JP2004200798A - Ｍｐｅｇトランスポートストリーム生成装置、ｍｐｅｇトランスポートストリーム記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザの意図した録画開始シーンからの再生を実現し、再生開始画像以前や再生終了画像以降のストリームデータといった余分なデータを記録せずに記録効率を向上させる。
【解決手段】外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコーダ２と、前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示す記録開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示す記録終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加する記録指示パケット付加手段３とを備えた。
【選択図】 図１
【解決手段】外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコーダ２と、前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示す記録開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示す記録終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加する記録指示パケット付加手段３とを備えた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮された映像や音声より成るＭＰＥＧトランスポートストリームを記録再生するためのトランスポートストリーム生成装置およびトランスポートストリーム記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２０００年１２月よりＢＳデジタル放送が開始されており、さらに２００３年には地上波デジタル放送も一部地域で開始される予定である。また、２０１１年にはアナログ放送が全廃される予定であり、放送はアナログ方式からデジタル方式に大きく移行している。
【０００３】
デジタル放送では、限られた伝送帯域を有効利用するためにＭＰＥＧ方式で画像データを圧縮しパケット化したトランスポートストリームで伝送されている（以後、ＭＰＥＧ−ＴＳと略す）。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式は、画像間の相関性を利用した動き補償予測符号化方式であり、複数の画像フレームでＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を構成している。ＧＯＰは、Ｉ画像（フレーム内符号化画像）、Ｐ画像（フレーム間予測符号化画像）、およびＢ画像（双方向予測符号化画像）から成る。
【０００５】
ＧＯＰ先頭はＩ画像で、これは画像間の相関は利用せずフレーム内で符号化された画像である。よって、Ｉ画像のＭＰＥＧデータのみで画像データにデコードできる。
【０００６】
それに対し、Ｐ画像およびＢ画像は画像間の相関を利用して符号化した画像であるので、その画像のＭＰＥＧデータのみではデコードできない。よって、ＭＰＥＧ画像のデコードはＩ画像からしか開始できない。
【０００７】
以下、図１０を参照して、入力される映像・音声信号をＭＰＥＧ方式で符号化し多重化したＭＰＥＧ−ＴＳをディスクに記録する従来のトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。
【０００８】
エンコーダ部１００１では映像・音声信号を常時エンコードしてトランスポートストリームを出力している。このとき、図に示すように、トランスポートストリームは、外部機器へ対して出力するようにしてもよい。
【０００９】
記録再生処理部１００２では記録開始指示を受けて、記録再生処理部１００２の動作と連動するスイッチ１００３の制御により、エンコーダ部１００１の入力を受け、当該記録開始指示直後のトランスポートパケットより記録を開始し、記録終了指示を受けると、スイッチ１００３を切断し、当該記録終了指示直前のパケットまでで、記録を終了する。
【００１０】
記録再生処理部１００２においては、記録時にＩ画像の先頭パケット位置を検出し記録ディスク上に管理しておき、その管理情報に基づいてＩ画像の先頭パケットから再生を開始してデコーダ部１００４でデコードし、セレクタ１００５から出力することで再生開始時の高速でノイズレスな出画が実現できる（例えば、特許文献１参照）。なお、再生以外の場合には入力される映像・音声信号はセレクタ１００５を経てそのまま外部へ出力される。また、再生の場合には再生されるＭＰＥＧ−ＴＳをデコーダ１００４でデコードした映像・音声信号がセレクタ１００５を経て外部へ出力される。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１５８９７１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によるトランスポートストリーム記録再生装置の動作は以上のようなものであるが、エンコーダ部１００１は、常時エンコード動作を行っているため、映像・音声信号を視聴しているユーザが、記録開始指示を行ったタイミングで実際に視聴していた映像のフレームと、そのタイミングでエンコードされている画像フレームとは、通常一致しない。
【００１３】
この場合、図１１に示すように、記録再生処理部１００２においては、記録開始指示直後のパケットデータ（図中「記録開始点」）より記録は開始されるが、再生時においては、デコーダ１００４は、再生されるパケットデータのうちＩ画像のものからしかデコード開始できないので、結果的に記録開始画像がユーザが意図したものと時間的にずれてしまう。図１１に示す例においては、ユーザが記録開始指示に視聴していた入力画像フレームが＃３であるのに対し、デコードされるのは、フレーム＃８からと言うことになり、ずれが生じているのが分かる。
【００１４】
また、デコーダ部１００４は、デコード終了画像は、その直後にＩ画像あるいはＰ画像が来るようにデコードを行わなければならないが、図１２に示すように、記録終了指示時にエンコーダ部１００１によりエンコードされたパケットデータがＢ画像を含む場合には、その部分のパケットデータはデコードされないこととなり、記録終了画像も、ユーザが意図したものと時間的にずれてしまう。図１２に示す例においては、ユーザが記録終了指示に視聴していた入力画像フレームが＃７であるのに対し、デコードされるのは、フレーム＃２までと言うことになり、ずれが生じているのが分かる。
【００１５】
さらに、再生開始画像以前のストリームデータ（図１１の記録開始点から再生開始点までのパケットデータ１１００）や再生終了画像以降のストリームデータ（図１２の再生終了点から記録終了点までのパケットデータ１２００）といった余分なデータを記録することになり、記録再生処理部１００２の記録効率の低下を招く。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、ユーザの意図した録画開始シーンからの再生を実現し、再生開始画像以前や再生終了画像以降のストリームデータといった余分なデータを記録せずに記録効率を向上させるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置およびそれを用いた記録再生装置等を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段（２）と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段（３）とを備え、
前記エンコード手段は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００１８】
また、第２の本発明は、前記エンコード開始指示パケットおよび前記エンコード終了指示パケットは、前記エンコードされたＭＰＥＧトランスポートストリーム中に存在しない所定のＰＩＤを有するパケットである第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００１９】
また、第３の本発明は、前記エンコード手段から出力されたＭＰＥＧトランスポートストリームをデコードするデコード手段（６）と、
前記エンコード手段と前記エンコード制御指示パケット付加手段との間に設けられた遅延部（１７）とを備え、
前記遅延部は、前記入力された映像信号および／または音声信号が前記エンコード手段によりエンコードされ、前記デコード手段によりデコードされるまでの期間以上の時間、前記エンコード手段からの出力を遅延して前記前記エンコード制御指示パケット付加手段へ出力する第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００２０】
また、第４の本発明は、第１から第３のいずれかの本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段（４、５）を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置である。
【００２１】
