JP3528989B2 - データ多重化装置、データ多重化方法、多重化データ処理装置および多重化データ処理方法 - Google Patents
データ多重化装置、データ多重化方法、多重化データ処理装置および多重化データ処理方法Info
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Description
データを文字データとともに、ディスクに記録し、再生
する場合に用いて好適なデータ多重化装置、データ多重
化方法、多重化データ処理装置および多重化データ処理
方法に関する。
査線により構成されている。例えばNTSC方式の場
合、525本の水平走査線により1フレームの画面が構
成されており、さらに、NTSC方式においては、イン
タレース方式が採用されているため、1フレームは奇数
フィールドと偶数フィールドの画面により構成される。
向に順次走査されるものであるが、水平走査線が画面の
右側端部に達したとき、再び画面の左側端部に戻す必要
がある。また、水平走査線が画面の下側端部に達したと
き、上側端部に戻す必要がある。このため、水平方向お
よび垂直方向に、水平走査線を戻すためのブランキング
期間が発生する。その結果、図9に示すように、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのそれぞれの画面において、
実質的に画像が表示される領域(有効エリア)は、実際
に走査される範囲より狭い範囲となる。
して記録媒体に記録する場合、符号量を少なくするため
に、有効エリアのデータだけを符号化するようにしてい
る。例えば、奇数フィールドにおいては、図9(a)に
示すように、第21番目の水平走査線から第260番目
の水平走査線までの240本の水平走査線を有効ライン
とし、また、同図(b)に示すように、偶数フィールド
においては、第284番目の水平走査線から第523番
目の水平走査線までの240本の水平走査線を有効ライ
ンとし、この有効ラインのビデオ信号のみを符号化する
ようにしている。
信号中における領域として表している。同図に示すよう
に、垂直同期信号(VSYNC)が発生する毎に、奇数
フィールドと偶数フィールドを表すFID信号が反転す
る。そして、奇数フィールドにおいては、第21ライン
(H)から第260ライン(H)までの240ライン
(H)が有効ラインとされ、偶数フィールドにおいて
は、第284ライン(H)から第523ライン(H)ま
での240ライン(H)が有効ラインとされる。
効エリアの本来の画像に影響を与えないように、ブラン
キングエリアの水平走査線上に文字データなどを重畳し
て伝送することが行われている。我国においては、キャ
プテンシステム、欧州においては、テレテキストシステ
ム、米国においては、クローズドキャプションシステム
およびEDS(Extended Data Serv
ices)が知られている。
ファベット、数字などの文字の他、例えばキャプテンシ
ステムにおいて用いられているようなモザイク状のビッ
トマップも含み、以下、これらのデータをパターンデー
タと称する。
おいては、21Hに、EDSにおいては、奇数フィール
ドでは21Hに、偶数フィールドでは284Hに、それ
ぞれパターンデータ(キャプションデータ)を記録する
ように規定されている。
ルスキャン方式によるビデオテープレコーダで記録する
と、その記録状態は、例えば図11に示すようになる。
この図に示すように、この場合においては、パターンデ
ータが記録されている21Hと284Hの両方がテープ
上に記録される。
記録されたビデオ信号を再生し、MPEG(Movin
g Pictures Expert Group)−
1を使用したビデオCD規格に基づいて符号化し、ディ
スクに記録しようとすると、ビデオCD規格において
は、パターンデータを記録する場合における有効ライン
は、奇数フィールドにおいては21H乃至260Hとさ
れ、偶数フィールドにおいては284H乃至523Hと
規定されているため、本来の映像は元より、パターンデ
ータもディスクにデジタル的に記録することが可能であ
る。
G−1のアプリケーションの1つであるビデオCDの規
格においては、クローズドキャプションとEDSにおけ
るパターンデータ挿入ラインを含むように有効ラインが
規定されているため、そのパターンデータをディスクに
記録することが可能であるが、パターンデータが例えば
21Hより前のブランキング期間、あるいは284Hよ
り前のブランキング期間に挿入されているような場合、
このパターンデータをディスクに記録することができな
くなる課題があった。
54706号として、MPEG−2の規格に基づいてビ
デオ信号をデジタル的にディスク上に記録することを先
に提案した。そして、この先の提案においては、出来る
だけ画像を良質に記録再生することができるようにする
ために、本来の画像以外の不要なデータ(パターンデー
タ)は記録しないようにした。即ち、第21Hと第28
4Hは記録しないようにし、奇数フィールドにおける有
効ラインは22H乃至261Hの240Hとし、偶数フ
ィールドにおいては285H乃至524Hの240Hと
するようにした。
ターンデータを記録するためには別の手段を用意する必
要がある。
ものであり、任意の位置の水平走査線上に挿入されたパ
ターンデータをも記録再生することができるようにする
ものである。また、MPEG−1を用いたビデオCD規
格で用いられている手段と比較して画質を劣化させずに
パターンデータを記録再生することを可能とするもので
ある。
多重化装置は、動画像データとパターンデータとを多重
化するデータ多重化装置であって、動画像データを所定
のフォーマットで画像データパケットとしてパケット化
する画像データパケット化手段と、パターンデータに、
パターンデータが表示されるタイミングを表わす時刻情
報と、パターンデータが挿入される所定の画面フィール
ド上の位置を表わす位置情報とを付加して、パターンデ
ータパケットとしてパケット化するパターンデータパケ
ット化手段と、画像データパケットとパターンデータパ
ケットとを多重化する多重化手段とを備えることを特徴
とする。
ンデータを識別するための所定のフラグを付加するよう
にすることができる。パターンデータパケット化手段
は、対応するパターンデータが挿入される水平走査線番
号を位置情報として付加するようにすることができる。
動画像データを入力して所定の方式で符号化する符号化
