JP4092681B2 - Ｍｐｅｇ記録装置、再生装置及び伝送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ記録装置、再生装置及び伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、特開平８−３４０５１４号公報によれば、ＭＰＥＧ２システムにおけるトランスポートストリーム（ＴＳ）として供給されるプログラムを記録媒体に記録するためのデジタルデータの記録方法及び記録装置及び再生システムにおいて、主データをデータ圧縮してパケット化した主パケットと、主データを上記主パケットから復号・再生するのに必要な補助データをパケット化した副パケットとが多重化されたデータパケットを記録媒体に記録するに当たり、副パケットから得られた補助データを主パケットのデータと共に記録することにより、再生系、例えばＭＰＥＧ２システムにおけるセットトップボックス（ＳＴＢ）で上記補助データを用いて主データを上記主パケットから容易に復号・再生可能にする技術が開示されている。
【０００３】
また他の従来例として、特開２０００−２６１８０２号公報には、伝送される機器の機能及び構成によらずにＤＶＤ情報伝送が可能なＤＶＤ情報の伝送装置及びその方法を提供するために、使用者の要求、伝送チャンネルの帯域幅、及び伝送される機器の情報処理能力などに最適な伝送方式、すなわち、ＭＰＥＧ−２全体再符号化、ＭＰＥＧ−２ Ｉ−ピクチャー再符号化、ＤＶ形式の再符号化又は元のＤＶＤに記憶されている情報をＭＰＥＧ−２のＴＳパケットに変換などを選択して得られた情報を伝送することにより、ＤＶＤ情報をいかなる機器に伝送してもＤＶＤ情報の視聴が可能となるシステムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の方式では、ＭＰＥＧのＴＳデータを記録して、そこに記述されていた補助データを記録することはできるが、そのデータを用いて、再多重化して伝送する技術に関することまでは開示されていない。また、ＤＶＤなどのデータを外部のＳＴＢなどが再生できるフォーマットへ変換する手段は開示されているが、フォーマット変換の際、失われる補助情報に関して、具体的にどう管理するのか、どう復活させるのかについて開示されておらず、その解決策が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑み、例えばデジタル放送やＤ−ＶＨＳから受信したＭＰＥＧトランスポートストリームデータをＭＰＥＧプログラムストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポートストリームを再生可能な機器ヘ伝送する場合などに、システムの互換性を維持することができるＭＰＥＧ記録装置、再生装置及び伝送装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とをＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離し、分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応するＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、ＭＰＥＧプログラム・ストリームとプログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録するようにしたものである。
【０００７】
すなわち本発明によれば、ＭＰＥＧトランスポート・ストリームをＭＰＥＧプログラム・ストリームに変換する変換手段と、
前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とを前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応する前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録する手段とを、
有するＭＰＥＧ記録装置が提供される。
【０００９】
また本発明によれば、請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とが記録された記録媒体を再生する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームを、前記プログラム毎の情報に基づいて再生する手段とを、
有する再生装置が提供される。
【００１０】
また本発明によれば、請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって記録された記録媒体から、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを読み出して伝送路を介して伝送する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームをＭＰＥＧトランスポート・ストリームに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたＭＰＥＧトランスポート・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを再多重化して伝送する手段とを、
備えた伝送装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜ＭＰＥＧ＞
まず、本実施の形態で使用されているＭＰＥＧビデオ（ビデオ符号化方式）及びＭＰＥＧシステム（オーディオビデオ多重化方式）について説明する。ＭＰＥＧは１９８８年、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２（国際標準化機構／国際電気標準化会合同技術委員会１／専門部会２，現在のＳＣ２９）に設立された動画像符号化標準を検討する組織の名称（Moving Picture Experts Group）の略称である。ＭＰＥＧ１（ＭＰＥＧフェーズ１）は１.５Ｍbps程度の蓄積メディアを対象とした標準であり、静止画符号化を目的としたＪＰＥＧと、ＩＳＤＮのテレビ会議やテレビ電話の低転送レート用の動画像圧縮を目的としたＨ．２６１（ＣＣＩＴ ＳＧＸＶ：現在のＩＴＵ−Ｔ ＳＧ１５で標準化）の基本的な技術を受け継ぎ、蓄積メディア用に新しい技術を導入したものである。これらは１９９３年８月、ＩＳＵ／ＩＥＣ １１１７２として成立している。また、ＭＰＥＧ２（ＭＰＥＧフェーズ２）は通信や放送などの多様なアプリケーションに対応できるように汎用標準を目的として、１９９４年１１月ＩＳＵ／ＩＥＣ １３８１８ Ｈ．２６２として成立している。
【００１２】
ＭＰＥＧは幾つかの技術を組み合わせて作成されている。図１４はＭＰＥＧ圧縮装置を示す。まず、入力画像Ｖinは加算器１により、動き補償予測器１１で復号化したリファレンスの画像との差分を取ることで時間冗長部分を削減する。予測の方向は、過去、未来、両方からの３モードが存在する。また、これらは１６画素×１６画素のＭＢ（マクロブロック）ごとに切り替えて使用できる。予測方向は入力画像に与えられたピクチャタイプによって決定される。過去からの予測と、予測をしないでそのＭＢを独立で符号化する２モードが存在するのがＰピクチャである。また未来からの予測、過去からの予測、両方からの予測、独立で符号化する４モードが存在するのがＢピクチャである。そして、全てのＭＢが独立で符号化するのがＩピクチャである。
【００１３】
動き補償では、動き領域をＭＢごとにパターンマッチングを行ってハーフぺル精度で動きベクトルを検出し、動き分だけシフトしてから予測する。動きベクトルは水平方向と垂直方向が存在し、何れからの予測かを示すＭＣ（Motion Compensation）モードと共にＭＢの付加情報として伝送される。Ｉピクチャから次のＩピクチャの前のピクチャまでをＧＯＰ（Group Of Pictures)といい、蓄積メディアなどで使用される場合には、一般に約１５ピクチャ程度が使用される。
【００１４】