また、第５の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段（２）と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段（３）と、
前記ＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段（４、５）を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置である。
【００２２】
また、第６の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード工程と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加工程とを備え、
前記エンコード工程は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法である。
【００２３】
また、第７の本発明は、第６の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録工程を備え、
前記記録工程は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生方法である。
【００２４】
また、第８の本発明は、第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置の、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段と、前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００２５】
また、第９の本発明は、第８の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態１のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力されると同時にセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００２８】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号１０１をセレクタ７からスルーさせて、端子８に接続されたＴＶ（図示せず）に入力して視聴している。
【００２９】
ユーザが記録開始の操作入力を行うと、記録開始指示２０１がエンコーダ２に入力される。
【００３０】
エンコーダ２は記録開始指示を受けてデータ圧縮を開始し、映像音声信号１０１を映像音声パケットにＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮すると共に、記録指示パケット挿入部３に記録開始指示パケットの挿入を指示する。なお、ここでデータ圧縮とは、本発明のエンコードと同義である。
【００３１】
記録指示パケット挿入部３では、エンコーダ２からの挿入指示２０３を受けて記録先頭の映像音声パケットの直前に記録開始指示パケットを挿入する。
【００３２】
また、ユーザが記録終了の操作入力を行うと、記録終了指示２０１′がエンコーダ２に入力され、映像音声信号１０１のデータ圧縮を終了する。そして、記録指示パケット挿入部３では、最後にデータ圧縮して得られた、記録最終の映像音声パケットの直後に記録終了指示パケットを挿入する。
【００３３】
記録開始指示パケットおよび記録終了指示パケットには、エンコーダ出力の映像音声パケット列であるＭＰＥＧトランスポートストリーム（以下ＭＰＥＧ−ＴＳと呼ぶ）２０２に存在しない特定のＰＩＤを付与する。
【００３４】
記録指示パケットの挿入されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０２について、図２および図３を用いて説明する。
【００３５】
図２は記録開始時のＭＰＥＧ−ＴＳの構成を示す。
【００３６】
エンコーダ２では記録開始指示時の入力映像フレーム（この図ではＦｒａｍｅ＃１）をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｐｉｃｔｕｒｅ）先頭ピクチャとして映像のデータ圧縮を開始する。この記録先頭のＧＯＰはＧＯＰ単独でデコードできる構造いわゆるＣｌｏｓｅｄ ＧＯＰである必要がある。
【００３７】
Ｃｌｏｓｅｄ ＧＯＰのピクチャ構造の一例としては、図２に示すように映像先頭のピクチャをＩピクチャ（フレーム内符号化ピクチャ）として符号化し、続いて２つのピクチャを１つ前を参照ピクチャとするＰピクチャ（フレーム間予測符号化ピクチャ）として符号化する。
【００３８】
それ以降は、ＰピクチャとＢピクチャ（双方向予測符号化ピクチャ）より構成されている。Ｍ＝３／Ｎ＝６とすればＩ（０）・Ｐ（１）・Ｐ（２）・Ｐ（５）・Ｂ（３）・Ｂ（４）となる。
【００３９】
ここで、（）内の数字はＭＰＥＧデコード後のピクチャ出画順番を示す。
【００４０】
２番目のＧＯＰ以降は前のＧＯＰ内のピクチャを参照ピクチャとするＯｐｅｎＧＯＰとする。先頭ＧＯＰ同様にＭ＝３／Ｎ＝６とすればＩ（２）・Ｂ（０）・Ｂ（１）・Ｐ（５）・Ｂ（３）・Ｂ（４）となる。
【００４１】
このようにすることで、先頭ＧＯＰは先頭ピクチャから全てのピクチャをデコードできるし、２番目のＧＯＰ以降はＯｐｅｎ ＧＯＰ構造なので圧縮率を高めることができる。なお、図２には映像パケットしか記載してないが、音声パケットも記録先頭の映像フレームに対応するものからが多重されている。
【００４２】
図３は記録終了時のＭＰＥＧ−ＴＳの構成を示す。
【００４３】
エンコーダ２では記録終了指示時の入力映像フレームをＧＯＰ最終ピクチャとして、全てのピクチャが正しくデコードできるＧＯＰ構造にして映像のデータ圧縮を終了する。
【００４４】
一例としては、図３に示すように最終ＧＯＰのピクチャ数が５の場合では、Ｉ（２）・Ｂ（０）・Ｂ（１）・Ｐ（３）・Ｐ（４）のような構造にすればよい。
【００４５】
エンコーダ２はユーザからの記録開始指示が無い期間あるいは記録終了指示以降は映像音声信号１０１のデータ圧縮を行っていないのでＭＰＥＧ−ＴＳを出力しなくても良いが、記録再生処理部５でのパケット毎に付与するタイムスタンプ生成用の基準クロックやＭＰＥＧデコーダのシステムクロックを入力されるＭＰＥＧ−ＴＳに同期させるために、エンコード動作の有無に関係なく、図４に示すようにＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）パケットとＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケットとのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳを出力し続ける。このとき、ＰＳＩパケットおよびＰＣＲパケットのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳは、記録再生処理部５に出力されるが、記録はされない。また、エンコーダ２から、図示しない外部機器へＭＰＥＧトランスポートストリームを出力する場合も、エンコード動作の有無に関係なく、このＰＳＩパケットおよびＰＣＲパケットのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳを常時出力し続けるようにする。なお、ＰＣＲパケットのＰＩＤが既知であればＰＣＲパケットのみをＭＰＥＧトランスポートストリームとして出力するようにしても良い。
【００４６】
記録指示パケット挿入部３からのＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は、ＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路を経て記録指示パケット検出部４と記録再生処理部５とに入力される。なお、ＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路は１つの機器内のＭＰＥＧ−ＴＳバスでも良いし、２つ以上の機器のデジタルインタフェース（例えば、ＩＥＥＥ１３９４）間のＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路でも良い。
【００４７】
記録指示パケット検出部４では、ＰＩＤが特定値であるパケットを記録開始指示パケットとして検出し、記録再生処理部５に通知する。記録再生処理部５では、検出した記録開始指示パケットの次のパケットより記録媒体への記録を開始する。
【００４８】
また再生時には、記録媒体に記録されたＭＰＥＧ−ＴＳは記録時のパケットタイミングを保持して記録再生処理部５より出力される。
【００４９】
記録再生処理部５の詳細な構成および動作を、図５を用いて説明する。
【００５０】
まず、記録動作を説明する。入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ３０１はタイムスタンプ付加部９とＰＣＲ検出部１０とに入力される。ＰＣＲ検出部１０ではＭＰＥＧ−ＴＳ内のＰＣＲ値を検出し、検出したＰＣＲ値をタイムスタンプ生成部１１に通知する。
【００５１】
タイムスタンプ生成部１１は、内部に２７ＭＨｚクロック基準のＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）カウンタを持っており、このカウンタは抽出したＰＣＲ値に同期するように制御される。
