JP4503419B2 - デジタルビデオレコーディング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクや光ディスク等のディスク記録装置を応用したデジタルビデオコンテンツのリアルタイム記録装置において、録画動作および編集動作時の予期せぬシステム異常終了によるストリームデータと管理情報との不整合を復旧可能とするデジタルビデオレコーディング装置に関するものである。

近年普及しだしたハードディスクや光ディスク等のディスク記録装置を応用したデジタルビデオレコーディング装置は、映像・音声情報をデジタル変換し、圧縮技術を活用して媒体へ記録することにより、高画質・高音質のコンテンツを媒体上で劣化の起こらない形式で記録することが可能となっている。

また、これらのディスク記録装置を活用することにより、データへのランダムアクセス性が向上し、ＶＴＲ装置に見られる録画したままの順序どおりに再生する機能に加え、コンテンツメニューの表示機能や、プレイリスト機能など、テープメディアではできない機能を実現可能としている。

一般的なデジタルビデオレコーディング装置では、映像・音声をデジタル変換し、圧縮処理を施したビットストリームデータを記録する処理のほかに、これらのビットストリームデータを再生・編集、または追加録画を行う際に処理対象のビットストリームデータの所在を知る必要があるため、これらのコンテンツを管理するための情報（管理情報）を合わせて記録する必要がある。

入力される映像・音声信号から得られるビットストリームデータは毎秒数Ｍｂｉｔから数十Ｍｂｉｔにも及ぶため、ビットストリームデータは生成された部分から逐次記録媒体へ記録する必要がある。

これに対して、管理情報は、ビットストリームデータを生成する過程で、ビットストリームデータ片のデータサイズ、含まれるビデオフレーム数、ビットレートなど再生・編集を制御する際に必要となる情報が得られるが、これを参照する際に効率的に利用できるよう、リスト化し、必要な項目は集計し、ひとつのデータベースとして蓄積する必要がある。

そのため、ビットストリームデータは、逐次、記録媒体へ記録されるのに対して、管理情報は、録画中はメモリ上で蓄積・加工され、録画の停止時に記録媒体へ記録されることになる。

このデジタルビデオレコーディング装置では、録画中の記録媒体の状態は、そこに記録されているビットストリームデータと、管理情報との間で、それぞれの情報の整合性が取れていない場合が一般的であり、録画処理中に停電やシステムの異常により録画停止処理が正常に終了しない場合、記録媒体上のデータは不整合性を持つため、その後の再生処理や編集処理、追記処理に悪影響を及ぼす可能性がある。

この問題を解決するために、たとえば、特許文献１では、上記記録媒体へ録画中のコンテンツに関する管理情報を復旧させるための情報を、逐次、メモリ上に蓄積し、定期的に不揮発メモリへバックアップすることによる復旧可能な装置とその復旧方法について開示している。

上記のほかに、特許文献２では、主電源が電力を供給できなくなる局面において補助電源を活用し、その有効期間内に必要な復旧情報を記録媒体へ記録し、安全に停止できる装置と、その復旧方法について開示している。
特開２００２−８４４９８号公報 特開２０００−３０７９８７号公報

しかしながら、上記の特許文献１である特開２００２−８４４９８号公報記載の技術では復旧情報を定期的にバックアップするための不揮発メモリをバックアップ領域とするため、装置コストが高くなり、かつ不揮発メモリの寿命・性能に関係して、バックアップタイミングを数分から十分程度まで長く取る必要があり、復旧したときの再現性として停電発生時点からある程度の時間さかのぼった時点までしか復元できないという制約が存在する。加えて、現在流通している不揮発メモリデバイスには書き換え回数による寿命が存在し、製品寿命を維持する観点から、この復旧情報のバックアップ頻度は制約を受けることとなる。

上記の特許文献２である特開２０００−３０７９８７号公報記載の技術では補助電源を用いる方法であるが、特許文献１記載の技術と同様に装置コストが高くなり、かつ電源異常以外の要因でシステムが異常停止する場合には復旧情報を退避できないことになり、結果として記録データの復旧は困難となる。

したがって、本発明により解決すべき課題は、録画処理中の復旧用データを記録媒体の別領域、またはビットストリーム中に多重化することにより、コンテンツを記録するものと同じ記録媒体上に記録することを可能にすることである。

