JP2008244572A

JP2008244572A - デジタル放送記録装置

Info

Publication number: JP2008244572A
Application number: JP2007078890A
Authority: JP
Inventors: Hideki Miyata; 英輝宮田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【目的】放送番組の解像度にかかわらず容易に適切な記録条件でデジタル放送番組を記録することが可能な高画質なデジタル放送記録装置を提供する。
【解決手段】放送番組のビデオデータを符号化変換する符号化変換部と、放送番組の解像度を検出する解像度検出器と、放送番組の上記解像度に応じて、上記符号化変換を行うか否かを判別するコントローラと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送記録装置、特に、長時間記録モードによりデジタル放送を記録するデジタル放送記録装置に関する。

地上デジタル放送への移行やハイビジョン放送の進展に伴い、DVD／HDD（Digital Versatile Disc/Hard Disc Drive）レコーダ等のデジタル放送記録装置の普及が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。

現在、デジタル放送はBSデジタル放送、地上波デジタル放送、CSデジタル放送などがあり、BSデジタルと地上波デジタルにおいては一部チャンネルを除いてほとんどがＨＤ（High Definition）解像度のハイビジョン放送である。また、CSデジタル放送でも一部のチャンネルでハイビジョン放送が行われている。

ハイビジョン放送においては、BSデジタル放送で約24Mbps、地上波デジタル放送で約17Mbpsという高い伝送レート（ビットレート）で送られてくるため、例えば、１時間番組を記録するのに、BSデジタル放送で約11GB、地上波デジタル放送で約8GBの容量が必要になる。

したがって、近年普及が進んでいるハイビジョン対応のDVD／HDDレコーダなどのデジタル放送記録装置においてもハイビジョン放送の記録時間は意外と短い。例えば、400GB（Gigabyte）のHDDを搭載したデジタル放送記録装置の場合、BSデジタル放送で34時間、地上波デジタル放送で46時間である。250GBのHDDを搭載したデジタル放送記録装置の場合、BSデジタル放送で21時間、地上波デジタル放送で29時間である。

そこで、ハイビジョン放送をHD画質のままで記録時間を延ばすトランスコードやトランスレートと呼ばれる技術がある。トランスコードとはデジタル放送の符号化方式MPEG2をより圧縮効率のよい別の符号化方式に変換してビットレートを下げる方法であり、H.264の符号化方式に変換するものなどがある。トランスレートとは符号化方式MPEG2のままでデータ量を削減してビットレート下げる方法である。

デジタル放送では多くのチャンネルで連動データ放送と呼ばれる放送を行っている。これはニュースや天気予報など番組の内容とは独立したものや、ドラマのあらすじなど番組の内容に関連するものを提供するものである。

トランスコードやトランスレートの技術を用いてデジタル放送の長時間記録（圧縮記録）を実現しようとする場合、前述のデータ放送をそのまま残すとビデオに割当てられるビットレートが極端に低くなってしまい画質劣化が大きくなってしまう。

例えば、BSデジタル放送（ビットレート：24Mbps）のある番組のストリームを解析した結果によれば、この番組ではデータ放送が約37％を占めている。BSデジタル放送においてハイビジョン長時間2倍／3倍モードの記録を考えた場合、ビットレートはそれぞれ24/2＝12Mbps 、24/3＝8Mbpsにする必要がある。

上記した番組のようなストリームにおいて、データ放送をそのまま残し、ハイビジョン長時間２倍／３倍モードを実現しようとする場合について、ビデオに割当て可能なビットレートを計算するとそれぞれ4.2Mbps，0.2Mbpsとなり現実的でない。放送によってはこのような番組もあるため、デジタル放送の長時間記録においてはデータ放送を削除してその分ビデオにビットレートを割当てる方法が有効である。

一方、ＳＤ（Standard Definition）解像度の放送の場合では、もともと約8Mbpsのビットレートで送られてくるためハイビジョン長時間３倍モードで記録するメリットがない。また、同一ビットレートとはいえビデオを再符号化するので原画像と比較すると劣化することになる。