手段をさらに備え、動画像データパケット化手段は、符
号化手段により符号化された動画像データをパケット化
するようにすることができる。
直ブランキング期間に配置されるデータであるようにす
ることができる。動画像データとパターンデータとが多
重化されるビデオ信号はNTSC方式の信号であり、パ
ターンデータは、奇数フィールドにおいて第21番目の
水平走査線に配置される文字データであり、偶数フィー
ルドにおいて第284番目の水平走査線に配置される文
字データであるようにすることができる。
パケットに動画像データが表示されるタイミングを表わ
す時刻情報を含め、パターンデータパケット化手段は、
動画像データに対応するパターンデータに、動画像デー
タの表示タイミングに対応する時刻情報と、パターンデ
ータが挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わ
す位置情報とを付加するようにすることができる。
2 systemのPrivate-stream-1で
規定されるパケットであることができる。
パターンデータと、複数のパターンデータ各々が挿入さ
れる所定の画面フィールド上の位置を表わす複数の位置
情報とを含むパターンデータパケットを生成するように
することができる。
て表示される複数のパターンデータを含むパターンデー
タパケットを生成するようにすることができる。
で連続して表示されるものであって、パターンデータパ
ケット化手段は、時間間隔を規定する周期情報を含むパ
ターンデータパケットを生成するようにすることができ
る。
動画像データとパターンデータとを多重化するデータ多
重化方法であって、動画像データを所定のフォーマット
で画像データパケットとしてパケット化する画像データ
パケット化ステップと、パターンデータに、パターンデ
ータが表示されるタイミングを表わす時刻情報と、パタ
ーンデータが挿入される所定の画面フィールド上の位置
を表わす位置情報とを付加して、パターンデータパケッ
トとしてパケット化するパターンデータパケット化ステ
ップと、画像データパケットとパターンデータパケット
とを多重化する多重化ステップとを含むことを特徴とす
る。
は、少なくとも動画像データとパターンデータとがパケ
ット化されて多重化された多重化データを分離し、所定
方式のビデオ信号に多重化して出力する多重化データ処
理装置であって、多重化データから動画像データパケッ
トとパターンデータパケットを抽出するデータ抽出手段
と、パターンデータパケットに含まれるパターンデータ
が表示されるタイミングを表わす時刻情報と、パターン
データが挿入される所定の画面フィールド上の位置を表
わす位置情報とを読み出す読出し手段と、パターンデー
タを復号するパターンデータ復号手段と、動画像データ
を復号する動画像データ復号手段と、動画像データを所
定方式のビデオ信号に変換するとともに、時刻情報によ
って定められた時刻に、位置情報によって定められたビ
デオ信号の画面フィールド上の位置にパターンデータを
多重化して出力する出力処理手段とを備えることを特徴
とする。
加されているパターンデータを識別するための所定のフ
ラグを検出して、パターンデータパケットを特定して抽
出するようにすることができる。
は、少なくとも動画像データとパターンデータとがパケ
ット化されて多重化された多重化データを分離し、所定
方式のビデオ信号に多重化して出力する多重化データ処
理方法であって、多重化データから動画像データとパタ
ーンデータパケットを抽出するデータ抽出ステップと、
パターンデータパケットに含まれるパターンデータが表
示されるタイミングを表わす時刻情報と、パターンデー
タが挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わす
位置情報とを読み出す読出しステップと、パターンデー
タを復号するパターンデータ復号ステップと、動画像デ
ータを復号する動画像データ復号ステップと、動画像デ
ータを所定方式のビデオ信号に変換するとともに、時刻
情報によって定められた時刻に、位置情報によって定め
られたビデオ信号の画面フィールド上の位置にパターン
データを多重化して出力する出力処理ステップとを含む
ことを特徴とする。
項12に記載のデータ多重化方法においては、動画像デ
ータが所定のフォーマットで画像データパケットとして
パケット化され、パターンデータに、パターンデータが
表示されるタイミングを表わす時刻情報と、パターンデ
ータが挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わ
す位置情報とが付加されて、パターンデータパケットと
してパケット化され、画像データパケットとパターンデ
ータパケットとが多重化される。従って、任意の水平走
査線上の位置に挿入されるパターンデータを動画像デー
タとともに多重化することが可能となる。
および請求項15に記載の多重化データ処理方法におい
ては、多重化データから動画像データパケットとパター
ンデータパケットが抽出され、パターンデータパケット
に含まれるパターンデータが表示されるタイミングを表
わす時刻情報と、パターンデータが挿入される所定の画
面フィールド上の位置を表わす位置情報とが読み出さ
れ、パターンデータと動画像データが復号され、動画像
データが所定方式のビデオ信号に変換されるとともに、
時刻情報によって定められた時刻に、位置情報によって
定められたビデオ信号の画面フィールド上の位置にパタ
ーンデータが多重化される。従って、デジタル動画像デ
ータとパターンデータとを確実に復号し、表示すること
が可能となる。
をMPEGの規格に従って符号化し、さらに多重化して
記録媒体に記録し、これを再生するものであるが、この
方式の規格は次のように規定されているものである。
ている。同図に示すように、この実施例においては、N
TSC方式の場合、奇数フィールドにおいては、22H
から261Hまでの240Hが有効ラインとされ、偶数
フィールドにおいては、285Hから524Hまでの2
40Hが有効ラインとされる。後述するように、ビデオ
データをデジタル化し、データ記録媒体19(ディス
ク)に記録する場合、この有効ラインのビデオ信号のみ
が符号化され、記録される。従って、有効ラインの数
は、上述したMPEG−1のアプリケーションの1つで
あるビデオCDの規格における場合と同一となり、互換
性を確保することができる。
と、例えば奇数フィールドの21Hあるいは偶数フィー
