以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1は、本発明の実施の形態の1つにおけるデジタル記録再生装置の全体構成を示す図である。図1を参照して、デジタル記録再生装置100は、画像および音声を圧縮符号化した画像データおよび音声データをハードディスク20または着脱可能なDVD30に記録し、また、それらに記憶された画像データおよび音声データを読み出して画像および音声を再生する。このデジタル記録再生装置100には、チューナ10Aと、外部入力10Bとを有し、チューナ10Aまたは外部入力10Bに接続された外付けのチューナなどからテレビジョン放送の放送信号が入力される。
デジタル記録再生装置100は、デジタル記録再生装置100の全体を制御するシステムコントローラ50と、それぞれがシステムコントローラ50に接続された記録バッファメモリ53、時計55、LAN(Local Area Network)インターフェイス56、操作部57、表示部58、再生バッファメモリ59、デマルチプレクサ61とを含む。
システムコントローラ50は、後述するオブジェクトユニット(VOBU)を生成するために必要なナビゲーション情報(NAVパック)と、ビデオマネージャメニュー用ビデオオブジェクトセット(VMGM_VOBS)およびタイトルセット用ビデオオブジェクトセット(VTSTT_VOBS)に書き込み用のナビゲーション情報とを生成するためのナビゲーション情報生成器51と、ハードディスク20またはDVD30から読み取られたVOBUに含まれるナビゲーション情報と、VMGM_VOBSおよびVTSTT_VOBSに含まれるナビゲーション情報とを解析するナビゲーション情報解析器52とを含む。
時計55は、時刻を計時し、計時した時刻をシステムコントローラ50に出力する。時計55は、電源バックアップ54と接続されており、デジタル記録再生装置100の電源が切断されても計時することが可能となっている。
LAN(Local Area Network)インターフェイス56は、デジタル記録再生装置100をインターネットに接続するための通信用のインターフェイスである。ここでは、LANインターフェイス56は、インターネットに接続されており、システムコントローラ50は、そのインターネットに接続された電子番組表データサーバ71と通信可能となっている。
電子番組表データサーバ71は、テレビジョン放送の番組を含む電子番組表データを記憶しており、システムコントローラ50からの要求によって、電子番組表データをデジタル記録再生装置100に送信する。システムコントローラ50は、それが有するRAM(Random Access Memory)に受信した電子番組表データを記憶する。電子番組表データは、チャンネルごとに番組の開始時刻と終了時刻とを含む。番組のタイトル名、あらすじ等を含んでいてもよい。したがって、システムコントローラ50では、受信した電子番組表データと、チューナ10Aで選択されているチャンネルと、時計55で計時されている時刻とからチューナ10Aで受信されているテレビジョン放送の番組を特定することが可能である。なお、ここでは、電子番組表データを電子番組表データサーバ71から受信するようにしたが、電子番組表データが放送波に含まれる場合には、アナログ放送の場合はVBI、デジタル放送の場合はMPEGに多重化されている電子番組表データを、チューナ10Aで受信された放送波から抽出することになる。
操作部57は、デジタル記録再生装置100の前面に備えられた複数のボタンスイッチを有する。操作部57では、デジタル記録再生装置100を操作するユーザの指示の入力が受付けられる。指示には、チューナ10Aで選択するテレビジョン放送のチャンネルの指示、記録の開始指示、記録の終了指示、記録するための記録媒体を選択する指示を含む。また、操作部57は、リモートコントローラ(リモコン)73と赤外線による無線通信が可能となっている。リモコン73は、操作部57と同様の指示を入力するためのボタンスイッチを有する。このため、ユーザは、操作部57にするのと同様の指示を、リモコン73を用いてすることができる。
表示部58は、液晶表示装置であり、デジタル記録再生装置100の動作状態の表示、操作部57に入力されたユーザの指示の表示等を行う。動作状態には、停止中、記録中、再生中の別、選択している記録媒体、チューナ10Aで選択されているチャンネル、再生時に再生しているチャプタ、再生するチャプタを選択するためのメニュー等を含む。なお、液晶表示装置に代えて、エレクトロルミネッセンス、LED(Light Emitting Diode)パネル等を用いてもよい。
記録バッファメモリ53と、再生バッファメモリ59とは、ランダムアクセスメモリ(RAM)である。記録バッファメモリ53は、フォーマッタ16およびシステムコントローラ50に接続されている。再生バッファメモリ59は、システムコントローラ50に接続されている。
デジタル記録再生装置100は、さらに、外部から入力されるテレビジョン放送の放送信号を処理するために、ビデオデコーダ11と、MPEGビデオエンコーダ12と、アナログ/デジタル(A/D)コンバータ13と、MPEG/AC3(Audio Code number 3)オーディオエンコーダ14とマルチプレクサ15とを備えている。
チューナ10Aは、ユーザによって指定された1つのチャンネルの放送信号を選択し、ビデオ信号をビデオデコーダ11に出力し、オーディオ信号をA/Dコンバータ13に出力する。外部入力10Bでは、外付けのチューナにより選択されたチャンネルのビデオ信号とオーディオ信号とが入力され、それぞれビデオデコーダ11とA/Dコンバータ13に出力する。
ビデオデコーダ11は、入力されるアナログのビデオ信号をデジタルのビデオ信号(CCIR−REC656)に変換し、MPEGビデオエンコーダ12に出力する。MPEGビデオエンコーダ12は、入力されるデジタルのビデオ信号をMPEGビデオ規格に従って符号化し、符号化した符号化画像データをマルチプレクサ15に出力する。
A/Dコンバータ13は、入力されるアナログのオーディオ信号をデジタルのオーディオ信号に変換し、MPEG/AC3オーディオエンコーダ14に出力する。MPEG/AC3オーディオエンコーダ14は、入力されるデジタルのオーディオ信号を、MPEG、AC3またはリニアPCM(Pulse Code Modulation)のいずれかのオーディオ規格に従って符号化し、符号化した符号化オーディオデータをマルチプレクサ15に出力する。
