JP4331876B2 - デジタル信号記録再生システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号記録再生システムに関し、より特定的には、スクランブルされたトランスポートストリームを記憶媒体に記録して、記録されたトランスポートストリームからデジタル信号を再生できるシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
上記デジタル信号記録再生システム(以下、単に記録再生システムと称す)には、MPEG2(Moving Picture Experts GroupPhase 2)に代表されるデジタル高能率符号化技術が用いられている。デジタル高能率符号化技術により、記録再生システムは、受信したトランスポートストリームを、画質劣化なく長時間にわたって記録できるようになった。しかし、映像の著作権保護等の観点から、大抵の場合、トランスポートストリーム内の各ペイロードはスクランブルされている。
【0003】
また、記録再生システムは、MPEG2に従って符号化された各ピクチャの内、フレーム内コーディングされたもの(以下、Iピクチャと称す)を選択的に再生する処理(以下、高速再生と称す)を行う場合がある。
以下、図9を参照して、高速再生を行う記録再生システムについて説明する。図9において、記録再生システムは、データ管理部1001と、記憶媒体1002と、セレクタ1003と、デスクランブラ1004と、MPEGシステムデコーダ1005と、位置情報作成部1006とを備える。
【0004】
上記構成の記録再生システムは、以下に説明する3つの基本的な動作モードを有する。
まず、第1の動作モードにおいて、外部から記録再生システムに到着したトランスポートストリームTSは2分岐される。一方のトランスポートストリームTSはデータ管理部1001により入力され、他方はセレクタ1003により入力される。
データ管理部1001は、入力トランスポートストリームTSを、内部のバッファに一時的に格納して、位置情報作成部1006からの位置情報PIを待機する。
【0005】
セレクタ1003は、第1の動作モードでは、外部からのトランスポートストリームTSの入力系統を選択し、入力トランスポートストリームTSをそのままデスクランブラ1004に出力する。
【0006】
デスクランブラ1004は、デスクランブル鍵を使って、入力トランスポートストリームTSのスクランブルを解除する。これによって、構文解析が可能なデータ列となったトランスポートストリームDETSが再生される。トランスポートストリームDETSは、MPEGシステムデコーダ1005および位置情報作成部1006に出力される。
【0007】
MPEGシステムデコーダ1005は、入力トランスポートストリームDETSに対してデコード処理を行って、映像信号VSおよび音声信号ASを再生する。映像信号VSおよび音声信号ASの双方はベースバンド帯のデジタル信号であり、当該映像信号VSは、番組等の映像を表し、音声信号ASは番組等の音声を表す。映像信号VSは図示しない表示装置に出力され、音声信号ASは図示しない音声出力装置に出力される。
【0008】
位置情報作成部1006は、デスクランブラ1004の出力トランスポートストリームDETSの中から、そのペイロードにIピクチャの一部を含むトランスポートパケット(以下、Iピクチャのトランスポートパケットと称す)を探す。Iピクチャのトランスポートパケットを見つけた場合、位置情報作成部1006は、当該パケットのトランスポートストリームDETSにおける位置を特定する。各ビット位置は、位置情報PIとしてデータ管理部1001に出力される。
【0009】
データ管理部1001は、位置情報PIの入力に応答して、アドレステーブルATの作成処理を開始する。上述したように、データ管理部1001は、内部のバッファでトランスポートストリームTSを保持している。しかし、バッファ内のトランスポートストリームTSはスクランブルされているので、データ管理部1001は、当該トランスポートストリームTSから直接的にIピクチャのトランスポートパケットを見つけることができない。ゆえに、データ管理部1001は、入力位置情報PIを参照して、Iピクチャのトランスポートパケットの位置を、バッファ内のトランスポートストリーム上で把握する。
【0010】
さらに、データ管理部1001は、バッファ内のトランスポートストリームTSの各トランスポートパケットを、記憶媒体1002の第1の記憶領域10021のどのアドレス領域に記録するかを決定、つまり各トランスポートパケットにアドレス領域を割り当てる。その後、データ管理部1001は、Iピクチャのトランスポートパケットに割り当てたアドレス領域だけを集めてアドレステーブルATを作成する。
【0011】
その後、データ管理部1001は、バッファ内の各トランスポートパケットを第1の記憶領域10021に書き込む。また、データ管理部1001は、作成したアドレステーブルATを、記憶媒体1002の第2の記憶領域10022に書き込む。
【0012】
次に、第2の動作モード、つまり通常再生について説明する。第2の動作モードにおいて、データ管理部1001は、第2の記憶領域10022内のアドレステーブルATを考慮することなく、トランスポートストリームTSを先頭から順番に、第1の記憶領域10021から読み出して、セレクタ1003に出力する。
【0013】
セレクタ1003は、第2の動作モードではデータ管理部1001側の入力系統を選択し、入力トランスポートストリームTSをそのままデスクランブラ1004に出力する。
デスクランブラ1004およびMPEGシステムデコーダ1005は、第1のモードと同様の処理を行って、映像信号VSおよび音声信号ASを再生する。
【0014】
次に、第3の動作モード、つまり高速再生について説明する。第3の動作モードにおいて、データ管理部1001は、第2の記憶領域10022からアドレステーブルATを読み出す。データ管理部1001は、読み出したアドレステーブルATに記述されたアドレス領域から、Iピクチャのトランスポートパケットのみを読み出して、読み出された各トランスポートパケットから構成されるトランスポートストリームTS’をセレクタ1003に出力する。
【0015】
なお、データ管理部1001は、音声に関しては、例えば2倍速再生であれば、音声1秒分のトランスポートパケットを読み出した後に、次の1秒分のトランスポートパケットを読み出さずに、1秒後の音声を表すトランスポートパケットを読み出すという処理を繰り返す。
【0016】
セレクタ1003、デスクランブラ1004およびMPEGシステムデコーダ1005は、第1の動作モードと同様の処理を行って、映像信号VS’および音声信号AS’を再生して、外部に出力する。
映像信号VS’は、ベースバンド帯のデジタル映像信号という点では、映像信号VSと同様であるが、Iピクチャのトランスポートパケットのみから再生される点で相違する。音声信号AS’は、ベースバンド帯のデジタル音声信号という点では、音声信号ASと同様であるが、部分的な音声を表すトランスポートパケットのみから再生される点で相違する。そのため、テレビジョンに代表される表示装置が映像信号VS’および音声信号AS’を処理すると、番組は通常再生時よりも高速に再生される。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
従来の記録再生システムには、セレクタ1003、デスクランブラ1004およびMPEGシステムデコーダ1005等で構成されるデコード処理系と、データ管理部1001および記憶媒体1002等で構成される読み出し/書き込み処理系とが一つの筐体内に近接して配置される。
【0018】
近年、居住空間には、複数台の表示装置が設置される場合が多い。そのため、1つの読み出し/書き込み処理系を居住空間内のある特定の位置に配置し、デコード処理系を複数の表示装置のそれぞれに近接して設置したいという要望が出てきた。
【0019】
しかしながら、従来の記録再生システムを単純に、読み出し/書き込み処理系とデコード処理系とに分離して、当該読み出し/書き込み処理系と当該デコード処理系とをケーブルで接続して離して設置するだけでは、高速再生を実現し難くなるという問題点があった。
【0020】
なぜなら、読み出し/書き込み処理系と、デコード処理系とが同一筐体内に近接している場合には、データ管理部1001に設けられたバッファにより、トランスポートストリームTSが当該データ管理部1001に到着する時間と、位置情報PIのそこに到着する時間の差を吸収することができる。しかしながら、読み出し/書き込み処理系と、デコード処理系とを離して設置した場合には、位置情報PIがトランスポートストリームTSに対してどの程度の時間遅れて到着するかが正確に分からない。このような到着タイミングのずれが原因となって、データ管理部1001は、アドレステーブルATを作成できない場合があり、その結果、高速再生を実現し難くなる。
【0021】
また、従来の記録再生システムでは、トランスポートストリームTSとアドレステーブルATとが記憶媒体1002内の別々の記憶領域に書き込まれていたので、データ管理部1001の書き込み処理が複雑になるという別の問題点があった。
【0022】
それゆえに、本発明の目的は、読み出し/書き込み処理系とデコード処理系とを遠隔に設置した場合であっても、高速再生を行える記録再生システムを提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第1の発明は、送信局から送信されてくるトランスポートストリームに記録処理および再生処理を行うシステムであって、複数個のトランスポートパケットから構成されており、一部のトランスポートパケットのペイロードがスクランブルされたIピクチャの一部を含んでおり、さらに各トランスポートパケットのヘッダにおいて予め定められた予約ビットが第1の値に設定されているトランスポートストリームを、送信局から受信する。
【0024】
