JP4485728B2 - ストリーム変換方法および装置、並びにストリーム記録方法および装置 - Google Patents
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Description
−技術分野−
本発明は、ディジタル放送やディジタルインターフェース等によって供給されたディジタルストリームのビットレートを変換する技術、および、レート変換されたディジタルストリームを媒体に記録する技術に関するものである。
【0002】
−背景技術−
近年、衛星放送や地上波放送において、ディジタル放送が開始されている。ディジタル放送では、一般に、圧縮符号化されたビデオデータ(映像データ)やオーディオデータ(音声データ)、およびその他の管理データなどのデータが、複数チャンネル分多重化されて伝送される。ビデオデータやオーディオデータは、一般的には、MPEG1方式やMPEG2方式によって圧縮符号化される。また、多重化には、一般に、MPEG2トランスポートストリーム(TS:Transport Stream、以下適宜「TS」と略す)が用いられる。また、このようなトランスポートストリームを、IEEE1394等のディジタルインターフェースによってセットトップボックスから他の機器へと伝送する規格が定められている。
【0003】
図7はトランスポートストリームの一般的構造を示す図である。図7に示すように、トランスポートストリームは188バイトのパケット(TSパケット)によって構成されている。各TSパケットは、ヘッダ部とデータ部とに分かれる。ヘッダ部には、PCR(Program Clock Reference )と呼ばれる基準時間情報等が含まれる。一方、データ部には、ビデオデータ、オーディオデータ、プログラム仕様情報(Program Specific Information:PSI)データ、付加データ等の一般データのうちの1種類のデータが含まれている。
【0004】
図7(a)に示すように、ビデオデータ、オーディオデータまたは付加データの符号列は、エレメンタリーストリームと呼ばれる。エレメンタリーストリームは、所定の単位でパケット化され、PES(Packetized Elementary Stream)パケットになる。PESパケットは、PESパケットヘッダと、エレメンタリーストリームの一部であるPESパケットデータとから構成される。PESパケットヘッダには、エレメンタリーストリームの復号化時間(DTS)や表示時間(PTS)等が含まれる。PESパケットは、所定の単位でパケット化され、TSパケットヘッダを付加されることによって、TSパケットになる。
【0005】
一方、図7(b)に示すように、プログラム仕様情報データは、PSIセクションと呼ばれる。PSIセクションは、PSIセクションヘッダとPSIテーブルとから構成される。PSIセクションは、所定の単位でパケット化され、TSパケットヘッダを付加されることによって、TSパケットになる。
【0006】
図7に示すようなトランスポートストリームは、到着順に、ヘッダ情報や管理データを参照しながら復号化することによって、同期した映像やオーディオ等を再生することができる。
【0007】
このようなトランスポートストリームを磁気テープに記録する装置が、日本国特許公開公報 特開平8−273305号公報に開示されている。トランスポートストリームは、アナログ方式のビデオテープレコーダ等では記録することができない。そのため、上記の文献では、入力されたトランスポートストリームまたはトランスポートストリームから選択された1チャンネル分のストリームを、磁気テープに記録する方法が提案されている。
【0008】
−解決課題−
ところが、従来の技術では、次のような問題があった。
【0009】
上述した方法は、入力されたトランスポートストリームまたはトランスポートストリームから選択された1チャンネル分のストリームを、そのまま、記録するものである。一般に、磁気テープは容量が非常に大きいため、このようにストリームをそのまま記録しても、長時間の記録時間を保証することができる。
【0010】
しかしながら、磁気テープと比較して容量が小さい記録媒体、例えば光ディスクなどでは、上述した方法によってストリームをそのまま記録すると、記録時間が非常に短くなり、実用上の問題が生じる。例えば、代表的な記録用大容量光ディスクであるDVD−RAMの容量は2.6GBである。このDVD−RAMに、ビットレートが6Mbpsのストリームを記録すると、最大で約1時間しか記録することができない。
【0011】
一方、現在のアナログVTRでは標準モードにおいても2〜3時間の記録が可能である。また、映画やスポーツ番組等は通常、2時間程度の長さがある。これらを考慮すると、従来の方法を用いて、DVD−RAM等の記録用光ディスクにストリーム記録を行うものとすると、放送記録用の媒体としてあまり活用されないおそれがある。
【0012】
−発明の開示−
本発明は、ディジタル放送のストリームを、容量の小さい媒体に対しても、簡易な構成によって、長時間記録可能にすることを目的とする。
【0013】
具体的には、本発明は、ストリーム変換方法として、第1のトランスポートストリーム(TS)を、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有しないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するステップと、前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するステップと、生成した前記第3のTSパケット列と前記第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するステップとを備えたものである。