マルチプレクサ15は、入力される符号化画像データと符号化オーディオデータとを、パケット化して時分割多重化する。パケット化された符号化画像データは、ビデオPES(Packetized Elementary Stream)、またはビデオパック(Vパック)と呼ばれる。パケット化された符号化オーディオデータは、オーディオPES、またはオーディオパック(Aパック)と呼ばれる。マルチプレクサ15は、ビデオパックとオーディオパックを多重化したMPEG−PS(Program Stream)をフォーマッタ16に出力する。なお、MPEG−PSには、パケット化したサブピクチャデータを含めるようにしてもよい。フォーマッタ16は、MPEG-PSに仮のナビゲーション情報(NAVパック)を付加したビデオオブジェクトユニット(VOBU)を生成して、記録バッファメモリ53に記憶する。
ナビゲーション情報生成器51は、記録バッファメモリ53に順に記憶されるVOBUを参照して、ナビゲーション情報を生成し、生成したナビゲーション情報を記録バッファメモリ53に書き込む。ナビゲーション情報には、NAVパックに含まれる情報の他に、ビデオタイトルセット情報(VTSI)に含まれる情報も含まれる。
1つのVOBUに含まれるナビゲーション情報(NAVパック)は、1つのビデオオブジェクト(VOB)が定まると決定される。したがって、記録バッファメモリ53は、少なくとも1つのVOBを記録するのに必要なメモリ容量を有している。システムコントローラ50は、記録バッファメモリ53に1つ以上のVOBが記録され、そのVOBを構成する全てのVOBUのNAVパックが書き込まれた後に、そのVOBを書き込み用バッファに記憶させる。書き込み用バッファ17に書き込まれたデータは、ハードディスク20またはDVD30のいずれかに記録される。
ハードディスク20は、システムコントローラ50により制御され、システムコントローラ50からの指示に従って、書き込み用バッファ17に記憶されたデータを記憶する。また、ハードディスクに記録されたタイトルを再生する場合、ハードディスク20に記憶したデータを読み出し用バッファ60に出力する。
一方、DVD30は、スピンドルモータ33によって回転される。サーボ回路34は、スピンドルモータ33の回転数、ピックアップ32のフォーカスサーボおよびトラッキングサーボを制御する。DVD30にデータを書き込む際、変調部31は、書き込み用バッファ17に記憶されたデータをDVDに記録するのに適した信号に変調する。変調された信号はピックアップ32に出力される。ピックアップは、変調された信号に従って発光する。これによりDVD30に信号が書き込まれる。
DVD30に記録されたタイトルを再生する場合、DVD30からデータを読み取り時に、ピックアップ32で受光された光は光電変換素子により電気信号に変換されて復調部35に出力される。復調部35に入力される電気信号は、DVD30への記録に適した信号に変調された信号であるため、復調部35はこれを復調して元の形に戻す。誤り訂正部36は、リードソロモン積符号(RS−PC)の訂正方式でエラー訂正し、エラー訂正したデータを読み出し用バッファ60に記憶する。
システムコントローラ50は、読み出し用バッファ60からデータを読み出し、ナビゲーション情報解析器52でナビゲーション情報が解析される。再生バッファメモリ59には、ビデオPESとオーディオPESとが記憶される。再生バッファメモリ59に記憶されたビデオPESとオーディオPESとは、デマルチプレクサ61で読み取られる。デマルチプレクサ61は、ビデオPESをMPEGビデオデコーダ62に出力し、オーディオPESをMPEG/AC3オーディオデコーダ63に出力する。
MPEGビデオデコーダ62は、入力されたビデオPESをMPEG方式で復号し、復号したビデオデータをビデオエンコーダ64に出力する。ビデオエンコーダ64は、ビデオデータをNTSC方式にエンコードし、ビデオ信号を出力する。ビデオ信号は、たとえば、テレビジョン受像機に出力され、液晶表示装置などのディスプレイに出力されて表示される。一方、MPEG/AC3オーディオデコーダ63は、入力されたオーディオPESをMPEG方式、AC3方式またはリニアPCM(Pulse Code Modulation)方式で復号し、復号したオーディオデータをデジタル/アナログ(D/A)コンバータ65に出力する。D/Aコンバータ65は、デジタルのオーディオデータをアナログに変換して出力する。D/Aコンバータ65から出力されるオーディオデータは、たとえば、テレビジョン受像機に出力され、スピーカから出力される。
本実施の形態においては、書き込み用バッファ17に1M(byte)、記録バッファメモリ53に20M(byte)、再生バッファメモリ59に1M(byte)、読み出し用バッファ60に7M(byte)の記憶領域を割り当てている。なお、書き込み用バッファ17、記録バッファメモリ53、再生バッファメモリ59、読み出し用バッファ60を1つのRAMで構成してもよいし、それぞれ別体としてもよい。
図2は、MPEGビデオエンコーダの詳細な構成を示すブロック図である。図2を参照して、MPEGビデオエンコーダ12は、ビデオ入力部121と、前置処理部122と、動き補償部123と、離散コサイン変換(DCT)部124と、量子化部125と、可変長符号化部126と、MPEGビデオ出力部127とを含む。ビデオ入力部121に入力されたデジタルのビデオ信号は、前置処理部122で輝度信号(Y)と色信号(Cb、Cr)とに分けられ動き補償部123に出力される。動き補償部123は、フレーム内予測およびフレーム間予測を行う。DCT部124は、離散コサイン変換を行い、量子化部125はDCT変換されたデータを量子化する。可変長符号化部126は、量子化されたデータにエントロピー符号化を行う。符号化されたデータは、MPEGビデオ出力部127からビデオPESとして出力される。
図3は、MPEGビデオデコーダの詳細な構成を示すブロック図である。図3を参照して、MPEGビデオデコーダ62は、MPEG入力部621と、可変長復号部622と、逆量子化部623と、逆離散コサイン変換(IDCT)部624と、後置処理部625と、ビデオ出力部626とを含む。MPEG入力部621に入力されたビデオPESは、可変長復号部622に出力される。可変長復号部622は、ビデオPESをエントロピー復号する。エントロピー復号化されたデータは、逆量子化部623で逆量子化、およびIDCT部624で逆離散コサイン変換されて後置処理部625に出力される。後置処理部625では、動き補償のために必要な処理を実行してビデオ信号をビデオ出力部626に出力する。
