JP2006173941A - 記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルテレビジョン放送や高速通信回線から送信される映像ストリームを好適に記録再生するために、機能を向上した記録再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
同一番組から成る複数の映像ストリームを一旦ディスク記録媒体（例えばハードディスク）へ記録して、ユーザが指定する映像チャプタに対応した前記複数の映像ストリームを、基準時刻に関連づけてそれぞれダウンコンバートを行い、ハードディスクへ記録する。記録後に、映像チャプタに対応するダウンコンバートの元となる映像ストリームを消去する。また、ダウンコンバートした複数の映像ストリームは、時分割多重記録を行い、１系統のマルチアングルストリーム記録を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像データを記録媒体へ記録し、再生する記録再生装置に関する。

画像データおよび音声データなどの複数データの同時再生を指定可能な再生経路情報を有する情報記録ディスク、そのようなディスクへの情報の記録、再生を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３１３０６６

デジタルテレビジョン放送は、現行の放送周波数帯域（ＵＨＦ帯域）を利用して送信される予定である。ＵＨＦ帯域は６ＭＨｚの周波数帯域を持ち、デジタルテレビ放送は、この帯域に２５Ｍｂｐｓ程度の情報を伝送することが可能である。デジタルテレビジョン放送には、高画質ＴＶ放送（ＨＤＴＶ放送）と現行アナログ放送並の画質のＴＶ放送（ＳＤＴＶ放送）がある。ＳＤＴＶ放送では、３チャンネル〜５チャンネル程度の映像ストリームを伝送することが可能であり、例えば、同一コンテンツ（スポーツ中継など）を複数の角度から見たカメラワークで配信することができる。このように、デジタルテレビ放送では１台のデジタルテレビチューナにおいて、同時に複数のコンテンツを受信する場合が発生する場合がある。

上記公報には、マルチアングル放送等、同一番組やコンテンツを複数のチャンネルにより送信された場合に、そのような複数のストリームをどのように記録再生するかについて開示されていない。

また、高速通信回線により、複数の映像ストリームを通常の映像再生速度のN倍（２倍以上）の速度で配信されることが考えられる。この場合、複数の映像ストリームのエンコード処理を１つのエンコード回路でリアルタイムに行うのは、処理負荷が大きく、極めて困難である。一方、エンコード回路を複数搭載すると、コストが高くなるという問題がある。

このように、デジタルテレビジョン放送や高速通信回線から送信される映像ストリームを好適に記録再生するためには、記録再生装置の機能を向上する必要がある。そこで、本発明は、機能を向上した記録再生装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載された如く構成する。

本発明によれば、高機能の記録再生装置を提供することができる。

図１は、記録再生装置の一例を示す図である。入力端子１は、デジタル映像信号入力端子である。この入力端子１へ入力される信号は、複数の映像ストリームが単一搬送波に変調されている。この単一搬送波を複数搬送することにより、多くの映像ストリームを入力端子１まで届けることができる。入力端子１に入力される搬送波は、ケーブルなどによる有線通信あるいは、電波などの無線通信により届けられる。

この搬送波を伝送する様子を図４を用いて説明する。例えば、地上波デジタル放送は、搬送波を現行のＵＨＦ放送周波数帯域を利用して、デジタル映像を伝送している。ＵＨＦ放送周波数帯域は、６ＭＨｚの伝送帯域を持たせており、この帯域に２５Ｍｂｐｓ程度の映像データを搬送させることができる。図４に、１つの伝送帯域内に複数の映像データを同時に搬送する例を示す。

