JP4563833B2 - 録画装置 - Google Patents

Description

本発明は、動画データの録画装置における蓄積型の記録技術に関し、特に、記録媒体の利用効率を向上させる技術に関する。

近年、地上波放送、衛星放送等によって、数多くのチャンネルで多種多様な番組が放送され、インターネットによっても、数多くの動画や音楽を楽しむことが可能となっている。
このことに伴い、大容量の録画装置が開発され、数多くの番組等を録画等することが出来るようになっている。録画装置としては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に代表される光ディスク等の着脱可能な記録媒体を取り扱う装置や、このような着脱可能な記録媒体と内蔵型記録媒体、例えば、大容量のＨＤＤ（Hard Disk Drive）とを融合した、いわゆるハイブリッドレコーダ等が提供されている。

ここで、番組等を録画する場合には、デジタルデータである番組等のデータを符号化し、データ容量を圧縮して記録媒体に書き込むことで、より多くの番組等を記録することが可能となっている。
とはいえ、記録媒体は有限であり、録画できるデータ量には限りがある。
そこで、記録媒体に記録してある番組等を消去することなく、より多くの番組等を記録する技術が提案されている。

例えば、録画予約されている番組の録画データ量を予想して、ＨＤＤの空き容量に合わせて符号化時の画質を調整する技術（特許文献１参照。）、ユーザが指定したデータ圧縮時期と圧縮対象番組の選択条件とに従って、符号化を繰り返してデータ量を減らす技術（特許文献２参照。）、録画されている番組のジャンルや記録日時等によって圧縮対象を選択して符号化する技術（特許文献３参照。）等の様々な技術である。
特開２００２−２７１７４２号公報 特開２００２−２７１７４４号公報 特開２００３−１７４６２４号公報

しかし、これらは記録媒体の空き容量、記録する番組のデータ量、ユーザの指示、記録されている番組の内容などに基づいて、符号化する対象である番組等を選択している。
従って、符号化対象として選択される番組等の内容如何によっては、ユーザの意図に反して、予想以上に画質の劣化が生じてしまう可能性があり、鑑賞に堪えないものになってしまう場合がある。このような符号化を繰り返すことにより生じてしまった画質の劣化は、元に戻すことが出来ない。

そこで、本発明は、録画されている番組等を再符号化して、記録媒体に空き領域を作ったとしても、符号化された番組等の画質の劣化を知覚することが少ない録画装置の提供を目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明の録画装置は、動画データを符号化した録画データと、その符号化する際に抽出される動画データの特徴を表す情報である符号化情報とを対応付けて記録する記録手段と、前記記録手段に記録されている符号化情報に基づいて、録画データを選択する選択手段と、前記選択手段で選択した録画データから、所定の符号化方法で符号化した録画データを作成し、その作成過程で符号化情報を抽出し、前記選択した録画データに換えて前記作成した録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記抽出した符号化情報を前記記録手段に記録させる符号化手段とを備え、前記所定の符号化方法は、その方法で符号化した録画データは、その元となる録画データのサイズより小さくなる方法であることを特徴とする。

また、前記録画装置は、前記符号化情報は、対応する録画データの符号化方式を表す方式情報を含み、前記符号化手段は、前記選択手段により選択された録画データから、対応する符号化情報に含まれる方式情報に基づいて復号した復号データを作成し、作成した復号データを所定の符号化方法で符号化して録画データを作成し、その作成過程で対応する符号化情報を抽出し、前記選択した録画データに換えて前記作成した録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記抽出した符号化情報を前記記録手段に記録させることとしてもよい。

本発明に係る録画装置は、上述の構成を備えることにより、録画されている番組等の動画データとしての特徴を考慮して、どの録画データを符号化するかを決めることができるので、録画データの画質を予想以上に落とすことなく、記録媒体に空き領域を確保することができるようになる。
また、前記録画装置は、前記符号化情報は、録画データの元となる動画の変化を数値で表す情報である変化量を含み、前記選択手段は、前記変化量の大きさによって、録画データを選択することとしてもよい。

また、前記録画装置は、前記符号化情報に含まれる変化量は、動画データの一定時間あたりのビットレート値であり、前記選択手段は、前記ビットレート値が所定の値よりも大きいものを選択することとしてもよい。
さらに、前記録画装置は、前記符号化情報に含まれる変化量は、動画データのフレーム間変位を表す動きベクトルの値であり、前記選択手段は、前記動きベクトルの値が所定の値よりも大きいものを選択することとしてもよい。

これにより録画装置は、動画の変化が大きい録画データを符号化の対象として選択することができるので、空領域を確保したとしても、符号化した録画データの画質の劣化が目立たないようにすることができるようになる。
また、前記録画装置は、前記記録手段は、更に、記録されている録画データの内容に関する内容情報を記憶し、前記選択手段は、前記内容情報と前記変化量とに基づいて、録画データを選択することとしてもよい。

これにより録画装置は、録画データの内容を加味して符号化対象の録画データを選択することができるので、より画質の劣化が目立たない録画データを選択することができるようになる。
また、前記録画装置は、更に、前記記憶手段の空き領域の量を検出する空領域量検出手段を備え、新たに記録する録画データの量より、前記空領域量検出手段により検出した量が小さい場合に、前記選択手段により、前記記録手段に記録されている録画データを選択し、前記符号化手段により、前記選択した録画データから、所定の符号化方法で符号化した録画データを作成し、その作成過程で対応する符号化情報を抽出し、前記選択した録画データに換えて前記作成した録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記抽出した符号化情報を前記記録手段に記録させることとしてもよい。

また、前記録画装置は、更に、動画データである番組の録画の予約を受付け、予約された番組を特定する番組情報を前記記録手段に記録する録画予約手段と、前記番組を符号化した場合のデータ量を予測するデータ量予測手段を備え、前記新たに記録する録画データの量とは、前記データ量予測手段により予測された前記番組情報で特定される番組のデータ量であることとしてもよい。