本発明によるデジタルビデオレコーディング装置は、記録対象の映像・音声信号を符号化する符号化部と、符号化部から通知される符号化結果情報を元に、管理情報を生成する管理情報生成部と、符号化部から出力されたビットストリームデータおよび前記管理情報生成部により生成された前記管理情報を記録媒体に記録する記録部と、前記ビットストリームデータを復号する復号化部と、前記管理情報に基づいて復号化部を制御する再生制御部と、記録動作において異常が発生したことを検出する異常検出部と、前記異常検出部にて異常が検出された際に前記管理情報を復旧するために必要となる、復旧用データを生成する復旧用データ生成部と、前記管理情報を復旧する管理情報復旧部とを備え、前記復旧用データ生成部にて生成された復旧用データは前記記録部へ転送され、前記ビットストリームおよび前期管理情報を記録するものと同一の前期記録媒体へ記録し、前記異常検出部は、前記符号化部または前記管理情報生成部により生成された情報が、前記記録部にて正常に記録されずに異常終了したことを検出し、前記異常検出部にて異常終了したことが検出されると、前記管理情報復旧部にて前記復旧用データを利用して、前記管理情報を復旧し、当該デジタルビデオレコーディング装置は、ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠したデジタルビデオレコーディング装置であって、前記復旧用データ生成部は前記符号化部から通知される前記符号化結果情報を集計処理しない状態で、前記復旧用データを生成し、前記記録部では、ビットストリームデータ中のＲＤＩパックのマニュファクチュアインフォメーションブロックの空き領域内に格納することにより、ビットストリームファイル上に前記復旧用データを記録し、システム立ち上げ時に前期記録媒体に記録された前記管理情報を読み出しおよび解析処理を行わずに録画処理を開始し、録画処理中は、前記符号化部から通知される前記符号化結果情報をそのまま前記復旧用データとして扱い、録画停止処理において、記録媒体上に蓄積された前記復旧用データを元に前記管理情報を生成することを特徴とするものである。

本発明によると、当該装置が異常停止した際に復旧に利用する復旧用データをコンテンツを記録するものと同一記録媒体上に記録し、異常終了時にはこの復旧用データに基づいてディスクを復旧することができる。

本発明の好ましい実施態様として、前記復旧用データを格納した前記ＲＤＩパックは、次のＲＤＩパックのアドレスまたは次のＲＤＩパックまでのセクタ数を格納することができる。

本発明により、従来は不揮発メモリや補助電源などの追加部品を用いて復旧用データを退避させる必要があったが、これらの追加部品を必要としないため、システムの部品コストを削減可能とする。また、本発明により、不揮発メモリの寿命による復旧情報のバックアップ頻度を制限する必要性がないため、復旧による再現性を向上させることが可能となる。さらに、本発明により、ビットストリーム中に復旧情報を多重化する方式を採用することにより、異常終了が発生したのとほぼ同じ時点にさかのぼってデータを復旧することが可能となり、復旧処理による再現性を一層向上することが可能となる。

以下、本発明による一実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置を、図面を参照しながら、詳細に説明する。まず、実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置を説明する前に、図１および図２を参照して、一般的なデジタルビデオレコーディング装置について説明する。図1は同デジタルビデオレコーディング装置の構成を示し、図２は、図1の記録部が備える記録媒体上の論理データの構成を示す。図１において、１０は符号化部、２０は記録部、３０は復号化部、４０は管理情報生成部、５０は再生制御部を示す。

記録時においては、符号化部１０において映像・音声信号がデジタル化され圧縮処理されてビットストリームデータとされたうえで、記録部２０に出力される一方、管理情報生成部４０にその符号化結果情報が出力される。そして、管理情報生成部４０においてはその符号化結果情報により管理情報が生成され、管理情報生成部４０から記録部２０に記録するビットストリームデータの管理情報が出力される。記録部２０においては、ＤＶＤ−ＲＡＭやＨＤＤ等の記録媒体に符号化部１０からのビットストリームデータと管理情報生成部４０からの管理情報とが記録される。以上のように記録部２０の記録媒体上にビットストリームデータを記録し、再生・追加録画・編集を行うためにビットストリームデータを管理するための管理情報が別途必要となる。