図４（ａ）は、例えば高画質ＴＶ放送（ＨＤＴＶ放送）の映像データを搬送する場合に、１伝送帯域２５Ｍｂｐｓを全部使用して１コンテンツを搬送する搬送波の一例を示している。図４（ｂ）は、現行のアナログ放送並（ＳＤＴＶ放送）の画質のコンテンツを伝送する場合に、１伝送帯域２５Ｍｂｐｓを３つに分割して、異なるコンテンツ、あるいは１コンテンツに関連した複数の映像コンテンツを、ＳＤ−１、ＳＤ−２、ＳＤ−３として同時に配信する搬送波の一例を示している。この場合に、ＳＤ−１、ＳＤ−２、ＳＤ−３の単一時間におけるデータ量（映像データレート）は、同一であってもよく、あるいはそれぞれ異なる映像データ量であっても良い。ただし、それぞれの映像データレートの合計値が前記１伝送帯域以下の必要がある。また、１伝送帯域内に３つのコンテンツの配信について説明したが、配信コンテンツの数は３つに限定するものではない。例えば、図４（ｃ）に示すように、ＳＤ１＋、ＳＤ２＋などの２つのコンテンツを配信しても良い。。あるいは、画質を重視しないコンテンツの場合には、１伝送帯域に４つ以上の映像ストリームを配信しても良い。図４（ｄ）にＬＰ−１からＬＰ−ｎのｎ個のコンテンツを含んだ搬送波の一例を示す。

図４の例では、１伝送帯域、すなわち１つの伝送チャンネルについて説明したが、入力端子１に複数の伝送チャンネルの信号が入力される場合がある。ＵＨＦ放送周波数帯域は、例えば６ＭＨｚバンド帯域毎に複数のＵＨＦチャンネルが設定されており、チャンネル毎に例えば図４に示したように、１つあるいは複数の映像データが配信される。図５にＵ−１チャンネルからＵ−Ｎチャンネルまでの映像データ（コンテンツ）配信の様子を示す。

デジタルチューナ部２は、ユーザがチャンネル選択入力端子１８により指定したチャンネルに対応した放送搬送周波数帯を選択する。本実施例では、入力端子１に地上波デジタルテレビジョン放送が入力される場合を例にとって説明を行っているが、これに限定するものではない。入力端子１には、例えば光ケーブル、同軸ケーブルなどのデータ通信により配信されたデータを入力するようにしても良い。希望するチャンネルが指定されると、当該チャンネルに含まれる映像データプロトコルを検出、選択する。

図６は、デジタルチューナ２の内部構成の一例を示す。入力端子１から入力された複数の搬送波は、搬送波選択部３０にてユーザの希望する搬送波（伝送チャンネル）が、チャンネル選択入力端子１８からの入力信号により選択される。選択された搬送波は、映像データ復調部３１にて映像データに復調される。ここで、複数のコンテンツが複合（例えば３つの映像データ）されている場合は、所定データブロック（所定のデータ長）毎にそれぞれの映像データが順次織り込まれ、１ストリームのデータとして出力される。

映像データ選択部３３は、複数のコンテンツが含まれたデータの中から、ユーザが必要とする映像データ（コンテンツ）を入力端子１８からの選択信号により選択する。例えば、スポーツ中継番組などのマルチアングルの映像データが入力された場合、ユーザは、３つの映像ストリームの内、希望する映像データを選択を行う。すべての映像データを選択した場合、３３に示す映像データ並びの１系統のストリームが３４の出力端子より出力される。

次に、複数の映像ストリームを関連つけて記録、再生、再エンコードする方法を説明する。

デジタル映像配信においては、同一コンテンツに関連したマルチ映像配信、あるいはスポーツ中継を異なるカメラワークから撮影したマルチアングルな映像配信が今後多くなってくると予想される。その中で、このマルチ映像をもれなく記録装置にストレージしたいとのユーザ要求が発生すると考えられる。また、記録した後のマルチ映像データの再生方法、マルチ映像のエンコード処理は必須な機能と考える。

まず、マルチ映像配信の記録動作を説明する。データ分離部３により複数の映像コンテンツデータに分離され、分離された映像コンテンツデータは、それぞれタイムコード挿入部４、５、６に入力される。各映像コンテンツデータの同期をとるために、基準時間発生部８により生成されるタイムコードデータをそれぞれ、タイムコード挿入部４、５、６により所定映像データ長毎に挿入する。この同期をとるためのタイムコードを以下、基準時間コードと呼ぶ。

図７はマルチ映像データをストリーム形態で図示したものである。映像データ１は、SD１ー１、SD２ー２、SD２ー３、SD１ーnと順次連続したストリームとして出力される。基準時間コードとして、それぞれのブロック内に時間情報T１、T２、T３、Tnが挿入されている。映像データ１に挿入された基準時間コードと同じ時間情報が、映像データ２、映像データ３にも挿入される。このように、それぞれの映像データに同じ基準時間コードを挿入することにより、３つの映像データを同期をとって再生することができる。あるいは、この基準時間コードを映像データをエンコードする際の同期時間情報とする。