さらに、記録再生システムは、蓄積ユニットと、蓄積ユニットから離れた場所に設置可能なデコードユニットとを備える。デコードユニットは、受信トランスポートストリームを2分岐し出力する分岐部と、分岐部の出力トランスポートストリームの一方にデスクランブル処理を行って、各ペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力するデスクランブラと、デスクランブラの出力トランスポートストリームから、Iピクチャの一部を含むペイロードを検出し、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、Iピクチャ検出部の出力検出結果を参照して、分岐部の出力トランスポートストリームの他方から、Iピクチャのペイロードに付加されたヘッダを特定し、当該特定したヘッダ内の予約ビットの値を、第1の値とは異なる第2の値に変更して出力するヘッダ加工部と、ヘッダ加工部からの出力トランスポートストリームを蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備える。
【0025】
また、蓄積ユニットは、第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームの書き込み処理を行うデータ管理部と、データ管理部により書き込み処理されたトランスポートパケットを蓄積する記憶媒体とを備える。
【0026】
第2の発明は第1の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるtransport_priorityである。
【0027】
第1および第2の発明によれば、トランスポートストリームの予約ビットを、Iピクチャの判定用に用いることにより、従来のようにアドレステーブルを作成する必要が無くなる。その結果、データ管理部は、記憶媒体の記憶領域を簡単に管理することができる。
【0028】
さらに、アドレステーブルを無くしたことにより、従来のようなトランスポートストリームと位置情報との到着タイミングを正確にコントロールする必要もなくなる。さらに、予約ビットを使って、Iピクチャのトランスポートパケットのみを簡単に選択することができるので、デコードユニットと蓄積ユニットとを離して設置することができる。
【0029】
第3の発明は第1の発明に従属しており、デコードユニットは、システムデコーダをさらに備える。また、蓄積ユニットはパケットセレクタをさらに備える。
【0030】
蓄積ユニットにおいて、データ管理部はさらに、記憶媒体に蓄積されたトランスポートパケットを読み出して出力し、パケットセレクタは、データ管理部の出力トランスポートパケットから、その予約ビットに第2の値が設定されているトランスポートパケットのみを選択し、選択したトランスポートパケットからなるトランスポートストリームを出力し、第2のインタフェイスはさらに、パケットセレクタからの出力トランスポートストリームをデコードユニットに送信する。
【0031】
デコードユニットにおいて、第1のインタフェイスは、第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、デスクランブラは、第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各ペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、システムデコーダは、デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する。
【0032】
第4の発明は第1の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるtransport_priorityである。
パケットセレクタは、データ管理部の出力トランスポートパケットから、そのtransport_priorityに第2の値が設定されているトランスポートパケットのみを選択する。
【0033】
第3および第4の発明によれば、予約ビットを使った判定処理により、Iピクチャのトランスポートパケットのみを簡単に選択することができる。
【0034】
第5の発明は、送信局から送信されてくるトランスポートストリームに記録処理および再生処理を行うシステムであって、複数個のトランスポートパケットから構成されており、トランスポートパケットのペイロードがパケッタイズドエレメンタリストリームの一部を含むトランスポートストリームを、送信局から受信する。ここで、パケッタイズドエレメンタリストリームは、複数個のPESパケットから構成されており、一部のPESパケットのペイロードがスクランブルされたIピクチャを含み、さらに各トランスポートパケットのヘッダにおいて予め定められた予約ビットが第1の値に設定される。
【0035】
さらに、記録再生システムは、蓄積ユニットと、蓄積ユニットから離れた場所に設置可能なデコードユニットとを備える。デコードユニットは、受信トランスポートストリームを2分岐し出力する分岐部と、分岐部の出力トランスポートストリームの一方にデスクランブル処理を行って、各PESパケットのペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力するデスクランブラと、デスクランブラの出力トランスポートストリームから、Iピクチャを含むPESパケットのペイロードを検出し、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、Iピクチャ検出部の出力検出結果を参照して、分岐部の出力トランスポートストリームの他方から、各PESパケットにおけるIピクチャのペイロードに付加されたヘッダを特定し、当該特定したヘッダ内の予約ビットの値を、第1の値とは異なる第2の値に変更して出力するヘッダ加工部と、ヘッダ加工部からの出力トランスポートストリームを蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備える、
【0036】
第6の発明は第5の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるPES_priorityである。
【0037】
第7の発明は第5の発明に従属しており、蓄積ユニットは、第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームからパケッタイズドエレメンタリストリームを構成するPES構成部と、PES構成部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームに書き込み処理を行うデータ管理部と、データ管理部により書き込み処理されたパケッタイズドエレメンタリストリームを蓄積する記憶媒体とを備える。
【0038】
第5〜第7の発明によれば、パケッタイズドエレメンタリストリームの予約ビットを、Iピクチャの判定用に用いることにより、第1の発明と同様の技術的効果を奏する。
【0039】
第8の発明は第7の発明に従属しており、デコードユニットは、システムデコーダをさらに備える。また、蓄積ユニットはパケットセレクタおよびTS構成部とをさらに備える。
【0040】
蓄積ユニットにおいて、データ管理部はさらに、記憶媒体に蓄積されたパケッタイズドエレメンタリストリームを読み出して出力し、パケットセレクタは、データ管理部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、その予約ビットに第2の値が設定されているPESパケットのみを選択し、選択したPESパケットからなるパケッタイズドエレメンタリストリームを出力し、TS構成部は、パケットセレクタの出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、トランスポートストリームを構成し、第2のインタフェイスはさらに、IEEE1394の規格に従って、TS構成部の出力トランスポートストリームをデコードユニットに送信する。
【0041】
デコードユニットにおいて、第1のインタフェイスは、第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、デスクランブラは、第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各PESパケットのペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、システムデコーダは、デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する。
【0042】
第9の発明は第8の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるPES_priorityである。パケットセレクタは、データ管理部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、そのPES_priorityに第2の値が設定されているPESパケットのみを選択する。
【0043】
第8および第9の発明によれば、予約ビットを使った判定処理により、IピクチャのPESパケットのみを簡単に選択することができる。
【0044】
第10の発明は、トランスポートストリームを伝送する伝送系であって、トランスポートストリームを生成して送信する送信局と、送信局から受信したトランスポートストリームに対して記録処理および再生処理を行うデジタル信号記録再生システムとを備える。
【0045】