差分画像はＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）器２において直交変換が行われる。ＤＣＴとは、余弦関数を積分核とした積分変換を有限空間への離散変換する直交変換である。ＭＰＥＧでは、ＭＢを４分割して８×８のＤＣＴブロックに対して、２次元ＤＣＴを行う。一般に、ビデオ信号は低域成分が多く高域成分が少ないため、ＤＣＴを行うと係数が低域に集中する。
【００１５】
ＤＣＴされた画像データ（ＤＣＴ係数）は量子化器３で量子化が行われる。量子化は量子化マトリックスという８×８の２次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化スケールという値で乗算した値を量子化値として、ＤＣＴ係数をその量子化値で除算する。デコーダで逆量子化するときは、量子化値で乗算することにより、元のＤＣＴ係数に近似している値を得ることになる。
【００１６】
量子化されたデータはＶＬＣ器４で可変長符号化される。量子化された値のうち直流（ＤＣ）成分は、予測符号化のひとつであるＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation）を使用して符号化する。また、交流（ＡＣ）成分は 低域から高域の方向にジグザグ・スキャンを行い、ゼロのラン長および有効係数値を１つの事象とし、出現確率の高いものから符号長の短い符号を割り当てていくハフマン符号化が行われる。可変長符号化されたデータは一時、バッファ５に蓄えられ、所定の転送レートで符号化データとして出力される。
【００１７】
また、その出力されるデータのマクロブロック毎の発生符号量は、符号量制御器６に送信され、目標符号量に対する発生符号量との誤差符号量を量子化器３にフィードバックして量子化スケールを調整することで符号量が制御される。また、量子化された画像データは逆量子化器７にて逆量子化され、次いで逆ＤＣＴ器８にて逆ＤＣＴされて元のＤＣＴ係数が復元される。このＤＣＴ係数は加算器９により、動き補償予測器１１で復号化したリファレンスの画像と加算され、この加算された画像データが一時、画像メモリ１０に蓄えられた後、動き補償予測器１１において、差分画像を計算するためのリファレンスの復号化画像として使用される。
【００１８】
図１５はＭＰＥＧ復号装置を示す。符号化されたストリームはバッファリングされ、バッファ１２からのデータはＶＬＤ（可変長復号）器１３に入力される。ＶＬＤ器１３では可変長復号化され、直流（ＤＣ）成分および交流（ＡＣ）成分を得る。交流（ＡＣ）成分データは低域から高域の方向にジグザグ・スキャンされて８×８のマトリックスに配置する。このデータは逆量子化器１４に入力され、量子化マトリクスにて逆量子化される。逆量子化されたデータは逆ＤＣＴ器１５に入力されて逆ＤＣＴされ、このＤＣＴ係数は加算器１６により、動き補償予測器１８で復号化したリファレンスの画像と加算され、この加算された画像データが復号化データとして出力される。また、復号化データは一時、画像メモリ１７に蓄えられた後、動き補償予測器１８において差分画像を計算するためのリファレンスの復号化画像として使用される。
【００１９】
ＭＰＥＧシステムはＭＰＥＧビデオ及びオーディオなどで符号化されたビットストリームを１個のビットストリームに多重化し、同期を確保しながら再生する方式を規定したものである。システムで規定されている内容は大きく分けて次の５点である。
１）複数の符号化されたビットストリームの同期再生
２）複数の符号化されたビットストリームの単一ビットストリームへの多重化
３）再生開始時のバッファの初期化
４）連続的なバッファの管理
５）復号や再生などの時刻の確定
【００２０】
ＭＰＥＧシステムで多重化を行うには情報をパケット化する必要がある。パケットによる多重化とは、例えばビデオ、オーディオを多重化する場合、各々をパケットと呼ばれる適当な長さのストリームに分割し、ヘッダなどの付加情報を付けて、適宜、ビデオ、オーディオのパケットを切り替えて時分割伝送する方式である。ヘッダにはビデオ、オーディオなどを識別する情報や、同期のための時間情報が存在する。パケット長は伝送媒体やアプリケーションに依存し、ＡＴＭのように５３バイトから、光ディスクのように４Ｋバイトと長いものまで存在している。ＭＰＥＧでは、パケット長は可変で任意に指定できるようになっている。
【００２１】
データはパック、パケット化され、１パックは数パケットで構成されている。各パックの先頭部分には、pack-start-codeやＳＣＲ（System Clock Reference）が記述されており、パケットの先頭部分にはStream IDやタイムスタンプが記述されている。タイムスタンプにはオーディオ、ビデオなどの同期をとる時間情報が記述されており、ＤＴＳ（Decoding Time Stamp)とＰＴＳ（Presentation Time Stamp）の２種類が存在する。ＰＣＲ（Program Clock Reference)は２７ＭＨｚの時間精度で記述されており、デコーダの基準時計をロックする情報である。ＤＴＳはそのパケットデータ内の最初のアクセスユニット（ビデオなら１ピクチャ、オーディオなら、例えば１１５２サンプル）のデコード開始時刻を示し、ＰＴＳは表示（再生）開始時刻を示している。
【００２２】
図１６に示すように、オーディオ、ビデオ、その他のデコーダは、ＰＣＲでロックした共通の基準時計を常に監視し、ＤＴＳやＰＴＳの時間と一致したときに、デコードや表示を行う仕組みになっている。多重化されたデータが各デコーダでバッファリングされ、同期した表示を行うための仮想的なデコーダをＳＴＤ（System Target Decoder)と呼び、このＳＴＤがオーバーフローやアンダーフローを起こさないように多重化されていなければならない。
【００２３】
また、ＭＰＥＧシステムには、大きく分けてＴＳ（Transport Stream)とＰＳ（Program Stream）が存在する。これらはＰＥＳ（Packetized Elementary Stream)、およびその他の必要な情報を含むパケットから構成されている。ＰＥＳは両ストリーム間の変換を可能とするための中間ストリームとして規定されていて、ＭＰＥＧで符号化されたビデオ、オーディオデータの他、プライベートストリームなどをパケット化したものである。
【００２４】
ＰＳは共通の基準時間を有するプログラムのビデオ、オーディオを多重化することが可能である。パケットレイヤはＰＥＳと呼ばれ、この構造は図１７に示すように、後述するＴＳと共用して用いられ、これらの相互互換性を可能とする。ＰＳのＳＴＤモデルでは、ストリームはＰＥＳパケット内のStream IDによってスイッチされる。
【００２５】
ＴＳもＰＳと同じように共通の基準時間を有するプログラムのビデオ、オーディオの多重化をすることが可能であるが、ＴＳはさらに異なる基準時間を有する通信や放送などのマルチプログラムの多重化を可能としている。ＴＳはＡＴＭセル長や誤り訂正符号化する場合を考慮し、１８８バイトの固定長パケットで構成されており、エラーが存在する系でも使用できるように考慮されている。ＴＳパケット自体の構造はそれほど複雑ではないがマルチプログラムのストリームであるため、その運用は複雑である。ＰＳと比べて特徴的なことは、ＴＳパケットが上位構造であるにも関わらず、ＰＥＳパケットより（通常は）短く、ＰＥＳパケットを分割してＴＳパケットに乗せて伝送する点である。
【００２６】
ＴＳのＳＴＤモデルでは、ストリームはＴＳパケット内のＰＩＤ（パケットＩＤ）によってスイッチされる。ＴＳパケットの構造を図１７に示す。始めのヘッダには８ビットのSYNCバイトがあり、その後にエラー指示、ユニット先頭指示、破棄する場合の優先指示のビットが１ビットずつ記述される。その後にＰＩＤと言って、このパケットのペイロードの種類を示すＩＤが記述される。その後にスクランブル情報（２ビット）、ペイロードにアダプテーションフィールドを伝送するかどうかを示す情報（２ビット）、パケットの連続性を示す情報（４ビット）がそれぞれ記述され、最後に要素符号化データもしくはアダプテーション情報の後に要素データを記述する。また無効データを伝送することもできるようになっている。