同一の基準時間コードがそれぞれ折り込まれた３つの映像ストリームは、時分割記録部７に入力され、３つの映像ストリームを所定時間毎に１系統の信号（WR１）に変換し、HDD（Hard Disk Drive）９へ３つの映像ストリームを記録する。ここでハードディスクの記録能力は、単位時間あたりたとえば４０MB／秒の能力を備えており、記録能力以下の映像ストリームであるならば十分マルチ映像データを記録することができる。ハードディスクへマルチストリームを記録する場合に、時分割記録部７は、例えば図６の３３に示すように、それぞれの映像データを所定データ長毎に順次インターリーブして１系統の信号（WR１）とする。

３つの映像データは、先にも述べたとおり、１つのコンテンツ（番組）に関連した映像のため、同一時刻に並行して視聴されるものである。すなわち、単位時間あたりにそれぞれの映像データが平均して同じデータ量を効率良く再生できる動作が必要である。そのため、３つの映像データを順次交互にインターブして、一連のデータとして記録することにより、再生時のハードディスクのヘッド移動がなく、一筆で再生することができる。

なお、異なる番組の映像データを記録する場合、インターリーブ記録することなく、それぞれを独立した映像データとして記録してもよい。すなわち、それぞれが独立して異なる番組であれば、再生する映像データを別々に再生することをユーザが希望するため、同一時刻に複数の映像データが入力された場合であっても、独立して記録できるようにすることにより、ユーザは受信した映像データの種類によって記録方法を変えることができ、ユーザの使い勝手を向上することができる。同一時刻の異なる複数の番組を記録する場合としては、例えば前記のデジタルチューナ２を複数備え、複数チャンネルの番組を受信する場合である。

次に、マルチ映像記録された映像の再生方法について説明する。HDD９に、記録された３つの映像データは１系統のコンテンツとして記録されている。これは、前述のWR１信号が記録されたものであり、ここでは信号名をRD１とする。RD１信号は、時分割再生部１０に入力され、３つの映像データがそれぞれ独立して出力する。以下３つの映像データが含まれる場合を例にとって説明するが、これに限定するものではなく、２つあるいは４つ以上であっても良い。

時分割再生部１０から出力された映像データは、それぞれの映像データの基準時間コードを検出するために、基準時間コード検出部５０へ入力される。３つの映像データを同期再生するために、基準時間を抽出する動作を行う。３つの映像データは再生バッファ５１、再生バッファ５２、再生バッファ５３にそれぞれ入力され、基準時間コード検出部５０により検出された時刻に、再生バッファ５１、５２，５３それぞれから映像データが出力されるように、同期制御を行う。同期出力制御された３つの映像データは、映像デコーダ部５４に入力され、例えばMPEG２方式のデコード処理がされる。なお、デコード方式は、MPEG2のデコーダに限定されることはなく、映像データの配信側のエンコード方式に対応していれいば、いずれの映像デコード方式であってもよい。

復調された３つの映像データは同期をとって、再生デコーダ５４から映像表示制御部５５へ入力される。映像表示制御部５５は、ユーザからの表示選択入力５６からの信号により、１画面に同時に３つの映像を表示、あるいは、選択した映像だけの表示、順次映像の切り換え表示などを行う。３つの映像データが、例えば１つのスポーツ中継であって、カメラアングルが異なる映像データを記録した場合であっても、１画面上に同時に表示するように再生することができ、視聴パフォーマンスを向上することができる。すなわち、ユーザは再生時であっても、マルチアングルな映像データを楽しむことができる。

以上説明したように、基準時間コードを映像データに挿入して記録することにより、マルチアングルあるいは，１つの番組に関連した複数の同時刻の映像配信を一度に録画，再生することができる。多チャンネルのデジタル放送データを記録再生する記録再生装置の使い勝手を向上することができる。