【0014】
また、前記本発明に係るストリーム変換方法は、前記第1のトランスポートストリームから基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成するステップと、前記基準時刻を参照して、前記第1のTSパケット列中のPESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を第1の受信時刻として決定するステップと、前記基準時刻を参照して、前記第2のTSパケット列を構成する各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を第2の受信時刻として決定するステップと、前記基準時刻を所定時間だけ遅延させて遅延基準時刻として生成するステップとを含み、かつ、前記パケット多重化ステップは、前記遅延基準時刻が前記第1の受信時刻と一致したとき、当該第1の受信時刻に対応するTSパケットを前記第3のTSパケット列から選択し、前記第2のトランスポートストリームとして出力するステップと、前記遅延基準時刻が前記第2の受信時刻と一致したとき、当該第2の受信時刻に対応するTSパケットを前記第2のTSパケット列から選択し、前記第2のトランスポートストリームとして出力するステップとを含むのが好ましい。
【0015】
また、具体的には本発明は、ストリーム記録方法として、第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するステップと、前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するステップと、生成した前記第3のTSパケット列と前記第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するステップと、前記第1のトランスポートストリームから基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報が表す基準時刻を所定時間だけ遅延させて遅延基準時刻として生成するステップと、前記遅延基準時刻を参照して、前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて、記録媒体に記録するステップとを備えたものである。
【0016】
また、具体的には本発明は、ストリーム記録方法として、第1のトランスポートストリームから所定のパケット識別子を有するTSパケット以外のTSパケットを選択し、選択したTSパケットを第2のトランスポートストリームとして出力するステップと、前記第1のトランスポートストリームから基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成するステップと、前記基準時刻を参照して前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて記録媒体に記録するステップとを備えたものである。
【0017】
また、具体的には本発明は、ストリーム変換装置として、第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するパケット分離部と、前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するビットレート変換部と、前記ビットレート変換部から出力された第3のTSパケット列と前記パケット分離部から出力された第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するパケット多重化部とを備えたものである。
【0018】
また、具体的には本発明は、ストリーム記録装置として、第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するパケット分離部と、前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するビットレート変換部と、前記ビットレート変換部から出力された第3のTSパケット列と前記パケット分離部から出力された第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するパケット多重化部と、前記第1のトランスポートストリームから基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報が表す基準時刻を所定時間だけ遅延させて遅延基準時刻として生成する手段と、前記遅延基準時刻を参照して前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて記録媒体に記録する記録制御部とを備えたものである。
【0019】
また、具体的には本発明は、ストリーム記録装置として、第1のトランスポートストリームから所定のパケット識別子を有するTSパケット以外のTSパケットを選択し、選択したTSパケットを第2のトランスポートストリームとして出力するパケット選択部と、前記第1のトランスポートストリームから基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成する手段と、前記基準時刻を参照して前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて、記録媒体に記録する記録制御部とを備えたものである。
【0020】
−発明を実施するための最良の形態−