送信局は、入力されたデジタル映像信号から、映像のエレメンタリストリームを生成し出力するビデオエンコーダと、ビデオエンコーダの出力エレメンタリストリームからIピクチャを検出して、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、ビデオエンコーダの出力エレメンタリストリームと、Iピクチャ検出部の出力検出結果とが入力され、入力検出結果に基づいて、入力エレメンタリストリームから、TSヘッダとペイロードとを含むトランスポートパケットを複数個生成し、生成した複数のトランスポートパケットからなる映像のトランスポートストリームを出力するビデオTS構成部と、ビデオTS構成部からの出力トランスポートストリームに含まれる各ペイロードをスクランブルして出力するビデオスクランブラと、ビデオスクランブラの出力トランスポートストリームに多重化処理を行って、デジタル信号記録再生システムに送信すべきトランスポートストリームを生成し出力するTS多重化部と、多重化部の出力トランスポートストリームに対して、伝送路符号化および変調処理を行って、変調信号を生成し、伝送路を介してデジタル信号記録再生システムに送信する伝送路符号化/変調部とを含む。ここで、ビデオTS構成部は、入力検出結果に基づいて、TSヘッダにおける予約ビットを使って、当該TSヘッダの後に続くペイロードにIピクチャの一部が含まれていることを指定する。
【0046】
第11の発明は第10の発明に従属しており、デジタル信号記録再生システムは、蓄積ユニットと、蓄積ユニットから離れた場所に設置可能なデコードユニットとを備える。
【0047】
デコードユニットは、伝送路を介して送信されてくる変調信号を復調および復号して、トランスポートストリームを出力する復調/伝送路復号部と、復調/伝送路復号部からの出力トランスポートストリームを2分岐し出力する分岐部と、分岐部の出力トランスポートストリームの一方にパーシャル化処理を行って、必要なTSパケットのみを含むトランスポートストリームを生成し出力するパーシャル化部と、パーシャル化部の出力トランスポートストリームを蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備える。
【0048】
また、蓄積ユニットは、第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームの書き込み処理を行うをデータ管理部と、データ管理部により書き込み処理されたトランスポートパケットを蓄積する記憶媒体とを備える。
【0049】
第12の発明は第11の発明に従属しており、デコードユニットは、デスクランブラとシステムデコーダとをさらに備える。また、蓄積ユニットはパケットセレクタをさらに備える。
【0050】
蓄積ユニットにおいて、データ管理部はさらに、記憶媒体に蓄積されたトランスポートパケットを読み出して出力し、パケットセレクタは、データ管理部の出力トランスポートパケットから、予約ビットを参照して、そのペイロードにIピクチャの一部を含むトランスポートパケットのみを選択し、選択したトランスポートパケットからなるトランスポートストリームを出力し、第2のインタフェイスはさらに、パケットセレクタからの出力トランスポートストリームをデコードユニットに送信する。
【0051】
また、デコードユニットにおいて、第1のインタフェイスは、第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、デスクランブラは、第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各ペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、システムデコーダは、デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する。
【0052】
第13の発明は第10の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるtransport_priorityである。
【0053】
第14の発明は、トランスポートストリームを伝送する伝送系であって、トランスポートストリームを生成して送信する送信局と、送信局から受信したトランスポートストリームに対して記録処理および再生処理を行うデジタル信号記録再生システムとを備えている。
【0054】
送信局は、入力されたデジタル映像信号から、映像のエレメンタリストリームを出力するビデオエンコーダと、ビデオエンコーダの出力エレメンタリストリームからIピクチャを検出して、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、ビデオエンコーダの出力エレメンタリストリームと、Iピクチャ検出部の出力検出結果とが入力され、入力検出結果に基づいて、入力エレメンタリストリームから、PESヘッダとペイロードとを含むPESパケットを複数個生成し、生成した複数のPESパケットからなる映像のパケッタイズドエレメンタリストリームを出力するビデオPES構成部と、PES構成部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームに含まれる各ペイロードをスクランブルして出力するビデオスクランブラと、ビデオスクランブラの出力トランスポートストリームから、映像のトランスポートストリームを出力するビデオTS構成部と、ビデオTS構成部の出力トランスポートストリームに多重化処理を行って、受信局に送信すべきトランスポートストリームを生成し出力するTS多重化部と、多重化部の出力トランスポートストリームに対して、伝送路符号化および変調処理を行って、変調信号を生成し、伝送路を介して受信局に送信する伝送路符号化/変調部とを含む。ここで、ビデオPES構成部は、PESヘッダにおける予約ビットを使って、、当該PESヘッダの後に続くペイロードにIピクチャが含まれていることを指定する。
【0055】
第15の発明は第14の発明において、デジタル信号記録再生システムは、蓄積ユニットと、蓄積ユニットから離れた場所に設置可能なデコードユニットとを備えている。
【0056】
デコードユニットは、伝送路を介して送信されてくる変調信号を復調および復号して、トランスポートストリームを出力する復調/伝送路復号部と、復調/伝送路復号部からの出力トランスポートストリームを2分岐し出力する分岐部と、分岐部の出力トランスポートストリームの一方にパーシャル化処理を行って、必要なTSパケットのみを含むトランスポートストリームを生成し出力するパーシャル化部と、パーシャル化部の出力トランスポートストリームを蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備える。
【0057】
第16の発明は第15の発明に従属しており、蓄積ユニットは、第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームからパケッタイズドエレメンタリストリームを構成するPES構成部と、PES構成部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームに書き込み処理を行うデータ管理部と、データ管理部により書き込み処理されたパケッタイズドエレメンタリストリームを蓄積する記憶媒体とを備える。
【0058】
第17の発明は第16の発明に従属しており、デコードユニットは、システムデコーダをさらに備える。また、蓄積ユニットはパケットセレクタおよびTS構成部とをさらに備える。
【0059】
蓄積ユニットにおいて、データ管理部はさらに、記憶媒体に蓄積されたパケッタイズドエレメンタリストリームを読み出して出力し、パケットセレクタは、データ管理部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、その予約ビットに第2の値が設定されているPESパケットのみを選択し、選択したPESパケットからなるパケッタイズドエレメンタリストリームを出力し、TS構成部は、パケットセレクタの出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、トランスポートストリームを構成し、第2のインタフェイスはさらに、IEEE1394の規格に従って、TS構成部の出力トランスポートストリームをデコードユニットに送信する。
【0060】
また、デコードユニットにおいて、第1のインタフェイスは、第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、デスクランブラは、第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各PESパケットのペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、システムデコーダは、デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する。
【0061】
第18の発明は第14の発明に従属しており、予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるPES_priorityであって、
パケットセレクタは、データ管理部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、そのPES_priorityに第2の値が設定されているPESパケットのみを選択する。
【0062】
第10〜第18の発明によれば、送信局側で、トランスポートパケットまたはPESパケットの予約ビットを使って、IピクチャのトランスポートパケットおよびIピクチャのPESパケットがどこに位置するかを指定する。これによって、記録再生システム側では、従来のようにアドレステーブルを作成する必要が無くなる。その結果、データ管理部は、記憶媒体の記憶領域を簡単に管理することができる。
【0063】
さらに、アドレステーブルを無くしたことにより、従来のようなトランスポートストリームと位置情報との到着タイミングを正確にコントロールする必要もなくなる。さらに、予約ビットを使って、Iピクチャのトランスポートパケットのみを簡単に選択することができるので、デコードユニットと蓄積ユニットとを離して設置することができる。
【0064】
【発明の実施の形態】
図1は、第1の実施形態に係るデジタル信号記録再生システム(以下、単に記録再生システムと称す)RRS1 の構成を示すブロック図である。記録再生システムRRS1 は、デコードユニットDU1 と、蓄積ユニットSU1 とを備えている。
