JP2008287885A - トランスポートストリーム再生装置、トランスポートストリーム再生方法、およびプログラム記録媒体 - Google Patents

トランスポートストリーム再生装置、トランスポートストリーム再生方法、およびプログラム記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】トランスポートストリームを効率よく読み出して再生する。
【解決手段】１８８バイトのトランスポートパケットに４バイトのTP_extra_Headerを付加してソースパケットを生成し、１９２バイトのソースパケットを３２個まとめて、３セクタ分のデータ報量（６１４４バイト）に相当するアラインドユニットを生成し、アラインドユニット単位でデータ記録媒体に記録し、また再生する。
【選択図】図５

Description

本発明は、トランスポートストリーム再生装置、トランスポートストリーム再生方法、およびプログラム記録媒体に関し、特に、ディジタル多チャンネル放送信号として送信されるトランスポートストリームがデータ記録媒体に記録されたものを再生する場合に用いて好適なトランスポートストリーム再生装置、トランスポートストリーム再生方法、およびプログラム記録媒体に関する。
日本国内および欧米における衛星ディジタル放送や地上ディジタル放送等には、MPEG(Moving Picture Experts Group)２トランスポートストリームが用いられている。トランスポートストリームには、プログラムの映像や音声に対応するMPEGビデオパケットやMPEGオーディオパケットが時分割多重化されている。１つのトランスポートパケットのデータ長は、１８８バイトである。
プログラムに対応するトランスポートストリームを、受信側においてディジタル信号の状態で記録することができれば、画質や音質を全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が可能となる。
また、プログラムに対応するトランスポートストリームを、例えば、ハードディスクや光ディスクのようなランダムアクセス可能なデータ記録媒体に記録するようにすれば、ユーザのコマンドに対して即応性が高いランダムアクセス再生が実現される。
ところで、ハードディスクや光ディスクのようなランダムアクセス可能なデータ記録媒体は、通常、FAT(File Allocation Table)やUDF(Universal Disk Format)等のファイルシステムに基づいて、セクタと呼ばれる２０４８バイトのロジカルブロック単位にフォーマットされて、そこにデータが読み書きされる。
したがって、即応性が高いランダムアクセス再生を実現するためには、トランスポートストリームに含まれるＡＶデータを、セクタ単位（またはセクタの整数倍単位）で記録する必要があるが、上述したように、トランスポートパケットは１８８バイトであり、セクタは２０４８バイトであるので、両者の適合性は良好であるとはいえず、現状ではトランスポートストリームに含まれるＡＶデータを、セクタ単位（またはセクタの整数倍単位）で記録することができない。
さらに、ＡＶデータをセクタ単位（またはセクタの整数倍単位）で記録できたとしても、即応性が高いランダムアクセス再生を実現するためには、記録されたＡＶデータのアドレス管理が面倒であった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、データ記録媒体に記録されたトランスポートパケットを効率よく読み出して、再生できるようにするものである。
本発明のトランスポートストリーム再生装置は、再生開始位置を指定する指定手段と、指定された再生開始位置に対応するデータ記録媒体上のアドレスを演算する演算手段と、演算手段が演算したデータ記録媒体上のアドレスからトランスポートパケットの読み出しを開始する読み出し手段とを含む。
本発明のトランスポートストリーム再生装置は、データ記録媒体からエントリポイントマップを取得する取得手段と、指定された再生開始位置とエントリポイントマップに記述されているPTSを比較して、指定された再生開始位置に隣接したエントリポイントを検索する検索手段とをさらに含むことができ、前記演算手段には、エントリポイントマップに記述されているカウント値を用いて、エントリポイントに対応するトランスポートパケットが記録されているデータ記録媒体上のアドレスを演算させることができる。
本発明のトランスポートストリーム再生装置は、指定された消去範囲をアラインドユニット単位のデータ領域に変換する変換手段と、変換手段が変換したアラインドユニット単位のデータ領域に記録されているトランスポートストリームを消去する消去手段とをさらに含むことができる。
本発明のトランスポートストリーム再生方法は、再生開始位置を指定する指定ステップと、指定された再生開始位置に対応するデータ記録媒体上のアドレスを演算する演算ステップと、演算ステップの処理で演算されたデータ記録媒体上のアドレスからトランスポートパケットの読み出しを開始する読み出しステップとを含む。
本発明のプログラム記録媒体は、再生開始位置を指定する指定ステップと、指定された再生開始位置に対応するデータ記録媒体上のアドレスを演算する演算ステップと、演算ステップの処理で演算されたデータ記録媒体上のアドレスからトランスポートパケットの読み出しを開始する読み出しステップとを含む処理をトランスポートストリーム再生装置のコンピュータに実行させるプログラムが記録されている。
本発明においては、再生開始位置が指定され、指定された再生開始位置に対応するデータ記録媒体上のアドレスが演算され、演算されたデータ記録媒体上のアドレスからトランスポートパケットの読み出しが開始される。
本発明によれば、トランスポートパケットを効率よく読み出して再生することが可能となる。
本発明のトランスポートストリーム記録装置の一実施の形態である記録装置の第１の構成例について、図１を参照して説明する。この記録装置１０は、ディジタル放送信号を受信するセットトップボックスから、図２（Ａ）に示すように不規則な間隔で記録装置１０に入力される１つのプログラムのトランスポートストリームの各トランスポートパケットに、図２（Ｂ）に示すように、トランスポートパケットエクストラヘッダを付加してソースパケット化し、図２（Ｃ）に示すように、ソースパケットを前詰めして生成したDVRトランスポートストリームを、セクタ単位にフォーマットされたデータ記録媒体２１に記録するものである。なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）の横軸は、トランスポートパケットの記録装置１０への到着時刻の時間軸を示している。