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るストリーム記録装置の構成を示すブロック図である。図1において、ストリーム記録装置101はストリーム変換装置100と記録制御部108および光ヘッド110とを備えており、入力されたトランスポートストリーム(TS)を記録媒体としての光ディスク109に記録する。ストリーム変換装置100は、入力された第1のトランスポートストリームTS1を、パケット分離、ビットレート変換およびパケット再多重化を行うことによって、第2のトランスポートストリームTS2に変換する。
【0021】
図1の構成では、ストリーム記録装置101の入力段に、チューナー部150が接続されている。アンテナ等を介してチューナー部150に入力された放送波は、チューナー部150において、選択された伝送キャリアに対して復調等の処理が施され、第1のトランスポートストリームTS1として出力される。
【0022】
ここでは、説明の簡単化のために、第1のトランスポートストリームTS1には、1プログラムのストリームのみが含まれているものとする。ここでいう「プログラム」とは、例えばデジタル放送の番組に対応する。
【0023】
図2は図1に示すストリーム記録装置101の動作を示す模式図である。図2を用いて、本実施形態に係るストリーム変換およびストリーム記録について、説明する。
【0024】
パケット分離部103は、大きく分けて3つの動作を行う。まず1つは、TSパケットのヘッダからのPCR(Program Clock Reference )の抽出である。PCRは全てのTSパケットのヘッダに付加されているわけではないが、付加されている場合にはPCRを抽出する。抽出された基準時刻情報としてのPCRは、パケット分離部103から基準時刻生成部106に出力される。
【0025】
基準時刻生成部106は、パケット分離部103から受け取ったPCRを用いて、基準時刻STの生成を行う。MPEG2−TSでは、PCRは27MHzのクロックの1クロック分を最小単位とした値によって表される。よって、基準時刻生成部106はPLLによって27MHzのクロックを生成し、PCRの値を用いてそのクロックをカウントすることによって、基準時刻STの生成を行う。生成された基準時刻STはパケット分離部103およびシステム制御部102に出力される。システム制御部102に入力された基準時刻STは、少なくともビットレート変換部104において必要となる処理時間だけ遅延された後、遅延基準時刻DSTとしてビットレート変換部104、バッファ部107およびパケット多重化部105に出力される。
【0026】
パケット分離部103の第2の動作は、第1のトランスポートストリームTS1に含まれるプログラム仕様情報(Program Specific Information:PSI)TSパケットの情報から、PAT(Program Association Table )とPMT(Program Map Table )を取得することである。取得されたPATとPMTは、パケット分離部103からシステム制御部102に出力される。
【0027】
PATおよびPMTは、トランスポートストリームに多重されている各プログラムの構成を表すテーブルであり、受信側でプログラム選択を行うためには必ず必要なものである。一本のMPEG−TSには複数プログラムの映像、音声およびデータが多重されているので、受信側ではこの中から希望する映像・音声等を探し出す必要がある。MPEG−TSでは、各トランスポートパケットのパケットヘッダにPID(Packet Identificaition)と呼ばれる識別子が書かれているが、各PIDの値は予め受信側に知らされず、この代わりに、EPG(Electric Program Guide)等によってプログラム番号が与えられる。PATおよびPMTは、プログラム番号からPIDを見つけ出すしくみを実現するためのものである。
【0028】
図3はPAT、PMTと映像・音声などのストリームとの関係を示す図である。PMTは、各プログラム毎に含まれる映像・音声等のストリーム等のテーブル(実際にはPIDのテーブル)を持つ。各PMTは単一のプログラムについての情報のみが書かれており、一本のトランスポートストリームの中には、プログラム数分のPMTが存在する。PATは要するにPMTのテーブルであり、プログラム番号と、対応するPMT自体のPIDとのテーブルを持つ。一本のトランスポートストリーム中には一系統のみ存在する。
【0029】
そして、パケット分離部103の第3の動作は、入力された第1のトランスポートストリームTS1のパケット分離を行うことである。すなわち、第1のトランスポートストリームTS1を、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列P1と、この所定のパケット識別子を有しないTSパケットからなる第2のTSパケット列P2とに分離する。
【0030】
ここでは、第1のトランスポートストリームTS1から、ビデオデータを分離するものとする。また、ビデオデータは、1フレーム分のデータが1個のPESパケットにパケット化されているものとする。
【0031】
図2(a)〜(c)はここでのパケット分離の様子を示している。同図中、(a)は第1のトランスポートストリームTS1、(b)は第1のTSパケット列P1、(c)は第2のTSパケット列P2である。図2(a)〜(c)において、横軸は時間であり、ここでの時間は基準時刻生成部106によって生成された基準時刻STである。また、各矩形は一個のTSパケットをそれぞれ示しており、「P」が記された矩形がプログラム仕様情報(PSI)TSパケット、「V」が記された矩形がビデオTSパケット、「A」が記された矩形がオーディオTSパケットである。他のTSパケットについても、同じ模様のものは同じ種類のTSパケットを示している。
【0032】
