JP3609776B2 - 編集装置及び編集方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、映像データの編集装置に関し、特にMPEG規格のプログラムストリームの編集を行う編集装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、映像や音声等のデータを記録した光ディスクを再生する動画対応の光ディスク再生装置が開発された。その中で、現在、国際規格化したMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)方式を使用するとともに、AC3オーディオ圧縮方式を採用したDVD規格が定められた。この規格は、MPEG2システムレイヤに従って、動画圧縮方式にMPEG2方式をサポートし、音声圧縮方式にAC3オーディオ圧縮方式及びMPEGオーディオ圧縮方式をサポートしている。
【0003】
又、メディア自身の規格としては、DVD−ビデオのメディアであるDVD−ROMの規格に続き、DVD−RAMの規格(4.7GB)も完成し、DVD−RAMドライブもコンピュータ周辺機器として普及し始めている。
【0004】
さらに、現在ではDVD−RAMを利用し、リアルタイムでの情報記録再生が可能なシステムを実現するDVDビデオ規格、つまりDVD−VR(DVD−Video Recording)−DVDの規格も整備され、この規格を準拠する製品も市場に出ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなMPEG2方式で圧縮された映像データを含むデータ列、すなわちMPEGプログラムストリームの編集では、ユーザーの指定により、記録されたストリームの後部を削除するような編集や、ストリームの一部を切り出す編集の場合、通常GOP(Group Of Picture)単位で行っていた。
【0006】
これはGOP単位で編集する場合、GOPのデータの区切りでストリームを単純に削除、または切り出すだけで実現できるからである。又、更に精度の高いフレーム単位での編集が求められる場合には再エンコードすることもあった。
【0007】
しかし、GOP単位は通常表示時間にして0.5秒程度であり、ユーザーの指定時間との誤差が生じるという問題があった。また、再エンコードでは処理に時間がかかる上に、画質の劣化を引き起こすという問題があった。
【0008】
この発明では上記のようなストリームの後部を削除する編集の場合では残しておくストリームの終端部、ストリームの一部を切り出す編集の場合には切り出したストリームの終端部を、ユーザーの指定時間に従来より近い単位で編集する事を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る編集装置は、MPEGプログラムストリームとして記録された映像データを編集する編集装置において、編集の際に残しておくストリームの終端部の情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された終端部の情報に対応するGOP内のリファレンスピクチャーを決定する決定手段と、前記決定手段により決定されたリファレンスピクチャ直前のピクチャーを、前記残しておくストリームの最後のピクチャーとして判断する判断手段と、前記判断手段により最後のピクチャーとして判断されたピクチャー内データの最後のバイトを含むパックを、編集が必要なパックとして検出する検出手段と、前記検出手段により検出された編集が必要なパックにおいて、余分になったPTS、DTSが発生した場合、これをパディングまたはスタッフィングにより処理する処理手段とを具備する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は本発明が適用される編集装置としての録画再生装置の構成を示すブロック図である。この録画再生装置は、ハーディスクドライブ(HDD)20と、ビデオファイルを構築できる情報記憶媒体である光ディスク10を回転駆動し、この光ディスク10に対して情報の読み書きを実行するディスクドライブ35と、録画側を構成するエンコーダ部50と、再生側を構成するデコーダ部60と、装置本体の動作を制御するマイクロコンピュータブロック30とを主たる構成要素としている。
【0012】
エンコーダ部50は、ADC(アナログデジタルコンバータ)52と、V(ビデオ)エンコーダと、A(オーディオ)エンコーダと、SP(副映像)エンコーダを含むエンコーダ群53と、各エンコーダの出力を所定のフォーマットにするフォーマッタ56と、バッファメモリ57とを備えている。
