JP2007259029A - 映像信号記録装置、記録媒体、及び映像信号再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊再生に必要なピクチャ位置情報を完全に記録できないフォーマットにおいても特殊再生を行う。
【解決手段】トランスポートストリームの各パケットデータを格納するデータバッファ（３）と、ピクチャの情報を格納した付加パケットをデータバッファ（３）に挿入しデータバッファ内のパケット列とともに記録媒体（３０）に記録し、記録媒体（３０）に記録される各ピクチャのインデックス情報を生成し（１７）、インデックス情報を参照して任意のピクチャを含むパケット群を記録媒体から読出し（２０）、読みだされたパケット群から付加パケットに格納されたピクチャ情報を検出し（２１）、検出されたピクチャ情報をもとに再生を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、デジタル放送を受信し、受信したデジタル映像信号をハードディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）メディア、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）メディア等の記録媒体に記録する映像信号記録装置、該記録媒体に記録されたデジタル映像信号を読み出し再生する映像信号再生装置に関するものである。本発明はまた、映像信号記録のために用いられる記録媒体に関する。

デジタル放送においては、映像データは一般的にＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２方式による符号化により圧縮される。ＭＰＥＧ２方式により符号化された映像および音声信号は、エレメンタリーストリームと呼ばれ、ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）パケットというデータ構造の中に組み込まれる。ＢＳデジタル放送や地上デジタル放送では、複数のＰＥＳパケットを結合したものを１８８バイト固定長のパケット（ＴＳパケット）に分割し、単一のビット列としたトランスポートストリーム（ＴＳ）を用いて映像および音声データを送信している。

ＭＰＥＧ２方式を用いて符号化された画像データは、前後の画像データをもとにつくられているため、１つの画像データだけでは完結せず、画像信号を復号化できない。このため、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）構造が採用されている。このＧＯＰ構造とは、映像データの複数のピクチャ（ｐｉｃｔｕｒｅ：画像）をグループ化したアクセス単位である。ＧＯＰは、Ｉピクチャ（イントラ（フレーム内）符号化画像）、Ｐピクチャ（前方予測（フレーム間）符号化画像）およびＢピクチャ（双方向予測（フレーム間）符号化画像）の３タイプで構成される。ここで、Ｉピクチャは他のタイプのピクチャデータとは独立して復号が可能な画像情報であり、ＰまたはＢピクチャは前後のピクチャとの各差分情報を利用して復号できる画像情報である。

一般的に、ＭＰＥＧ２方式で符号化された画像データをハードディスク等の記録媒体に記録、再生する映像記録再生装置では、早送りや早戻し等の特殊再生には、ピクチャを任意に抽出し再生することにより、特殊再生を実現できる。ＭＰＥＧ２方式において、各Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャの符号化データは可変長であるため、各ピクチャの記録媒体上の記録位置は一律には定まらない。

そこで、ハードディスクにＭＰＥＧトランスポートストリームを記録する際には、記録装置は、ＭＰＥＧトランスポートストリーム内でのピクチャ位置を特定するピクチャ位置情報を作成し、ＭＰＥＧトランスポートストリームとは別個にハードディスクに記録していた。ピクチャ位置情報をＭＰＥＧトランスポートストリームとは別個に記録する目的は、特殊再生の際に、ＭＰＥＧトランスポートストリームを読み出す位置を、ピクチャ位置検出情報に基づいて容易に特定できるからである。映像記録再生装置において、トランスポートストリームの記録時にハードディスクにピクチャ位置情報を記録する。この映像記録再生装置は、そのピクチャ位置情報を使用して、任意の位置から任意の位置までのＭＰＥＧトランスポートストリームのピクチャデータを取り出し、特殊再生に利用する（例えば特許文献１）。

特殊再生に関連して、特殊再生中の画像のノイズを低減する技術も知られている。映像記録再生装置は、記録媒体に記録されているデータを読み出し、読み出されたデータをデコードする。そして位置情報に基づいて必要なピクチャのみを抽出し、特殊再生用データを作成する。その後、映像記録再生装置は、デコードされた特殊再生用データをエンコードし、ＭＰＥＧトランスポートストリームパケットへ変換する。これによりノイズを抑制できる（例えば特許文献２）。

特開２００３−３３９０１９号公報 特開２００１−３５９０７１号公報

従来の技術によれば、ＭＰＥＧトランスポートストリームとは別に、ピクチャ位置情報を記録媒体に記録しておかなければならず、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）規格等の規格化されたフォーマットを持つ記録媒体に適用することは困難である。任意のピクチャデータを用いて特殊再生を行うことができないからである。例えばＢＤ規格上では、記録装置は、映像の早送り再生の際に利用するピクチャに関する管理データをディスクに記録できる。しかし記録可能なデータ容量は制限されており、ディスクの記憶容量に対して十分な管理データを記録できない。

またノイズが発生しないように、データストリームを一旦デコードして特殊再生用データを生成する処理を採用すると、その後、再エンコードし、ＭＰＥＧトランスポートストリームパケットへ変換する処理を連続して行わなければならず、非常に複雑で高価なシステムが必要となる。

