JP2002033712A - パケット処理装置及びそのパケット出力方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常再生と同一構成および同一データで特殊
再生を実現可能としたパケット処理装置を提供する。 【解決手段】 記録時間カウンタは、所定のクロックに
従って記録時間をカウントする。タイムスタンプ付加手
段は、上記記録時間カウンタのカウント値をタイムスタ
ンプ情報としてパケットに付加する。記録手段は、上記
タイムスタンプ情報が付加されたパケットを記録する。
一方、再生時間カウンタは、上記記録時間カウンタの特
定数倍のカウント動作速度で再生時間をカウントする。
タイムスタンプ一致検出手段は、上記記録手段から読み
出したパケットに付加されているタイムスタンプ情報が
上記再生時間カウンタのカウント値と一致することを検
出する。再生対象パケット出力手段は、上記タイムスタ
ンプ一致検出手段が検出したパケットを再生対象のパケ
ットとして出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット処理装置
に関し、特に、早送り再生やスロー再生などの特殊再生
が可能なパケット処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報伝達の手段がデジタル化され
つつある。既に放送分野では、そのメリットが多大なこ
とから、アナログ放送からデジタル放送へ移行しつつあ
る。デジタル放送のアナログ放送に対するメリットとし
ては、多チャンネル化、高画質化等が容易であることが
挙げられ、さらに双方向通信のサービスまで視野に入れ
られている。この背景には、特に画像、音声等のデジタ
ルデータの規格化による影響が大きく、既にＭＰＥＧ
（Moving Picture Experts Group) によりＭＰＥＧ１
（ＣＤ−ＲＯＭ等の記録メディアのための動画圧縮）、
ＭＰＥＧ２（ＨＤＴＶ（High Definition TeleVision)
の制作、送出に対応した動画圧縮）、ＭＰＥＧ４（低速
ネットワークに対応した動画圧縮）等が制定されてい
る。このような中、例えば放送分野では、上記ＭＰＥＧ
２を用いてデータを送信（放送）し、受信側ではアンテ
ナやケーブル等を介してＳＴＢ（Set Top Box)と呼ばれ
るＭＰＥＧ２のデコード機能を備えた端末にて上記デー
タを受信し再生する。

【０００３】以下に図６、図７を用いてデジタル放送時
のＭＰＥＧ２規格に沿ったデータの送信から再生までの
概要を説明する。図６におけるデータ送信側６０１にお
いて、放送に用いられるビデオデータ、オーディオデー
タ、プライベートデータはそれぞれコード化されてＥＳ
（Elementary Stream)６０２と呼ばれる。尚、上記ＥＳ
のなかで、共通のタイムベースを持ったものはプログラ
ムと呼ばれる。

【０００４】まず上記データ送信側６０１では、上記Ｅ
Ｓ６０２を分割し、制御情報であるヘッダを付加して、
複数のＰＥＳ（Packetized Elementary Stream) ６０３
を生成する。上記ヘッダの情報としては、ＥＳの長さ、
ＰＥＳの長さ等が含まれる。続いて上記ＰＥＳはパケッ
ト情報フィールド、アダプテーションフィールドといっ
たヘッダが付加された、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（MPEG2-Tran
sport Stream) という１８８バイト固定長のパケット
（以下「ＴＳパケット」という）に分割される。ここ
で、上記ＰＥＳはそれぞれビデオデータ、オーディオデ
ータ、プライベートデータ等から構成されているため、
上記ＴＳパケットには、どのＰＥＳのデータであるかを
判別するための情報が、パケット情報フィールドにＰＩ
Ｄ（Packet Identification ）として含まれ、同一の番
号が与えられる。

【０００５】分割された上記ＴＳパケットは、各送信方
法に基づいてさらに細かく分割されるなどして送信デー
タとして多重化して送信（放送）されることになる。
尚、ＭＰＥＧ２規格の中には上記ＭＰＥＧ２−ＴＳとは
異なり一つのプログラムより構成されるＭＰＥＧ２−Ｐ
Ｓ（MPEG2-Program Stream) があるが、上記放送等では
複数のプログラムを含むことができるＭＰＥＧ２−ＴＳ
が用いられる。図７に示すのは、上記放送が、通信衛星
７０１を介して行われる場合の受信例である。