【0013】
ADC52には、AV入力部42からの外部アナログビデオ信号+外部アナログオーディオ信号、あるいはTV(テレビジョン)チューナ44からのアナログTV信号+アナログ音声信号が入力される。
【0014】
データプロセッサ36は、マイクロコンピュータブロック30の制御に従って、エンコーダ部50から出力されたDVD記録データをディスクドライブ35に供給したり、光ディスク10から再生したDVD再生信号をディスクドライブ35から取り込んだり、光ディスク10に記録された管理情報を書き替えたり、光ディスク10に記録されたデータの削除をしたりする。
【0015】
マイクロコンピュータブロック30は、MPU(マイクロプロセシングユニット)と、制御プログラム等が書き込まれたROMと、プログラム実行に必要なワークエリアを提供するためのRAMとを含んでいる。
【0016】
マイクロコンピュータブロック30のMPUは、そのROMに格納された本発明を含む制御プログラムに従い、RAMをワークエリアとして用いて、編集、欠陥場所検出、未記録領域検出、録画情報記録位置設定、UDF記録、AVアドレス設定等を実行する。
【0017】
デコーダ部60は、パック構造を持つ映像情報から各パックを分離して取り出すセパレータ62と、パック分離やその他の信号処理実行時に使用するメモリ63と、セパレータ62で分離された主映像データをデコードするVデコーダと、セパレータ62で分離された副映像データをデコードするSPデコーダと、セパレータ62で分離されたオーディオデータをデコードするAデコーダによるデコーダ群64と、Vデコーダから得られる主映像データにSPデコーダから得られる副映像データを適宜合成し、主映像にメニュー、字幕その他の副映像を重ねて出力するビデオプロセッサ66を備えている。
【0018】
Aデコーダの出力をデジタル出力する場合は、インターフェース(I/F)75を介して外部へ出力され、アナログ出力する場合は、セレクタ76を介してDAC77でアナログ変換され外部に出力される。セレクタ76は、マイクロコンピュータブロック30からのセレクト信号により、TVチューナ44やA/V入力部42からADC52を介して入力される信号とデコーダ群64から入力される信号の一方を選択して出力する。アナログオーディオ信号は、図示しない外部コンポーネント(2チャンネル〜6チャンネルのマルチチャンネルステレオ装置)に供給される。
【0019】
キー入力部11は再生(PLAY)、停止(STOP)、録画(REC)、スキップ(Skip)、早送り(FF)、逆送り(Rew)、スロー(Slow)エンターキー等のボタンを有し、このボタンを押下することによりユーザは本録画再生装置を操作し、HDD20又は書き換え可能光ディスク10に対して録画、再生及び録画された映像データを編集できる。
【0020】
図2は、図1に示した録画再生装置に適用されるDVDディスクの一例として、リアルタイムレコーディングDVD−VR規格のビデオ及びオーディオファイルのデイレクトリー構造について示している。
【0021】
DVDでは、規格毎にディレクトリが存在し、これらのディレクトリー名を、DVD−VRでは、「DVD_RTAV」、DVD−オーディオでは、「AUDIO_TS」、DVD−ビデオでは、「VIDEO_TS」としている。図2は「DVD_RTAV」を示す。記録データは、各ディレクトリー内に存在する。又、DVDでは、通常のファイル形式でデータが保存される。タイトルは、例えば映画の1本分に相当し、1枚のディスクにこのタイトルが複数記録可能である。
【0022】
ディレクトリー「DVD_RTAV」内には、ビデオマネジャー(VMG)ファイルとしてのVR_MANGR.IFO、ムービービデオファイルとしてのVR_MOVIE.VRO、スチルピクチャービデオファイルとしてのVR_STILL.VRO、スチルピクチャーオーディオファイルとしてのVR_AUDIO.VRO、ビデオマネジャーのバックアップとしてのVR_MANGR.BUPの各ファイルが存在する。
【0023】
VR_MANGR.IFOファイルには、ナビゲーションデータが記録されるもので、このナビゲーションデータは、プログラムセット、プログラム、エントリーポイント、プレイリストなどを進行させるためのデータである。
【0024】
VR_MOVIE.VROファイルは、ムービービデオオブジェクト(ムービーVOB)を記録するためのいわゆるムービーAVファイルである。
【0025】