これにより録画装置は、録画予約した番組を録画するための領域を確保することができるので、録画予約した番組は必ず録画することができるようになる。
また、前記録画装置は、更に、前記空領域量検出手段により検出した量が、一定の量より少ない場合は、圧縮効率が高い符号化方式を所定の符号化方法として決定し、一定の量より多い場合は、画質の劣化が少ない符号化方式を所定の符号化方法として決定する符号化方法決定手段を備え、前記符号化手段は、前記決定された符号化方法で選択された録画データを符号化することとしてもよい。

これにより録画装置は、記録媒体の空き領域の大きさに応じて、符号化の方法を換えることができるので、出来うる限りよい画質で番組等を録画することができるようになる。
また、前記録画装置は、更に、前記記録手段に記録されている録画データを再生する再生手段を備え、前記再生手段は、再生する録画データに対応する符号化情報が前記記録手段に記録されていない場合には、録画データを復号する過程で符号化情報を抽出し、前記録画データと対応付けて前記記録手段に記録させることとしてもよい。

これにより録画装置は、符号化情報が作成されていない録画データを記録してある場合でも、再生時に符号化情報を作成することができるので、一度再生すれば、その後、符号化の対象とすることができるようになる。
また、前記録画装置は、前記符号化情報は、対応する録画データの再生順序を示す順序情報を含み、前記再生手段は、前記記録手段に記録されている録画データを、前記順序情報に則して、順に再生することとしてもよい。

これにより録画装置は、番組が複数の録画データに分かれた場合であっても、その再生順序通りに再生することができるので、記録媒体の空領域を効率よく使用することができるようになる。

＜概要＞
符号化により動画データの容量を圧縮するためには、符号化のビットレートを落として符号化することが必要になることから、ビットレートを落として符号化することに伴う画質の劣化は許容せざるを得ない。
そこで、本発明に係る録画装置は、ビットレートを落として符号化したとしても、符号化による画質の劣化が視覚的に影響が少ない動画があることに着目し、符号化に伴う画質の劣化が、視覚的に影響が少なくなるような動画データを選択し、符号化するものである。

以下、本発明に係る録画装置の実施形態について説明する。
実施形態では、テレビ放送の番組を、録画再生する装置を説明する。
本録画再生装置は、ＨＤＤを内蔵しており、テレビ番組を録画予約に従って、録画していくものである。また、ユーザが録画予約番組を追加した時や一定の時間になると、ＨＤＤの空き容量を検索し、空き容量が少ない場合には自動的に録画してある番組を選択して符号化し、空き容量を作る機能を有している。

＜構成＞
図１は、本発明に係る録画再生装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
録画再生装置１００は、符号化部１０００、録画データ記憶部２０００、制御部３０００、録画予約部４０００、再生部５０００、チューナ６０００及びユーザインターフェース部７０００で構成される。

符号化部１０００は、エンコード部１１００と符号化情報作成部１２００とで構成される。
まず、エンコード部１１００は、番組のデータを符号化して録画データを作成し、録画データ記憶部２０００に記憶させる機能を有する（以下、符号化される前の番組のデータを「番組データ」といい、符号化された番組のデータを「録画データ」という。）
ここで符号化する番組データには、２種類ある。１つは、外部のアンテナで受信されたテレビ放送の番組であり、もう1つは、録画データ記憶部２０００に記憶してある録画データである。

1つ目の番組データは、チューナ６０００により選局されたチャネルの番組をデジタル信号に変換して、チューナ６０００から渡されたものである。また、もう1つの番組データは、録画データ記憶部２０００に記憶してある録画データを再生部５０００を介して読出した番組データである。
すなわち、１つ目の番組データは、新たに録画する番組のデータであり、もう１つの番組データは、記憶媒体の空き領域を作る為に再度符号化（以下、「再符号化」という。）する番組データである。

符号化情報作成部１２００は、エンコード部１１００が番組データを符号化する過程で、その都度、その番組データの符号化情報を抽出し、録画データ記憶部２０００に記憶させる機能を有する。この符号化情報とは、番組の内容ではなく、番組データの特性を表す情報であり、詳細は図２を用いて説明する。
次に、録画データ記憶部２０００は、エンコード部１１００により符号化された番組データである録画データと、符号化情報作成部１２００により抽出された符号化情報とを記憶しておく機能を有する。録画データ記憶部２０００は、本実施形態では、内蔵しているＨＤＤ（Hard Disk Drive）である。

この録画データと符号化情報は、それぞれが対応しており、原則として同数が記憶されている。
制御部３０００は、空領域量検出部３１００、符号化方法決定部３２００及び録画データ選択部３３００で構成される。
空領域量検出部３１００は、録画データ記憶部２０００の空き領域の量を検出する機能を有する。

また、録画データ選択部３３００は、録画データ記憶部２０００に記憶されている録画データのうち、次に符号化する録画データを選択する機能を有する。この選択は、録画データ記憶部２０００に記憶されている符号化情報などを基に、再符号化に最適な録画データを選択する。
符号化方法決定部３２００は、録画データ選択部３３００が選択した録画データを符号化するのに、最適な符号化方法を決定する機能を有する。符号化しようとしている録画データの符号化情報や、録画データ記憶部２０００の空き領域量などを基に、最適な符号化方法を決定する。ここでいう符号化方法は、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４などの動画像圧縮符号化方式のみならず、符号化時のビットレートの値も含んだものをいうものとする。

符号化方法が決定されると、録画データ選択部３３００によって選択された録画データが、符号化方法決定部３２００によって決定された符号化方法で、符号化部１０００のエンコード部１１００によって、符号化されることになる。
尚、制御部３０００は、本発明に係る機能を制御等する機能のほか、通常の録画再生装置が有する、ユーザの指示を解釈し各機能部を制御する等の機能をも有する。