次に、マルチ映像記録された映像のエンコード方法について第２図を用いて説明する。図２において，図１と同一機能ブロックの動作説明は省略する。

エンコードの必要性についてまず説明する。映像データの単位時間あたりのデータ量（データレート）は、配信側に依存する。したがって，ユーザは，記録媒体の容量，記録される画質品位とのかねあいにより，配信側のデータレートで記録媒体へ記録せずに、好みのデータレートにして記録し、記録媒体を有効に活用したいという要望がある。そこで、複数（説明のため映像データは３つとするが映像データ数には限定されない）の映像データをそれぞれエンコード処理を行い，記録媒体へ再度記録する構成とした。

時分割再生部１０から出力される３つの映像データは，それぞれ基準時間分離部６０，６１，６２に入力され，前記映像データに織り込まれた時間情報が分離される。基準時刻情報が分離された映像データはそれぞれ，再エンコード部１１へ入力される。ユーザにより端子６４から入力されたモードに応じて，エンコードパラメータ制御部６５は，映像画質（解像度）に関連したエンコードパラメータ情報を生成し，エンコード部１１へ入力する。

エンコード部１１では，映像データのコーデックに準じた映像再圧縮処理をおこなう。例えば、ＭＰＥＧ２のエンコード処理を行う。エンコード処理は，映像データを前記基準時刻が織り込まれているデータサイズ単位ごとに行い，３つの映像データを順次エンコード処理する。図２の例では、エンコード部１１が１つであるが、例えばエンコード処理部を複数備え、３つの映像データを並行してエンコードするようにしても良い。また、ＭＰＥＧ２によるエンコード処理に限定するものではなく、所定の映像データ長毎に行うものであれば、いずれのエンコード方法であってもよい。

基準時間分離部６０，６１，６２から分離された時間情報は，基準時間Mix制御部６３へそれぞれ入力される。また、エンコード部１１から，３つの映像データのエンコード処理を終了したことを告知する信号が基準時間Mix制御部６３へ入力される。エンコード処理された映像データは、それぞれタイムコード挿入部１２，１３，１４へ入力される。一方，基準時間Mix制御部６３からは，それぞれの映像データの時刻コードがタイムコード挿入部１２，１３，１４へ入力される。時刻折り込み部１２，１３，１４は，図７に示すように，所定サイズ毎に映像データ４１に基準時間コード４０を挿入する。基準時間コードが挿入された映像データは、時分割記録部１５へ入力される。時分割記録部１５は、３つの映像ストリームを所定時間毎に１系統の信号（WR２）に変換し，HDD9へ３つの映像ストリームを記録する。

この場合、HDD９には，放送局等から伝送された映像データと、その映像データをエンコード部１１によりエンコードした映像データと、同一コンテンツについて、データレートの異なる映像データが２つ記録されていることになる。ユーザは，必要に応じて入力端子６６から、元の映像データを消去するように指示を入力する。元の映像データが複数のチャンネルの映像データを含んでいる場合であっても、１つの番組に関連した複数の映像データは１系統にインターリーブ記録され，１系統のデータとして管理されている。したがって，いちいちすべての映像データの消去を指示する必要なく、１つの番組の消去指示を行えば，関連する複数の映像データを消去することができ、ユーザの使い勝手を向上することができる。

デジタル通信速により配信されたデータを記録する場合も同様に、一旦HDD９にリアルタイムに映像データの記録を行った後，HDD９から順次映像データを読出し、エンコード処理を行うように構成する。これにより、デジタル通信速度が高まり，一度に大容量のデータを記録する場合も、エンコード回路を増やすことなく、エンコード処理することができる。 上記実施例では、放送局等から伝送されたデータを一旦HDD９に記録した後に、HDD９から再生されたデータをエンコード部１１で処理するようにしたが、これに限定するものではない。例えば、伝送されたデータをHDD9に記録することなく、エンコード部１１でエンコード処理するようにしても良い。これによれば、伝送されてきたオリジナルの映像データと、記録再生装置でエンコードした映像データの２つが重複してHDD９に記録されるのを防止することができる。

次に、著作権のある映像データの再エンコード方法について説明する。高画質なデジタル映像データの配信に伴い，映像データの複製は，コンテンツ配信側にとっては不都合な問題である。このようなデジタル映像データは，複製が不可能な形で配信されることが多くなると考えられる。