VR_STILL.VROは、スチルピクチャーVOBを記録するためのスチルピクチャAVファイルである。このVR_STILL.VROは、任意のサブピクチャーユニットを含むビデオパートで構成されるオリジナルVOBを記録するために用いられる。又このとき、ビデオパートに関連したオーディオパートもオリジナルVOBに含まる。
【0026】
VR_AUDIO.VROは、スチルピクチャーに対する付加オーディオストリームを記録するためのスチルピクチャー付加オーディオファイルである。この付加オーディオパートは、アフターレコーディングにより記録されたオーディオストリームを示す。VR_AUDIO.VROに記録されたオーディオパートは、VR_STILL.VROに記録された幾つかのビデオパートとの組み合せで使用される。
【0027】
図3は、上記のムービービデオファイルとしてのVR_MOVIE.VRO及びスチルピクチャービデオファイルとしてのVR_STILL.VROのファイル構造を示している。
【0028】
ビデオファイルは階層構造であり、1つのファイルは複数のVOB(ビデオオブジェクト)で構成され、1つのVOBは複数のVOBU(ビデオオブジェクトユニット)で構成され、1つのVOBUは複数パックから構成される。複数のパックとしては、RDIパック、Vパック、Aパック等が存在する。
【0029】
Vパックは、ビデオデータがMPEG2の方式で圧縮されたもので、後述されるようにパックヘッダ、パケットヘッダ、ビデオデータ部で構成される。Aパックは、オーディオデータが、例えばリニアPCMあるいはMPEG、あるいはAC3などの方式で処理されたものであり、パックヘッダ、パケットヘッダ、オーディオデータ部で構成される。
【0030】
パック内には、適宜、再生時刻を示すPTS(プレゼンテーションタイムスタンプ)や、デコード時刻を示すDTS(デコーディングタイムスタンプ)等のタイムスタンプが記述される。副映像のPTSについては、同じ再生時間帯の主映像データあるいはオーディオデータのPTSより任意に遅延させた時間を記述することができる。
【0031】
1つのビデオオブジェクトユニット(VOBU)の再生時間は、通常、ビデオオブジェクトユニット中に含まれる1以上の映像グループ(グループオブピクチャ:略してGOP)で構成されるビデオデータの再生時間となる。通常、1GOPはMPEG2規格では約0.5秒であって、その間に15枚程度のフレーム画像を再生するように圧縮された映像データが格納される。
【0032】
MPEGデータストリームは、図4に示されるようにGOPの単位でエンコードが行われる。GOP内にはイントラ符号化画面(Iピクチャ)と、インター符号化画面(Pピクチャ、Bピクチャ)とが含まれる。
【0033】
以下、本発明によるDVD−VR規格データの編集について説明する。
【0034】
DVD−VR規格にて記録済みのプログラムストリームに対して、ストリームの後部を削除するような編集や、ストリームの一部を取り出すような編集の時、またDVD−VR規格データの一部を取り出してDVD−Video規格のデータへ変換するような時、その単位には通常VOBUが用いられる。これはVOBU単位での編集では編集点に対応するVOBUにおいてデータをそのまま削除、取り出し等の動作を行えばよく、データの細かな修正を必要としないからである。しかしVOBU単位は通常表示時間にして0.5秒であり、ユーザーの意図した編集点と多少の誤差が生じる。
【0035】
本発明ではこのような編集作業の中で、あるストリームの後部を削除するような時、ある条件に従い映像フレーム単位での修正を可能とする。
【0036】
次に、ビデオデータについて説明する。DVD規格のビデオストリームはMPEG2で規格されるプログラムストリームに従う。MPEG2では前述したようにIピクチャー、Pピクチャー、Bピクチャーの3種類のピクチャーがある。
【0037】
Iピクチャーがそれ自体単独でデコードが可能であるのに対して、Pピクチャーでは記録順で一つ前にあるリファレンスピクチャー(Iピクチャー、またはPピクチャー)、Bピクチャーでは記録順で一つ前及び二つ前にあるリファレンスピクチャーのデコード結果を参照してデコードされる。
【0038】
図5はピクチャーの構成と編集点を示す図である。例えばI2はIピクチャーであり、この図において3番目に再生されるピクチャーである。又、B0はBピクチャーであって、この図において最初に再生されるピクチャーである。図5では矢印の元のピクチャーが矢印の先のピクチャーのデコード結果を参照してデコードされる。
【0039】