図２を参照して、記録媒体上のユーザーデータ領域は、管理情報と映像・音声ビットストリームとを含み、管理情報は、一般管理情報（ＲＴＲ＿ＶＭＧＩ）と、ビットストリームデータを管理するためのストリーム管理情報（Ｍ＿ＡＶＦＩＴ）と、再生経路を管理するための再生経路管理情報（ＯＲＧ＿ＰＧＣＩ）とを含む。ストリーム管理情報（Ｍ＿ＡＶＦＩＴ）は、ストリーム属性情報（Ｍ＿ＶＯＢ＿ＳＴＩ）と、ストリーム情報（Ｍ＿ＶＯＢＩ）と、タイムマップ情報（ＴＭＡＰＩ）とを含み、再生経路管理情報（ＯＲＧ＿ＰＧＣＩ）は、プログラム情報（ＰＧＩ）と、セル情報（ＣＩ）とを含む。

符号化部１０は、出力するビットストリームデータに関する符号化結果情報として、ビットストリーム中の映像・音声信号の属性情報（ビデオアスペクト比、ビデオ水平解像度、ビデオ垂直解像度、オーディオステレオモードなど）、出力したビットストリームデータに含まれる映像・音声の時間情報（ビデオフィールド数、時間参照情報、出力タイミングなど）、出力したビットストリームデータのサイズ情報および検索情報を出力する。実装形式としてＤＶＤビデオレコーディング規格を採用した場合、図１１および図１２に示すような情報項目が必要となる。管理情報生成部４０は、これらのビットストリームデータに関する符号化結果情報を用いて、図２に示す管理情報を生成する。符号化部１０から出力されるビットストリームデータは、生成される都度、記録部２０へ転送され、逐次、記録媒体へ記録される。一方、管理情報生成部４０から出力される管理情報は、録画処理の停止時に確定したデータを記録部２０へ転送され、記録媒体に記録される。

次に、図３以降を参照して、実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置を説明する。図３は、同デジタルビデオレコーディング装置の構成を示し、図４は、図３のデジタルビデオレコーディング装置の記録部が備える記録媒体上のデータの構造を示す。

実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置は、入力される映像・音声信号をもとに記録媒体へ記録する録画機能と、録画中に装置が異常停止した際に、記録媒体上で異常となったビットストリームデータおよび管理情報を復旧するための復旧機能と、記録媒体に記録されたビットストリームデータおよび管理情報を利用してコンテンツを再生する再生機能とを有するものであり、この機能を実現するための構成要素として、符号化部１０と、記録部２０と、復号化部３０と、管理情報生成部４０と、再生制御部５０と、復旧用データ生成部６０と、異常検出部７０と、管理情報復旧部８０とを備える。

上記構成要素を詳しく説明する。

実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置は、入力された映像・音声信号をデジタル化・符号化する符号化部１０と、符号化部１０から出力される符号化結果情報をもとにコンテンツの管理情報を生成する管理情報生成部４０と、符号化部１０から出力される符号化結果情報をもとに復旧用データを生成する復旧用データ生成部６０と、符号化部１０にて生成されたビットストリームデータ、および管理情報生成部４０にて生成された管理情報と、復旧用データ生成部６０にて生成された復旧用データとを記録媒体へ記録する記録部２０とにより録画機能を実現する構成となっている。

実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置はまた、録画中に装置が異常停止したことを検出する異常検出部７０と、異常検出部７０にて装置の異常停止が検出された場合に、復旧用データ生成部６０にて生成された復旧用データを用いて、記録部２０により記録媒体上へ記録されたビットストリームデータと管理情報とを復旧する管理情報復旧部８０とにより上記復旧機能を実現する構成となっている。

実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置はまた、記録部２０にて記録媒体へ記録された管理情報を用いて再生動作を制御する再生制御部５０と、再生制御部５０の制御のもと、記録部２０にて記録媒体へ記録されたビットストリームデータを復号化し映像・音声信号を復元する復号化部３０とにより再生機能を実現する構成となっている。

符号化部１０は録画中に動作し、入力される映像・音声信号をデジタル変換し、記録方式に必要な方式で圧縮処理を行うものであり、たとえばＤＶＤ規格に準拠するならば、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のビットストリームを出力する。符号化部１０は、その際、符号化して出力したビットストリームに関する符号化結果情報を出力するようになっていて、たとえばＤＶＤ規格に準拠するならば、図１１および図１２に示すような、コンテンツの属性情報や時間情報、符号化結果のビットストリームデータのサイズに関する情報などを含む。さらにＤＶＤ規格においてはビットストリーム中にＶＯＢと呼ばれるひとつの連続録画コンテンツを含む単位があり、加えてＶＯＢ中にはＶＯＢＵと呼ばれるアクセスの最小単位が存在する。符号化部１０は符号化結果情報として、出力するビットストリームに対応して、ＶＯＢＵの符号化完了ごとにＶＯＢＵ情報を、ＶＯＢの符号化完了ごとにＶＯＢ情報をそれぞれ出力する。