上記したように、現在のデジタル放送はBSデジタル放送、地上波デジタル放送、CSデジタル放送などがあり、また、一部のチャンネルでは時間帯によってＨＤ解像度の放送と複数のＳＤ解像度の放送とを使い分けている。

このように、現在のデジタル放送においては、ＨＤ解像度の放送と複数のＳＤ解像度の放送とが混在しているため、番組の記録を行おうとするユーザにとってはどのような設定で記録すればよいか分かりにくく、記録条件の設定が煩雑なものとなっている。従って、最適な記録条件（目標ビットレート）でそれぞれの番組を記録することは容易ではないという問題があった。
特開２００５−３５３１１２号公報

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上記したような長時間記録モードにおける課題を解決し、放送番組の解像度にかかわらず容易に適切な記録条件でデジタル放送番組を記録することが可能な高画質なデジタル放送記録装置を提供することが一例として挙げられる。

本発明によるデジタル放送記録装置は、デジタル放送による放送番組を長時間記録するデジタル放送記録装置であって、放送番組のビデオデータを符号化変換する符号化変換部と、放送番組の解像度を検出する解像度検出器と、放送番組の上記解像度に応じて、上記符号化変換を行うか否かを判別するコントローラと、を有することを特徴としている。

以下、本発明の実施例を、図を参照しつつ説明する。
＜デジタル放送記録装置の構成＞
図１は、本発明の実施例であるデジタル放送記録装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。デジタル放送記録装置１０は、ホスト部１１Ａ及びトランスコード部１１Ｂから構成されている。

ホスト部１１Ａは、デジタル放送のMPEG2-TS（ＴＳ：トランスポートストリーム）の受信・記録・再生の処理を行う。また、トランスコード部１１Ｂは、MPEG2-TSを長時間記録（圧縮記録）のために、より圧縮効率のよいH.264などの別の符号化方式に変換する。なお、トランスコード部１１Ｂの符号化変換部２３はH.264に限らず圧縮効率のよい他の符号化方式でも構わない。また、符号化方式はMPEG2のままでデータ量だけを削減する方法を用いることもできる。

すなわち、ホスト部１１Ａは、受信部１１と、ストリーム抽出部１２と、画像処理部（ビデオ処理部）１４と、格納部１６及び格納部１６のストレージ・インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１７と、から構成されている。

より詳細には、受信部１１は、アンテナANTを介して入力された受信信号を選局するチューナ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器、復調回路、暗号解除処理を行うデスクランブラなどで構成されている。当該復調回路は、例えば、BS／CSデジタル放送についてはQPSK復調回路、地上波デジタル放送についてはOFDM復調回路が該当する。

ストリーム抽出部１２は、PIDフィルターによりビデオデータやオーディオデータを分離するTSデマルチプレクサなどで構成されている。

画像処理部１４は、MPEG2やH.264などの圧縮されたビデオをデコード処理するデコーダ、動画／静止画プレーンなどのグラフィック処理を行うグラフィックエンジンなどで構成されている。画像処理部１４は、当該処理がなされたビデオ信号をビデオ出力端子（図示しない）から出力する。

格納部１６は、ストリームデータを記録する格納装置、例えばハードディスク（HDD）を有し、ストレージ・インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１７はデータバス（バスライン）ＢＬに接続されている。また、ストリーム抽出部１２及び画像処理部１４は、バスラインＢＬに接続されている。

また、コントローラ１５は、上記したホスト部１１Ａの各構成要素、すなわち、ホスト部全体をコントロールする。なお、コントローラ１５は、後述するトランスコード部１１Ｂの各構成要素を含むトランスコード部１１Ｂ全体のコントローラとして機能する。すなわち、コントローラ１５は、ホスト部１１Ａ及びトランスコード部１１Ｂを含む装置全体の制御を行う１つのコントローラとして構成されている。なお、ホスト部１１Ａ及びトランスコード部１１Ｂのコントローラが別々に設けられ、それらが互いに必要な信号の交信を行って装置全体の制御を行うように構成されていてもよい。

