JP2004310963A

JP2004310963A - 情報記録方法及び装置

Info

Publication number: JP2004310963A
Application number: JP2003106579A
Authority: JP
Inventors: Hideta Nishizawa; 秀太西沢; Hidefumi Takeda; 英史竹田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】ディスク記録媒体上に記録されたＭＰＥＧ−２トランスポートデータをユーザが記録及び編集する際に、ディスク記録媒体のセクタ境界とトランスポートパケット境界のアライメント問題を解決し、データ結合処理を容易に行えるようにする。
【解決手段】ユーザによるディスク記録媒体へのＭＰＥＧデータの記録時にＮＵＬＬ等の映像及び音声信号を持たないトランスポートパケットデータを実効的なＡＶデータパケット終端から、セクタ境界とＴＳパケット境界が一致する共通境界位置まで記録し、記録開始位置から共通境界位置までを１つのファイルとして管理する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル動画音声圧縮技術規格（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ：以下ＭＰＥＧと呼称）を用いたＭＰＥＧ２トランスポートストリームデータを記録する情報記録方法及び装置、特に、ディスク媒体上に記録書き込みを行ったＭＰＥＧ２トランスポートストリームデータの編集処理を容易に行うための記録方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、日本国内及び欧米における衛星ディジタル放送や地上波ディジタル放送等においての映像及び音声信号を伝送するデータ方式として、ＩＥＣ／ＩＳＯ１３８１８において規定されるＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（以下：ＭＰＥＧ−２ＴＳと呼称）が適用されている。
【０００３】
ＭＰＥＧ−２ＴＳは放送されるプログラムの映像や音声それぞれに対応する情報データを持つ１８８バイト固定長のＭＰＥＧ−２ＴＳパケットと呼ばれる単位で時分割多重化される。
【０００４】
このように放送プログラムに対応するＭＰＥＧ−２ＴＳを、受信側において送信側と同じ情報圧縮されたディジタル信号の状態のままで、例えば、ハードディスクや光ディスク等のランダムアクセス可能なディスク状記録媒体に書き込み記録やデータファイルとして保存することができれば、画質や音質をまったく劣化させることなく、高品質のＡＶプログラムを随時繰り返して視聴することや、即応性が高いランダムアクセス再生及び自由度の高いプログラム編集が可能となり得る。
【０００５】
図７（ａ）は上述した技術を用いた場合の従来例として、ディスク状記録媒体に記録されたＭＰＥＧ−２ＴＳのデータ構造、図７（ｂ）はそのデータファイルを管理するファイルシステム情報の例を示す。図中１００は光ディスク等のディスク状記録媒体、Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２はそれぞれ記録媒体１００に記録されたデータファイルである。
【０００６】
ＭＰＥＧ−２ＴＳデータをディスク状記録媒体１００上に記録書き込みを行う場合には、図７に示すようにセクタと呼ばれる論理ブロック毎に連続的、或いは未記録セクタ領域が足りない時には離散的にディスク状記録媒体１００上に記録される。なお、ここでは、１セクタのサイズは、例えば、２０４８と仮定して説明する。
【０００７】
ここで、従来、ハードディスクや光ディスク等のランダムアクセス可能なディスク状記録媒体上に存在するデータファイルを管理する方式として、ＦｉｌｅＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＴａｂｌｅ（以下：ＦＡＴという）やＵｎｉｖｅｒｓａｌＤｉｓｋＦｏｒｍａｔ（以下：ＵＤＦという）等のファイルシステムがあるが、これらのファイルシステムの仕様としては、
（１）記録書き込みを開始するデータの位置は必ずセクタの先頭から開始しなければならない。
（２）データファイルの終端が存在するセクタ以外でセクタの途中でデータが途切れてはならない。
（３）異なるデータファイルが重複するセクタ領域を有してはいけない。
という規定がなされている。そのため、ＭＰＥＧ−２ＴＳの記録書き込みや編集処理についてもこの仕様に準拠しなければならない。
