JP2001292419A - データ記録媒体、コンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ記録装置 - Google Patents

データ記録媒体、コンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ記録装置

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JP2001292419A
JP2001292419A JP2000106699A JP2000106699A JP2001292419A JP 2001292419 A JP2001292419 A JP 2001292419A JP 2000106699 A JP2000106699 A JP 2000106699A JP 2000106699 A JP2000106699 A JP 2000106699A JP 2001292419 A JP2001292419 A JP 2001292419A
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Japan
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scr
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data
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Application number
JP2000106699A
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Tomokazu Murakami
智一 村上
Masahiro Kageyama
昌広 影山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のパケット化方式では、バッファシミュ
レーションを行う必要があり、処理が複雑化し、必要と
なるメモリが増大するという問題があった。 【解決手段】 ビデオストリームに含まれるピクチャの
VBVdelayの情報や、オーディオストリームに含
まれるオーディオアクセスユニットの再生時間情報など
を利用することにより、SCRなどのバッファ時刻情報
を計算式を用いて求め、単純化された手法により、少な
いメモリでの高速処理を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はストリームを記録す
るデータ記録媒体、ストリームの記録方法を記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ記録装
置に関し、特にMPEG方式などのマルチメディアデー
タのデータ記録媒体、ストリームの記録方法を記録した
コンピュータ読み取り可能な記録媒体およびデータ記録
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大容量の映像、音声情報をデジタルデー
タ化して記録、伝達する手法として、MPEG(Moving
Picture Experts Group)方式などの符号化方式が
策定され、ISO/IEC 11172規格やISO/
IEC 13818規格として国際標準の符号化方式と
なっている。これらの方式はデジタル衛星放送やDVD
などの符号化方式として採用され、現在ますます利用の
範囲が広がり、身近なものとなってきている。
【0003】またデジタルビデオカメラの発達や、DV
D−RAM,DVD−RWなどの大容量の記録媒体の登
場により、デジタル記録された映像や音声などの処理に
対する要求が高まってきており、こうしたデータの高速
な検索、解析に対する研究開発もさかんに行われてい
る。
【0004】MPEG方式を例に挙げて、以下説明す
る。ISO/IEC 13818規格(以下、MPEG
−2規格)はISO/IEC 13818−1規格(以
下、システム規格)、ISO/IEC 13818−2
規格(以下、ビデオ規格)、ISO/IEC 1381
8−3規格(以下、オーディオ規格)などからなり、シ
ステム規格によりビデオ規格、オーディオ規格のストリ
ームが多重化される構成となっている。ビデオ規格、オ
ーディオ規格ではそれぞれ映像や音声の情報を符号化の
単位にしたがって構造化し、特定のスタートコードや同
期データによって情報を検出する。またシステム規格に
おいては、ビデオやオーディオの情報だけでなくエンコ
ーダのパラメータや蓄積メディアにおけるデータ配置な
どの情報を多重化することもできる。
【0005】これらのデータストリームを伝送、記録の
ために多重化するとき、システム規格ではビデオ規格、
オーディオ規格に準拠したストリームをそれぞれ適当な
長さに分割し、ヘッダを付加することによってパケット
化し、パケット単位で多重化を行う。
【0006】パケットはヘッダ部とペイロード部からな
り、ヘッダ部にはビデオやオーディオの同期のための情
報やデータの特徴を示すフラグなどが記録されている。
ペイロード部にはビデオ、オーディオのデータストリー
ムなどが記録される。MPEG−2規格においてパケッ
トの形態をとるものとしては、パック、PESパケッ
ト、TSパケットなどが挙げられる。
【0007】ストリームを一定の長さのパケットに分割
して多重化することにより、データの記録、伝送、再生
を効率よく行うことができる。ヘッダ部に記録されてい
るSCRやPCRの時刻情報は、デコーダのバッファに
対する読み込み時刻やエンコーダとデコーダのクロック
の同期を取るための情報として利用される。PTSやD
TSなどの時刻情報はビデオやオーディオの再生の同期
を取るための情報として利用される。
【0008】記録・伝送されたパケットはデコーダにお
いて一旦バッファに貯えられる。記録メディアにおいて
はバッファ読み込み時刻を基準にパケットがバッファに
読み込まれる。伝送メディアにおいてはバッファ到着時
刻とクロック同期情報を利用してデコーダのクロックが
調整される。デコーダは再生時刻情報を元にしてビデオ
やオーディオなどのストリームを同期して再生する。
【0009】ビデオやオーディオが正確に再生されるた
めには、各パケットに記録されているバッファ読み込み
時刻やクロック同期情報、再生時刻情報が正しく設定さ
れていなければならない。バッファ読み込み時刻やクロ
ック同期情報が正しく設定されていない場合、デコーダ
はバッファに対してストリームを正しく読み込むことが
できず、再生が途切れたり途中で停止してしまう可能性
がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ビデオやオーディオな
どのストリームを効率よく伝送・記録するためには、ス
トリームを分割してパケットとし、多重化を行って一本
のパケット化ストリームを作成する必要がある。パケッ
ト化したストリームを伝送・記録した後、ビデオやオー
ディオなどを同期を保持しながら再生するためには、各
パケットにバッファ読み込み時刻情報、再生時刻情報な
どを記録しておかなければならない。再生時刻情報はビ
デオやオーディオのストリームがエンコードされたとき
に決められる。一方で、バッファ読み込み時刻情報やク
ロック同期情報(以下、これらをバッファ時刻情報とす
る。)はストリームをパケット化するときに決定しなけ
ればならない。
【0011】しかし、これまでのバッファ時刻情報の記
録方式では、ターゲットとなるデコーダのバッファを想
定し、ストリームの再生時刻情報と各アクセスユニット
のサイズを参照しながらバッファシミュレーションを行
って算出しなければならなかった。これらの処理には大
きなメモリが必要であり、またパケット化の処理を増大
させてしまうという問題があった。
【0012】本発明の目的は、ストリームにあらかじめ
記録されている時刻情報と再生時刻情報を利用すること
によって、計算式を用いて各パケットに記録するバッフ
ァ時刻情報を決定し、バッファシミュレーションを用い
る方式に比較して必要とするメモリが少なく、処理量の
少ないパケット化手法を提供し、この手法に基づいて作
成されたパケット化ストリーム、およびこれを作成する
データパケット化方式を記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体、データ記録装置を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を有する。
【0014】(1)ストリームを記録したデータ記録媒
体として、ビデオストリームを含む一つ以上のストリー
ムがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを付加
してパケットとして記録されているデータ記録媒体であ
って、ビデオストリーム中のピクチャ1の先頭を含むパ
ケット1と、ピクチャ2の先頭を含むパケット2につい
て、パケット1のヘッダに記録されている時刻情報SC
R1とパケット2のヘッダに記録されている時刻情報S
CR2が、ピクチャ1のデコード時刻DTS1、ピクチ
ャ1の遅延時間情報VBVdelay1、ピクチャ2の