この発明は、
フレーム内符号化されたフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化されたフレーム間符号化ピクチャを含み複数のパケットから構成されるトランスポートストリームを受信し、記録媒体に記録する映像信号記録装置において、
前記トランスポートストリームの各パケットデータを格納するデータバッファと、
前記トランスポートストリームからピクチャの先頭を格納するパケットを検出する境界パケット検出手段と、各ピクチャの情報を格納した付加パケットを生成する付加パケット生成手段と、
前記付加パケットが挿入された前記データバッファに格納されたパケット列を記録媒体に保存するパケット保存手段と、
前記トランスポートストリームからヘッダ情報を検出するヘッダ検出手段と、
前記ヘッダ情報を前記記録媒体に保存するヘッダ情報保存手段と、
前記パケット保存手段により保存される各ピクチャを特定する情報を記憶するインデックステーブルを作成するインデックステーブル生成手段と、
前記インデックステーブルを前記記録媒体に保存するテーブル保存手段と
を備えたことを特徴とする映像信号記録装置を提供する。

この発明は記録時にトランスポートストリームを解析し、任意のピクチャの先頭を検出し、各ピクチャの情報を格納する付加パケットをピクチャの先頭データを含むパケットの直後に挿入し、データバッファにピクチャデータとともに格納された各パケット群をパケット記憶手段に記録し、各ピクチャ情報で構成されたインデックステーブルを参照して、任意のピクチャを含むパケット群を前記パケット記憶手段から読み出し、付加パケットに格納されたピクチャ情報を入手できるので、ピクチャ位置を特定するピクチャ位置情報をあらかじめインデックステーブルに格納しなくとも、ピクチャデータを再生できる。従って、ピクチャ位置情報を完全に記録できないＢＤ規格などメディアにおいても対応できる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。本実施の形態１による映像記録再生装置は、外部から入力されたＭＰＥＧ２トランスポートストリームをハードディスク等の記録媒体に記録し、記録されたＭＰＥＧ２トランスポートストリームを再生して、外部のデコーダ装置に出力するストリーム記録再生装置として構成されており、記録媒体３０に記録を行う記録装置３１と、記録媒体３０から再生を行う再生装置３２とを有する。
入力トランスポートストリーム１は、フレーム内符号化されたフレーム内符号化ピクチャ（Ｉピクチャ）、およびフレーム間符号化されたフレーム間符号化ピクチャ（Ｐ，Ｂピクチャ）を含み複数のパケットから構成される。

記録媒体３０は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのＴＳパケットを保存するものであり、パケット記憶部（パケット記憶ブロック）１４と、テーブル記憶部（テーブル記憶ブロック）１５と、ヘッダ情報記憶部（ヘッダ情報記録ブロック）１６とを有する。パケット記憶部１４は、ＴＳパケットを保存するものであり、入力トランスポートストリーム１の各パケットとあわせて後述の付加パケットを格納する。
テーブル記憶部１５は、パケット記録部１４に格納される各ピクチャを特定する情報を記憶するインデックステーブル情報を含むインデックステーブルを保存する。
ヘッダ情報記憶部１６はトランスポートストリームに関連したヘッダ情報を保存する。

記録装置３１は、記録媒体３０にＴＳパケットの記録を行うものであり、入力バッファ３と、ＴＳパケット保存部４と、映像パケット検出部５と、ピクチャ情報検出部６と、表示タイミング抽出部７と、インデックステーブル作成部８と、インデックステーブル保存部９と、ヘッダ情報検出部１０と、ヘッダ情報保存部１１と、境界パケット検出部１２と、付加パケット生成部１３とを有する。

入力バッファ３は、入力トランスポートストリーム１のＴＳパケット（のパケットデータ）を格納する。言い換えると、パケット列を格納する。
ＴＳパケット保存部４は、入力バッファ３に格納され付加データ（付加パケット）が挿入されたＴＳパケットをパケット記憶部１４に保存する。

映像パケット検出部５は、入力されたトランスポートストリーム１から映像パケットを検出する。
ピクチャ情報検出部６は、映像パケット検出部５で検出された映像パケットからピクチャ情報を検出する。
表示タイミング抽出部７は、ピクチャ情報検出部６で検出されたピクチャ情報から表示タイミングを抽出する。
インデックステーブル作成部８は、検出されたピクチャ毎の表示タイミングやアドレス等からなるインデックステーブルを作成する。このインデックステーブルはパケット保存手段４により保存される各ピクチャを特定する情報を格納するものである。
インデックステーブル保存部９は、インデックステーブル作成部８で生成されたインデックステーブルをテーブル記憶部１５に保存する。

ヘッダ情報検出部１０は、映像パケット検出部５で検出された映像パケットからヘッダ情報を検出する。
ヘッダ情報保存部１１は、ヘッダ情報検出部１０で検出されたヘッダ情報をヘッダ情報記憶部１６に保存する。

境界パケット検出部１２は、映像パケット検出部５で検出された映像パケットからピクチャの開始情報を検出する。言い換えると、トランスポートストリーム１からピクチャの先頭を格納するパケットを検出する。
付加パケット生成部１３は、境界パケット検出部１２で検出されたピクチャ開始情報をもとに入力バッファ３に挿入するパケットを各ピクチャの情報を格納した付加パケットとして生成する。

再生装置３２は、記録媒体３０に保存したＴＳパケットの再生を行うものであり、インデックステーブル読出部１７と、ナビゲーション制御部１８と、ユーザインターフェース制御部１９と、パケット読出部２０と、付加パケット検出部２１と、出力バッファ２２と、ヘッダ情報読出部２３と、ヘッダ情報付加部２４とを有する。

インデックステーブル読出部１７は、テーブル記憶部１５からインデックステーブルを読み出す。
ナビゲーション制御部１８は、インデックステーブル読出部１７で読み出されたインデックステーブルをもとに再生を制御する。
ユーザインターフェース制御部１９は、ユーザの操作を受け付ける。