【０００８】
このようにディスク状記録媒体上に記録されたＭＰＥＧ−２ＴＳデータをファイルとして管理し、後の編集処理を簡易に行うためユーザインターフェースを構築する方法として、図７（ｂ）に示すように対象となるＭＰＥＧ−２ＴＳデータファイル名（ユーザによる任意定義可能）、データファイルが実際にディスクのどこから記録されているかを示す開始セクタ番号、開始セクタからのデータサイズ等、ファイル名とディスク状記録媒体の位置情報を関連付けるためのテーブルが設けられている。
【０００９】
この方法によってユーザはディスクのどの位置にどのデータが存在するかを意識せず、ファイル名を指定するだけで、所望のデータにアクセスすることが可能となる。
【００１０】
次に、図７に示すようにＭＰＥＧ−２ＴＳデータが記録され、このデータに関連付けられたファイルシステム情報を持つディスク記録再生装置のデータ結合処理例について説明する。図８は従来例の結合処理手順を示すフローチャート、図９〜図１４はディスク上に記録されたトランスポートデータと結合処理によるディスク上のデータ構造の変遷を示す。なお、図８のステップ番号と図９〜図１４のステップ番号は対応している。
【００１１】
まず、図９に示すようにディスク上に二つのＭＰＥＧ−２ＴＳファイルＦＩＬＥ０００１（アクセス開始セクタＮ、データサイズ１８８×ｎ１）とＦＩＬＥ０００２（アクセス開始セクタＫ、データサイズ１８８×ｎ２）があり、これらのファイルを結合する処理要求が発生したものとする（図８のＳ８０１）。なお、図９には分割前のファイル情報（ファイル名、開始セクタ番号、データサイズ）を併せて示す。
【００１２】
以下、この２つのファイルを結合してデータファイルＦＩＬＥ０００３を作成する場合の編集処理について説明する。この処理は、例えば、ディスク記録再生装置（図示せず）内のアプリケーションが上位制御装置（ホストコンピュータ等）からの要求に応じて行うものとする。
【００１３】
この処理要求が発生すると、アプリケーションは図１０（ａ）に示すようにディスク上のデータファイルＦＩＬＥ０００１のデータ終端、セクタ＃Ｎから１８８×ｎ１バイト目の次に連続するセクタまでのオフセット値Ｌを次式（１）より算出する（Ｓ８０２）。
【００１４】
Ｌ＝２０４８−（（１８８×ｎ１）ｍｏｄ２０４８） …（１）
次に、図１０（ｂ）に示すようにＦＩＬＥ０００１のデータ終端が存在するセクタ番号＃Ｎｅｎｄを次式（２）より算出する（Ｓ８０３）。
【００１５】
＃Ｎｅｎｄ＝＃Ｎ＋（１８８×ｎ１）／２０４８ …（２）
次いで、図１１に示すように（２）式より求めたセクタ＃Ｎｅｎｄのセクタデータ２０４８−Ｌバイトを、ランダムアクセスメモリ等のバッファ（図示せず）に読み込み、読み込んだセクタデータ終端位置からＬバイト分のダミーＴＳパケットデータの付加処理を行う（Ｓ８０４）。
【００１６】
また、図１２（ａ）に示すようにセクタ＃ＮｅｎｄにダミーＴＳパケット情報を付加したセクタデータ２０４８バイトを上書き記録し（Ｓ８０５）、図１２（ｂ）に示すようにファイルシステム上で結合後に生成するＦＩＬＥ０００３のファイル情報としてアクセス開始セクタ＃Ｎ、アクセスサイズ１８８×ｎ１＋Ｌと更新する（Ｓ８０６）。ファイルＦＩＬＥ０００３の情報はメモリ上で更新してもディスク上に書き込んでもどちらでもよい。
【００１７】
続いて、図１２（ｃ）に示すようにＳ８０４でＬバイト分のダミーＴＳパケットデータを付加した際に１８８バイトのＴＳパケット単位から溢れてしまうデータ数Ｍを次式（３）より算出する（Ｓ８０７）。即ち、１セクタは２０４８バイト、ダミーＴＳパケットは１８８バイト単位であるから、図１２（ａ）に示すようにセクタ終端における１８８バイトのダミーＴＳパケットデータの余剰分Ｍを算出する。
【００１８】
Ｍ＝１８８−（Ｌｍｏｄ１８８） …（３）
また、図１３（ａ）に示すようにこのＭを元にして次式（４）からセクタ境界とＴＳパケット境界のアライメント調整のために追加必要なダミーＴＳパケット数ｎ_ＮＵＬＬを算出する（Ｓ８０８）。
【００１９】
（Ｍ＋１８８×ｎ_ＮＵＬＬ）ｍｏｄ２０４８＝０となるｎ_ＮＵＬＬ …（４）
更に、図１３（ｂ）に示すようにディスク上の未記録セクタ領域（開始セクタ番号＃Ｘ）を検索後、式（３）で算出したデータ分Ｍと、式（４）で算出したｎ_ＮＵＬＬ分のダミーＴＳパケットの書き込みを行う（Ｓ８０９）。
【００２０】
また、図１３（ｃ）に示すようにファイルシステム上のＦＩＬＥ０００３についてアクセス開始セクタ＃Ｘ、データサイズ１８８×ｎ_ＮＵＬＬ＋Ｍバイトの情報の追加更新を行う（Ｓ８１０）。