【００５２】
タイムスタンプ付加部９では、パケット到着時刻に相当するＳＴＣカウンタ値をタイムスタンプとしてパケット毎に付与して記録する。例えば、１８８バイトのパケットデータに対し、先頭に４バイトのタイムスタンプを付与する。
【００５３】
タイムスタンプが付与されたパケットはスイッチ１２に入力される。記録開始指示４０１を受けてスイッチ１２はＯＮされ、それ以降のパケットデータが記録処理部１３を経て記録媒体１４に記録される。
【００５４】
また、記録終了指示４０１を受けるとスイッチ１２はＯＦＦされ、それ以降のパケットデータは記録されない。
【００５５】
記録処理部１３では、記録媒体に適した誤り訂正データの付加や記録変調を行なう。
【００５６】
次に、再生動作を説明する。記録媒体１４より再生された再生信号は再生処理部１５に入力され復調処理・誤り訂正処理を経てタイムスタンプ付きのパケットデータとして再生され、タイムスタンプ同期出力部１６に入力される。
【００５７】
タイムスタンプ同期部１６では、パケットに付与されているタイムスタンプに同期してパケットを出力する。
【００５８】
これにより記録再生部５に入力されたパケットタイミングと同一のタイミングでパケット列５０１が再生出力される。
【００５９】
記録再生処理部５より再生されたＭＰＥＧ−ＴＳ５０１はデコーダ６に入力されデータ伸張されて映像音声信号６０１に復号される。
【００６０】
復号された映像音声信号６０１はセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００６１】
次に、図６は、本実施の形態の別の構成図である。以下、図６を参照して、本実施の形態の別の構成の動作について、図１に示す構成の場合との違いについてのみ説明する。
【００６２】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力される。
【００６３】
エンコーダ２は映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を行ない、映像と音声とがパケット化され多重されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０４を生成し出力する。
【００６４】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４はセレクタ７を経てデコーダ６に入力され、映像音声信号６０２に復号して端子８より出力される。通常、ユーザはこの出力映像音声信号６０２をＴＶに入力して視聴している。ユーザが記録開始操作すると、記録開始指示３０２が記録指示パケット挿入部３に入力される。
【００６５】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４は遅延部１７で一定時間遅延した後、記録指示パケット挿入部３に入力されており、ユーザが記録開始を指示した映像フレームから記録するようにフレーム先頭に記録開始指示パケットが挿入される。ただし、遅延部１７での遅延時間は、入力される映像音声信号１０１をエンコードしデコードして映像音声信号６０２に戻すまでの処理時間以上である必要がある。
【００６６】
この様な構成により、記録開始指示時点ではユーザが視聴している画像フレームよりエンコードを開始し、記録開始指示パケットにより記録開始点をパケット精度で記録部に対し指示することで、Ｉ画像の先頭パケットから正確に記録できる。
【００６７】
また、記録終了指示時点では最終画像フレームまでデコード出来るように最終ＧＯＰを構成してエンコードを終了し、記録終了指示パケットにより記録終了点を指示することで、最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【００６８】
これにより、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【００６９】
（実施の形態２）
図７を参照して、本実施の形態２のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置の構成および動作を説明する。ただし実施の形態１と同様の点は省略し、相違点を中心に述べる。
【００７０】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力されると同時にセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００７１】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号１０１をセレクタ７からスルーさせて、端子８に接続されたＴＶ（図示せず）に入力して視聴している。
【００７２】
ユーザが記録開始の操作入力を行うと、記録開始指示２０１がエンコーダ２に入力される。
【００７３】
エンコーダ２は記録開始指示を受けて、映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を開始し、映像音声信号１０１の映像と音声とが、映像音声パケット化され多重されたＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ−ＴＳ）２０２を生成し出力する。また、エンコーダ２はデータ圧縮を開始すると共に、記録指示パケット挿入部３に記録開始指示パケットの挿入を指示する。
【００７４】
記録指示パケット挿入部３ではエンコーダ２からの挿入指示２０３を受けて記録先頭の映像音声パケットの直前に記録開始指示パケットを挿入する。
【００７５】
また、ユーザが記録終了の操作入力を行うと、記録終了指示２０１′がエンコーダ２に入力され、映像音声信号１０１のデータ圧縮を終了する。
【００７６】
そして、記録指示パケット挿入部３では、最後にデータ圧縮して得られた、記録最終の映像音声パケットの直後に記録終了指示パケットを挿入する。
【００７７】
記録指示パケット挿入部３からのＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は端子１８（デジタルインタフェースで例えばＩＥＥＥ１３９４）より出力される。
【００７８】
端子１８より出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は外部の記録機器に入力され、記録開始指示パケットと記録終了指示パケットで挟まれたパケット列を記録する。
【００７９】
一方、外部の記録機器より再生されるＭＰＥＧ−ＴＳは端子１９に入力される。
【００８０】
ＭＰＥＧ−ＴＳ１９１はデコーダ６に入力され、データ伸張されて映像・音声信号６０１に復号される。
【００８１】
復号された映像・音声信号６０１はセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００８２】
図８は本実施の形態の別の構成図である。以下、図８を参照して、本実施の形態の別の構成の動作について、図７に示す構成の場合との違いについてのみ説明する。
【００８３】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力される。
【００８４】
エンコーダ２は映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を行ない、映像と音声とがパケット化され多重されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０４を生成し出力する。
【００８５】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４はセレクタ７を経てデコーダ６に入力され、映像音声信号６０２に復号して端子８より出力される。
【００８６】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号６０２をＴＶに入力して視聴している。
【００８７】
ユーザが記録開始操作すると、記録開始指示３０２が記録指示パケット挿入部３に入力される。
【００８８】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４は遅延部１７で一定時間遅延した後、記録指示パケット挿入部３に入力されており、ユーザが記録開始を指示した映像フレームから記録するようにフレーム先頭に記録開始指示パケットが挿入される。
【００８９】
ただし、遅延部１７での遅延時間は、入力される映像音声信号１０１をエンコードしデコードして映像音声信号６０２に戻すまでの処理時間以上である必要がある。
【００９０】
この様な構成により、記録開始指示時点ではユーザが視聴している画像フレームよりエンコードを開始し、記録開始指示パケットにより記録開始点をパケット精度で外部記録機器に対して指示することで、外部記録機器ではＩ画像の先頭パケットから正確に記録できる。
【００９１】
また、記録終了指示時点では最終画像フレームまでデコード出来るように最終ＧＯＰを構成してエンコードを終了し、記録終了指示パケットにより記録終了点を指示することで、外部記録機器では最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【００９２】