パケット読出部２０は、記録媒体３０のパケット記憶部１４からＴＳパケットを読出す。即ち、インデックステーブル読出部１７で読み出されたインデックステーブルを参照して任意のピクチャを含むパケット群を記録媒体３０のパケット記憶部１４からパケット単位で読み出す。
付加パケット検出部２１は、パケット読出部２０で読み出したＴＳパケットから付加パケットを検出する。
出力バッファ２２は、付加パケット検出部２１で処理されたＴＳパケットを一時格納する。出力バッファ２２から出力トランスポートストリーム２が出力される。

ヘッダ情報読出部２３は、ヘッダ情報記憶部１６からヘッダ情報を読み出す。
ヘッダ情報付加部２４は、ヘッダ情報読出部２３で読み出したヘッダ情報を出力バッファに格納されたＴＳパケットに付加する。

以上のように構成された図１の映像信号記録再生装置の動作について説明する。
まず、映像記録装置３１の記録動作について説明する。入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットは、入力バッファ３および映像パケット検出部５に入力される。映像パケット検出部５は入力トランスポートストリームのＴＳパケットのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）情報などから映像パケットを含んだＴＳパケットを抽出し、ピクチャ情報検出部６、ヘッダ情報検出部１０および境界パケット検出部１２に出力する。

ピクチャ情報検出部６は、映像パケット検出部５から出力される映像情報を含むＴＳパケットから、Ｉピクチャの開始データおよび終了データを含むＴＳパケットおよびピクチャ情報を検出し、表示タイミング抽出部７およびインデックステーブル作成部８に出力する。表示タイミング抽出部７は、ピクチャ情報検出部６で検出されたピクチャ情報からＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）等を用いて表示タイミングを抽出し、インデックステーブル作成部８に出力する。インデックステーブル作成部８は、表示タイミング抽出部７およびピクチャ情報検出部６から出力される情報によりインデックステーブル４０を生成し、インデックステーブル保存部９に出力する。インデックステーブル保存部９は、インデックステーブル作成部８で作成されたインデックステーブル４０をテーブル記憶部１５に保存する。

図２は、本実施の形態におけるインデックステーブルの構成の一例を示す図である。図２に示すように、インデックステーブル４０は、格納したＩピクチャの番号を示すインデックス値ＩＤＸ、当該Ｉピクチャの表示タイミングを示す再生時刻値ＰＴ、当該Ｉピクチャの開始データを含むＴＳパケットを含むパケット記憶部１４内でのパケット番号（開始パケット番号）ＢＰＮおよび当該Ｉピクチャのデータサイズの範囲を示すピクチャサイズＩＥＰＯにより構成される。ここで、ピクチャサイズは例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）規格で用いられているＩ＿ｅｎｄ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ｏｆｆｓｅｔに従って４ビットで表されるものとする。

トランスポートストリームの記録を開始すると、ＴＳパケットの記録が開始され、ピクチャ情報検出部５により第１のＩピクチャのピクチャ情報が検出されると、表示タイミング抽出部６は、前記ピクチャ情報から表示タイミング示す時刻情報をインデックステーブル作成部８に出力する。インデックステーブル作成部８は、インデックステーブル４０の第１のＩピクチャの表示タイミング項（ＰＴ１）に、表示タイミング抽出部７の出力値を格納する。

さらに、前記Ｉピクチャの開始データを含むＴＳパケットがパケット保存部４によりパケット記憶部１４に保存されると、インデックステーブル作成部８は、保存したアドレス情報をパケット保存部４により取得し、前記アドレス情報から第１のＩピクチャの開始データを含むパケット番号を算出し、インデックステーブル４０の第１のＩピクチャの開始パケット番号項（ＢＰＮ１）に格納する。そして、前記Ｉピクチャの終了データを含むＴＳパケットがパケット保存部４によりパケット記憶部１４に保存されると、インデックステーブル作成部８は、保存したアドレス情報をパケット保存部４により取得し、前記アドレス情報から前記Ｉピクチャのデータサイズを算出しＩ＿ｅｎｄ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ＿ｏｆｆｓｅｔ値に変換し、インデックステーブル４０の第１のＩピクチャのピクチャサイズ項（ＩＥＰＯ１）に格納する。同様に第２、第３のＩピクチャの情報もインデックステーブル４０に格納する。これらの動作を記録終了まで繰り返すことによりインデックステーブル４０を作成する。

ヘッダ情報検出部１０は、映像パケット検出部５から出力されるＴＳパケットからシーケンスヘッダ情報およびＧＯＰヘッダ情報を検出し、ヘッダ情報保存部１１へ出力する。ヘッダ情報保存部１１は入力されたヘッダ情報をヘッダ情報記憶部１６に保存する。

入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットを格納する入力バッファ３は、１ピクチャデータを格納可能な容量を持つデータバッファで構成される。入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットは順次入力バッファ３に格納される。パケット保存部４は、入力バッファ３から出力されたＴＳパケットのデータをパケット記憶部１４に記録する。一方、境界パケット検出部１２は、映像パケット検出部５から出力されるＴＳパケットから、ピクチャの境界情報（ピクチャの開始点）を検出し、付加パケット生成部１３に出力する。付加パケット生成部１３は空のＴＳパケットを付加パケットとして、入力バッファ３内の検出されたピクチャの開始データを含むパケット（境界パケット）の直後に挿入する。再び境界パケット検出部１２がピクチャの境界情報を検出すると、付加パケット生成部１３はピクチャ情報を含む付加パケットを生成し、入力バッファ３内の前記挿入した空のＴＳパケット（付加パケット）と置き換える。前記入力バッファ３に付加パケットを含む１ピクチャデータが格納されると、前記入力バッファ３は全データをパケット保存部４に出力する。