図4は、DVDの論理構造を示す図である。図4を参照して、DVDの論理構造は、リードイン領域と、ボリューム情報およびファイル情報領域と、ビデオマネージャ(VMG)と、ビデオタイトルセット(VTS)#1〜#Nと、リードアウト領域とを含む。
ビデオマネージャ(VMG)は、ビデオマネージャ情報(VMGI)と、ビデオマネージャ情報のバックアップ(VMGI_BUP)とを含む。なお、ビデオマネージャ(VMG)には、オプションとして、ビデオマネージャメニュー用ビデオオブジェクトセット(VMGM_VOBS)が含まれていても良い。VMGIは、DVDビデオゾーン全体についての制御情報であり、VIDEO_TS.IFOというひとつのファイルからなる。VMGM_VOBSはタイトル選択メニューのための情報であり、VIDEO_TS.VOBというひとつのファイルからなる。VMGI_BUPはVMGIと同一内容であり、VIDEO_TS.BUPというひとつのファイルからなる。
また、ビデオタイトルセットそれぞれには、ビデオタイトルセット情報(VTSI)と、ビデオタイトルセットのタイトル用ビデオオブジェクトセット(VTSTT_VOBS)と、ビデオタイトルセット情報のバックアップ(VTSI_BUP)とが含まれる。なお、ビデオタイトルセットそれぞれには、オプションとして、ビデオタイトルセット用ビデオオブジェクトセット(VTSM_VOBS)が含まれていても良い。ビデオタイトルセットは、タイトルのチャプタ情報、オーディオやサブピクチャの言語情報、再生制御情報、ビデオやオーディオのストリームを含む。
VTSIはそのVTSに対する制御情報であり、VTS_##_0.IFOというひとつのファイルからなる。##は01から99までの整数を示す。VTSM_VOBSはVTS内の各種メニューのためのコンテンツであり、VTS_##_0.VOBというひとつのファイルからなっている。VTSTT_VOBSはタイトル再生のためのコンテンツであり、VTS_##_@.VOBという複数のファイルからなっている。@は1から9までの整数を示す。VTSI_BUPはVMGIと同一内容の情報であり、VTS_##_0.BUPというひとつのファイルからなっている。
ビデオタイトルセット情報(VTSI)は、ビデオタイトルセット用ビデオオブジェクトセット(VTSM_VOBS)の属性情報を含む。属性情報は、ビットレート、解像度、アスペクト比、タイトル情報、チャプタ情報、セル情報等を含む。
図5は、ビデオマネージャメニュー用ビデオオブジェクトセット(VMGM_VOBS)を説明するための図である。図5を参照して、VMGM_VOBSは、少なくとも1つのPGC(Program
Chain)を有する。PGCは後述するセルの再生順を指定するものである。したがって、PGCは、少なくとも1つのセルを含む。VOBは、少なくとも1つのセルを含む。図では、PGC1およびID=1のVOBが1つのセル#1を含む場合を示している。1つのセルは、少なくとも1つのデータユニット(ビデオオブジェクトユニット(VOBU))を含む。図では、#1のセルは、#1〜#N(Nは自然数)のN個のデータユニットを含む例を示している。1つのデータユニットは、先頭にNAVパック(NV_PCK(Navigation Pack))が置かれ、続いてビデオPES(Vパック)が時分割で置かれる。
図6は、ビデオタイトルセット用ビデオオブジェクトセット(VTSTT_VOBS)を説明するための図である。図6を参照して、VTSTT_VOBSは、少なくとも1つのVOBを有する。図では、ID=1〜n(nは自然数)のn個のVOBを示している。本実施の形態におけるデジタル記録再生装置100は、1つのVOBが記録バッファメモリ53に記録されると、1つのVOBを1つのセルとして取り扱い、ハードディスク20またはDVD30にそのVOBが記録される。すなわち、デジタル記録再生装置100は、VOB単位で記録媒体に記録する。
1つのVOBは、少なくとも1つのセルを含む。図では、ID=1のVOBは#1〜#m(mは自然数)のm個のセルを含んでいる。1つのセルは、少なくとも1つのデータユニット(ビデオオブジェクトユニット(VOBU))を含む。図では、#1のデータセルは、#1〜#N(Nは自然数)のN個のデータユニットを含む例を示している。1つのVOBUは0.4sec〜1secの再生時間長を持ち、先頭にNAVパック(NV_PCK(Navigation
Pack))が置かれ、続いて整数個のビデオPES(Vパック)、オーディオPES(Aパック)およびサブピクチャデータが時分割で置かれる。ビデオPESは、GOP(Group Of Pictures)であり、必ずしも置かれる必要はない。NV_PCKはPCI(Presentation Control Information)とDSI(Data Search Information)の2つのパケットからなる。
また、1つのチャプタは、複数のセルを含む。図では、#1のチャプタが#1〜#mのm個のセルを含む例を示している。チャプタは、ユーザによるアクセス単位の1つである。すなわち、ユーザは、チャプタ単位でアクセスが可能であるため、チャプタの始まりにアクセス(頭出し)をすることができる。
図7は、PCIパケットのデータ構造を示す図である。PCIパケットにはVOBUの再生制御情報が格納されている。VOBUの再生制御情報としては、VOBUの先頭記録アドレス(nv_pck_lbn)、VOBUの再生開始時刻情報(vobu_s_ptm)、VOBUの再生終了時刻情報(vobu_e_ptm)等の情報が挙げられる。
図8は、DSIパケットのデータ構造を示す図である。DSIパケットには一般情報、シームレス用再生情報、シームレス用アングル情報、VOBユニットサーチ情報、同期情報が含まれる。1つのVOBに含まれるVOBUのDSIパケットでは、ビデオの開始時刻(vob_v_s_ptm)と、ビデオの終了時刻(vob_v_e_ptm)は同じ値となる。また、VOBユニットサーチ情報は、VOB内で完結した処理とされる。
本実施の形態におけるデジタル記録再生装置100では、1つのデータユニットの期間を0.5秒、1つのセルの期間(以下「セル再生時間)という)を30秒、1つのチャプタの期間(以下「チャプタ時間」という)を2分にデフォルトで定められ、通常はこれらの値を固定して記録する。したがって、ユーザによる録画操作がされた場合に、1つのチャプタの内で番組が切り替わってしまう場合がある。これを図を用いて説明する。なお、セル再生時間とチャプタ時間」とのデフォルト値をこれらに限定するものではなく、任意に定めることができる。