【０００６】データ受信側６０５では、上記ＳＴＢ７０
２が上記送信データを例えばアンテナ７０３等を介して
受信し、該データをＴＳデコーダ７０４が受け取ること
になる。ＴＳデコーダ７０４では、ＴＳパケットの上記
パケット情報フィールドに含まれている上記ＰＩＤを基
に、必要であるＴＳパケット（即ち、例えばユーザに選
択された番組を構成する放送の動画と音声等）を選択し
てＰＥＳ６０７を復元し、ＡＶデコーダ７０５のそれぞ
れビデオデコード部７０６、オーディオデコード部７０
７にて再生してＴＶ等にて出力する。尚、再生時にはシ
ステムデコード部７０８よりの制御情報を基にタイミン
グ制御が行われる。以上の方法（方式）により、デジタ
ル放送を受信・再生することが可能となっている。

【０００７】デジタル放送の送受信については以上であ
るが、更に、上記デジタル放送を従来のアナログ放送と
同様に記録可能とした装置が求められる。

【０００８】ところで、ＭＰＥＧでは、ビデオデータの
データ量を削減するために、符合化する画像と、その前
後の画像（以下「参照画像」という）との間で差分を取
って振幅の小さい情報に変換する方法を採用している。

【０００９】ここで、上記「符号化を行う画像」の単位
はピクチャと呼ばれ、このピクチャは、画像の参照方法
によってＩ・Ｐ・Ｂの３種類に分類される。すなわち、
図８に示すように、Ｉピクチャ（フレーム内符号化画
像）は、復号化のために必要な情報が全てそのピクチャ
内に符合化されているため、画像の参照を行わない。こ
れに対し、Ｐピクチャ（フレーム間順方向予測符合化画
像）は、直前に復号化したＩピクチャ又はＰピクチャを
参照画像とし、Ｂピクチャ（双方向予測符合化画像）
は、直前と直後に存在するＩピクチャ又はＰピクチャを
参照画像とする。

【００１０】このようなことから、ＭＰＥＧストリーム
の早送り再生を実現する方法としては、単独で復号化可
能なＩピクチャのみを連続して再生するのが一般的であ
る。すなわち、早送り再生を実現するにはピクチャを間
引く必要があるため、Ｉピクチャ又はＰピクチャを参照
しなければ復号化できないＢピクチャ及びＰピクチャを
間引くようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記従来の早
送り再生方法を採用した装置において、例えばハードデ
ィスクやリムーバブルメディア等の記録手段にＭＰＥＧ
ストリームを記録する場合は、Ｉピクチャの検出を容易
にするために、上記記録手段におけるＩピクチャの記録
位置を予め決めておいたり、記録対象であるパケットの
うちＩピクチャの含まれるパケットに所定の情報を付加
しておく必要がある。

【００１２】すなわち、上記従来技術によれば、特殊再
生を実現するための追加機能が必要であったり、取り扱
うデータを特殊再生ためのデータとする必要があった。

【００１３】本発明は、上記従来の事情に基づいて提案
されたものであって、通常再生と同一構成および同一デ
ータで特殊再生を実現可能としたパケット処理装置を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の手段を採用している。すなわち、本
発明は、図１に示すように、入力されたパケットを記録
手段６に記録するとともに、この記録手段６からパケッ
トを読み出して出力するパケット処理装置を前提として
いる。

【００１５】ここで、記録時間カウンタ２は、所定のク
ロックに従って記録時間をカウントする。また、タイム
スタンプ付加手段３は、上記記録時間カウンタ２のカウ
ント値をタイムスタンプ情報としてパケットに付加す
る。更に、記録手段６は、上記タイムスタンプ情報が付
加されたパケットを記録する。