記録装置１０のストリーム解析部１１は、順次入力されるトランスポートパケットのPIDを参照することにより、PAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、およびPCR(Program Clock Reference)が格納されたパケットを順次読み出して、PCRをPLL(Phase Locked Loop)部１２に出力する。ストリーム解析部１１はまた、順次入力されるトランスポートパケットの数をカウントし、そのカウント値をパケット番号としてヌルパケット(Null packet)発生部１４に出力する。
ストリーム解析部１１はさらに、入力されるトランスポートストリームのランダムアクセス再生を開始することができる時間軸上の位置（エントリポイント）を検出し、エントリポイントを特定する情報（エントリポイントデータ）をストリームデータベース作成部１６に出力する。具体的には、エントリポイントデータとして、MPEG２で規定されているＩピクチャのデータの先頭が記述されているトランスポートパケットが検出され、当該トランスポートパケットのパケット番号と、当該ＩピクチャのPTS(Presentation Time Stamp)がストリームデータベース作成部１６に供給される。PTSは、MPEG２システムズ規格のPESパケットのヘッダに含まれる情報であり、プログラムの再生開始時刻を基準とする当該Ｉピクチャの再生時刻（基準時刻からの経過時間）を示している。
PLL部１２は、ストリーム解析部１１から入力されるPCRを用いて、２７メガヘルツのシステムクロック信号を整合し、カウンタ１３に出力する。カウンタ１３は、PLL部１２から入力されるシステムクロック信号に同期して、トランスポートパケットの記録装置１０への入力時刻を示すアライバルタイムクロック(arrival_time_clock)をカウントアップし、同時に、アライバルタイムクロックのサンプル値であるアライバルタイムスタンプ(arrival_time_stamp)をトランスポートパケットエクストラヘッダ(TP_extra_header)付加部１５に出力する。ここで、アライバルタイムクロックは、プログラムの先頭のトランスポートパケットが入力されたとき、０に初期化されるものとする。
例えば、カウンタ１３が２７メガヘルツのクロックパルスをカウントするバイナリカウンタである場合、アライバルタイムスタンプのビット長がＮであれば、カウント値のLSB(Least Significant Bit)のＮビットをアライバルタイムスタンプとして出力する。
すなわち、時刻ｔにおける２７メガヘルツのクロックパルスをカウントするバイナリカウンタの値をarrival_time_clock(t) 、アライバルタイムスタンプのビット長をＮとすれば、時刻ｔにおけるアライバルタイムスタンプATS(t)は、次式（１）により計算される。
ATS(t)＝arrival_time_clock(t)％２N ・・・（１）
ただし、式（１）において記号「％」は、正の整数の剰余を計算する演算子である。
図３は、ソースパケットのシンタクスを示している。TP_extra_header()は、４バイト長のトランスポートパケットエクストラヘッダを示す。tansport_packet()は、ISO/IEC13818-1で規定される１８８バイト長のMPEG２トランスポートパケットを示す。
図４は、アライバルタイムスタンプを３０ビット長とした場合のトランスポートパケットエクストラヘッダのシンタクスを示している。
copy permission indicatorは、トランスポートパケットのペイロードのコピー制限（copy free,no more copy,copy once、またはcopy prohibited）のいずれかに対応する整数である。arrival_time_stampは、式（１）においてＮ＝３０としたとき、ATS(t)によって指定される値を持つ整数値である。
ヌルパケット発生部１４は、ストリーム解析部１１から入力される最後のパケット番号に対応して、情報としては意味をなさないヌルパケット（１８８バイト）を発生してトランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５に出力する。すなわち、記録装置１０に入力される一連のプログラムを構成するトランスポートパケットの総数（最後に入力されるパケット番号に相当する）が３２の倍数ではない場合、最後に入力されるパケット番号と、その値よりも大きくて最も近い３２の倍数との差の数だけヌルパケットが発生されてトランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５に出力される。
したがって、トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５には、外部からのトランスポートパケットとヌルパケット発生部１４からのヌルパケットを合わせて、３２の整数倍の数のパケットが入力されることになる。ここで、ヌルパケットとは、トランスポートパケットのパケットＩＤ(PID)の値が、１６進数で0x1FFFであり、ペイロードに意味のあるデータを持たないパケットである。
トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５は、外部から入力されるトランスポートパケット（１８８バイト）、または、ヌルパケット発生部１４から入力されるヌルパケットに、パケットの入力と同時にカウンタ１３から入力されるアライバルタイムスタンプを含むトランスポートパケットエクストラヘッダ（４バイト）を付加して図５（Ｃ）に示すような１９２バイトのソースパケットを生成し、ファイルシステム部１７に出力する。
ストリームデータベース作成部１６は、ストリーム解析部１１から入力されるエントリポイントデータ（ＩピクチャのPTSと、当該Ｉピクチャのデータが格納されているトランスポートパケットのパケット番号）を用いてエントリポイントマップを生成し、ファイルシステム部１７に出力する。