図9は、セルとチャプタとの関係を説明するための図である。図では、説明のため1つのVOBが、1つのセルのみを含むこととしている。また、21時59分13秒に録画の開始が指示され、次の番組が22時00分00秒に開始されることとする。
図9(A)は、デフォルトのセル再生時間およびチャプタ時間を用いて記録した場合におけるセルとチャプタとの関係の一例を示す図である。図9(A)を参照して、VOBにはVOBを識別するためのVOBIDが付される。VOBIDは、「1」から始まる連番とされている。各VOBに含まれるセルにはセルIDが付される。ここでは、1つのVOBに1つのセルを含むことにしたので、セルIDはすべて「1」とされる。また、セルにはセル番号が付される。セル番号は、セルの順番を定めるのもで「1」から始まる連番とされる。21時59分13秒に録画の開始が指示されると、チャプタ時間を2分としているので、初めのチャプタは、21時59分13秒から22時01分13秒までを記録するセルを含む。
したがって、再生時に次の番組の開始時刻22時00分00秒の動画を頭出しすることができない。
図9(B)は、本実施の形態におけるデジタル再生記録装置により生成されるセルとチャプタとの関係の一例を示す図である。本実施の形態における記録方式では、電子番組表データから得られる番組表から番組の開始時刻を取得し、その開始時刻にセルが開始されるように30秒に固定されていたセル再生時間を変更する。さらに、番組の開始時刻にチャプタが開始されるように2分に固定されていたチャプタ時間を変更する。このため、セル番号「2」のセル再生時間を17秒とし、チャプタ「1」が、セル「1」とセル「2」とを含むようにする。さらに、セル番号「3」〜「6」をチャプタ「2」とする。このチャプタ時間は、通常の場合と同じ2分である。このように本実施の形態におけるデジタル再生記録装置により記録されたデータを再生する場合、チャプタ「2」を頭出しすれば、22時00分00秒に記録された画像と音声とを頭出しして再生することができる。
図10および図11は、システムコントローラで実行される記録処理の流れを示すフローチャートである。本実施の形態における記録処理は、ユーザが操作部57を操作して、録画操作が入力された場合に実行される処理である。記録媒体の指定としては、ハードディスク20およびDVD30のいずれでもよいが、ここではハードディスク20が指定された場合を例に説明する。
録画操作としては、次のものが挙げられる。
(1)チャンネルの指定と、録画開始の指定。録画終了指示が入力されるまで、または記憶領域がなくなるまで録画が継続される。
(2)チャンネルの指定と、録画開始の指定と、録画時間の指定(録画終了時刻の指定を含む)。
(3)チャンネルの指定と、開始時刻および終了時刻の指定。
図10および図11を参照して、記録処理では、まず、ハードディスク20に記録するための空き領域が存在するか否かが判断される(ステップS01)。空きがある場合にはステップS02へ進み、ない場合には処理を終了する。空きがない場合には記録することができないからである。ステップS02では、ハードディスク20に記録されている画像のタイトルが400を超えたか否かが判断される。超えた場合には処理を終了し、超えていない場合にはステップS03に進む。記録可能なタイトル数を400に制限するためである。なお、記録可能なタイトル数の上限は、デジタル記録再生装置100の仕様で定まるものであって400に限定されるものではなく、これよりも多くてもよいし、少なくてもよい。
ステップS03では、入力映像信号が選択される。入力映像信号の選択は、チューナ10Aが設定されているチャンネルの選択である。デジタル記録再生装置は、通常、いずれかのチャンネルが選択されているため、ユーザにより操作部57が操作されて、チャンネルが変更された場合には、変更後のチャンネルが選択される。すなわち、チャンネルの選択は、ユーザによる操作部57の操作により入力される。入力映像信号の選択は、ユーザにより操作部57が操作されなくても、前に選択されていたチャンネル、または、電源投入時等に設定されるデフォルトのチャンネルが選択される場合を含む。チャンネルを変更する必要がない場合もあり得るからである。
次のステップS04では、ハードディスク20にストリーム記録用ファイルをオープンする。ストリーム記録用ファイルは、上述したビデオタイトルセット用ビデオオブジェクトセット(VTSTT_VOBS)である。このストリーム記録用ファイルが、ハードディスク20に新規に作成される。そして、ストリーム属性ファイルをオープンする(ステップS05)。ストリーム属性ファイルは、上述したビデオタイトルセット情報(VTSI)である。ストリーム属性ファイルは、ストリーム記録用ファイルの属性情報を格納するためのデータファイルである。属性情報は、ビットレート、解像度、アスペクト比、タイトル情報、チャプタ情報、セル情報等を含む。
そして、タイトル数を1つ増加させる(ステップS06)。記録が開始された時点でタイトルが1つ増加するからである。そして、現在時刻(T)が取得される(ステップS07)。現在時刻は、時計55からそれによって計時された時刻が取得される。
次に、予め取得されている電子番組表データから、現在選択されているチャンネルの番組の次の番組の開始時刻(T1)が取得される(ステップS08)。電子番組表データは、チャンネルごとに番組の開始時刻と終了時刻とを含むため、ステップS07で取得された現在時刻Tから、現在受信中の番組の次の番組の開始時刻を取得することができる。そして、初期設定されているチャプタ時間(T2)が取得される(ステップS09)。ここでは、初期設定されているチャプタ時間T2を2分としている。
そして、次の番組が開始されるまでの時間(T1−T)と、チャプタ時間(T2)とが比較される(ステップS10)。次の番組が開始されるまでに、初期設定されているチャプタ時間のチャプタが少なくとも1つ含めることができるか否かを判定するためである。次の番組が開始されるまでの時間(T1−T)がチャプタ時間(T2)より小さい場合には、ステップS11に進み、そうでなければステップS14に進む。
ステップS11では、次に生成するチャプタの時間を(T1−T)とする。次に生成するチャプタが終了する時刻と、現在の番組が終了する時刻、換言すれば現在の番組の次の番組が開始する時刻を一致させるためである。すなわち、次の番組が開始されるまでの時間(T1−T)が初期設定されているチャプタ時間(T2)より小さいことを条件に、次のチャプタ(第2チャプタ)のチャプタ時間が決定される。