【００１６】一方、再生時間カウンタ９は、上記記録時
間カウンタ２の特定数倍のカウント動作速度で再生時間
をカウントする。また、タイムスタンプ一致検出手段８
は、上記記録手段６から読み出したパケットに付加され
ているタイムスタンプ情報が上記再生時間カウンタ９の
カウント値と一致することを検出する。更に、再生対象
パケット出力手段１１は、上記タイムスタンプ一致検出
手段８が検出したパケットを再生対象のパケットとして
出力する。

【００１７】従って、上記特定数倍として“１”が設定
されている場合は、記録時と同じレートで再生対象のパ
ケットが再生対象パケット出力手段１１から出力される
ため通常再生となる。また、上記特定数倍として“２”
が設定されている場合は、記録時の２倍のレートで再生
対象のパケットが再生対象パケット出力手段１１から出
力されるため２倍速再生となる。更に、上記特定数倍と
して“０．５”が設定されている場合は、記録時の０．
５倍のレートで再生対象のパケットが再生対象パケット
出力手段１１から出力されるためスロー再生となる。

【００１８】以上のようなパケット処理装置を、上記従
来技術において説明したＴＳデコーダ７０４に内蔵した
ＳＴＢ７０２では、再生対象のパケット出力以後の処理
（すなわち、このＴＳデコーダ７０４でＰＥＳを復元し
てからＡＶデコーダ７０５でビデオデータ・オーディオ
データを出力するまでの処理）については、従来技術を
変更する必要がない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明を適用したパケット処理装
置のブロック図であり、以下その構成を動作とともに説
明する。なお、このパケット処理装置は、上記従来技術
において説明したＳＴＢ７０２のＴＳデコーダ７０４に
内蔵されていることを前提とする。また、当該ＳＴＢ７
０２のＡＶデコーダ７０５は、データ中の時間情報（例
えば“PTS:Presentation Time Stamp ”等）に依存しな
い再生機能を備えていることを前提とする。

【００２１】まず、チャンネル(1) の放送を録画するた
めにユーザが所定の手順でＳＴＢ７０２を操作すること
によって、このＳＴＢ７０２が備えるユーザインターフ
ェイス制御手段（図示せず）から記録開始の指示が出さ
れると、この指示を受け付けた記録対象パケット選択手
段１は、図３に示すように、多重化されたＴＳパケ
ットの中からチャンネル(1) に係るＴＳパケットを選択
してタイムスタンプ付加手段３に出力する。なお、チャ
ンネル(1) に係るＴＳパケットであるか否かは、そのパ
ケット情報フィールドに設定されているＰＩＤ（Packet
Identification ）に基づいて判断することができる。

【００２２】また、上記記録開始の指示が出されると、
ＳＴＢ７０２が備えるクロックに従って記録時間カウン
タ２がカウント動作を開始し、この記録時間カウンタ２
のカウント値がタイムスタンプ付加手段３に出力される
ようになっている。

【００２３】ここで、タイムスタンプ付加手段３は、図
３に示すように、上記記録対象パケット選択手段１か
ら入力されるＴＳパケットに対し、その入力タイミング
で上記記録時間カウンタ２から入力されるカウント値を
タイムスタンプ情報として付加した後、このＴＳパケッ
トを記録用メモリ４に一時格納する。

【００２４】これによって、データ転送制御手段５は、
図３に示すように、上記のようにタイムスタンプ情報
の付加されたＴＳパケットを記録用メモリ４から順に読
み出して、例えばハードディスクやリムーバブルメディ
ア等の記録手段６に書き込む。

【００２５】一方、上記のように録画したチャンネル
(1) の放送を再生するためにユーザが所定の手順でＳＴ
Ｂ７０２を操作することによって、このＳＴＢ７０２が
備えるユーザインターフェイス制御手段（図示せず）か
ら再生開始の指示が出されると、この指示を受け付けた
データ転送制御手段５は、タイムスタンプ情報の付加さ
れたＴＳパケットを記録手段６から読み出して再生用メ
モリ７に一時格納する（このように記録手段６から読み
出されるＴＳパケットの順序は、この記録手段６に書き
込まれた順序と同じである）。

