JP2009158090A

JP2009158090A - データ信号記録装置およびデータ信号再生装置

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Publication number: JP2009158090A
Application number: JP2009096917A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Watanabe; 由則渡辺; Tomohide Okumura; 友秀奥村; Keiichi Shirasuga; 恵一白須賀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: JP5120322B2

Abstract

【課題】記録されたデータを再生するときに、再生時に記録時の実時間性を確保することが困難であったり、記録媒体が固定サイズの最小記録単位を有する場合に容量の使用効率が低下するなどの問題があった。
【解決手段】デジタル映像音声信号からなるデータ信号が格納されたトランスポートストリームパケットを受信する受信手段と、トランスポートストリームパケットのヘッダより前に時間情報のみを付加するタイムスタンプ付加手段と、タイムスタンプ付加手段により時刻情報が付加された複数の前記トランスポートストリームパケットからなるブロックにデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加手段と、データ開始符号の付加されたブロックのデータを記録媒体に記録する記録手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、MPEG（Moving Picture Experts Group）規格などの圧縮符号化された映像音声信号を記録媒体に記録する装置、方法と、記録媒体に記録された圧縮映像音声信号を再生する機能を有した再生する装置、方法に関するものである。

圧縮符号化された映像信号を記録媒体に記録する方法として、図１１に示す記録フォーマットによる記録方法がある。図１１は圧縮動画像の記録方法の模式図である。図において、２０１は記録媒体上のトラック、２０２はトラックを構成する複数のシーケンスである。シーケンス２０２は、シーケンスヘッダ２０３と、複数のGOP（Group Of Pictures）２０４から構成されている。また２０５は特殊再生用に配置されたサブシーケンスヘッダである。

GOP２０４は動画像として復号可能な最小の単位で、再生のために必要な情報はシーケンスヘッダ２０３に格納されており、結果として再生可能な最小単位であるシーケンス２０２を構成している。また、シーケンスヘッダ２０３と同様の情報を有するサブシーケンスヘッダ２０５をシーケンス２０２の内部に適当な間隔で配置している。

シーケンス２０２を再生するためには、シーケンスヘッダ２０３に含まれる情報が必要とされるが、例えばシーケンス２０２の途中から再生しようとした場合でも、サブシーケンスヘッダ２０５を使用することにより、次のシーケンス２０２の先頭を待たなくても途中から再生が可能となり、結果として特殊再生などにおけるシーケンス２０２をまたぐ再生を行うことが可能なようになっている。

しかし、以上のように構成された記録再生装置では、もともと蓄積メディアの再生を前提としているため、蓄積メディアの記録再生方法にもとづいてデジタル映像音声信号などからなる放送信号を記録するような場合には、これらの信号は時間情報を持たないままで記録が行なわれる。さらに、再生時の時間基準も規定されていないため、記録に要した時間と再生に要する時間が必ずしも一致せず、実時間性が失われてしまうといった不具合があった。

また、GOP２０４の大きさが画像によって異なることにより、結果としてシーケンス２０２の大きさが画像によって異なり、例えばハードディスク等の最小データ記録単位が固定であるような記録媒体に記録する場合、記録すべきデータ量とデータ記録単位に差があるため、容量の無駄が生じてしまうといった不具合があった。

また、サブシーケンスヘッダ２０５を配置していても、記録再生によりGOP２０４の内部にデータ誤りが発生すれば、結果として再生ができなくなるといった不具合があった。
また、シーケンスヘッダ２０３やサブシーケンスヘッダ２０５を配置していても、新しい番組の開始地点や番組の切れ目を認識することができず、番組の頭出しや、番組間や番組の内部サーチ動作を行うことができないといった問題点があった。

また、シーケンスヘッダ２０３やサブシーケンスヘッダ２０５を配置していても、シーケンス単位でしかデータの切れ目を認識することができず、番組の早送り再生等を精密には行うことができないといった問題点があった。
また、シーケンスヘッダ２０３やサブシーケンスヘッダ２０５、GOP２０４の内部に含まれる固定パターンデータや重複したデータを記録してしまうことにより、記録容量を増加させ、結果として記録時間を短くしてしまうといった問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、記録再生時に実時間性を失うことなく動画像や音声を再生可能な記録方法および再生装置を得ることを目的としている。
また、例えばハードディスクのような固定の最小データ記録単位を有する記録媒体に記録する場合でも容量の使用効率の高い記録方法および再生装置を得ることを目的としている。

また、例えばハードディスクのような固定の最小データ記録単位を有する記録媒体に記録する場合でも容量の使用効率の高く、かつ記録再生によりデータ自体に誤りが発生した場合でも、誤りを訂正して連続した再生を可能にするような記録方法および再生装置を得ることを目的としている。
また、例えばハードディスクのような固定の最小データ記録単位を有する記録媒体に記録する場合でも容量の使用効率の高く、かつ再生時に番組サーチ等の特殊再生を容易に行うことができる記録方法および再生装置を得ることを目的としている。