このとき、付加パケット生成部１３では、境界パケット検出部１２から入力されたピクチャの境界情報および入力バッファ３に格納されているＴＳパケット数をもとにピクチャデータの容量（境界パケットを含むピクチャのデータサイズ）などピクチャに関する情報を格納した付加パケットを生成する。生成された前記付加パケットは、ＰＥＳヘッダのみで構成されるものとし、ピクチャデータを格納しているＴＳパケット（境界パケット）と同一のパケットＩＤを持ち、また、前記検出されたピクチャの開始点を含むＴＳパケット（境界パケット）と同一の連続性カウンタ（ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｃｏｕｎｔｅｒ）値を持つものとする。

トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットをパケット保存部４によりパケット記憶部１４に記録する処理について図３（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）は入力トランスポートストリーム１を示している。図３（ａ）で示すように、入力トランスポートストリームは複数のピクチャ（ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、…）から構成されている。また、各ピクチャも複数のＴＳパケット（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…）で構成されている。図３（ｂ）は、入力バッファ３において付加パケットを付加され、パケット記憶部１４に格納されたＴＳパケットの状態を示している。

前記トランスポートストリーム１の各ＴＳパケット（Ｐ１〜Ｐ１３）は、入力バッファ３に順次格納される。入力バッファ３が１ピクチャデータを格納すると、入力バッファ３はバッファ内の全データをパケット保存部４へ出力し、パケット保存部４は１ピクチャデータをパケット記憶部１４に記録する。同様にＴＳパケット（Ｐ１４〜Ｐ２３）は順次入力バッファ３へ格納され、１ピクチャデータ毎にパケット記憶部１４に順次記録される。

一方、境界パケット検出部１２は前記ＴＳパケットからピクチャ境界点（ＣＰ０）を検出すると、境界パケット検出部１２はその境界点情報（ＣＰ１）を付加パケット生成部１３に出力する。この境界点情報（ＣＰ１）は、ピクチャの境界情報（ピクチャの開始点）を含む境界パケットのパケット中でのパケットの先頭からピクチャの開始点までの隔たりを表すものであり、オフセットとも呼ばれる。付加パケット生成部１３では、空のＴＳパケットを生成し、入力バッファ３内のピクチャ境界点（ＣＰ０）を含むＴＳパケット（Ｐ１）の直後に挿入する。その後、再び境界パケット検出部１２は前記ＴＳパケットからピクチャ境界点（ＣＰ１）を検出すると、境界パケット検出部１２はその境界点情報（ＣＰ１）を付加パケット生成部１３に出力する。付加パケット生成部１３では、入力バッファ３の現在の格納パケット数および境界点情報（ＣＰ１）により前記付加パケット（Ｐ１ａ）を生成し、入力バッファ３内のピクチャ境界点（ＣＰ０）を含むＴＳパケット直後の前記空のＴＳパケットを付加パケット（Ｐ１ａ）で置き換える。その後、入力バッファ３に格納されているＴＳパケット（Ｐ１〜Ｐ１３）をパケット保存部４に出力する。そして、入力バッファ３の境界点情報（ＣＰ１）を含むＴＳパケット（Ｐ１３）の直後に空のＴＳパケットを挿入する。以上の動作を繰り返すことにより入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットをパケット記憶部１４に記録する。図３（ｂ）にパケット記憶部１４に記録されたＴＳパケットの状態を示す。

次に映像再生装置３２の再生動作について説明する。最初に、通常再生時の動作について説明する。ユーザインターフェース制御部１９は、ユーザから通常再生の指示を受け、ナビゲーション制御部１８に通常再生命令を出力する。ナビゲーション制御部１８は通常再生命令を受けて、パケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に記録されているＴＳパケット（図３（ｂ）参照）から指定のＴＳパケットを読出し付加パケット検出部２１に出力する。

付加パケット検出部２１は、入力されたＴＳパケットから付加パケットを検出し、前記付加パケットを除去し出力バッファ２２に出力する。このとき、付加パケット検出部２１は、ピクチャデータを含むＴＳパケットを検出し、前記ピクチャデータを含むＴＳパケットの連続性カウンタの値が連続して同一であるものを検出し、同一の連続性カウンタの値を持つ２つ目のＴＳパケットを付加パケットと判断し、除去することができる。これにより付加パケットは無効化される。

出力バッファ２２は、入力されたＴＳパケットを順次再生データとして出力する。出力バッファ２２は全データを出力すると、ナビゲーション制御部１８に出力バッファ２２がエンプティ状態であることを通達する。ナビゲーション制御部１８は再びパケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に記録されているＴＳパケットを順次読出し付加パケット検出部２１に出力する。このとき、パケット読出部２０は、最後にパケット記憶部１４から読み出したＴＳパケットのアドレスを記憶している。出力バッファ２２では、ＴＳパケットのデータを順次、出力トランスポートストリーム２として出力する（図３（ｃ）参照）。