【0065】
デコードユニットDU1 は、デコード処理系を構成しており、分岐部11と、ストリームセレクタ12と、デスクランブラ13と、MPEGシステムデコーダ14と、Iピクチャ検出部15と、TSヘッダ加工部16と、インタフェイス17とを備えている。
蓄積ユニットSU1 は、読み出し/書き込み処理系を構成しており、インタフェイス21と、TSパケットセレクタ22と、データ管理部23と、記憶媒体24とを備える。
【0066】
以上のデコードユニットDU1 および蓄積ユニットSU1 はネットワークに収容される。より具体的には、デコードユニットDU1 および蓄積ユニットSU1 は、IEEE1394に代表されるインターフェイス規格に準拠したケーブル(図示せず)で接続される。これによって、デコードユニットDU1 を、インタフェイス規格で定められた距離を上限として、蓄積ユニットSU1 から離れた場所に設置できる。
【0067】
なお、デコードユニットDU1 または蓄積ユニットSU1 には、他のケーブルにより、別のデコードユニット(図示せず)に代表される機器が接続されてもよい。また、デコードユニットDU1 および蓄積ユニットSU1 は無線で通信可能に接続されてもよい。
【0068】
次に、上記構成の記録再生システムRRS1 における記録処理について説明する。記録再生システムRRS1 の遠隔に位置する送信局(図示せず)は、トランスポートストリームTSを当該記録再生システムRRS1 に送信する。送信局の典型例としては、放送衛星、通信衛星、地上波の放送局またはケーブルテレビのセンタ局がある。
【0069】
トランスポートストリームTSは、MPEG2に代表される高能率符号化方式に従って、少なくとも、番組を構成するデジタル映像信号およびデジタル音声信号を基礎として生成される。さらに、トランスポートストリームTSは、いくつかのトランスポートパケットから構成されている。
【0070】
図2は、トランスポートパケットを構成するビット列の定義を示しており、ISO/IEC13818−1:1994(E)の21頁の表2−2から抜粋されている。トランスポートパケットはプログラム関数のように示されているが、各行がビット列に対応している。
【0071】
図2において、トランスポートパケットは、TSヘッダとペイロードからなる。TSヘッダには、情報の一項目として、transport_priorityが設定されている。transport_priorityは、予約ビットの一例であり、本来は、将来の機能拡張等ために確保されている。送信局側は、すべてのTSヘッダのtransport_priorityを0(請求項1における第1の値に相当)に設定して、トランスポートストリームTSを構成する。
【0072】
また、ペイロードは、Iピクチャ、BピクチャまたはPピクチャの一部、もしくは音声を構成する符号化されたデジタル音声信号を含んでおり、送信局側でスクランブルされる。
【0073】
以上のトランスポートストリームTSは、記録再生システムRRS1 に到着した後、分岐部11により2分岐される。一方のトランスポートストリームTSは、TSヘッダ加工部16に出力され、他方はストリームセレクタ12に出力される。
TSヘッダ加工部16は、入力トランスポートストリームTSを、内部のバッファに一時的に格納して、Iピクチャ検出部15からの制御信号CSを待機する。
【0074】
ストリームセレクタ12は、分岐部11からの入力系統とインタフェイス17からの入力系統とを有しており、記録処理時には分岐部11側の入力系統を選択し、入力トランスポートストリームTSをそのままデスクランブラ13に出力する。
【0075】
デスクランブラ13は、入力トランスポートストリームTSに、デスクランブル鍵を使ったデスクランブル処理を行う。これによって、各ペイロードのスクランブルが解除され、構文解析が可能なデータ列になったトランスポートストリームDETSが再生される。トランスポートストリームDETSはIピクチャ検出部15に出力される。
【0076】
Iピクチャ検出部15は、トランスポートストリームDETSの入力に応答して、制御信号CSの作成処理を開始する。まず、Iピクチャ検出部15は、各トランスポートパケットを解析して、解析対象のトランスポートパケットのペイロードがIピクチャの一部を含んでいるか否かを判断する。
【0077】
Iピクチャの一部を検出した場合、Iピクチャ検出部15は、その検出結果を示す制御信号CSを生成して、解析中のトランスポートパケットの、トランスポートストリームDETSにおける位置を特定する。Iピクチャ検出部15は、生成した制御信号CSをTSヘッダ加工部16に出力する。
【0078】
TSヘッダ加工部16は、制御信号CSの入力に応答して、ヘッダの加工を開始する。上述したように、TSヘッダ加工部16のバッファには、スクランブルされたトランスポートストリームTSが格納されている。
【0079】
TSヘッダ加工部16は、入力制御信号CSから、そのペイロードがIピクチャの一部を含むトランスポートパケット(以下、Iピクチャのトランスポートパケットと称す)の位置を把握する。その後、TSヘッダ加工部16は、ビット位置を使ってバッファ内を検索し、Iピクチャのトランスポートパケットを処理対象として特定した後、処理対象のTSヘッダのtransport_priorityの値を0から1(請求項1における第2の値に相当)に変更する。
【0080】
TSヘッダ加工部16は、Iピクチャのトランスポートパケットのすべてに、同様のヘッダ加工を行って、ヘッダ加工されたトランスポートストリームPRTSを生成する。トランスポートストリームPRTSはインタフェイス17に出力される。
【0081】
インタフェイス17は、入力トランスポートストリームPRTSにインタフェイス規格で定められた処理を行って、ネットワークに適した形式を有するトランスポートストリームNTSを生成し、蓄積ユニットSU1 側のインタフェイス21に送信する。
【0082】
インタフェイス21は、インタフェイス規格で定められた処理を行って、受信トランスポートストリームNTSを、トランスポートストリームPRTSに変換して、データ管理部23に出力する。
【0083】
データ管理部23は、トランスポートストリームPRTSを構成する各トランスポートパケットを順番に、記憶媒体24に書き込む。これによって、記憶媒体24には、ヘッダ加工されたトランスポートストリームPRTSがスクランブルされた状態で蓄積される。
【0084】
なお、以上の記録処理と同時並行でユーザが番組を視聴する場合、デスクランブラ13は、トランスポートストリームDETSをMPEGシステムデコーダ14に出力する。MPEGシステムデコーダ14は、入力トランスポートストリームDETSに、MPEG2で規定されたデコード処理を行って、ベースバンドのデジタル信号である映像信号VSおよび音声信号ASを再生する。
【0085】
次に、記録再生システムRRS1 における通常再生を説明する。データ管理部23は、トランスポートストリームPRTSを先頭から順番に、記憶媒体24から読み出して、TSパケットセレクタ22に出力する。
【0086】
TSパケットセレクタ22は、通常再生時においては、入力トランスポートストリームPRTSをそのままインタフェイス21に出力する。
インタフェイス21は、入力トランスポートストリームPRTSからトランスポートストリームNTSを生成して、デコードユニットDU1 側のインタフェイス17に送信する。
【0087】
インタフェイス17は、受信トランスポートストリームNTSを、トランスポートストリームPRTSに変換して、ストリームセレクタ12に出力する。
ストリームセレクタ12は、通常再生時では、インタフェイス17側の入力系統を選択し、入力トランスポートストリームPRTSをそのままデスクランブラ13に出力する。
【0088】
デスクランブラ13は、入力トランスポートストリームPRTSを、デスクランブル鍵を使ってデスクランブルして、トランスポートストリームDEPRTSを再生し、さらに、再生したトランスポートストリームDEPRTSをMPEGシステムデコーダ14に出力する。
MPEGシステムデコーダ14は、上述と同様に、入力トランスポートストリームDEPRTSから、デジタル映像信号VSおよびデジタル音声信号ASを再生する。
【0089】
次に、上記構成の記録再生システムRRS1 における高速再生を説明する。データ管理部23は、トランスポートストリームPRTSを先頭から順番に、記憶媒体24から読み出して、TSパケットセレクタ22に出力する。
【0090】
TSパケットセレクタ22は、高速再生時、入力トランスポートストリームPRTS内の各トランスポートパケットに判定処理を行う。
判定処理をより具体的に説明すると、TSパケットセレクタ22は、入力トランスポートストリームPRTSを構成するトランスポートパケット内のtransport_priorityが0か1かを判定する。
transport_priorityが0である場合には、判定対象のトランスポートパケットのペイロードは、BピクチャまたはPピクチャの一部を含んでおり、当該トランスポートパケットは高速再生には不要である。ゆえに、TSパケットセレクタ22は、BピクチャおよびPピクチャのトランスポートパケットを破棄する。
【0091】
逆に、transport_priorityが1である場合には、判定対象のトランスポートパケットのペイロードはIピクチャの一部を含んでおり、当該トランスポートパケットは高速再生に必要である。TSパケットセレクタ22は、そのtransport_priorityが1のトランスポートパケットを破棄せずに、インタフェイス21に出力する。
【0092】
以上の判定処理により、TSパケットセレクタ22は、入力トランスポートストリームPRTSの中から、Iピクチャのトランスポートパケットのみを選択する。その結果、TSパケットセレクタ22からインタフェイス21には、IピクチャのトランスポートパケットからなるトランスポートストリームPRTS’が出力される。
【0093】