本実施例では，複製が制限（例えば禁止）されている映像データの再エンコード処理について図３を用いて動作の説明を行う。図３において，前記図１，図２と同一機能ブロックについての説明は省略する。 図２に示す実施形態では、ユーザによる消去指示によって、受信した映像データを消去するようになっているため、ユーザが指示をしなけれは、受信したオリジナルの映像データと、エンコードした映像データの両方が保存されてしまう。そこで本実施例では，記録再生装置でエンコードした映像データがHDD９へ記録されたことを契機にオリジナルの映像データを消去する。

エンコード部１１でエンコード処理された映像データは、図６の３３に示すように３つの映像データを１パックとして順次、ＨＤＤ９に記録される。エンコード記録検出部１７は，映像データがHDD９に１パック記録された毎に検出を行い、検出結果を元データ消去制御部１６へ入力する。元データ消去制御部１６は，HDD９に記録された元の映像データを１パック単位毎に消去する。消去を行うにあたり，エンコード記録検出部１７は，エンコード処理部１１により処理されてHDD９に記録された映像データを１パック毎に読み出し，記録が失敗していないことを検出するベリファイ検出を行い、エンコード処理されたデータが再生可能であることを確認した場合に、元データ消去制御部１６に消去を指示する信号を出力するようにしてもよい。このように、ベリファイ検出を行うことにより、エンコード処理された映像データが再生不可能な状態にもかかわらず、オリジナルの映像データが消去されてしまうことを防止することができる。なお、エンコードされた映像データが再生可能か否かを検出する方法は、ベリファイ検出に限定するものではなく、他の方法を用いても良い。

なお、本例では、元データ消去制御部１６は，１パック単位でデータを消去しているが，複数パックを単位として消去を行っても良い。複数パック単位にすることにより、ハードディスクへのアクセスが頻繁にならず、消費電力を低減することができる。

例えば，ユーザがエンコード処理を希望する１番組の所定区間を指示することにより，該指示に応じた前記パック番号の先頭パックと終了パックが指示され，ハードディスク９から当該指定パックに相当する映像データを再生し，エンコードを行う構成にしてもよい。この時，オリジナルの映像データは，エンコードされた映像データ部分だけが消去（抜け落ちた）された状態となる。

以上説明したように、複製が制限されているデジタル映像配信のコンテンツをエンコードする場合，所定の単位でエンコード行い、ハードディスクへ記録する毎に順次再エンコードを行った部分のオリジナル映像データを消去することにより，複製制限を厳守した状態であってもエンコード処理を行うことができる。

前記実施例では，エンコードした映像データをオリジナル映像データを同一の記録媒体（ハードディスク）へ記録を行う場合について説明したが、これに限定するものではない。エンコードした映像データをオリジナル映像データとは異なる記録媒体へ記録する構成であってもよい。例えば，光ディスク，リムーバブルなハードディスクに記録するようにしても良いし，あるいは，デジタル通信回線で出力するようにしても良い。

以上述べたように、本実施形態によれば、マルチアングル映像などの１つの番組に関連して同時刻に配信された複数の映像データを一度に録画，再生することにより，ユーザの使い勝手を向上することができる。

配信データレート異なるデータレートに変換し、複数の映像データを基準時刻に関連させてエンコード処理を行い，エンコードした複数の映像データを１系統の信号としてハードディスクへインターリーブ記録することができる。また、必要に応じてオリジナルの複数の映像データを消去することができ，限られた容量のハードディスクを有効に利用できる。

さらには、複製が制限されているデジタル映像配信のコンテンツを，エンコードする場合，所定の単位でエンコード行い、ハードディスクへ記録する毎に順次エンコードを行った部分のオリジナル映像データを消去する構成にすることにより，複製が制限された映像データであってもエンコード処理を行うことができる。

第１の実施の形態にかかる記録再生装置を示すブロック図。 第２の実施の形態にかかる記録再生装置を示すブロック図。 第３の実施の形態にかかる記録再生装置を示すブロック図。 搬送波のデータ構成例を示す図 チャンネル毎の搬送波のデータ構成例を示す図。 デジタルチューナーの内部構成の一例を示す図。 マルチ映像データの一例を示す図。