ルドの284Hに挿入されているパターンデータを記録
することができなくなる。そこで、この実施例において
は、MPEG−2 systemにおいて規定されてい
るフォーマットに従って、ビデオデータ、オーディオデ
ータ、およびパターンデータ(文字データ)を、それぞ
れPES(Packetized Elementar
y Stream)パケット(video packe
t,audio packet,private-st
ream-type1 packet)とする。
により構成され、ヘッダには、MPEG−2 syst
emに規定されているように、ID(stream−i
d)、PTS(Presentation Time
Stamp)およびDTS(Decoding Tim
e Stamp)が配置され、実データ部には、ビデオ
パケットの場合、ビデオデータが配置され、オーディオ
データの場合、オーディオデータが配置される。そし
て、パターンデータパケットの場合、図2に示すよう
に、種別コード、水平走査線番号、データ長、およびデ
ータが配置される。
オーディオパケット、またはパターンデータパケットの
いずれであるかを表す番号(ID)が記述される。ここ
に記述される番号は、MPEG−2 systemにお
いて、図3に示すように規定されている。即ち、ビデオ
パケットの場合、1110xxxxとされ、オーディオ
パケットの場合、110xxxxxとされる。そして、
パターンデータパケットの場合、10111101とさ
れる。即ち、パターンデータは、MPEG−2syst
emにおいて、Private-stream-1として
規定されているパケットとされる。
n)のタイミングを表すタイムスタンプ(時刻情報)で
あり、DTSは、デコード(復号)のタイミングを表す
タイムスタンプである。この実施例の場合、デコードか
ら表示までの遅延が0とされるため、PTSとDTSは
同一の値となる。
ける種別コードは、例えばクローズドキャプション、E
DS、キャプテン、テレテキストなどを識別するための
コードであり、例えば4ビットとされる。
される水平走査線の位置を表し、例えばクローズドキャ
プションシステムにおいては、21とされ、EDSにお
いては、奇数フィールドでは21、偶数フィールドでは
284とされる。この水平走査線番号としては、PAL
での使用を考慮すると、8ビットでは不足するため、例
えば16ビットとされる。この水平走査線番号を任意の
値に設定することで、任意の位置の水平走査線上にパタ
ーンデータ(文字データ)を挿入することができる。
字)を表示しないという限定を加える場合においては、
例えばこの水平走査線番号のビット数を8ビットとし、
LSB側の6ビットを使用して、1H乃至64Hの水平
走査線数を表し、MSB側の2ビットを使用して、上端
からの水平走査線数であるのか、下端からの水平走査線
数であるのかを、記述するようにすることができる。
である。このデータ長は、パターンデータの種類により
異なるが、例えば米国におけるクローズドキャプション
の場合には2バイトの長さとすることができる。キャプ
テンのようなパターンの場合、さらに長いビットを確保
するのが好ましい。。
る。例えば1フレームに1文字を記録するようにする
と、1秒間で30文字を記録再生することが可能とな
る。
ットで1つのライン(例えば21H)のパターンデータ
(文字データ)を書き込むようにしたが、例えば1つの
パケットにおいて複数のラインのデータを書き込むよう
にすることができる。図4は、この場合の実施例を表し
ている。即ち、この実施例においては、実データ部に共
通のPTS,DTSを持つ種別コード、水平走査線番
号、データ長、およびデータが、2ライン分記録されて
いる。
の走査線のためのデータで数フレームにわたって連続し
て送られるデータ(例えば数フレームにわたる21Hの
データ)を書き込むようにすることができる。図5は、
この場合の実施例を表している。
TSには、先頭の文字列のDTSを記載する。そして、
実データ部のデータとして複数のパターンデータが記述
されるため、実データ部のデータ長とデータとの間にD
TSオフセットが配置される。図5におけるデータ長は
1回に再生されるべき文字列の長さを、DTSオフセッ
トは1回に再生される各文字列がどれだけの時間だけず
れて表示されるべきものであるかを表すものである。従
って、各文字列は先頭のDTSからDTSオフセットで
指定される間隔で表示されることになる。換言すれば、
パターンデータは、DTSのタイミングで表示されるデ
ータ、DTS+Sのタイミングで表示されるデータ、D
TS+2Sのタイミングで表示されるデータ、DTS+
3Sのタイミングで表示されるデータなどとなる。
テムにおいては、1画面に僅かに2バイトが使用される
だけである。従って、例えば図2に示すように、1フレ
ーム毎に2バイトの文字データを記述するために、1つ
のパケットを記録するようにすると、毎パケットにヘッ
ダ(数バイト以上)を付加する必要があるため、符号化
効率が悪化することになる。しかしながら、図5に示す
ように、多くのクローズドキャプションデータを1つの
パケットでまとめて記述するようにすれば、符号化効率
を向上させることができる。
重化装置を応用したデータ記録装置について説明する。
作されたビデオデータ、オーディオデータ、キャプショ
ンデータ(前記パターンデータと同義)、またはそのう
ちの任意のものを組み合わせたデータを多重化すると共
に、付加情報(サブコード)を付加し、データ記録媒体
19に記録するようになされている。
ータ送出装置2は制御装置20の指令を受け、予め制作
されたビデオデータ、オーディオデータ及びキャプショ
ンデータを、それぞれビデオエンコーダ5、オーディオ
エンコーダ6及びキャプションエンコーダ7に送出す
る。このマスタデータ送出装置2は、例えば業務用ビデ
オテーププレーヤで構成されている。またマスタデータ
送出装置2は、ビデオデータ、オーディオデータ及びキ
ャプションデータと共に、タイムコード情報が存在する
場合には、そのタイムコード情報をタイムコード情報切
り替え回路10に送出する。
に、キャプションデータを新たに加えるために、図示し
ないキャプション発生装置からのキャプションデータを
キャプションエンコーダ7に供給しても良い。
置2から送られてきたビデオデータを、MPEG−2
videoに定められている符号化手順で符号化し、多
重化回路8へ送出する。またIピクチャデータがある位