システム制御部102は、パケット分離部103から送られたPMTから、ビデオTSパケットのパケット識別子(PID)を得る。そして、パケット分離部103に対し、このPIDを指定し、第1のトランスポートストリームTS1の中からビデオTSパケットを分離するように、命令を送る。
【0033】
この命令を受けて、パケット分離部103は、図2(a)に示すような第1のトランスポートストリームTS1からビデオTSパケットを識別し、図2(b)に示すようなビデオTSパケットからなる第1のTSパケット列P1と、図2(c)に示すような,それ以外のTSパケットからなる第2のTSパケット列P2とを出力する。すなわち、パケット分離部103は、TSパケットのヘッダを見つける度に、そのTSパケットのPIDを調べ、調べたPIDがビデオTSパケットのPIDに一致するときは、そのTSパケットを分離し、第1のTSパケット列P1としてビットレート変換部104に出力する。また、分離した残りのTSパケットは第2のTSパケット列P2としてバッファ部107に出力する。
【0034】
また、ビデオTSパケットの分離時には、各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を、第1の受信時刻T1としてビットレート変換部104に、第2の受信時刻T2としてバッファ部107に通知する。
【0035】
次に、ビットレート変換部104の動作を説明する。図4はビットレート変換部104の構成を示すブロック図である。図4に示すように、ビットレート変換部104は、PESパケット抽出部301、レート変換部302、出力制御部303および時刻通知部304を備えている。
【0036】
図2(d)〜(f)はここでのビットレート変換の様子を示している。図2において、ビデオTSパケット211,212,213,214がPESパケットの先頭データを含むTSパケットであるものとする。また、図2(d),(e)において、横軸は時間ではなくデータ量を表している。
【0037】
パケット分離部103から送られたビデオTSパケットからなる第1のTSパケット列P1は、PESパケット抽出部301に入力される。PESパケット抽出部301は、第1のTSパケット列P1からTSパケットヘッダを取り除き、複数のTSパケットのデータを接続することによって、PESパケットPES1の抽出を行う。抽出したPESパケットPES1はレート変換部302に出力される。例えば図2(d)では、ビデオTSパケット211,221〜223からビデオPESパケット231が生成されている。
【0038】
また、時刻通知部304は、パケット分離部103から送られた各ビデオTSパケットの受信時刻T1を入力として受け取る。PESパケット抽出部301は、PESパケットPES1の先頭データを見つけたとき、これを時刻通知部304に通知する。時刻通知部304は、PESパケット抽出部301からPESパケットPES1の先頭データを見つけたとの通知を受けると、その先頭データを含むビデオTSパケットの受信時刻T1を、出力制御部303に出力する。図2の例では、PESパケット231の先頭時刻はt1であり、この時刻t1が出力制御部303に出力される。同様に、PESパケット232の先頭時刻として時刻t2が、PESパケット233の先頭時刻として時刻t3が、そしてPESパケット234の先頭時刻として時刻t4が、出力制御部303にそれぞれ出力される。
【0039】
レート変換部302は、PESパケット抽出部301から出力されたビデオPESパケットPES1に対して、ビデオデータのビットレート変換を行う。ビットレート変換方法としては、ストリームのまま変換する方法(例えば周波数変換係数の高次成分を削除する等)や一度ビデオ信号に復号化した後に再符号化する方法等がある。レート変換部302は、ビットレートの変換を行ったPESパケットCPES1を出力制御部303に出力する。ただし、レート変換部302におけるビットレート変換時に一度ビデオ信号に復号化した後に再符号化した場合には、レート変換部302においてPESパケットヘッダの再付加等の処理が必要となる。図2(e)では、PESパケット231が変換されてPESパケット241になり、PESパケット232が変換されてPESパケット242になっている。
【0040】
出力制御部303は、レート変換部302から出力されたPESパケットCPES1、時刻通知部304から出力されたPESパケットPES1の先頭バイトの受信時刻、およびシステム制御部102から送られた遅延基準時刻DSTを入力として受け取る。そして、ビデオPESパケットCPES1をTSパケットに分割する。これは、ビデオPESパケットCPES1を所定のデータ長に分割し、TSパケットヘッダを付加することによって行う。例えば図2(f)に示すように、PESパケット241はTSパケット251,252に分割され、PESパケット242はTSパケット254,255,256に分割される。ここで、TSパケット252の部分253には有効データはなく、スタッフィングデータとなっている。また、TSパケット256にもスタッフィングデータが含まれている。
【0041】
そして、PESパケットPES1の先頭バイトの受信時刻が遅延基準時刻DSTと一致したとき、レート変換部302から出力されたPESパケットCPES1から生成したTSパケットを、第3のTSパケット列P3として、パケット多重化部105に出力する。例えば、遅延基準時刻DSTが時刻t1のとき、PESパケット241から生成されたTSパケット251,252が出力され、遅延基準時刻DSTが時刻t2のとき、PESパケット242から生成されたTSパケット254,255,256が出力される。
【0042】