また、例えばハードディスクのような固定の最小データ記録単位を有する記録媒体に記録する場合でも容量の使用効率の高く、かつ再生時に早送り再生等の特殊再生を容易に行うことができる記録方法および再生装置を得ることを目的としている。
また、例えばハードディスクのような記録容量に上限のある記録媒体に記録する場合でも、より記録時間を延長することができる記録方法および再生装置を得ることを目的としている。

この発明に係るデータ信号記録装置は、デジタル映像音声信号からなるデータ信号が格納されたトランスポートストリームパケットを受信する受信手段と、前記トランスポートストリームパケットのヘッダより前に時間情報のみを付加するタイムスタンプ付加手段と、前記タイムスタンプ付加手段により前記時刻情報が付加された複数の前記トランスポートストリームパケットからなるブロックにデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加手段と、前記データ開始符号の付加された前記ブロックのデータを記録媒体に記録する記録手段とを備えたものである。

この発明に係るデータ信号記録装置は、デジタル映像音声信号からなるデータ信号が格納されたトランスポートストリームパケットを受信する受信手段と、トランスポートストリームパケットのヘッダより前に時間情報のみを付加するタイムスタンプ付加手段と、タイムスタンプ付加手段により時刻情報が付加された複数のトランスポートストリームパケットからなるブロックにデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加手段と、データ開始符号の付加されたブロックのデータを記録媒体に記録する記録手段とを備えたので、データ信号に時間情報を付加してから、記録媒体に記録し、再生時には、その時間情報にしたがってデータ信号を再生することにより、データが入力されたときの時間関係を示す情報も含めて記録を行なうことができ、また再生時にも入力されたときの時間関係を維持したまま再生が可能で実時間性を確保することができる。

本発明の実施の形態１による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態２による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態３による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態４による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態５による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態６による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態７による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態８による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態９による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。本発明の実施の形態１０による記録再生装置の構成図と、記録されるデータの模式図である。従来の記録再生装置による記録媒体に記録されるデータの模式図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示すもので、図において、１は受信されたデジタル放送などのデータ信号からなる入力デジタル映像音声信号、２は基準クロック発生装置、３はタイムスタンプ生成装置、４は基準時刻発生装置、５はタイムスタンプ付加装置、６は記録装置、７はハードディスク等の記録媒体、８は再生装置、９はタイムスタンプ除去装置、１０は出力デジタル映像音声信号である。記録媒体７とは、たとえば、ハードディスク、ＤＶＤなどのディスク状の記録媒体や、テープなどの記録媒体をいう。
また、図１下部は記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において、１１はセクタであって、記録媒体の最小データ記録単位のことである。１２はセクタ１１を構成するパケット、１３はタイムスタンプ、１４はトランスポートストリームパケット（以下、ＴＳパケットとする）である。

ＴＳパケット１４とは、MPEG-2システム（ISO/IEC 13818-1）に規定された１８８バイト固定長のパケットで、圧縮符号化された映像信号や音声信号などの他に、デーコードのとき必要とされる各種テーブル情報の伝送に用いられる。ヌルパケットと呼ばれる無効データを伝送するパケットを除き、通常各ＴＳパケット１４はそのいずれかの情報を有している。
パケット１２は、少なくとも１つ以上の上記ＴＳパケット１４と、そのＴＳパケット１４のタイムスタンプ１３を包含している。実施の形態１では、パケット１２は１つのＴＳパケット１４とタイムスタンプ１３から構成されているものとする。

次に実施の形態１の動作について説明する。図１の入力デジタル映像音声信号１は、ここではＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１により規定されたＭＰＥＧ−２トランスポートストリームであるものとする。ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームは放送用途に多く用いられ、データが固定サイズのパケットに分割されているため、伝送が比較的容易である反面、記録再生を前提としていないため、いったん記録してしまうと再生する際に何らかの時間的基準が必要となる。

基準クロック発生装置２は、以下に述べる時刻情報の生成に必要な基準クロックを生成する。タイムスタンプ生成装置３は、基準クロック発生装置２により生成された基準クロックを元に記録時の時刻情報、すなわちタイムスタンプ１３を生成する。タイムスタンプ１３は、例えば入力デジタル映像音声信号１のトランスポートストリームパケットが、タイムスタンプ付加装置５に到達した時刻を表している。タイムスタンプ付加装置５は、入力デジタル映像音声信号１にタイムスタンプ生成装置３により生成されたタイムスタンプ１３を多重する。記録装置６は、タイムスタンプ付加装置５出力を記録媒体７に記録する。