デコード時刻DTS2、ピクチャ2の遅延時間情報VB
Vdelay2を用いて、計算式SCR2=SCR1+
(DTS2―DTS1)−(VBVdelay2−VB
Vdelay1)±αで表され、αがデコーダが10k
Bのデータを読み込む時間以内の範囲にあるデータ記録
媒体を用いる。
【0015】(2)ストリームを記録したデータ記録媒
体として、ビデオストリームを含む一つ以上のストリー
ムがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを付加
してパケットとして記録されているデータ記録媒体であ
って、ビデオストリームの記録されているパケットの中
で順番が連続する2つのパケットであるパケット1とパ
ケット2について、パケット2のヘッダに記録されてい
る時刻情報SCR2が、パケット1のヘッダに記録され
ている時刻情報SCR1、パケット1に含まれるビデオ
ストリームのビット長BitLen、ビデオストリーム
のビットレートRvを用いて、計算式SCR2=SCR
1+(BitLen/Rv)±αで表され、αがデコー
ダが10kBのデータを読み込む時間以内の範囲にある
データ記録媒体を用いる。
【0016】(3)ストリームを記録したデータ記録媒
体として、オーディオストリームを含む一つ以上のスト
リームがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを
付加してパケットとして記録されているデータ記録媒体
であって、オーディオストリームの記録されているパケ
ットの中で順番が連続する2つのパケットであるパケッ
ト1、パケット2について、パケット2のヘッダに記録
されている時刻情報SCR2が、パケット1に含まれる
先頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻PTS
1、パケット2に含まれる先頭のオーディオアクセスユ
ニットの再生時刻PTS2、デコーダがそれぞれパケッ
ト1、パケット2のヘッダに記録されるSCRを含む最
後のバイトからデータブロック部分の先頭までを読み込
む時間Trh1、Trh2、オーディオアクセスユニッ
トの再生時間Tpa、デコーダがオーディオアクセスユ
ニットを読み込む時間Traを用いて、計算式PTS1
−Trh1<SCR2<(PTS2−Tpa)−Trh
2−Traを満たすデータ記録媒体を用いる。
【0017】(4)ストリームを記録したデータ記録媒
体として、オーディオストリームを含む一つ以上のスト
リームがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを
付加してパケットとして記録されているデータ記録媒体
であって、オーディオストリームの記録されているパケ
ットの中で順番が連続する3つのパケットであるパケッ
ト1、パケット2、パケット3について、パケット3の
読み込み開始時刻SCR3が、パケット2の読み込み開
始時刻SCR2、パケット1に含まれる先頭のオーディ
オアクセスユニットの再生時刻PTS1、パケット3に
含まれる先頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻
PTS3、0<t<1の数値tを用いて、計算式SCR
3=SCR2+t(PTS1)+(1−t)(PTS
3)±αで表され、αがデコーダが2kBのデータを読
み込む時間以内の範囲にあるデータ記録媒体を用いる。
【0018】(5)一本以上のストリームをそれぞれ分
割し、ヘッダを付加してパケット化ストリームを作成す
る方法を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
として、各ストリームをバッファに読み込み、アクセス
ユニットを検出するステップと、上記ステップにより得
られた検出位置から、アクセスユニットの情報を取得
し、予め定められた仮SCR計算手法によって仮SCR
を算出する複数のステップと、各ストリームの仮SCR
から予め定められた最終SCR決定手法によってパケッ
トの最終SCRを決定するステップと、上記最終SCR
をヘッダに記録し、ストリームを分割してヘッダを付加
してパケットを作成するステップからなるパケット化方
法が記録されているコンピュータ読み取り可能な記録媒
体を用いる。
【0019】(6)前記予め定められた仮SCR計算手
法とは、入力されるストリームがビデオストリームで、
かつ次に出力するパケットにピクチャの先頭が含まれる
場合には、上記ピクチャのデコード時刻DTS2、遅延
時間情報VBVdelay2、それ以前のピクチャのデ
コード時刻DTS1、遅延時間情報VBVdelay
1、このピクチャの先頭を含むパケットの時刻情報SC
R1として、計算式SCR=SCR1+(DTS2―D
TS1)−(VBVdelay2−VBVdelay
1)±αで表され、αがデコーダが10kBのデータを
読み込む時間以内の範囲にある条件を満たすSCRを仮
SCRとして出力し、入力されるストリームがビデオス
トリームで、かつ次に出力するパケットにピクチャの先
頭が含まれない場合には、一つ前に出力したビデオパケ
ットのヘッダに記録されている時刻情報SCR1、上記
パケットに含まれるビデオストリームのビット長Bit
Len、ビデオストリームのビットレートRvを用い
て、計算式SCR=SCR1+(BitLen/Rv)
±αで表され、αがデコーダが10kBのデータを読み
込む時間以内の範囲にある条件を満たすSCRを仮SC
Rとして出力し、入力されるストリームがオーディオス
トリームの場合には、次に出力するパケットに含まれる
先頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻PTS
2、デコーダがヘッダに記録されるSCRを含む最後の
バイトからデータブロック部分の先頭までを読み込む時
間Trh2、一つ前に出力したオーディオパケットに含
まれる先頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻P
TS1、デコーダがヘッダに記録されるSCRを含む最
後のバイトからデータブロック部分の先頭までを読み込
む時間Trh1、オーディオアクセスユニットの再生時
間Tpa、デコーダがオーディオアクセスユニットを読
み込む時間Traを用いて、計算式PTS1−Trh1
<SCR<(PTS2−Tpa)−Trh2−Traを
満たすSCRを仮SCRとして出力するという手法であ
る。
【0020】(7)前記予め定められた最終SCR決定
手法とは、一つ前に出力したパケットの読み込み終了時
刻をLastSCRとし、次に出力するオーディオパケ
ットの仮SCRをASCRとし、次に出力するビデオパ
ケットの仮SCRをVSCRとし、デコーダがオーディ
オパケットを読み込む時間をARTMとし、ビデオパケ
ットを読み込む時間をVRTMとしたとき、条件式VS
CR+VRTM<ASCRが真である場合には次に出力
するパケットをビデオパケットとし、偽である時には次
に出力するパケットをオーディオパケットとするステッ
プと、上記決定された出力パケットがビデオパケットで
ある場合、条件式VSCR<LastSCRが真であれ
ばVSCRを最終SCRとして出力し、偽であればLa
stSCR+α(α<VRTM)を最終SCRとして出
力し、上記決定された出力パケットがオーディオパケッ
トである場合、条件式ASCR<LastSCRが真で
あればASCRを最終SCRとして出力し、偽であれば
LastSCR+β(β<ARTM)を最終SCRとし
て出力するステップからなる。
【0021】(8)前記予め定められた最終SCR決定
手法とは、次に出力するビデオパケットが多重化ストリ
ームの予め定められたデータユニットの先頭のパケット
である場合、一つ前に出力したパケットの読み込み終了
時刻をLastSCRとし、次に出力するオーディオパ
ケットの仮SCRをASCRとし、次に出力するビデオ
パケットを含むデータユニットの先頭に配置されるパケ
ットの仮SCRをTSCRとし、デコーダがオーディオ
パケットを読み込む時間をARTMとし、データユニッ
トの先頭に配置されるパケットを読み込む時間をTRT
Mとしたとき、条件式TSCR+TRTM<ASCRか
つ条件式LastSCR+TRTM+ARTM<ASC
Rが真であれば次に出力するパケットを次に出力するオ
ーディオパケットに含まれるオーディオアクセスユニッ
トの先頭までのデータとスタッフィングデータからなる
パケットとし、偽であれば次に出力するパケットをオー
ディオパケットとするステップと、上記決定された出力
パケットがオーディオデータとスタッフィングデータか
らなるパケットである場合、LastSCR+α(α<
ARTM)を最終SCRとして出力し、上記決定された
出力パケットがオーディオパケットである場合、条件式
ASCR<LastSCRが真であればASCRを最終
SCRとして出力し、偽であればLastSCR+α
(α<ARTM)を最終SCRとして出力するステップ
からなる。
【0022】(9)前記多重化ストリームの予め定めら
れたデータユニットとは、システムヘッダを含むパック
から次のシステムヘッダを含むパックの直前までの連続
する複数個のパック、シーケンスヘッダを含むパケット
から次のシーケンスヘッダを含むパケットの直前までの