これにより外部記録機器では、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【００９３】
（実施の形態３）
図９を参照して、本実施の形態３のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。ただし実施の形態１、２と同様の点は省略し、相違点を中心に述べる。
【００９４】
入力端子２０からは、記録指示パケットを含むＭＰＥＧ−ＴＳ２０５が入力される。ただし、ＭＰＥＧ−ＴＳ２０５は、例えば、第２の実施の形態で説明したトランスポートストリーム生成装置より出力されるものである。
【００９５】
入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ２０５は記録指示パケット検出部４と記録再生処理部５に入力される。
【００９６】
記録指示パケット検出部４では、ＭＰＥＧ−ＴＳ２０５内の各パケットのＰＩＤを比較することで記録開始指示パケットと記録終了指示パケットを検出し、記録再生処理部５に通知する。
【００９７】
記録再生処理部５では、検出した記録開始指示パケットの次のパケットより記録媒体への記録を開始し、記録終了指示パケットの直前のパケットまでで記録を終了する。
【００９８】
また再生時には、記録媒体に記録されたＭＰＥＧ−ＴＳは記録時のパケットタイミングを保持して記録再生処理部５より出力される。
【００９９】
記録再生処理部５より再生出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ２１１は端子２１より出力される。出力されたＭＰＥＧ−ＴＳ２１１は、外部のデコーダ機器にて映像音声信号に復号されて、ＴＶ等の外部機器にて視聴される。
【０１００】
この様な構成により、ＭＰＥＧ−ＴＳ内の記録開始指示パケットを検出しその直後のパケットより記録を開始することで、ユーザが視聴していた時の映像フレームをＩ画像の先頭パケットとして、正確に記録できる。また、記録終了指示パケットを検出しその直前のパケットまでで記録を終了することで、最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【０１０１】
これにより、ＭＰＥＧ−ＴＳのみの入力に対し、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【０１０２】
なお、上記の各実施の形態において、トランスポートストリーム記録再生装置は本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置に、トランスポートストリーム生成装置は本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置にそれぞれ相当し、パケット、映像音声パケットは本発明のＭＰＥＧトランスポートパケットに相当する。
【０１０３】
またエンコーダ２は本発明のエンコード手段に相当し、記録指示パケット挿入部３は本発明のエンコード制御指示パケット付加手段に相当し、デコーダ６は本発明のデコーダに相当し、遅延部１７は本発明の遅延部に相当し、記録指示パケット検出部４および記録再生処理部５は、本発明の記録手段に相当する。また、記録開始指示パケットは本発明のエンコード開始指示パケットに相当し、記録終了指示パケットは本発明のエンコード終了指示パケットに相当する。また、上記の説明においては、映像音声信号１０１をエンコードおよび記録の対象としたが、本発明は、映像信号、音声信号のいずれか一方を対象としてもよい。
【０１０４】
なお、本発明のプログラムは、上述した本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置またはＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の全部または一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。
【０１０５】
また、本発明の記録媒体は、上述した本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置またはＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。
【０１０６】
なお、本発明の上記「一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）」、本発明の上記「一部のステップ（または、工程、動作、作用等）」とは、それらの複数の手段またはステップの内の、幾つかの手段またはステップを意味し、あるいは、一つの手段またはステップの内の、一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【０１０７】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【０１０８】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【０１０９】
また、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。
【０１１０】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
【０１１１】
また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【０１１２】
また、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、記録開始指示時点から記録終了指示時点までのユーザが視聴している映像音声信号を正確に記録再生することができ、冗長なデータの記録も発生しないため、記録効率の低下も生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図２】記録開始時の入力画像とエンコードストリームとの構成を示す概略図
【図３】記録終了時の入力画像とエンコードストリームとの構成を示す概略図
【図４】記録開始指示パケットと記録終了指示パケットを含むエンコードストリームのパケット構成を示す概略図
【図５】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置において、記録再生処理部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置の別の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２におけるトランスポートストリーム生成装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２におけるトランスポートストリーム生成装置の別の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３におけるトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のトランスポートストリーム記録再生装置における、記録開始指示時の記録開始点と再生時の再生開始点との関係を示す概略図
【図１２】従来のトランスポートストリーム記録再生装置における、記録終了指示時の記録終了点と再生時の再生終了点との関係を示す概略図
【符号の説明】
２ エンコーダ
３ 記録指示パケット挿入部
４ 記録指示パケット検出部
５ 記録再生処理部
６ デコーダ
７ セレクタ
９ タイムスタンプ付加部
１０ ＰＣＲ抽出部
１１ タイムスタンプ生成部
１２ スイッチ
１３ 記録処理部
１４ 記録媒体
１５ 再生処理部
１６ タイムスタンプ同期出力部
１７ 遅延部
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮された映像や音声より成るＭＰＥＧトランスポートストリームを記録再生するためのトランスポートストリーム生成装置およびトランスポートストリーム記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２０００年１２月よりＢＳデジタル放送が開始されており、さらに２００３年には地上波デジタル放送も一部地域で開始される予定である。また、２０１１年にはアナログ放送が全廃される予定であり、放送はアナログ方式からデジタル方式に大きく移行している。
【０００３】
デジタル放送では、限られた伝送帯域を有効利用するためにＭＰＥＧ方式で画像データを圧縮しパケット化したトランスポートストリームで伝送されている（以後、ＭＰＥＧ−ＴＳと略す）。
【０００４】
ＭＰＥＧ方式は、画像間の相関性を利用した動き補償予測符号化方式であり、複数の画像フレームでＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を構成している。ＧＯＰは、Ｉ画像（フレーム内符号化画像）、Ｐ画像（フレーム間予測符号化画像）、およびＢ画像（双方向予測符号化画像）から成る。
【０００５】
ＧＯＰ先頭はＩ画像で、これは画像間の相関は利用せずフレーム内で符号化された画像である。よって、Ｉ画像のＭＰＥＧデータのみで画像データにデコードできる。
【０００６】
それに対し、Ｐ画像およびＢ画像は画像間の相関を利用して符号化した画像であるので、その画像のＭＰＥＧデータのみではデコードできない。よって、ＭＰＥＧ画像のデコードはＩ画像からしか開始できない。