一方、トランスコード部１１Ｂは、ＤＥＭＵＸ部２１、バッファ２２、符号化変換部２３、ＲＥＭＵＸ部２４、解像度検出器２５、及びスイッチ２６から構成されている。

次に、記録時の動作の概略について説明する。すなわち、アンテナANTを介して入力された信号は、受信部１１において受信、選局された後、復調処理等が行われ、ストリーム抽出部１２でパーシャル・トランスポートストリーム（以下、単に、パーシャルＴＳという。）としてトランスコード部１１Ｂへ出力される。

トランスコード部１１Ｂにおいて、ストリーム抽出部１２からのパーシャルＴＳは、ＤＥＭＵＸ部２１に供給される。当該パーシャルＴＳは、ＤＥＭＵＸ部２１においてビデオデータ及びオーディオデータが分離される。ビデオデータは、バッファ２２を経て符号化変換部２３においてトランスコードされる。

変換されたビデオと他のオーディオやPAT、PMTなどのデータは、ＲＥＭＵＸ部２４においてパーシャルＴＳ化され、ホスト部へ出力されて格納部１６に記録される。

なお、前述のように、データ放送をそのまま残し、ハイビジョン長時間２倍／３倍モードを実現しようとすると、ビデオに割当て可能なビットレートが小さくなり、画質劣化が大きくなってしまうため、現実的ではない。従って、デジタル放送の長時間記録においてはデータ放送を削除してその分ビデオにビットレートが割当てられる。
［実施例１］
＜解像度が変化する場合の長時間記録（ＳＤダイレクト記録モード）＞
次に、デジタル放送の長時間モード記録時において、放送解像度が変化する場合の記録制御について説明する。図２は、当該解像度が変化する場合の記録動作の手順を示すフローチャートである。また、図３は、例えば、BSデジタル放送を記録する場合において、設定された記録実行期間の間に放送の解像度が番組によって変化する場合を説明するための図である。より具体的には、ユーザの入力信号に基づいて、192ch（チャンネル）を選択し、録画モードをハイビジョン長時間３倍モードに設定して、番組Ａの先頭から録画を開始した場合を例に示している。

まず、コントローラ１５の制御の下、記録動作が開始される（ステップＳ１１）。すなわち、ハイビジョン３倍モードの長時間記録モードが設定された状態で、記録動作が開始される。

記録動作の開始後、解像度の変化を検出するため、解像度検出器２５はトランスコード部のバッファ２２のデータを監視する。すなわち、解像度検出器２５は、バッファ２２のデータからビデオストリームのシーケンスヘッダ中の解像度情報を常に監視し、解像度の変化を検出する（ステップＳ１２）。なお、図ではトランスコード部に解像度検出器が設けられているが、ホスト部に解像度検出器を持つような構成でもよい。

図３に示す場合では、記録の開始後、記録期間ＴＰ１の間、ユーザ設定に応じて、ＨＤ（High Definition）解像度に対応するハイビジョン３倍モード（ビットレート：８Mbps）で、番組Ａの記録が実行される。

解像度検出器２５が、解像度が変化することを検出した場合には、解像度検出器２５は、コントローラ１５に解像度変化を表す検出信号を送信する。例えば、図３に示す場合では、解像度がＨＤ（High Definition）解像度からＳＤ（Standard Definition）解像度に変化することを検出した場合、解像度検出器２５は、記録期間ＴＰ２に移行する時点で解像度が変化（ＨＤからＳＤに変化）することを検出し、検出信号をコントローラ１５に送信する。

コントローラ１５は、当該検出信号に応答して、解像度が変化するタイミングで記録モードを切り替える。ここで、当該記録モードの切替えが、符号化変換を行わずにそのまま記録を行う記録モード（以下、ダイレクト記録モードという。）か否かによってその後の処理が分かれる（ステップＳ１４）。