次に特殊再生時の動作について説明する。前記通常動作中にユーザから早送り再生または早戻し再生の指示がなされると、インデックステーブル読出部１７を制御しテーブル記憶部１４に保存されているインデックステーブル４０を読み出す。同時にヘッダ情報読出部２３を制御してヘッダ情報記憶部１６に保存されているヘッダ情報を読出しヘッダ情報付加部２４に入力する。ヘッダ情報付加部２４は、前記ヘッダ情報を含むＴＳパケットを生成し、出力バッファ２２に入力する。また、ナビゲーション制御部１８は、パケット読出部２０が最後にパケット記憶部１４から読み出したＴＳパケットのアドレスを取得する。

ナビゲーション制御部１８は、インデックステーブル４０中の開始パケット番号項およびピクチャサイズ項を検索し、前記ＴＳパケットのアドレス値に最も近い開始パケット番号を持つＩピクチャのインデックスを選択し、選択されたＩピクチャの表示タイミングを抽出する。前記抽出した表示タイミングをもとに順次再生するＩピクチャを決定する。例えば４倍再生の場合には、前記抽出した表示タイミングにピクチャの通常の表示間隔の４倍の時間を加算した表示時間に最も近い表示タイミングを有するＩピクチャをインデックステーブル４０から選択し、前記選択したＩピクチャの開始パケット番号およびピクチャサイズを抽出する。

さらに、ナビゲーション制御部１８は、抽出した開始パケット番号情報にもとづいてパケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から前記選択されたＩピクチャの開始データを含むＴＳパケットから読み出して付加パケット検出部２１に出力する。付加パケット検出部２１では、前記ピクチャデータを含むＴＳパケットの連続性カウンタの値が連続して同一であるものを検出し、同一の連続性カウンタの値を持つ２つ目のＴＳパケットを付加パケット（図３（ｂ）のＰ１ａ）と判断し、付加パケット（図３（ｂ）のＰ１ａ）を解析し、ピクチャサイズのバイト値などの該当ピクチャに関する情報を抽出し、ナビゲーション制御部１８に入力する。付加パケット検出部２１は前記付加パケット（図３（ｂ）のＰ１ａ）を除いたＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。出力バッファ２２では、ヘッダ情報付加部２４から入力されたヘッダ情報を含むＴＳパケット（図３（ｄ）のＰＨ）を付加して出力する。

ナビゲーション制御部１８では、付加パケット検出部２１から入力されたピクチャサイズのバイト値をもとに前記選択されたＩピクチャデータのパケット数を算出し、パケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から前記選択されたＩピクチャのピクチャデータを含むＴＳパケット（図３（ｂ）のＰ１〜Ｐ１３）を読出し付加パケット検出部２１に出力する。付加パケット検出部２１は入力されたＴＳパケット群から付加パケットを除くＴＳパケットを出力バッファ２２に入力し、出力バッファ２２から出力トランスポートストリーム２として順次出力される（図３（ｄ）参照）。

出力バッファ２２に一時蓄積されたＴＳパケット群が全て出力されことを検出すると、ナビゲーション制御部１８は、次に再生するべきＩピクチャのインデックスを選択する。すなわち、インデックステーブル４０から次の表示タイミングに最も近い表示タイミングを有するＩピクチャのインデックスを選択する。ナビゲーション制御部１８は、前記選択されたインデックス値を有するＩピクチャの開始パケット番号情報を抽出する。前記抽出したＩピクチャの開始パケット番号情報にもとづいてパケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から当該Ｉピクチャを含むＴＳパケットを付加パケット検出部２１に入力する。付加パケット検出部２１では、前記ピクチャデータを含むＴＳパケットにおいて連続性カウンタ値が連続して同一であるＴＳパケットを検出することで付加パケットを検出し、前記付加パケットを解析してピクチャサイズのバイト値を含むピクチャ関連情報をナビゲーション制御部１８に入力する。ナビゲーション制御部１８では入力されたピクチャ関連情報をもとに当該Ｉピクチャのパケット数を決定し、パケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から当該Ｉピクチャを含むＴＳパケット群（図３（ｂ）中のＰ２３〜Ｐ３３）を読出し、付加パケット検出部２１に出力し、付加パケット検出部２１は付加パケットを除くＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。出力バッファ２２に蓄積されたＴＳパケットは、出力トランスポートストリーム２として出力する（図３（ｄ）参照）。以降、同様の動作を繰り返すことにより特殊再生動作を実現する。

また、ユーザにより通常再生の指示がなされると、ナビゲーション制御部１８は、パケット読出部２０が最後にパケット記憶部１４から読み出したＴＳパケットのアドレスを取得する。ナビゲーション制御部１８は、インデックステーブル４０中の開始パケット番号項およびピクチャサイズ項を検索し、現在のアドレス値に最も近いＩピクチャのインデックスを選択し、インデックステーブル４０から前記選択したＩピクチャの開始パケット番号を抽出する。

ナビゲーション制御部１８は、抽出した開始パケット番号情報にもとづいてパケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に保存されているＴＳパケットを読出し、付加パケット検出部２１に出力する。付加パケット検出部２１では、付加パケットを検出し、検出されたＴＳパケットを除くＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。出力バッファ２２に一時蓄積されたＴＳパケットは出力トランスポートストリーム２として出力される。以降、出力バッファ２２がアンダーフローすることなくデータ量に応じて、パケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に保存されているＴＳパケットを読出し付加パケット検出部２１に出力し、付加パケット検出部２１で付加パケット削除したＴＳパケット群を出力バッファ２１に出力する。これらの動作を繰り返すことで、通常再生を実現する。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の映像信号記録再生装置を示すブロック図である。図４において、図１と同一番号のブロックは同様な機能を有するものである。
図４に示される映像信号記録再生装置は、図１の映像信号記録再生装置と概しておなじであるが、以下の点で異なる。即ち、映像記録装置３１内の付加パケット生成部１３の代わりに付加テーブル生成部２５が設けられ、映像再生装置３２内の付加パケット検出部２１の代わりに、パケットフィルタ２６及び付加テーブル解析部２７が設けられている。