ファイルシステム部１７は、図５（Ｂ）に示すように、トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５から入力されるソースパケット（１９２バイト）を３２個毎に区切り、３２個のソースパケットを論理的なデータ単位であるアラインドユニット(Aligned unit)（６１４４バイト）としてファイル化し、図５（Ａ）に示すように、アラインドユニットを連続的に配置したDVRトランスポートストリームを誤り訂正部１８に出力する。ファイルシステム部１７はまた、ストリームデータベース作成部１６から入力されるエントリポイントマップをファイル化してエントリポイントマップファイルを生成し、誤り訂正部１８に出力する。
誤り訂正部１８は、ファイルシステム部１７から入力されるファイルに誤り訂正用の情報を付加して変調部１９に出力する。変調部１９は、誤り訂正部１８からのファイルを所定の方法で変調して書き込み部２０に出力する。書き込み部２０は、１個のアラインドユニット（６１４４バイト）を、データ記録媒体２１の３セクタ（６１４４バイト＝（２０４８＊３））に記録する。すなわち、図６に示すように、Ｍ番目のアラインドユニットは、データ記録媒体２１の（３＊Ｍ）乃至（（３＊Ｍ）＋２）番目のセクタに記録され、連続する（Ｍ＋１）番目のアラインドユニットは、（３＊（Ｍ＋１））乃至（３＊（Ｍ＋１）＋２）番目のセクタに記録される。書き込み部２０はまた、エントリポイントマップをデータ記録媒体２１の所定の位置に記録する。
データ記録媒体２１は、ランダムアクセス可能であって、且つ、データ記録領域がセクタ単位でフォーマットされた、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の記録媒体である。
制御部２２は、ドライブ２３を制御して、磁気ディスク２４、光ディスク２５、光磁気ディスク２６、または半導体メモリ２７等のプログラム記録媒体に記憶されている制御用プログラムを読み出し、読み出した制御用プログラム、および、ユーザから入力されるコマンド等に基づいて記録装置１０の各部を制御する。
次に、記録装置１０のトランスポートストリーム記録処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。このトランスポートストリーム記録処理は、ユーザからの記録開始コマンドに対応して開始される。
ステップＳ１において、ストリーム解析部１１は、パケット番号TPNを０に初期化する。ステップＳ２において、ストリーム解析部１１は、外部からトランスポートパケットが入力されたか否かを判定し、外部からトランスポートパケットが入力されたと判定するまで待機する。外部からトランスポートパケットが入力されたと判定された場合、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３において、トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５は、外部から入力されたトランスポートパケット（１８８バイト）に、カウンタ１３から入力されたアライバルタイムスタンプを含むトランスポートパケットエクストラヘッダ（４バイト）を付加して、１９２バイトのソースパケットを生成し、ファイルシステム部１７に出力する。
ここで、トランスポートパケットエクストラヘッダに含まれるアライバルタイムスタンプが生成される処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。
ストリーム解析部１１では、ステップＳ１１において、入力されたトランスポートストリームのPATが格納された、PIDが0x0000であるPATパケットが検出され、PATに記述されているPMTが格納されたパケット（以下、PMTパケットと記述する）のPIDが取得される。ステップＳ１２において、ステップＳ１１で取得されたPMTパケットのPIDに基づいて、PMTが検出され、PMTに記述されているPCRが格納されたパケット（以下、PCRパケットと記述する）のPIDが取得される。ステップＳ１３において、ステップＳ１２で取得されたPCRパケットのPIDに基づいて、PCRが抽出される。抽出されたPCRは、PLL部１２に供給される。
PLL部１２では、ステップＳ１４において、ストリーム解析部１１から入力されたPCRを用いてシステムクロック信号が整合され、カウンタ１３に供給される。カウンタ１３では、ステップＳ１５において、PLL部１２からのシステムクロック信号に同期してアライバルタイムカウンタがカウントアップされ、同時にそのサンプリング値がアライバルタイムスタンプとしてトランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５に出力される。
図７に戻る。ステップＳ４において、ストリーム解析部１１は、パケット番号TPNを１だけインクリメントして、ヌルパケット発生部１４に出力する。
ステップＳ５において、ストリーム解析部１１は、外部からのトランスポートパケットの入力が終了したか否かを判定する。外部からのトランスポートパケットの入力が終了していないと判定された場合、ステップＳ２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
なお、ステップＳ２乃至Ｓ５の処理が繰り返されている間において、ファイルシステム部１７に出力されたソースパケットは、３２個毎に区切られてアラインドユニットとされ、アラインドユニットが前詰めされたDVRトランスポートストリームファイルは、誤り訂正部１８で誤り訂正用の情報が付加され、変調部１９で変調された後、書き込み部２０によってデータ記録媒体２１に記録される。
ステップＳ５において、外部からのトランスポートパケットの入力が終了したと判定された場合、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６において、ヌルパケット発生部１４は、ストリーム解析部１１から最後に入力されたパケット番号TPNが３２の倍数であるか否かを判定し、最後に入力されたパケット番号TPNが３２の倍数ではないと判定した場合、ステップＳ７に進む。このとき、アラインドユニットとしてファイル化されていない３２個未満のソースパケットが存在する。