【００２７】
ＭＰＥＧシステムのＴＳには、その多重化されている番組の情報に関するパケットがどのＰＩＤであるのかを指示する仕組みがある。それを図１８を参照して説明する。まずＴＳパケット群の中からＰＩＤ＝０のものを探す。それはＰＡＴ（Program Association Table）と呼ばれる情報パケットであり、そのパケットの中にはプログラムナンバーＰＲに対応する情報ＰＩＤがリンクされた形で記述されている。次に目的のＰＲに対応するＰＩＤのパケットを読みに行くと、ＰＭＴ（Program Map Table）と呼ばれる情報パケットがあり、そのパケットの中にはそのプログラムナンバーＰＲに対応する番組のビデオパケットのＰＩＤと、オーディオパケットのＰＩＤの情報が記述されている。ＰＡＴとＰＭＴのことをＰＳＩ（Program Specific Information）と呼び、目的の番組のチャンネルにアクセス（エントリ）することが可能な情報体系になっている。
【００２８】
次に、図１を用いて本発明の好適な実施の形態による記録装置を説明する。放送や通信などの伝送路から伝送されたＭＰＥＧトランスポートストリームは、バッファ１０１にいったんバッファリングされた後に、ＰＳＩ／ＳＩ（Service Information）情報分離器１０２によりＰＳＩ／ＳＩ情報が分離される。ＰＳＩ、ＳＩはそれぞれＰＡＴやＰＭＴ、ＳＩＴ（Service Information Table）によって構成されている。シンタックスの詳細は後述する。ＰＡＴはヘッダ内のＰＩＤは０と定められている。ＰＭＴのＰＩＤはＰＡＴを解析することで決定できる。ＳＩＴのＰＩＤは１Ｆと定められている。このＰＩＤ情報によって、ＭＰＥＧトランスポートストリームからそのＰＩＤのパケットを分離することができる。分離されたＰＳＩ／ＳＩ情報はいったんバッファ１０４ａに蓄えられる。
【００２９】
一方、ＭＰＥＧトランスポートストリームは、ＴＳ−ＰＳ変換器１０３によってプログラムストリーム（ＰＳ）に変換される。プログラムストリームへの変換方法は、前述したようにＰＥＳレイヤまで復号した後に、所定のバイト数（例えば光ディスクなら２ＫＢセクタ）でプログラムストリームのパック化がなされる。変換されたプログラムストリームはいったん、バッファ１０４ｂに記憶される。バッファ１０４ａ、１０４ｂにそれぞれ記録されたＰＳｌ／ＳＩ情報とプログラムストリームは、書き込み制御器に１０５よって所定のファイル名で記録メディア１０６に記録される。記録ファイル名は、ＣＰＵ１０８がユーザインターフェース（Ｕ／Ｉ）１０７からプログラムインフォメーションのナンバーを受け取り、そのデータを管理する後述する管理情報と共に、書き込み制御器１０５へ記録を指示することで実現できる。
【００３０】
次に図２を用いて本発明の好適な実施の形態による再生装置を説明する。ユーザインターフェース１１０からプログラムインフォメーションのナンバーがＣＰＵ１１１に入力すると、ＣＰＵ１１１は、どのプログラム情報を再生するかを判断し、読み取り制御器１１２へ読み取るファイル名とその管理情報を読み出すように指示信号を出す。読み取り制御器１１２はその指示信号に従って記録メディア１０６から管理情報を読み取り、必要に応じてユーザに管理情報を表示するとともに、ＰＳＩ／ＳＩ情報と、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームを読み取り、それぞれバッファ１１３ａ、１１３ｂを介して再生器１１４へ伝送する。再生器１１４ではＰＳＩ／ＳＩ情報の中の再生に関する情報、例えば番組のタイトルなどの情報を必要に応じて表示器１１５に出力する。また、図示省略されているが、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームはＭＰＥＧ復号され、ビデオはモニタに、オーディオはスピーカに伝送される。
【００３１】
次に、図３を用いて本発明の好適な実施の形態による伝送装置を説明する。ユーザインターフェース１１０からプログラムインフォメーションのナンバーがＣＰＵ１１１に入力すると、ＣＰＵ１１１は、どのプログラム情報を再生するかを判断し、読み取り制御器１１２へ読み取るファイル名とその管理情報を読み出すように指示信号を出す。読み取り制御器１１２はその指示信号に従って記録メディア１０６から管理情報を読み取り、必要に応じてユーザに管理情報を表示するとともに、ＰＳＩ／ＳＩ情報と、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームを読み取り、それぞれバッファ１１３ａを介して再多重化器１１７に、バッファ１１３ｂを介してＰＳ−ＴＳ変換器１１６へ伝送する。
【００３２】
ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームは、ＰＳ−ＴＳ変換器１１６においてトランスポートストリームに変換される。変換されたトランスポートストリームは再多重化器１１７に伝送され、再多重化器１１７はトランスポートストリームをＰＳＩ／ＳＩ情報を基に再多重化する。すなわち、ＰＡＴ／ＰＭＴ／ＳＩＴなどのパケットデータを所定の間隔で、トランスポートストリームの中に再多重化する。ＰＳＩ／ＳＩ情報が再多重化されたトランスポートストリームはいったんバッファ１１８に蓄えられ、次いで所定の伝送レートで外部の伝送路へ出力される。
【００３３】
次に、記録メディア１０６に記録する情報のフォーマットについて図４〜図１３を用いて説明する。記録する情報はオーディオやビデオのサイド情報データである。情報データは図４のように、ROOTの下にLIBという名前のフォルダを作成し、その下に複数のプログラムに関するSIDE.ifoというファイルネームでサイド情報を記録する。SIDE.ifoのフォーマットは図５に示すように階層構造を持っている。一番上位にTOTAL_MANAGER_IFOが定義され、その中にはGENERAL_IFOとCNTNT_IFOがある。GENERAL_IFOはこの情報群全体に関するパラメータが記述される。GENERAL_IFOの詳細は図７に示すようなSYNTAX構造になっている。
【００３４】
次のCNTNT_IFOの中身は、複数のプログラムごとの情報としてPR_IFO_0からPR_IFO_nまでが記述されている。詳細は図８に示すようになっている。ここにプログラムストリームデータと、ＰＳＩ／ＳＩデータを同じフォルダ（ディレクトリ）内にリンクした形態で記録する。また、この下の階層に、プログラムの一部をインデックスとして登録できる構造（INDEX_IFO）がある。この構造のフォーマットは図６のようになっている。INDEX_IFOのシンタックスは図９のようになっている。ＰＳＩ／ＳＩデータは、ＴＳストリームのＰＡＴやＰＭＴ、ＳＩＴの含まれているＴＳパケットデータ（＝１８８バイト）をその順番で、３パケットを５６４バイトのファイルで記録する。ＰＳＩ（プログラム・スペシフィック・インフォメーション）は、ビデオ、オーディオのストリーム識別やパラメータ関連情報のことをいう。
【００３５】
この情報はＭＰＥＧトランスポートストリームのＰＡＴ（図１０参照）、ＰＭＴ（図１１参照）の２つの情報パケットで伝送される。また、ＳＩはサービスインフォーメーションといって、ビデオ、オーディオのコンテンツに閏する番組情報のことで、例えばＤ−ＶＨＳの記録フォーマットでは、ＭＰＥＧトランスポートストリームのＳＩＴ（図１２参照）に記述されている。ＰＭＴやＳＩＴにはテーブルの中に、Descriptorといわれるさらに詳細な情報が記述できるようになっている。Ｄ−ＶＨＳでフォーマット化されているDescriptorの例を図１３に記す。これらはそれぞれの名称が示すような詳細情報が記録できる。ＰＭＴに記述できるものは、図１３におけるＰＭＴの欄に、Ｍ（必須）、Ｏ（オプション）というマークが付いている。ＳＩＴに記述できるものも、図１３におけるＳＩＴの欄に、Ｍ（必須）、Ｏ（オプション）というマークが付いている。オプションのデータは必ずしも再現させなくとも問題ないが、この実施の形態では全てを記録するようにしている。