管理情報生成部４０は、あらかじめ録画動作の開始前に記録媒体上の前回までの記録状態を把握するために、既存の管理情報を読み出し、編集操作を行えるように展開処理を行う。管理情報生成部４０はまた、録画処理を開始すると、符号化部１０から出力される符号化結果情報に基づいて、記録媒体へ記録されたビットストリームデータの属性情報、アドレス・サイズ情報、時間情報、検索情報、再生経路情報などを作成する。ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠するならば、図２に示すストリーム管理情報および再生経路管理情報に属する情報に対応する。管理情報生成部４０は、録画処理中に符号化部１０から通知される符号化結果情報を元に管理情報を更新し、録画停止時に記録部２０へ管理情報の記録を要求する。

復旧用データ生成部６０は、録画処理を始める際に記録部２０へデータ不整合フラグのセット要求を行う。復旧用データ生成部６０は、符号化部１０から通知される符号化結果情報に基づき、管理情報に加えた変更情報の差分データを抽出する。抽出するデータの形式としては、２つの形式を提案しており、符号化結果情報が通知されるたびに管理情報生成部４０で行う管理情報の編集にあわせて、復旧用データ生成部６０はその変更情報を作成する。

１つ目の方法は管理情報に対して行う変更情報を１つのデータ構造にまとめる方法で、データが1箇所に集中するために復旧処理が単純化される。ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠するならば、図１３で示す表のような、録画中に発生するオリジナルプログラム情報の追加差分、ＶＯＢ属性情報の追加差分、既存ＶＯＢ属性情報の変更差分、ＶＯＢ情報の追加差分、タイムマップ情報のうちＶＯＢＵエントリの追加差分に相当する情報を蓄積する。

２つ目の方法は管理情報に対して行う変更情報をその都度変更差分情報として断片化されたデータとして生成する方法で、復旧用データをビットストリームの記録と時分割で並行して記録部２０にて記録する方法である。ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠するならば、図１１および図１２に示すような、符号化部１０にてＶＯＢＵが生成されるたびに出力されるＶＯＢＵ情報から得られるビットストリーム属性情報、ＶＯＢＵ再生時間、ＶＯＢＵデータサイズ、ＳＣＲ情報、ＰＴＳ情報に加えて、オリジナルプログラム情報の追加差分、ＶＯＢ属性情報の追加差分、既存ＶＯＢ属性情報の変更差分、ＶＯＢ情報の追加差分をまとめて格納し、記録媒体へ記録する。ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠するならば、この復旧用データの断片はＲＤＩパックのＭＮＦＩ領域に記述しても良い。また復旧処理の処理効率向上のために、次に出現するＲＤＩパックの検索情報としてアドレスの差分情報を復旧データに含めても良い。復旧用データ生成部６０は、録画停止処理の際に記録部２０へデータ不整合フラグのリセット要求を行う。

記録部２０の動作を説明する。記録部２０は、録画開始時に、復旧用データ生成部６０からデータ不整合フラグのセット要求を受け、記録媒体の管理領域にデータ不整合フラグをセットする。記録部２０は、符号化部１０から出力されるビットストリームデータを記録媒体へリアルタイムに記録し、媒体上の記録アドレス情報を管理情報生成部４０に通知する。

復旧用データ生成部６０の１つ目の方法（第１の復旧用データ記録方法）を採用した場合は、定期的に復旧用データ生成部６０が作成する復旧用データを記録媒体へ記録する。この際、ビットストリームデータの記録とは時分割で記録するが、復旧用データファイル領域を別途固定的に確保し、その領域に記録する。この場合、復旧用データファイル領域は複数個分確保し、サイクリックに使用する形態でも良い。また、復旧用データファイルの領域を固定的に確保せずとも、ビットストリームデータの記録領域と交互に配置することで書き込み性能を優先する形態でも良い。復旧用データ生成部６０の２つ目の方法（第２の復旧用データ記録方法）を採用した場合、記録部２０は符号化部１０でＶＯＢＵが生成されるたびに復旧用データ生成部６０で生成される復旧用データ断片を、符号化部１０から出力されるビットストリームデータ中のＲＤＩパック中のＭＮＦＩブロックに格納し、記録媒体へ記録する。この場合、復旧用データファイル領域は不要となる。