ステップＳ７において、ヌルパケット発生部１４は、最後に入力されたパケット番号TPNと、その値よりも大きく、且つ、最も近い３２の倍数との差の数だけ、ヌルパケットを発生して、トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５に出力する。ステップＳ８において、トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部１５は、ヌルパケット発生部１４から入力されたヌルパケットにトランスポートパケットエクストラヘッダを付加してソースパケットを生成し、ファイルシステム部１７に出力する。
ファイルシステム部１７は、先程、３２個未満であったためにアラインドユニット化できなかったソースパケットと、ヌルパケットのソースパケットとを合わせた３２個のソースパケットをアラインドユニットとして後段に出力する。以降、同様に、誤り訂正部１８で誤り訂正用の情報が付加され、変調部１９で変調された後、書き込み部２０によってデータ記録媒体２１に記録される。
以上説明したように、記録装置１０によれば、入力された１つのプログラムを構成するトランスポートパケットの総数が３２の倍数ではなかったとしても、３２の倍数に対して不足する数だけヌルパケットを発生するようにしたので、全てのトランスポートパケットを、３セクタ分のデータ量に相当するアラインドユニットとしてデータ記録媒体２１に記録することができる。したがって、セクタ単位でデータを管理するデータ記録媒体２１から、それらのデータを読み出すことが可能となる。
次に、上述したトランスポートストリーム記録処理と並行して実行されるエントリポイントマップ記録処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。このエントリポイントマップ記録処理は、上述したトランスポートストリーム記録処理と同時に開始される。
ステップＳ２１において、ストリーム解析部１１は、外部からトランスポートパケットが入力されたか否かを判定し、外部からトランスポートパケットが入力されたと判定するまで待機する。外部からトランスポートパケットが入力されたと判定された場合、ステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２において、ストリーム解析部１１は、トランスポートパケットのトランスポートパケットヘッダに含まれるペイロードユニットスタートインジケータ(payload_unit_start_indicator)に１が記述されているか否かを検出することにより、当該トランスポートパケットのペイロードがPESパケットの第１バイト目から開始しているか否かを判定する。ペイロードユニットスタートインジケータに１が記述されていることが検出されて、トランスポートパケットのペイロードがPESパケットの第１バイト目から開始していると判定された場合、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３において、ストリーム解析部１１は、トランスポートパケットのペイロードに記述されているPESパケットの先頭にMPEGビデオのシーケンスヘッダコード(sequence_header_code)である0x000001B3が記述されているか否かを判定する。MPEGビデオのシーケンスヘッダコードが記述されていると判定された場合、当該トランスポートパケットのペイロードには、Ｉピクチャのデータが記述されていると判断してステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４において、ストリーム解析部１１は、当該トランスポートパケットがエントリポイントであると判断し、当該トランスポートパケットに格納されているＩピクチャのPTSと、当該トランスポートパケットのパケット番号を、当該プログラムの識別情報(video_PID)とともにエントリポイントデータとしてストリームデータベース作成部１６に出力する。
ステップＳ２５において、ストリームデータベース作成部１６は、ストリーム解析部１１から入力されたエントリポイントデータをエントリポイントマップに記述する。
例えば、図１０に示すように、パケット番号が（３２＊Ｍ＋４）であるトランスポートパケットのペイロードに、Ｉピクチャのデータが記述されていると判断された場合、図１１に示すように、エントリポイントマップには、パケット番号（３２＊Ｍ＋４）とそのPTS(=pts1)が対応付けて記述される。また、パケット番号が（３２＊（Ｍ＋１）＋５）であるトランスポートパケットのペイロードに、Ｉピクチャのデータが記述されていると判断された場合、エントリポイントマップには、パケット番号（３２＊（Ｍ＋１）＋５）とそのPTS(=pts2)が対応付けて記述される。
なお、図１１のエントリポイントマップにおいて、Ｉピクチャのデータが格納されているパケットのパケット番号は、I_start_packet_Noと表示されている。また、エントリポイントマップにおいて、オフセットソースパケットナンバ(offset_source_packet_number)とは、当該プログラムの先頭のパケットに付せられたパケット番号であり、初期値は０である。
ステップＳ２６において、ストリーム解析部１１は、外部からのトランスポートパケットの入力が終了したか否かを判定する。外部からのトランスポートパケットの入力が終了していないと判定された場合、ステップＳ２１に戻り、それ以降の処理が繰り返され、ステップＳ２６において、外部からのトランスポートパケットの入力が終了したと判定された場合、ステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７において、ストリームデータベース作成部１６は、作成したエントリポイントマップをファイルシステム部１７に出力する。ファイルシステム部１７は、入力されたエントリポイントマップをファイル化して後段に出力する。以降、誤り訂正部１８で誤り訂正用の情報が付加され、変調部１９で変調された後、書き込み部２０によってデータ記録媒体２１に記録される。
上述したようにデータ記録媒体２１に記録されたエントリポイントマップは、後述する再生処理において利用される。
なお、エントリポイントマップには、エントリポイントの位置を特定する情報としてパケット番号を記述するようにしているので、エントリポイントの位置をバイト精度のアドレスを用いて表現する場合に比べて、必要なビット量を小さくすることができる。