次に、録画予約部４０００は、ユーザインターフェース部７０００を介して、ユーザの番組録画の指示を受け付け、番組を予約する機能を有する。
この録画予約部４０００は、予約録画番組記憶部４１００と録画領域量予測部４２００とから構成される。
予約録画番組記憶部４１００は、ユーザが予約録画を指定した番組に関する情報を記憶する機能を有する。記憶している録画予約番組に関する情報は、図３を用いて後述する。

また、録画領域量予測部４２００は、予約録画番組記憶部４１００に記憶してある番組に関する情報を基に、その予約する番組を録画した場合に、どのくらいの領域が必要であるかを算出する機能を有する。
再生部５０００は、デコード部５１００とモニター５２００とから構成される。
デコード部５１００は、録画データを復号して、番組データを作成する機能を有する。

ここで復号した番組データの出力先は２つある。１つは、モニター５２００であり、もう1つは、エンコード部１１００である。録画データを再符号化する場合は、エンコード部１１００に出力することになる。
また、モニター５２００は、デコード部５１００によって復号されたデータを画面に表示する機能を有する。尚、本実施形態では、モニター５２００を録画再生装置の構成部としているが、構成部とせずに、外付けとしてもよい。

ユーザインターフェース部７０００は、録画再生装置１００の操作パネル、リモコン、ディスプレイ、インジケータ等を含み、ユーザへの情報提示、ユーザからの指示の授受等、ユーザと情報のやり取りを行う機能を有する。
録画再生装置１００の各機能は、録画再生装置１００のメモリ又はハードディスクに格納されているプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。

＜データ＞
以下、本録画再生装置１００で用いる主なデータについて、図２から図４を用いて説明する。
図２は、符号化情報２１００の構成および内容例を示す図である。
この符号化情報２１００は、録画データ記憶部２０００に記憶されている情報であって、記憶されている録画データと対を成すものである。

また、符号化情報２１００は、主に、番組データをエンコード部１１００が符号化する過程で抽出されるものを含み、符号化情報作成部１２００が作成する。
符号化情報２１００は、録画データ名２１１０、符号化方式２１２０、平均ビットレート２１３０、データ量２１４０、高ビットレート分布２１５０、動きベクトル積算値２１６０及び位置情報２１７０で構成される。

録画データ名２１１０は、対応して記憶されている録画データの識別子である。
また、符号化方式２１２０は、対応して記録されている録画データの符号化方式を表している。この符号化方式で、エンコード部１１００が符号化したことになり、デコード部５１００が復号する場合に参照する。
例えば、符号化方式には、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase2）やＭＰＥＧ−４（Moving Picture Experts Group phase4）などがある。

平均ビットレート２１３０は、番組データをエンコード部１１００が符号化する場合の指針となるビットレートであり、1秒間あたりのビット量である。
データ量２１４０は、符号化されている録画データのサイズである。平均ビットレート２１３０が大きければ、このデータ量２１４０も大きくなる。
高ビットレート分布２１５０は、録画データのビットレートのうち、平均ビットレート２１３０より、大きい値となる時間の割合を示す。例えば、３０分番組の録画データのうち、高ビットレートの時間が１０分であれば、３３％となる。

すなわち、例えば、ＭＰＥＧ−２のような符号化方式では、可変ビットレートで符号化を行っており、動画のシーンによってビットレートが異なっていることから、一定のビットレート値を超えている時間を求めることが出来る。
このような符号化方式では、シーンからシーンへの差分を情報として利用しているため、シーンの動きや変化が激しい場面では、同じ画質を維持するのにより多くのデータが必要になるからである。

従って、この高ビットレート分布２１５０の値が大きいほど、その番組の動画の変化量が大きいことになる。
次に、動きベクトル積算値２１６０は、いわゆる動きベクトルのベクトルの大きさを積算したものである。一定時間ごとに動きベクトルを積算し、その平均を取ったものである。例えば、３０分番組であれば、１０分ごとに動きベクトルを積算し、求めた３つの積算値の平均が、動きベクトル積算値２１６０の値となる。

すなわち、例えば、ＭＰＥＧ−２のような符号化方式では、画像フレーム内やフレーム間で、物体の動く方向を予測し、そのベクトルだけを保存している。
よって、そのベクトルの絶対値が大きいほど、その物体の動きが大きいことを表している。
従って、動きベクトルの積算値２１６０が大きいほど、その動画の動きが大きく、または、変化が激しいことになる。

位置情報２１７０は、録画データが記憶されている録画データ記憶部２０００内での位置を表す。
例えば、録画データ名２１１０が「ＲＥＣ００１」の録画データは、符号化方式「ＭＰＥＧ−２」、ビットレート「４０９６」kbpsで符号化されており、そのデータ量は「９００」ＭＢで、高ビットレート分布は「５０％」、動きベクトル積算値は「１００」の動画の特徴を有しており、録画データ記憶部２０００内の位置情報「１１」ＧＢ（ギガバイト）からの領域に記憶されている。

次に、図３は、番組管理情報２２００の構成および内容例を示す図である。
この番組管理情報２２００は、録画されている番組と録画データとの対応を示したものであり、録画データ記憶部２０００に記憶されている。
番組管理情報２２００は、番組名４１１１、録画データの個数２２０１、録画データ名１（２２０１）、録画データ名２（２２０２）及び録画データ名３（２２０３）で構成される。

番組名４１１１は、録画されている番組を特定するための識別子であり、本実施形態では、番組の名前である。番組名のほかに、番組を特定するコード等であっても良い。
録画データの個数２２０１は、番組が記録されている録画データの個数をいう。
１つの番組の録画データは、１つの連続する空き領域に入らない場合には、分割されて複数の領域に記憶されるからである。

これらの分割されて記憶されている録画データごとに、録画データ選択部３３００により選択されて、再符号化されることになる。
録画データ名１、録画データ名２、録画データ名３（２２０２〜２２０４）は、番組データが記録されている録画データ名２１１０である。録画データ１の録画データの続きが、録画データ２の録画データである等とする。本実施形態の場合、最大３個の録画データにまで分割できることとする。