【０００７】
以下、図１０を参照して、入力される映像・音声信号をＭＰＥＧ方式で符号化し多重化したＭＰＥＧ−ＴＳをディスクに記録する従来のトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。
【０００８】
エンコーダ部１００１では映像・音声信号を常時エンコードしてトランスポートストリームを出力している。このとき、図に示すように、トランスポートストリームは、外部機器へ対して出力するようにしてもよい。
【０００９】
記録再生処理部１００２では記録開始指示を受けて、記録再生処理部１００２の動作と連動するスイッチ１００３の制御により、エンコーダ部１００１の入力を受け、当該記録開始指示直後のトランスポートパケットより記録を開始し、記録終了指示を受けると、スイッチ１００３を切断し、当該記録終了指示直前のパケットまでで、記録を終了する。
【００１０】
記録再生処理部１００２においては、記録時にＩ画像の先頭パケット位置を検出し記録ディスク上に管理しておき、その管理情報に基づいてＩ画像の先頭パケットから再生を開始してデコーダ部１００４でデコードし、セレクタ１００５から出力することで再生開始時の高速でノイズレスな出画が実現できる（例えば、特許文献１参照）。なお、再生以外の場合には入力される映像・音声信号はセレクタ１００５を経てそのまま外部へ出力される。また、再生の場合には再生されるＭＰＥＧ−ＴＳをデコーダ１００４でデコードした映像・音声信号がセレクタ１００５を経て外部へ出力される。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１５８９７１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によるトランスポートストリーム記録再生装置の動作は以上のようなものであるが、エンコーダ部１００１は、常時エンコード動作を行っているため、映像・音声信号を視聴しているユーザが、記録開始指示を行ったタイミングで実際に視聴していた映像のフレームと、そのタイミングでエンコードされている画像フレームとは、通常一致しない。
【００１３】
この場合、図１１に示すように、記録再生処理部１００２においては、記録開始指示直後のパケットデータ（図中「記録開始点」）より記録は開始されるが、再生時においては、デコーダ１００４は、再生されるパケットデータのうちＩ画像のものからしかデコード開始できないので、結果的に記録開始画像がユーザが意図したものと時間的にずれてしまう。図１１に示す例においては、ユーザが記録開始指示に視聴していた入力画像フレームが＃３であるのに対し、デコードされるのは、フレーム＃８からと言うことになり、ずれが生じているのが分かる。
【００１４】
また、デコーダ部１００４は、デコード終了画像は、その直後にＩ画像あるいはＰ画像が来るようにデコードを行わなければならないが、図１２に示すように、記録終了指示時にエンコーダ部１００１によりエンコードされたパケットデータがＢ画像を含む場合には、その部分のパケットデータはデコードされないこととなり、記録終了画像も、ユーザが意図したものと時間的にずれてしまう。図１２に示す例においては、ユーザが記録終了指示に視聴していた入力画像フレームが＃７であるのに対し、デコードされるのは、フレーム＃２までと言うことになり、ずれが生じているのが分かる。
【００１５】
さらに、再生開始画像以前のストリームデータ（図１１の記録開始点から再生開始点までのパケットデータ１１００）や再生終了画像以降のストリームデータ（図１２の再生終了点から記録終了点までのパケットデータ１２００）といった余分なデータを記録することになり、記録再生処理部１００２の記録効率の低下を招く。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、ユーザの意図した録画開始シーンからの再生を実現し、再生開始画像以前や再生終了画像以降のストリームデータといった余分なデータを記録せずに記録効率を向上させるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置およびそれを用いた記録再生装置等を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段（２）と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段（３）とを備え、
前記エンコード手段は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００１８】
また、第２の本発明は、前記エンコード開始指示パケットおよび前記エンコード終了指示パケットは、前記エンコードされたＭＰＥＧトランスポートストリーム中に存在しない所定のＰＩＤを有するパケットである第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００１９】
また、第３の本発明は、前記エンコード手段から出力されたＭＰＥＧトランスポートストリームをデコードするデコード手段（６）と、
前記エンコード手段と前記エンコード制御指示パケット付加手段との間に設けられた遅延部（１７）とを備え、
前記遅延部は、前記入力された映像信号および／または音声信号が前記エンコード手段によりエンコードされ、前記デコード手段によりデコードされるまでの期間以上の時間、前記エンコード手段からの出力を遅延して前記前記エンコード制御指示パケット付加手段へ出力する第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置である。
【００２０】
また、第４の本発明は、第１から第３のいずれかの本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段（４、５）を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置である。
【００２１】
また、第５の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段（２）と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段（３）と、
前記ＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段（４、５）を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置である。
【００２２】
また、第６の本発明は、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード工程と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加工程とを備え、
前記エンコード工程は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法である。
【００２３】
また、第７の本発明は、第６の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録工程を備え、
前記記録工程は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生方法である。
【００２４】
また、第８の本発明は、第１の本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置の、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段と、前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【００２５】
また、第９の本発明は、第８の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態１のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力されると同時にセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００２８】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号１０１をセレクタ７からスルーさせて、端子８に接続されたＴＶ（図示せず）に入力して視聴している。
【００２９】
ユーザが記録開始の操作入力を行うと、記録開始指示２０１がエンコーダ２に入力される。
【００３０】
エンコーダ２は記録開始指示を受けてデータ圧縮を開始し、映像音声信号１０１を映像音声パケットにＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮すると共に、記録指示パケット挿入部３に記録開始指示パケットの挿入を指示する。なお、ここでデータ圧縮とは、本発明のエンコードと同義である。
【００３１】
記録指示パケット挿入部３では、エンコーダ２からの挿入指示２０３を受けて記録先頭の映像音声パケットの直前に記録開始指示パケットを挿入する。
【００３２】