ここで、図１下部は記録装置６の出力を図示している。セクタ１１は、記録媒体の最小データ記録単位を示すもので、例えばIDE（Integrated Drive Electronics）方式のハードディスクの場合、５１２バイト固定である。図において、セクタ１１は２つのパケット１２から構成されている。さらにパケット１２は、タイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１４から構成されている。一般的には、トランスポートストリームパケット１４のサイズは１８８バイトである。

図１において、基準時刻発生装置４は、基準クロック発生装置２により生成された基準クロックを元に再生時の基準時刻情報を生成する。再生装置８は、記録媒体７から記録されたデータを読み出し、タイムスタンプ除去装置９に伝送する。タイムスタンプ除去装置９では、基準時刻発生装置４により生成された基準時刻情報と、タイムスタンプ１３を比較して、一致した場合にトランスポートストリームパケット１４のみを出力デジタル映像音声信号１０として出力し、後段のＭＰＥＧ映像音声デコーダ回路（図示せず）に伝送される。
具体的には、各データごとの時間間隔などを示す時間情報をもとに、基準時刻発生装置４で生成される時刻情報にしたがってデータが出力されていく。

このように出力デジタル映像音声信号１０は、基準時刻とタイムスタンプ１３を比較して適切な時刻に出力されるため、再生時においてもトランスポートストリームパケット１４の到着した時間間隔を忠実に再現できるので、記録再生後の実時間性が保たれる。

このように記録媒体にデータを記録する際に、装置に入力されたデジタル放送などのデータ信号に時刻情報を付加データとして重畳し、再生する時にはその時刻情報にしたがってデータを出力するように構成したので、たとえばＭＰＥＧ−２トランスポートストリームのような記録再生を前提としない形式のデータであっても、再生時に実時間性を確保することができ、送信されてきたデータ信号の時間間隔などを維持した状態で、再生を行なうことができる。

なお、図１において、タイムスタンプ生成装置３と基準時刻発生装置４とで共通に使用される基準クロックを生成する部分を、基準クロック生成装置２として独立に設けているが、たとえば、記録装置６や再生装置８を制御するマイクロプロセッサ（図示せず）のクロック生成装置などと兼用させてもよい。

実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２を示すものである。図において、２１はダミーヘッダ付加装置、２２はダミーヘッダ除去装置であり、その他は実施の形態１と同様である。図２下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において２３はダミーヘッダ、２４はセクタ１１を構成するパケットであり、その他は実施の形態１と同様である。

次に実施の形態２の動作について説明する。ダミーヘッダ付加装置２１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４に対して、さらにダミーヘッダ２３を重畳してパケット２４を構成し、記録装置６によって記録媒体７に記録する。本実施例においてはダミーヘッダ２３をタイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１４間に挿入したが、挿入する位置は特に規定されない。ここで重畳されたダミーヘッダ２３は、ダミーヘッダ除去装置２２によって再生装置８の出力から除去される。

ここで、図２下部は記録装置６の出力を図示している。本実施例では、ダミーヘッダ２３を追加したことで、タイムスタンプ１３とダミーヘッダ２３とトランスポートストリームパケット１４から構成されるパケット２４は、セクタ１１の２分の１サイズになっており、すなわち２つのパケット２４で１つのセクタ１１を構成できることになる。以上に示したようにダミーヘッダ２３により、パケット２４のサイズを調整することにより、セクタ１１に効率よくデータを格納することが可能になる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、付加データを追加することによって、記録すべきデータ量と記録媒体の最小データ記録単位との差を吸収するように構成したので、付加データが付加されたデータのデータ量を記録媒体の最小データ記録単位に等しくなるようにすることができ、記録媒体の容量の使用効率を向上させることが可能となる。また、記録媒体に記録されるデータは、記録媒体の最小記録単位内に収まるように記録することができるので、データが最小記録単位を複数個にまたがって、記録されることがないので、再生を行なうときにデータへのアクセスがしやすくなる。

また、本実施の形態においてはダミーヘッダ２３の役割をデータのスタッフィング（各データのサイズが一定となるように、データサイズを調整している）のみとしているが、例えば番組のタイトルを示すテキスト情報等を格納するように構成してもよい。

実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３を示すものである。図において、３１はブロックヘッダ付加装置、３２はブロックヘッダ除去装置であり、その他は実施の形態１と同様である。図３下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において、３３は複数のセクタ１１から構成されるブロックであり、セクタ１１を所定の複数個集めたものをブロックとしている。３４はブロックヘッダであり、その他は実施の形態１と同様である。