連続する複数個のパケット、連続するシステムヘッダと
パケットからなるストリームのうちシステムヘッダから
次のシステムヘッダの直前までのデータ列、連続する複
数個のパック、含まれる映像または音声情報の再生時間
が決められた範囲内にある連続する複数個のパックまた
はパケットのうちのいくつかである。
【0023】(10)一本以上のストリームをそれぞれ
分割してデータブロックとし、ヘッダを付加してパケッ
ト化ストリームを作成し記録するデータ記録装置とし
て、ストリームを入力とし、ストリームをバッファに読
み込み、アクセスユニットを検出してアクセスユニット
の位置情報を出力する手段と、上記位置情報とストリー
ムを入力とし、アクセスユニットの情報を取得して前記
予め定められた仮SCR計算手法により仮SCRを計算
して出力する複数の手段と、上記複数の仮SCRとスト
リームを入力とし、前記予め定められた最終SCR決定
手法によりSCRを計算して出力する複数の手段と、上
記複数の最終SCRとストリームを入力とし、SCRを
ヘッダに書き込み、ストリームを分割してヘッダを付加
してパケットを作成し、多重化して出力する手段からな
るデータ記録装置を用いる。
【0024】
【発明の実施の形態】図1に本発明によって作成される
パケット化ストリームの一実施例を示し、その特徴につ
いて述べる。
【0025】同図を用いて本発明によってデータ記録媒
体(1−1)に記録されるデータ列(1−2)の特徴に
ついて説明する。このデータ列は連続するパケットから
なるパケット化ストリーム(1−3)であり、各パケッ
ト(1−4,1−5,1−6,1−7,1−8,1−
9,1−10,1−11)に記録されているパケットヘ
ッダ(1−12,1−13,1−14,1−15,1−
16,1−17,1−18,1−19)にバッファ時刻
情報としてSCR,PTS,DTSなどが記録されてい
る。
【0026】ここでは、パケット化ストリームとしてM
PEG−2規格におけるプログラムストリーム(PS)
を用い、入力するストリームとしてMPEG−2規格に
おけるビデオとオーディオのエレメンタリーストリーム
(Video ES, Audio ES)を用いる例を示す。入力す
るストリームは複数でも一つでもよく、ビデオ、オーデ
ィオ以外のデータストリームでもよい。
【0027】パケットとしてMPEG2−PSにおける
パックおよびPESパケットを用いる。パケット化スト
リームであるPSは連続するパックから構成され、PE
Sパケット、システムヘッダ、パディングパケットなど
からなる。PESパケットにビデオやオーディオのES
が含まれる。
【0028】パケットはヘッダとデータブロックからな
る。ヘッダにはパックヘッダ、PESパケットヘッダな
どがあり、同図においてはパックヘッダとPESパケッ
トヘッダを合わせてパケットヘッダとして記述してい
る。パケットのデータブロック部分にビデオやオーディ
オのESが記録される。ビデオのESにピクチャヘッダ
(1−20,1−21)が記録されており、ピクチャヘ
ッダに仮想バッファの検証遅延時間としてVBVdel
ayが記録されている。VBVdelayはMPEG規
格に示されている。
【0029】一般的なMPEG2−PSに準拠したスト
リームは、パックヘッダに記録されたSCRの時刻情報
を基準にデコーダのバッファに読み込まれ、PESパケ
ットヘッダに記録されたPTS,DTSの時刻情報を基
準にバッファからデコーダに出力される。SCR,PT
S,DTSはMPEG規格に示されている。
【0030】バッファをオーバーフロー、アンダーフロ
ーさせないためにはSCRを正しく設定する必要があ
る。本発明によって作成されるパケット化ストリームで
は、あるピクチャのピクチャヘッダ(1−21)を含む
パケット(1−17)のSCR(SCR2)を、このピ
クチャのデコード時刻DTS(DTS2)、ピクチャヘ
ッダ(1−21)に記録されているVBVdelay
(VBVdelay2)と、このピクチャの前に出力さ
れたピクチャのデコード時刻DTS(DTS1)、ピク
チャヘッダ(1−20)に記録されているVBVdel
ay(VBVdelay1)、ピクチャヘッダ(1−2
0)を含むパケットのSCR(SCR1)を用いて、S
CR2=SCR1+(DTS2−DTS1)−(VBV
delay2−VBVdelay1)±αとする。ここ
でαをデコーダが10kBのデータを読み込む時間の範
囲とする。
【0031】SCR,DTS,VBVdelayがスト
リーム中において異なる時間の単位で記録されている場
合には単位を揃えて計算する。デコーダがデータを読み
込む速度はDVD−Videoなどでは10.08Mb
psとなっている。MPEG規格では、デコーダはP−
STD,T−STDなどとして定義されている。
【0032】図2に本発明によって作成されるパケット
化ストリームの他の実施例を示し、その特徴について述
べる。
【0033】同図を用いて本発明によって記録されるパ
ケット化ストリーム(2−1)の特徴について説明す
る。このパケット化ストリームは連続するパケットから
なり、各パケット(2−2,2−3,2−4,2−5,
2−6,2−7,2−8,2−9)に記録されているパ
ケットヘッダ(2−10,2−11,2−12,2−1
3,2−14,2−15,2−16,2−17)にバッ
ファ時刻情報としてSCR,PTS,DTSなどが記録
されている。ここでは前述の例と同様に、パケット化ス
トリームとしてMPEG−2規格におけるプログラムス
トリーム(PS)を用い、入力するストリームとしてM
PEG−2規格におけるビデオとオーディオのエレメン
タリーストリーム(Video ES, Audio ES)を用いる
例を示す。入力するストリームは複数でも一つでもよ
く、ビデオ、オーディオ以外のデータストリームでもよ
い。
【0034】パケットとしてMPEG2−PSにおける
パックおよびPESパケットを用いる。パケット化スト
リームであるPSは連続するパックから構成され、PE
Sパケット、システムヘッダ、パディングパケットなど
からなる。PESパケットにビデオやオーディオのES
が含まれる。
【0035】パケットはヘッダとデータブロックからな
る。ヘッダにはパックヘッダ、PESパケットヘッダな
どがあり、同図においてはパックヘッダとPESパケッ
トヘッダを合わせてパケットヘッダとして記述してい
る。パケットのデータブロック部分にビデオやオーディ
オのESが記録される。ビデオのESにシーケンスヘッ
ダ(2−18)が記録されており、ビデオESのビット
レートとしてRvが記録されている。シーケンスヘッ
ダ、ビデオのビットレートなどについてはMPEG規格
に示されている。パケット内に含まれるビデオESのデ
ータ長(2−19)をBitLenとする。
【0036】本発明によって作成されるパケット化スト
リームでは、あるパケット(2−3)のパケットヘッダ
に記録されるSCR(SCR2)を、この一つ前のビデ
オパケット(2−2)に記録されているESのデータ長
BitLen、このパケット(2−2)に記録されてい
るSCR(SCR1)、ビデオESのビットレートRv
を用いて、SCR2=SCR1+(BitLen/R
v)±αとする。ここでαをデコーダが10kBのデー
タを読み込む時間の範囲とする。
【0037】SCR,Rvがストリーム中において異な
る時間の単位で記録されている場合には単位を揃えて計
算する。デコーダがデータを読み込む速度はDVD−V
ideoなどでは10.08Mbpsとなっている。M
PEG規格では、デコーダはP−STD,T−STDな
どとして定義されている。
【0038】図3に本発明によって作成されるパケット
化ストリームの他の実施例とバッファの動作を示し、そ
の特徴について述べる。
【0039】同図を用いて本発明によって記録されるパ
ケット化ストリームの特徴について説明する。同図はオ
ーディオパケットがオーディオバッファ(3−1)をア
ンダーフローさせないためのSCRの条件を示してい
る。
【0040】パケット(3−2)のパケットヘッダ(3
−3)にバッファ時刻情報としてSCR,PTSなどが
記録されている。ここでは前述の例と同様に、パケット
化ストリームとしてMPEG−2規格におけるプログラ
ムストリーム(PS)を用い、入力するストリームとし
てMPEG−2規格におけるビデオとオーディオのエレ
メンタリーストリーム(Video ES, Audio ES)を用
いる例を示す。
【0041】パケットとしてMPEG2−PSにおける
パックおよびPESパケットを用いる。パケット化スト
リームであるPSは連続するパックから構成され、PE
Sパケット、システムヘッダ、パディングパケットなど
からなる。PESパケットにビデオやオーディオのES
が含まれる。パケットはヘッダとデータブロックからな
る。ヘッダにはパックヘッダ、PESパケットヘッダな
どがあり、同図においてはパックヘッダとPESパケッ
トヘッダを合わせてパケットヘッダとして記述してい
る。
【0042】パケットのデータブロック部分にビデオや
オーディオのESが記録される。オーディオのパケット
(3−2)がオーディオのバッファにSCR(SCR
2)の時刻に読み込まれる。データを読み込む速度はD
VD−Videoなどでは10.08Mbpsとなって