付加テーブル生成部２５は、ピクチャ関連情報が格納可能なプライベートテーブルを生成する。
パケットフィルタ２６は、パケット読出部２０から出力されたＴＳパケットから所定のパケットＩＤを有するＴＳパケットを抽出する。
付加テーブル解析部２７は、パケットフィルタ２６で抽出されたＴＳパケットに格納されているプライベートテーブルを解析する。

上記実施の形態２の映像信号記録再生装置の動作について説明する。
まず、映像記録装置３１の記録動作について説明する。入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットは、入力バッファ３および映像パケット検出部５に入力される。映像パケット検出部５は入力トランスポートストリームのＴＳパケットのＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）情報などから映像パケットを含んだＴＳパケットを抽出し、ピクチャ情報検出部６、ヘッダ情報検出部１０およびピクチャ境界検出部１２に出力する。

ピクチャ情報検出部６は、映像パケット検出部５から出力される映像情報を含むＴＳパケットから、Ｉピクチャの開始データおよび終了データを含むＴＳパケットおよびピクチャ情報を検出し、表示タイミング抽出部７およびインデックステーブル作成部８に出力する。表示タイミング抽出部７は、ピクチャ情報検出部６で検出されたピクチャ情報からＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）等を用いて表示タイミングを抽出し、インデックステーブル作成部８に出力する。インデックステーブル作成部８は、表示タイミング抽出部７およびピクチャ情報検出部６から出力される情報によりインデックステーブル４０を生成し、インデックステーブル保存部９に出力する。インデックステーブル保存部９は、インデックステーブル作成部８で作成されたインデックステーブル４０をテーブル記憶部１５に保存する。

生成されるインデックステーブルは、図２に示すのと同様のものであり、実施の形態１に関して説明したのと同様にして生成される。

ヘッダ情報検出部１０は、映像パケット検出部５から出力されるＴＳパケットからシーケンスヘッダ情報およびＧＯＰヘッダ情報を検出し、ヘッダ情報保存部１１へ出力する。ヘッダ情報保存部１１は入力されたヘッダ情報をヘッダ情報記憶部１６に保存する。

入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットを格納する入力バッファ３は、１ピクチャデータを格納可能な容量を持つデータバッファで構成される。入力トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットは順次入力バッファ３に格納される。パケット保存部４は、入力バッファ３から出力されたＴＳパケットのデータをパケット記憶部１４に記録する。一方、境界パケット検出部１２は、映像パケット検出部５から出力されるＴＳパケットから、ピクチャの境界情報（ピクチャの開始点）を検出し、付加テーブル生成部２５に出力する。付加テーブル生成部１３は空のＴＳパケットを、入力バッファ３内の検出されたピクチャの開始データを含むパケット（境界パケット）の直後に挿入する。再び境界パケット検出部１２がピクチャの境界情報を検出すると、付加テーブル生成部２５はピクチャ情報を格納する付加テーブルを生成し、前記付加テーブルを格納したＴＳパケット（付加パケット）を生成し、入力バッファ３内の前記挿入した空のＴＳパケットと置き換える。前記入力バッファ３に付加パケットを含む１ピクチャデータが格納されると、前記入力バッファ３は全データをパケット保存部４に出力する。

このとき、付加テーブル生成部２５では、境界パケット検出部１２から入力されたピクチャの境界情報および入力バッファ３に格納されているＴＳパケット数をもとにピクチャデータの容量（境界パケットを含むピクチャのデータサイズ）などピクチャに関する情報を格納したプライベートテーブルを付加テーブルとして生成する。生成された前記付加テーブルは、前記トランスポートストリーム１内で未使用の所定のパケットＩＤを有するＴＳパケットに格納される。

前記付加テーブルには、境界パケット検出部１２で検出された境界パケットに含まれるピクチャデータの開始位置情報を格納してもよい。

トランスポートストリーム１の各ＴＳパケットをパケット保存部４によりパケット記憶部１４に記録する処理は、実施の形態１に関し図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明したのと同様である。但し、付加パケットＰ１ａ、Ｐ１３ａなどとして、付加テーブルを格納したＴＳパケットが挿入される。

次に映像再生装置３２の再生動作について説明する。最初に、通常再生時の動作について説明する。ユーザインターフェース制御部１９は、ユーザから通常再生の指示を受け、ナビゲーション制御部１８に通常再生命令を出力する。ナビゲーション制御部１８は通常再生命令を受けて、パケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に記録されているＴＳパケット（図３（ｂ）参照）から指定のＴＳパケットを読出しパケットフィルタ２６に出力する。

パケットフィルタ２６は、入力されたＴＳパケットからトランスポートストリームで未使用の所定のパケットＩＤを有するＴＳパケット(付加パケット)を検出する付加パケット検出手段として作用するもので、パケットフィルタ２６で検出されたＴＳパケットは、付加テーブル解析部２７に出力される。また、前記パケットフィルタ２６は所定のパケットＩＤを有するＴＳパケット以外のＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。これにより付加パケットは無効化される。

