムストリーム作成
    装置であって、 ピクチャーデータを生成し、1つのGOPに含まれる最
    後のピクチャーデータを生成した後には、次のピクチャ
    ーデータを生成する前に、当該最後のピクチャーデータ
    が含まれるパックの残り領域の量のネクストスタートコ
    ードを生成するビデオエンコード手段と、 ビデオエンコード手段で生成されたピクチャーデータ又
    はネクストスタートコードを固定長のパックに格納する
    ストリームデータ転送手段とを備えたことを特徴とする
    システムストリーム作成装置。
  11. 【請求項11】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータ又はオーディオフレーム列からなるオー
    ディオストリームデータをもとにして固定長パックの列
    からなるシステムストリームを作成するシステムストリ
    ーム作成装置であって、 ビデオストリームデータからペイロード分の大きさのピ
    クチャーデータ又オーディオストリームデータからオー
    ディオフレームを取り出して固定長のパックに格納する
    ストリームデータ転送手段と、 提示時刻が等しい、複数チャンネルのオーディオフレー
    ムを連続して生成されたパック群に格納するようにスト
    リームデータ転送手段を制御する転送制御手段とを備え
    たことを特徴とするシステムストリーム作成装置。
  12. 【請求項12】 請求項11のシステムストリーム作成
    装置は、さらに、 パックのヘッダに、当該パックに含まれるピクチャーデ
    ータ又はオーディオフレームを復号装置に取り込むべき
    指定時刻を記述するヘッダデータ生成手段とを含み、 前記転送制御手段は、オーディオフレームの提示時刻
    と、パックのヘッダに記述される指定時刻との差が所定
    値未満のときには、当該オーディオフレームを当該パッ
    クに格納するようにストリームデータ転送手段を制御す
    ることを特徴とするシステムストリーム作成装置。
  13. 【請求項13】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
    システムストリームを作成するシステムストリーム作成
    方法であって、 ビデオストリームデータからペイロード分の大きさのピ
    クチャーデータを取り出して固定長のパックに格納する
    ストリームデータ転送ステップと、 ピクチャーデータが格納されたパックのヘッダに、当該
    パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を記述する
    に際して、当該指定時刻までに復号装置のビデオのデコ
    ーダバッファに取り込まれるべきピクチャーデータの総
    数と、前記指定時刻よりも単位時間前の時点までに復号
    装置でデコードされるべきピクチャーデータの総数との
    差が既定値に達しているか否かを判定する条件判定ステ
    ップと、 条件判定ステップによる判定結果が既定値未満のとき
    に、ピクチャーデータが格納されたパックに前記指定時
    刻を記述する取込み時刻指定ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が既定値に達していた
    場合、復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込む
    べき指定時刻を更新し、当該更新された指定時刻までに
    復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込まれるべ
    きピクチャーデータの総数と、前記更新された指定時刻
    よりも単位時間前の時点までに復号装置でデコードされ
    るべきピクチャーデータの総数との差が既定値に達して
    いるか否かを判定し、既定値未満との判定結果が得られ
    た場合、ピクチャーデータが格納されたパックに前記更
    新された指定時刻を記述する取込み時刻調整ステップと
    を含むことを特徴とするシステムストリーム作成方法。
  14. 【請求項14】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
    システムストリームを作成するシステムストリーム作成
    方法であって、 ビデオバッファ内のビデオストリームデータからペイロ
    ード分の大きさのピクチャーデータを取り出して固定長
    のパックに格納するに際して、所定時間ごとにビデオエ
    ンコーダからピクチャーデータが入力され、パックに含
    まれるピクチャーデータを復号装置のビデオのデコーダ
    バッファに取り込むべき指定時刻ごとに当該パックに含
    まれるピクチャーデータが出力されるものとするビデオ
    バッファの蓄積量の遷移モデルにおいて、ピクチャーデ
    ータのパックへの格納によって、蓄積量が既定値以下と
    なるか否かを判定する条件判定ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が規定値以下のとき、
    復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべき時
    刻を更新して、蓄積量が既定値以下となるか否かを判定
    するパック生成調整ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が規定値以下でないと
    き又はパック生成調整ステップによる判定結果が規定値
    以下でないときに、前記ピクチャーデータを固定長のパ
    ックに格納し、ピクチャーデータがビデオバッファから
    取り出された時刻に基づいて、当該パックに含まれるピ
    クチャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッファ
    に取り込むべき指定時刻をピクチャーデータが格納され
    たパックのヘッダに記述するパック生成ステップとを含
    むことを特徴とするシステムストリーム作成方法。
  15. 【請求項15】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータをもとにして固定長パックの列からなる
    システムストリームを作成するシステムストリーム作成
    方法であって、 ピクチャーデータを生成し、1つのGOPに含まれる最
    後のピクチャーデータを生成した後には、次のピクチャ
    ーデータを生成する前に、当該最後のピクチャーデータ
    が含まれるパックの残り領域の量のネクストスタートコ
    ードを生成するビデオエンコードステップと、 前記生成されたピクチャーデータ又はネクストスタート
    コードを固定長のパックに格納するストリームデータ転
    送ステップとを含むことを特徴とするシステムストリー
    ム作成方法。
  16. 【請求項16】 ピクチャーデータ列からなるビデオス
    トリームデータ又はオーディオフレーム列からなるオー
    ディオストリームデータをもとにして固定長パックの列
    からなるシステムストリームを作成するシステムストリ
    ーム作成方法であって、 パックのヘッダに、当該パックに含まれるピクチャーデ