【００３６】
また、ＡＲＩＢやＤＢＶ，ＡＴＳＣなどのデジタル放送規格では、これら以外に、ＭＰＥＧの多重化フォーマットにユーザ定義ができるPrivate-sectionテーブルを用いて番組や放送条件などに関する様々なテーブルを同様のＭＰＥＧトランスポートストリームのパケットで伝送しているので、必要に応じてＰＳＩ／ＳＩデータは、ＴＳストリームの様々なテーブルが含まれているＴＳパケットデータの１８８バイトを所定の順番でＮ個のパケットを連続したファイルで記録することができる。
【００３７】
また、本発明のＭＰＥＧ記録装置により信号データが記録された記録媒体は、伝送する際に元のＴＳデータに変換して、かつ、その伝送されてきた体系に互換性のあるＰＳＩ／ＳＩ情報を再多重化できるという媒体特有の効果がある。また、記録媒体は、媒体という定義はデータを記録できる媒体という、狭義な媒体というものだけでなく、信号データを伝送するための電磁波、光などを含む。また、記録媒体に記録されている情報は、記録されていない状態での、電子ファイルなどのデータ自身を含むものとする。
【００３８】
以上のように本発明により、入力の際にはＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）をＭＰＥＧプログラムストリーム（ＰＳ）に変換して記録し、少なくともプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービスインフォメーション（ＳＩ）に記述されている一部もしくは全部の情報を、変換されたプログラムストリーム（ＰＳ）にリンクして記録し、出力の際にはＰＳをＴＳに変換し、ＴＳに対してリンクして記録されていた少なくともＰＳＩとＳＩに記述されている一部もしくは全部の情報を再多重化して、再生もしくは伝送するので、デジタル放送やＤ−ＶＨＳからのトランスポート・ストリームデータを受信して、ＭＰＥＧプログラム・ストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポート・ストリームで再生可能な機器へ伝送するときに、元のプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービス・インフォメーション（ＳＩ）の情報を再多重化して伝送することができ、このため、互換性の確保が簡単にできるシステムを提供することができる。
【００３９】
また、特にＰＳＩ／ＳＩはＰＡＴ／ＰＭＴ／ＳＩＴの情報であるようにすれば、Ｄ−ＶＨＳストリームのＴＳデータをＰＳデータに変換した後でも、互換性のあるＴＳデータを再多重化して伝送することができる。また、特にＳＩはＡＲＩＢやＤＶＢ、ＡＴＳＣで定めたサービス・インフォメーションに関わるテーブル情報であるようにすれば、デジタル放送のＴＳデータをＰＳデータに変換した後でも、互換性のあるＴＳデータを再多重化して伝送することができる。
【００４０】
また、ＭＰＥＧプログラムストリームと、このＭＰＥＧプログラムストリームが変換される前のＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）に記述されていたプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービス・インフォメーション（ＳＩ）の一部もしくは全部の情報が、前記ＭＰＥＧプログラムストリーム（ＰＳ）にリンクして記録媒体に記録することができるので、この記録媒体からは、伝送する際に、元のＴＳデータに変換して、かつ、その伝送されてきた体系に互換性のあるＰＳＩ／ＳＩ情報を再多重化できるという媒体特有の効果をもたらすことが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とをＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離し、分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応するＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、ＭＰＥＧプログラム・ストリームとプログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録するようにしたので、例えばデジタル放送やＤ−ＶＨＳから受信したＭＰＥＧトランスポートストリームデータをＭＰＥＧプログラムストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポートストリームを再生可能な機器ヘ伝送する場合などにシステムの互換性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＭＰＥＧ記録装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るＭＰＥＧ再生装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るＭＰＥＧ伝送装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るライブラリ情報のファイル構成のフォーマット例を示す説明図である。
【図５】本発明に係るライブラリ情報におけるPROGRAMのフォーマット例を示す説明図である。
【図６】本発明に係るライブラリ情報におけるINDEXのフォーマット例を示す説明図である。
【図７】本発明のサイド情報のGENERAL_IFOテーブルを示す説明図である。
【図８】本発明のサイド情報のPROGRAM_IFOテーブルを示す説明図である。
【図９】本発明のサイド情報のINDEX_IFOテーブルを示す説明図である。
【図１０】ＰＡＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１１】ＰＭＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１２】ＳＩＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１３】各種Descriptorを示す説明図である。
【図１４】ＭＰＥＧ符号化器を示すブロック図である。
【図１５】ＭＰＥＧ復号化器を示すブロック図である。
【図１６】ＭＰＥＧ多重化システムを示すブロック図である。
【図１７】ＭＰＥＧのＴＳとＰＳ及びＰＥＳの関連を示す説明図である。
【図１８】ＭＰＥＧのＴＳのＰＳＩの使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０２ ＰＳＩ／ＳＩ情報分離器
１０３ ＴＳ−ＰＳ変換器
１０５ 書き込み制御器
１０６ 記録メディア
１１２ 読み取り制御器
１１４ 再生器
１１５ 表示器
１１６ ＰＳ−ＴＳ変換器
１１７ 再多重化器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ記録装置、再生装置及び伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例として、特開平８−３４０５１４号公報によれば、ＭＰＥＧ２システムにおけるトランスポートストリーム（ＴＳ）として供給されるプログラムを記録媒体に記録するためのデジタルデータの記録方法及び記録装置及び再生システムにおいて、主データをデータ圧縮してパケット化した主パケットと、主データを上記主パケットから復号・再生するのに必要な補助データをパケット化した副パケットとが多重化されたデータパケットを記録媒体に記録するに当たり、副パケットから得られた補助データを主パケットのデータと共に記録することにより、再生系、例えばＭＰＥＧ２システムにおけるセットトップボックス（ＳＴＢ）で上記補助データを用いて主データを上記主パケットから容易に復号・再生可能にする技術が開示されている。
【０００３】