いる。MPEG規格では、デコーダはP−STD,T−
STDなどとして定義されている。パケットヘッダ(3
−3)のデータは読み込まれた後バッファには残らな
い。各パケットに含まれるオーディオアクセスユニット
(AAU,3−4,3−5,3−6,3−7,3−8)
がバッファに貯えられる。
【0043】AAU(3−8)はパケットをまたぐAA
Uである。パケットヘッダ(3−3)に記録されている
PTS(PTS2)はAAU(3−6)の再生時刻であ
り、このAAUがバッファから出力される時刻を示して
いる。AAU,PTSなどはMPEG規格に示されてい
る。
【0044】本発明によって作成されるパケット化スト
リームでは、あるオーディオパケット(3−2)のパケ
ットヘッダ(3−3)に記録されるSCR(SCR2)
を、パケットヘッダに記録されているPTS(PTS
2)、SCRを含む最後のバイトからデータブロック部
分の先頭までを読み込む時間間隔Trh2、1AAUの
再生時間間隔Tpa、AAUをバッファに読み込む時間
間隔Traを用いて、SCR2<(PTS2−Tpa)
−Trh2−Traとする。SCR,PTS,Tpa,
Trh,Traがストリーム中において異なる時間の単
位である場合には単位を揃えて計算する。これらの数値
はMPEG規格に示されるものを用いてよい。SCRが
この条件を満たせばオーディオバッファはアンダーフロ
ーしない。
【0045】図4に本発明によって作成されるパケット
化ストリームの他の実施例とバッファの動作を示し、そ
の特徴について述べる。
【0046】同図を用いて本発明によって記録されるパ
ケット化ストリームの特徴について説明する。同図はオ
ーディオパケット(4−2,4−3,4−4)がオーデ
ィオバッファ(4−1)をオーバーフローさせないため
のSCRの条件を示している。パケット(4−4)のパ
ケットヘッダ(4−5)にバッファ時刻情報としてSC
R,PTSなどが記録されている。
【0047】ここでは前述の例と同様に、パケット化ス
トリームとしてMPEG−2規格におけるプログラムス
トリーム(PS)を用い、入力するストリームとしてM
PEG−2規格におけるビデオとオーディオのエレメン
タリーストリーム(Video ES, Audio ES)を用いる
例を示す。パケットとしてMPEG2−PSにおけるパ
ックおよびPESパケットを用いる。
【0048】パケット化ストリームであるPSは連続す
るパックから構成され、PESパケット、システムヘッ
ダ、パディングパケットなどからなる。PESパケット
にビデオやオーディオのESが含まれる。パケットはヘ
ッダとデータブロックからなる。ヘッダにはパックヘッ
ダ、PESパケットヘッダなどがあり、同図においては
パックヘッダとPESパケットヘッダを合わせてパケッ
トヘッダとして記述している。パケットのデータブロッ
ク部分にビデオやオーディオのESが記録される。
【0049】オーディオのパケット(4−4)がオーデ
ィオのバッファにSCR(SCR2)の時刻に読み込ま
れる。データを読み込む速度はDVD−Videoなど
では10.08Mbpsとなっている。MPEG規格で
は、デコーダはP−STD,T−STDなどとして定義
されている。パケットヘッダ(4−5)のデータは読み
込まれた後バッファには残らない。各パケットに含まれ
るオーディオアクセスユニット(AAU,4−6,4−
7,4−8,4−9,4−10,4−11,4−12)
がバッファに貯えられる。
【0050】AAU(4−12)はパケットをまたぐA
AUである。パケット(4−3)、パケット(4−2)
はそれぞれパケット(4−4)の一つ前、その一つ前に
オーディオバッファに読み込まれたパケットである。
【0051】パケット(4−3)に記録されていたPT
S(PTS1)はAAU(4−8)の再生時刻であり、
このAAUがバッファから出力される時刻を示してい
る。AAU,PTSなどはMPEG規格に示されてい
る。本発明によって作成されるパケット化ストリームで
は、あるオーディオパケット(4−4)のパケットヘッ
ダ(4−5)に記録されるSCR(SCR2)を、PT
S1、パケット(4−3)においてSCRを含む最後の
バイトからデータブロック部分の先頭までを読み込む時
間間隔Trh1を用いて、PTS1−Trh1<SCR
2とする。
【0052】SCR,PTS,Trh,がストリーム中
において異なる時間の単位である場合には単位を揃えて
計算する。これらの数値はMPEG規格に示されるもの
を用いてよい。SCRがこの条件を満たせばオーディオ
バッファはオーバーフローしない。
【0053】以上、図3、図4を用いて示したように、
本発明によって作成されるストリームにおいて、あるオ
ーディオパケットのSCR(SCR2)は、そのパケッ
トのパケットヘッダに記録されるPTS(PTS2)、
そのパケットの一つ前のパケットヘッダに記録されるP
TS(PTS1)、両パケットにおいてSCRを含む最
後のバイトからデータブロック部分の先頭までを読み込
む時間間隔Trh2、Trh1、1AAUの再生時間間
隔Tpa、AAUをバッファに読み込む時間間隔Tra
を用いて、PTS1−Trh1<SCR2<(PTS2
−Tpa)−Trh2−Traの範囲に決定される。
【0054】図5に本発明によって作成されるパケット
化ストリームの他の実施例を示し、その特徴について述
べる。
【0055】同図を用いて本発明によって記録されるパ
ケット化ストリーム(5−1)の特徴について説明す
る。このパケット化ストリームは連続するパケットから
なり、各パケット(5−2,5−3,5−4,5−5,
5−6,5−7,5−8,5−9)に記録されているパ
ケットヘッダ(5−10,5−11,5−12,5−1
3,5−14,5−15,5−16,5−17)にバッ
ファ時刻情報としてSCR,PTSなどが記録されてい
る。
【0056】ここでは前述の例と同様に、パケット化ス
トリームとしてMPEG−2規格におけるプログラムス
トリーム(PS)を用い、入力するストリームとしてM
PEG−2規格におけるビデオとオーディオのエレメン
タリーストリーム(Video ES, Audio ES)を用いる
例を示す。入力するストリームは複数でも一つでもよ
く、ビデオ、オーディオ以外のデータストリームでもよ
い。
【0057】パケットとしてMPEG2−PSにおける
パックおよびPESパケットを用いる。パケット化スト
リームであるPSは連続するパックから構成され、PE
Sパケット、システムヘッダ、パディングパケットなど
からなる。PESパケットにビデオやオーディオのES
が含まれる。ヘッダにはパックヘッダ、PESパケット
ヘッダなどがあり、同図においてはパックヘッダとPE
Sパケットヘッダを合わせてパケットヘッダとして記述
している。パケットのデータブロック部分にビデオやオ
ーディオのESが記録される。
【0058】本発明によって作成されるパケット化スト
リームでは、あるオーディオパケット(5−8)のパケ
ットヘッダ(5−16)に記録されるSCR(SCR
3)を、このパケット(5−8)に記録されているPT
S(PTS3)、この一つ前のオーディオパケット(5
−5)に記録されているSCR(SCR2)、さらに一
つ前のオーディオパケット(5−3)に記録されている
PTS(PTS1)、0<t<1の数値tを用いて、S
CR3=SCR2+t(PTS1)+(1−t)(PT
S3)±αとする。ここでαをデコーダが2kBのデー
タを読み込む時間の範囲とする。上記の数値tは比を示
しており、PTSの直線上においてPTS1とPTS3
を内分する値を与えるために利用される。
【0059】SCR,DTS,VBVdelayがスト
リーム中において異なる時間の単位で記録されている場
合には単位を揃えて計算する。デコーダがデータを読み
込む速度はDVD−Videoなどでは10.08Mb
psとなっている。MPEG規格では、デコーダはP−
STD,T−STDなどとして定義されている。この条
件は前述の図3、図4において示した条件を満たす。
【0060】図6に本発明で用いるコンピュータ読み取
り可能なデータ記録媒体を用いた、データパケット化方
法を実現するシステム構成の一実施例を示す。コンピュ
ータ(6−1)がコンピュータ読み取り可能な記録媒体
(6−2)を読み込み、プログラムをメモリにロードす
ることによって、コンピュータが動作し、データパケッ
ト化を実現する。
【0061】コンピュータの内部構成(6−3)を破線
内に示す。プログラムメモリ(6−5)にプログラムを
ロードする。演算装置(6−4)がこのプログラムを読
み取り、指示に従って入力バッファ(6−6)に取り込
まれた入力ストリームをパケット化して出力バッファ
(6−7)に渡し、出力バッファからパケット化データ
を出力する。これらのメモリは機能的に分類されている
だけであり、同一のメモリ上であってよい。
【0062】図7に本発明においてコンピュータ読み取
り可能なデータ記録媒体に記録されるデータパケット化
方法の一実施例を示し、その方法について述べる。
【0063】同図において、まずステップ(7−1)か
ら動作を開始し、ステップ(7−2)において入力スト
リームをバッファに読み込み、上記ストリームに対して
ビデオやオーディオなどのアクセスユニットの位置を検