【００２１】
最後に、結合元となるＦＩＬＥ０００２のファイルシステム情報、アクセス開始セクタ＃Ｋ・アクセスデータサイズ１８８×ｎ２バイトをＦＩＬＥ０００３のファイルシステム情報に登録し、結合処理を終了する（Ｓ８１１）。上記処理によりＦＩＬＥ０００３はセクタ＃Ｎから１８８×ｎ１＋Ｌバイトのデータ、セクタ＃Ｘ、データサイズ１８８×ｎ_ＮＵＬＬ＋Ｍバイトのデータ、セクタ＃Ｋから１８８×ｎ２バイトのデータを合わせたものとして認識される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
このようにディスク上に記録されたＭＰＥＧ−２データファイルを、ユーザが結合編集処理を行う場合には、ＭＰＥＧ−２ＴＳのデータ単位となる１８８バイトのＴＳパケット境界と、編集処理を行ったデータをファイルとしてファイルシステム上で認識するためのセクタ境界を共に満たすデータ構造でアライメント調整を行わなければならない。
【００２３】
そのため、ディスクに記録されているデータの位置やサイズ等のファイルシステム情報を何段階もの処理過程を経て大きく更新する必要があり、記録再生及び編集装置の全処理を司るＣＰＵ（中央演算処理装置）への負担が大きくなってしまう。
【００２４】
また、このような編集処理によって新規に作成されたＭＰＥＧ−２ＴＳデータファイルを再生する際においても、ＮＵＬＬパケットデータを記録したセクタ位置と実際の映像及び音声信号を持つＴＳパケットが記録されているセクタ位置がディスク上で物理的に大きく離れてしまう。そのため、所望の再生アクセス位置までのヘッドシーク回数が多くなり、シーク距離が長くなってしまい、シームレス再生ができない可能性があった。
【００２５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、ＣＰＵの処理負担を軽減できると共に、シームレス再生も可能な情報記録方法及び装置を提供することにある。
【００２６】
【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、情報記録媒体にＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータをファイルデータとして記録し、ファイルデータの開始位置を示す情報及びデータサイズを含むファイルシステム情報によってファイルデータを管理する情報記録方法において、前記ＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータを記録する際に、実効的なＡＶデータパケット終端からセクタ境界とＴＳパケット境界を共に満たす共通境界位置を算出し、前記ＡＶデータパケット終端から算出された共通境界位置までダミーＴＳパケットデータを書き込むことを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、ファイルデータの結合編集処理時にファイルシステム情報の更新のみで結合処理を行うことができ、従来のようなディスクアクセスを伴うことがない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明ににおいては、映像或いは音声の信号を持つＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータの記録書き込み時に、実効的なＡＶデータパケット終端から必ずセクタ境界とＴＳパケット境界を満たす共通境界位置を算出し、この間の領域にダミーＴＳパケットを書き込むものである。
【００２９】
図１は本発明の一実施形態を示すブロック図、図２は本実施形態による記録方法を示すフローチャートである。また、図３〜図４は図２の各処理を説明するための図である。なお、図２のステップ番号と図３〜図４のステップ番号は対応している。
【００３０】
まず、本実施形態では、図１に示すようにホストコンピュータ等の上位制御装置１０１にディスク記録再生装置１０２が接続され、ディスク記録再生装置１０２は上位制御装置１０１の要求に応じてディスク記録媒体１００上にＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータの記録或いはその記録データの再生を行う。ディスク記録媒体１００としては、例えば、ハードディスクや光ディスク等が用いられる。
【００３１】