インタフェイス21は、入力トランスポートストリームPRTS’から、ネットワークに適した形式のトランスポートストリームNTS’を生成して、デコードユニットDU1 側のインタフェイス17に送信する。
【0094】
インタフェイス17は、受信トランスポートストリームNTS’を、トランスポートストリームPRTS’に変換して、ストリームセレクタ12に出力する。
ストリームセレクタ12は、高速再生時、インタフェイス17側の入力系統を選択し、入力トランスポートストリームPRTS’をそのままデスクランブラ13に出力する。
デスクランブラ13は、入力トランスポートストリームPRTS’の一部を構成するペイロードをデスクランブルして、スクランブルが解除されたIピクチャのみを含むトランスポートストリームDEPRTS’を再生して、MPEGシステムデコーダ14に出力する。
【0095】
MPEGシステムデコーダ14は、入力トランスポートストリームDEPRTS’から、デジタル映像信号VS’を再生する。映像信号VS’は、ベースバンド帯のデジタル映像信号という点では、映像信号VSと同様であるが、Iピクチャのトランスポートパケットのみから再生される点で相違する。その結果、ユーザは、表示装置上で、高速再生された番組を視聴できる。なお、音声については、従来技術と同様の方法により高速再生を行えばよいので、その説明を省略する。
【0096】
なお、以上の通常再生および高速再生は、ユーザからの指示をトリガーとして始まる。デコードユニットDU1 は、ユーザの指示に応答して、蓄積ユニットSU1 側と通信を行って、記憶媒体24が現在蓄積している番組の一覧表を取得する。この時の通信は、ネットワークを使ってもよいが、別の通信路を使ってもよい。
【0097】
蓄積ユニットSU1 は、取得された一覧表を基に、ユーザがこれから視聴したい番組を特定して、蓄積ユニットSU1 のデータ管理部23に、これから読み出すべきトランスポートストリームPRTSを指示する。この指示に応答して、データ管理部23は、通常再生および高速再生の説明冒頭で述べた読み出し処理を開始する。
【0098】
以上説明したように、記録再生システムRRS1 によれば、トランスポートストリームTSの予約ビットをIピクチャの判定に使うことにより、アドレステーブルATを作成する必要が無くなる。これによって、読み出し/書き込み処理系としての蓄積ユニットSU1 と、デコード処理系としてのデコードユニットDU1 を異なる場所に設置した場合であっても、高速再生に必要となるIピクチャのみを含むトランスポートパケットを選択することができる。
【0099】
また、記録再生システムRRS1 によれば、従来のようにアドレステーブルATを作成する必要が無くなるので、データ管理部23における読み出し処理や書き込み処理を簡素化することができる。
【0100】
また、記録再生システムRRS1 の付加的な技術的効果として、高速再生時には、Iピクチャのみを含むトランスポートストリームPRTS’がネットワーク上を流れる。言い換えれば、不要なPピクチャまたはBピクチャを含むトランスポートパケットは流れない。これによって、ネットワーク上のトラフィックを必要最小限に抑えることができる。
【0101】
図3は、第2の実施形態に係るデジタル信号記録再生システム(以下、単に記録再生システムと称す)RRS2 の構成を示すブロック図である。記録再生システムRRS2 において、デコードユニットDU2 と、蓄積ユニットSU2 とは、ネットワークに収容される。
【0102】
デコードユニットDU2 は、デコードユニットDU1 (図1参照)と比較すると、TSヘッダ加工部16が、PESヘッダ加工部31に代わる点で相違する。それ以外は同様であるため、デコードユニットDU2 において、デコードユニットDU1 の構成に相当するものには、同一の参照符号を付けて、それぞれの説明を省略する。
【0103】
蓄積ユニットSU2 は、インタフェイス41と、PES構成部42と、データ管理部43と、記憶媒体44と、PESパケットセレクタ45と、TS構成部46とを備えている。
【0104】
デコードユニットDU2 と、蓄積ユニットSU2 とは、第1の実施形態と同様に、通信可能に接続される。
【0105】
次に、上記構成の記録再生システムRRS2 の記録処理について説明する。
トランスポートストリームTS(図2参照)は、第1の実施形態で説明した通りであるが、より詳細には、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を基礎として生成されたエレメンタリストリームからパケッタイズドエレメンタリストリームを経て生成される。パケッタイズドエレメンタリストリームは、いくつかのPESパケットから構成される。
【0106】
図4は、PESパケットを構成するビット列の定義を示しており、ISO/IEC13818−1:1994(E)の33頁の表2−17から抜粋されている。PESパケットはプログラム関数のように示されているが、各行がビット列に対応している。
【0107】
図4において、PESパケットは、PESヘッダとペイロードからなる。PESヘッダには、情報の一項目として、PES_priorityが設定されている。PES_priorityは予約ビットの一例であり、送信局側は、すべてのTSヘッダのPES_priorityを0(請求項5における第1の値に相当)に設定する。
【0108】
また、ペイロードは、Iピクチャ、BピクチャまたはPピクチャ、もしくは音声を構成する符号化されたデジタル音声信号を含んでおり、送信局側でスクランブルされる。以上のように、第2の実施形態では、パケッタイズドエレメンタリストリームのペイロードがスクランブルされる。
【0109】
以上のパケッタイズドエレメンタリストリームがMPEG2で規定されたサイズに分割されて、トランスポートストリームTSのペイロードに含められる。以上のトランスポートストリームTSは、デコードユニットDU2 に到着した後に、分岐部11を介して、PESヘッダ加工部31およびストリームセレクタ12に入力される。
PESヘッダ加工部31は、入力トランスポートストリームTSを、内部のバッファに一時的に格納して、Iピクチャ検出部15からの制御信号CSを待機する。
【0110】
デスクランブラ13およびIピクチャ検出部15は、第1の実施形態と同様に動作する。その結果、Iピクチャ検出部15は、制御信号CSをPESヘッダ加工部31に出力する。
【0111】
PESヘッダ加工部31は、制御信号CSの入力に応答して、ヘッダの加工を開始する。上述したように、TSヘッダ加工部16は、PESパケットのペイロードがスクランブルされているトランスポートストリームTSを、内部のバッファに保持している。
【0112】
PESヘッダ加工部31は、入力制御信号CSを参照して、そのペイロード部にIピクチャを含んでいる各PESパケット(以下、IピクチャのPESパケットと称す)の位置を、現在保持しているトランスポートストリームTS上で特定する。その後、PESヘッダ加工部31は、特定したIピクチャのPESパケットが有するPESヘッダに設定されているPES_priority(図4参照)の値を0から1に変更する。
【0113】
PESヘッダ加工部31は、IピクチャのPESパケットのすべてに同様のヘッダ加工を行って、トランスポートストリームPRTSを生成し、インタフェイス17に出力する。
【0114】
インタフェイス17は、第1の実施形態と同様に、トランスポートストリームNTSを生成して、蓄積ユニットSU2 側のインタフェイス21に送信する。
インタフェイス21は、インタフェイス17の逆操作を行って、トランスポートストリームPRTSを再生して、PES構成部42に出力する。
【0115】
PES構成部42は、入力トランスポートストリームPRTSを分解して、ヘッダ加工されたパケッタイズドエレメンタリストリームPRPESを再生する。パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESはデータ管理部43に出力される。
【0116】
データ管理部43は、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESを構成する各PESパケットを順番に、記憶媒体44に書き込む。これによって、記憶媒体44には、ヘッダ加工されたパケッタイズドエレメンタリストリームPRPESは、各ペイロードがスクランブルされた状態で蓄積される。
【0117】
なお、以上の記録処理と同時並行でユーザが番組を視聴する場合、デスクランブラ13は、トランスポートストリームDETSをMPEGシステムデコーダ14に出力する。MPEGシステムデコーダ14は、入力トランスポートストリームDETSに、MPEG2で規定されたデコード処理を行って、ベースバンドのデジタル信号である映像信号VSおよび音声信号ASを再生する。
【0118】
次に、上記構成の記録再生システムRRS2 における通常再生時の動作を説明する。データ管理部43は、パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESを先頭から順番に、記憶媒体44から読み出して、PESパケットセレクタ45に出力する。
【0119】
PESパケットセレクタ45は、通常再生時においては、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESをそのままTS構成部46に出力する。
TS構成部46は、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESからトランスポートストリームPRTSを生成して、インタフェイス21に出力する。
【0120】
インタフェイス21は、入力トランスポートストリームPRTSからトランスポートストリームNTSを生成して、デコードユニットDU2 側のインタフェイス17に送信する。
【0121】
デコードユニットDU2 は、デコードユニットDU1 の通常再生時と同様に動作する。その結果、MPEGシステムデコーダ14からデジタル映像信号VSおよびデジタル音声信号ASが出力される。
【0122】