この参照関係のため記録順と再生順は必ずしも一致するとは限らない。Bピクチャーが参照する二つ前のリファレンスピクチャーは、そのBピクチャーより再生順で前になるが、一つ前のリファレンスピクチャーはそのBピクチャーより再生順が後になる。
【0040】
リファレンスピクチャーへの参照は必ず記録順で前になるピクチャーへの参照となるので、記録済みのストリームの任意のピクチャー単位で後部を削除したとしても、残されたピクチャーの中でリファレンスピクチャーを失うようなピクチャーは発生しない。
【0041】
しかし記録順が再生順とはならないため、再生において欠如するピクチャーが発生する可能性はある。例えば図5の編集点X0以降のピクチャーを削除し、別のストリームを編集点X0につなげた場合、この図で再生されるピクチャーはB0、B1、I2、B3、P5となる。従ってB4が再生されず、不自然な再生映像となる。
【0042】
以上を考慮すると、あるピクチャーより後ろのデータを削除したとしても、その前にある全てのピクチャーが再生順と記録順で影響を受けないようなピクチャーは、リファレンスピクチャー(Iピクチャー又はPピクチャー)の直前にあるピクチャーとなる。従って本発明ではリファレンスピクチャーの直前までのピクチャーを残し、後のデータを削除する。つまり削除、移動等の編集はリファレンスピクチャー単位(3フレーム単位)で行われる。
【0043】
オーディオデータについてはアクセスユニット単位での編集が可能である。これはアクセスユニット単位で再生順と記録順が必ず等しくなるからである。以下、オーディオデータについてもビデオと同様のパック処理を行うものとする。
【0044】
次に本発明による編集動作を説明する。図6は本発明の一実施形態に係る編集動作を示すフローチャートである。図7はパックと各ピクチャーの関係を示す図である。各パックは2Kバイトのデータで構成されている。
【0045】
先ずユーザーにより、編集の際に残しておきたいストリームの終端部の情報が編集点として入力される(S1)。これは例えば表示画面に表示されている映像を駒送りして1フレームを選択することにより入力される。図1に示した編集装置(特にマイクロコンピュータブロック30)は入力されたフレームに近い再生時間を持つ、上記のようなリファレンスピクチャー(Iピクチャー又はPピクチャー)を判断する(S2)。
【0046】
ステップS3では、ステップS2にて判断されたリファレンスピクチャー直前のピクチャーを、編集点に対応するピクチャーとして決定する(オーディオの場合はアクセスユニットを決定する)。尚編集点が、映像プログラム開始から36分24秒2というように時間で指定される場合、編集装置は指定された時間に近い再生時間を持つ、上記のようなリファレンスピクチャーの直前のピクチャーを、編集点に対応するピクチャーとして決定する。ピクチャーが決定した後は、このピクチャー内データの最後のバイトが含まれるパックを編集点に対応するパックとして決定する(S4)。
【0047】
このパックには対象となるピクチャーのデータの他に、図7のように次のピクチャーのデータが含まれている可能性がある。しかし対象となるピクチャー以降のピクチャーは削除する必要があるため、このパックに編集を施す必要がある。またそれ以降のパックについては不要となるために削除する事が可能である。また編集装置は削除に伴う管理情報を更新する必要がある。
【0048】
先ずステップS5に示す編集点に対応するパックの編集方法について述べる。パックの編集では、スタッフィング又はパディングが行われる。図8(a)及び(b)はスタッフィング処理前後のパックを示し、図9(a)及び(b)はパディング処理前後のパックを示す。スタッフィングとは図8(a)のように、不要ESのような不要データを図8(b)のようにスタッフィングバイト(FFh)104としてパケットヘッダ側に移動する処理を示す。パディングとは図9(a)のように、不要ESのような不要データを、図9(b)のようにパディングパケット(FFh)103としてパックの後部に移動する処理をいう。
【0049】
次にパックの編集方法を図8〜10を参照して説明する。図10はパックの編集方法を示すフローチャートである。
【0050】
編集装置はそのパック中の削除されるべきピクチャー(図8及び9では不要ES)の開始アドレスXとサイズAを求める(S11、S12)。次に元々そのパックがスタッフィング、あるいはパディングされているかを調べ、されている場合にはそのサイズB、Cを求める(ST13、ST14)。図8(a)は例としてスタッフィングされているパックを示し、図9(a)は例としてパディングされているパックを示す。