出力バッファ２２は、入力されたＴＳパケットを順次再生データとして出力する。出力バッファ２２は全データを出力すると、ナビゲーション制御部１８に出力バッファ２２がエンプティ状態であることを通達する。ナビゲーション制御部１８は再びパケット読出部２０を制御してパケット記憶部１４に記録されているＴＳパケットを順次読出しパケットフィルタ２６に出力する。このとき、パケット読出部２０は、最後にパケット記憶部１４から読み出したＴＳパケットのアドレスを記憶している。出力バッファ２２では、ＴＳパケットのデータを順次、出力トランスポートストリーム２として出力する（図３（ｃ）参照）。

次に特殊再生時の動作について説明する。前記通常動作中にユーザから早送り再生または早戻し再生の指示がなされると、インデックステーブル読出部１７を制御しテーブル記憶部１４に保存されているインデックステーブル４０を読み出す。同時にヘッダ情報読出部２３を制御してヘッダ情報記憶部１６に保存されているヘッダ情報を読出しヘッダ情報付加部２４に入力する。ヘッダ情報付加部２４は、前記ヘッダ情報を含むＴＳパケットを生成し、出力バッファ２２に入力する。また、ナビゲーション制御部１８は、パケット読出部２０が最後にパケット記憶部１４から読み出したＴＳパケットのアドレスを取得する。

ナビゲーション制御部１８は、インデックステーブル４０中の開始パケット番号項およびピクチャサイズ項を検索し、前記ＴＳパケットのアドレス値に最も近い開始パケット番号を持つＩピクチャのインデックスを選択し、選択されたＩピクチャの表示タイミングを抽出する。前記抽出した表示タイミングをもとに順次再生するＩピクチャを決定する。例えば４倍再生の場合には、前記抽出した表示タイミングにピクチャの通常の表示間隔の４倍の時間を加算した表示時間に最も近い表示タイミングを有するＩピクチャをインデックステーブル４０から選択し、前記選択したＩピクチャの開始パケット番号およびピクチャサイズを抽出する。

さらに、ナビゲーション制御部１８は、抽出した開始パケット番号情報にもとづいてパケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から前記選択されたＩピクチャの開始データを含むＴＳパケットから読み出してパケットフィルタ２６に出力する。パケットフィルタ２６では、所定のパケットＩＤを有するＴＳパケットを付加パケットとして抽出し付加テーブル解析部２７に出力する。付加テーブル解析部２７は、入力されたＴＳパケットに格納された付加テーブル（プライベートテーブル）を解析し、ピクチャサイズのバイト値などの該当ピクチャに関する情報を抽出し、ナビゲーション制御部１８に入力する。パケットフィルタ２６は所定のパケットＩＤを有するＴＳパケット以外のＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。出力バッファ２２では、ヘッダ情報付加部２４から入力されたヘッダ情報を含むＴＳパケット（図３（ｄ）のＰＨ）を付加して出力する。

ナビゲーション制御部１８では、付加テーブル解析部２７から入力されたピクチャサイズのバイト値をもとに前記選択されたＩピクチャデータのパケット数を算出し、パケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から前記選択されたＩピクチャのピクチャデータを含むＴＳパケット（図３（ｂ）のＰ１〜Ｐ１３）を読出しパケットフィルタ２６に出力する。パケットフィルタ２６は入力されたＴＳパケット群から付加パケットを除くＴＳパケットを出力バッファ２２に入力し、出力バッファ２２から出力トランスポートストリーム２として順次出力される（図３（ｄ）参照）。

出力バッファ２２に一時蓄積されたＴＳパケット群が全て出力されことを検出すると、ナビゲーション制御部１８は、次に再生するべきＩピクチャのインデックスを選択する。すなわち、インデックステーブル４０から次の表示タイミングに最も近い表示タイミングを有するＩピクチャのインデックスを選択する。ナビゲーション制御部１８は、前記選択されたインデックス値を有するＩピクチャの開始パケット番号情報を抽出する。前記抽出したＩピクチャの開始パケット番号情報にもとづいてパケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から当該Ｉピクチャを含むＴＳパケットをパケットフィルタ２６に入力する。パケットフィルタ２６は、所定のパケットＩＤを有するＴＳパケットを抽出し、付加テーブル解析部２７に入力する。付加テーブル解析部２７では入力されたＴＳパケットに格納された付加テーブルを解析してピクチャサイズのバイト値を含むピクチャ関連情報をナビゲーション制御部１８に入力する。ナビゲーション制御部１８では入力されたピクチャ関連情報をもとに当該Ｉピクチャのパケット数を決定し、パケット読出部２０を制御して、パケット記憶部１４から当該Ｉピクチャを含むＴＳパケット群（図３（ｂ）中のＰ２３〜Ｐ３３）を読出し、パケットフィルタ２６に出力し、パケットフィルタ２６は所定のパケットＩＤの有する付加パケットを除くＴＳパケットを出力バッファ２２に出力する。出力バッファ２２に蓄積されたＴＳパケットは、出力トランスポートストリーム２として出力する（図３（ｄ）参照）。以降、同様の動作を繰り返すことにより特殊再生動作を実現する。

上記以外の動作、例えば特殊再生中にユーザにより通常再生の指示がなされたときの切換動作は実施の形態１について説明したのと同様である。

この発明の実施の形態１を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１におけるインデックステーブルを示す図である。 この発明の実施の形態１を説明する図である。 この発明の実施の形態２を示すブロック図である。