    ータ又はオーディオフレームを復号装置に取り込むべき
    指定時刻を記述するヘッダデータ生成ステップと、 オーディオフレームの提示時刻と、パックのヘッダに記
    述される指定時刻との差が所定値未満か否かを判定する
    条件判定ステップと、 判定結果が所定値未満のときには、当該オーディオフレ
    ームを当該パックに格納し、判定結果が所定値以上のと
    きには、ピクチャーデータを当該パックに格納するスト
    リームデータ転送ステップとを含むことを特徴とするシ
    ステムストリーム作成方法。
  17. 【請求項17】 コンピュータによって、ピクチャーデ
    ータ列からなるビデオストリームデータをもとにして固
    定長パックの列からなるシステムストリームを作成させ
    るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体であって、 前記プログラムは、 ビデオストリームデータからペイロード分の大きさのピ
    クチャーデータを取り出して固定長のパックに格納する
    ストリームデータ転送ステップと、 ピクチャーデータが格納されたパックのヘッダに、当該
    パックに含まれるピクチャーデータを復号装置のビデオ
    のデコーダバッファに取り込むべき指定時刻を記述する
    に際して、当該指定時刻までに復号装置のビデオのデコ
    ーダバッファに取り込まれるべきピクチャーデータの総
    数と、前記指定時刻よりも単位時間前の時点までに復号
    装置でデコードされるべきピクチャーデータの総数との
    差が既定値に達しているか否かを判定する条件判定ステ
    ップと、 条件判定ステップによる判定結果が既定値未満のとき
    に、ピクチャーデータが格納されたパックに前記指定時
    刻を記述する取込み時刻指定ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が既定値に達していた
    場合、復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込む
    べき指定時刻を更新し、当該更新された指定時刻までに
    復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込まれるべ
    きピクチャーデータの総数と、前記更新された指定時刻
    よりも単位時間前の時点までに復号装置でデコードされ
    るべきピクチャーデータの総数との差が既定値に達して
    いるか否かを判定し、既定値未満との判定結果が得られ
    た場合、ピクチャーデータが格納されたパックに前記更
    新された指定時刻を記述する取込み時刻調整ステップと
    を含むことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
  18. 【請求項18】 コンピュータによって、ピクチャーデ
    ータ列からなるビデオストリームデータをもとにして固
    定長パックの列からなるシステムストリームを作成させ
    るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体であって、 前記プログラムは、 ビデオバッファ内のビデオストリームデータからペイロ
    ード分の大きさのピクチャーデータを取り出して固定長
    のパックに格納するに際して、所定時間ごとにビデオエ
    ンコーダからピクチャーデータが入力され、パックに含
    まれるピクチャーデータを復号装置のビデオのデコーダ
    バッファに取り込むべき指定時刻ごとに当該パックに含
    まれるピクチャーデータが出力されるものとするビデオ
    バッファの蓄積量の遷移モデルにおいて、ピクチャーデ
    ータのパックへの格納によって、蓄積量が既定値以下と
    なるか否かを判定する条件判定ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が規定値以下のとき
    に、復号装置のビデオのデコーダバッファに取り込むべ
    き時刻を更新して、蓄積量が既定値以下となるか否かを
    判定するパック生成調整ステップと、 条件判定ステップによる判定結果が規定値以下でないと
    き又はパック生成調整ステップによる判定結果が規定値
    以下でないときに、前記ピクチャーデータを固定長のパ
    ックに格納し、ピクチャーデータがビデオバッファから
    取り出された時刻に基づいて、当該パックに含まれるピ
    クチャーデータを復号装置のビデオのデコーダバッファ
    に取り込むべき指定時刻をピクチャーデータが格納され
    たパックのヘッダに記述するパック生成ステップとを含
    むことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  19. 【請求項19】 コンピュータによって、ピクチャーデ
    ータ列からなるビデオストリームデータをもとにして固
    定長パックの列からなるシステムストリームを作成させ
    るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体であって、 前記プログラムは、 ピクチャーデータを生成し、1つのGOPに含まれる最
    後のピクチャーデータを生成した後には、次のピクチャ
    ーデータを生成する前に、当該最後のピクチャーデータ
    が含まれるパックの残り領域の量のネクストスタートコ
    ードを生成するビデオエンコードステップと、 前記生成されたピクチャーデータ又はネクストスタート
    コードを固定長のパックに格納するストリームデータ転
    送ステップとを含むことを特徴とするコンピュータ読み
    取り可能な記録媒体。
  20. 【請求項20】 コンピュータによって、ピクチャーデ
    ータ列からなるビデオストリームデータ又はオーディオ
    フレーム列からなるオーディオストリームデータをもと
    にして固定長パックの列からなるシステムストリームを
    作成させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り
    可能な記録媒体であって、 前記プログラムは、 パックのヘッダに、当該パックに含まれるピクチャーデ
    ータ又はオーディオフレームを復号装置に取り込むべき
    指定時刻を記述するヘッダデータ生成ステップと、 オーディオフレームの提示時刻と、パックのヘッダに記
    述される指定時刻との差が所定値未満か否かを判定する
    条件判定ステップと、 判定結果が所定値未満のときには、当該オーディオフレ
    ームを当該パックに格納し、判定結果が所定値以上のと
    きには、ピクチャーデータを当該パックに格納するスト
    リームデータ転送ステップとを含むことを特徴とするコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004043065A1 (ja) * 2002-11-05 2004-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. データ処理装置

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