置を示すエントリポイント情報、ピクチャヘッダがある
位置を示すピクチャヘッダ情報、ピクチャの種別(Iピ
クチャ(クレーム内符号ピクチャ)、Pピクチャ(前方
予測符号ピクチャ)、Bピクチャ(両方向予測符号ピク
チャ))を示すピクチャタイプ情報、テンポラリリファ
レンス番号が記録されたテンポラリリファレンス情報等
をサブコードエンコーダ11に送出する。
送出装置2から送られてきたオーディオデータを、その
ままか、MPEG−2 audioに定められている符
号化手順で符号化し、多重化回路8へ送出する。
送出装置2から送られてきたキャプションデータを、そ
のまま、またはアナログでマスターデータ送出装置2か
ら送られてきたデータをデジタル化して、多重化回路8
へ送出する。また、図2、図4、または図5に示したP
ESパケットの種別コード、水平走査線番号、およびデ
ータ長に関するデータを多重化回路8に出力する。
5、オーディオエンコーダ6、およびキャプションエン
コーダ7から信号の入力を受け、図2、図4、または図
5に示したPESパケットのヘッダのID、PTS、お
よびDTSに対応するデータを多重化回路8に送出す
る。
ーディオエンコーダ6、およびキャプションエンコーダ
7から送られてくるデータを、MPEG−2 syst
emの規定に準拠して多重化する。このとき、多重化回
路8は、制御装置20から、データ記録媒体19より読
み出すことができるまたはデータ記録媒体19に書き込
むことができるデータの処理単位、すなわち1セクタ分
のユーザデータの大きさの指示を受けて、1つのパケッ
トが複数のセクタのユーザデータにまたがらないように
多重化を行うと共に、多重化したデータをECC(Er
ror Correction Code)エンコーダ
15に送出する。また同時にセクタとセクタの境界を知
らせるセクタ境界信号もECCエンコーダ15に送出す
る。
からの指令を受けて、タイムコード情報を発生する。タ
イムコード情報切り替え回路10は、マスタデータ送出
装置2から送られてくるタイムコード情報と、タイムコ
ード情報発生器9から送られてくるタイムコード情報の
一方を選択し、サブコードエンコーダ11に送出する。
ただしマスタデータ送出装置2からタイムコード情報が
送られてくる場合にはそのタイムコード情報を選択し、
マスタデータ送出装置2から送られてくるタイムコード
情報がない場合には、タイムコード情報発生器9から送
られてくるタイムコード情報を選択する。
から送られてくるセクタ番号情報と、その他の付加情報
を所定の形式にエンコードして、CRC(Cyclic
Redundancy Check)エンコーダ12
に送出する。ここでその他の付加情報とは、コピーライ
ト管理情報、タイムコード情報切り替え回路10から送
られてくるタイムコード情報、ビデオエンコーダ5から
送られてくるエントリポイント情報、ピクチャヘッダ情
報、ピクチャタイプ情報およびテンポラリリファレンス
情報である。
ーダ11から送られてきたサブコード情報のCRCを計
算し、CRCデータをそのサブコード情報に付加して、
同期パターン付加回路13に送出する。同期パターン付
加回路13は入力されたデータに同期パターンを付加し
て、サブコードバッファ14に送出する。
送られてきた多重化データに、リードソロモン符号によ
つて計算されたパリテイ、すなわちECCを計算し、そ
れを多重化データに付加して、サブコード付加回路16
に送出する。またEECエンコーダ15は、多重化回路
8からセクタ境界信号を受け取り、ECCを付加したデ
ータのセクタの境界に対応するように、サブコード付加
回路16にセクタ境界信号を送出する。
ーダ15から送られてくるセクタ境界信号に基づいて、
ECCエンコーダ15から送られてきたデータ中であっ
て、セクタの境界に、サブコードバッファ14から読み
出したサブコード情報を挿入する。またサブコード付加
回路16は、サブコード情報を挿入した後のデータを、
変調回路17に送出する。変調回路17はサブコード付
加回路16から送られてきたデータを、データ記録媒体
19に記録できる信号形式にするために変調を行う回路
で、例えばEFM(Eight to Fourtee
n Modulation)変調を行う。書き込み装置
18は、変調回路17から送られてきた信号を電気的、
磁気的、光学的、物理的にデータ記録媒体19に記録す
る。本実施例では、データ記録媒体19はディスク(デ
ジタルビデオディスク)である。
る。まず制御装置20は、ユーザからの編集命令に従っ
て、マスタデータ送出装置2にデータの送出命令を出力
する。また多重化回路8にセクタの大きさを指示すると
ともに、サブコードに記録するためのセクタ番号情報及
びコピーライト管理情報を発生し、サブコードエンコー
ダ11に供給する。さらに制御装置20は、マスタデー
タ送出装置2からタイムコード情報が送られてこない場
合には、ユーザからの命令に従って、タイムコード情報
発生器9に指令して、タイムコード情報を発生させる。
信号をMPEG−2 videoに従ってエンコード
(符号化)する。このときビデオエンコーダ5は、上述
したように、奇数フィールドにおいては22H乃至26
1Hの有効ラインのデータを符号化し、偶数フィールド
においては、285H乃至524Hの有効ラインのデー
タを符号化する。そして、エンコードしたピクチャの種
類(Iピクチャ、Pピクチャ、またはBピクチャ)を表
すピクチャタイプ情報や、テンポラリリファレンス番号
をサブコードエンコーダ11に送る。またピクチャヘッ
ダを送るときには、ピクチャヘッダが存在することを表
す情報、すなわちピクチャヘッダ情報を、その中でさら
にIピクチャを送るときにはIピクチャヘッダが存在す
ることを表す情報、すなわちエントリポイント情報をサ
ブコードエンコーダ11に送る。
エンコーダ7は、それぞれ入力されたオーディオ信号及
びキャプション信号をエンコードして多重化回路8に送
る。また、キャプションエンコーダ7はさらにパターン
データの種別コード、水平走査線番号、およびデータ長
に関するデータを多重化回路8に出力する。多重化回路
8はビデオエンコーダ5、オーディオエンコーダ6及び
キャプションエンコーダ7から送られてきた各データ
に、ヘッダ発生回路4が出力するデータをヘッダとして
付加し、MPEG−2 systemの規定に準拠し
て、PESパケット形式とし、多重化する。
の処理例を表している。同図に示すように、最初にステ