記録部２０は、録画停止時に、復旧用データ生成部６０からデータ不整合フラグのリセット要求を受け、記録媒体の管理領域のデータ不整合フラグをリセットする。

異常検出部７０は、装置立ち上げ時に記録媒体上のデータ不整合フラグの確認を記録部２０へ要求する。データ不整合フラグがリセットされている場合は前回正常終了したと判断し、復旧処理は行わない。一方、異常検出部７０は、データ不整合フラグがセットされていると検出した場合、録画動作中に異常停止（符号化部１０または管理情報生成部４０が生成した情報が、記録部２０に正常に記録されずに終了した等）したと判断し、管理情報復旧部８０へ復旧処理の起動を要求する。

管理情報復旧部８０は、異常検出部７０が検出した前回異常停止の情報を受け取り、記録媒体に記録されている復旧情報を取得する。復旧データ生成部６０の１つ目の方法により復旧データが生成されている場合は、復旧データは１つのファイルとして取得が可能なため、記録部２０に対して復旧用データファイルの取得を要求し、前回録画時に、管理情報へ行った更新を再度行い、正常な管理情報を記録媒体へ記録する。

復旧データ生成部６０の２つ目の方法により復旧データが生成されている場合は、復旧データは記録されたビットストリームファイル中に離散的に存在するため、これを前回記録の先頭位置からスキャンし、ＲＤＩパック中の復旧情報を収集することにより、復旧データ生成部６０の１つ目の方法で取得するファイルに相当する復旧用データが得られる。この際、ＲＤＩパックに後続のＲＤＩパック検索情報が記録されている場合には、その情報を元に、効率的な検索を実施しても良い。

以上の手順により取得できた復旧用データを用いて管理情報の復旧を行う。管理情報の復旧とビットストリームデータの整合性確認は、たとえば「特開２００２−８４４９８号」に提案される方法を利用することが可能である。

以上において、記録部２０が備える記録媒体上では、復旧用データは、管理情報および映像・音声ビットストリームデータとは別情報として、図４に示すように、複数の復旧用データ（復旧用データファイル）を記録する。図４の管理情報、映像・音声ビットストリームは、図２と同様であるので、詳細は、図２を参照する。

以下においては、上記復旧用データ記録方法をさらに詳細に説明する。

上記第１の復旧用データ記録方法では、復旧用データ生成部６０が、符号化部１０から通知される符号化結果情報を集計処理したうえで、復旧用データを生成し、記録部２０では、ビットストリームデータおよび管理情報とは別のファイル上に復旧用データを記録するものである。図５に録画開始処理のフロー、図６に録画中処理のフロー、図７に録画停止処理のフローを示す。なお、図８に復旧処理のフローを示す。録画処理におけるデータ処理としては、符号化部１０から出力された符号化結果情報を元に、図４の管理情報、詳しくは図２に示す管理情報を生成することが必要であるが、この管理情報は、一般管理情報、ストリーム管理情報と、再生経路管理情報とに分類される。ストリーム管理情報は、ビットストリーム中の映像・音声信号の属性情報をもつストリーム属性情報、ビットストリームの録画・再生時間情報・再生時の接続（連続）性に関する情報などをもつストリーム情報、タイムサーチ情報およびアクセスユニット毎の時間情報・アドレス情報などを持つタイムマップ情報などに分類される。再生経路管理情報は、コンテンツとしての管理単位であるプログラムを管理するプログラム情報、そしてプログラムの部分として再生経路を示す単位であるセルを管理するセル情報などに分類される。

録画開始処理に際しては、管理情報生成部４０にて、図５に示すように、処理に先立ち記録媒体データ不整合フラグをセット（ＴＲＵＥ）する。これにより、装置が異常終了した場合にはこのフラグがセットされたままとなり、異常停止したことを検出可能とする。その後、再生経路情報としてプログラム情報を新規に追加し、第１個目のセル情報も合わせて追加する。また、記録するビットストリームデータに対応したストリーム属性情報を検索し、ストリーム情報格納領域を追加する。この中で復旧用データとしてプログラム情報領域の追加、ストリーム属性情報の検索結果、ストリーム情報領域の追加に関するデータが挙げられる。復旧用データ生成部６０はこれらの情報をメモリ上で収集する。