また他の従来例として、特開２０００−２６１８０２号公報には、伝送される機器の機能及び構成によらずにＤＶＤ情報伝送が可能なＤＶＤ情報の伝送装置及びその方法を提供するために、使用者の要求、伝送チャンネルの帯域幅、及び伝送される機器の情報処理能力などに最適な伝送方式、すなわち、ＭＰＥＧ−２全体再符号化、ＭＰＥＧ−２ Ｉ−ピクチャー再符号化、ＤＶ形式の再符号化又は元のＤＶＤに記憶されている情報をＭＰＥＧ−２のＴＳパケットに変換などを選択して得られた情報を伝送することにより、ＤＶＤ情報をいかなる機器に伝送してもＤＶＤ情報の視聴が可能となるシステムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の方式では、ＭＰＥＧのＴＳデータを記録して、そこに記述されていた補助データを記録することはできるが、そのデータを用いて、再多重化して伝送する技術に関することまでは開示されていない。また、ＤＶＤなどのデータを外部のＳＴＢなどが再生できるフォーマットへ変換する手段は開示されているが、フォーマット変換の際、失われる補助情報に関して、具体的にどう管理するのか、どう復活させるのかについて開示されておらず、その解決策が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑み、例えばデジタル放送やＤ−ＶＨＳから受信したＭＰＥＧトランスポートストリームデータをＭＰＥＧプログラムストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポートストリームを再生可能な機器ヘ伝送する場合などに、システムの互換性を維持することができるＭＰＥＧ記録装置、再生装置及び伝送装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とをＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離し、分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応するＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、ＭＰＥＧプログラム・ストリームとプログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録するようにしたものである。
【０００７】
すなわち本発明によれば、ＭＰＥＧトランスポート・ストリームをＭＰＥＧプログラム・ストリームに変換する変換手段と、
前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とを前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応する前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録する手段とを、
有するＭＰＥＧ記録装置が提供される。
【０００９】
また本発明によれば、請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とが記録された記録媒体を再生する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームを、前記プログラム毎の情報に基づいて再生する手段とを、
有する再生装置が提供される。
【００１０】
また本発明によれば、請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって記録された記録媒体から、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを読み出して伝送路を介して伝送する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームをＭＰＥＧトランスポート・ストリームに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたＭＰＥＧトランスポート・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを再多重化して伝送する手段とを、
備えた伝送装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜ＭＰＥＧ＞
まず、本実施の形態で使用されているＭＰＥＧビデオ（ビデオ符号化方式）及びＭＰＥＧシステム（オーディオビデオ多重化方式）について説明する。ＭＰＥＧは１９８８年、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２（国際標準化機構／国際電気標準化会合同技術委員会１／専門部会２，現在のＳＣ２９）に設立された動画像符号化標準を検討する組織の名称（Moving Picture Experts Group）の略称である。ＭＰＥＧ１（ＭＰＥＧフェーズ１）は１.５Ｍbps程度の蓄積メディアを対象とした標準であり、静止画符号化を目的としたＪＰＥＧと、ＩＳＤＮのテレビ会議やテレビ電話の低転送レート用の動画像圧縮を目的としたＨ．２６１（ＣＣＩＴ ＳＧＸＶ：現在のＩＴＵ−Ｔ ＳＧ１５で標準化）の基本的な技術を受け継ぎ、蓄積メディア用に新しい技術を導入したものである。これらは１９９３年８月、ＩＳＵ／ＩＥＣ １１１７２として成立している。また、ＭＰＥＧ２（ＭＰＥＧフェーズ２）は通信や放送などの多様なアプリケーションに対応できるように汎用標準を目的として、１９９４年１１月ＩＳＵ／ＩＥＣ １３８１８ Ｈ．２６２として成立している。
【００１２】
ＭＰＥＧは幾つかの技術を組み合わせて作成されている。図１４はＭＰＥＧ圧縮装置を示す。まず、入力画像Ｖinは加算器１により、動き補償予測器１１で復号化したリファレンスの画像との差分を取ることで時間冗長部分を削減する。予測の方向は、過去、未来、両方からの３モードが存在する。また、これらは１６画素×１６画素のＭＢ（マクロブロック）ごとに切り替えて使用できる。予測方向は入力画像に与えられたピクチャタイプによって決定される。過去からの予測と、予測をしないでそのＭＢを独立で符号化する２モードが存在するのがＰピクチャである。また未来からの予測、過去からの予測、両方からの予測、独立で符号化する４モードが存在するのがＢピクチャである。そして、全てのＭＢが独立で符号化するのがＩピクチャである。
【００１３】
動き補償では、動き領域をＭＢごとにパターンマッチングを行ってハーフぺル精度で動きベクトルを検出し、動き分だけシフトしてから予測する。動きベクトルは水平方向と垂直方向が存在し、何れからの予測かを示すＭＣ（Motion Compensation）モードと共にＭＢの付加情報として伝送される。Ｉピクチャから次のＩピクチャの前のピクチャまでをＧＯＰ（Group Of Pictures)といい、蓄積メディアなどで使用される場合には、一般に約１５ピクチャ程度が使用される。
【００１４】
差分画像はＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）器２において直交変換が行われる。ＤＣＴとは、余弦関数を積分核とした積分変換を有限空間への離散変換する直交変換である。ＭＰＥＧでは、ＭＢを４分割して８×８のＤＣＴブロックに対して、２次元ＤＣＴを行う。一般に、ビデオ信号は低域成分が多く高域成分が少ないため、ＤＣＴを行うと係数が低域に集中する。
【００１５】
ＤＣＴされた画像データ（ＤＣＴ係数）は量子化器３で量子化が行われる。量子化は量子化マトリックスという８×８の２次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化スケールという値で乗算した値を量子化値として、ＤＣＴ係数をその量子化値で除算する。デコーダで逆量子化するときは、量子化値で乗算することにより、元のＤＣＴ係数に近似している値を得ることになる。
【００１６】