ステップS12およびステップS13の処理では、次のチャプタのチャプタ時間が(T1−T)とされたために、この時間内にセルが収まるように、次のチャプタに含めるセルの個数と、それぞれのセルのセル再生時間を調整する。上述したように、1つのセルは少なくとも1つのVOBUを含み、VOBUの期間は予め定められている。ここでは、デフォルトのセル再生時間T3を30秒とし、VOBUの期間を0.5秒としているので、デフォルトのセル再生時間T3のセルは、60個のVOBUを含むことになる。したがって、セル再生時間は、それに含まれるVOBUの数で示すこともできる。ここでは、説明のため時間を単位として計算する例を説明するが、VOBUの数を単位として計算するようにしてもよい。
ステップS12では、(T1−T)をデフォルトのセル再生時間(T3)で除算して、その商(整数部)nと余り((T1−T)−n×T3)を取得する。そして、次のステップS13では、次のチャプタに含まれるセルの設定条件を決定する。すなわち、次のチャプタに(n+1)個のセルを含め、そのうちn個のセル(第1セル)のセル再生時間をT3、1つのセル(第2セル)のセル再生時間を((T1−T)−n×T3)とする。ここでは、セル再生時間を((T1−T)−n×T3)とするセル(第2セル)をチャプタの最後のセルとしている。そして、ステップS16に進む。なお、セル再生時間を((T1−T)−n×T3)とするセル(第2セル)は、チャプタに含まれる(n+1)個のセルのいずれでもよい、たとえば、最初のセル、中間のセルとすることができる。
このように、セル再生時間を((T1−T)−n×T3)とするセル(第2セル)は、次の番組が開始されるまでの時間(T1−T)がデフォルトのセル再生時間T3の整数倍でない場合に、決定される。
また、次のチャプタにn個のセルを含め、そのうち(n−1)個のセル(第1セル)のセル再生時間をT3、1つのセル(第2セル)のセル再生時間を((T1−T)−(n−1)×T3)としてもよい。この場合においても、セル再生時間が((T1−T)−(n−1)×T3)とされるセルは、チャプタに含まれるn個のセルのいずれでもよい。
また、チャプタに含めるセルの数をたとえばX個に固定して、チャプタに含まれるX個すべてのセルのセル再生時間を(T1−T)/Xとしてもよい。ただし、セル再生時間はVOBUの数で定まるため、セル再生時間(T1−T)/XはVOBUの期間の整数倍となることが条件となる。
一方、ステップS14に進む場合は、次の番組が開始されるまでの時間(T1−T)がチャプタ時間(T2)より小さくない場合であり、この場合には、次に生成するチャプタ(第1チャプタ)の時間をT2に設定する。
次のステップS15では、次のチャプタに含まれるセルの設定条件を決定する。セルのセル再生時間は、デフォルトのセル再生時間T3とされる。したがって、セルの数は、ステップS14で設定されたチャプタ時間T2に基づき求められる(T2/T3)。そして、ステップS16に進む。すなわち、初期設定されているチャプタ時間T2で定められるチャプタ(第1チャプタ)は、デフォルトのセル再生時間(T3)のセル(第1セル)を(T2/T3)個(第1の数)含む。
ステップS16では、次のチャプタ(同一チャプタ)を構成するすべてのセルを生成するための条件を示すデータテーブルを生成する。データテーブルには、セルの個数Nと、各セルのセル再生時間とを含む。より具体的には、ステップS10で真の場合にはセル再生時間がT3のセル(第1セル)がn個と、セル再生時間が(T1−T)−n×T3)の1つのセル(第2セル)とされる。また、ステップS10で偽の場合には、セル再生時間がT3のセル(第1セル)が(T2/T3)個とされる。
そして、次のステップS17では、今回生成するセルのセル設定条件をナビゲーション情報生成器51に設定する。これにより、後述するMPEGエンコード開始後、記録バッファメモリ53にVOBUが順に記録されるとともに、設定されたセル設定条件にしたがってセルが生成され、また、その情報に対応したNAVパックが生成される。
ステップS18では、MPEGエンコードが開始される。MPEGエンコード開始時には、ビデオおよびオーディオのパラメータが設定される。たとえば、ビデオのパラメータとしては、ビデオビットレートは8Mbps、GOP構造はIBBPBBP・・・・、GOP数は15、記録モードはVBRに設定され、オーディオのパラメータは、オーディオモードはAC−3、オーディオビットレートは256kbps、サンプリング周波数は48Khzである。これにより、ビデオ信号とオーディオ信号の両方がエンコードされる。次に、MPEGシステムエンコードが開始される(ステップS19)。
次に、タイトル記録終了処理状態か否かが判断される(ステップS20)。真の場合にはステップS40に進み、偽の場合にはステップS21に進む。タイトル記録終了処理状態とは、デジタル記録再生装置100での録画が終了される条件が満たされた状態をいう。具体的には、次の場合があげられる。
(1)リモコン73または操作部57で録画終了指示が入力される場合。
(2)録画時間が指定された録画の場合に、その録画時間が経過した場合。
(3)録画終了時刻が指定された録画の場合に、その録画終了時刻となった場合。
次に、ハードディスク20に記録するための空きの領域が存在するか否かが判断される。空きがない場合にはステップS40に進み、空きがある場合にはステップS22に進む。ハードディスク20に空きがある場合にのみデータを記録するためである。
ステップS22では、記録バッファメモリ53からMPEGデータが読み出される。そして、読み出されたMPEGデータが書き込み用バッファ17に書き込まれる(ステップS23)。これにより、ハードディスク20にタイトルを書き込むための準備ができる。
次のステップS24では、ステップS23で書き込みしたMPEGデータがセルの終端か否かが判断される。セルの終端ならばステップS25に進み、そうでなければステップS20に戻る。ステップS25では、現在のセルのセル情報をストリーム属性ファイルに書き込みする。
次のステップS26では、書き込みしたMPEGデータを含むセルがチャプタ内で最後のセルか否かが判断される。真の場合にはステップS27に進み、偽の場合にはステップS38に進む。ステップS38では、次に生成するセルの生成情報を、ステップS16で作成したセル生成条件のデータテーブルから取得する。そして、次に生成するセルの設定条件をナビゲーション情報生成器51に設定する(ステップS39)。これにより、記録バッファメモリ53にVOBUが順に記録されて、設定されたセル設定条件でセルおよびNAVパックが生成される。