録画中に際しては、管理情報生成部４０にて、図６に示すように、符号化部１０から符号化結果情報（ＶＯＢＵ情報）を受信し、このＶＯＢＵ情報を元にタイムマップ情報のエントリ追加、ストリームの終端（ＶＯＢの終端）であればストリーム情報の内容の更新とセル情報の内容の更新とを行い、以後、録画を継続可能であれば新たなストリーム情報領域の追加と新たなセル情報領域の追加とを行う。そして、この中で復旧用データとしてタイムマップ情報の追加エントリ情報、ストリーム情報の更新内容、新たなストリーム情報領域の追加に関するデータが挙げられる。復旧用データ生成部６０はこれらの情報をメモリ上で収集する。

録画中には以上の処理で蓄積された復旧用データを定期的に記録媒体へ記録する必要がある。復旧用データ生成部６０は定期的に復旧用データを記録部２０へ転送し、記録媒体への記録を要求する。この際、記録媒体上では、ビットストリームデータおよび管理情報とは別情報であるため、図４に示すような形態にて復旧用データは復旧用データファイルとして記録媒体へ記録する。この際、復旧用データファイルは復旧用データファイルの書き込み中においてデータとしての一貫性を保てないことから、復旧用データファイルを複数世代管理できるようにし、これらのファイル領域を循環的に使いまわす方法をとっても良い。

録画停止に際しては、図７に示すように、管理情報生成部４０にて、録画（エンコード）停止、最終ＶＯＢＵ情報を元にしたタイムマップ情報のエントリの追加、ストリーム情報の内容の更新、セル情報の内容の更新、プログラム情報の内容の更新を行い、それから、管理情報を記録媒体に反映し、記録媒体データ不整合フラグをリセットする。そして、この中で復旧用データとしてタイムマップ情報の追加エントリ情報、ストリーム情報の更新内容、新たなストリーム情報領域の追加に関するデータが挙げられる。復旧用データ生成部６０はこれらの情報をメモリ上で収集する。

復旧処理に際しては、図８に示すように、記録媒体データ不整合フラグがセットされているかリセットされているかを判断し、そのフラグがリセットされていれば、復旧処理を終了し、そのフラグがセットされていれば、復旧用データを参照してプログラム情報領域を復旧処理し、セル情報を追加するとともに、復旧用データを参照してストリーム属性情報を検索し、次いで、復旧用データを参照してストリーム情報領域を追加し、さらに、復旧用データを参照してＶＯＢＵ情報を元にタイムマップ情報のエントリを追加する。そして、ＶＯＢ終端でなければ、復旧用データを参照してストリーム属性情報を検索するステップに戻り、ＶＯＢ終端であれば、ＶＯＢＵ情報が終了かどうかを判断し、ＶＯＢＵ情報が終了であれば、復旧処理を終了する。

なお、好ましくは、記録媒体上の別ファイル領域を固定的に確保せず、新規の連続領域に対してビットストリームデータと復旧用データとを交互に配置するように記録しても良い。

この配置の例を図９に示す。図９では、記録媒体のユーザーデータ領域と、その領域の詳細である管理情報と、映像・音声ビットストリーム＋復旧用データの領域と、映像・音声ビットストリーム＋復旧用データの領域の詳細であるＳ１，Ｒ１，Ｓ２，Ｒ２，…が物理配置として示され、また、Ｓ１，Ｓ２，…とＲ１，Ｒ２，…と復旧用データ１、復旧用データ２、…、復旧用データｎが論理配置として示されている。復旧用データｘ（ｘ＝１，２，…，ｎ）は、第ｘ世代の復旧用データ、Ｓｘ（ｘ＝１，２，…，ｎ）は、ビットストリームデータ断片、Ｒｘ（ｘ＝１，２，…，ｎ）は復旧用データ断片を意味する。図９に示すように、ビットストリームデータの断片Ｓｘと、復旧用データの断片Ｒｘとは、物理的に連続な領域に交互に配置されている。このように、ビットストリームデータの断片Ｓｘと復旧用データの断片Ｒｘとを交互に記録媒体へ転送することで、復旧用データｎの記録により、デジタルビデオレコーディング装置の余計なセクタジャンプが不要となり、記録性能に与える影響を最低限に抑えることが可能となる。記録形式として、ＤＶＤビデオレコーディング規格を用いる場合、ビットストリームデータ断片Ｓｘの最小サイズは２ＭＢｂｙｔｅｓ、復旧用データ断片Ｒｘの最小サイズは３２ｋＢｙｔｅｓとなり、復旧用データサイズが最大で５１２ｋＢｙｔｅｓとなる場合を想定してみると、その間に記録するビットストリームデータは３２Ｍｂｙｔｅｓとなる。これは低ビットレートの例として１５３６ｋｂｐｓの場合に換算して、３分弱の時間に相当する。つまり、復旧の精度は最悪の場合を想定しても３分程度となる。以上から、復旧用データは、記録媒体上に物理的に連続領域にビットストリームデータの断片と復旧用データの断片とを交互に配置して記録することにより、上記断片のサイズをメディアまたはフォーマットで規定される最小サイズより大きいサイズで記録する。