量子化されたデータはＶＬＣ器４で可変長符号化される。量子化された値のうち直流（ＤＣ）成分は、予測符号化のひとつであるＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation）を使用して符号化する。また、交流（ＡＣ）成分は 低域から高域の方向にジグザグ・スキャンを行い、ゼロのラン長および有効係数値を１つの事象とし、出現確率の高いものから符号長の短い符号を割り当てていくハフマン符号化が行われる。可変長符号化されたデータは一時、バッファ５に蓄えられ、所定の転送レートで符号化データとして出力される。
【００１７】
また、その出力されるデータのマクロブロック毎の発生符号量は、符号量制御器６に送信され、目標符号量に対する発生符号量との誤差符号量を量子化器３にフィードバックして量子化スケールを調整することで符号量が制御される。また、量子化された画像データは逆量子化器７にて逆量子化され、次いで逆ＤＣＴ器８にて逆ＤＣＴされて元のＤＣＴ係数が復元される。このＤＣＴ係数は加算器９により、動き補償予測器１１で復号化したリファレンスの画像と加算され、この加算された画像データが一時、画像メモリ１０に蓄えられた後、動き補償予測器１１において、差分画像を計算するためのリファレンスの復号化画像として使用される。
【００１８】
図１５はＭＰＥＧ復号装置を示す。符号化されたストリームはバッファリングされ、バッファ１２からのデータはＶＬＤ（可変長復号）器１３に入力される。ＶＬＤ器１３では可変長復号化され、直流（ＤＣ）成分および交流（ＡＣ）成分を得る。交流（ＡＣ）成分データは低域から高域の方向にジグザグ・スキャンされて８×８のマトリックスに配置する。このデータは逆量子化器１４に入力され、量子化マトリクスにて逆量子化される。逆量子化されたデータは逆ＤＣＴ器１５に入力されて逆ＤＣＴされ、このＤＣＴ係数は加算器１６により、動き補償予測器１８で復号化したリファレンスの画像と加算され、この加算された画像データが復号化データとして出力される。また、復号化データは一時、画像メモリ１７に蓄えられた後、動き補償予測器１８において差分画像を計算するためのリファレンスの復号化画像として使用される。
【００１９】
ＭＰＥＧシステムはＭＰＥＧビデオ及びオーディオなどで符号化されたビットストリームを１個のビットストリームに多重化し、同期を確保しながら再生する方式を規定したものである。システムで規定されている内容は大きく分けて次の５点である。
１）複数の符号化されたビットストリームの同期再生
２）複数の符号化されたビットストリームの単一ビットストリームへの多重化
３）再生開始時のバッファの初期化
４）連続的なバッファの管理
５）復号や再生などの時刻の確定
【００２０】
ＭＰＥＧシステムで多重化を行うには情報をパケット化する必要がある。パケットによる多重化とは、例えばビデオ、オーディオを多重化する場合、各々をパケットと呼ばれる適当な長さのストリームに分割し、ヘッダなどの付加情報を付けて、適宜、ビデオ、オーディオのパケットを切り替えて時分割伝送する方式である。ヘッダにはビデオ、オーディオなどを識別する情報や、同期のための時間情報が存在する。パケット長は伝送媒体やアプリケーションに依存し、ＡＴＭのように５３バイトから、光ディスクのように４Ｋバイトと長いものまで存在している。ＭＰＥＧでは、パケット長は可変で任意に指定できるようになっている。
【００２１】
データはパック、パケット化され、１パックは数パケットで構成されている。各パックの先頭部分には、pack-start-codeやＳＣＲ（System Clock Reference）が記述されており、パケットの先頭部分にはStream IDやタイムスタンプが記述されている。タイムスタンプにはオーディオ、ビデオなどの同期をとる時間情報が記述されており、ＤＴＳ（Decoding Time Stamp)とＰＴＳ（Presentation Time Stamp）の２種類が存在する。ＰＣＲ（Program Clock Reference)は２７ＭＨｚの時間精度で記述されており、デコーダの基準時計をロックする情報である。ＤＴＳはそのパケットデータ内の最初のアクセスユニット（ビデオなら１ピクチャ、オーディオなら、例えば１１５２サンプル）のデコード開始時刻を示し、ＰＴＳは表示（再生）開始時刻を示している。
【００２２】
図１６に示すように、オーディオ、ビデオ、その他のデコーダは、ＰＣＲでロックした共通の基準時計を常に監視し、ＤＴＳやＰＴＳの時間と一致したときに、デコードや表示を行う仕組みになっている。多重化されたデータが各デコーダでバッファリングされ、同期した表示を行うための仮想的なデコーダをＳＴＤ（System Target Decoder)と呼び、このＳＴＤがオーバーフローやアンダーフローを起こさないように多重化されていなければならない。
【００２３】
また、ＭＰＥＧシステムには、大きく分けてＴＳ（Transport Stream)とＰＳ（Program Stream）が存在する。これらはＰＥＳ（Packetized Elementary Stream)、およびその他の必要な情報を含むパケットから構成されている。ＰＥＳは両ストリーム間の変換を可能とするための中間ストリームとして規定されていて、ＭＰＥＧで符号化されたビデオ、オーディオデータの他、プライベートストリームなどをパケット化したものである。
【００２４】
ＰＳは共通の基準時間を有するプログラムのビデオ、オーディオを多重化することが可能である。パケットレイヤはＰＥＳと呼ばれ、この構造は図１７に示すように、後述するＴＳと共用して用いられ、これらの相互互換性を可能とする。ＰＳのＳＴＤモデルでは、ストリームはＰＥＳパケット内のStream IDによってスイッチされる。
【００２５】
ＴＳもＰＳと同じように共通の基準時間を有するプログラムのビデオ、オーディオの多重化をすることが可能であるが、ＴＳはさらに異なる基準時間を有する通信や放送などのマルチプログラムの多重化を可能としている。ＴＳはＡＴＭセル長や誤り訂正符号化する場合を考慮し、１８８バイトの固定長パケットで構成されており、エラーが存在する系でも使用できるように考慮されている。ＴＳパケット自体の構造はそれほど複雑ではないがマルチプログラムのストリームであるため、その運用は複雑である。ＰＳと比べて特徴的なことは、ＴＳパケットが上位構造であるにも関わらず、ＰＥＳパケットより（通常は）短く、ＰＥＳパケットを分割してＴＳパケットに乗せて伝送する点である。
【００２６】
ＴＳのＳＴＤモデルでは、ストリームはＴＳパケット内のＰＩＤ（パケットＩＤ）によってスイッチされる。ＴＳパケットの構造を図１７に示す。始めのヘッダには８ビットのSYNCバイトがあり、その後にエラー指示、ユニット先頭指示、破棄する場合の優先指示のビットが１ビットずつ記述される。その後にＰＩＤと言って、このパケットのペイロードの種類を示すＩＤが記述される。その後にスクランブル情報（２ビット）、ペイロードにアダプテーションフィールドを伝送するかどうかを示す情報（２ビット）、パケットの連続性を示す情報（４ビット）がそれぞれ記述され、最後に要素符号化データもしくはアダプテーション情報の後に要素データを記述する。また無効データを伝送することもできるようになっている。
【００２７】
ＭＰＥＧシステムのＴＳには、その多重化されている番組の情報に関するパケットがどのＰＩＤであるのかを指示する仕組みがある。それを図１８を参照して説明する。まずＴＳパケット群の中からＰＩＤ＝０のものを探す。それはＰＡＴ（Program Association Table）と呼ばれる情報パケットであり、そのパケットの中にはプログラムナンバーＰＲに対応する情報ＰＩＤがリンクされた形で記述されている。次に目的のＰＲに対応するＰＩＤのパケットを読みに行くと、ＰＭＴ（Program Map Table）と呼ばれる情報パケットがあり、そのパケットの中にはそのプログラムナンバーＰＲに対応する番組のビデオパケットのＰＩＤと、オーディオパケットのＰＩＤの情報が記述されている。ＰＡＴとＰＭＴのことをＰＳＩ（Program Specific Information）と呼び、目的の番組のチャンネルにアクセス（エントリ）することが可能な情報体系になっている。
【００２８】