ップS1において、ビデオエンコーダ5、オーディオエ
ンコーダ6、またはキャプションエンコーダ7より入力
されたデータを、それぞれPESパケット形式でパケッ
ト化する。ビデオパケットまたはオーディオパケットに
おいては、そのパケットの実データ部に、それぞれ符号
化されたビデオデータまたはオーディオデータが記述さ
れるが、パターンデータパケットにおいては、図2、図
4、または図5に示したように、パターンデータ以外
に、種別コード、水平走査線番号、およびデータ長が記
述される。
類を判定し、そのデータがビデオエンコーダ5より入力
されたビデオデータである場合においてはステップS3
に進み、パケットヘッダのIDとして、ビデオデータで
あることを表す1110xxxxを記述する。このxx
xxには、予め設定された所定の値を使用する。このヘ
ッダにはさらに、ビデオデータのPTSとDTSが付加
される。
コーダ6より入力されたオーディオデータである場合に
おいてはステップS4に進み、パケットヘッダのIDと
して、110xxxxxを付加する。これにより、この
パケットがオーディオデータのパケットであることが表
される。このヘッダにはさらに、オーディオデータのP
TSとDTSが付加される。
たデータがキャプションエンコーダ7より入力されたキ
ャプションデータ(パターンデータ)であると判定され
た場合においてはステップS5に進み、プライベートス
トリームタイプ1のIDである10111101をパケ
ットヘッダのIDとして付加する。これにより、このパ
ケットがキャプションデータを含むパケットであること
が表される。このヘッダには、パターンデータのPTS
とDTSがさらに付加される。
に進み、対応するIDが付加されたパケットを時分割多
重し、ストリームとして出力する。
たユーザデータは、ECCエンコーダ15に送られる。
ECCエンコーダ15では送られてきたユーザデータの
ECCを計算し、ユーザデータの直後にそれを付加し
て、サブコード付加回路16に送る。
バイト、すなわちセクタの境界を送出するときだけ
「1」になり、その他の場合は「0」となるような、セ
クタ境界信号をECCエンコーダ15に送る。ECCエ
ンコーダ15は受け取つたセクタ境界信号を保持し、サ
ブコード付加回路16にデータを送出するとき、やはり
ユーザデータの先頭バイトを送出するときだけ「1」に
なり、その他の場合は「0」となるような、セクタ境界
信号をサブコード付加回路16に送る。
てきたデータのうちセクタ番号とタイムコードで、セク
タ番号とエントリポイント情報で、セクタ番号とピクチ
ャヘッダ情報で、セクタ番号とテンポラリリファレンス
で、またはセクタ番号とコピーライト管理情報でサブコ
ードを構成し、CRCエンコーダ12に送出する。CR
Cエンコーダ12はサブコードエンコーダ11から送ら
れてきたサブコードデータのCRCを計算し、それをサ
ブコードデータの直後に付加して同期パターン付加回路
13に送る。
た、サブコードデータにCRCが付加されたものの直前
に同期パターンを付加してサブコードバッファ14に送
る。サブコードバッファ14は送られてきた同期パター
ン、サブコードデータおよびCRCが連続したデータを
保持し、サブコード付加回路16の要求に応じてサブコ
ード付加回路16に送る。
ーダ15から送られてきたセクタ境界信号を手がかり
に、サブコードバッファ14に、対応する同期パター
ン、サブコードデータおよびCRCが連続したデータを
要求し、それらのデータを、ECCエンコーダ15から
送られてきたユーザデータとECCが連続したデータの
直前に挿入し、変調回路17に送る。変調回路17では
サブコード付加回路16から送られてきたデータを変調
し、書き込み装置18に送る。書き込み装置18は送ら
れてきたデータをデータ記録媒体19に記録する。
ディオデータ、キャプションデータまたはそのうちの任
意のものを組み合わせたデータを、セクタ単位で、可変
レートで記録する処理と並行して、そのセクタ毎に付加
するサブコードとしてのタイムコード、エントリポイン
ト情報、ピクチャヘッダ情報、テンポラリリファレンス
情報またはコピーライト管理情報などの付加情報を生成
して付加するようにしたので、簡易な構成で、再生側に
有用な情報を提供し得るデータ記録装置を実現すること
ができる。
が記録されたデータ記録媒体19を再生する装置につい
て図8を参照して説明する。この図8のデータ再生装置
は、本発明の多重化データ分離装置を応用したものであ
る。
ータ記録媒体19に記録されているデータは、ピックア
ップ112により再生されるようになされている。この
ピックアップ112は、データ記録媒体19にレーザ光
を照射し、その反射光からデータ記録媒体19に記録さ
れているデータを再生する。ピックアップ112で再生
された信号は、復調回路113に送られる。この復調回
路113は、ピックアップ112が出力した再生信号を
復調し、セクタ検出回路114に出力する。
タから各セクタ毎に記録されているセクタアドレスSA
dを検出し、セクタアドレスSAdを、リングバッファ
制御回路116に供給する。セクタ検出回路114はま
た後段のECC回路115にセクタ同期をとった状態で
データを出力する。さらに、セクタ検出回路114は、
アドレスを検出することができなかったり、検出したア
ドレスが、例えば連続していなかったりした場合、リン
グバッファ制御回路116を介してセクタナンバ異常信
号をトラックジャンプ判定回路128に出力する。
4より供給されるデータの誤りを検出し、データに付加
されている冗長ビツトを用いて誤り訂正を行い、トラッ
クジャンプ用のリングバッファメモリ(FIFO)11
7に出力する。さらに、ECC回路115は、データの
誤りを訂正することができなかった場合、エラー発生信
号をトラックジャンプ判定回路128に出力する。
バッファメモリ117の書込みと読出しを制御するとと
もに、多重化データ分離回路118より出力されるデー
タを要求するコードリクエスト信号を監視する。
バッファ制御回路116の出力をモニタし、トラックジ
ャンプが必要なときトラックジャンプ信号をトラッキン
グサーボ回路127に出力し、ピックアップ112のデ
ィスク19に対する再生位置をトラックジャンプさせる
ようになっている。さらに、トラックジャンプ判定回路
128は、セクタ検出回路114からのセクタナンバ異
常信号またはECC回路115からのエラー発生信号を
検出し、トラックジャンプ信号をトラッキングサーボ回