例えば、番組名４１１１が「洋画Ｘ」である番組の録画データは、録画データの個数２２０１「２」つに分割されて記録されており、その録画データ名は「ＲＥＣ００３」と「ＲＥＣ２００」である。録画データ名「ＲＥＣ００３」で表される録画データのみの再符号化、または、「ＲＥＣ２００」であらわされる録画データのみの再符号化も可能である。

図４は、予約情報４１１０の構成および内容例を示す図である。
この予約情報４１１０は、ユーザが録画予約をした番組の情報であり、予約録画番組記憶部４１００に記憶されている。
予約情報４１１０は、番組名４１１１、ジャンル４１１２、予約日時４１１３、チャネルコード４１１４及び画質モード４１１５で構成される。

まず、番組名４１１１は、ユーザが録画予約をした番組名である。この番組名は、番組管理情報２２００の番組名と同じものである。
ジャンル４１１２は、番組名４１１１で表される番組のジャンルを表す。
予約日時４１１３は、番組名４１１１で表される番組の放送日時である。
また、チャネルコード４１１４は、番組名４１１１で表される番組の放送チャネルを示している。

画質モード４１１５は、ユーザが番組を録画したい画質モードを表している。この画質モードが「高画質」であれば、ユーザは、この番組を画質を落とさずに見たいと考えていると推測できる。
例えば、番組名４１１１が「東洋美術史」の番組は、ジャンル４１１２は「教養・美術」であり、「２００４／６／２０」日の「２１：００−２２：００」時に、「１０」チャネルで放送され、ユーザは、「高画質」の画質モードでの録画を希望している。

＜動作＞
以下、上述した、録画再生装置１００の動作について図５〜図１４を用いて説明する。
まず、図５で、録画データを再符号化することで、録画データ記憶部の空き領域が増える例を示す。
図５は、録画データ記憶部２０００の内容例を示す図である。

図５（ａ）は、録画データの再符号化前の録画データ記憶部の例を示す図であり、図５（ｂ）は、再符号化後の録画データ記憶部の例を示す図である。図では、便宜上、録画データのみを表し、それに対応して記憶されている符号化情報は示していない（図１３も同様である。）。符号化情報２１００は、録画データのサイズに比べ小さいものであるからである。

図５では、録画データ「ＲＥＣ００１」を再符号化している例である。再符号化後の「ＲＥＣ００１」のデータサイズ（図５（ｂ）参照。）は、再符号化前のデータサイズ（図５（ａ）参照。）より、小さくなっており、元の「ＲＥＣ００１」が記憶されていた領域は、空き領域となっている。従って、全体の空き領域は、増えていることになる。
本実施形態では、符号化情報２１００は、すべての録画データの符号化情報をまとめて1つとしているが、録画データごとに記憶する等としてもよい。

次に、本実施形態の動作の説明を行う。
本実施形態では、ユーザが録画予約した番組を録画する領域を確保する為に、録画データ記憶部２０００に空き領域を作る場合を説明する。
以下、３つの動作について分けて説明する。まず、第１に、録画予約時の空領域の確保処理の流れについて説明する。第２に、再符号化する録画データを選択する処理について説明し、第３に、選択された録画データを再符号化する処理について説明する。

＜１．録画予約時の空領域の確保処理＞
図６及び図７を用いて説明する。
図６は、録画予約時の処理を表すフローチャートである。また、図７は、空領域の確保処理を表すフローチャートである。
本実施形態では、毎日午前３時に、次の日の午前３時までの２４時間に録画すべく予約されている番組が、録画できるように、空き領域を確保する処理を行うこととする。また、さらに、新たに録画予約された場合には、その録画番組が次の日の午前３時までに放送される番組であれば、再度空き領域の確保処理を行うものとする。尚、この午前３時という時間は、ユーザが任意の時間を指定することが可能であり、また、録画履歴から最適な時間を求めて自動的に設定されること等としてもよい。

まず、図６を用いて、録画予約時の処理について説明する。
ユーザは、ユーザインターフェース部７０００を通して、録画しておきたい番組の録画予約を行う。
ユーザからの録画予約を受け付けたユーザインターフェース部７０００は、番組の予約情報４１１０（図４参照）を作成し、予約録画番組記憶部４１００に記憶させる。

例えば、現在が２００４年６月２０日の正午であるとして、ユーザは今日の２１時から１０チャンネルで放送される番組である「東洋美術史」を高画質で録画する旨の予約をしたとすると、図４のような予約情報４１１０となる。
ユーザから番組録画の予約を受け付けたユーザインターフェース部７０００は、予約情報４１１０を予約録画番組記憶部４１００に記憶させるとともに、予約が成された旨を制御部３０００に通知する。

番組の録画予約が成された旨の通知を受けた制御部３０００は、録画領域量予測部４２００に、番組を録画した場合に必要と予測される領域量（以下、「予測領域量」という。）を算出するよう依頼をする。ここでの番組は、次の日の午前３時までに録画する番組の全てとする。
また、制御部３０００は、同時に空領域量検出部３１００に、録画データ記憶部２０００の空き領域の量を検出するよう依頼を行う。

予測領域量の算出の依頼を受けた録画領域量予測部４２００は、予約録画番組記憶部４１００から、本日中に録画すべき番組の情報を読出し、予測領域量を算出する（ステップＳ５００）。以前に算出した番組は、その予測領域量を記憶してあるものとし、本日中に録画すべき番組の予測領域量を合計した予測領域量を、制御部３０００に渡す。図４の予約情報４１１０を例にとると、番組名４１１１「東洋美術史」のみの予測領域量となる。

番組の予測領域量の算出は、予約番組の予約日時４１１３の録画時間と、画質モード４１１５とから算出する。本実施形態の場合、画質モード４１１５「高画質」の場合は、ＭＰＥＧ−２ビットレート８Ｍｂｐｓで符号化し、画質モード４１１５「標準画質」の場合は、ＭＰＥＧ−２ビットレート４Ｍｂｐｓで符号化するものとする。この符号化方式やビットレートは、装置で固定であってもよいし、ユーザが指定できてもよい。