次に実施の形態３の動作について説明する。ブロックヘッダ付加装置３１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたＴＳパケット１４、すなわちパケット１２を複数個集め、ブロック３３を構成する。本実施の形態では、Ｍ個のパケット１２を集めて１つのブロック３３を構成している。また、ブロック３３は、記録媒体７の最小データ記録単位であるセクタ１１を複数個集めたものから構成されている。本実施の形態では、Ｎ個のセクタ１１を集めて１つのブロック３３を構成している。さらに記録装置６によって、ブロックヘッダ付加装置３１の出力であるブロック３３を記録媒体７のセクタ１１に記録する。パケット１２のサイズとセクタ１１のサイズに都合のよい公倍数が存在しない場合、ブロックヘッダ３４を追加することでデータのサイズを調整することも可能である。ここで重畳されたブロックヘッダ３４や構成されたブロック３３は、ブロックヘッダ除去装置３２によって再生装置８の出力から除去される。

以上のように、ブロック１はＮ個のセクタ１１の集合であると同時にＭ個のパケット１２の集合でもある。このようにセクタ１１とパケット１２から構成されるブロック３３を単位として記録を行うことで効率よくデータを格納することが可能になる。

このように、本実施の形態では、記録媒体にデータの記録をする際に、データを複数個集め、そこに、ダミーヘッダ（ここでは、ブロックヘッダ）を付加することにより、記録媒体の最小記録単位を所定の複数個集めたものからなる記録単位となるようにしているので、記録媒体の記録単位ごとに（セクタを複数個集めたブロックごとに）効率よくデータを記録させることができる。

また、本実施の形態においてはブロックヘッダ２３の役割をデータのスタッフィングのみとしているが、例えば番組のタイトルを示すテキスト情報等を格納するように構成してもよい。

また、記録媒体７にIDE方式のハードディスクを使用する場合は、２５６個のセクタを集めてブロック５３を構成すると、ブロック５３のサイズは連続アクセス可能な最大セクタ数と等しくなり、記録や再生時に連続アクセスを行ないやすくなる。このように、記録媒体７に対して連続アクセス可能なデータサイズとブロック５３のサイズが等しくなるようにＮの値を選択することで、記録や再生時のパーフォーマンスを向上させることができる。

実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４を示すものである。図において、４１は誤り訂正符号付加装置、４２は誤り訂正符号除去装置であり、その他は実施の形態２と同様である。図４下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において、４３は誤り訂正符号、４４は誤り訂正符号４３とタイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１４から構成されるパケットであり、その他は実施の形態２と同様である。

次に実施の形態４の動作について説明する。誤り訂正符号付加装置４１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４に対して、リードソロモン符号等の誤り訂正符号４３を付加し、パケット４４を構成する。本実施例では、パケット４４を２つ集めてセクタ１１を構成し、記録装置６によって誤り訂正符号付加装置４１の出力であるパケットを記録媒体７のセクタ１１に記録する。ここで重畳された誤り訂正符号４３は、誤り訂正符号除去装置４２によって再生装置８の出力から除去されるが、その際に記録再生によって生じたタイムスタンプ１３やトランスポートストリームパケット１４内の符号誤りは訂正される。

以上のように、記録媒体７にデータを記録する前に、誤り訂正符号４３を追加することによって、セクタ１１に効率よくデータを格納することが可能で、かつ記録再生によるデータ誤りに対する信頼性の高い出力デジタル映像音声信号１０を得ることができる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、誤り訂正情報を付加データとして同時に記録し、再生時には誤り訂正情報に従ってデータ誤りを訂正するように構成したので、記録媒体の容量の使用効率を向上させるとともに、記録再生によりデータ誤りが発生した場合でも、再生データの信頼性を向上させ連続した動画像や音声の再生ができるようにしたものである。

実施の形態５．
図５は本発明の実施の形態５を示すもので、図において５１は誤り訂正符号付加装置、５２は誤り訂正符号除去装置であり、その他は実施の形態３と同様である。図５下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において５３は複数のセクタ１１から構成されるブロック、５４は誤り訂正符号であり、その他は実施の形態３と同様である。

次に実施の形態５の動作について説明する。誤り訂正符号付加装置５１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４、すなわちパケット１２を複数個と、誤り訂正符号５４からブロック５３を構成する。本実施例では、Ｍ個のパケット１２とそれらに対する誤り訂正符号５４から１つのブロック５３を構成している。また、ブロック５３は、記録媒体７の最小データ記録単位であるセクタ１１を複数個集めたものから構成されている。本実施例では、ブロック５３はＮ個のセクタ１１から構成し、記録装置６によって誤り訂正符号付加装置５１の出力であるブロック５３を記録媒体７のセクタ１１に記録する。ここで重畳された誤り訂正符号５４や構成されたブロック５３は、誤り訂正符号除去装置５２によって再生装置８の出力から除去されるが、その際に記録再生によって生じたブロック５３内の符号誤りは訂正される。