ダイレクト記録モードへの切替え（解像度がＨＤからＳＤへの切替え）である場合には、解像度がＨＤからＳＤに変化するタイミングで、ダイレクト記録モードへの切替えが行われる。この際、コントローラ１５はスイッチ（ＳＷ）２６を切り替え、バッファ２２からのビデオストリームを、符号化変換部２３を経由せずに、直接ＲＥＭＵＸ部２４に供給するよう制御する（ステップＳ１５）。なお、図１においては、ビデオストリームを直接ＲＥＭＵＸ部２４に供給するようにスイッチ（ＳＷ）２６のスイッチングがなされている場合が示されている。

図３を参照すると、記録期間ＴＰ２において、ＳＤ解像度におけるダイレクト記録モード（ビットレート：８Mbps）で番組Ｃの記録がなされる。

なお、ステップＳ１３において、ＨＤ解像度への切替えの場合では、ハイビジョン３倍モードへの切替えが行われる。すなわち、ビデオストリームは符号化変換部２３によってトランスコードされて記録される。例えば、後述するように、記録期間ＴＰ２からＴＰ３に移行する場合（図３）に、かかる切替えが行われる。

次に、記録継続か否かが判別され（ステップＳ１６）、記録を継続する場合には、上記したステップＳ１２〜ステップＳ１６の手順を繰り返す。

図３を参照すると、同様にして、解像度検出器２５のモニタの下、記録期間ＴＰ２からＴＰ３に移行する時点で解像度が変化（解像度がＳＤからＨＤへ変化）することが検出される。そして、記録モードがダイレクト記録モードから、番組Ｅ（191-193ch）の解像度に対応するハイビジョン３倍モード（ビットレート：８Mbps）での記録へ切替えが行われる。

このように、番組Ａ，Ｃ，Ｅの録画が行われる。番組Ａおよび番組Ｅは24Mbpsのビットレートで送られてくるハイビジョン放送であり、例えば、３倍モードを設定したユーザの指定に従って、当該放送ビットレートの1/3（＝8Mbps）のビットレートで記録される。しかし、番組ＣについてはＳＤ解像度の放送であり、もともと約8Mbpsのビットレートで送られてくるためハイビジョン長時間３倍モードで記録するメリットはない。もし、番組Ｃをハイビジョン長時間３倍モードで記録した場合、同一ビットレートとはいえビデオを再符号化するので原画像と比較すると劣化することになる。また、前述のように、長時間モードのためデータ放送は削除される。つまり、データ量は変わらないにもかかわらず画質劣化とデータ放送の削除というデメリットが生じてしまう。一方、本実施例においては、番組Ｃ（ＳＤ解像度）はダイレクト記録モードで記録されるので、かかる問題、及びデメリットを回避することができる。

なお、ダイレクト記録モードに移行したステップＳ１５において、ビデオストリームを符号化変換部２３を経由せずに、直接ＲＥＭＵＸ部２４に供給する場合について説明したが、当該方法の代わりに、ビデオストリームを符号化変換部２３に供給するものの、符号化変換部２３の回路をディスエーブル（動作の禁止）して実質的に符号化変換を行わないようにする方法もある。しかしながら、この場合、符号化変換部２３を通さない場合に比べてソフト処理が複雑になるという欠点がある。

なお、ビデオストリームを符号化変換部２３を経由しない場合においては、トランスコード部１１Ｂにおける処理が変わるので、リセットおよび初期設定が必要となり、そのタイミングをどうやって決めるかが問題となる。トランスコード部１１Ｂのバッファ２２で少なくとも2GOP分のストリームを保持できるような図１に示すような構成であればあらかじめ解像度の情報やGOP構造などの情報を取得できる。事前にこれらの情報を取得できれば、次のGOP先頭からはＳＤ解像度であるということは容易に判別できるようになり、現在トランスコードしているＨＤ解像度のストリーム最後の1GOPでリセットを発行し、次のGOP先頭からはダイレクト記録モードで処理できるように初期設定すればよい。この際ストリームの最後の1GOP分は廃棄することになるが大きな問題にはならない。