また、ユーザが記録終了の操作入力を行うと、記録終了指示２０１′がエンコーダ２に入力され、映像音声信号１０１のデータ圧縮を終了する。そして、記録指示パケット挿入部３では、最後にデータ圧縮して得られた、記録最終の映像音声パケットの直後に記録終了指示パケットを挿入する。
【００３３】
記録開始指示パケットおよび記録終了指示パケットには、エンコーダ出力の映像音声パケット列であるＭＰＥＧトランスポートストリーム（以下ＭＰＥＧ−ＴＳと呼ぶ）２０２に存在しない特定のＰＩＤを付与する。
【００３４】
記録指示パケットの挿入されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０２について、図２および図３を用いて説明する。
【００３５】
図２は記録開始時のＭＰＥＧ−ＴＳの構成を示す。
【００３６】
エンコーダ２では記録開始指示時の入力映像フレーム（この図ではＦｒａｍｅ＃１）をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｐｉｃｔｕｒｅ）先頭ピクチャとして映像のデータ圧縮を開始する。この記録先頭のＧＯＰはＧＯＰ単独でデコードできる構造いわゆるＣｌｏｓｅｄ ＧＯＰである必要がある。
【００３７】
Ｃｌｏｓｅｄ ＧＯＰのピクチャ構造の一例としては、図２に示すように映像先頭のピクチャをＩピクチャ（フレーム内符号化ピクチャ）として符号化し、続いて２つのピクチャを１つ前を参照ピクチャとするＰピクチャ（フレーム間予測符号化ピクチャ）として符号化する。
【００３８】
それ以降は、ＰピクチャとＢピクチャ（双方向予測符号化ピクチャ）より構成されている。Ｍ＝３／Ｎ＝６とすればＩ（０）・Ｐ（１）・Ｐ（２）・Ｐ（５）・Ｂ（３）・Ｂ（４）となる。
【００３９】
ここで、（）内の数字はＭＰＥＧデコード後のピクチャ出画順番を示す。
【００４０】
２番目のＧＯＰ以降は前のＧＯＰ内のピクチャを参照ピクチャとするＯｐｅｎＧＯＰとする。先頭ＧＯＰ同様にＭ＝３／Ｎ＝６とすればＩ（２）・Ｂ（０）・Ｂ（１）・Ｐ（５）・Ｂ（３）・Ｂ（４）となる。
【００４１】
このようにすることで、先頭ＧＯＰは先頭ピクチャから全てのピクチャをデコードできるし、２番目のＧＯＰ以降はＯｐｅｎ ＧＯＰ構造なので圧縮率を高めることができる。なお、図２には映像パケットしか記載してないが、音声パケットも記録先頭の映像フレームに対応するものからが多重されている。
【００４２】
図３は記録終了時のＭＰＥＧ−ＴＳの構成を示す。
【００４３】
エンコーダ２では記録終了指示時の入力映像フレームをＧＯＰ最終ピクチャとして、全てのピクチャが正しくデコードできるＧＯＰ構造にして映像のデータ圧縮を終了する。
【００４４】
一例としては、図３に示すように最終ＧＯＰのピクチャ数が５の場合では、Ｉ（２）・Ｂ（０）・Ｂ（１）・Ｐ（３）・Ｐ（４）のような構造にすればよい。
【００４５】
エンコーダ２はユーザからの記録開始指示が無い期間あるいは記録終了指示以降は映像音声信号１０１のデータ圧縮を行っていないのでＭＰＥＧ−ＴＳを出力しなくても良いが、記録再生処理部５でのパケット毎に付与するタイムスタンプ生成用の基準クロックやＭＰＥＧデコーダのシステムクロックを入力されるＭＰＥＧ−ＴＳに同期させるために、エンコード動作の有無に関係なく、図４に示すようにＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）パケットとＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケットとのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳを出力し続ける。このとき、ＰＳＩパケットおよびＰＣＲパケットのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳは、記録再生処理部５に出力されるが、記録はされない。また、エンコーダ２から、図示しない外部機器へＭＰＥＧトランスポートストリームを出力する場合も、エンコード動作の有無に関係なく、このＰＳＩパケットおよびＰＣＲパケットのみからなるＭＰＥＧ−ＴＳを常時出力し続けるようにする。なお、ＰＣＲパケットのＰＩＤが既知であればＰＣＲパケットのみをＭＰＥＧトランスポートストリームとして出力するようにしても良い。
【００４６】
記録指示パケット挿入部３からのＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は、ＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路を経て記録指示パケット検出部４と記録再生処理部５とに入力される。なお、ＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路は１つの機器内のＭＰＥＧ−ＴＳバスでも良いし、２つ以上の機器のデジタルインタフェース（例えば、ＩＥＥＥ１３９４）間のＭＰＥＧ−ＴＳ伝送路でも良い。
【００４７】
記録指示パケット検出部４では、ＰＩＤが特定値であるパケットを記録開始指示パケットとして検出し、記録再生処理部５に通知する。記録再生処理部５では、検出した記録開始指示パケットの次のパケットより記録媒体への記録を開始する。
【００４８】
また再生時には、記録媒体に記録されたＭＰＥＧ−ＴＳは記録時のパケットタイミングを保持して記録再生処理部５より出力される。
【００４９】
記録再生処理部５の詳細な構成および動作を、図５を用いて説明する。
【００５０】
まず、記録動作を説明する。入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ３０１はタイムスタンプ付加部９とＰＣＲ検出部１０とに入力される。ＰＣＲ検出部１０ではＭＰＥＧ−ＴＳ内のＰＣＲ値を検出し、検出したＰＣＲ値をタイムスタンプ生成部１１に通知する。
【００５１】
タイムスタンプ生成部１１は、内部に２７ＭＨｚクロック基準のＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）カウンタを持っており、このカウンタは抽出したＰＣＲ値に同期するように制御される。
【００５２】
タイムスタンプ付加部９では、パケット到着時刻に相当するＳＴＣカウンタ値をタイムスタンプとしてパケット毎に付与して記録する。例えば、１８８バイトのパケットデータに対し、先頭に４バイトのタイムスタンプを付与する。
【００５３】
タイムスタンプが付与されたパケットはスイッチ１２に入力される。記録開始指示４０１を受けてスイッチ１２はＯＮされ、それ以降のパケットデータが記録処理部１３を経て記録媒体１４に記録される。
【００５４】
また、記録終了指示４０１を受けるとスイッチ１２はＯＦＦされ、それ以降のパケットデータは記録されない。
【００５５】
記録処理部１３では、記録媒体に適した誤り訂正データの付加や記録変調を行なう。
【００５６】
次に、再生動作を説明する。記録媒体１４より再生された再生信号は再生処理部１５に入力され復調処理・誤り訂正処理を経てタイムスタンプ付きのパケットデータとして再生され、タイムスタンプ同期出力部１６に入力される。
【００５７】
タイムスタンプ同期部１６では、パケットに付与されているタイムスタンプに同期してパケットを出力する。
【００５８】
これにより記録再生部５に入力されたパケットタイミングと同一のタイミングでパケット列５０１が再生出力される。
【００５９】
記録再生処理部５より再生されたＭＰＥＧ−ＴＳ５０１はデコーダ６に入力されデータ伸張されて映像音声信号６０１に復号される。
【００６０】
復号された映像音声信号６０１はセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００６１】
次に、図６は、本実施の形態の別の構成図である。以下、図６を参照して、本実施の形態の別の構成の動作について、図１に示す構成の場合との違いについてのみ説明する。
【００６２】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力される。
【００６３】
エンコーダ２は映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を行ない、映像と音声とがパケット化され多重されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０４を生成し出力する。
【００６４】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４はセレクタ７を経てデコーダ６に入力され、映像音声信号６０２に復号して端子８より出力される。通常、ユーザはこの出力映像音声信号６０２をＴＶに入力して視聴している。ユーザが記録開始操作すると、記録開始指示３０２が記録指示パケット挿入部３に入力される。
【００６５】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４は遅延部１７で一定時間遅延した後、記録指示パケット挿入部３に入力されており、ユーザが記録開始を指示した映像フレームから記録するようにフレーム先頭に記録開始指示パケットが挿入される。ただし、遅延部１７での遅延時間は、入力される映像音声信号１０１をエンコードしデコードして映像音声信号６０２に戻すまでの処理時間以上である必要がある。
【００６６】
この様な構成により、記録開始指示時点ではユーザが視聴している画像フレームよりエンコードを開始し、記録開始指示パケットにより記録開始点をパケット精度で記録部に対し指示することで、Ｉ画像の先頭パケットから正確に記録できる。