出し、ステップ(7−3)に進む。入力ストリームにつ
いては前述のとおりである。
【0064】ステップ(7−3)では、ステップ(7−
2)によって検出されたアクセスユニットの情報とパケ
ットヘッダに記録された情報を利用して、各ストリーム
について仮SCR計算手法に基づいて仮SCRを算出
し、ステップ(7−4)に進む。仮SCR計算手法に関
しては後述する。
【0065】ステップ(7−4)では、ステップ(7−
3)によって得られた各ストリームの仮SCRに基づい
て、SCRの調整を行い、各パケットの最終SCRを決
定し、ステップ(7−5)に進む。最終SCRの決定手
法に関しては後述する。
【0066】ステップ(7−5)では、ステップ(7−
4)で得られたSCRの情報などを元にパケットを作成
し、パケット化ストリームを出力する。パケット、パケ
ット化ストリームについては前述のとおりである。
【0067】ステップ(7−6)では入力ストリームの
終了を判定し、パケットを続けて作成する場合にはステ
ップ(7−2)へ進み、パケット化を終了する場合には
ステップ(7−7)に進む。ステップ(7−7)ではデ
ータパケット化を終了する。以上のステップによってデ
ータパケット化が行われる。
【0068】図8に仮SCR計算手法を示す。これはス
テップ(7−3)を詳しく示したものである。
【0069】同図において、まずステップ(8−1)か
ら動作を開始し、ストリームの種類によってビデオの仮
SCRを求める場合にはステップ(8−2)に進み、オ
ーディオの仮SCRを求める場合にはステップ(8−
5)に進む。
【0070】ステップ(8−2)では、次に出力するパ
ケットにピクチャの先頭(ピクチャヘッダ)を含むかど
うかを判定し、ピクチャ先頭を含む場合にはステップ
(8−3)に進み、そうでない場合にはステップ(8−
4)に進む。
【0071】ステップ(8−3)では、仮SCRを、次
に出力するパケットに含まれるピクチャのデコード時刻
DTS(DTS2)、ピクチャヘッダに記録されている
VBVdelay(VBVdelay2)と、このピク
チャの前に出力されたピクチャのデコード時刻DTS
(DTS1)、ピクチャヘッダに記録されているVBV
delay(VBVdelay1)、ピクチャヘッダを
含むパケットのSCR(SCR1)を用いて、SCR=
SCR1+(DTS2−DTS1)−(VBVdela
y2−VBVdelay1)±αとする。ここでαをデ
コーダが10kBのデータを読み込む時間の範囲とす
る。上記計算式およびSCR,DTS,VBVdela
yについては前述のとおりである。次にステップ(8−
6)に進む。
【0072】ステップ(8−4)では、仮SCRを、こ
の一つ前に出力したビデオパケットに記録されているE
Sのデータ長BitLen、SCR(SCR1)、ビデ
オESのビットレートRvを用いて、SCR=SCR1
+(BitLen/Rv)±αとする。ここでαをデコ
ーダが10kBのデータを読み込む時間の範囲とする。
上記計算式およびSCR,BitLen,Rvについて
は前述のとおりである。次にステップ(8−6)に進
む。
【0073】ステップ(8−5)では、仮SCRを、次
に出力するパケットに含まれる最初のオーディオアクセ
スユニットの再生時刻PTS(PTS2)、そのパケッ
トの一つ前のパケットヘッダに記録されるPTS(PT
S1)、両パケットにおいてSCRを含む最後のバイト
からデータブロック部分の先頭までを読み込む時間間隔
Trh2、Trh1、1AAUの再生時間間隔Tpa、
AAUをバッファに読み込む時間間隔Traを用いて、
PTS1−Trh1<SCR2<(PTS2−Tpa)
−Trh2−Traの範囲とする。上記計算式およびA
AU,SCR,PTS,Trh,Traについては前述
のとおりである。次にステップ(8−6)に進む。
【0074】ステップ(8−6)では、ステップ(8−
3)、ステップ(8−4)あるいはステップ(8−5)
によって得られたSCRを仮SCRとして出力する。以
上のステップによって仮SCRが算出される。
【0075】図9に最終SCR決定手法を示す。これは
ステップ(7−4)を詳しく示したものである。
【0076】同図において、まずステップ(9−1)か
ら動作を開始し、次に出力するビデオパケットの仮SC
RをVSCR、ビデオパケットをバッファに読み込む時
間間隔をVRTM、次に出力するオーディオパケットの
仮SCRをASCRとして、判定式VSCR+VRTM
<ASCRが真であればステップ(9−2)に進み、偽
であればステップ(9−3)に進む。この式はデコーダ
において、ビデオパケットの読み込み終了後にオーディ
オパケットが読み込まれる条件を示している。
【0077】ステップ(9−2)では、次に出力するパ
ケットをビデオパケットとして決定し、ステップ(9−
4)に進む。ステップ(9−3)では、次に出力するパ
ケットをオーディオパケットとして決定し、ステップ
(9−5)に進む。
【0078】ステップ(9−4)では、一つ前に出力し
たパケットの読み込み終了時刻をLastSCRとし、
判定式VSCR<LastSCRが真であればステップ
(9−6)に進み、偽であればステップ(9−7)に進
む。この式は次に出力するビデオパケットの読み込み開
始時刻が、一つ前に出力したパケットの読み込み終了時
刻よりも前か否かを判定している。パケット化ストリー
ムにおいて読み込み時刻が重複しないように判定を行っ
ている。
【0079】ステップ(9−5)では、一つ前に出力し
たパケットの読み込み終了時刻をLastSCRとし、
判定式ASCR<LastSCRが真であればステップ
(9−8)に進み、偽であればステップ(9−9)に進
む。この式は次に出力するオーディオパケットの読み込
み開始時刻が、一つ前に出力したパケットの読み込み終
了時刻よりも前か否かを判定している。パケット化スト
リームにおいて読み込み時刻が重複しないように判定を
行っている。
【0080】ステップ(9−6)では、最終SCRをS
CR=LastSCR+α(α<VRTM)として決定
し、ステップ(9−10)に進む。同図においてはα=
0の例を示している。ステップ(9−7)では、最終S
CRをSCR=VSCRとして決定し、ステップ(9−
10)に進む。
【0081】ステップ(9−8)では、最終SCRをS
CR=LastSCR+β(β<ARTM)として決定
し、ステップ(9−10)に進む。同図においてはβ=
0の例を示している。ステップ(9−9)では、最終S
CRをSCR=ASCRとして決定し、ステップ(9−
10)に進む。
【0082】ステップ(9−10)では、決定したSC
Rを最終SCRとして出力する。以上のステップによっ
て最終SCRが算出される。
【0083】図10に最終SCRが決定されるしくみを
示す。これは図9において示した最終SCR決定手法の
概念を説明したものである。
【0084】同図において、これ以前のステップにおい
て決定されたオーディオストリームの仮SCR(10−
1,10−2)をAudio仮SCRの直線上に並べ
る。またビデオストリームの仮SCR(10−3,10
−4)をVideo仮SCRの直線上に並べる。これら
を比較して最終SCRを決定する。
【0085】最終SCR(10−5)は一つ前に出力さ
れたパケットの最終SCRを示している。このパケット
の読み込み終了時刻をLastSCRとする。それぞれ
のストリームの次に出力するパケットの仮SCRをAS
CR,VSCRとし、ビデオパケットをバッファに読み
込む時間間隔をVRTM、オーディオパケットをバッフ
ァに読み込む時間間隔をARTMとする。
【0086】同図においてAudio仮SCR(10−
1)とVideo仮SCR(10−3)について、VS
CR+VRTM<ASCRを判定すると偽となり、AS
CR>LastSCRであるから、次に出力するパケッ
トはオーディオパケットで、最終SCR=ASCRとな
る。前者の条件式はデコーダにおいて、ビデオパケット
の読み込み終了後にオーディオパケットが読み込まれる
条件を示している。後者の条件式は次に出力するオーデ
ィオパケットの読み込み開始時刻が、一つ前に出力した
パケットの読み込み終了時刻よりも前か否かを判定して
いる。
【0087】ここでステップが一巡し、次のLastS
CRはLastSCR=ASCR+ARTMとして更新
される。続いてAudio仮SCR(10−2)とVi
deo仮SCR(10−3)を比較すると、VSCR+
VRTM<ASCRかつVSCR<LastSCRであ
るので、次に出力するパケットはビデオパケットで最終
SCR=LastSCR+α(α<VRTM)となる。
同図ではα=0としている。これを繰り返し行うことに
よって図9に示したステップのように最終SCRが決定
される。
【0088】図11に最終SCR決定手法を示す。これ
はステップ(7−4)を詳しく示したものである。この
手法は次に出力するビデオパケットが予め定められたデ
ータユニットの先頭である場合などに用いる。
【0089】同図において、まずステップ(11−1)
から動作を開始し、次に出力するビデオパケットを含む
データユニットの先頭のパケット仮SCRをTSCR、
これらのパケットをバッファに読み込む時間間隔をTR
TM、次に出力するオーディオパケットの仮SCRをA
SCR、一つ前に出力したパケットの読み込み終了時刻