一方、バッファ部107は、パケット分離部103から出力されたビデオTSパケット以外のTSパケットからなる第2のTSパケット列P2、パケット分離部103から出力された第2のTSパケット列P2の各TSパケットの受信時刻T2、およびシステム制御部102から出力された遅延基準時刻DSTを入力として受け取る。そして、パケット分離部103から受け取ったTSパケットの受信時刻T2が遅延基準時刻DSTと一致するとき、その受信時刻に対応するTSパケットをパケット多重化部105に出力する。すなわち、バッファ部107は、パケット分離部103から出力された第2のTSパケット列P2を、システム制御部102が基準時間STに付加した時間だけ遅延させて出力する。
【0043】
パケット多重化部105は、図2(f)に示すようなビットレート変換部104から出力された第3のTSパケット列P3と、図2(c)に示すようなバッファ部107から出力された第2のTSパケット列P2とを、入力として受け取る。そして、この第3のTSパケット列P3と、第2のTSパケット列P2との多重化を行う。この多重化において、第2のTSパケット列P2のTSパケットの時刻は、すべて元の受信時刻と一致させる。また、第3のTSパケット列P3については、ビデオPESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻は、元の受信時刻と一致させる。
【0044】
例えば図2(g)に示すように、第2のTSパケット列P2に含まれたTSパケット201は、元の受信時刻すなわち時刻t0の位置に多重化され、第3のTSパケット列P3に含まれたTSパケット251は、元のビデオPESパケット231の先頭バイトを含むTSパケット211の受信時刻すなわち時刻t1の位置に多重化される。そして、このTSパケット251と同じPESパケット231から生成されたTSパケット252は、ここではTSパケット251に続いて多重化される(時刻t6)。次の時刻t5には、多重化するTSパケットがないため、空の状態となる。続いて、第2のTSパケット列P2に含まれたTSパケット225が時刻t7の位置に多重化され、その後は、再び空の状態になる。
【0045】
次の時刻t2の位置には、PESパケット232から生成されたTSパケットの先頭であるTSパケット254が多重化される。TSパケット254の次には、第2のTSパケット列P2に含まれたTSパケット226が優先的に多重化される。TSパケット226の後には、ビデオTSパケット以外のTSパケットはないので、ビデオTSパケット255,256が続いて多重化される。
【0046】
このようにして生成されたTSパケット列は、第2のトランスポートストリームTS2として、パケット多重化部105から記録制御部108に出力される。
【0047】
記録制御部108はパケット多重化部105から出力された第2のトランスポートストリームTS2と、システム制御部102から出力された遅延基準時刻DSTを入力として受け取る。そして、記録制御部108は、第2のトランスポートストリームTS2を構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、第2のトランスポートストリームTS2をこの決定した受信時刻と併せて、光ヘッド110を介して光ディスク109に記録する。図2(h)は光ディスク109に記録されるデータDATAのデータ構造の一例を示している。図2(h)に示すように、第2のトランスポートストリームTS2中の空状態のところは用いず、有効なTSパケットのみを記録データDATAとして記録する。
【0048】
以上のように本実施形態に係るストリーム変換では、ディジタル放送等から受信したトランスポートストリームから所定のプログラム識別子を有するTSパケット(例えばビデオTSパケット)を抽出し、所定のプログラム識別子を有するTSパケット列を低ビットレートのデータに変換する。そして、低ビットレートに変換したTSパケット列を、所定のプログラム識別子を有するTSパケット以外のTSパケットと再多重化する。そして、所定のプログラム識別子を有するTSパケットはPESパケットの開始時刻が元のトランスポートストリームと同じになるように、また所定のプログラム識別子を有するTSパケット以外のTSパケットは元と同じ受信時刻になるように、多重化を行う。また、本実施形態に係るストリーム記録では、ストリーム変換されたTSパケット列を記録媒体に記録する際に、TSパケット列の受信時刻を、併せて記録する。
【0049】
このように、ディジタル放送のトランスポートストリームが、低いビットレートに変換されて記録されるので、容量の小さい媒体に対しても、長時間記録することができる。また、再多重化の際には元の時刻情報を用いるので、ストリーム変換を簡易な構成によって実現することができる。例えば、ストリーム変換の前後で基準時刻が共通であり、PCRとして同じ値を用いることができるので、PCRの値を容易にTSパケットヘッダに付加することができ、PESパケットヘッダに含まれる表示時間(PTS)や復号化時間(DTS)等を変更する必要がない。また、ストリーム記録の際には、各TSパケットの受信時刻を併せて記録するため、再生時には、記録時と同じタイミングのTSパケット列を出力することができる。
【0050】
なお、本実施形態では、ビデオデータのみを低いビットレートに変換するものとしたが、例えば、オーディオデータのみを低いビットレートに変換してもよいし、ビデオデータとオーディオデータの両方を、低いビットレートに変換してもかまわない。
【0051】
また、本実施形態では、トランスポートストリームには1個のプログラムのストリームのみが含まれているものとしたが、複数プログラムのストリームが含まれていてもよい。
【0052】
また、本実施形態でのビットレート変換方法は、固定ビットレート符号化であっても可変ビットレート符号化であってもよい。
【0053】