次に、上記構成の記録再生システムRRS2 における高速再生時の動作を説明する。データ管理部43は、パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESを先頭から順番に、記憶媒体44から読み出して、PESパケットセレクタ45に出力する。
【0123】
PESパケットセレクタ45は、高速再生時においては、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPES内の各PESパケットに判定処理を行う。
判定処理をより具体的に説明すると、PESパケットセレクタ45は、各PESパケットのPES_priorityが0か1かを判定する。
PES_priorityが0である場合には、判定対象のPESパケットのペイロードは、BピクチャまたはPピクチャを含んでおり、当該判定対象のPESパケットは高速再生には不要である。ゆえに、PES_priorityが0のPESパケットは破棄される。
【0124】
逆に、PES_priorityが1である場合には、判定対象のPESパケットのペイロードは、Iピクチャを含んでおり、当該判定対象のPESパケットは高速再生に必要である。ゆえに、PESパケットセレクタ45は、そのPES_priorityが1のPESパケットを破棄せずに、インタフェイス21に出力する。このように、PESパケットセレクタ45は、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPESの中から、IピクチャのPESパケットのみを選択する。その結果、PESパケットセレクタ45からTS構成部46には、IピクチャのPESパケットからなるパケッタイズドエレメンタリストリームPRPES’が出力される。
【0125】
TS構成部46は、入力パケッタイズドエレメンタリストリームPRPES’から、トランスポートストリームPRTS’を生成する。トランスポートストリームPRTS’は、Iピクチャの一部をそのペイロードに含むTSパケットから構成され、TS構成部46からインタフェイス21に出力される。
【0126】
インタフェイス21は、入力トランスポートストリームPRTS’からトランスポートストリームNTS’を生成して、デコードユニットDU2 側のインタフェイス17に送信する。
【0127】
デコードユニットDU2 は、デコードユニットDU1 の高速再生時と同様に動作する。その結果、MPEGシステムデコーダ14からは、デジタル映像信号VS’およびデジタル音声信号AS’を再生する。映像信号VS’は、ベースバンド帯のデジタル映像信号という点では、映像信号VSと同様であるが、Iピクチャのトランスポートパケットのみから再生される点で相違する。その結果、ユーザは、表示装置上で、高速再生された番組を視聴できる。なお、音声については、従来技術と同様の方法により高速再生を行えばよいので、その説明を省略する。
【0128】
以上説明したように、記録再生システムRRS2 によれば、パケッタイズドエレメンタリストリームPESの予約ビットをIピクチャの判別用として使うことにより、アドレステーブルATを作成する必要が無くなる。これによって、第1の実施形態と同様に、蓄積ユニットSU2 と、デコードユニットDU2 を離して設置しても、高速再生に必要となるIピクチャを含むPESパケットのみを簡単に読み出すことができる。
【0129】
また、記録再生システムRRS2 によれば、従来のようにアドレステーブルATを作成する必要が無くなるので、データ管理部43における読み出し処理や書き込み処理を簡素化することができる。
また、記録再生システムRRS2 の付加的な技術的効果として、高速再生時には、ネットワーク上のトラフィックを必要最小限に抑えることができる。
【0130】
なお、以上の実施形態では、インタフェイス17および21とを接続するケーブルがIEEE1394に準拠しているので、TS構成部46がパケッタイズドエレメンタリストリームPRPESまたはPRPES’をトランスポートストリームPRTSまたはPRTS’に変換していた。しかし、規格で制限されずに、インタフェイス17および21はパケッタイズドエレメンタリストリームPRPESまたはPRPES’をやりとりできるのであれば、TS構成部46は省略してもよい。
【0131】
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。第1の実施形態では、デコードユニットDU1 、つまり、トランスポートストリームTSの受信側で、TSパケットのヘッダを加工することにより、本願で設定された課題を解決していた。しかし、TSヘッダの加工は、送信局側でも行うことができる。
【0132】
図5は、第3の実施形態に係る伝送系の全体構成を示すブロック図であり。図5において、伝送系は、送信局51と、デジタル信号記録再生システム(以下、単に記録再生システムと称す)RRS3 とを備えており、当該送信局51は伝送路TPを介して当該記録再生システムRRS3 にトランスポートストリームTSを送信する。
【0133】
図5はさらに、送信局51の詳細なブロック構成を示している。図5において、送信局51は、典型的には、放送衛星、通信衛星、地上波の放送局またはケーブルテレビのセンタ局であり、ビデオエンコーダ61と、Iピクチャ検出部62と、ビデオTS構成部63と、ビデオスクランブラ64と、オーディオエンコーダ65と、オーディオTS構成部66と、オーディオスクランブラ67と、TS多重化部68と、伝送路符号化/変調部69とを備える。
【0134】
また、図6に示すように、記録再生システムRRS3 は、デコードユニットDU3 と、蓄積ユニットSU3 とが、ネットワークに収容されている。
記録再生システムRRS3 は、図1の記録再生システムRRS1 と比較すると、復調/伝送路復号部71をデコードユニットDU3 のフロントエンドに備える点と、TSヘッダ加工部16に代えてパーシャル化部72を備える点と、Iピクチャ検出部15を備えない点とで相違する。それ以外に相違点はないので、記録再生システムRRS3 において、記録再生システムRRS1 の構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、その説明を省略する。
【0135】
次に、上記構成の伝送系において、トランスポートストリームTSの記録処理時の動作を説明する。
まず、図5において、送信局51のビデオエンコーダ61には、ベースバンドのデジタル映像信号VSが入力される。ビデオエンコーダ61は、入力デジタル映像信号VSにMPEG2映像規格に従う符号化を行って、映像のエレメンタリストリームVESを生成する。エレメンタリストリームVESは2分岐された後、その一方がIピクチャ検出部62に入力され、その他方がビデオTS構成部63に入力される。
【0136】
Iピクチャ検出部62は、エレメンタリストリームVESの入力に応答して、制御信号CSの作成処理を開始する。まず、Iピクチャ検出部62は、エレメンタリストリームVESを解析して、当該エレメンタリストリームVESの中からIピクチャを検出する。
【0137】
Iピクチャ検出部62は、Iピクチャを検出した場合、制御信号CS1 を生成して、ビデオTS構成部63に出力する。制御信号CS1 は、予約ビットの一例としてのtransport_pirority(図2参照)の値を、予め定められた第1の値の一例としての1に設定するようにビデオTS構成部63に指示するための信号である。
【0138】
また、Iピクチャ検出部62は好ましくは、BピクチャおよびPピクチャを検出した場合、制御信号CS2 を生成して、ビデオTS構成部63に出力する。制御信号CS2 は、transport_priorityの値を、予め定められた第2の値の一例としての0に設定するように指示するための信号である。
【0139】
ビデオTS構成部63は、入力エレメンタリストリームVESから、複数の映像のTSパケットを組み立てる。
【0140】
ここで注意を要するのは、ビデオTS構成部63は、制御信号CS1 とCS2 に基づいて、各TSパケットのヘッダを生成する。より具体的には、ビデオTS構成部63には、制御信号CS1 とIピクチャとが実質的に同じタイミングで入力される。ビデオTS構成部63は、Iピクチャの一部をペイロードに含める場合には、当該ペイロードにtransport_priorityとして1が設定されたTSヘッダを付加して、TSパケットを組み立てる。
【0141】
逆に、ビデオTS構成部63は、制御信号CS2 の入力時には、BピクチャまたはPピクチャを基礎として、そのヘッダのtransport_priorityが0に設定され、かつそのペイロードにBピクチャまたはPピクチャの一部を含むTSパケットを生成する。
【0142】
ビデオTS構成部63は、生成した各TSパケットを順番に並べて、トランスポートストリームVTSを生成する。トランスポートストリームVTSは、ビデオスクランブラ64に出力される。
ビデオスクランブラ64は、スクランブルを行って、入力トランスポートストリームVTS内の各ペイロードをスクランブルする。スクランブルされたトランスポートVTSは、トランスポートストリームSVTSとしてTS多重化部68に出力される。
【0143】
オーディオエンコーダ65、オーディオTS構成部66およびオーディオスクランブラ67は、周知技術で構成可能であるので、それぞれの詳細な説明を省略するが、ベースバンドのデジタル音声信号から、トランスポートストリームSATSを生成してTS多重化部68に出力する。
【0144】
トランスポートストリームSATSは、TSパケットにより構成され、さらに当該各TSパケットのペイロードがスクランブルされる点では、トランスポートストリームSVTSと同様である。しかし、トランスポートストリームSATSの各ペイロードが、符号化されたデジタル音声信号の一部を含む点で相違する。
【0145】
TS多重化部68は、オーディオスクランブラ67の出力トランスポートストリームSATSと、ビデオスクランブラ64の出力トランスポートストリームSATSに多重化を行って、トランスポートストリームTSを生成する。さらに、図示はしていないが、TS多重化部68は、番組の一覧表等のデータを基礎に生成されたストリームをトランスポートストリームTSに多重する場合もある。以上のトランスポートストリームTSは、伝送路符号化/変調部69に出力される。