をLastSCRとして、判定式TSCR+TRTM<
ASCRかつLastSCR+TRTM+ARTM<A
SCRが真であればステップ(11−2)に進み、偽で
あればステップ(11−3)に進む。
【0090】データユニットの先頭に配置されるビデオ
パケットを含む一つ以上のパケットは一つのまとまった
パケットとして扱ってよい。このパケットの仮SCRを
TSCRとし、バッファに読み込む時間間隔をTRTM
とする。例えばDVD−Videoでは、VOBUと呼
ばれるデータユニットの先頭にビデオパケットとシステ
ムヘッダを含むパケットが配置される。
【0091】またデータユニットの最後においては、デ
ータユニット内部でオーディオアクセスユニットを完結
させるためにオーディオアクセスユニットの一部とスタ
ッフィングデータからなるパケットを挿入する必要があ
る。前者の条件式はデコーダにおいて、データユニット
の先頭に配置されるパケットの読み込み終了後にオーデ
ィオパケットが読み込まれる条件を示している。後者の
条件式は、データユニットの最後にオーディオアクセス
ユニットの一部とスタッフィングデータからなるパケッ
トを挿入し、次のデータユニットの先頭のパケットを配
置して、デコーダがこれらを読み込んだ後に次のデータ
ユニットのオーディオパケットを読み込むための条件を
示している。
【0092】ステップ(11−2)では、次に出力する
パケットをオーディオアクセスユニットの一部とスタッ
フィングデータからなるパケットとして決定し、これを
一つ前のデータユニットの最後のパケットとして、ステ
ップ(11−4)に進む。オーディオアクセスユニット
の一部とスタッフィングデータからなるパケットはデー
タユニット内においてオーディオアクセスユニットを完
結させるために用いられる。オーディオアクセスユニッ
ト、スタッフィングデータについてはMPEG規格など
に示されている。
【0093】ステップ(11−3)では、次に出力する
パケットをオーディオパケットとして決定し、ステップ
(11−5)に進む。
【0094】ステップ(11−4)では、最終SCRを
SCR=LastSCR+α(α<ARTM)として決
定し、ステップ(11−8)に進む。同図ではα=0の
例を示している。
【0095】ステップ(11−5)では、判定式ASC
R<LastSCRが真であればステップ(11−6)
に進み、偽であればステップ(11−7)に進む。ステ
ップ(11−6)では、最終SCRをSCR=Last
SCR+α(α<ARTM)として決定し、ステップ
(11−8)に進む。同図ではα=0の例を示してい
る。ステップ(11−7)では、最終SCRをSCR=
ASCRとして決定し、ステップ(11−8)に進む。
【0096】ステップ(11−8)では、決定したSC
Rを最終SCRとして出力する。以上のステップによっ
て最終SCRが算出される。
【0097】図12に最終SCRが決定されるしくみを
示す。これは図11において示した最終SCR決定手法
の概念を説明したものである。この手法は次に出力する
ビデオパケットが予め定められたデータユニットの先頭
であり、一つ前のデータユニットが閉じていない場合な
どに用いる。
【0098】同図において、これ以前のステップにおい
て決定されたオーディオストリームの仮SCR(12−
1)をAudio仮SCRの直線上に並べる。またビデ
オストリームの仮SCR(12−2,12−3)をVi
deo仮SCRの直線上に並べる。これらを比較して最
終SCRを決定する。
【0099】最終SCR(12−4)は一つ前に出力さ
れたパケットの最終SCRを示している。このパケット
の読み込み終了時刻をLastSCRとする。それぞれ
のストリームの次に出力するパケットの仮SCRをAS
CR,TSCRとし、ビデオパケットを含むデータユニ
ットの先頭のパケットをバッファに読み込む時間間隔を
TRTM、オーディオパケットをバッファに読み込む時
間間隔をARTMとする。
【0100】データユニットの先頭に配置されるビデオ
パケットを含む一つ以上のパケットは一つのまとまった
パケットとして扱ってよい。このパケットの仮SCRを
TSCRとし、バッファに読み込む時間間隔をTRTM
とする。
【0101】例えばDVD−Videoでは、VOBU
と呼ばれるデータユニットの先頭にビデオパケットとシ
ステムヘッダを含むパケットが配置される。またデータ
ユニットの最後においては、データユニット内部でオー
ディオアクセスユニットを完結させるためにオーディオ
アクセスユニットの一部とスタッフィングデータからな
るパケットを挿入する必要がある。
【0102】同図においてAudio仮SCR(12−
1)とVideo仮SCR(12−2,12−3)につ
いて、TSCR+TRTM<ASCRとLastSCR
+TRTM+ARTM<ASCRを判定すると真となる
ので、次に出力するパケットはオーディオアクセスユニ
ットの一部とスタッフィングからなるパケットと決定さ
れ、最終SCR=LastSCR+α(α<ARTM)
となる。同図ではα=0の例を示している。
【0103】前者の条件式はデコーダにおいて、データ
ユニットの先頭に配置されるパケットの読み込み終了後
にオーディオパケットが読み込まれる条件を示してい
る。後者の条件式は、データユニットの最後にオーディ
オアクセスユニットの一部とスタッフィングデータから
なるパケットを挿入し、次のデータユニットの先頭のパ
ケットを配置して、デコーダがこれらを読み込んだ後に
次のデータユニットのオーディオパケットを読み込むた
めの条件を示している。ここでステップが一巡し、次の
LastSCRはLastSCR(new)=Last
SCR+ARTMとして更新される。オーディオアクセ
スユニットの一部とスタッフィングデータからなるパケ
ットが出力されたことによって一つ前のデータユニット
が終了する。後続の最終SCR決定手法については、前
述の手法などを用いることができる。同図においては、
データユニットの先頭のパケットが最終SCR=Las
tSCR(new)として配置される。
【0104】次に本発明で用いるパケット化ストリーム
のデータユニットについて説明する。
【0105】図13にデータユニットの例を示す。パケ
ット化ストリームの処理を行う単位としてデータユニッ
トを定義する。例えばMPEG−2規格におけるプログ
ラムストリーム(PS,13−1)では、ストリームを
構成するパック(13−2,13−3,13−4,13
−5,13−6,13−7,13−8,13−9,13
−10)のうち、システムヘッダ(13−11)を含む
パックから次のシステムヘッダ(13−12)を含むパ
ックの直前までの連続する複数個のパック、連続する複
数個のパック、含まれる映像または音声情報の再生時間
が決められた範囲内にある連続する複数個のパックなど
が挙げられる。
【0106】例えば、映像情報メディア学会誌Vol.51
No.7 pp.942-946(1997)に示されるとおり、DVD−V
ideoではVOBUという単位が決められており、こ
れをパケット化ストリームのデータユニットとしてもよ
い。またMPEG−2規格におけるPESパケットから
なるストリームでは、シーケンスヘッダを含むパケット
から次のシーケンスヘッダを含むパケットの直前までの
連続する複数個のパケット、連続するシステムヘッダと
パケットからなるストリームのうちシステムヘッダから
次のシステムヘッダの直前までのデータ列、連続する複
数個のパケットなどが挙げられる。
【0107】また、PCMなどの音声データをMPEG
−2システム規格に準拠したPESパケットおよびパッ
クでパケット化したストリームでは、一定の再生時間を
持つ複数個のパックをデータユニットとしてもよい。
【0108】図14に本発明の一実施例の構成図を示
し、データパケット化装置(14−1)を用いて、パケ
ットを作成する方法について述べる。
【0109】同図において、まず複数のアクセスユニッ
ト(AU)検出部(14−2,14−3)にストリーム
を入力する。AU検出部はストリームからアクセスユニ
ットを検出し、アクセスユニットの情報を出力する。例
えばアクセスユニットとしてはオーディオアクセスユニ
ットやピクチャなどがある。アクセスユニットの情報と
しては、アクセスユニットの再生時間間隔、仮想バッフ
ァ遅延時間VBVdelay、アクセスユニットの長さ
などがある。
【0110】次に上記アクセスユニット情報とストリー
ムを仮SCR算出部(14−4,14−5)に入力す
る。仮SCR算出部は入力されたストリームとアクセス
ユニットの情報から、仮SCRを算出し、出力する。仮
SCRの算出方法に関しては前述のとおりである。
【0111】次に上記仮SCRとストリームを最終SC
R決定部(14−6)に入力する。最終SCR決定部は
各ストリームの仮SCRを調整することによって最終S
CRを決定し、出力する。最終SCRの決定手法に関し
ては前述のとおりである。
【0112】次に上記最終SCRとストリームをパケッ
ト作成部(14−7)に入力する。パケット作成部は入
力された最終SCRなどの情報をパケットヘッダに記録
し、パケットのデータブロック部にストリームを分割し
て格納し、パケットを作成して出力する。パケット、ヘ
ッダについては前述のとおりである。以上の操作によっ