例えば、番組名４１１１「東洋美術史」の番組は、予約日時４１１３「２００４／６／２０ ２１：００−２２：００」の２時間の録画時間が指定されており、画質モード４１１５「高画質」であることから、予測領域量は約７．５ＧＢとなる。
一方、空き領域量の検出依頼を受けた空領域量検出部３１００は、録画データ記憶部２０００をサーチし、空き領域を検出し（ステップＳ５１０）、制御部３０００に渡す。

ここでの空き領域は、連続する領域の量ではなく、録画データ記憶部２０００に点在する空き領域の合計とする。
録画領域量予測部４２００からは予測領域量を、空領域量検出部３１００からは空き領域の合計である空領域量を受け取った制御部３０００は、それらの値を比較し、予約された番組を録画することが出来るかを判断する（ステップＳ５２０）。

空領域量が、予測領域量よりも小さい場合は、空領域の確保処理（ステップＳ５３０）を行う。空領域量が、予測領域量よりも大きい場合は、終了する。
次に、図７を用いて、空領域の確保処理について、説明する。
図７は、空領域の確保処理を表すフローチャートである。
空領域の確保処理（ステップＳ５３０）を行うと判断した制御部３０００は、録画データ選択部３３００に、再符号化処理を行う録画データを選択するよう依頼する。依頼に際して録画領域量予測部４２００から受け取った予測領域量と、空領域量検出部３１００から受け取った空領域量とを渡す。

録画データの選択を依頼された録画データ選択部３３００は、録画データ記憶部２０００に記憶されている符号化情報２１００を読出し、それらと、制御部から受け取った予測領域量、空領域量とをもとに、再符号化を行う録画データを選択する（ステップＳ１００）。選択された録画データの録画データ名２１１０を、制御部３０００に返す。
選択した録画データ名２１１０を受け取った制御部３０００は、選択された録画データ名２１１０を符号化部１０００に通知し、再符号化の処理を依頼する。

依頼を受けた符号化部は、再符号化処理を行い、終了を制御部３０００に通知する（ステップＳ１１０）。
再符号化処理の終了を受け取った制御部３０００は、空領域量検出部３１００に録画データ記憶部２０００の空領域量の検出を依頼する。
依頼を受けた空領域量検出部３１００は、録画データ記憶部２０００の空領域量を検出し（ステップＳ１２０）、制御部３０００に返す。

制御部３０００は、受け取った空領域量と、予測領域量を比較し、空領域量が大きい場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）は、処理を終了する。
空領域量が、予測領域量よりも小さい場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）は、空領域の確保処理（ステップＳ１００〜ステップＳ１３０）を繰り返す。
＜２．再符号化する録画データの選択処理＞
録画データ選択処理（ステップＳ１００）は、図８を用いて説明する。

図８は、再符号化する録画データの選択処理を表すフローチャートである。
制御部３０００は、録画データ選択部３３００に、録画データの選択を依頼する。依頼に際して録画領域量予測部４２００から受け取った予測領域量と、空領域量検出部３１００から受け取った空領域量とを渡す。
録画データの選択を依頼された録画データ選択部３３００は、録画データ記憶部２０００に記憶されている符号化情報２１００を読み出す（ステップＳ２００）。

依頼に際して受け取った予測領域量が、録画データ記憶部２０００の空領域量に比べ、一定倍率以上ある場合は（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、空領域量を大幅に確保する必要があると判断し、符号化情報２１００から、データ量２１４０が最も大きい録画データ名２１１０を選択する（ステップＳ２３０）。
予測領域量が空領域量に比べ、一定倍率以上ない場合は（ステップＳ２１０：ＮＯ）、データ量よりも、再符号化しても画質の劣化が目立たないような録画データを選択すると判断して、符号化情報２１００から、動きベクトル積算値２１６０が最も大きい録画データ名２１１０を選択する（ステップＳ２４０）。

録画データを選択した録画データ選択部３３００は、選択した録画データ名２１１０を制御部３０００に返す。
録画データ名２１１０を受け取った制御部３０００は、受け取った録画データ名２１１０を符号化方法決定部３２００に渡し、符号化方法の決定を依頼する。
符号化方法の決定を依頼された符号化方法決定部３２００は、録画データが現在符号化されている符号化方式２１２０と平均ビットレート２１３０とから、再符号化で使用する符号化方式と平均ビットレートを決定する（ステップＳ２６０）。

例えば、符号化方式２１２０「ＭＰＥＧ−２」の平均ビットレート２１３０の値が、一定の値まで低くなったら、符号化方式２１２０を「ＭＰＥＧ−４」に変えて、平均ビットレート２１３０の値をさらに下げるようにである。
符号化方法を決定した符号化方法決定部３２００は、決定した符号化方法を制御部に返す。

符号化方法を受け取った制御部３０００は、録画データ選択部３３００から受け取った録画データ名２１１０と、符号化方法決定部３２００から受け取った符号化方式とを、符号化部１０００に渡し、再符号化の依頼をする（図７ ステップＳ１１０ 参照）。
＜３．再符号化処理＞
再符号化処理（ステップＳ１１０）は、図９を用いて説明する。

図９は、選択された録画データの再符号化の処理を表すフローチャートである。
再符号化の処理を依頼された符号化部１０００は、録画データを読み出すよう再生部５０００に依頼する。依頼に際して制御部３０００から渡された録画データ名２１１０を渡す。
読出し依頼を受けた再生部５０００は、渡された録画データ名２１１０の録画データと対応する符号化情報とを、録画データ記憶部２０００から、再生部５０００内部の作業領域に読み出す準備をする（ステップＳ３００）。具体的には、読み込み用の作業領域の確保などである。