一方、ステップS27では、チャプタの情報をストリーム属性ファイルに書き込む。チャプタの最後のセルの記録が終了したため、そのチャプタに必要な情報がすべて揃うからである。
次のステップS28〜ステップS37では、ステップS07〜ステップS16と同様の処理が実行される。ステップS07〜ステップS16では、記録が開始された直後のチャプタおよびセルの生成条件を決めたのに対して、ステップS26〜S36では、2番目以降のチャプタおよびそのチャプタを構成するセルの生成条件を決める点が異なるのみである。したがってここでは説明は繰り返さない。なお、ステップS28で取得される現在時刻は、現在のチャプタの終了時刻、換言すれば、次のチャプタの開始時刻に相当する。
ステップS37で、次のチャプタ(同一チャプタ)を構成するすべてのセルの生成条件のデータテーブルが生成されると、ステップS39において、次に生成するセルのセル設定条件をナビゲーション情報生成器51に設定する。そして、ステップS20に戻る。これにより、記録バッファメモリ53にVOBUが順に記録され、設定されたセル設定条件にしたがってセルおよびNAVパックが生成される。
一方、ステップS20でタイトル記録終了状態と判断された場合、または、ステップS21でハードディスク20に空き領域がないと判断された場合には、ステップS40において、MPEGシステムエンコードが終了され、ステップS41において、MPEGエンコードが終了される。記録する領域が存在しない場合には、これ以上のタイトルの記録ができないからである。
そして、この時点で記録バッファメモリ53に記録されている未処理のMPEGデータを処理するようにナビゲーション生成器51に指示する(ステップS42)。上述したように、記録バッファメモリ53には、フォーマッタ16出力時に仮のナビゲーション情報(NAVパック)が付されたパケットが記録される。この仮のナビゲーション情報は、ナビゲーション情報生成器51によりチャプタ情報およびセル情報が確定した時点で決定され、確定したチャプタ情報およびセル情報に従ったナビゲーション情報に更新される。したがて、ナビゲーション情報生成器51は、デフォルトのセル再生時間またはチャプタ時間が経過した時点でセル情報およびチャプタ情報を確定してナビゲーション情報を決定し、仮のナビゲーション情報を更新する。しかしながら、ステップS42が実行される時点では、デフォルトのセル再生時間またはチャプタ時間のいずれも経過していない状態があり得るので、この場合には、デフォルトのセル再生時間およびチャプタ時間が経過するまで記録を続けるのではなくできるだけ速やかに記録を終了するために、MPEGエンコードが終了(ステップS41)した時点で、確定するセル再生時間およびチャプタ時間に基づいてセル情報およびチャプタ情報を確定してナビゲーション情報(NAVパック)を決定し、仮のナビゲーション情報を更新する。このため、MPEGエンコードが終了した時点(ステップS41の後)で記録バッファメモリ53に記録されている仮のナビゲーション情報が付されたパケットを処理するようにナビゲーション生成器51に指示が出される。なお、ナビゲーション情報生成器51が実行するナビゲーション生成処理については後述する。
そして、ナビゲーション情報生成器51によるナビゲーション情報生成処理が終了するまで待機状態となり(ステップS43でNO)、ナビゲーション情報生成処理が終了してナビゲーション情報が生成されるとステップS44に進む。
次に、記録バッファメモリ53からMPEGデータが読み出され(ステップS44)、読み出されたMPEGデータが書き込み用バッファ17に書き込まれる(ステップS45)。そして、記録バッファメモリ53に記録されていたMPEGデータのすべてが書き込み用バッファ17に転送されたか否かが判断される(ステップS46)。転送が終了した場合にはステップS47に進み、終了していない場合にはステップS44に戻る。すなわち、転送が終了するまで、MPEGデータの記録バッファメモリ53からの読み出しと、書き込み用バッファ17への書き込みが繰り返される。
転送が終了すると、割り込みを禁止に設定(ステップS47)した後、書き込み終了フラグをセットし(ステップS48)、割り込み禁止を解除する(ステップS49)。ハードディスク20へ確実にMPEGデータを記録させるためである。
そして、MPEGデータがハードディスク20のストリーム記録用ファイルに書き込みが終了したか否かが判断され(ステップS50)、書き込みが終了するまで待機状態となる。書き込みの終了の判断は、ステップS48でセットした書き込み終了フラグがリセットされたか否かにより判断する。書き込み終了フラグは、後述するファイル書き込み処理でリセットされる。
ストリーム記録用ファイルの書き込みが終了した場合(ステップS50でYES)には、セル情報と、チャプタ情報と、タイトル情報とがストリーム属性ファイルに書き込まれる(ステップS51)。ここで書き込まれるセル情報およびチャプタ情報には、ステップS41が実行されてMPEGエンコードが終了した時点で、仮のナビゲーション情報が更新されていなかったMPEGデータのセル情報およびチャプタ情報が確定しているので、それらのMPEGデータのセル情報およびチャプタ情報が含まれる。
ストリーム属性ファイルに記録されるタイトル情報は、タイトルセットの数、各タイトルに含まれるチャプタの数を含む。なお、上述したVOBごとに作成されるファイルVTS_##_0.IFOにおいて、そのファイル名中の「##」は、タイトルの番号を示す。チャプタ情報は、そのチャプタに含まれる先頭セルのセル番号と、PGC内の全チャプタ数と、PCG内の全セル数とを含む。本実施の形態においては、PCGとチャプタとは同じ番号としている。セル情報は、セル再生時間と、開始位置セクタと、最後のVOBUの開始セクタと、セルの終了セクタとを含む。
なお、これらの情報は、実際には、タイトルの記録が終了した時点(たとえばステップS49)でストリーム属性ファイルに書き込まれ、その前の段階では、RAM上に一時的に記録される。以下に、タイトル情報、チャプタ情報およびセル情報と、それらが記録されるストリーム属性ファイルとの関係の一例を示す。
(1)ビデオマネージャ情報(VMGI)。
ビデオマネージャタイトルプレイマップテーブル(VMG_PTT_SRPT)に、チャプタの数(Number of chapters(PTTs))と、タイトルセットの開始セクタ位置情報が記録される。
(2)ビデオタイトルセット情報(VTSI)。
(2−1)ビデオタイトルセットサーチポイントテーブル(PTT_SRPTI)に、プログラムチェーン番号(PGCN)とプログラム番号(PGN)とが記録される。