てパケットが作成される。
【0113】なお、前記実施例ではMPEG−2規格な
どを例に挙げて説明してきたが、本発明はこれに限定さ
れるわけではない。こうした問題はMPEG−2規格だ
けではなく、パケット化や多重化を行うデータ符号化処
理一般に発生する可能性があり、本発明はその他の符号
化処理に対して応用することが可能である。例えばMP
EG−4規格などが挙げられる。また本発明を用いて作
成したパケット化データを、通信手段を用いて伝送する
ことも可能である。
【0114】
【発明の効果】本発明により、ビデオストリームに含ま
れるピクチャのVBVdelayの情報や、オーディオ
ストリームに含まれるオーディオアクセスユニットの再
生時間情報などを利用することにより、SCRなどのバ
ッファ時刻情報を計算式を用いて求めることによって、
単純化された手法により高速に処理することができる。
これによって、バッファシミュレーションを行う必要が
なくなり、より少ないメモリによって処理が可能とな
り、デコード、解析、編集装置を簡略化し、回路規模を
縮小させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いるパケット化ストリームの一実施
例の説明図。
【図2】本発明で用いるパケット化ストリームの他の実
施例の説明図。
【図3】本発明で用いるパケットとバッファの一実施例
の説明図。
【図4】本発明で用いるパケットとバッファの他の実施
例の説明図。
【図5】本発明で用いるパケット化ストリームの他の実
施例の説明図。
【図6】本発明で用いるコンピュータシステム構成の一
例を示すブロック図。
【図7】本発明で用いるデータパケット化方法の一実施
例の処理流れ図。
【図8】本発明で用いるデータパケット化方法の一実施
例を詳しく示した処理流れ図。
【図9】本発明で用いるデータパケット化方法の一実施
例を詳しく示した処理流れ図。
【図10】本発明で用いるデータパケット化方法の考え
方を示す説明図。
【図11】本発明で用いるデータパケット化方法の一実
施例を詳しく示した処理流れ図。
【図12】本発明で用いるデータパケット化方法の考え
方を示す説明図。
【図13】本発明で用いるデータユニットの一実施例の
説明図。
【図14】本発明の一実施例のデータパケット化装置の
構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1−1…データ記録媒体;1−2…データ列;1−3,
2−1,5−1,13−1…パケット化ストリーム;1
−4,1−5,1−6,1−7,1−8,1−9,1−
10,1−11,2−2,2−3,2−4,2−5,2
−6,2−7,2−8,2−9,3−2,4−2,4−
3,4−4,5−2,5−3,5−4,5−5,5−
6,5−7,5−8,5−9,13−2,13−3,1
3−4,13−5,13−6,13−7,13−8,1
3−9,13−10…パケット;1−12,1−13,
1−14,1−15,1−16,1−17,1−18,
1−19,2−10,2−11,2−12,2−13,
2−14,2−15,2−16,2−17,3−3,4
−5,5−10,5−11,5−12,5−13,5−
14,5−15,5−16,5−17…パケットヘッ
ダ;1−20,1−21…ピクチャヘッダ;2−18…
シーケンスヘッダ;3−1,4−1…オーディオバッフ
ァ;3−4,3−5,3−6,3−7,4−6,4−
7,4−8,4−9,4−10,4−11…オーディオ
アクセスユニット;3−8,4−12…分割されたオー
ディオアクセスユニット;6−1…コンピュータ;6−
2…コンピュータ読み取り可能な記録媒体;6−3…コ
ンピュータの内部構成;6−4…演算装置;6−5…プ
ログラムメモリ;6−6…入力バッファ;6−7…出力
バッファ;7−1,7−2,7−3,7−4,7−5,
7−6,7−7,8−1,8−2,8−3,8−4,8
−5,8−6,9−1,9−2,9−3,9−4,9−
5,9−6,9−7,9−8,9−9,9−10,11
−1,11−2,11−3,11−4,11−5,11
−6,11−7,11−8…ステップ;10−1,10
−2,12−1…オーディオ仮SCR;10−3,10
−4…ビデオ仮SCR;10−5,12−4…最終SC
R;12−2,12−3…データユニット先頭パケット
の仮SCR;13−11,13−12…システムヘッ
ダ;14−1…データパケット化装置;14−2,14
−3…アクセスユニット検出部;14−4,14−5…
仮SCR算出部;14−6…最終SCR決定部;14−
7…パケット作成部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】離散データ系列(以下、ストリームと略
    記)を記録したデータ記録媒体において、ビデオストリ
    ームを含む一つ以上のストリームがそれぞれデータブロ
    ックに分割され、ヘッダを付加してパケットとして記録
    されているデータ記録媒体であって、ビデオストリーム
    中のピクチャ1の先頭を含むパケット1と、ピクチャ2
    の先頭を含むパケット2について、パケット1のヘッダ
    に記録されている時刻情報SCR1とパケット2のヘッ
    ダに記録されている時刻情報SCR2が、ピクチャ1の
    デコード時刻DTS1、ピクチャ1の遅延時間情報VB
    Vdelay1、ピクチャ2のデコード時刻DTS2、
    ピクチャ2の遅延時間情報VBVdelay2を用い
    て、計算式SCR2=SCR1+(DTS2―DTS
    1)−(VBVdelay2−VBVdelay1)±
    αで表され、αがデコーダが10kBのデータを読み込
    む時間以内の範囲にあることを特徴とするデータ記録媒
    体。
  2. 【請求項2】ストリームを記録したデータ記録媒体にお
    いて、ビデオストリームを含む一つ以上のストリームが
    それぞれデータブロックに分割され、ヘッダを付加して
    パケットとして記録されているデータ記録媒体であっ
    て、ビデオストリームの記録されているパケットの中で
    順番が連続する2つのパケットであるパケット1とパケ
    ット2について、パケット2のヘッダに記録されている
    時刻情報SCR2が、パケット1のヘッダに記録されて
    いる時刻情報SCR1、パケット1に含まれるビデオス
    トリームのビット長BitLen、ビデオストリームの
    ビットレートRvを用いて、計算式SCR2=SCR1
    +(BitLen/Rv)±αで表され、αがデコーダ
    が10kBのデータを読み込む時間以内の範囲にあるこ
    とを特徴とするデータ記録媒体。
  3. 【請求項3】ストリームを記録したデータ記録媒体にお
    いて、オーディオストリームを含む一つ以上のストリー
    ムがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを付加
    してパケットとして記録されているデータ記録媒体であ
    って、オーディオストリームの記録されているパケット
    の中で順番が連続する2つのパケットであるパケット
    1、パケット2について、パケット2のヘッダに記録さ
    れている時刻情報SCR2が、パケット1に含まれる先
    頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻PTS1、
    パケット2に含まれる先頭のオーディオアクセスユニッ
    トの再生時刻PTS2、デコーダがそれぞれパケット
    1、パケット2のヘッダに記録されるSCRを含む最後
    のバイトからデータブロック部分の先頭までを読み込む
    時間Trh1、Trh2、オーディオアクセスユニット
    の再生時間Tpa、デコーダがオーディオアクセスユニ
    ットを読み込む時間Traを用いて、計算式PTS1−
    Trh1<SCR2<(PTS2−Tpa)−Trh2
    −Traを満たすことを特徴とするデータ記録媒体。
  4. 【請求項4】ストリームを記録したデータ記録媒体にお
    いて、オーディオストリームを含む一つ以上のストリー
    ムがそれぞれデータブロックに分割され、ヘッダを付加
    してパケットとして記録されているデータ記録媒体であ
    って、オーディオストリームの記録されているパケット
    の中で順番が連続する3つのパケットであるパケット
    1、パケット2、パケット3について、パケット3の読
    み込み開始時刻SCR3が、パケット2の読み込み開始
    時刻SCR2、パケット1に含まれる先頭のオーディオ
    アクセスユニットの再生時刻PTS1、パケット3に含
    まれる先頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻P
    TS3、0<t<1の数値tを用いて、計算式SCR3
    =SCR2+t(PTS1)+(1−t)(PTS3)
    ±αで表され、αがデコーダが2kBのデータを読み込
    む時間以内の範囲にあることを特徴とするデータ記録媒
    体。
  5. 【請求項5】一本以上のストリームをそれぞれ分割し、