次に、図１を用いて本発明の好適な実施の形態による記録装置を説明する。放送や通信などの伝送路から伝送されたＭＰＥＧトランスポートストリームは、バッファ１０１にいったんバッファリングされた後に、ＰＳＩ／ＳＩ（Service Information）情報分離器１０２によりＰＳＩ／ＳＩ情報が分離される。ＰＳＩ、ＳＩはそれぞれＰＡＴやＰＭＴ、ＳＩＴ（Service Information Table）によって構成されている。シンタックスの詳細は後述する。ＰＡＴはヘッダ内のＰＩＤは０と定められている。ＰＭＴのＰＩＤはＰＡＴを解析することで決定できる。ＳＩＴのＰＩＤは１Ｆと定められている。このＰＩＤ情報によって、ＭＰＥＧトランスポートストリームからそのＰＩＤのパケットを分離することができる。分離されたＰＳＩ／ＳＩ情報はいったんバッファ１０４ａに蓄えられる。
【００２９】
一方、ＭＰＥＧトランスポートストリームは、ＴＳ−ＰＳ変換器１０３によってプログラムストリーム（ＰＳ）に変換される。プログラムストリームへの変換方法は、前述したようにＰＥＳレイヤまで復号した後に、所定のバイト数（例えば光ディスクなら２ＫＢセクタ）でプログラムストリームのパック化がなされる。変換されたプログラムストリームはいったん、バッファ１０４ｂに記憶される。バッファ１０４ａ、１０４ｂにそれぞれ記録されたＰＳｌ／ＳＩ情報とプログラムストリームは、書き込み制御器に１０５よって所定のファイル名で記録メディア１０６に記録される。記録ファイル名は、ＣＰＵ１０８がユーザインターフェース（Ｕ／Ｉ）１０７からプログラムインフォメーションのナンバーを受け取り、そのデータを管理する後述する管理情報と共に、書き込み制御器１０５へ記録を指示することで実現できる。
【００３０】
次に図２を用いて本発明の好適な実施の形態による再生装置を説明する。ユーザインターフェース１１０からプログラムインフォメーションのナンバーがＣＰＵ１１１に入力すると、ＣＰＵ１１１は、どのプログラム情報を再生するかを判断し、読み取り制御器１１２へ読み取るファイル名とその管理情報を読み出すように指示信号を出す。読み取り制御器１１２はその指示信号に従って記録メディア１０６から管理情報を読み取り、必要に応じてユーザに管理情報を表示するとともに、ＰＳＩ／ＳＩ情報と、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームを読み取り、それぞれバッファ１１３ａ、１１３ｂを介して再生器１１４へ伝送する。再生器１１４ではＰＳＩ／ＳＩ情報の中の再生に関する情報、例えば番組のタイトルなどの情報を必要に応じて表示器１１５に出力する。また、図示省略されているが、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームはＭＰＥＧ復号され、ビデオはモニタに、オーディオはスピーカに伝送される。
【００３１】
次に、図３を用いて本発明の好適な実施の形態による伝送装置を説明する。ユーザインターフェース１１０からプログラムインフォメーションのナンバーがＣＰＵ１１１に入力すると、ＣＰＵ１１１は、どのプログラム情報を再生するかを判断し、読み取り制御器１１２へ読み取るファイル名とその管理情報を読み出すように指示信号を出す。読み取り制御器１１２はその指示信号に従って記録メディア１０６から管理情報を読み取り、必要に応じてユーザに管理情報を表示するとともに、ＰＳＩ／ＳＩ情報と、ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームを読み取り、それぞれバッファ１１３ａを介して再多重化器１１７に、バッファ１１３ｂを介してＰＳ−ＴＳ変換器１１６へ伝送する。
【００３２】
ビデオ、オーディオが多重化されているプログラムストリームは、ＰＳ−ＴＳ変換器１１６においてトランスポートストリームに変換される。変換されたトランスポートストリームは再多重化器１１７に伝送され、再多重化器１１７はトランスポートストリームをＰＳＩ／ＳＩ情報を基に再多重化する。すなわち、ＰＡＴ／ＰＭＴ／ＳＩＴなどのパケットデータを所定の間隔で、トランスポートストリームの中に再多重化する。ＰＳＩ／ＳＩ情報が再多重化されたトランスポートストリームはいったんバッファ１１８に蓄えられ、次いで所定の伝送レートで外部の伝送路へ出力される。
【００３３】
次に、記録メディア１０６に記録する情報のフォーマットについて図４〜図１３を用いて説明する。記録する情報はオーディオやビデオのサイド情報データである。情報データは図４のように、ROOTの下にLIBという名前のフォルダを作成し、その下に複数のプログラムに関するSIDE.ifoというファイルネームでサイド情報を記録する。SIDE.ifoのフォーマットは図５に示すように階層構造を持っている。一番上位にTOTAL_MANAGER_IFOが定義され、その中にはGENERAL_IFOとCNTNT_IFOがある。GENERAL_IFOはこの情報群全体に関するパラメータが記述される。GENERAL_IFOの詳細は図７に示すようなSYNTAX構造になっている。
【００３４】
次のCNTNT_IFOの中身は、複数のプログラムごとの情報としてPR_IFO_0からPR_IFO_nまでが記述されている。詳細は図８に示すようになっている。ここにプログラムストリームデータと、ＰＳＩ／ＳＩデータを同じフォルダ（ディレクトリ）内にリンクした形態で記録する。また、この下の階層に、プログラムの一部をインデックスとして登録できる構造（INDEX_IFO）がある。この構造のフォーマットは図６のようになっている。INDEX_IFOのシンタックスは図９のようになっている。ＰＳＩ／ＳＩデータは、ＴＳストリームのＰＡＴやＰＭＴ、ＳＩＴの含まれているＴＳパケットデータ（＝１８８バイト）をその順番で、３パケットを５６４バイトのファイルで記録する。ＰＳＩ（プログラム・スペシフィック・インフォメーション）は、ビデオ、オーディオのストリーム識別やパラメータ関連情報のことをいう。
【００３５】
この情報はＭＰＥＧトランスポートストリームのＰＡＴ（図１０参照）、ＰＭＴ（図１１参照）の２つの情報パケットで伝送される。また、ＳＩはサービスインフォーメーションといって、ビデオ、オーディオのコンテンツに閏する番組情報のことで、例えばＤ−ＶＨＳの記録フォーマットでは、ＭＰＥＧトランスポートストリームのＳＩＴ（図１２参照）に記述されている。ＰＭＴやＳＩＴにはテーブルの中に、Descriptorといわれるさらに詳細な情報が記述できるようになっている。Ｄ−ＶＨＳでフォーマット化されているDescriptorの例を図１３に記す。これらはそれぞれの名称が示すような詳細情報が記録できる。ＰＭＴに記述できるものは、図１３におけるＰＭＴの欄に、Ｍ（必須）、Ｏ（オプション）というマークが付いている。ＳＩＴに記述できるものも、図１３におけるＳＩＴの欄に、Ｍ（必須）、Ｏ（オプション）というマークが付いている。オプションのデータは必ずしも再現させなくとも問題ないが、この実施の形態では全てを記録するようにしている。
【００３６】
また、ＡＲＩＢやＤＢＶ，ＡＴＳＣなどのデジタル放送規格では、これら以外に、ＭＰＥＧの多重化フォーマットにユーザ定義ができるPrivate-sectionテーブルを用いて番組や放送条件などに関する様々なテーブルを同様のＭＰＥＧトランスポートストリームのパケットで伝送しているので、必要に応じてＰＳＩ／ＳＩデータは、ＴＳストリームの様々なテーブルが含まれているＴＳパケットデータの１８８バイトを所定の順番でＮ個のパケットを連続したファイルで記録することができる。
【００３７】
また、本発明のＭＰＥＧ記録装置により信号データが記録された記録媒体は、伝送する際に元のＴＳデータに変換して、かつ、その伝送されてきた体系に互換性のあるＰＳＩ／ＳＩ情報を再多重化できるという媒体特有の効果がある。また、記録媒体は、媒体という定義はデータを記録できる媒体という、狭義な媒体というものだけでなく、信号データを伝送するための電磁波、光などを含む。また、記録媒体に記録されている情報は、記録されていない状態での、電子ファイルなどのデータ自身を含むものとする。
【００３８】