(2−2)ビデオタイトルセットプログラムチェーン情報テーブルに、PGCの情報、そのPGCに含まれるすべてのセルの情報が記録される。PGCの情報は、チャプタ数、再生時間、オーディオ属性、サブピクチャ属性を含む。セルの情報は、再生時間、開始セクタ位置情報、終了セクタ位置情報を含む。
(2−3)ビデオタイトルセットセルアドレステーブルに、各セルのセル番号、開始セクタ位置情報、終了セクタ位置情報が記録される。
この記録処理では、ステップ07で取得された現在時刻Tを記録の開始時刻Tとし、記録の開始時刻Tから次の番組の開始時刻T1までの時間(T1−T)が、初期設定されたチャプタ時間T2(第1チャプタ時間)よりも短い場合(ステップS10でYES)に、次に生成するチャプタ(第2チャプタ)のチャプタ時間(第2チャプタ時間)を(T1−T)としている(ステップS11)。また、ステップS28で取得された現在時刻Tを次のチャプタの開始時刻とし、次のチャプタの開始時刻Tから次の番組の開始時刻T1までの時間(T1ーT)が、初期設定されたチャプタ時間(第1チャプタ時間)よりも短い場合(ステップS31でYES)に、次に生成するチャプタ(第2チャプタ)のチャプタ時間(第2チャプタ時間)を(T1−T)としている(ステップS32)。一方、次のチャプタの開始時刻Tから次の番組の開始時刻T1までの時間が、初期設定されたチャプタ時間(第1チャプタ時間)よりも短くない場合(ステップS31でNO)に、次に生成するチャプタ(第1チャプタ)のチャプタ時間(第1チャプタ時間)を初期設定されたチャプタ時間T2としている(ステップS35)。すなわち、記録の開始指示があって記録が開始される時刻TSから次の番組の開始時刻T1までの到達時間(T1−TS)、または、番組の開始時刻TSから次の番組の開始時刻T1までの到達時間(T1−TS)中に、初期設定されたチャプタ時間T2のチャプタが最初から順に生成され、到達時間中に記録している番組の最後のチャプタのチャプタ期間が前のチャプタの終了した時刻TEから次の番組の開始時刻T1までの時間(T1−TE)とされる。なお、最後のチャプタのチャプタ期間は(T1−TE)がT2と等しくなる場合にはT2とされる。換言すれば、到達時間(T1−TS)が初期設定されたチャプタ時間T2(第1チャプタ時間)の整数倍でない場合に、初期設定されたチャプタ時間とは異なるチャプタ時間(第2チャプタ時間)が設定される。
より具体的には、記録の開始を指示した時刻TSから次の番組の開始時刻T1までの到達時間(T1−TS)と初期設定されたチャプタ時間T2とから(T1−TS)/T2で算出される商N1と、余り((T1−TS)−N1×T2)とを算出する。そして、商に1を加算した数(N1+1)が到達時間内に与えられるチャプタ数とされ、そのうちN1個のチャプタ(第1チャプタ)のチャプタ時間がT2、残りの1個のチャプタ(第2チャプタ)のチャプタ時間を余り((T1−TS)−N1×T2)とする。なお、初期設定されたチャプタ時間と異なるチャプタ時間((T1−TS)−N1×T2)のチャプタは、(N1+1)個のチャプタの最後に限らずいずれに位置してもよい。
したがって、番組の最後でチャプタが終了するので、次のチャプタは必ず次の番組の最初となる。その結果、次のチャプタをアクセスすることにより次の番組の最初を頭出しすることができる。
なお、上記の例では到達時間(T1−TS)内に(N1+1)個のチャプタを生成するようにしたが、N1個のチャプタを生成するようにしてもよい。この場合、N1個のチャプタのうち、(N1−1)個のチャプタ(第1チャプタ)のチャプタ時間は初期設定された値T2となり、他の1個のチャプタ(第2チャプタ)のチャプタ時間は((T1−TS)−(N1−1)×T2)となる。この場合においても、チャプタ時間((T1−TS)−(N1−1)×T2)のチャプタは、N1個のチャプタのうちのいずれに位置してもよい。
さらに、到達時間(T1−TS)内に含めるチャプタ数をたとえばN個に予め決めておき、到達時間(T1−TS)内に含まれるすべてのチャプタのチャプタ時間を((T1−TS)/N)としてもよい。
図12は、ファイル書き込み処理の流れを示すフローチャートである。ファイル書き込み処理は、システムコントローラ50により実行される処理である。図12を参照して、ファイル書き込み処理では、まず、書き込み用バッファ17にMPEGデータが記憶されているか否かが判断される(ステップS61)。MPEGデータが記憶されている場合にはステップS62に進み、そうでない場合には処理を終了する。
ステップS62では、書き込み用バッファ17に記憶されているMPEGデータをストリーム記録用ファイルに書き込む。そして、書き込み終了フラグをリセットする(ステップS63)。
書き込み終了フラグは、図10および図11に示した記録処理のステップS46でセットされる。この書き込み終了フラグは、ファイル書き込み処理と記録処理とが独立して実行されるため、記録処理側でファイル書き込み処理によりストリーム記録用ファイルへの書き込みが終了したことを検出するために用いられる。ファイル書き込み処理は、たとえば、所定時間間隔で実行される。
図13は、ナビゲーション情報生成処理の流れを示すフローチャートである。ナビゲーション情報生成処理は、システムコントローラ50のナビゲーション情報生成記51により実行される処理である。図13を参照して、ナビゲーション情報生成処理では、まず、記録バッファメモリ53に1つのVOB(ここでは1セルに相当する)分のMPEGデータが格納されてたまっているか否かが判断される(ステップS71)。真の場合にはステップS72へ進み、偽の場合には処理を終了する。すなわち、ナビゲーション情報生成処理は、記録バッファメモリ53に1つのVOB分のMPEGデータが格納されることを条件に実行される処理である。この判断は、上述した記録処理において、記録中の場合(図10または図11におけるステップS03〜ステップS39)には、そのセル再生時間が経過したか否かにより判断され、記録終了処理(図11におけるステップS40〜ステップS51)の場合には、記録処理のステップS42が実行されて出力される指示があったことにより判断される。すなわち、記録処理のステップS42が実行されて出力される指示があった場合にはその指示が出力された時、そうでない場合にはセル再生時間が経過した時に記録バッファメモリ53に1つのVOB分のMPEGデータが格納されたと判断する。また、ナビゲーション情報生成処理は、上述した記録処理およびファイル書き込み処理とは独立して実行される。