【００２６】また、上記再生開始の指示が出されると、
再生時間カウンタ９がカウント動作を開始し、この再生
時間カウンタ９のカウント値がタイムスタンプ一致検出
手段８に出力されるようになっている。

【００２７】ここで、上記再生時間カウンタ９のカウン
ト動作速度は、動作速度設定手段１０によって、記録時
間カウンタ２のカウント動作速度のｎ倍（ｎ：０より大
きい有理数）に設定可能となっており、その設定内容
は、ＳＴＢ７０２のユーザが指示した再生方式に基づ
く。すなわち、ＳＴＢ７０２のユーザが通常再生を指示
した場合には“１”が、２倍速再生を指示した場合には
“２”が、スロー再生を指示した場合には例えば“０．
５”が、それぞれ上記“ｎ”として設定されるようにな
っている。

【００２８】そして、タイムスタンプ一致検出手段８
は、図３に示すように、上記データ転送制御手段５に
よって再生用メモリ７に一時格納されたＴＳパケットに
付加されているタイムスタンプ情報が、上記再生時間カ
ウンタ９のカウント値と一致することを検出し、このよ
うに検出したＴＳパケットを再生対象パケット出力手段
１１に出力する。

【００２９】ここで、再生対象パケット出力手段１１
は、上記タイムスタンプ一致検出手段８から入力される
ＴＳパケットのタイムスタンプ情報を外したうえで、こ
のＴＳパケットを、その入力タイミングを保ったままで
再生対象パケットとして出力するようになっている。

【００３０】従って、通常再生が指示されたことにより
上記“ｎ”に“１”が設定されている場合は、図３に
示すように、記録時と同じレートで再生対象のＴＳパケ
ットが再生対象パケット出力手段１１から出力されるこ
とになる。また、２倍速再生が指示されたことにより上
記“ｎ”に“２”が設定されている場合は、図４に示
すように、記録時の２倍のレートで再生対象のＴＳパケ
ットが再生対象パケット出力手段１１から出力されるこ
とになる。更に、スロー再生が指示されたことにより上
記“ｎ”に“０．５”が設定されている場合は、図５
に示すように、記録時の０．５倍のレートで再生対象の
ＴＳパケットが再生対象パケット出力手段１１から出力
されることになる。

【００３１】なお、図３〜５に示す横軸は時間の経過を
示す（但し、この横軸は“記録処理”には適用しな
い）。すなわち、図３・図４・図５では、異なる
幅でＴＳパケットを示しているが、この幅は、ＴＳパケ
ットのデータ量を意味するものではなく、ＴＳパケット
の出力に要する時間を意味する。

【００３２】以上のように、本発明では、ＳＴＢ７０２
のＴＳデコーダ７０４においてＴＳパケットの出力タイ
ミングを制御することで早送り再生やスロー再生などの
特殊再生を実現するようにしているため、以後の処理
（すなわち、このＴＳデコーダ７０４でＰＥＳを復元し
てからＡＶデコーダ７０５でビデオデータ・オーディオ
データを出力するまでの処理）については、従来技術を
変更する必要がない。

【００３３】また、本発明には、ＰＥＳの状態ではなく
ＴＳの状態で記録するようにしているため放送の再現が
簡単であるという効果もある。すなわち、映像及び音声
と文字等のデータとを連動させて再生したい場合、ＴＳ
デコードされた後の状態（ＰＥＳの状態）で記録してお
くと上記連動のための特別な仕組みが必要となるのに対
し、本発明のようにＴＳの状態で記録しておくと上記連
動のための特別な仕組みは不要である。また、デジタル
ＶＨＳ等の外部機器へストリームを出力する際は、ＴＳ
を出力する必要があるため、ＰＥＳの状態で記録してお
くとＴＳにエンコードしなおす仕組みが必要となる（本
発明のようにＴＳの状態で記録しておくと、ＴＳにエン
コードしなおす仕組みが不要となることはいうまでもな
い）。