【００６７】
また、記録終了指示時点では最終画像フレームまでデコード出来るように最終ＧＯＰを構成してエンコードを終了し、記録終了指示パケットにより記録終了点を指示することで、最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【００６８】
これにより、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【００６９】
（実施の形態２）
図７を参照して、本実施の形態２のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置の構成および動作を説明する。ただし実施の形態１と同様の点は省略し、相違点を中心に述べる。
【００７０】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力されると同時にセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００７１】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号１０１をセレクタ７からスルーさせて、端子８に接続されたＴＶ（図示せず）に入力して視聴している。
【００７２】
ユーザが記録開始の操作入力を行うと、記録開始指示２０１がエンコーダ２に入力される。
【００７３】
エンコーダ２は記録開始指示を受けて、映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を開始し、映像音声信号１０１の映像と音声とが、映像音声パケット化され多重されたＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＭＰＥＧ−ＴＳ）２０２を生成し出力する。また、エンコーダ２はデータ圧縮を開始すると共に、記録指示パケット挿入部３に記録開始指示パケットの挿入を指示する。
【００７４】
記録指示パケット挿入部３ではエンコーダ２からの挿入指示２０３を受けて記録先頭の映像音声パケットの直前に記録開始指示パケットを挿入する。
【００７５】
また、ユーザが記録終了の操作入力を行うと、記録終了指示２０１′がエンコーダ２に入力され、映像音声信号１０１のデータ圧縮を終了する。
【００７６】
そして、記録指示パケット挿入部３では、最後にデータ圧縮して得られた、記録最終の映像音声パケットの直後に記録終了指示パケットを挿入する。
【００７７】
記録指示パケット挿入部３からのＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は端子１８（デジタルインタフェースで例えばＩＥＥＥ１３９４）より出力される。
【００７８】
端子１８より出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ３０１は外部の記録機器に入力され、記録開始指示パケットと記録終了指示パケットで挟まれたパケット列を記録する。
【００７９】
一方、外部の記録機器より再生されるＭＰＥＧ−ＴＳは端子１９に入力される。
【００８０】
ＭＰＥＧ−ＴＳ１９１はデコーダ６に入力され、データ伸張されて映像・音声信号６０１に復号される。
【００８１】
復号された映像・音声信号６０１はセレクタ７を経て端子８より出力される。
【００８２】
図８は本実施の形態の別の構成図である。以下、図８を参照して、本実施の形態の別の構成の動作について、図７に示す構成の場合との違いについてのみ説明する。
【００８３】
入力端子１からの映像音声信号１０１はエンコーダ２に入力される。
【００８４】
エンコーダ２は映像音声信号１０１のＭＰＥＧ符号化によるデータ圧縮を行ない、映像と音声とがパケット化され多重されたＭＰＥＧ−ＴＳ２０４を生成し出力する。
【００８５】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４はセレクタ７を経てデコーダ６に入力され、映像音声信号６０２に復号して端子８より出力される。
【００８６】
通常、ユーザはこの出力映像音声信号６０２をＴＶに入力して視聴している。
【００８７】
ユーザが記録開始操作すると、記録開始指示３０２が記録指示パケット挿入部３に入力される。
【００８８】
ＭＰＥＧ−ＴＳ２０４は遅延部１７で一定時間遅延した後、記録指示パケット挿入部３に入力されており、ユーザが記録開始を指示した映像フレームから記録するようにフレーム先頭に記録開始指示パケットが挿入される。
【００８９】
ただし、遅延部１７での遅延時間は、入力される映像音声信号１０１をエンコードしデコードして映像音声信号６０２に戻すまでの処理時間以上である必要がある。
【００９０】
この様な構成により、記録開始指示時点ではユーザが視聴している画像フレームよりエンコードを開始し、記録開始指示パケットにより記録開始点をパケット精度で外部記録機器に対して指示することで、外部記録機器ではＩ画像の先頭パケットから正確に記録できる。
【００９１】
また、記録終了指示時点では最終画像フレームまでデコード出来るように最終ＧＯＰを構成してエンコードを終了し、記録終了指示パケットにより記録終了点を指示することで、外部記録機器では最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【００９２】
これにより外部記録機器では、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【００９３】
（実施の形態３）
図９を参照して、本実施の形態３のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の構成および動作を説明する。ただし実施の形態１、２と同様の点は省略し、相違点を中心に述べる。
【００９４】
入力端子２０からは、記録指示パケットを含むＭＰＥＧ−ＴＳ２０５が入力される。ただし、ＭＰＥＧ−ＴＳ２０５は、例えば、第２の実施の形態で説明したトランスポートストリーム生成装置より出力されるものである。
【００９５】
入力されるＭＰＥＧ−ＴＳ２０５は記録指示パケット検出部４と記録再生処理部５に入力される。
【００９６】
記録指示パケット検出部４では、ＭＰＥＧ−ＴＳ２０５内の各パケットのＰＩＤを比較することで記録開始指示パケットと記録終了指示パケットを検出し、記録再生処理部５に通知する。
【００９７】
記録再生処理部５では、検出した記録開始指示パケットの次のパケットより記録媒体への記録を開始し、記録終了指示パケットの直前のパケットまでで記録を終了する。
【００９８】
また再生時には、記録媒体に記録されたＭＰＥＧ−ＴＳは記録時のパケットタイミングを保持して記録再生処理部５より出力される。
【００９９】
記録再生処理部５より再生出力されるＭＰＥＧ−ＴＳ２１１は端子２１より出力される。出力されたＭＰＥＧ−ＴＳ２１１は、外部のデコーダ機器にて映像音声信号に復号されて、ＴＶ等の外部機器にて視聴される。
【０１００】
この様な構成により、ＭＰＥＧ−ＴＳ内の記録開始指示パケットを検出しその直後のパケットより記録を開始することで、ユーザが視聴していた時の映像フレームをＩ画像の先頭パケットとして、正確に記録できる。また、記録終了指示パケットを検出しその直前のパケットまでで記録を終了することで、最終画像の最終パケットまで正確に記録できる。
【０１０１】
これにより、ＭＰＥＧ−ＴＳのみの入力に対し、ユーザが意図した記録開始画像フレームから記録終了画像フレームまでを正確に記録できるし、冗長なパケットデータの記録も無いため、記録効率の低下も生じない。
【０１０２】
なお、上記の各実施の形態において、トランスポートストリーム記録再生装置は本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置に、トランスポートストリーム生成装置は本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置にそれぞれ相当し、パケット、映像音声パケットは本発明のＭＰＥＧトランスポートパケットに相当する。
【０１０３】
またエンコーダ２は本発明のエンコード手段に相当し、記録指示パケット挿入部３は本発明のエンコード制御指示パケット付加手段に相当し、デコーダ６は本発明のデコーダに相当し、遅延部１７は本発明の遅延部に相当し、記録指示パケット検出部４および記録再生処理部５は、本発明の記録手段に相当する。また、記録開始指示パケットは本発明のエンコード開始指示パケットに相当し、記録終了指示パケットは本発明のエンコード終了指示パケットに相当する。また、上記の説明においては、映像音声信号１０１をエンコードおよび記録の対象としたが、本発明は、映像信号、音声信号のいずれか一方を対象としてもよい。
【０１０４】
なお、本発明のプログラムは、上述した本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置またはＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の全部または一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。
【０１０５】