以上のように、ブロック５３はＮ個のセクタ１１の集合であると同時にＭ個のパケット１２の集合でもある。このようにセクタ１１とパケット１２から構成されるブロック５３を単位として記録を行うことで効率よくデータを格納することが可能になると共に、記録再生によるデータ誤りに対する信頼性の高い出力デジタル映像音声信号１０を得ることができる。

このように、本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、データを複数個集めたものにダミーヘッダ（ここでは、ダミーヘッダはブロックヘッダである）を付加して記録を行なうことにより、記録媒体の最小データ記録単位を複数集めた記録単位と等しいデータ量になるようデータサイズの調整をすることができ、記録媒体の容量の使用効率を向上させることができる。また、ここではブロックヘッダを誤り訂正情報のデータとしているので、再生時にデータ誤りが発生したときでも誤り訂正情報にしたがってデータ誤りを訂正することができ、再生データの信頼性を向上させ、連続した動画像や音声の再生を行なうことができる。

実施の形態６．
図６は本発明の実施の形態６を示すものである。図において、６１は記録されるデータに関するデータ情報のひとつであるデータの開始位置を示すデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加装置、６２はデータ開始符号除去装置であり、その他は実施の形態２と同様である。図６下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において６３はデータ開始符号、６４はデータ開始符号６３とタイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１４から構成されるパケットであり、その他は実施の形態２と同様である。

次に実施の形態６の動作について説明する。データ開始符号付加装置６１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４に対して、デ−タ開始符号６３を付加してパケット６４を構成し、記録装置６によってデータ開始符号付加装置６１の出力であるパケット６４を記録媒体７のセクタ１１に記録する。ここでデ−タ開始符号６３は、トランスポートストリームパケット１４の内容が変化したことを示す情報を有している。例えば、トランスポートストリームパケット１４が動画像と音声からなる番組を伝送しているような場合、番組が新しく開始されたことを示すか、あるいは番組内でのチャプター番号を格納している。ここで重畳されたデ−タ開始符号６３は、再生装置８が記録媒体７からデータを読み出す際に、データ読み出し開始地点の検索に使用される。最終的にデ−タ開始符号６３は、データ開始符号除去装置６２によって再生装置８の出力から除去される。

以上のように、記録媒体７にデータを記録する前に、デ−タ開始符号６３を付加することによって、セクタ１１に効率よくデータを格納することが可能で、かつ再生時にデータ読み出し開始地点の検索が可能となり、番組の頭出しや任意箇所のサーチ動作等の特殊再生を行うことができる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、データ開始符号を付加データとして同時に記録し、再生時にはそのデータ開始符号を元に再生開始位置を決定するように構成したので、記録媒体の容量の使用効率を向上させるとともに、記録されているデータの開始位置を知ることができるので、番組サーチなどの特殊再生を可能としている。

実施の形態７．
図７は本発明の実施の形態７を示すものである。図において、７１は記録されるデータに関するデータ情報のひとつであるデータ開始位置を示すデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加装置、７２はデータ開始符号除去装置であり、その他は実施の形態３と同様である。図７下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において７３は複数のセクタ１１から構成されるブロック、７４はデータ開始符号であり、その他は実施の形態３と同様である。

次に実施の形態７の動作について説明する。データ開始符号付加装置７１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４、すなわちパケット１２を複数個と、データ開始符号７４からブロック７３を構成する。本実施例では、Ｍ個のパケット１２を集めて１つのブロック７３を構成している。
また、ブロック７３は、記録媒体７の最小データ記録単位であるセクタ１１を複数個集めたものから構成されている。本実施の形態では、Ｎ個のセクタ１１を集めて１つのブロック７３を構成し、記録装置６によってデータ開始符号付加装置７１の出力であるブロック７３を記録媒体７のセクタ１１に記録する。データ開始符号７４は、ブロック７３の内容が変化したことを示す情報を有している。

たとえば、トランスポートストリームパケット１４が動画像と音声からなる番組を伝送しているような場合、番組が新しく開始されたことを示すか、あるいは番組内でのチャプター番号を格納している。ここで重畳されたデ−タ開始符号７４は、再生装置８が記録媒体７からデータを読み出す際に、データ読み出し開始地点の検索に使用される。最終的にデータ開始符号７４や構成されたブロック７３は、データ開始符号除去装置７２によって再生装置８の出力から除去される。

以上のように、ブロック７３はＮ個のセクタ１１の集合であると同時にＭ個のパケット１２の集合でもある。このようにセクタ１１とパケット１２から構成されるブロック７３を単位として記録を行うことで効率よくデータを格納することが可能になると共に、かつ再生時にデータ読み出し開始地点の検索が可能となり、番組の頭出しや任意箇所のサーチ動作等の特殊再生を行うことができる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、データを複数個集めたものにダミーヘッダ（ここでは、ダミーヘッダはデータ開始符号である）を付加して記録を行なうことにより、記録媒体の最小データ記録単位を複数集めた記録単位と等しいデータ量になるようデータサイズの調整をすることができ、記録媒体の容量の使用効率を向上させることができる。また、データの再生時にはデータ開始符号をもとに記録媒体に記録されている各データの再生開始位置を決定するように構成されているので、番組サーチなどの特殊再生を行なうことができる。