次に、図１２は、本発明のトランスポートストリーム記録装置の一実施の形態である記録装置の第２の構成例を示している。この記録装置３０は、図１に示した第１の構成例である記録装置１０からヌルパケット発生部１４を削除したものであり、その他の構成ブロックは記録装置１０と共通である。
図１３は、記録装置３０によって生成されるDVRトランスポートストリームを示している。記録装置１０によって生成されるDVRトランスポートストリーム（図５）との相異は、図１３（Ｄ）に示すように、終端部分のソースパケットが３２個に満たない場合、ヌルパケットは追加されずに、そのまま記録されることである。なお、終端部分の３２個に満たないソースパケットの数（Ｎｘ＋１）は、次式（２）によって計算される。
Npacket＝ファイルサイズ／１９２
Ｎｘ＝Npacket％３２ ・・・（２）
ここで、Npacketとは、DVRトランスポートストリームを構成するソースパケットの総数である。ファイルサイズとは、ファイルシステム部１７で管理されるDVRトランスポートストリームファイルのデータ量（バイト量）である。記号「／」は商の小数点以下を切り捨てる除算を演算子であり、記号「％」は剰余の演算子である。
ストリームデータベース作成部１６で、DVRトランスポートストリームを構成するソースパケットの総数Npacketをストリームデータベースに記述するようにすれば、再生装置４０（後述）において、Ｎｘを演算することが可能となる。
次に、図１４は、本発明のトランスポートストリーム再生装置の一実施の形態である再生装置の構成例を示している。この再生装置４０は、記録装置１０または記録装置３０により、DVRトランスポートストリームファイルとエントリポイントマップファイルが記録されたデータ記録媒体２１から当該DVRトランスポートストリームファイルに対応するＡＶ信号を再生するものである。
また、再生装置４０は、記録されているDVRトランスポートストリームファイルを部分的に消去する機能も有している。
読み出し部４１は、制御部４９から入力される読み出し制御信号に対応して、データ記録媒体２１からDVRトランスポートストリームファイルまたはエントリポイントマップファイルに対応する信号を読み出して復調部４２に出力する。復調部４２は、読み出し部４１から入力された信号に、記録装置１０，３０の変調部１９に対応する復調を施して誤り訂正部４３に出力する。誤り訂正部４３は、記録装置１０，３０の誤り訂正部１８で付与された誤り訂正用の情報に基づいて信号の誤り訂正を実行し、得られたDVRトランスポートストリームファイルまたはエントリポイントマップファイルをファイルシステム部４４に出力する。
ファイルシステム部４４は、誤り訂正部４３から入力されるDVRトランスポートストリームファイルをソースパケットに分離して比較器４５に出力する。ファイルシステム部４４はまた、誤り訂正部４３から入力されるエントリポイントマップを制御部４９に供給する。
クロック発振器４８は、２７メガヘルツのアライバルタイムクロックを発生してカウンタ６０に出力する。カウンタ６０は、DVRトランスポートストリームの１番目のソースパケットのアライバルタイムスタンプの値を初期値として、２７メガヘルツクロックをカウントし、そのクロックカウンタ値に基づいた時間を計算して比較器４５に出力する。
比較器４５は、ソースパケットのトランスポートパケットエクストラヘッダに含まれるアライバルタイムスタンプが、カウンタ６０から入力される現在の時刻と等しいタイミングにおいて、当該ソースパケットからトランスポートパケットエクストラヘッダを除去したトランスポートパケットをデマルチプレクサ４６に出力する。
例えば、カウンタ６０で発生された時刻が２７メガヘルツクロックパルスをカウントするバイナリカウンタの値で表され、かつ、アライバルタイムスタンプが２７メガヘルツ精度のＮビット長の時刻で表される場合、カウンタ６０で発生される時刻のLSB側のＮビットとアライバルタイムスタンプが等しいタイミングにおいて、当該ソースパケットからトランスポートパケットエクストラヘッダが除去されたトランスポートパケットが、比較器４５からデマルチプレクサ４６に出力される。
デマルチプレクサ４６は、比較器４５から入力されるトランスポートパケットから、ユーザが指定するプログラムに対応するビデオとオーディオの各トランスポートパケットを抽出してＡＶデコーダ４７に出力する。ＡＶデコーダ４７は、デマルチプレクサ４６からのビデオとオーディオの各トランスポートパケットをデコードして、得られるビデオ信号およびオーディオ信号を後段に出力する。
制御部４９は、ドライブ５１を制御して、磁気ディスク５２、光ディスク５３、光磁気ディスク５４、または半導体メモリ５５等のプログラム記録媒体に記憶されている制御用プログラムを読み出し、読み出した制御用プログラム、および、ユーザから入力されるコマンド等に基づいて再生装置４０の各部を制御する。
書き込み部５０は、データ記録媒体２１に記録されているDVRトランスポートストリームファイルが部分的に消去されるとき、制御部４９から供給されるエントリポイントマップを、所定の方法（後述）に従って更新し、データ記録媒体２１に記録する。
次に、再生装置４０の再生処理について、図１５のフローチャートを参照して説明する。この再生処理は、再生するプログラムの指定、および再生開始のコマンドがユーザから入力されたときに開始される。
ステップＳ３１において、データ記録媒体２１から再生するプログラムに対応するエントリポイントマップが、読み出し部４１によって読み出され、復調部４２乃至ファイルシステム部４４によって処理された後、制御部４９に供給される。ステップＳ３２において、プログラムの再生開始位置（プログラムの先頭からの経過時間を用いて示す）がユーザにより制御部４９に入力される。
ステップＳ３３において、制御部４９は、ステップＳ３２で入力された再生開始位置と、ステップＳ３１で得たエントリポイントマップに記述されているPTSを比較し、入力された再生開始位置に最も近いPTSの値をもつエントリポイントのパケット番号(I_start_packet_No)を用いてDVRトランスポートストリームの読み出し開始アドレスを決定する。