【0146】
伝送路符号化/変調部69は、入力トランスポートストリームTSに伝送路TPの特性に合った誤り訂正処理および変調処理を行って、変調信号MSとして伝送路TPに送出する。
【0147】
図6の記録再生システムRRS3 は、伝送路TPを介して、変調信号MSを受信する。より具体的には、変調信号MSは、デコードユニットDU3 の復調/伝送路復号部71により受信される。復調/伝送路復号部71は、伝送路符号化/変調部69の逆操作、つまり復調処理および復号処理を受信信号MSに行って、トランスポートストリームTSを再生する。再生されたトランスポートストリームTSは分岐部11に出力される。
【0148】
分岐部11は、入力トランスポートストリームTSを2分岐し、一方のトランスポートストリームTSをパーシャル化部72に出力し、他方をストリームセレクタ12に出力する。
パーシャル化部72は、パーシャル化処理を行って、トランスポートストリームTSの中から、特定のPIDを含むTSパケットを選択する。ここで、特定のPIDとは典型的には、番組の一覧表のデータを含むTSパケットおよびユーザが契約により視聴可能な番組を構成するTSパケットに付加されているPIDを意味する。パーシャル化部72は、パーシャル化処理により選択されたTSパケットで構成されるトランスポートストリームTSを、トランスポートストリームSTSとしてインタフェイス17に出力する。
【0149】
インタフェイス17は、入力トランスポートストリームSTSから、ネットワークに適した形式のトランスポートストリームNTSを生成する。トランスポートストリームNTSは、ネットワーク上を伝送され、蓄積ユニットSU3 のインタフェイス21により受信される。
【0150】
蓄積ユニットSU3 は、蓄積ユニットSU1 と同様の処理を行って、記憶媒体24に、トランスポートストリームSTSを書き込む。トランスポートストリームSTSでは、第1の実施形態のトランスポートストリームPRTSと同様に、Iピクチャの一部を含むTSパケットのtransport_priorityが1に設定されており、さらに、各ペイロードがスクランブルされている。
【0151】
なお、以上の記録処理と同時並行でユーザが番組を視聴する場合、ストリームセレクタ12、デスクランブラ13およびMPEGシステムデコーダ14は、第1の実施形態における説明と同様に動作し、その結果、ベースバンドのデジタル信号である映像信号VSおよび音声信号ASが再生される。
【0152】
また、記録再生システムRRS3 における通常再生時の動作は、第1の実施形態における説明と同様であるため、その説明を省略する。
さらに、記録再生システムRRS3 における高速再生時の動作もまた、第1の実施形態における説明と同様であるため、その説明を省略する。以上のように、記録再生システムRRS3 によれば、第1の実施形態と同様に、トランスポートストリームTSの予約ビットがIピクチャの判定用に使われるので、第3の実施形態もまた、第1の実施形態と同様の技術的効果を得ることが可能となる。
【0153】
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。第2の実施形態では、デコードユニットDU2 、つまり、トランスポートストリームTSの受信側で、PESパケットのヘッダを加工することにより、本願で設定された課題を解決していた。しかし、PESヘッダの加工は、送信局でも行うことができる。
【0154】
図7は、第4の実施形態に係る伝送系の全体構成を示すブロック図であり。図7において、伝送系には、送信局81と、デジタル信号記録再生システム(以下、単に記録再生システムと称す)RRS4 とを備えており、当該送信局81は伝送路TPを介して当該記録再生システムRRS4 にトランスポートストリームTSを送信する。
【0155】
図7はさらに、送信局81の詳細なブロック構成を示している。送信局81は、送信局51(図5参照)と比較すると、Iピクチャ検出部62、ビデオTS構成部63およびビデオスクランブラ64の部分が、Iピクチャ検出部91、ビデオPES構成部92、ビデオスクランブラ93およびビデオTS構成部94に代わる点で相違する。それ以外に相違点はないので、送信局81において、送信局51に相当する構成には同一の参照符号を付けてその説明を省略する。
【0156】
また、記録再生システムRRS4 は、図8に示すように、デコードユニットDU4 と、蓄積ユニットSU4 とを備えている。記録再生システムRRS4 は、記録再生システムRRS2 (図3参照)と比較すると、復調/伝送路復号部101をデコードユニットDU4 のフロントエンドに備える点と、PESヘッダ加工部31がパーシャル化部102に代わる点と、Iピクチャ検出部15を備えない点で相違する。それ以外に相違点はないので、記録再生システムRRS4 において、記録再生システムRRS2 の構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、その説明を省略する。
【0157】
次に、上記構成の伝送系において、トランスポートストリームTSの記録処理時の動作を説明する。
図7の送信局81において、オーディオエンコーダ65、オーディオTS構成部66およびオーディオスクランブラ67は、第3の実施形態と同様に、デジタル音声信号ASを基礎として生成されたトランスポートストリームSATSをTS多重化部68に出力する。
【0158】
ビデオエンコーダ61は、第3の実施形態と同様に動作し、生成したエレメンタリストリームVESをIピクチャ検出部91およびビデオPES構成部92に出力する。
【0159】
Iピクチャ検出部91は、入力エレメンタリストリームVESからIピクチャを検出した場合、制御信号CS1 を生成して、ビデオPES構成部92に出力する。制御信号CS1 は、予約ビットの一例としてのPES_pirority(図2参照)の値を、予め定められた第1の値の一例としての1に設定するようにビデオPES構成部92に指示するための信号である。
【0160】
また、Iピクチャ検出部91は好ましくは、入力エレメンタリストリームVESからBピクチャおよびPピクチャを検出した場合、制御信号CS2 を生成して、ビデオPES構成部92に出力する。制御信号CS2 は、PES_priorityの値を、予め定められた第2の値の一例としての0に設定するように指示するための信号である。
【0161】
ビデオPES構成部92は、入力エレメンタリストリームVESから、複数の映像のPESパケットを組み立てる。
かかる組み立てにおいて注意を要するのは、ビデオPES構成部92は、制御信号CS1 とCS2 に基づいて、各PESパケットのヘッダを生成する。より具体的には、ビデオPES構成部92には、制御信号CS1 とIピクチャとが実質的に同じタイミングで入力される。ビデオPES構成部92は、Iピクチャをペイロードに含める場合には、当該ペイロードにPES_priorityとして1が設定されたPESヘッダを付加して、PESパケットを組み立てる。
【0162】
逆に、ビデオPES構成部92は、制御信号CS2 の入力時には、BピクチャまたはPピクチャを基礎として、そのヘッダのPES_priorityが0に設定され、かつそのペイロードがBピクチャまたはPピクチャを含むPESパケットを生成する。
【0163】
ビデオPES構成部92は、生成した各PESパケットを順番に並べて、映像のパケッタイズドエレメンタリストリームVPESを生成する。パケッタイズドトランスポートストリームVPESは、ビデオスクランブラ93に出力される。
【0164】
ビデオスクランブラ93は、スクランブルを行って、入力パケッタイズドエレメンタリストリームVPES内の各ペイロードをスクランブルする。スクランブルされたパケッタイズドエレメンタリストリームVPESは、パケッタイズドエレメンタリストリームSVPESとしてビデオTS構成部94に出力される。
【0165】
ビデオTS構成部94は、入力パケッタイズドエレメンタリストリームSVPESから、複数の映像のTSパケットを組み立てる。さらに、ビデオTS構成部94は、生成した各TSパケットを順番に並べて、トランスポートストリームVTSを生成する。トランスポートストリームVTSは、TS多重化部68に出力される。
【0166】
その結果、図8の復調/伝送路復号部101は、伝送路TPを介して、トランスポートストリームTSで変調された変調信号MSを受信する。復調/伝送路復号部101は、復調/伝送路復号部71と同様に、トランスポートストリームTSを再生して分岐部11に出力する。
【0167】
分岐部11は、入力トランスポートストリームTSを2分岐し、一方のトランスポートストリームTSをパーシャル化部102に出力し、他方をストリームセレクタ12に出力する。
パーシャル化部102は、パーシャル化部72と同様のパーシャル化処理を行って、トランスポートストリームSTSを再生し、インタフェイス17に出力する。
インタフェイス17は、トランスポートストリームSTSから、トランスポートストリームNTSを生成し、蓄積ユニットSU3 のインタフェイス21に送信する。
【0168】
蓄積ユニットSU3 は、蓄積ユニットSU1 と同様の処理を行って、記憶媒体24に、トランスポートストリームSTSを書き込む。トランスポートストリームSTSでは、第2の実施形態のパケッタイズドエレメンタリストリームPRPESと同様に、Iピクチャを含むPESパケットのPES_priorityが1に設定されており、さらに、各ペイロードがスクランブルされている。
【0169】
なお、以上の記録処理と同時並行でユーザが番組を視聴する場合、ストリームセレクタ12、デスクランブラ13およびMPEGシステムデコーダ14は、第1の実施形態における説明と同様に動作し、その結果、ベースバンドのデジタル信号である映像信号VSおよび音声信号ASが再生される。
【0170】