そして、ステップS72では、指示内容に対応したナビゲーション情報を対象となるMPEGデータに含まれるすべてのNAVパックに付加する。これにより、仮のナビゲーション情報が更新される。ここでの指示内容とは、上述した記録処理において図10のステップS17、図11のステップS39およびステップS42で設定されるセル設定条件を示す。
図14は、電子番組表処理の流れを示すフローチャートである。電子番組表処理は、システムコントローラ50で実行される処理である。電子番組表処理は、まず、番組情報取得指示の有無が判断される(ステップS81)。番組情報取得指示があった場合には、ステップS82へ進み、そうでなければ処理を終了する。番組情報取得指示は、リモコン73または操作部57からユーザの操作による入力を含む。
次のステップS82では、番組情報取得時刻となったか否かが判断され、真の場合にはステップS83に進み、偽の場合には処理を終了する。ステップS82での判断は、電子番組表データサーバ71の電子番組表データが更新される予定の時刻かどうかを判断する。このため、番組情報取得時刻となるごとにステップS83以降の処理が実行される。ステップS83以降の処理は、番組情報取得指示がされ、かつ、番組情報取得時刻となったことを条件に実行される処理である。
なお、指示があった場合、番組情報取得時刻となった場合のいずれかの条件の成立によって、ステップS84以降の処理を実行してもよい。
ステップS84では、LANインターフェイス56のハードウエアが初期化される。そして、通信プロトコルモジュールが起動される(ステップS85)。次に、電子番組表データサーバ71と接続し(ステップS86)、電子番組表データサーバから電子番組表データをダウンロードする(ステップS87)。次に、現在の時刻を時計55から取得する(ステップS88)。現在の時刻以前の電子番組表データを削除するためである。
そして、ステップS87でダウンロードした電子番組表データを用いて電子番組表データベースを更新する(ステップS89)。電子番組表データベースは、デジタル記録再生装置100のシステムコントローラが備えるRAMに記憶されている。電子番組表データベースの更新は、新しい番組情報を追加と、時間変更になった番組情報の変更と、現在の時刻以前の番組情報の削除とを含む。
そして、電子番組表データサーバとの接続を切断し(ステップS90)、通信プロトコルモジュールを停止させる(ステップS91)。
図15は、電子番組表データベースの構成の一例を示す図である。図15を参照して、電子番組表データベースは、放送日、放送開始時刻、放送終了時刻、ジャンル、番組名、番組属性情報、番組詳細情報のフィールドを有するデータテーブルであり、番組ごとに1レコードを有する。
なお、上述したデジタル記録再生装置100は、ハードディスクとDVDとに記録する例を示したが、たとえばブルーレイディスクに記録するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、セルの構成を、1セルと1VOBとを等しくする条件でナビゲーション情報を付加する例を挙げたが、1VOBに複数のセルを含ませる条件でナビゲーション情報を付加するなどの他の構成においても同様の処理が可能である。さらに、本実施の形態においては、DVDビデオ規格に準拠したフォーマットで記録する例を説明したが、独自のフォーマットなど他のフォーマットで記録するようにしても同様の処理を実行することが可能である。
(1) 上述した画像記録装置は、
画像信号が入力される入力手段と、
前記入力手段に入力された前記画像信号を所定時間ごとに圧縮符号化して複数の符号化画像信号を生成する符号化手段と、
前記複数の符号化画像信号を記録媒体に記録する符号化画像信号記録手段と、
連続する前記符号化画像信号を特定する記録情報を少なくとも含み、前記連続する符号化画像信号の最先の前記符号化画像信号にアクセス可能なアクセス情報を生成するアクセス情報生成手段と、
番組情報を取得する番組情報取得手段と、
前記番組情報取得手段で取得された前記番組情報から番組が切り替わる開始時刻を取得する開始時刻取得手段とを備え、
前記アクセス情報生成手段は、前記開始時刻に記録される前記符号化画像信号にアクセス可能な開始アクセス情報を生成する開始アクセス情報生成手段を含み、
前記開始アクセス情報生成手段は、連続する前記符号化画像信号を第1チャプタ時間分まとめた第1チャプタに含まれる前記符号化画像信号の前記記録情報に基づいて、前記第1チャプタに対応する前記アクセス情報を生成する第1チャプタ情報生成手段と、
前記開始時刻までの到達時間が前記第1チャプタ時間の整数倍とならないことを条件に、連続する前記符号化画像信号を第2チャプタ時間分まとめた第2チャプタに含まれる前記符号化画像信号の前記記録情報に基づいて、前記第2チャプタに対応する前記アクセス情報を生成する第2チャプタ情報生成手段とを含み、
前記到達時間は、記録の開始時刻、または、先に生成されたチャプタの終了時刻から前記開始時刻までの時間であり、
前記第2チャプタ情報生成手段は、前記到達時間を前記第1チャプタ時間で除算した余りの残余時間に基づいて、前記第2チャプタ時間を設定する第2チャプタ時間設定手段を含む。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10A チューナ、10B 外部入力、11 ビデオデコーダ、12 MPEGビデオエンコーダ、13 A/Dコンバータ、14 MPEG/AC3オーディオエンコーダ、15 マルチプレクサ、16 フォーマッタ、17 書き込み用バッファ、20 ハードディスク、31 変調部、32 ピックアップ、33 スピンドルモータ、34 サーボ回路、35 復調部、36 訂正部、50 システムコントローラ、51 ナビゲーション情報生成器、52 ナビゲーション情報解析器、53 記録バッファメモリ、54 電源バックアップ、55 時計、56 インターフェイス、57 操作部、58 表示部、59 再生バッファメモリ、60 読み出し用バッファ、61 デマルチプレクサ、62 MPEGビデオデコーダ、63 MPEG/AC3オーディオデコーダ、64 ビデオエンコーダ、65 D/Aコンバータ、71 電子番組表データサーバ、73 リモコン、100 デジタル記録再生装置、121 ビデオ入力部、122 前置処理部、123 動き補償部、124 DCT部、125 量子化部、126 可変長符号化部、127 MPEGビデオ出力部、621 入力部、622 可変長復号部、623 逆量子化部、624 IDCT部。