かかる方法によれば、記録容量はほぼ同じで画質劣化がまったくなく、データ放送も保存することができる。

なお、上記実施例においては、ＨＤ解像度の番組を３倍モードの長時間記録モードで記録する場合を例に説明したが、２倍モードで記録する場合でも同様である。ハイビジョン長時間３倍モード記録では、12Mbpsが設定ビットレートとなるが、ＳＤ解像度の放送はもとが約8Mbpsであるため目標ビットレートを12Mbpsにしてトランスコードしても画質がよくなるわけではなく、記録容量もダイレクト記録と大きな差がない。したがって画質を保つのであればＳＤ解像度のときにはダイレクト記録モードに切替えた方がユーザにとってメリットが大きい。
［実施例２］
＜解像度が変化する場合の長時間記録（ＳＤ長時間記録モード）＞
次に、デジタル放送の長時間モード記録時において、番組の解像度がＳＤ解像度に変化する場合、当該ＳＤ解像度の番組の記録モードを長時間記録モードに切替える場合の記録制御について説明する。図４は、当該解像度が変化する場合の記録動作の手順を示すフローチャートである。また、図５は、例えば、設定された記録実行期間の間に、放送の解像度が番組によって変化する場合を説明するための図である。

まず、コントローラ１５の制御の下、記録動作が開始される（ステップＳ２１）。例えば、ハイビジョン３倍モードの長時間記録モードが設定された状態で、記録動作が開始される。

図５に示す場合では、記録の開始後、記録期間ＴＰ１の間、ハイビジョン３倍モード（ビットレート：８Mbps）で、番組Ａの記録が実行される。

記録動作の開始後、解像度検出器２５は解像度の変化をモニタする（ステップＳ２２）。解像度検出器２５が解像度の変化を検出した場合、解像度検出器２５は、コントローラ１５に検出信号を送信する。

コントローラ１５は、当該検出信号に応答して、記録モードを切り替える（ステップＳ２３）。ここで、ＳＤ解像度からＨＤ解像度に変化する場合のみならず、ＨＤ解像度からＳＤ解像度に変化する場合であっても、ＳＤ解像度用の長時間記録モード（例えば、２倍／３倍記録モード）で記録が実行される。

図５に示す場合では、記録期間ＴＰ２において、ＳＤ解像度についての長時間記録モード（例えば、３倍モード、ビットレート：2.67Mbps）で番組Ｃの記録がなされる。すなわち、ＳＤ解像度に変化したときにビットレートをさらに下げるモード（ＳＤ解像度用の長時間記録モード）に切替えられる。

なお、ステップＳ２３において、ＳＤ解像度からＨＤ解像度への切替えがなされる場合では、ハイビジョン３倍モード（ビットレート：８Mbps）への切替えが行われる。すなわち、図５に示す場合では、記録期間ＴＰ２からＴＰ３に移行する時点で解像度がＳＤからＨＤへ変化することが検出される。そして、ＳＤ解像度の長時間３倍記録モード（例えば、ビットレート：2.67Mbps）からＨＤ解像度（番組Ｅ（191-193ch））の長時間３倍記録モード（ビットレート：８Mbps）での記録へ切替えが行われる（ステップＳ２３）。

次に、記録継続か否かが判別され（ステップＳ２４）、記録を継続する場合には、上記したステップＳ２２〜ステップＳ２４の手順を繰り返す。

実施例１においては、ＳＤ解像度に変化したときにダイレクト記録モードに切替えて画質を優先する方法について説明した。一方、本実施例においては、ＳＤ解像度に変化したときにビットレートをさらに下げるモード（ＳＤ解像度用の長時間記録モード）に切替える方法が採用されている。