また、復旧用データと管理情報とを全く同一の形式で記録媒体へ記録し、かつこれを複数の世代分管理する構成をとった場合は、装置が異常終了せずとも、ユーザーの要求に従い、記録媒体上の管理情報を前世代の状態へ戻すことが可能となる。この仕組みを利用すると、デジタルビデオレコーディング装置にＵｎｄｏ機能をもたせることが可能となる。すなわち、復旧用データは、記録媒体への記録時点で生成されている管理情報と同一の情報であり、録画処理または編集処理が完了した時点で編成が完了した管理情報を復旧用データとして記録媒体に記録し、必要に応じてそれまでに実行したユーザー操作の実行前の管理情報を復元するようになっている。

上記第２の復旧用データ記録方法として、復旧用データをビットストリーム中に多重化して別のファイルを利用せずに記録する方法について述べる。第２の復旧用データ記録方法で実現するデジタルビデオレコーディング装置は、ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠していて、この装置で生成されるビットストリームデータは、図１０に示す構造を持っている。図１０によると、ビットストリームデータの中には、ＶＯＢ（ビデオオブジェクト）という記録の単位があり、その中には整数個のＶＯＢＵ（ビデオオブジェクトユニット）と呼ばれるアクセスユニットが存在する。ＶＯＢＵの中には先頭にＲＤＩパックと呼ばれるリアルタイム再生管理情報が存在し、以後、ビデオ、オーディオ、字幕に関するエレメンタリーストリームが多重化されている。ＶＯＢＵの最大再生時間は１秒であり、その先頭に存在するＲＤＩパック（ＲＤＩ＿ＰＣＫ）には最大１９４４バイトのマニュファクチュアインフォメーションブロック（ＭＮＦＩ＿ＤＴ）が自由（空き）領域として存在する。なお、ＲＤＩ＿ＰＣＫはリアルタイムデータインフォメーションパック、Ａ＿ＰＣＫはオーディオパック、Ｖ＿ＰＣＫはビデオパック、ＲＤＩ＿ＧＩはリアルタイムデータインフォメーションジェネラルインフォメーション、ＤＣＩ＿ＣＣＩはディスプレイコントロールインフォメーションコピー・コントロールインフォメーション、ＭＮＦ＿ＩＤはマニュファクチュアインフォメーションデータを示す。

第２の復旧用データ記録方法では、符号化部１０から出力される符号化結果情報はＶＯＢＵが生成されるごとに出力され、その都度、ＶＯＢＵの先頭に位置するＲＤＩパックの自由領域に対して付加することが可能である。このように、復旧用データを1つのファイルとして編成せず、都度、ＶＯＢＵの符号化結果情報として通知される差分情報をＶＯＢＵとともに記録媒体へ記録することで、異常停止後の復旧処理において、これらのデータをスキャンし、第1の復旧用データ記録方法における管理情報生成と同じ手順により、管理情報の復旧が可能となる。すなわち、実施の形態のデジタルビデオレコーディング装置は、ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠したもので、復旧用データ生成部６０が、符号化部１０から通知される符号化結果情報を集計処理しない状態で、復旧用データを生成し、記録部２０では、ビットストリームデータ中のマニュファクチュアインフォメーションブロックの空き領域内に格納することにより、ビットストリームファイル上に復旧用データを記録するようになっている。