路127に出力し、ピックアップ112の再生位置をト
ラックジャンプさせるようになっている。
出力は、多重化データ分離回路118に供給される。こ
の多重化データ分離回路118のヘッダ分離回路119
は、リングバッファメモリ117から供給されたデータ
から、パケットヘッダを分離して分離回路制御回路12
1に供給すると共に、時分割多重されたデータをスイッ
チング回路120の入力端子Gに供給する。
換端子)H0,H1,H2は、それぞれキャプションコ
ードバッファ129、ビデオコードバッファ123、オ
ーディオコードバッファ125の入力端子に接続されて
いる。さらにキャプションコードバッファ129の出力
はキャプションデコーダ130の入力に、ビデオコード
バッファ123の出力はビデオデコーダ124の入力
に、またオーディオコードバッファ125の出力はオー
ディオデコーダ126の入力に、それぞれ接続されてい
る。
ードリクエスト信号がビデオコードバッファ123に入
力され、ビデオコードバッファ123の発生するコード
リクエスト信号が多重化データ分離回路118に入力さ
れている。ここでビデオデコーダ124が復号するビデ
オデータは、前述したMPEG−2の規格に基づくもの
であり、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの3種類
の異なる符号化方法による画像が、所定のグループ(G
OP(Group of picture)化に基づい
て形成されたものである。
るコードリクエスト信号がオーディオコードバッファ1
25に入力され、オーディオコードバッファ125の発
生するコードリクエスト信号が多重化データ分離回路1
18に入力されている。オーディオデコーダ126が復
号するオーディオデータは、同様にMPEG−2規格に
基づくもの、または非圧縮のデジタルオーディオデータ
である。
134により、NTSC標準のアナログTV信号に変換
される。このとき、NTSCエンコーダ134はキャプ
ションデコーダ130から供給されるキャプションデー
タを、ビットストリーム上(図2、図4、または図5の
水平走査線番号)で指定した位置の垂直ブランキング区
間に重畳する。
路制御回路121がパケットヘッダから分離したタイム
スタンプDTSの入力を受けて、各デコーダ124,1
26,130の復号同期を制御する。
作を説明する。ピックアップ112がデータ記録媒体1
9にレーザ光を照射し、その反射光からデータ記録媒体
19に記録されているデータを再生する。ピックアップ
112が出力する再生信号が復調回路113に入力さ
れ、復調される。復調回路113により復調されたデー
タは、セクタ検出回路114を介してECC回路115
に入力され、誤りの検出、訂正が行われる。なお、セク
タ検出回路114において、セクタナンバ(データ記録
媒体19のセクタに割り当てられたアドレス)が正常に
検出されなかった場合、トラックジャンプ判定回路12
8にセクタナンバ異常信号が出力される。ECC回路1
15は、訂正不能のデータが生じた場合、トラックジャ
ンプ判定回路128にエラー発生信号を出力する。誤り
の訂正が行われたデータは、ECC回路115からリン
グバッファメモリ117に供給され、記憶される。
レスSAd)は、リングバッファ制御回路116に供給
される。リングバッファ制御回路116は、セクタアド
レスSAdに対応するリングバッファメモリ117上の
書込みアドレス(書込みポインタ(WP))を指定す
る。
後段の多重化データ分離回路118からのコードリクエ
スト信号に基づき、リングバッファメモリ117に書込
まれたデータの読出しアドレス(読出しポインタ(R
P))を指定し、その読出しポインタ(RP)からデー
タを読出し、読出されたデータを多重化データ分離回路
118に供給する。
回路119は、リングバッファメモリ117から供給さ
れたデータからパックヘッダを分離して分離回路制御回
路121に供給する。分離回路制御回路121は、ヘッ
ダ分離回路119から供給されたパケットヘッダのスト
リームid情報に従い、スイッチング回路120の入力
端子Gと出力端子(被切換端子)H0,H1,H2を順
次接続状態にして、時分割多重されたデータを正しく分
離し、対応するコードバッファに供給する。
ドバッファの残量により、多重化データ分離回路118
に対してコードリクエストを発生する。そして、このリ
クエストに対応して受け取ったデータを記憶する。ま
た、ビデオデコーダ124からのコードリクエストを受
付け、内部のデータを出力する。ビデオデコーダ124
は供給されたビデオデータをデコード(復号)してビデ
オ信号を再生し、出力端子131から出力する。
コードバッファの残量により、多重化データ分離回路1
18に対してコードリクエストを発生する。そして、こ
のリクエストに対応して受け取ったデータを記憶する。
また、オーディオデコーダ126からのコードリクエス
トを受付け、内部のデータを出力する。オーディオデコ
ーダ126は供給されたビデオデータをデコード(復
号)してオーディオ信号を再生し、出力端子132から
出力する。
オコードバッファ123にデータを要求し、ビデオコー
ドバッファ123が多重化データ分離回路118にデー
タを要求し、多重化データ分離回路118がリングバッ
ファ制御回路116に対してデータを要求する。そして
データはリングバッファメモリ117から読み出され、
要求とは逆向きに流れていく。
らの読出しが少ない場合、リングバッファメモリ117
の記憶データ量が多くなり、オーバーフローするおそれ
がある。トラックジャンプ判定回路128は、書込みポ
インタ(WP)および読出しポインタ(RP)を監視
し、リングバッファメモリ117がオーバーフローする
おそれがあるとき、トラッキングサーボ回路127にト
ラックジャンプ指令を出力する。
は、セクタ検出回路114からのセクタナンバ異常信号
またはECC回路115からのエラー発生信号を検出し
た場合、エラー発生位置をピックアップ112で再度再
生するため、トラッキングサーボ回路127にトラック
ジャンプ指令を出力する。
ラックジャンプ指令が出力されると、トラッキングサー
ボ回路127は、ピックアップ112による再生位置
を、所定の位置にジャンプさせる。その間、データが途
切れないように、リングバッファメモリ117に既に記
憶されているデータが、多重化データ分離回路118に
転送される。
34によりNTSC方式のビデオ信号に変換される。こ