【００３４】また更に、本発明によれば、録画時間を短
縮することを目的に通常のｍ倍（ｍ＞１）のレートでパ
ケットを伝送する録画専用の放送にも、特別な構成を追
加することなく対応することができる。すなわち、この
ように放送されるパケットは、記録なしでリアルタイム
再生することができないため、一旦、上記と同様の手順
で記録手段６に記録するようにし、その後このパケット
を再生する際には、記録時の１／ｍ倍の速度で再生時間
カウンタ９を動作させれば通常再生とすることができ
る。

【００３５】なお、上記の説明では、記録時間カウンタ
２のカウント動作はＳＴＢ７０２が備えるクロックに従
うこととしているが、本発明はこれに限定されるもので
はない。すなわち、記録時間カウンタ２のカウント動作
速度と、上記“ｎ”に“１”が設定された場合の再生時
間カウンタ９のカウント動作速度とが同一である以上、
上記と同様の効果が得られる。

【００３６】また、記録時間カウンタ２は記録開始の指
示を受け付けた時点からカウント動作を開始し、再生時
間カウンタ９は再生開始の指示を受け付けた時点からカ
ウント動作を開始することとしているが、本発明はこれ
に限定されるものではない。すなわち、本発明では、タ
イムスタンプ情報によってＴＳパケットの出力タイミン
グ（出力間隔）を制御できればよいため、これらカウン
タ２・９がカウント動作を開始する時点を例えば当該Ｓ
ＴＢ７０２の電源投入時としても、上記と同様の効果が
得られる。

【００３７】更に、図２に示すように、上記タイムスタ
ンプ一致検出手段８の前段に、上記記録手段６から読み
出したパケットの中から特定のデータを含むパケットの
みを再生対象のパケットとして抽出する再生対象パケッ
ト抽出手段１２を備えるようにしてもよい。このように
すれば、例えば映像のみ再生すればよい状況下では、タ
イムスタンプ情報の付加されたＴＳパケットが再生用メ
モリ７上に一時格納された状態で、ビデオデータの含ま
れるＴＳパケットのみを上記再生対象パケット抽出手段
１２が抽出してタイムスタンプ一致検出手段８に出力す
ることが可能となる結果、再生対象として出力するパケ
ットの量を削減することができる。もちろん、この再生
対象パケット抽出手段１２が抽出するのはビデオデータ
だけに限定されるものではなく、例えば、このビデオデ
ータの中から更にＩピクチャのみを抽出するようにして
もよい。但し、この場合は、ＴＳの状態でＩピクチャを
識別する技術が必要となるが、このような技術は本発明
の主眼とするところではないので、ここでは詳しい説明
を省略する。

【００３８】また更に、図２に示すように、上記タイム
スタンプ一致検出手段８または上記再生対象パケット抽
出手段１２の前段に、スキップ幅設定手段１４によって
設定された間隔でスキップして記録手段６からパケット
を読み出す読み出しスキップ手段１３を備えるようにし
ていもよい。このようにすれば、早送り再生時におい
て、タイムスタンプ一致検出手段８が一致検出対象とす
るＴＳパケット量または再生対象パケット抽出手段１２
が抽出対象とするＴＳパケット量を削減することができ
る。

【００３９】また更に、上記では、本発明を適用したパ
ケット処理装置がＴＳデコーダ７０４に内蔵されている
ことを前提に説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、本発明を適用したパケット処理装
置とＴＳデコーダ７０４とが別体であっても、このパケ
ット処理装置における処理がＰＥＳを復元する処理の前
段にある限り、上記と同様の効果が得られる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明では、ＴＳパケッ
トの出力タイミングを制御することで早送り再生やスロ
ー再生などの特殊再生を実現するようにしているため、
以後の処理については従来技術を変更する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したパケット処理装置のブロック
図