また、本発明の記録媒体は、上述した本発明のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置またはＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。
【０１０６】
なお、本発明の上記「一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）」、本発明の上記「一部のステップ（または、工程、動作、作用等）」とは、それらの複数の手段またはステップの内の、幾つかの手段またはステップを意味し、あるいは、一つの手段またはステップの内の、一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【０１０７】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【０１０８】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【０１０９】
また、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。
【０１１０】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
【０１１１】
また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【０１１２】
また、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、記録開始指示時点から記録終了指示時点までのユーザが視聴している映像音声信号を正確に記録再生することができ、冗長なデータの記録も発生しないため、記録効率の低下も生じないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図２】記録開始時の入力画像とエンコードストリームとの構成を示す概略図
【図３】記録終了時の入力画像とエンコードストリームとの構成を示す概略図
【図４】記録開始指示パケットと記録終了指示パケットを含むエンコードストリームのパケット構成を示す概略図
【図５】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置において、記録再生処理部の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１におけるトランスポートストリーム記録再生装置の別の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２におけるトランスポートストリーム生成装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２におけるトランスポートストリーム生成装置の別の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３におけるトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来のトランスポートストリーム記録再生装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のトランスポートストリーム記録再生装置における、記録開始指示時の記録開始点と再生時の再生開始点との関係を示す概略図
【図１２】従来のトランスポートストリーム記録再生装置における、記録終了指示時の記録終了点と再生時の再生終了点との関係を示す概略図
【符号の説明】
２ エンコーダ
３ 記録指示パケット挿入部
４ 記録指示パケット検出部
５ 記録再生処理部
６ デコーダ
７ セレクタ
９ タイムスタンプ付加部
１０ ＰＣＲ抽出部
１１ タイムスタンプ生成部
１２ スイッチ
１３ 記録処理部
１４ 記録媒体
１５ 再生処理部
１６ タイムスタンプ同期出力部
１７ 遅延部
Claims (9)
- 外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段とを備え、
前記エンコード手段は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置。 - 前記エンコード開始指示パケットおよび前記エンコード終了指示パケットは、前記エンコードされたＭＰＥＧトランスポートストリーム中に存在しない所定のＰＩＤを有するパケットである請求項１に記載のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置。
- 前記エンコード手段から出力されたＭＰＥＧトランスポートストリームをデコードするデコード手段と、
前記エンコード手段と前記エンコード制御指示パケット付加手段との間に設けられた遅延部とを備え、
前記遅延部は、前記入力された映像信号および／または音声信号が前記エンコード手段によりエンコードされ、前記デコード手段によりデコードされるまでの期間以上の時間、前記エンコード手段からの出力を遅延して前記エンコード制御指示パケット付加手段へ出力する請求項１に記載のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置。 - 請求項１から３のいずれかに記載のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置。 - 外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段と、
前記ＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録手段を備え、
前記記録手段は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生装置。 - 外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード工程と、
前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加工程とを備え、
前記エンコード工程は、前記エンコード動作の前後にも、少なくともＰＣＲパケットを出力し続けるＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法。 - 請求項６に記載のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成方法により生成されたＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する記録工程を備え、
前記記録工程は、前記エンコード開始指示パケットを検出すると記録動作を開始し、前記エンコード終了指示パケットを検出すると記録動作を終了するＭＰＥＧトランスポートストリーム記録再生方法。 - 請求項１に記載のＭＰＥＧトランスポートストリーム生成装置の、外部からの制御により、入力する映像信号および／または音声信号を、複数のＭＰＥＧトランスポートパケットを含むＭＰＥＧトランスポートストリームにエンコードするエンコード手段と、前記外部からの制御によるエンコード開始の位置を示すエンコード開始指示パケットを、最初にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの前に付加し、前記外部からの制御によるエンコード終了の位置を示すエンコード終了指示パケットを、最後にエンコードされた前記ＭＰＥＧトランスポートパケットの後に付加するエンコード制御指示パケット付加手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
- 請求項８に記載のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002364199A JP2004200798A (ja) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Ｍｐｅｇトランスポートストリーム生成装置、ｍｐｅｇトランスポートストリーム記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002364199A JP2004200798A (ja) | 2002-12-16 | 2002-12-16 | Ｍｐｅｇトランスポートストリーム生成装置、ｍｐｅｇトランスポートストリーム記録再生装置 |
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ID=32762136
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009177619A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Panasonic Corp | 画像記録装置、画像再生装置、記録媒体、画像記録方法及びプログラム |
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2002
- 2002-12-16 JP JP2002364199A patent/JP2004200798A/ja active Pending
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