こでキャプションデータは、米国のクローズドキャプシ
ョン方式では21Hに位置し、EDSでは21Hと28
4Hに位置するように、NTSCエンコーダ134でN
TSC方式のビデオ信号に重畳される。また図示しない
ものの、キャプテン方式のように、パターンデータがモ
ザイクパターンである場合は、上記キャプションデータ
に対応するパターンが予め書き込まれているROMか
ら、そのパターンが読み出される。
データ、オーディオデータおよびキャプションデータ
は、単位時間あたりのデータ量が異なる。従って、タイ
ムスタンプ制御回路135は、PESパケットに付加さ
れたDTSを基準にして、制御信号CV,CA,CCを
各デコーダに出力し、それぞれの復号するタイミングを
同期制御する。
タとオーディオデータを、MPEG−2の方式で符号化
するようにしたが、ビデオデータをMPEG−1 vi
deoの規定に従って符号化したり、オーディオデータ
をMPEG−1 audioあるいはMD(ミニディス
ク(商標))のATRAC(Adaptive Tra
nsform Acoustic Coding(商
標))、あるいはAC−3(米国ドルビー社の商標)の
規定に従って符号化するようにし、さらに、MPEG−
1 systemの規定に従って多重化するようにして
もよい。
は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、相変
化型ディスク等の記録可能なディスクを使用することが
できる。セクタ同期信号、セクタアドレス等は、初期化
時に記録するようにしてもよいが、予めプリフォーマツ
トされているものを用いるようにすることもできる。記
録時には、これらの情報を使用して所定の位置にデータ
が記録される。
び請求項12に記載のデータ多重化方法によれば、動画
像データが所定のフォーマットで画像データパケットと
してパケット化され、パターンデータに、パターンデー
タが表示されるタイミングを表わす時刻情報と、パター
ンデータが挿入される所定の画面フィールド上の位置を
表わす位置情報とが付加されて、パターンデータパケッ
トとしてパケット化され、画像データパケットとパター
ンデータパケットとが多重化される。従って、任意の水
平走査線上の位置に挿入されるパターンデータを動画像
データとともに多重化することが可能となる。
および請求項15に記載の多重化データ処理方法によれ
ば、多重化データから動画像データパケットとパターン
データパケットが抽出され、パターンデータパケットに
含まれるパターンデータが表示されるタイミングを表わ
す時刻情報と、パターンデータが挿入される所定の画面
フィールド上の位置を表わす位置情報とが読み出され、
パターンデータと動画像データが復号され、動画像デー
タが所定方式のビデオ信号に変換されるとともに、時刻
情報によって定められた時刻に、位置情報によって定め
られたビデオ信号の画面フィールド上の位置にパターン
データが多重化される。従って、デジタル動画像データ
とパターンデータとを確実に復号し、表示することが可
能となる。
ットのフォーマットを示す図である。
マットを示す図である。
フォーマットを示す図である。
録装置の構成例を示すブロック図である。
ャートである。
タ再生装置の構成例を示すブロック図である。
ープ上の記録フォーマットを示す図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 動画像データとパターンデータとを多重
化するデータ多重化装置において、前記動画像データを 所定のフォーマットで画像データパ
ケットとしてパケット化する画像データパケット化手段
と、前記パターンデータに、前記パターンデータが表示され
るタイミングを表わす時刻情報と、前記パターンデータ
が挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わす位
置情報とを付加して、パターンデータパケットとしてパ
ケット化するパターンデータパケット化手段と、 前記画像データパケットと前記パターンデータパケット
とを 多重化する多重化手段とを備えることを特徴とする
データ多重化装置。 - 【請求項2】 前記パターンデータパケット化手段は、
前記パターンデータを識別するための所定のフラグを付
加することを特徴とする請求項1に記載のデータ多重化
装置。 - 【請求項3】 前記パターンデータパケット化手段は、
対応するパターンデータが挿入される水平走査線番号を
位置情報として付加することを特徴とする請求項1に記
載のデータ多重化装置。 - 【請求項4】 前記動画像データを入力して所定の方式
で符号化する符号化手段をさらに備え、 前記動画像データパケット化手段は、前記符号化手段に
より符号化された前記動画像データをパケット化するこ
とを特徴とする請求項1に記載のデータ多重化装置。 - 【請求項5】 前記パターンデータは、前記画面フィー
ルド上の垂直ブランキング期間に配置されるデータであ
ることを特徴とする請求項1に記載のデータ多重化装
置。 - 【請求項6】 前記動画像データと前記パターンデータ
とが多重化されるビデオ信号はNTSC方式の信号であ
り、前記パターンデータは、奇数フィールドにおいて第
21番目の水平走査線に配置される文字データであり、
偶数フィールドにおいて第284番目の水平走査線に配
置される文字データであることを特徴とする請求項1に
記載のデータ多重化装置。 - 【請求項7】 前記画像データパケット化手段は、前記
画像データパケットに前記動画像データが表示されるタ
イミングを表わす時刻情報を含め、 前記パターンデータパケット化手段は、前記動画像デー
タに対応するパターンデータに、前記動画像データの表
示タイミングに対応する時刻情報と、前記パターンデー
タが挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わす
位置情報とを付加することを特徴とする請求項1に記載
のデータ多重化装置。 - 【請求項8】 前記パターンデータのパケットは、MP
EG−2 systemのPrivate-strea
m-1で規定されるパケットであることを特徴とする請
求項1に記載のデータ多重化装置。 - 【請求項9】 前記パターンデータパケット化手段は、
複数のパターンデータと、前記複数のパターンデータ各
々が挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わす