【図２】本発明を適用したパケット処理装置の他のブロ
ック図

【図３】本発明における通常再生時のパケット処理を示
す図

【図４】本発明における２倍速再生時のパケット処理を
示す図

【図５】本発明におけるスロー再生時のパケット処理を
示す図

【図６】デジタル放送のデータ送信から再生までのパケ
ット構成を示す図

【図７】デジタル放送の受信から再生までを示す概要図

【図８】ピクチャの説明図

【符号の説明】

１ 記録対象パケット選択手段 ２ 記録時間カウンタ ３ タイムスタンプ付加手段 ４ 記録用メモリ ５ データ転送制御手段 ６ 記録手段 ７ 再生用メモリ ８ タイムスタンプ一致検出手段 ９ 再生時間カウンタ １０ 動作速度設定手段 １１ 再生対象パケット出力手段 １２ 再生対象パケット抽出手段 １３ 読み出しスキップ手段 １４ スキップ幅設定手段 ７０２ ＳＴＢ ７０４ ＴＳデコーダ ７０５ ＡＶデコーダ

フロントページの続き (72)発明者 石井 雅博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石岡 敏幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C053 FA20 FA22 FA23 FA25 GB04 GB37 HA23 HA24 JA22 JA30 KA18 KA20 KA24 KA30 5C059 KK00 MA00 MA05 PP05 RB02 RB10 RC04 SS02 SS16 SS17 TA71 TC00 TC24 TD07 TD11 UA10 5K028 AA14 EE03 EE08 KK01 LL12 MM05 NN01 RR02 SS24 5K030 GA05 HA08 HB01 HB03 KA06 KA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたパケットを記録手段に記録す
   るとともに、該記録手段からパケットを読み出して出力
   するパケット処理装置において、 所定のクロックに従って記録時間をカウントする記録時
   間カウンタと、 上記記録時間カウンタのカウント値をタイムスタンプ情
   報としてパケットに付加するタイムスタンプ付加手段
   と、 上記タイムスタンプ情報が付加されたパケットを記録す
   る記録手段と、 上記記録時間カウンタの特定数倍のカウント動作速度で
   再生時間をカウントする再生時間カウンタと、 上記記録手段から読み出したパケットに付加されている
   タイムスタンプ情報が上記再生時間カウンタのカウント
   値と一致することを検出するタイムスタンプ一致検出手
   段と、 上記タイムスタンプ一致検出手段が検出したパケットを
   再生対象のパケットとして出力する再生対象パケット出
   力手段と、 を備えたことを特徴とするパケット処理装置。
2. 【請求項２】 更に、上記タイムスタンプ付加手段の前
   段に、入力されたパケットの中から特定チャネルのパケ
   ットのみを記録対象のパケットとして選択する記録対象
   パケット選択手段を備えた請求項１に記載のパケット処
   理装置。
3. 【請求項３】 更に、上記タイムスタンプ一致検出手段
   の前段に、上記記録手段から読み出したパケットの中か
   ら特定のデータを含むパケットのみを再生対象のパケッ
   トとして抽出する再生対象パケット抽出手段を備えた請
   求項１又は２に記載のパケット処理装置。
4. 【請求項４】 上記特定のデータがフレーム内符号化画
   像である請求項３に記載のパケット処理装置。
5. 【請求項５】 更に、上記タイムスタンプ一致検出手段
   または上記再生対象パケット抽出手段の前段に、所定の
   間隔でスキップして上記記録手段からパケットを読み出
   す読み出しスキップ手段を備えた請求項１〜４のいずれ
   かに記載のパケット処理装置。
6. 【請求項６】 入力されたパケットを記録手段に記録す
   るとともに、該記録手段からパケットを読み出して出力
   するパケット処理装置のパケット出力方法において、 所定のクロックに従って記録時間をカウントする記録時
   間カウンタのカウンタ値をタイムスタンプ情報としてパ
   ケットに付加したうえで記録手段に記録するとともに、
   該記録手段から読み出したパケットに付加されているタ
   イムスタンプ情報が上記再生時間カウンタのカウント値
   と一致することを検出したとき、該検出したパケットを
   再生対象のパケットとして出力することを特徴とするパ
   ケット処理装置のパケット出力方法。