また、本実施形態における、ビットレートを変換すべきデータの種類や、レート変換の際のビットレートを決定する方法としては、様々な方法が考えられる。
【0054】
ビットレートを変換すべきデータ種類を決定する方法としては、まず第1の例として、入力トランスポートストリームのビットレートと変換後に達成すべきビットレートとの差が小さいときは、ビデオデータに対してのみビットレート変換を行う一方、差が大きいときは、ビデオデータとオーディオデータの両方に対してビットレート変換を行う、という方法がある。入力トランスポートストリームのビットレートを把握する方法としては、入力ビットストリームを直接計数する方法や、ビットストリーム中のビットレート情報を利用する方法等がある。また、入力トランスポートストリームが可変ビットレートである場合には、ビットレートを削減すべきデータの種類は、その最大ビットレートに応じて決定してもよいし、ビットレートの変化に応じて決定してもかまわない。
【0055】
また、第2の例としては、ユーザからの設定によって決定する方法がある。例えば、ユーザが録画設定時等にビデオとオーディオの記録品質を決定した場合、これに従って、ビットレートを変換すべきデータの種類を決定する。ここでは、決定された記録品質が高いときは、ビットレートを変換せず、品質が低いときは、ビットレートを変換するようにすればよい。
【0056】
レート変換の際のビットレートの決定方法としては、入力されたトランスポートストリームの映像の内容によって決定する方法がある。例えば、スポーツや音楽番組などの符号化が困難な映像に対しては、レート変換の度合を小さくし(すなわち、ビットレートをあまり落とさない)、ニュース等の符号化が簡単な映像に対しては、レート変換の度合を大きくする(すなわち、ビットレートを大きく削減する)。映像の内容を知る方法としては、PSIに記述された番組内容から検索する方法や、ビデオストリームの発生ビット量と量子化スケールとの関係から符号化難易度を求めて知る方法等がある。
【0057】
(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係るストリーム記録装置の構成を示すブロック図である。図5において、ストリーム記録装置401はストリーム変換装置400と記録制御部408および光ヘッド410とを備えており、入力されたトランスポートストリームを記録媒体としての光ディスク409に記録する。ストリーム変換装置400は、入力された第1のトランスポートストリームTS1を、パケット選択を行うことによって、第2のトランスポートストリームTS2に変換する。
【0058】
図5の構成では、ストリーム記録装置401の入力段に、チューナー部450が接続されている。アンテナ等を介してチューナー部450に入力された放送波は、チューナー部450において、選択された伝送キャリアに対して復調等の処理が施され、第1のトランスポートストリームTS1として出力される。
【0059】
ここでは、説明の簡単化のために、第1のトランスポートストリームTS1には、1プログラムのストリームのみが含まれているものとする。
【0060】
図6は図5に示すストリーム記録装置401の動作を示す模式図である。図6を用いて、本実施形態に係るストリーム変換およびストリーム記録について説明する。
【0061】
パケット選択部403は、大きく分けて3つの動作を行う。まず1つは、TSパケットのヘッダからのPCRの抽出である。抽出された基準時刻情報としてのPCRは、パケット選択部403から基準時刻生成部406に出力される。基準時刻生成部406はパケット選択部403から受け取ったPCRを用いて、基準時刻STの生成を行う。生成された基準時刻STはシステム制御部402に出力される。
【0062】
パケット選択部403の第2の動作は、第1のトランスポートストリームTS1に含まれるプログラム仕様情報(PSI)TSパケットの情報から、PATとPMTを取得することである。取得されたPATとPMTは、パケット選択部403からシステム制御部402に出力される。
【0063】
そして、パケット選択部403の第3の動作は、入力された第1のトランスポートストリームTS1から、特定種類のTSパケットを選択し、除去することである。すなわち、第1のトランスポートストリームTS1から、所定のパケット識別子を有するTSパケット以外のTSパケットを選択し、選択したTSパケットを第2のトランスポートストリームTS2として出力する。
【0064】
ここでは、第1のトランスポートストリームTS1から、付加データ(データ放送用のデータ、テキストデータ、スクリプト等)のパケットを選択し、除去するものとする。
【0065】
図6(a),(b)はここでのパケット選択の様子を示している。同図中、(a)は第1のトランスポートストリームTS1、(b)は第2のトランスポートストリームTS2である。図6(a),(b)において、横軸は時間であり、ここでの時間は基準時刻生成部406によって生成された基準時刻STである。また、各矩形は一個のTSパケットをそれぞれ示しており、「P」が記された矩形がプログラム仕様情報(PSI)TSパケット、「V」が記された矩形がビデオTSパケット、「A」が記された矩形がオーディオTSパケットである。また、何も記されていない矩形は、ここで除去すべき付加データTSパケットを表している。他のTSパケットについても、同じ模様のものは同じ種類のTSパケットを示している。
【0066】
システム制御部402は、パケット選択部403に対し、有しているPMTから得られる付加データTSパケットのPIDを指定して、第1のトランスポートストリームTS1から付加データTSパケットを分離するように、命令を送る。
【0067】