また、記録再生システムRRS4 における通常再生時の動作は、記録再生システムRRS2 のそれと同様であるため、その説明を省略する。
さらに、記録再生システムRRS4 における高速再生時の動作もまた、記録再生システムRRS2 のそれと同様であるため、その説明を省略する。以上のように、記録再生システムRRS4 によれば、第2の実施形態と同様に、パケッタイズドエレメンタリストリームPESの予約ビットがIピクチャの判定用に使われるので、第4の実施形態もまた、第2の実施形態と同様の技術的効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】記録再生システムRRS1 の全体構成を示すブロック図である。
【図2】TSパケットのデータ構造を示す図である。
【図3】記録再生システムRRS2 の全体構成を示すブロック図である。
【図4】PESパケットのデータ構造を示す図である。
【図5】送信局51の全体構成を示すブロック図である。
【図6】記録再生システムRRS3 の全体構成を示すブロック図である。
【図7】送信局81の全体構成を示すブロック図である。
【図8】記録再生システムRRS4 の全体構成を示すブロック図である。
【図9】従来の記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
RRS1 〜RRS4 …記録再生システム
DU1 〜DU4 …デコードユニット
11…分岐部
12…ストリームセレクタ
13…デスクランブラ
14…MPEGシステムデコーダ
15…Iピクチャ検出部
16…TSヘッダ加工部
17…インタフェイス
31…PESヘッダ加工部
71,101…復調/伝送路復号部
72,102…パーシャル化部
SU1 〜SU4 …蓄積ユニット
21,41…インタフェイス
22…TSパケットセレクタ
23,43…データ管理部
24,44…記憶媒体
42…PES構成部
45…PESパケットセレクタ
46…TS構成部
51,81…送信局
61…ビデオエンコーダ
62,91…Iピクチャ検出部
63,94…ビデオTS構成部
64,93…ビデオスクランブラ
68…TS多重化部
69…伝送路符号化/変調部
92…ビデオPES構成部
Claims (6)
- 放送衛星、通信衛星、地上波の放送局、ケーブルテレビのセンタ局の少なくとも何れかを含む送信局から送信され、複数個のトランスポートパケットから構成されており、一部のトランスポートパケットのペイロードがスクランブルされたIピクチャの一部を含んでおり、さらに各トランスポートパケットのヘッダにおいて予め定められた予約ビットが第1の値に設定されているトランスポートストリームに記録処理および再生処理を行うデジタル信号記録再生システムであって、
前記トランスポートストリームを受信するデコードユニットと、
前記デコードユニットから離れた場所に設置可能な蓄積ユニットとを備え、
前記デコードユニットは、
受信トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各ペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力するデスクランブラと、
前記デスクランブラの出力トランスポートストリームから、Iピクチャの一部を含んでいるペイロードを検出し、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、
前記Iピクチャ検出部の出力検出結果を参照して、デスクランブラに入力されないトランスポートストリームについて、Iピクチャのペイロードに付加されたヘッダ内の前記予約ビットの値を、前記第1の値とは異なる第2の値に変更して出力するヘッダ加工部と、
前記ヘッダ加工部からの出力トランスポートストリームを前記蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備え、
前記蓄積ユニットは、
前記第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、
前記第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームの書き込み処理を行うデータ管理部と、
前記データ管理部により書き込み処理されたトランスポートパケットを蓄積する記憶媒体と、
を備えるデジタル信号記録再生システム。 - 前記デコードユニットは、システムデコーダをさらに備え、
前記蓄積ユニットはパケットセレクタをさらに備え、
前記データ管理部はさらに、前記記憶媒体に蓄積されたトランスポートパケットを読み出して出力し、
前記パケットセレクタは、前記データ管理部の出力トランスポートパケットから、その予約ビットに前記第2の値が設定されているトランスポートパケットのみを選択し、選択したトランスポートパケットからなるトランスポートストリームを出力し、
前記第2のインタフェイスはさらに、前記パケットセレクタからの出力トランスポートストリームを前記デコードユニットに送信し、
前記第1のインタフェイスは、前記第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、
前記デスクランブラは、前記第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各ペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、
前記システムデコーダは、前記デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する、
請求項1に記載のデジタル信号記録再生システム。 - 前記予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるtransport_priorityである、請求項1乃至2の何れかに記載のデジタル信号記録再生システム。
- 放送衛星、通信衛星、地上波の放送局、ケーブルテレビのセンタ局の少なくとも何れかを含む送信局から送信され、複数個のトランスポートパケットから構成されており、トランスポートパケットのペイロードがパケッタイズドエレメンタリストリームの一部を含んでおり、前記パケッタイズドエレメンタリストリームは、複数個のPESパケットから構成されており、一部のPESパケットのペイロードがスクランブルされたIピクチャを含んでおり、さらに各トランスポートパケットのヘッダにおいて予め定められた予約ビットが第1の値に設定されているトランスポートストリームに記録処理および再生処理を行うデジタル信号記録再生システムであって、
前記トランスポートストリームを受信するデコードユニットと、
前記デコードユニットから離れた場所に設置可能な蓄積ユニットとを備え、
前記デコードユニットは、
受信トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各PESパケットのペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力するデスクランブラと、
前記デスクランブラの出力トランスポートストリームから、Iピクチャを含んでいるPESパケットのペイロードを検出し、その検出結果を出力するIピクチャ検出部と、
前記Iピクチャ検出部の出力検出結果を参照して、デスクランブラに入力されないトランスポートストリームについて、Iピクチャのペイロードに付加されたヘッダ内の前記予約ビットの値を、前記第1の値とは異なる第2の値に変更して出力するヘッダ加工部と、
前記ヘッダ加工部からの出力トランスポートストリームを前記蓄積ユニットに送信する第1のインタフェイスとを備え、
前記蓄積ユニットは、
前記第1のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを受信して出力する第2のインタフェイスと、
前記第2のインタフェイスの出力トランスポートストリームからパケッタイズドエレメンタリストリームを構成するPES構成部と、
前記PES構成部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームに書き込み処理を行うデータ管理部と、
前記データ管理部により書き込み処理されたパケッタイズドエレメンタリストリームを蓄積する記憶媒体と、
を備えるデジタル信号記録再生システム。 - 前記デコードユニットは、システムデコーダをさらに備え、
前記蓄積ユニットはパケットセレクタおよびTS構成部とをさらに備え、
前記データ管理部はさらに、前記記憶媒体に蓄積されたパケッタイズドエレメンタリストリームを読み出して出力し、
前記パケットセレクタは、前記データ管理部の出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、その予約ビットに第2の値が設定されているPESパケットのみを選択し、選択したPESパケットからなるパケッタイズドエレメンタリストリームを出力し、
前記TS構成部は、前記パケットセレクタの出力パケッタイズドエレメンタリストリームから、トランスポートストリームを構成し、
前記第2のインタフェイスはさらに、前記TS構成部の出力トランスポートストリームを前記デコードユニットに送信し、
前記第1のインタフェイスは、前記第2のインタフェイスが送信したトランスポートストリームを出力し、
前記デスクランブラは、前記第1のインタフェイスの出力トランスポートストリームにデスクランブル処理を行って、各PESパケットのペイロードのスクランブルが解除されたトランスポートストリームを出力し、
前記システムデコーダは、前記デスクランブラの出力トランスポートストリームにデコード処理を行って、デジタル映像信号およびデジタル音声信号を再生する、請求項4に記載のデジタル信号記録再生システム。 - 前記予約ビットは、ISO/IEC13818−1で規定されるPES_priorityである、請求項4乃至5の何れかに記載のデジタル信号記録再生システム。
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