次に、符号化部１０００は、録画データ記憶部２０００の空領域を検索する（ステップＳ３１０）。
符号化部１０００は、再生部５０００に対して、録画データを復号するよう依頼する。また、同時に、エンコード部１１００に対し、再符号化処理の依頼を制御部３０００受けた際に受け取った符号化方法に基づいて、デコード部５１００から渡される番組データを符号化するよう依頼する。

復号の依頼を受けた再生部５０００は、読み出し用の作業領域に、録画データを読み出す（ステップＳ３１５）。読み出した録画データを、作業領域に読み出してある符号化情報の符号化方式２１２０に基づいて、復号するようデコード部５１００に依頼する。デコード部５１００は、作業領域の録画データを順次復号して番組データを作成し、符号化部１０００のエンコード部１１００に渡す（ステップＳ３２０）。

復号された録画データである番組データを受け取ったエンコード部１１００は、符号化方法に基づいて、順次符号化処理を行い（ステップＳ３３０）、検索した録画データ記憶部２０００の空領域に書き込んでいく（ステップＳ３４０）。
エンコード部１１００は、番組データを符号化しながら、符号化情報を抽出していく。具体的には、符号化の過程で求められる動画ベクトルを積算していく。また、符号化方法で指定されたビットレートを超える時間をカウントしていく。

空領域がいっぱいになったら、エンコード部１１００は、検索した空領域に対応する符号化情報２１００を作成し（ステップＳ３５０）、同時に、番組管理情報２２００の該当する録画データ（２２０１〜）を作成する（ステップＳ３６０）。
符号化部１０００は、選択された録画データが全て再符号化されている場合（ステップＳ３７０：ＹＥＳ）は、記憶部への書込処理（ステップＳ３８０）を行う。選択された録画データの全てが再符号化されていない場合（ステップＳ３７０：ＮＯ）は、新たに録画データ記憶部２０００の空き領域を検索し（ステップＳ３１０）、再符号化の処理（ステップＳ３２０〜ステップＳ３６０）を行う。

記憶部への書込処理（ステップＳ３８０）について、図１０を用いて説明する。
図１０は、再符号化した録画データの書込み処理を表すフローチャートである。
符号化部１０００は、再符号化した録画データを録画データ記憶部２０００に書き込んだあとの、終了処理を行う（ステップＳ３６１）。例えば、作業領域の解放などである。
終了処理が完了したら、符号化部１０００は、録画データ記憶部２０００に対し、再符号化される前の録画データの削除依頼を行う。

削除依頼を受けた録画データ記憶部２０００は、データの管理領域に該当領域が空である旨の更新を行う（ステップＳ３６２）。尚、この際、実際の記憶領域からデータを削除しても、管理領域のみを更新してもよい。
図１１は、符号化情報２１００の再符号化処理が成される前後の内容例である。図１１（ａ）は、再符号化前の符号化情報の例であり。図１１（ｂ）は、再符号化後の符号化情報の例である。

この例では、動きベクトル積算値２１６０が最も大きい「ＲＥＣ００２」が選択されて再符号化処理がなされている。
図１２は、番組管理情報２２００の再符号化処理が成される前後の内容例である。図１２（ａ）は、再符号化前の番組管理情報の例であり。図１２（ｂ）は、再符号化後の番組管理情報の例である。

この例では、番組名「ドラマＹ」が、再符号化され、再符号化前には録画データ「ＲＥＣ１００」に記録されていたが、再符号化後には、「ＲＥＣ８０」と「ＲＥＣ９０」とに分けて記録されている。
また、図１３は、録画データ記憶部２０００の再符号化処理が成される前後の内容例である。図１３（ａ）は、再符号化前の録画データ記憶部の例であり。図１３（ｂ）は、再符号化後の録画データ記憶部の例である。

この例では、録画データ「ＲＥＣ１００」が、再符号化によって２つの録画データ「ＲＥＣ９０」と「ＲＥＣ８０」とに分かれて記憶されている。
＜変形例＞
図１４は、録画データ選択処理（図８参照）の変形例を示した図である。
この録画データ選択処理は、録画データを選択する際に、符号化情報２１００の動きベクトル積算値２１６０の代わりに、高ビットレート分布２１５０の値が大きいものを選択する（ステップＳ２５０）点が異なる。

図１５は、符号化情報２１００の再符号化処理が成される前後の内容例である。図１５（ａ）は、再符号化前の符号化情報の例であり。図１５（ｂ）は、再符号化後の符号化情報の例である。
この例では、高ビットレート分布２１５０が最も大きい「ＲＥＣ００１」が選択されて再符号化処理がなされている。

＜補足＞
以上、本発明に係る録画再生装置について実施形態に基づいて説明したが、この録画再生装置を部分的に変形することもでき、本発明は上述の実施形態に限られないことは勿論である。即ち、
（１）実施形態では、録画再生装置１００は、テレビ放送を録画することとしているが、テレビ放送のみならず、他の配信形態であってもよい。例えば、ＣＡＴＶ（Cable Television）、電話回線、インターネットなどの有線であってもよく、ＢＳ（Broadcasting Satellite）、ＣＳ（Communications Satellite）、地上波などのいずれの形態でもよい。
（２）実施形態では、録画データを復号してから、再度、符号化を行っているが、トランスコードしてもよい。この場合、例えば、トランスコード部を符号化部に設けて、録画データを読出しトランスコードを行う。この際、符号化情報を抽出することになる。
（３）実施形態では、アナログのテレビ放送を受信することとしているが、符号化されたデジタルデータを直接受信することとしてもよい。

この場合、符号化部のエンコード部で符号化せずに、そのまま直接録画データ記憶部に記録することができる。ただし、この場合は、符号化情報がないため、番組の再生時に、再生部に符号化情報作成部を設け、デコード部で復号する際に抽出することとしてもよい。また、定期的に行われる空領域の確保処理などの中で、作成することとしてもよい。
（４）実施形態では、録画データ選択部が録画データを選択する際に、動きベクトル積算値または高ビットレート分布を参照することとしているが、選択の際に参照する項目はこれに限られない。