実施の形態８．
図８は本発明の実施の形態８を示すもので、図において８１は記録されるデータに関するデータ内容情報のひとつであるデータ内容表示符号を付加するデータ内容表示符号付加装置である。８２はデータ内容表示符号除去装置であり、その他は実施の形態２と同様である。図８下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において８３はデータ内容表示符号、８４はデータ内容表示符号８３とタイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１４から構成されるパケットであり、その他は実施の形態２と同様である。

次に実施の形態８の動作について説明する。データ内容表示符号付加装置８１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４に対して、データ内容表示符号８３を付加し、パケット８４を構成し、記録装置６によってデータ内容表示符号付加装置８１の出力であるパケット８４を記録媒体７のセクタ１１に記録する。ここでデータ内容表示符号８３はトランスポートストリームパケット１４で伝送されているデータの内容に関する情報を有している。

例えば、トランスポートストリームパケット１４がＭＰＥＧ規格に従って圧縮符号化された動画像を伝送しているような場合、画像の属性を示している。ＭＰＥＧ規格では圧縮符号化された画像は次の３つの属性に分類される。１つ目は画像内部での予測符号化を用いたＩピクチャーで、再生時には単独で１枚の画像を再現することができる。２つ目は過去の画像から予測符号化されたＰピクチャーで、再生時には過去の画像情報が必要となる。３つ目は過去の画像と未来の画像から予測符号化されたＢピクチャーで、再生時には過去と未来の画像情報が必要となる。本実施の形態ではデータ内容表示符号８３は、トランスポートストリームパケット１４が３つの属性の内、いずれの画像データを有しているかを示している。ここで重畳されたデータ内容表示符号８３は、再生装置８が記録媒体７からデータを読み出す際に、例えばＩピクチャーの画像データを有しているパケット８４のみを読み出す際に使用される。最終的にデータ内容表示符号８３は、データ内容表示符号除去装置８２によって再生装置８の出力から除去される。

以上のように、記録媒体７にデータを記録する前に、データ内容表示符号８３を付加することによって、セクタ１１に効率よくデータを格納することが可能で、かつ再生時に再生装置８がＩピクチャーの画像データを有しているパケット８４のみを選択的に読み出すことによって、早送り再生等の特殊再生を行うことができる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータ記録する際に、データごとにデータ内容表示符号を付加データとして同時に記録することにより、記録されるデータのデータ容量を、記録媒体の最小記録単位と等しくなるようにしているので、記録媒体の使用効率を向上させることができる。また、再生時にはデータ内容表示符号を元に再生データを選択するように構成したので、早送り再生などの特殊再生を行なうことができる。さらに、記録されたデータは、記録媒体の最小記録単位と等しくなるようにデータサイズが調整されて記録されているので、再生を行なう際にデータへのアクセスがしやすくなっている。

実施の形態９．
図９は本発明の実施の形態９を示すもので、図において９１はデータ内容表示符号付加装置、９２はデータ内容表示符号除去装置であり、その他は実施の形態３と同様である。図９下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において９３は複数のセクタ１１から構成されるブロック、９４はデータ内容表示符号であり、その他は実施の形態３と同様である。

次に実施の形態９の動作について説明する。データ内容表示符号付加装置９１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームパケット１４、すなわちパケット１２を複数個と、データ内容表示符号９４からブロック９３を構成する。本実施例では、Ｍ個のパケット１２を集めて１つのブロック７４を構成している。また、ブロック９３は、記録媒体７の最小データ記録単位であるセクタ１１を複数個集めたものから構成されている。本実施例では、Ｎ個のセクタ１１を集めて１つのブロック９４を構成し、記録装置６によってデータ内容表示符号付加装置９１の出力であるブロック９３を記録媒体７のセクタ１１に記録する。データ内容表示符号９４は、ブロック９３の内容に関する情報を有している。

たとえば、ブロック９３に含まれるトランスポートストリームパケット１４がいずれの画像属性であるかを示している。ここで重畳されたデータ内容表示符号９４は、再生装置８が記録媒体７からデータを読み出す際に、例えばＩピクチャーの画像データを有しているブロック９３のみを読み出す際に使用される。最終的にデータ内容表示符号９４や構成されたブロック９３は、データ内容表示符号除去装置９２によって再生装置８の出力から除去される。