この命令を受けて、パケット選択部403は、TSパケットのヘッダを見つける度にそのTSパケットのPIDを調べる。そして、そのPIDがシステム制御部402から指定された付加データTSパケットのPIDと一致したとき、そのTSパケットを分離する。すなわち、パケット選択部403は、図6(a)に示すような第1のトランスポートストリームTS1から付加データTSパケットを分離し、図6(b)に示すような付加データTSパケット以外のTSパケットを第2のトランスポートストリームTS2として出力する。
【0068】
記録制御部408はパケット選択部403から出力された第2のトランスポートストリームTS2と、システム制御部402から出力された基準時刻STを入力として受け取る。そして、記録制御部408は、第2のトランスポートストリームTS2を構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、この決定した受信時刻と併せて、第2のトランスポートストリームTS2を、記録データDATAとして光ヘッド410を介して光ディスク409に記録する。この際、付加データTSパケットを分離したために生じた第2のトランスポートストリームTS2中の空きの部分は、記録されない。
【0069】
このように、本実施形態に係るストリーム記録では、放送等から受信したトランスポートストリームから所定のプログラム識別子を有するTSパケット(例えば付加データTSパケット)を分離し、所定のプログラム識別子を有するTSパケット以外のTSパケットから構成されるTSパケット列を生成する。そして、生成されたTSパケット列を記録媒体に記録する際に、TSパケット列の受信時刻を合わせて記録する。
【0070】
これにより、トランスポートストリームが低いビットレートに変換されて記録されるので、容量の小さい媒体に対してもディジタル放送のストリームを長時間記録することができる。また、分離するTSパケットが付加データTSパケットである場合には、分離されたデータはストリームの再生に必要不可欠なデータではないため、記録後にストリームを再生して番組を見る場合に再生不可能となることはない。また、ストリーム記録の際には、各TSパケットの受信時刻を併せて記録するため、再生時には記録時と同じタイミングのTSパケット列を出力することができる。
【0071】
なお、上述した各実施形態では、放送から受信したトランスポートストリームを変換・記録する場合について説明したが、他の入力形式、例えばディジタルインターフェース等によって供給されたトランスポートストリームを、変換・記録の対象としてもかまわない。
【0072】
また、上述の各実施形態では、記録媒体として光ディスクを用いた場合について説明したが、磁気ディスクや磁気テープ等の他の記録媒体を用いても、かまわない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係るストリーム記録装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すストリーム記録装置の動作を示す模式図である。
【図3】 PAT(Program Association Table ),PMT(Program Map Table )と映像・音声などのストリームとの関係を示す図である。
【図4】図1の構成におけるビットレート変換部の構成を示すブロック図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態に係るストリーム記録装置の構成を示すブロック図である。
【図6】 図5に示すストリーム記録装置の動作を示す模式図である。
【図7】 トランスポートストリームの一般的な構造を示す図である。
Claims (7)
- 第1のトランスポートストリーム(TS)を、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有しないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するステップと、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成するステップと、
前記基準時刻を参照して、前記第1のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を、第1の受信時刻として決定するステップと、
前記基準時刻を参照して、前記第2のTSパケット列を構成する各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を、第2の受信時刻として決定するステップと、
前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するステップと、
生成した前記第3のTSパケット列と、前記第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成する多重化ステップとを備え、
前記多重化ステップは、前記第3のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を前記第1の受信時刻と一致させ、前記第2のTSパケット列のTSパケットの受信時刻を前記第2の受信時刻と一致させて、多重化を行う
ことを特徴とするストリーム変換方法。 - 請求項1記載のストリーム変換方法は、
前記基準時刻を、所定時間だけ遅延させて、遅延基準時刻として生成するステップと、
前記第2のTSパケット列と、前記第2の受信時刻と、前記遅延基準時刻とをバッファに記憶するステップと、
前記遅延基準時刻が前記第2の受信時刻と一致したとき、当該第2の受信時刻に対応するTSパケットを前記バッファから出力するステップとをさらに有する
ことを特徴とするストリーム変換方法。 - 請求項1記載のストリーム変換方法において、