【0051】
更に、ピクチャーを削除する事で、その削除されるピクチャーの先頭バイトがあるために付加されていたPTS、DTSが不要になる場合がある。もし不要になる場合にはそのサイズDを求める(ST15、ST16)。ステップST11〜ST16の処理で求めたサイズの合計A+B+C+Dが、そのパック中で不要となるデータサイズの合計である。
【0052】
ステップS17では、不要となるデータサイズの合計に応じて、スタッフィングするかパディングするか決定する。DVD規格ではこのような不要となるデータはスタッフィングかパディングで対応する事になっていて、どちらで対応するかはその不要となるデータのサイズによって決定される。不要となるデータサイズの合計が7バイト以下であればスタッフィング、8バイト以上であればパディングされる。
【0053】
ステップS18〜S22はスタッフィングで対応する時のアルゴリズムを示している。スタッフィングバイトはPESパケットヘッダの後ろに挿入されるため、有効なエレメンタリーストリームESを後ろへ移動する必要がある。その移動距離は不要となるデータのサイズ分である(S18)。
【0054】
次に移動したことにより空いた元のエレメンタリーストリームの位置をスタッフィングバイトで埋める(S19)。PTS、DTSが削除される場合には、そのフィールドもスタッフィングバイトで上書きする(S21)。最後にステップS22では、PES_header_data_length 101に不要となるエレメンタリーストリームのサイズを足して、フィールドを更新する(図11参照)。
【0055】
ステップS23〜S29はパディングで対応する時のアルゴリズムを示している。先ずステップS23では、元パックにスタッフィング領域C又はPTS、DTS領域Dがあるか判断される。PESパケットヘッダ内に不要となるPTS、DTSまたはスタッフィングバイトが存在する場合(YESの場合)、それらのフィールドはパディングバイトへ移動される事になる。このような時、それらのフィールドは有効なエレメンタリーストリームを前へ詰め、上書きする必要がある(S24)。
【0056】
またこの時PES_header_data_length 101から不要となるサイズを引いて、フィールドを更新する(S25)。ステップS26では、有効なエレメンタリーストリームの直後のバイトからそのパックの最後のバイトまでが、パディングパケット103により上書きされる(図12参照)。ステップS27では、PES_packet_length 102から新たに不要となったバイト数を引いて、フィールドを更新する(図11参照)。
【0057】
ステップS28でNOの場合、つまりPTS、DTSが無いか、あるいはPTS、DTSを残す場合、編集点X以降にパディングパケットを上書きし(S28)、PES_packet_length 102から削除されたサイズAを引き、フィールドを更新する(S29)。以上で編集点境界となるパックの処理は終了する。
【0058】
VOBU中で残りのパックがある場合、それらは不要であるため削除する必要がある。その方法としてそれらのパックを削除し、その他のPackを前詰めする事が可能である。もう一つの方法は不要なパックをダミーのパックとして残しておく方法である。これにより例えばあるビデオパックが不要となった時に、その不要なビデオパックの後にオーディオパックがあり、そのオーディオパックのアドレスが管理情報により参照されているような場合に、その管理情報を更新する必要がない。このようなダミーのパックとして、DVD−Video規格では図13のように、ストリームIDをprivate_stream_1、サブストリームIDをprovider_defined_idとするパックにより、再生系に影響を与えないパックを作成する事が可能である。
【0059】
従って不要なパックをこのパックに置き換える事で対応が可能である。置き換える方法は元のパックのPack Headerだけ元のパックの値をそのまま用い、その他の部分は図13に示す固定のパケットで埋めることである。以上で対象となる種別のパックの対応は終了する(S6)。ビデオパックについて上記の処理を行ったのならば、次にオーディオパック等他の種別のパックについても上記ステップS3〜S5の処理を行うことができる(S7)。最後に、必要に応じてVOBU内のフレームが削除されたことによる管理情報の更新を行う必要がある(S8)。
【0060】