以上のように、ブロック９３はＮ個のセクタ１１の集合であると同時にＭ個のパケット１２の集合でもある。このようにセクタ１１とパケット１２から構成されるブロック９３を単位として記録を行うことで、ブロックごとに効率良くデータを格納することが可能になると共に、かつ再生時に再生装置８がデータ内容表示符号をもとにＩピクチャーの画像データを有しているブロック９３のみを選択的に読み出すことによって、早送り再生などの特殊再生を行うことができる。

このように本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、データを複数個集めたものにデータ内容表示符号を付加して記録を行なうことにより、記録媒体の最小データ記録単位を複数個集めた記録単位と等しいデータ量になるようにデータサイズの調整をすることができ、記録媒体の容量の使用効率を向上させることができる。また、データの再生時にはデータ内容表示符号をもとに再生データを選択するように構成したので、早送り再生などの特殊再生を行なうことができる。
さらに、記録されたデータは、記録媒体の最小記録単位を複数個集めた記録単位と等しくなるようにデータサイズが調整されて記録されているので、再生を行なう際にデータへのアクセスがしやすくなっている。

実施の形態１０．
図１０は本発明の実施の形態１０を示すものである。図において、１０１は固定パターンデータ除去装置、１０２は固定パターンデータ再生装置であり、その他は実施の形態１と同様である。図１０下部は、記録媒体７に格納されるデータの形式、すなわち記録装置６の出力を図示したものである。図において１０３は固定パターンデータを除去されたトランスポートストリームパケット、１０４はタイムスタンプ１３とトランスポートストリームパケット１０３から構成されるパケットであり、その他は実施の形態１と同様である。

次に実施の形態１０の動作について説明する。固定パターンデータ除去装置１０１は、タイムスタンプ付加装置５から出力されるタイムスタンプ１３を重畳されたトランスポートストリームから固定パターンデータを除去したトランスポートストリームパケット１０３を生成しパケット１０４を構成する。例えばＭＰＥＧ−２トランスポートストリームの場合、パケットの先頭を示す固定パターンのヘッダ情報を含んでいる。また、伝送路のデータレートを調整するために、無効データを含んだ固定パターンのヌルパケットを含んでいる。固定パターンデータ除去装置１０１は、映像や音声を再生するために必要でない固定パターン情報を除去する。本実施例では、固定パターンデータを除去した３つのパケット１０４からセクタ１１を構成するものとしている。最終的にここで除去された固定パターンデータは、固定パターンデータ再生装置１０２によって再生装置８の出力に追加される。

以上のように、記録媒体７にデータを記録する前に、固定パターンデータを除去することにより、記録媒体７に記録すべき情報量は削減され、セクタ１１に効率よくデータを格納することが可能となる。

また、例えばＭＰＥＧ−２トランスポートストリームパケットの場合、放送用途を主体としているため、例えば受信を行うための伝送路に関する情報、実時間に関する情報、他のストリームに関する情報等を含んだパケットも伝送されている。記録再生を行った場合に意味を失い、必要でなくなるこれらの情報を固定パターンデータ除去装置１０１で除去することで、さらに記録媒体７に記録すべき情報量を削減することも可能である。これらの情報はタイムスタンプ除去装置９の後段に接続されるデコーダ回路（図示せず）で使用されないので、固定パターンデータ再生装置１０２によって再生装置８の出力に追加する必要はない。

このように、本実施の形態では、記録媒体にデータを記録する際に、固定パターンデータや不要データを除去して記録することにより、記録データ量を節約するように構成したので、記録時間を延長することができる。

この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、入力されるデジタル映像音声データ信号に時間情報を付加するタイムスタンプ付加手段と、時間情報の付加されたデータ信号を記録媒体に記録する記録手段と、上記記録媒体に記録されたデータを再生する再生手段と、再生したデータ信号を、再生されたデータ信号に付加されている時間情報にもとづいて出力するとともに、出力されるデータ信号から時間情報を除去するタイムスタンプ読み取り除去手段とを備えたことにより、
データ信号に時間情報を付加してから、記録媒体に記録し、再生時には、その時間情報にしたがってデータ信号を再生することにより、データが入力されたときの時間関係を示す情報も含めて記録を行なうことができ、また再生時にも入力されたときの時間関係を維持したまま再生が可能で実時間性を確保することができる。

第２の発明によれば、タイムスタンプ付加手段から出力されるデータ信号に、記録媒体の最小記録単位のデータ量と等しいデータ量となるようにダミーヘッダを付加するダミーヘッダ付加手段を備えているので、
記録するデータのデータ量を記録媒体の最小データ記録単位と等しいデータ量にすることができる。

第３の発明によれば、タイムスタンプ付加手段から出力された複数個ごとのデータ信号が、記録媒体の最少記録単位を所定の複数個集めたものからなる記録単位となるようにダミーヘッダーを付加するブロックヘッダ付加手段とを備えたことにより、
記録媒体に記録される複数個ごとのデータ信号にダミーヘッダを付加し、記録媒体の最小データ記録単位を複数個集めたものからなる記録単位ごとに記録を行うことが可能となり、データ信号のデータサイズの調整ができ、また、記録媒体に効率よく記録を行なうことができる。