以上のように本発明により、入力の際にはＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）をＭＰＥＧプログラムストリーム（ＰＳ）に変換して記録し、少なくともプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービスインフォメーション（ＳＩ）に記述されている一部もしくは全部の情報を、変換されたプログラムストリーム（ＰＳ）にリンクして記録し、出力の際にはＰＳをＴＳに変換し、ＴＳに対してリンクして記録されていた少なくともＰＳＩとＳＩに記述されている一部もしくは全部の情報を再多重化して、再生もしくは伝送するので、デジタル放送やＤ−ＶＨＳからのトランスポート・ストリームデータを受信して、ＭＰＥＧプログラム・ストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポート・ストリームで再生可能な機器へ伝送するときに、元のプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービス・インフォメーション（ＳＩ）の情報を再多重化して伝送することができ、このため、互換性の確保が簡単にできるシステムを提供することができる。
【００３９】
また、特にＰＳＩ／ＳＩはＰＡＴ／ＰＭＴ／ＳＩＴの情報であるようにすれば、Ｄ−ＶＨＳストリームのＴＳデータをＰＳデータに変換した後でも、互換性のあるＴＳデータを再多重化して伝送することができる。また、特にＳＩはＡＲＩＢやＤＶＢ、ＡＴＳＣで定めたサービス・インフォメーションに関わるテーブル情報であるようにすれば、デジタル放送のＴＳデータをＰＳデータに変換した後でも、互換性のあるＴＳデータを再多重化して伝送することができる。
【００４０】
また、ＭＰＥＧプログラムストリームと、このＭＰＥＧプログラムストリームが変換される前のＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）に記述されていたプログラム・スペシフィック・インフォメーション（ＰＳＩ）とサービス・インフォメーション（ＳＩ）の一部もしくは全部の情報が、前記ＭＰＥＧプログラムストリーム（ＰＳ）にリンクして記録媒体に記録することができるので、この記録媒体からは、伝送する際に、元のＴＳデータに変換して、かつ、その伝送されてきた体系に互換性のあるＰＳＩ／ＳＩ情報を再多重化できるという媒体特有の効果をもたらすことが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor に関する情報を含む一部又は全ての情報とをＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離し、分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応するＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、ＭＰＥＧプログラム・ストリームとプログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録するようにしたので、例えばデジタル放送やＤ−ＶＨＳから受信したＭＰＥＧトランスポートストリームデータをＭＰＥＧプログラムストリームデータに変換して光ディスクやハードディスクなどに記録した後に、再度、外部のトランスポートストリームを再生可能な機器ヘ伝送する場合などにシステムの互換性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＭＰＥＧ記録装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るＭＰＥＧ再生装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るＭＰＥＧ伝送装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るライブラリ情報のファイル構成のフォーマット例を示す説明図である。
【図５】本発明に係るライブラリ情報におけるPROGRAMのフォーマット例を示す説明図である。
【図６】本発明に係るライブラリ情報におけるINDEXのフォーマット例を示す説明図である。
【図７】本発明のサイド情報のGENERAL_IFOテーブルを示す説明図である。
【図８】本発明のサイド情報のPROGRAM_IFOテーブルを示す説明図である。
【図９】本発明のサイド情報のINDEX_IFOテーブルを示す説明図である。
【図１０】ＰＡＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１１】ＰＭＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１２】ＳＩＴテーブルのシンタックスを示す説明図である。
【図１３】各種Descriptorを示す説明図である。
【図１４】ＭＰＥＧ符号化器を示すブロック図である。
【図１５】ＭＰＥＧ復号化器を示すブロック図である。
【図１６】ＭＰＥＧ多重化システムを示すブロック図である。
【図１７】ＭＰＥＧのＴＳとＰＳ及びＰＥＳの関連を示す説明図である。
【図１８】ＭＰＥＧのＴＳのＰＳＩの使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０２ ＰＳＩ／ＳＩ情報分離器
１０３ ＴＳ−ＰＳ変換器
１０５ 書き込み制御器
１０６ 記録メディア
１１２ 読み取り制御器
１１４ 再生器
１１５ 表示器
１１６ ＰＳ−ＴＳ変換器
１１７ 再多重化器
Claims (3)
- ＭＰＥＧトランスポート・ストリームをＭＰＥＧプログラム・ストリームに変換する変換手段と、
前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリーム内のプログラム・スペシフィック・インフォメーションに記述されている一部又は全ての情報と、サービス・インフォメーションに記述されている少なくとも Partial_transport_stream_discriptor （パーシャル トランスポート ストリーム ディスクリプター）に関する情報を含む一部又は全ての情報とを前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームのプログラム毎に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離されたプログラム毎の情報と、このプログラム毎の情報に対応する前記ＭＰＥＧトランスポート・ストリームから変換されたＭＰＥＧプログラム・ストリームのプログラムとをリンクするとともに、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを記録媒体の異なる領域に記録する手段とを、
有するＭＰＥＧ記録装置。 - 請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とが記録された記録媒体を再生する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームを、前記プログラム毎の情報に基づいて再生する手段とを、
有する再生装置。 - 請求項１に記載のＭＰＥＧ記録装置によって記録された記録媒体から、前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームと前記プログラム毎の情報とを読み出して伝送路を介して伝送する装置であって、
前記記録媒体からＭＰＥＧプログラム・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを読み出す手段と、
前記ＭＰＥＧプログラム・ストリームをＭＰＥＧトランスポート・ストリームに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたＭＰＥＧトランスポート・ストリームと、前記プログラム毎の情報とを再多重化して伝送する手段とを、
備えた伝送装置。
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