図14は編集前及び編集後のストリームのパック構成を示し、Nはナビパック、Vはビデオパック、Aはオーディオパック、Dはダミーパックである。図14(a)は編集前のストリームを示し、図14(b)は一例として、このストリームにXv及びXaで示されるビデオ及びオーディオの編集可能点が決定された様子を示す。斜線で示すパックは不要となったパックである。
【0061】
この様に編集可能点が指定された場合、不要なパックを削除する編集を行うと図14(c)に示すストリームとなり、不要なパックを残す編集を行うと図14(d)のように、不要なパックがダミーパックに変換される。
【0062】
以上説明した本発明によるMPEGデータの編集方法は、MPEGを基本とする異なるフォーマットデータの編集においても適用できることは、当業者にとって明らかである。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、ストリームの後部を削除する編集の場合では残しておくストリームの終端部、ストリームの一部を切り出す編集の場合には切り出したストリームの終端部を、ユーザーの指定時間に従来より近い単位で編集することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される編集装置としての録画再生装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1に示した録画再生装置に適用されるDVDのビデオ及びオーディオファイルのデイレクトリー構造を示す図。
【図3】ムービービデオファイル及びスチルピクチャービデオファイルのファイル構造を示す図。
【図4】GOPを説明するための図。
【図5】ピクチャーの構成と編集点を示す図。
【図6】本発明の一実施形態に係る編集動作を示すフローチャート。
【図7】パックと各ピクチャーの関係を示す図である。
【図8】スタッフィング処理前後のパックを示す図。
【図9】パディング処理前後のパックを示す図。
【図10】パックの編集方法を示すフローチャート。
【図11】ビデオパケットの構成を示す図。
【図12】パディングパケットの構成を示す図。
【図13】プロバイダーディファインドパックの構成を示す図。
【図14】編集前及び編集後のストリームのパック構成を示す図。
Claims (4)
- MPEGプログラムストリームとして記録された映像データを編集する編集装置において、
編集の際に残しておくストリームの終端部の情報を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された終端部の情報に対応するGOP内のリファレンスピクチャーを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定されたリファレンスピクチャ直前のピクチャーを、前記残しておくストリームの最後のピクチャーとして判断する判断手段と、
前記判断手段により最後のピクチャーとして判断されたピクチャー内データの最後のバイトを含むパックを、編集が必要なパックとして検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された編集が必要なパックにおいて、余分になったPTS、DTSが発生した場合、これをパディングまたはスタッフィングにより処理する処理手段と、
を具備することを特徴とする編集装置。 - 前記処理手段は、前記検出手段により検出された編集が必要なパックにおいて、余分になったMPEGデータが発生した場合、これをパディングまたはスタッフィングにより処理することを特徴とする請求項1記載の編集装置。
- 編集により不要となったパックを、元の位置を変えずに再生に影響を与えないデータへ変換する変換手段を更に具備することを特徴とする請求項1記載の編集装置。
- MPEGプログラムストリームとして記録された映像データの編集方法において、
編集の際に残しておくストリームの終端部の情報を入力するステップと、
前記入力された終端部の情報に対応するGOP内のリファレンスピクチャーを決定するステップと、
前記決定されたリファレンスピクチャ直前のピクチャーを、前記残しておくストリームの最後のピクチャーとして判断するステップと、
前記最後のピクチャーとして判断されたピクチャー内データの最後のバイトを含むパックを、編集が必要なパックとして検出するステップと、
前記編集が必要なパックとして検出されたパックにおいて、余分になったPTS、DTSが発生した場合、これをパディングまたはスタッフィングにより処理するステップと、
を具備することを特徴とする編集方法。
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