    ヘッダを付加してパケット化ストリームを作成する方法
    を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体におい
    て、各ストリームをバッファに読み込み、アクセスユニ
    ットを検出する第1のステップと、上記第1のステップ
    により得られた検出位置から、アクセスユニットの情報
    を取得し、予め定められた仮SCR計算手法によって仮
    SCRを算出する複数の第2のステップと、各ストリー
    ムの仮SCRから予め定められた最終SCR決定手法に
    よってパケットの最終SCRを決定する第3のステップ
    と、上記最終SCRをヘッダに記録し、ストリームを分
    割してヘッダを付加してパケットを作成する第4のステ
    ップからなるパケット化方法が記録されていることを特
    徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  6. 【請求項6】前記予め定められた仮SCR計算手法と
    は、入力されるストリームがビデオストリームで、かつ
    次に出力するパケットにピクチャの先頭が含まれる場合
    には、上記ピクチャのデコード時刻DTS2、遅延時間
    情報VBVdelay2、それ以前のピクチャのデコー
    ド時刻DTS1、遅延時間情報VBVdelay1、こ
    のピクチャの先頭を含むパケットの時刻情報SCR1と
    して、計算式SCR=SCR1+(DTS2―DTS
    1)−(VBVdelay2−VBVdelay1)±
    αで表され、αがデコーダが10kBのデータを読み込
    む時間以内の範囲にある条件を満たすSCRを仮SCR
    として出力し、入力されるストリームがビデオストリー
    ムで、かつ次に出力するパケットにピクチャの先頭が含
    まれない場合には、一つ前に出力したビデオパケットの
    ヘッダに記録されている時刻情報SCR1、上記パケッ
    トに含まれるビデオストリームのビット長BitLe
    n、ビデオストリームのビットレートRvを用いて、計
    算式SCR=SCR1+(BitLen/Rv)±αで
    表され、αがデコーダが10kBのデータを読み込む時
    間以内の範囲にある条件を満たすSCRを仮SCRとし
    て出力し、入力されるストリームがオーディオストリー
    ムの場合には、次に出力するパケットに含まれる先頭の
    オーディオアクセスユニットの再生時刻PTS2、デコ
    ーダがヘッダに記録されるSCRを含む最後のバイトか
    らデータブロック部分の先頭までを読み込む時間Trh
    2、一つ前に出力したオーディオパケットに含まれる先
    頭のオーディオアクセスユニットの再生時刻PTS1、
    デコーダがヘッダに記録されるSCRを含む最後のバイ
    トからデータブロック部分の先頭までを読み込む時間T
    rh1、オーディオアクセスユニットの再生時間Tp
    a、デコーダがオーディオアクセスユニットを読み込む
    時間Traを用いて、計算式PTS1−Trh1<SC
    R<(PTS2−Tpa)−Trh2−Traを満たす
    SCRを仮SCRとして出力することを特徴とする請求
    項5記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  7. 【請求項7】前記予め定められた最終SCR決定手法と
    は、一つ前に出力したパケットの読み込み終了時刻をL
    astSCRとし、次に出力するオーディオパケットの
    仮SCRをASCRとし、次に出力するビデオパケット
    の仮SCRをVSCRとし、デコーダがオーディオパケ
    ットを読み込む時間をARTMとし、ビデオパケットを
    読み込む時間をVRTMとしたとき、条件式VSCR+
    VRTM<ASCRが真である場合には次に出力するパ
    ケットをビデオパケットとし、偽である時には次に出力
    するパケットをオーディオパケットとする第5のステッ
    プと、上記決定された出力パケットがビデオパケットで
    ある場合、条件式VSCR<LastSCRが真であれ
    ばVSCRを最終SCRとして出力し、偽であればLa
    stSCR+α(α<VRTM)を最終SCRとして出
    力し、上記決定された出力パケットがオーディオパケッ
    トである場合、条件式ASCR<LastSCR+β
    (β<ARTM)が真であればASCRを最終SCRと
    して出力し、偽であればLastSCRを最終SCRと
    して出力する第6のステップからなることを特徴とする
    請求項5記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  8. 【請求項8】前記予め定められた最終SCR決定手法と
    は、次に出力するビデオパケットが多重化ストリームの
    予め定められたデータユニットの先頭のパケットである
    場合、一つ前に出力したパケットの読み込み終了時刻を
    LastSCRとし、次に出力するオーディオパケット
    の仮SCRをASCRとし、次に出力するビデオパケッ
    トを含むデータユニットの先頭に配置されるパケットの
    仮SCRをTSCRとし、デコーダがオーディオパケッ
    トを読み込む時間をARTMとし、データユニットの先
    頭に配置されるパケットを読み込む時間をTRTMとし
    たとき、条件式TSCR+TRTM<ASCRかつ条件
    式LastSCR+TRTM+ARTM<ASCRが真
    であれば次に出力するパケットを次に出力するオーディ
    オパケットに含まれるオーディオアクセスユニットの先
    頭までのデータとスタッフィングデータからなるパケッ
    トとし、偽であれば次に出力するパケットをオーディオ
    パケットとする第7のステップと、上記決定された出力
    パケットがオーディオデータとスタッフィングデータか
    らなるパケットである場合、LastSCR+α(α<
    ARTM)を最終SCRとして出力し、上記決定された
    出力パケットがオーディオパケットである場合、条件式
    ASCR<LastSCRが真であればASCRを最終
    SCRとして出力し、偽であればLastSCR+α
    (α<ARTM)を最終SCRとして出力する第8のス
    テップからなることを特徴とする請求項5記載のコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. 【請求項9】前記多重化ストリームの予め定められたデ
    ータユニットとは、システムヘッダを含むパックから次
    のシステムヘッダを含むパックの直前までの連続する複
    数個のパック、シーケンスヘッダを含むパケットから次
    のシーケンスヘッダを含むパケットの直前までの連続す
    る複数個のパケット、連続するシステムヘッダとパケッ
    トからなるストリームのうちシステムヘッダから次のシ
    ステムヘッダの直前までのデータ列、連続する複数個の
    パック、含まれる映像または音声情報の再生時間が決め
    られた範囲内にある連続する複数個のパックまたはパケ
    ットのうちのいくつかであることを特徴とする請求項8
    記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 【請求項10】一本以上のストリームをそれぞれ分割し
    てデータブロックとし、ヘッダを付加してパケット化ス
    トリームを作成し記録するデータ記録装置であって、ス
    トリームを入力とし、ストリームをバッファに読み込
    み、アクセスユニットを検出してアクセスユニットの位
    置情報を出力する複数の第1の手段と、上記位置情報と
    ストリームを入力とし、アクセスユニットの情報を取得
    して前記予め定められた仮SCR計算手法により仮SC
    Rを計算して出力する複数の第2の手段と、上記複数の
    仮SCRとストリームを入力とし、前記予め定められた
    最終SCR決定手法によりSCRを計算して出力する複
    数の第3の手段と、上記複数の最終SCRとストリーム
    を入力とし、SCRをヘッダに書き込み、ストリームを
    分割してヘッダを付加してパケットを作成し、多重化し
    て出力する第4の手段からなることを特徴とするデータ
    記録装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008125120A (ja) * 2008-01-07 2008-05-29 Sony Corp 符号化装置
JP2008312008A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Toshiba Corp オーディオストリーム処理方法および再生装置と出力装置

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