つまり、画質よりも記録容量を優先するユーザのもいる。この場合ビットレートをどのように設定するかというと、図５に示した例では、録画スタートのときのユーザ設定がハイビジョン３倍モード（ＨＤ解像度の番組の記録モード）であるので、ＳＤ解像度に変化したときは当該放送番組の原ビットレート（８Mbps）の1/3（すなわち、上記、ＨＤ解像度の記録モードと同一の圧縮率）に設定するのが容易である。仮にハイビジョン２倍モードであったとすると８Mbpsの1/2（４Mbps）である。この方法はトランスコード部のリセットおよび初期化で実現できるので切替えタイミングをどうやって決めるかが問題となる。これも実施例１の場合と同様、トランスコード部のバッファで少なくとも2GOP分のストリームを保持できるような図１に示すような構成であればあらかじめ解像度の情報やGOP構造などの情報を取得できる。事前にこれらの情報を取得できれば、次のGOP先頭からはＳＤ解像度であるということは簡単に判別できるようになり、今トランスコードしているＨＤ解像度のストリームの最後の1GOPでリセットを発行し、次のGOP先頭からＳＤ用の長時間記録モードで処理できるように初期設定すればよい。

上記においては、BSデジタル放送を例に説明してきたが、地上波デジタル放送等に関しても同様に適用することができる。

なお、解像度の変化の検出方法についてはEIT情報から番組の解像度と開始時間および終了時間を取得し、切替わるタイミングを時間情報で制御するようにしてもよい。その際は、コントローラ１５が時間情報を把握・管理し、切替わりのタイミングを制御する必要がある。

以上詳細に説明したように、長時間記録モードにおいて、放送の解像度にかかわらず容易に適切な記録条件でデジタル放送番組を記録することが可能な高画質なデジタル放送記録装置を提供することができる。

なお、上記した実施例は適宜組み合わせて適用することができる。また、上記した実施例において示した数値等は例示に過ぎない。

実施例であるデジタル放送記録装置の構成を模式的に示すブロック図である。長時間記録において、解像度が変化する場合の記録動作（ＳＤダイレクト記録モード）の手順を示すフローチャートである。 BSデジタル放送を記録する場合を例に、記録実行期間の間に放送の解像度が番組によって変化する場合を説明するための図である。長時間記録において、解像度が変化する場合の記録動作（ＳＤ長時間記録記録モード）の手順を示すフローチャートである。記録実行期間の間に放送の解像度が番組によって変化する場合を説明するための図である。

符号の説明

１０デジタル放送記録装置
１１Ａホスト部
１１Ｂトランスコード部
１１受信部
１２ストリーム抽出部
１４画像処理部
１６格納部
２１ＤＥＭＵＸ部
２２バッファ
２３符号化変換部
２４ＲＥＭＵＸ部
２５解像度検出器
２６スイッチ

Claims

デジタル放送による放送番組を長時間記録するデジタル放送記録装置であって、
前記放送番組のビデオデータを符号化変換する符号化変換部と、
前記放送番組の解像度を検出する解像度検出器と、
前記放送番組の前記解像度に応じて、前記符号化変換を行うか否かを判別するコントローラと、を有することを特徴とするデジタル放送記録装置。
前記放送番組の解像度が第１の解像度から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度に切り替わる際に、前記コントローラは前記第２の解像度の放送番組を符号化変換せずに記録するよう制御することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録装置。
前記放送番組の解像度が第１の解像度から前記第１の解像度よりも低い第２の解像度に切り替わる際に、前記コントローラは前記第２の解像度の放送番組を符号化変換により長時間記録するよう制御することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録装置。
前記第２の解像度の放送番組は、前記第１の解像度の放送番組と同一の圧縮率で符号化変換されて記録されることを特徴とする請求項２記載のデジタル放送記録装置。
前記第１の解像度はＨＤ解像度であり、前記第２の解像度はＳＤ解像度であることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１に記載のデジタル放送記録装置。