具体的には、エントリポイントのソースパケットが含まれるアラインユニットの番号AUNEP、AUNEPで示されるアラインユニットの先頭からエントリポイントのソースパケットまでのオフセットパケット数OFTEP、さらに、AUNEPで示されるアラインユニットの先頭が記録されているセクタの番号SNAUが読み出し開始アドレスとして次式（３）のように演算される。
AUNEP＝(I_start_packet_No−offset_source_packet_number)／３２
OFTEP＝(I_start_packet_No−offset_source_packet_number)％３２
SNAU＝AUNEP＊３ ・・・（３）
ここで、記号「／」は商の小数点以下を切り捨てる除算の演算子であり、記号「％」は剰余の演算子である。
例えば、図１１に示すエントリポイントマップのPTSがpts1であるエントリポイントから再生を開始する場合、パケット番号(I_start_packet_No)は３２＊Ｍ＋４であるので、その読み出し開始アドレスは式３を用いて以下のように演算される。
AUNEP＝Ｍ
OFTEP＝４
SNAU ＝３Ｍ
ステップＳ３４において、読み出し部４１は、制御部４９の制御に基づいて、データ記録媒体２１の、ステップＳ３３で決定された読み出し開始アドレスからDVRトランスポートストリームの読み出しを開始する。読み出されたDVRトランスポートストリームは、復調部４２乃至デマルチプレクサ４６によって適宜処理され、ビデオとオーディオの各ストリームとしてＡＶデコーダ４７に入力される。
ステップＳ３５において、ＡＶデコーダ４７は、デマルチプレクサ４６からのビデオとオーディオの各トランスポートパケットをデコードして、得られたビデオ信号およびオーディオ信号を例えばモニタ（不図示）に出力する。
ステップＳ３６において、制御部４９は、ユーザから、例えばランダムアクセス再生などの再生位置の変更が指示されたか否かを判定する。再生位置の変更が指示されたと判定された場合、ステップＳ３３に戻り、再び、読み出し開始アドレスが決定され、それ以降の処理が繰り返される。
ステップＳ３６において、再生位置の変更が指示されていないと判定された場合、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７において、制御部４９は、ユーザから再生終了が指示されたか否かを判定する。再生終了が指示されていないと判定された場合、ステップＳ３４に戻り、それ以降の処理が繰り返される。その後、再生終了が指示されたと判定された場合、この再生処理は終了される。
上述したように、再生処理においては、エントリポイントマップに記述されているエントリポイントから再生を開始するようになされており、そのエントリポイントのデータが記録されているデータ記録媒体２１上のアドレスは単純な演算により容易に求めることができるので、読み出し位置の制御を容易、且つ、迅速に実行することが可能となる。
次に、再生装置４０による、データ記録媒体２１に記録されているDVRトランスポートストリームファイルを部分的に消去する処理について、図１６のフローチャートを参照して説明する。この部分消去処理は、部分的に消去したいプログラムの指定と、部分消去開始のコマンドがユーザから入力されたときに開始される。
ステップＳ４１において、指定されたプログラムに対応するエントリポイントマップが、データ記録媒体２１から読み出し部４１によって読み出され、復調部４２乃至ファイルシステム部４４によって適宜処理された後、制御部４９に供給される。ステップＳ４２において、プログラムの消去する範囲（プログラムの先頭からの経過時間を用いて示す）がユーザにより制御部４９に入力される。
ステップＳ４３において、制御部４９は、ステップＳ４２で入力された消去範
囲と、ステップＳ４１で得たエントリポイントマップを比較して、消去範囲をアラインドユニット単位に変換し、消去範囲のアドレスを、図１５のステップＳ３３における演算と同様の方法で演算する。
例えば、図１７（Ａ）に示すように、ユーザによって、プログラムの先頭からＭ＋１番目のアラインドユニット内のPTSがpts3であるソースパケットまでが消去範囲とされた場合、実際に消去する範囲は、プログラムの先頭からＭ番目のアラインドユニットまでに変換され、そのアドレスが演算される。
ステップＳ４４において、制御部４９は、ステップＳ４３でアラインドユニット単位とした消去範囲に基づいて、図１７（Ｂ）に示すように消去範囲の記録をデータ記録媒体２１から消去させる。
ステップＳ４５において、制御部４９は、エントリポイントマップを更新して書き込み部５０に出力し、データ記録媒体２１に書き込ませる。具体的には、図１７に示した例の場合、オフセットソースパケットナンバを（Ｍ＋１）＊３２に書き換えて、さらに、プログラムの消去した範囲に存在していたエントリポイントのデータを消去して、書き込み部５０に出力し、データ記録媒体２１に書き込ませる。
以上のように、部分消去処理においても、アラインドユニット単位でDVRトランスポートストリームファイルを消去するようにしたので、消去されない部分はアラインドユニット単位で記録されている状態が維持される。
なお、本実施の形態においては、記録装置１０、記録装置３０、および再生装置４０の構成例を個々に独立したものとして示したが、記録装置１０（または記録装置３０）と再生装置４０を組み合わせて１個の装置として構成するようにしてもよい。
また、以上の説明において、セクタサイズが２０４８バイトであるとして、本発明を適用した記録装置１０，３０に、アラインドユニットをセクタの整数倍のエリア（いまの場合、３セクタのエリア、すなわち、２０４８バイト＊３）に記録させるようにしたが、記録の方法はそれに限定されるものではない。
例えば、セクタサイズが６５５３６（＝６４＊１０２４）バイトであるデータ記録媒体に記録する方法について説明する。図１８は、３２個のアラインドユニットを３セクタのエリア（６５５３６バイト＊３）に記録する例を示している。
図１８において、□は１個のアラインドユニットを示し、□の中の数字（０乃至３１）は、３セクタ分のエリアに記録されているアラインドユニットの番号を示す。第１０番目のアラインドユニットおよび第２１番目のアラインドユニットは、２個のセクタにまたがって記録されている。アラインドユニットを示す□の下の数字（０乃至９）は、全データがそろっているアラインドユニットのセクタ内におけるオフセット番号である。