また、ディスク記録再生装置１０２は上位制御装置１０１の要求に応じてファイルデータの結合処理等の編集処理を行う。ディスク記録再生装置１０２内にはＣＰＵ（中央演算処理装置）１０３が設けられ、このＣＰＵ１０３は装置内の各部の制御を行い、上位制御装置１０１からの要求に応じてディスク記録媒体１００にデータの記録／再生、後述するデータの結合処理等の編集処理の制御を行う。ディスク記録再生装置１０２の詳しい構成は周知であるので省略する。
【００３２】
なお、本発明は、この構成に限ることなく、ディスク記録再生装置だけでユーザの指示によって情報の記録／再生やデータ結合処理等の編集処理を行う場合にも使用可能である。
【００３３】
本実施形態では、二つのＭＰＥＧ−２ＴＳデータファイルＦＩＬＥ０００１（アクセス開始セクタＮ、データサイズ１８８×ｎ１）とＦＩＬＥ０００２（アクセス開始セクタＫ、データサイズ１８８×ｎ２）をディスク状記録媒体１００に記録する場合を例として説明する。
【００３４】
まず、ディスク記録再生装置１０２は図３（ａ）に示すようにＦＩＬＥ０００１とＦＩＬＥ０００２それぞれのデータ記録時に実効的なＡＶデータパケット終端から次の連続するセクタ境界までのオフセット値Ｌ、Ｍをそれぞれ式（５）、（６）より算出する（図２のＳ２０１）。１セクタのサイズは従来と同様に、例えば、２０４８バイトとする。
【００３５】
Ｌ＝２０４８−（（１８８×ｎ１）ｍｏｄ２０４８） …（５）
Ｍ＝２０４８−（（１８８×ｎ２）ｍｏｄ２０４８） …（６）
次に、図３（ｂ）に示すようにＦＩＬＥ０００１とＦＩＬＥ０００２のそれぞれのデータ終端から、ダミーパケットを付加した時に、ダミーパケットの終端がセクタとＴＳパケットの境界に合うようなパケットの長さを式（７）、（８）により算出する（Ｓ２０２）。ダミーＴＳパケットデータとしては、例えば、ＮＵＬＬパケットデータを用いているが、データの復号伸張を伴わないプライベートデータを用いても良い。
【００３６】
（１８８×ｎ１_ＮＵＬＬ−Ｌ）ｍｏｄ２０４８＝０となるｎ１_ＮＵＬＬ …（７）
（１８８×ｎ２_ＮＵＬＬ−Ｍ）ｍｏｄ２０４８＝０となるｎ２_ＮＵＬＬ …（８）
次いで、図４に示すようにＦＩＬＥ０００１に（１８８×ｎ１_ＮＵＬＬ）長のＮＵＬＬパケットを、ＦＩＬＥ０００２に（１８８×ｎ２_ＮＵＬＬ）長のＮＵＬＬパケットを追加してディスク記録媒体１００上に記録する。
【００３７】
この時、図４に示すようにファイルＦＩＬＥ０００１とファイルＦＩＬＥ０００２の終端においてセクタ境界とパケット境界とが一致している。また、図４に示すようにＦＩＬＥ０００１とＦＩＬＥ０００２のファイルシステム情報をそれぞれ更新して処理を終了する（Ｓ２０３）。
【００３８】
次に、このようにしてディスク状記録媒体上に記録したＭＰＥＧデータの結合方法について説明する。図５はそのデータ結合処理を示すフローチャート、図６はその説明図である。
【００３９】
まず、図６に示すようにディスク状記録媒体上に二つのＭＰＥＧ−ＴＳデータファイルＦＩＬＥ０００１（アクセス開始セクタＮ、データサイズ１８８×（ｎ１＋ｎ１_ＮＵＬＬ）とＦＩＬＥ０００２（アクセス開始セクタＫ、データサイズ１８８×（ｎ２＋Ｎ２ＮＵＬＬ）が記録されている。これは、前述のように図２の処理手順で記録したデータである。
【００４０】
ここで、上位制御装置１０１からこの２つのデータファイルを結合して、新規にＦＩＬＥ０００３を生成する処理要求が発生すると、ディスク記録再生装置１０２はＦＩＬＥ０００１（データサイズ１８８×（ｎ１＋ｎ１_ＮＵＬＬ））、ＦＩＬＥ０００２（データサイズ１８８×（ｎ２＋ｎ２_ＮＵＬＬ））を結合してＦＩＬＥ０００３を作成する際、ファイルシステムの登録情報を第一アクセス開始セクタ＃Ｎ、データサイズ１８８×（ｎ１＋ｎ１_ＮＵＬＬ）、第二アクセス開始セクタ＃Ｋ、データサイズ１８８×（ｎ２＋ｎ２_ＮＵＬＬ）となるように更新する。
【００４１】
このように結合編集処理を行う場合には、ファイルシステム情報の更新のみで結合処理を終了する。そのため、結合処理時にディスクアクセスを伴うことがなく、結合処理を著しく簡便化することができる。
【００４２】
次に、本発明の実施態様を以下に列挙する。
【００４３】
（実施態様１）情報記録媒体にＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータをファイルデータとして記録し、ファイルデータの開始位置を示す情報及びデータサイズを含むファイルシステム情報によってファイルデータを管理する情報記録方法において、前記ＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータを記録する際に、実効的なＡＶデータパケット終端からセクタ境界とＴＳパケット境界を共に満たす共通境界位置を算出し、前記ＡＶデータパケット終端から算出された共通境界位置までダミーＴＳパケットデータを書き込むことを特徴とする情報記録方法。