複数の位置情報とを含むパターンデータパケットを生成
することを特徴とする請求項1に記載のデータ多重化装
置。 - 【請求項10】 前記パターンデータパケット化手段
は、連続して表示される複数のパターンデータを含むパ
ターンデータパケットを生成することを特徴とする請求
項1に記載のデータ多重化装置。 - 【請求項11】 前記複数のパターンデータは、所定の
時間間隔で連続して表示されるものであって、 前記パターンデータパケット化手段は、前記時間間隔を
規定する周期情報を含むパターンデータパケットを生成
する ことを特徴とする請求項10に記載のデータ多重化
装置。 - 【請求項12】 動画像データとパターンデータとを多
重化するデータ多重化方法において、前記動画像データを 所定のフォーマットで画像データパ
ケットとしてパケット化する画像データパケット化ステ
ップと、前記パターンデータに、前記パターンデータが表示され
るタイミングを表わす時刻情報と、前記パターンデータ
が挿入される所定の画面フィールド上の位置を表わす位
置情報とを付加して、パターンデータパケットとしてパ
ケット化するパターンデータパケット化ステップと、 前記画像データパケットと前記パターンデータパケット
とを 多重化する多重化ステップとを含むことを特徴とす
るデータ多重化方法。 - 【請求項13】 少なくとも動画像データとパターンデ
ータとがパケット化されて多重化された多重化データを
分離し、所定方式のビデオ信号に多重化して出力する多
重化データ処理装置において、 前記多重化データから前記動画像データパケットとパタ
ーンデータパケットを抽出するデータ抽出手段と、 前記パターンデータパケットに含まれる前記パターンデ
ータが表示されるタイミングを表わす時刻情報と、前記
パターンデータが挿入される所定の画面フィールド上の
位置を表わす位置情報とを読み出す読出し手段と、 前記パターンデータを復号するパターンデータ復号手段
と、 前記動画像データを復号する動画像データ復号手段と、 前記動画像データを前記所定方式のビデオ信号に変換す
るとともに、前記時刻情報によって定められた時刻に、
前記位置情報によって定められた前記ビデオ信号の画面
フィールド上の位置に前記パターンデータを多重化して
出力する出力処理手段とを備えることを特徴とする多重
化データ処理装置。 - 【請求項14】 前記抽出手段は、前記パターンデータ
パケットに付加されている前記パターンデータを識別す
るための所定のフラグを検出して、前記パターンデータ
パケットを特定して抽出することを特徴とする請求項1
3に記載の多重化データ処理装置。 - 【請求項15】 少なくとも動画像データとパターンデ
ータとがパケット化されて多重化された多重化データを
分離し、所定方式のビデオ信号に多重化して出力する多
重化データ処理方法において、 前記多重化データから前記動画像データとパターンデー
タパケットを抽出するデータ抽出ステップと、 前記パターンデータパケットに含まれる前記パターンデ
ータが表示されるタイミングを表わす時刻情報と、前記
パターンデータが挿入される所定の画面フィールド上の
位置を表わす位置情報とを読み出す読出しステップと、 前記パターンデータを復号するパターンデータ復号ステ
ップと、 前記動画像データを復号する動画像データ復号ステップ
と、 前記動画像データを前記所定方式のビデオ信号に変換す
るとともに、前記時刻情報によって定められた時刻に、
前記位置情報によって定められた前記ビデオ信号の画面
フィールド上の位置に前記パターンデータを多重化して
出力する出力処理ステップとを含むことを特徴とする多
重化データ処理方法。
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00690295A JP3528989B2 (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | データ多重化装置、データ多重化方法、多重化データ処理装置および多重化データ処理方法 |
MYPI96000112A MY119202A (en) | 1995-01-20 | 1996-01-11 | Data multiplexer, data multiplexing method, data recording medium, data recorder, data demultiplexer and data demultiplexing method |
CA2553136A CA2553136C (en) | 1995-01-20 | 1996-01-12 | Data multiplexer, data multiplexing method, data recording medium, data recorder, data demultiplexer and data demultiplexing method |
CA002167125A CA2167125C (en) | 1995-01-20 | 1996-01-12 | Data multiplexer, data multiplexing method, data recording medium, data recorder, data demultiplexer and data demultiplexing method |
TW085100370A TW393862B (en) | 1995-01-20 | 1996-01-13 | Data multiplexer, data multiplexing method, data recording medium, data recorder, data demultiplexer and data demultiplexing method |
EP05077211A EP1622392A3 (en) | 1995-01-20 | 1996-01-15 | Data multiplexing and/or demultiplexing and data recording media |
EP96300268A EP0723376A3 (en) | 1995-01-20 | 1996-01-15 | Data multiplexing and/or demultiplexing and data recording media |
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