図１８に示すように、記録の始めにおいて、先頭のアラインドユニットは、セクタにアラインされているものとする。第Ｋ番目（Ｋは正の整数）のセクタには、第０番目乃至第９番目のアラインドユニットおよび第１０番目のアラインドユニットの前半の４０９６（＝６１４４−２０４８）バイトが記録され、第（Ｋ＋１）番目のセクタには、第１０番目のアラインドユニットの後半の２０４８バイト、第１１番目乃至第２０番目のアラインドユニット、および第２１番目のアラインドユニットの前半の２０４８（＝６１４４−４０９６）バイトが記録され、第（Ｋ＋２）番目のセクタには、第２１番目のアラインドユニットの後半の４０９６バイト、および第２２番目乃至第３１番目のアラインドユニットが記録される。
なお、ファイルシステムがFATやUDFである場合（すなわち、セクタサイズが２０４８バイトである場合）、ファイルの開始点のデータはセクタの開始位置にアラインしていなければならないが、セクタサイズが６５５３６バイトである場合には、ファイルの開始点のデータは、セクタの途中から開始してもよい。その場合、ファイルシステムがファイルの開始点のセクタ内での位置を示すセクタスタートオフセットを管理する。
セクタサイズが６５５３６バイトである場合における、ファイルの先頭部分のデータを消去する方法について説明する。
この場合、ファイルの先頭部分のデータを消去する場合において説明する。まず、図１９に示すように、記録の始めにおいては、最初のアラインドユニットはセクタにアラインされているとする。
図２０は、第０番目のセクタに記録されているデータの途中までアラインドユニット単位で消去した例を示している。この例では、ファイルの開始点でのセクタ内での位置を示すセクタスタートオフセットは、６１４４＊ｉ（ｉは９以下の整数）バイトの値を示す。
図２１は、第１番目のセクタに記録されているデータの途中までアラインドユニット単位で消去した例を示している。この場合、ファイルの開始点のセクタ内での位置を示すセクタスタートオフセットは、２０４８＋６１４４＊ｉバイトの値を示す。
図２２は、第２番目のセクタに記録されているデータの途中までアラインドユニット単位で消去した例を示している。この場合、ファイルの開始点のセクタ内での位置を示すセクタスタートオフセットは、４０９６＋６１４４＊ｉバイトの値を示す。
この場合においても、ファイルの先頭部分を消去した後に、エントリポイントマップに記述されているエントリポイントを示すパケット番号に対するオフセットのパケット番号（図１１のoffset_source_packet_number）を更新するとともに、アラインドユニットが消去されたことによって参照するエントリポイントが無くなったエントリポイントのデータをエントリポイントマップから消去する。
このよう記録されているDVRトランスポートストリームを再生する場合、エントリポイントマップに記述されているエントリポイントを示すパケット番号に基づいてDVRトランスポートストリームの読み出し開始アドレスを決定する。
具体的には、以下に示す（１）乃至（６）の処理の演算によって、DVRトランスポートストリームの読み出し開始アドレスが決定される。
（１）の処理では、ファイルの開始点のデータを含むセクタから指定されるエントリポイントを含むセクタまでのオフセットのセクタ番号OFT_SCT_NUMが次式（４）を用いて演算されれる。OFT_SCT_NUMは、図１８に示したＫ、Ｋ＋１、またはＫ＋２の値を与える。
TMP_ALU_NO=TMP1/6144
TMP_OCN=TMP_ALU_NO*6144/65536
OFT_SCT_NUM=TMP_OCN-XN ・・・（４）
ただし、
TMP1＝(I_start_packet_No−offset_source_packet_number)＊１９２＋TMP2
であって、
sector_start_offset％６１４４＝０である場合、
TMP2＝sector_start_offset
XN＝０
であり、
sector_start_offset％６１４４＝２０４８である場合、
TMP2＝sector_start_offset＋６５５３６
XN＝１
であり、
sector_start_offset％６１４４＝４０９６である場合、
TMP2＝sector_start_offset＋６５５３６＊２
XN＝２
である。
（２）の処理では、エントリポイントを含むアラインドユニットについて、図１８に示す第０番目乃至第３１番目のアラインドユニットに対応するREF_ALU_NOが次式（５）を用いて演算される。
REF_ALU_NO＝TMP_ALU_NO％３２ ・・・（５）
（３）の処理では、REF_ALU_NOが１０または２１であるか否かが判定され、REF_ALU_NOが１０または２１であると判定された場合、エントリポイントを含む当該アラインドユニットは、OFT_SCT_NUMで示されるセクタと、その次のセクタにまたがっていると判断される。
REF_ALU_NOが１０および２１のいずれでもないと判定された場合、（４）の処理では、OFT_SCT_NUMによって示されるセクタの開始位置から、最初の全データがそろっているアラインドユニットまでのオフセットバイト数OST_FST_ALUが次式（６）を用いて演算される。ST_FST_ALUは、図１８に示す２０４８バイトまたは４０９６バイトの値を与える。
OST_FST_ALU=（TMP_OCN％３）＊２０４８ ・・・（６）
（５）の処理では、上記の最初の全データがそろっているアラインドユニットから、エントリポイントを含むアラインドユニットまでのオフセットのアラインドユニット数OFT_ALU_NUMが次式（７）を用いて演算される。OFT_ALU_NUMは、図１８に示すセクタ内での全データがそろっているアラインドユニットのオフセット番号（０乃至９）のいずれかを示す。
OFT_ALU_NUM＝REF_ALU_NO-XNUM ・・・（７）
ただし、
TMP_OCN％３＝０である場合、
XNUM＝０
であり、
TMP_OCN％３＝１である場合、
XNUM＝１１
であり、
TMP_OCN％３＝２である場合、
XNUM＝２２
である。
（６）の処理では、OFT_ALU_NUMによって示されるアラインドユニットの中で、または（３）の処理でREF_ALU_NOが１０また２１であるアラインドユニットの中で、先頭のソースパケットからエントリポイントのソースパケットまでのオフセットパケット数OFTEPが次式（８）を用いて演算される。