【００４４】
（実施態様２）前記ファイルデータのファイルシステム情報のデータサイズを、ファイルデータの先頭位置から共通境界位置までのサイズとすることで、ファイルデータの先頭から共通境界位置までを１つのファイルとして管理することを特徴とする請求項１に記載の情報記録方法。
【００４５】
（実施態様３）前記記録媒体上に記録されたＭＰＥＧ−２ＴＳランスポートストリームデータを結合する場合には、結合後の新たなファイルデータのファイルシステム情報を、結合前のファイルデータの先頭位置を示す情報及びデータサイズを合成することによってファイルデータの結合処理を行うことを特徴とする請求項１、２に記載の情報記録方法。
【００４６】
（実施態様４）前記ダミーパケットＴＳデータは、データの復号伸張を行わないプライベートデータ又はＮＵＬＬパケットデータであることを特徴とする請求項１〜３に記載の情報記録方法。
【００４７】
（実施態様５）情報記録媒体にＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータを記録し、ファイルデータの開始位置を示す情報及びデータサイズを含むファイルシステム情報によってファイルデータを管理する情報記録装置において、前記ＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータを記録する際に、実効的なＡＶデータパケット終端からセクタ境界とＴＳパケット境界を共に満たす共通境界位置を算出する手段と、前記ＡＶデータパケット終端から算出された共通境界位置までダミーＴＳパケットデータを書き込む手段とを備えたことを特徴とする情報記録装置。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＡＶ情報を持つＭＰＥＧ−２ＴＳデータの記録時にデータストリーム終端が必ずセクタ境界とパケット境界が合うようにダミーＴＳパケットデータを追加して記録することにより、ファイル結合処理時にディスクアクセスを伴うことがなく、ファイルシステム情報を更新するだけで結合処理を行うことができる。従って、結合編集処理を著しく簡便化でき、ＣＰＵの処理負担を軽減することができる。また、シーク回数を低減することができ、シームレス再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＭＰＥＧ−２データの記録方法を示すフローチャートである。
【図３】図２の記録方法を説明するための図である。
【図４】図２の記録方法を説明するための図である。
【図５】図２の記録方法で記録されたＭＰＥＧ−２データの結合処理を示すフローチャートである。
【図６】図５の結合処理を説明するための図である。
【図７】ディスク上のＭＰＥＧ−２ＴＳデータのデータ構造及びそのファイルシステム情報を示す図である。
【図８】従来例のＭＰＥＧ−２ＴＳデータの結合処理を示すフローチャートである。
【図９】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【図１０】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【図１１】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【図１２】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【図１３】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【図１４】図８のデータ結合処理を説明するための図である。
【符号の説明】
１００ディスク記録媒体
１０１上位制御装置（ホストコンピュータ）
１０２ディスク記録再生装置
１０３ＣＰＵ

Claims

情報記録媒体にＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータをファイルデータとして記録し、ファイルデータの開始位置を示す情報及びデータサイズを含むファイルシステム情報によってファイルデータを管理する情報記録方法において、前記ＭＰＥＧ−２ＴＳトランスポートストリームデータを記録する際に、実効的なＡＶデータパケット終端からセクタ境界とＴＳパケット境界を共に満たす共通境界位置を算出し、前記ＡＶデータパケット終端から算出された共通境界位置までダミーＴＳパケットデータを書き込むことを特徴とする情報記録方法。