例えば、番組の内容を表すジャンルや、ユーザが予約時に指定した画質モードなどを考慮に入れて選択してもよい。
また、各録画データの、再符号化による圧縮量予測して、その量を考慮にいれて選択してもよい
更に、動きベクトル積算値と高ビットレート分布を共に考慮してもよい。
（５）実施形態では、録画予約番組分だけの空領域を確保することとしているが、一定の量の空き領域を空けるとしてもよい。
（６）実施形態では、録画データ記憶部２０００は、内蔵しているＨＤＤ（Hard Disk Drive）であることとしているが、着脱可能な記録媒体、例えば、ＤＶＤ等であってもよい。

録画データや符号化情報の全てを、着脱可能な記録媒体に記録することとしてもよいし、その一部を記録することとしてもよい。
（７）実施形態では、動画の変化量として、動きベクトルの積算値を求めているが、最も大きいベクトルの値であっても良い。また、一定期間毎の平均値ではなく、例えば１０分毎の積算値のうち、値がもっとも大きいものを変化量とするなどとしてもよい。
（８）実施形態では、録画データ選択部３３００が選択する録画データは、１つの録画データとしているが、番組単位としてもよい。

この場合、録画データ選択部は、例えば、番組を構成する全ての録画データの符号化方式や動きベクトル積算値などを参照して、再符号化する番組を選択する。
実施形態のように、録画データ単位で再符号化を行う場合は、より効率的な圧縮が可能となるという利点があり、番組単位で再符号化する場合は、１つの番組を再生視聴する際、番組の途中で画質が変わる場合がないという利点がある。
（９）実施形態では、１つの番組の録画データは、１つの連続する空き領域に入らない場合に、分割して複数の領域に記憶することとしているが、番組を所定の時間間隔で分割して、複数の領域に記憶することとしてもよい。

この場合、符号化部１０００で時間管理を行い、録画データを録画データ記憶部に記憶させる。
実施形態のように、空き領域に入らない場合に分割する場合は、録画データ記憶部をより効率的に使用することができるという利点があり、番組を所定の時間間隔で分割する場合は、番組の内容等に応じて符号化の処理を行ってもよい部分のみを再符号化の対象とするなど、よりきめ細かい再符号化が可能となるという利点がある。
（１０）実施形態で示した録画再生装置の各機能を実現させる為の各制御処理（図１等参照）をＣＰＵに実行させる為のプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布されたプログラムは、機器におけるＣＰＵで読み取り可能なメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのＣＰＵがそのプログラムを実行することにより実施形態で示した装置の各機能が実現される。
（１１）尚、録画再生装置におけるエンコード部１１００、符号化情報作成部１２００の各機能ブロックは典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー を利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

動画データを記録する記録装置において、記録されている複数の動画データのデータ量を減らす場合であって、再生される動画の視覚的な品質を保ちたい場合に、特に有用である。

本発明に係る録画再生装置１００の構成を示す機能ブロック図である。 符号化情報２１００の構成および内容例を示す図である。 番組管理情報２２００の構成および内容例を示す図である。 予約情報４１１０の構成および内容例を示す図である。 図５（ａ）は、録画データの再符号化前の録画データ記憶部の例を示す図であり、図５（ｂ）は、再符号化後の録画データ記憶部の例を示す図である。 録画予約時の処理を表すフローチャートである。 空領域の確保処理を表すフローチャートである。 再符号化する録画データの選択処理を表すフローチャートである。 選択された録画データの再符号化の処理を表すフローチャートである。 再符号化した録画データの書込み処理を表すフローチャートである。 図１１（ａ）は、再符号化前の符号化情報の例であり。図１１（ｂ）は、再符号化後の符号化情報の例である。 図１２（ａ）は、再符号化前の番組管理情報の例であり。図１２（ｂ）は、再符号化後の番組管理情報の例である。 図１３（ａ）は、再符号化前の録画データ記憶部の例であり。図１３（ｂ）は、再符号化後の録画データ記憶部の例である。 録画データ選択処理（図８参照）の変形例を示した図である。 図１５（ａ）は、再符号化前の符号化情報の例であり。図１５（ｂ）は、再符号化後の符号化情報の例である。

符号の説明

１００ 録画再生装置
１０００ 符号化部
１１００ エンコード部
１２００ 符号化情報作成部
２０００ 録画データ記憶部
２１００ 符号化情報
２１１０ 録画データ名
２１２０ 符号化方式
２１３０ 平均ビットレート
２１４０ データ量
２１５０ 高ビットレート分布
２１６０ ベクトル積算値
２１７０ 位置情報
２２００ 番組管理情報
３０００ 制御部
３１００ 空領域量検出部
３２００ 符号化方法決定部
３３００ 録画データ選択部
４０００ 録画予約部
４１００ 予約録画番組記憶部
４１１０ 予約情報
４２００ 録画領域量予測部
５０００ 再生部
５１００ エンコーダ部
５１００ デコード部
５２００ モニター
６０００ チューナ
７０００ ユーザインターフェース部

Claims (13)