符号の説明

１…映像データ入力端子
２…デジタルチューナ部
４，５，６…タイムコード挿入部
８…基準時間発生部
９…ハードディスク
１０…時分割再生部
１５…時分割記録部
１８…チャンネル選択入力端子
３０…搬送波選択部
３２…映像データ選択部
５０…基準時間コード検出部
５１，５２，５３…再生バッファ１
５４…映像デコーダ部
５５…映像表示制御部
５６…表示選択入力端子
６０，６１，６２…基準時刻分離部
６５…エンコードパラメータ設定部
６７…コンテンツ選択消去制御部

Claims (11)

1. 互いに関連した複数の映像データを基準時刻に関連づけて記録媒体へ記録する記録手段と、
   前記記録媒体に記録した複数の映像データを基準時刻に関連づけて再生する再生手段と、
   前記再生手段により再生された映像データを再生前のデータレートと異なるデータレートの映像データにエンコードするエンコード手段と、を備え、
   前記エンコードされた映像データを基準時刻に関連付けて前記記録手段により前記記録媒体へ記録することを特徴とする記録再生装置。
2. 請求項１に記載の記録再生装置は、前記記録手段により、前記エンコードされた映像データを前記記録媒体へ記録した後、エンコードされた映像データの元となる映像データを消去する消去手段を具備したことを特徴とする記録再生装置。
3. 請求項２に記載の記録再生装置において、
   前記エンコード手段は、前記複数の映像データを所定長に区分し、該区分したそれぞれの映像データを該区分長毎に１つの映像データ単位とし、前記映像データ単位にエンコードすることを特徴とする記録再生装置。
4. 請求項３に記載の記録再生装置において、前記消去手段は、前記映像データ単位ごとに前記元となる映像データ消去することを特徴とする記録再生装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の記録再生装置は、
   前記エンコードされた複数の映像データと前記基準時刻に関連した時刻データとを時分割多重する多重手段と、
   該時分割多重された前記複数の映像データを前記記録媒体へ１系統の映像ストリームとして記録する記録制御手段と、
   を備えることを特徴とする記録再生装置。
6. 請求項１ないし請求項５に記載の記録再生装置において、前記エンコード手段は、前記再生手段により再生された映像データを再生前のデータレートよりも低いデータレートの映像データにエンコードすることを特徴とする記録再生装置。
7. 関連した複数の映像データを基準時刻に関連づけて第１の記録媒体へ記録する第１の記録手段と、
   前記記録媒体に記録した複数の映像データを基準時刻に関連づけて再生する再生手段と、
   前記再生手段からのそれぞれの映像データを前記再生手段により再生された映像データを再生前のデータレートと異なるデータレート
   の映像データにエンコードするエンコード手段と、
   前記エンコードされた映像信号を基準時刻に関連付けて第２の記録媒体へ記録する第２の記録手段と、
   前記エンコードされた映像信号を前記第２の記録媒体へ
   記録した後、エンコードされた映像データの元となる映像データを前記第１の記録媒体から消去する消去手段
   を具備したことを特徴とする記録再生装置。
8. 請求項２または請求項７に記載の記録再生装置は、前記複数の映像データは複製が制限されたデータであるとき、前記消去手段を動作させる消去制御手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
9. 番組に関連した複数の映像データを基準時刻に関連づけて記録媒体へ記録する手段と、
   前記記録媒体のそれぞれの記録済み映像データを基準時刻に関連づけて再生する再生手段と、
   前記再生された複数の映像データを下の映像信号に復調する手段と、
   前記復調された複数の映像信号を選択的に映像表示制御する制御手段を具備したことを特徴とする記録再生装置。
10. 請求項１に記載の記録再生装置において、
    前記複数の映像データは、１つの番組に関連したデータであり、前記番組の基準時刻に対して２倍速以上のデータレートであって、
    前記記録手段は、前記前記番組の基準時刻に対して２倍速以上で映像データを前記記録媒体に記録し、
    前記再生手段は、前記番組の基準時刻に対して２倍速以上の再生速度で前記記録媒体に記録された映像データを再生することを特徴とする記録再生装置。
11. 請求項１に記載の記録再生装置は、ユーザ指定により前記エンコード手段によりエンコードするエンコードパラメータを選択し、エンコードする映像データの映像画角サイズと映像圧縮率を設定するエンコード制御手段を備えることを特徴とする記録再生装置。
    

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