前記多重化ステップは、前記第3のTSパケット列よりも前記第2のTSパケット列を優先して多重化する
ことを特徴とするストリーム変換方法。 - 請求項1記載のストリーム変換方法は、
前記所定のパケット識別子を決定する識別子決定ステップをさらに有し、
前記識別子決定ステップは、前記第1のトランスポートストリームのビットレートに基づいて、決定を行う
ことを特徴とするストリーム変換方法。 - 第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するステップと、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成するステップと、
前記基準時刻を参照して、前記第1のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を、第1の受信時刻として決定するステップと、
前記基準時刻を参照して、前記第2のTSパケット列を構成する各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を、第2の受信時刻として決定するステップと、
前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するステップと、
生成した前記第3のTSパケット列と、前記第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成する多重化ステップと、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報が表す基準時刻を、所定時間だけ遅延させて、遅延基準時刻として生成するステップと、
前記遅延基準時刻を参照して、前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて、記録媒体に記録するステップとを備え、
前記多重化ステップは、前記第3のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を前記第1の受信時刻と一致させ、前記第2のTSパケット列のTSパケットの受信時刻を前記第2の受信時刻と一致させて、多重化を行う
ことを特徴とするストリーム記録方法。 - 第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するパケット分離部と、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成する手段と、
前記基準時刻を参照して、前記第1のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を、第1の受信時刻として決定する手段と、
前記基準時刻を参照して、前記第2のTSパケット列を構成する各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を、第2の受信時刻として決定する手段と、
前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するビットレート変換部と、
前記ビットレート変換部から出力された第3のTSパケット列と、前記パケット分離部から出力された第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するパケット多重化部とを備え、
前記パケット多重化部は、前記第3のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を前記第1の受信時刻と一致させ、前記第2のTSパケット列のTSパケットの受信時刻を前記第2の受信時刻と一致させて、多重化を行う
ことを特徴とするストリーム変換装置。 - 第1のトランスポートストリームを、所定のパケット識別子を有するTSパケットからなる第1のTSパケット列と、前記所定のパケット識別子を有さないTSパケットからなる第2のTSパケット列とに分離するパケット分離部と、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報から基準時刻を生成する手段と、
前記基準時刻を参照して、前記第1のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を、第1の受信時刻として決定する手段と、
前記基準時刻を参照して、前記第2のTSパケット列を構成する各TSパケットの先頭バイトの受信時刻を、第2の受信時刻として決定する手段と、
前記第1のTSパケット列のビットレートを変換し、第3のTSパケット列として生成するビットレート変換部と、
前記ビットレート変換部から出力された第3のTSパケット列と、前記パケット分離部から出力された第2のTSパケット列とを多重化して、第2のトランスポートストリームを生成するパケット多重化部と、
前記第1のトランスポートストリームから、基準時刻情報を抽出し、この基準時刻情報が表す基準時刻を所定時間だけ遅延させて、遅延基準時刻として生成する手段と、
前記遅延基準時刻を参照して、前記第2のトランスポートストリームを構成する各TSパケットの受信時刻を決定し、前記第2のトランスポートストリームをこの決定した受信時刻と併せて、記録媒体に記録する記録制御部とを備え、
前記パケット多重化部は、前記第3のTSパケット列中の,PESパケットの先頭バイトを含むTSパケットの受信時刻を前記第1の受信時刻と一致させ、前記第2のTSパケット列のTSパケットの受信時刻を前記第2の受信時刻と一致させて、多重化を行う
ことを特徴とするストリーム記録装置。
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