符号の説明

１ 入力トランスポートストリーム、 ２ 出力トランスポートストリーム、 ３ 入力バッファ、 ４ パケット保存部、 ５ 映像パケット検出部、 ６ ピクチャ情報検出部、 ７ 表示タイミング抽出部、 ８ インデックステーブル作成部、 ９ インデックステーブル保存部、 １０ ヘッダ情報検出部、 １１ ヘッダ情報保存部、 １２ 境界パケット検出部、 １３ 付加パケット生成部、 １４ パケット記憶部、 １５ テーブル記憶部、 １６ ヘッダ情報記憶部、 １７ インデックステーブル読出部、 １８ ナビゲーション制御部、 １９ ユーザインターフェース制御部、 ２０ パケット読出部、 ２１ 付加パケット検出部、 ２２ 出力バッファ、 ２３ ヘッダ情報読出部、 ２４ ヘッダ情報付加部、 ２５ 付加テーブル生成部、 ２６ パケットフィルタ、 ２７ 付加テーブル解析部、 ３０ 記録媒体、 ３１ 記録装置、 ３２ 再生装置、 ４０ インデックステーブル。

Claims (10)

1. フレーム内符号化されたフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化されたフレーム間符号化ピクチャを含み複数のパケットから構成されるトランスポートストリームを受信し、記録媒体に記録する映像信号記録装置において、
   前記トランスポートストリームの各パケットデータを格納するデータバッファと、
   前記トランスポートストリームからピクチャの先頭を格納するパケットを検出する境界パケット検出手段と、各ピクチャの情報を格納した付加パケットを生成する付加パケット生成手段と、
   前記付加パケットが挿入された前記データバッファに格納されたパケット列を記録媒体に保存するパケット保存手段と、
   前記トランスポートストリームからヘッダ情報を検出するヘッダ検出手段と、
   前記ヘッダ情報を前記記録媒体に保存するヘッダ情報保存手段と、
   前記パケット保存手段により保存される各ピクチャを特定する情報を記憶するインデックステーブルを作成するインデックステーブル生成手段と、
   前記インデックステーブルを前記記録媒体に保存するテーブル保存手段と
   を備えたことを特徴とする映像信号記録装置。
2. 前記付加パケット生成手段が、前記境界パケット検出手段の検出結果をもとに、検出された境界パケットの直後に、前記境界パケットと同一のパケットＩＤおよび連続性カウンタ値を有する付加パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の映像信号記録装置。
3. 前記付加パケット生成手段が、前記境界パケット検出手段の検出結果をもとに、検出された境界パケットの直後に、ピクチャ情報を格納したプライベートテーブルを生成し、前記トランスポートストリームで未使用の所定のパケットＩＤを有するＴＳパケットに前記プライベートテーブルを格納した付加パケットを生成することを特徴とする請求項１に記載の映像信号記録装置。
4. 前記付加パケット生成手段が、前記境界パケット検出手段により検出された境界パケットを含むピクチャのデータサイズ情報を格納する付加パケットを生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の映像信号記録装置。
5. 前記付加パケット生成手段が、前記境界パケット検出手段により検出された境界パケットを含むピクチャの境界パケット中のオフセット値情報を格納する付加パケットを生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の映像信号記録装置。
6. フレーム内符号化されたフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化されたフレーム間符号化ピクチャを含み複数のパケットから構成されるトランスポートストリームを記録する記録媒体において、
   前記トランスポートストリームの各パケットとあわせて付加パケットを格納するパケット記憶ブロックと、
   前記トランスポートストリームに関連したヘッダ情報を格納するヘッダ情報記録ブロックと、
   前記パケット記録ブロックに格納される各ピクチャを特定する情報を記憶するインデックステーブル情報を記録するインデックステーブル記憶ブロックと
   を有することを特徴とする記録媒体。
7. 請求項６に記載の記録媒体から、フレーム内符号化されたフレーム内符号化ピクチャ、およびフレーム間符号化されたフレーム間符号化ピクチャを含み複数のパケットから構成されるトランスポートストリームを再生する映像信号再生装置において、
   前記記録媒体に記録されたインデックステーブルを読み出すインデックステーブル読出手段と、
   前記インデックステーブルを参照して任意のピクチャを含むパケット群を前記記録媒体からパケット単位で読み出すパケット読出手段と、
   前記パケット読出手段で読み出されたパケットから付加パケットを検出する付加パケット検出手段と、
   前記記録媒体に記録されたヘッダ情報を読み出すヘッダ情報読出手段と、
   前記ヘッダ情報読出手段で読み出したヘッダ情報をパケットに付加するヘッダ情報付加手段と
   を備えた映像信号再生装置。
8. 前記付加パケット検出手段が、ピクチャデータを含むＴＳパケットと同一のパケットＩＤを有し、同一の連続性カウンタ値が連続することを検出することにより付加パケットを検出することを特徴とする請求項７に記載の映像信号再生装置。
9. 付加パケット検出手段が、前記トランスポートストリームで未使用の所定のパケットＩＤを持つＴＳパケットを検出することにより付加パケットを検出し、付加パケットに格納されたプライベートテーブルを解析することを特徴とする請求項７に記載の映像信号再生装置。
10. 前記付加パケット検出手段が、前記パケット読出手段により読み出したパケット内で再生に不要となるデータを無効化することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の映像信号再生装置。

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