1. 動画データを符号化した録画データと、その符号化する際に抽出される動画データの特徴を表す情報である符号化情報とを対応付けて記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録されている符号化情報に基づいて、録画データを選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択した録画データから、所定の符号化方法で再符号化した新たな録画データを作成し、その作成過程で新たな符号化情報を抽出し、前記選択手段で選択した録画データに換えて前記新たな録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択手段で選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記新たな符号化情報を前記記録手段に記録させる符号化手段とを備え、
   前記所定の符号化方法は、前記新たな録画データを、その元となる録画データのサイズより小さくする方法であり、
   前記符号化情報は、録画データの元となる動画の変化を数値で表す情報である変化量を含み、
   前記選択手段は、前記変化量が最も大きい録画データを選択する
   ことを特徴とする録画装置。
2. 前記符号化情報は、対応する録画データの符号化方式を表す方式情報を含み、
   前記符号化手段は、前記選択手段により選択された録画データから、対応する符号化情報に含まれる方式情報に基づいて復号した復号データを作成し、作成した復号データを所定の符号化方法で符号化して新たな録画データを作成し、その作成過程で対応する新たな符号化情報を抽出し、前記選択手段で選択した録画データに換えて前記新たな録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択手段で選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記新たな符号化情報を前記記録手段に記録させる
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
3. 前記符号化情報に含まれる変化量は、動画データの一定時間あたりのビットレート値のうち、所定のビットレート値より大きい値となる時間の割合を示す高ビットレート分布であり、
   前記選択手段は、前記高ビットレート分布が最も大きいものを選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
4. 前記符号化情報に含まれる変化量は、動画データのフレーム間変位を表す動きベクトルの値であり、
   前記選択手段は、前記動きベクトルの値が最も大きいものを選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
5. 前記記録手段は、更に、記録されている録画データの内容に関する内容情報を記憶し、
   前記選択手段は、前記内容情報と前記変化量とに基づいて、録画データを選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
6. 前記録画装置は、更に、前記記憶手段の空き領域の量を検出する空領域量検出手段を備え、
   新たに記録する録画データの量より、前記空領域量検出手段により検出した量が小さい場合に、
   前記選択手段により、前記記録手段に記録されている録画データを選択し、
   前記符号化手段により、前記選択手段で選択した録画データから、所定の符号化方法で再符号化した新たな録画データを作成し、その作成過程で対応する新たな符号化情報を抽出し、前記選択手段で選択した録画データに換えて前記新たな録画データを前記記録手段に記録させ、前記選択手段で選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記新たな符号化情報を前記記録手段に記録させる
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
7. 前記録画装置は、更に、動画データである番組の録画の予約を受付け、予約された番組を特定する番組情報を前記記録手段に記録する録画予約手段と、
   前記番組を符号化した場合のデータ量を予測するデータ量予測手段を備え、
   前記新たに記録する録画データの量とは、前記データ量予測手段により予測された前記番組情報で特定される番組のデータ量である
   ことを特徴とする請求項６記載の録画装置。
8. 前記録画装置は、更に、前記空領域量検出手段により検出した量が、一定の量より少ない場合は、圧縮効率が高い符号化方式を所定の符号化方法として決定し、一定の量より多い場合は、画質の劣化が少ない符号化方式を所定の符号化方法として決定する符号化方法決定手段を備え、
   前記符号化手段は、前記決定された符号化方法で、前記選択手段により選択された録画データを符号化する
   ことを特徴とする請求項６記載の録画装置。
9. 前記録画装置は、更に、前記記録手段に記録されている録画データを再生する再生手段を備え、
   前記再生手段は、再生する録画データに対応する符号化情報が前記記録手段に記録されていない場合には、録画データを復号する過程で符号化情報を抽出し、前記録画データと対応付けて前記記録手段に記録させる
   ことを特徴とする請求項１記載の録画装置。
10. 前記符号化情報は、対応する録画データの再生順序を示す順序情報を含み、
    前記再生手段は、前記記録手段に記録されている録画データを、前記順序情報に則して、順に再生する
    ことを特徴とする請求項９記載の録画装置。
11. 録画装置で用いられる録画方法であって、
    動画データを符号化した録画データと、その符号化する際に抽出される動画データの特徴を表す情報である符号化情報とを対応付けてメモリに記録する記録ステップと、
    前記記録ステップでメモリに記録されている符号化情報に基づいて、録画データを選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで選択した録画データから、所定の符号化方法で再符号化した新たな録画データを作成し、その作成過程で新たな符号化情報を抽出し、前記選択した録画データに換えて前記新たな録画データを前記記録ステップで記録し、前記選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記新たな符号化情報を前記記録ステップで記録する符号化ステップとを備え、
    前記所定の符号化方法は、前記新たな録画データを、その元となる録画データのサイズより小さくする方法であり、
    前記符号化情報は、録画データの元となる動画の変化を数値で表す情報である変化量を含み、
    前記選択ステップは、前記変化量が最も大きい録画データを選択する
    ことを特徴とする録画方法。
12. 録画装置に録画処理を行わせるためのコンピュータプログラムであって、
    動画データを符号化した録画データと、その符号化する際に抽出される動画データの特徴を表す情報である符号化情報とを対応付けてメモリに記録する記録ステップと、
    前記記録ステップでメモリに記録されている符号化情報に基づいて、録画データを選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで選択した録画データから、所定の符号化方法で再符号化した新たな録画データを作成し、その作成過程で新たな符号化情報を抽出し、前記選択した録画データに換えて前記新たな録画データを前記記録ステップで記録し、前記選択した録画データに対応する符号化情報に換えて前記新たな符号化情報を前記記録ステップで記録する符号化ステップとを前記録画装置に実行させ、
    前記所定の符号化方法は、前記新たな録画データを、その元となる録画データのサイズより小さくする方法であり、
    前記符号化情報は、録画データの元となる動画の変化を数値で表す情報である変化量を含み、
    前記選択ステップは、前記変化量が最も大きい録画データを選択する
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。
13. 録画装置の集積回路であって、
    動画データを符号化した録画データを取得する手段と、
    前記取得した録画データから、所定の符号化方法で再符号化した新たな録画データを作成し、その作成過程で動画データの特徴を表す情報である符号化情報を抽出し、前記新たな録画データと前記抽出した符号化情報とを送出する手段とを備え、
    前記所定の符号化方法は、前記新たな録画データを、その元となる録画データのサイズより小さくする方法であり、
    前記符号化情報は、録画データの元となる動画の変化を数値で表す情報である変化量を含み、
    前記選択手段は、前記変化量が最も大きい録画データを選択する
    ことを特徴とする集積回路。

Images