OFTEP＝(I_start_packet_No−offset_source_packet_number)％３２)
・・・（８）
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
このプログラム記録媒体は、例えば図１に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク２４（フロッピディスクを含む）、光ディスク２５（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク２６（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリ２７などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROMハードディスクなどで構成される。
なお、本明細書において、プログラム記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
本発明を適用した記録装置１０の構成例を示すブロック図である。 記録装置１０で順次処理されるトランスポートパケットについて説明する図である。 ソースパケットのシンタクスを示す図である。 トランスポートエクストラヘッダのシンタクスを示す図である。 アラインドユニットのデータ構造を示す図である。 アラインドユニットとセクタの関係を説明するための図である。 記録装置１０のトランスポートストリーム記録処理を説明するフローチャートである。 アライバルタイムスタンプを発生する過程を説明するフローチャートである。 記録装置１０のエントリポイントマップ記録処理を説明するフローチャートである。 エントリポイントマップに記述するパケット番号とPTSの関係を説明するための図である。 エントリポイントマップの一例を示す図である。 本発明を適用した記録装置３０の構成例を示すブロック図である。 アラインドユニットのデータ構造を示す図である。 本発明を適用した再生装置４０の構成例を示すブロック図である。 再生装置４０の再生処理を説明するフローチャートである。 再生装置４０の部分消去処理を説明するフローチャートである。 アラインドユニット単位で消去されるデータを示す図である。 セクタサイズが６５５３６バイトであるデータ記録媒体２１にアラインドユニットを記録する方法を説明するための図である。 記録の先頭におけるアラインドユニットとセクタの関係を示す図である。 セクタに記録されていたアラインドユニットを消去した例を示す図である。 セクタに記録されていたアラインドユニットを消去した例を示す図である。 セクタに記録されていたアラインドユニットを消去した例を示す図である。
符号の説明
１０ 記録装置， １１ ストリーム解析部， １３ カウンタ， １５ トランスポートパケットエクストラヘッダ付加部， １６ ストリームデータベース作成部， １７ ファイルシステム部， ２１ データ記録媒体， ２２ 制御部， ２３ ドライブ， ２４ 磁気ディスク， ２５ 光ディスク， ２６ 光磁気ディスク， ２７ 半導体メモリ， ３０ 記録装置， ４０ 再生装置， ４４ ファイルシステム部， ４５ 比較器， ４９ 制御部， ５０ 書き込み部， ５２ 磁気ディスク， ５３ 光ディスク， ５４ 光磁気ディスク， ５５ 半導体メモリ

Claims (5)

  1. アラインドユニット単位で記録されているトランスポートストリームをデータ記録媒体から再生するトランスポートストリーム再生装置において、
    再生開始位置を指定する指定手段と、
    指定された前記再生開始位置に対応する前記データ記録媒体上のアドレスを演算する演算手段と、
    前記演算手段が演算した前記データ記録媒体上のアドレスから前記トランスポートパケットの読み出しを開始する読み出し手段と
    を含むトランスポートストリーム再生装置。
  2. 前記データ記録媒体からエントリポイントマップを取得する取得手段と、
    指定された前記再生開始位置と前記エントリポイントマップに記述されているPTSを比較して、前記指定された再生開始位置に隣接したエントリポイントを検索する検索手段と
    をさらに含み、
    前記演算手段は、前記エントリポイントマップに記述されているカウント値を用いて、前記エントリポイントに対応するトランスポートパケットが記録されている前記データ記録媒体上のアドレスを演算する
    請求項１に記載のトランスポートストリーム再生装置。
  3. 指定された消去範囲を前記アラインドユニット単位のデータ領域に変換する変換手段と、
    前記変換手段が変換した前記アラインドユニット単位のデータ領域に記録されている前記トランスポートストリームを消去する消去手段と
    をさらに含む請求項１に記載のトランスポートストリーム再生装置。
  4. アラインドユニット単位で記録されているトランスポートストリームをデータ記録媒体から再生するトランスポートストリーム再生装置のトランスポートストリーム再生方法において、
    再生開始位置を指定する指定ステップと、
    指定された前記再生開始位置に対応する前記データ記録媒体上のアドレスを演算する演算ステップと、
    前記演算ステップの処理で演算された前記データ記録媒体上のアドレスから前記トランスポートパケットの読み出しを開始する読み出しステップと
    を含むトランスポートストリーム再生方法。
  5. アラインドユニット単位で記録されているトランスポートストリームをデータ記録媒体から再生するトランスポートストリーム再生装置の制御用のプログラムであって、
    再生開始位置を指定する指定ステップと、
    指定された前記再生開始位置に対応する前記データ記録媒体上のアドレスを演算する演算ステップと、
    前記演算ステップの処理で演算された前記データ記録媒体上のアドレスから前記トランスポートパケットの読み出しを開始する読み出しステップと
    を含む処理をトランスポートストリーム再生装置のコンピュータに実行させるプログラムが記録されているプログラム記録媒体。
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