好ましくは、このＲＤＩパックに符号化結果情報を記録すると同時に、該当ＶＯＢＵのサイズ情報を用いて、次のＲＤＩパックのアドレスまたは次のＲＤＩパックのセクタ数を記録しておくことも可能である。復旧処理時にはこれらのＲＤＩパックをスキャンする必要があるが、このアドレス情報を利用することで、ビットストリームのすべてのパックをスキャンしなくとも、ＲＤＩパックだけを順次検索して復旧処理を高速化することが可能となる。

また、上記装置においては、当該装置の起動時に前回まで記録された管理情報を読み出さずとも、あらたな番組の録画を開始するように装置を動作させることも可能である。こうすることにより、上記装置の起動から録画の開始までに要する時間を短縮することが可能となる。この方法で録画を開始した場合には、録画停止時に、上記装置における復旧処理と同じ処理を行うことで、管理情報の生成が可能となる。

本発明に係わるデジタルビデオレコーディング装置は、特に民生向けＡＶ機器分野の商品としての利用がもっとも効果的で、部品削減が可能なことにより、量産によるコスト削減効果は大きいと考えられる。また、異常終了後の復旧処理によるデータの再現性が高いことによる利便性の向上へもつながることが期待される。

一般的なデジタルビデオレコーディング装置のブロック図 図１の装置の記録部が備える記録媒体上の論理データ構造を示す図 本発明の実施の形態におけるデジタルビデオレコーディング装置のブロック図 図３の装置の記録部が備える記録媒体上のデータ構造を示す図 図３の装置による録画開始処理のフロー 図３の装置による録画中処理のフロー 図３の装置による録画停止処理のフロー 図３の装置による復旧処理のフロー 第１の復旧用データ記録方法による記録媒体上のデータ構造を示す図 第２の復旧用データ記録方法による記録媒体上のデータ構造を示す図 ＶＯＢＵ生成ごとに出力される符号化結果情報を示す図 ＶＯＢ生成ごとに出力される符号化結果情報を示す図 復旧用データ構造を示す図

符号の説明

１０ 符号化部
２０ 記録部
３０ 復号化部
４０ 管理情報生成部
５０ 再生制御部
６０ 復旧用データ生成部
７０ 異常検出部
８０ 管理情報復旧部

Claims (2)

1. 記録対象の映像・音声信号を符号化する符号化部と、
   符号化部から通知される符号化結果情報を元に、管理情報を生成する管理情報生成部と、
   符号化部から出力されたビットストリームデータおよび前記管理情報生成部により生成された前記管理情報を記録媒体に記録する記録部と、
   前記ビットストリームデータを復号する復号化部と、
   前記管理情報に基づいて復号化部を制御する再生制御部と、
   記録動作において異常が発生したことを検出する異常検出部と、
   前記異常検出部にて異常が検出された際に前記管理情報を復旧するために必要となる、復旧用データを生成する復旧用データ生成部と、
   前記管理情報を復旧する管理情報復旧部とを備え、
   前記復旧用データ生成部にて生成された復旧用データは前記記録部へ転送され、前記ビットストリームおよび前期管理情報を記録するものと同一の前期記録媒体へ記録し、
   前記異常検出部は、前記符号化部または前記管理情報生成部により生成された情報が、前記記録部にて正常に記録されずに異常終了したことを検出し、
   前記異常検出部にて異常終了したことが検出されると、前記管理情報復旧部にて前記復旧用データを利用して、前記管理情報を復旧し、
   当該デジタルビデオレコーディング装置は、ＤＶＤビデオレコーディング規格に準拠したデジタルビデオレコーディング装置であって、前記復旧用データ生成部は前記符号化部から通知される前記符号化結果情報を集計処理しない状態で、前記復旧用データを生成し、前記記録部では、ビットストリームデータ中のＲＤＩパックのマニュファクチュアインフォメーションブロックの空き領域内に格納することにより、ビットストリームファイル上に前記復旧用データを記録し、
   システム立ち上げ時に前期記録媒体に記録された前記管理情報を読み出しおよび解析処理を行わずに録画処理を開始し、録画処理中は、前記符号化部から通知される前記符号化結果情報をそのまま前記復旧用データとして扱い、録画停止処理において、記録媒体上に蓄積された前記復旧用データを元に前記管理情報を生成する
   ことを特徴とする、デジタルビデオレコーディング装置。
2. 前記復旧用データを格納した前記ＲＤＩパックは、次のＲＤＩパックのアドレスまたは次のＲＤＩパックまでのセクタ数を格納することを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオレコーディング装置。

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