第４の発明において、ダミーヘッダは入力されたデータ信号に対して、誤り訂正を行なうための誤り訂正データであるので、
記録再生によりデータ誤りが発生した場合でも、再生データの信頼性を向上させ連続した動画像を再生することができる。

第５の発明において、ダミーヘッダは、入力されたデータ信号のデータ内容に関する情報を示すデータ情報であることから、
このデータ情報にもとづいて、データ内容に関する情報を知ることができ、番組サーチや早送り再生などの特殊再生を行なうことができる。

第６の発明によれば、タイムスタンプ付加手段の出力であるデータ信号からデータに固有の固定パターンを除去し、記録手段へ出力する固定パターン除去手段と、再生手段から再生されたデータ信号に、上記固定パターン除去手段で除去された固定パターンと同じパターン情報を付加する固定パターンデータ再生手段とを備えたことにより、
記録媒体にデータを記録する際に、固定パターンデータを除去して記録することにより、記録データ量を節約することができ、記録時間を延長させることができる。

第７の発明によれば、タイムスタンプ付加手段の出力であるデータ信号から、再生時に必要のないデータ情報である固定パターン情報を除去する固定パターンデータ除去手段を備えたことにより、
記録媒体にデータを記録する際に、再生時には不要なデータとなる固定パターンデータを除去して記録することにより、記録データ量を節約することができ、記録時間を延長させることができる。

第８の発明によれば、入力されるデータ信号ごとに、そのデータ信号が入力された時間間隔を示す時間情報を付加し、その時間情報が付加されたデータ信号を記録媒体に記録し、記録媒体に記録されているデータ信号を再生して出力するときに、上記時間情報にもとづいた時間間隔で出力するので、
入力されたデータを入力時の時間間隔で再生して出力することができ、再生時にも入力データの実時間性を保つことができる。

第９の発明によれば、第８の発明において、時間情報が付加されたデータ信号に、記録媒体の最小記録単位のデータ量と等しいデータ量となるようにダミーヘッダを付加してから記録媒体への記録を行なうので、
記録されるデータを、記録媒体の最小データ記録単位と等しいデータ容量にして記録することができ、効率良く記録を行なうことができる。

第１０の発明によれば、第９の発明において、タイムスタンプ付加手段から出力された複数個ごとのデータ信号が、記録媒体の最少記録単位を所定の複数個集めたものからなる記録単位となるようにダミーヘッダーを付加するブロックヘッダ付加手段とを備えたことにより、
記録されるデータを複数個ごとに、記録媒体の最小データ記録単位を所定の複数個集めたものからなる記録単位のデータと等しいデータ容量とすることができ、効率よく記録を行なうことができる。

１入力デジタル映像信号、２基準クロック発生装置、
３タイムスタンプ生成装置、４基準時刻発生装置、
５タイムスタンプ付加装置、６記録装置、７記録媒体、
８再生装置、９タイムスタンプ除去装置、
１０出力デジタル映像信号、１１セクタ、１２パケット、
１３タイムスタンプ、１４トランスポートストリームパケット。

Claims

デジタル映像音声信号からなるデータ信号が格納されたトランスポートストリームパケットを受信する受信手段と、
前記トランスポートストリームパケットのヘッダより前に時間情報のみを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記タイムスタンプ付加手段により前記時刻情報が付加された複数の前記トランスポートストリームパケットからなるブロックにデータ開始符号を付加するデータ開始符号付加手段と、
前記データ開始符号の付加された前記ブロックのデータを記録媒体に記録する記録手段とを備えたことを特徴とするデータ信号記録装置。
前記時間情報は前記トランスポートストリームに同期した基準クロックからなる情報であることを特徴とする請求項２記載のデータ信号記録装置。
前記時間情報はＭＰＥＧ映像音声デコーダへの入力への相対的な入力時刻を制御するための情報であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のデータ信号記録装置。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のデータ信号記録装置によって記録されたデータ開始符号の付加されたブロックのデータから前記データ開始符号を除去した後に再生することを特徴とするデータ信号再生装置。
デジタル映像音声信号からなるデータ信号が格納されたトランスポートストリームパケット及び無効データを含んだ固定パターンのヌルパケットを有するトランスポートストリームを受信する受信手段と、
前記トランスポートストリームパケットのヘッダより前及び前記ヌルパケットのヘッダより前に時間情報のみを付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記トランスポートストリームから前記時刻情報の付加された前記ヌルパケットを除去した後に記録することを特徴とするデータ信号記録装置。
請求項５に記載のデータ信号記録装置によって記録されたデータ信号を再生することを特徴とするデータ信号再生装置。