JP4689872B2 - ディジタルビデオシステムにおける擬似ヘッダ挿入によるディジタルビデオストリーム復号化方法および装置 - Google Patents
ディジタルビデオシステムにおける擬似ヘッダ挿入によるディジタルビデオストリーム復号化方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオシステムにおける記録トランスポートストリームまたはパケット化エレメンタリストリームを復号化するための方法、および、その方法を実施する装置に関する。本発明は、特に、トリックモード復号化に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧ ＩＩまたはＤＶＢを遵守するディジタルテレビジョンストリームは、複数の層を含んでおり、その中に、エレメンタリストリーム層、パケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）層およびトランスポートストリーム（ＴＳ）層がある。対応する復号器は、通常、特定のＴＳ層パケットをフィルタリングするデマルチプレクサ、ＰＥＳ層を除去し、元のエレメンタリストリームを転送するＰＥＳパーサ、および、ビデオエレメンタリストリームを復号化する少なくとも１つのビデオデコーダを備えている。
【０００３】
上記復号器はさらに、圧縮ＴＳストリームあるいは圧縮ＰＥＳストリームを記録するための大容量記憶装置を組み込んでいることもある。低速または高速の順方向あるいは逆方向プレイなどのトリックモードを実行するためには、大容量記憶装置からビデオデコーダに転送する前に、ビデオストリームを編集しなければならない。特に、高速の順方向あるいは逆方向プレイの場合、特定の画像または画像列のみ、表示させなければならない。編集により、ビデオデコーダに転送されるデータには、必ずしも有効ＴＳストリームフォーマットあるいは有効ＰＥＳストリームフォーマットを持たせる必要はなく、また、ビデオデコーダの挙動も、必ずしも予定通りの挙動である必要はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目標は、正当な（ＩＳＯ １３８１８−２規格の意味において）ストリームのみをビデオデコーダに送ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的の１つは、トリックプレイモードにおける再生のために記録されたパケット化データストリームを復号化するための方法であって、上記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームがパケット内にカプセル化されており、
方法は、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入するステップと、
−上記再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサへ転送するステップとを含むことを特徴とする方法である。
【０００６】
構文解析され、復号化されるオブジェクトのヘッダの前に、追加パケットヘッダを挿入することにより、パーサから見た場合におけるエレメンタリストリームの完全性が復元され、パーサが正しく挙動することになる。
【０００７】
特定の実施形態によれば、記録されたパケット化データストリームはＰＥＳストリームである。そのエレメンタリストリームはエレメンタリビデオストリームであり、オブジェクトヘッダは、列ヘッダ、画像ヘッダまたは画像ヘッダグループのいずれか１つである。
【０００８】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための方法であって、パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、パケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームがパケット内にカプセル化されており、復号化方法は、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入するステップであって、上記挿入されたトランスポートストリームはパケット化データストリームヘッダを備える、ステップと、
−上記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットが後に続く上記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送するステップとを含むことを特徴とする方法である。
【０００９】
ＴＳストリームに課せられる制約は、ストリーム編集に関する限り、ＰＥＳストリームに課せられる制約とは異なっている。ＰＥＳパケットヘッダを挿入するためには、ＴＳパケットのペイロードとしてＰＥＳパケットヘッダを含む特殊なＴＳパケットを挿入しなければならない。
【００１０】
特定の実施形態によれば、記録されたトランスポートストリーム、パケット化データストリームおよびエレメンタリストリームは、ＭＰＥＧＩＩを遵守しており、上記エレメンタリストリームは、エレメンタリビデオストリームであり、オブジェクトヘッダは、列ヘッダ、画像ヘッダまたは画像ヘッダグループのいずれか１つである。
【００１１】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のために記録されるトランスポートストリームを復号化するための装置であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが上記パケット中にカプセル化されており、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入する手段と、
−再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置である。
【００１２】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための装置であって、パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが上記パケット中にカプセル化されており、
−トリックモードを再生するために、エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入する手段であって、上記挿入されたトランスポートストリームパケットはパケット化データストリームヘッダを備える、手段と、
−上記オブジェクトヘッダを含む上記トランスポートストリームパケットが後に続く上記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置である。
【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面に示す、本発明による特定の非制限実施形態の説明を通して明確になるであろう。
【００１４】
提示する説明は、ＭＰＥＧ ＩＩを遵守するデータストリームを受け取るシステムの枠内で行い、対応する用語を用いている。ビデオおよびトランスポートレベル符号化のためのＭＰＥＧ ＩＩ規格の構文に関する詳細については、例えば、ドキュメントＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（Information Technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems）およびＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（Information Technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video）を参照されたい。また、提示システムは、ＤＶＢ ＥＴＲ−１５４規格を遵守している。
【００１５】
当然、本発明は、ＭＰＥＧ ＩＩ環境に限定されるものではなく、あるいは、本特許出願に記載されているデータ層に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
１．システム概説
ビデオストリームを局所大容量記憶装置から再生する場合における高品質トリックモード管理を実現するためには、記録されているビデオストリームの構造に関する知識が必要である。この構造を、次に続くものに対するトリックモード情報と呼ぶことができる。トリックモード情報は、ビデオストリームを記録する前および記録中に実行される構文解析プロセスの結果として生じる。構文解析は、ストリームの構造解析と、特定の構文構造の性質の記憶とからなっている。構造に関する情報、および、大容量記憶媒体上での構造の位置についても記憶される。
【００１７】
提示実施形態によれば、その他にもあるが例えばビデオデータが、トランスポートストリーム層またはパケット化エレメンタリストリーム層に記録される。トリックモード情報は、多数の層（良く知られているＭＰＥＧ ＩＩ構文に従って、トランスポートストリーム（ＴＳ）−パケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）−エレメンタリストリーム（ＥＳ））に記憶されている、圧縮ビデオ情報にダウンされたビデオストリームの構造を説明したものである。先ず、ＴＳ層レベルの記録を実行する主実施形態について説明する。ＰＥＳ層レベルで記録する第２の実施形態との相違については、その都度示す。両実施形態はいずれも、その記憶レベルを同一復号器内に共存させることができる点において、コンパチブルである。これらの実施形態について、図１を参照しながら説明する。
【００１８】
（ａ）ＴＳ層記録
図１は、提示実施形態によるディジタルテレビジョン受信機の構成を示したものである。受信機１は、トランスポートストリームを、トランスポートストリームデマルチプレクサ／フィルタ４に出力することができるフロントエンド回路２を備えている。このフロントエンド回路２には、通常、同調器、アナログ／ディジタル変換器、適当な復調器、および順方向誤り修正回路が含まれている。フロントエンド回路２は、信号源（図示せず）から信号を受け取っている。通常、信号源はケーブル、衛星ディッシュおよび結合低雑音ブロック、およびダウンコンバータであるか、あるいは地上アンテナである。システムにおけるグローバル資源として、ＲＡＭ５、ＰＥＳパーサ６、第２のトランスポートストリームデマルチプレクサ７、音声デコーダ８、ビデオデコーダ９、およびマイクロプロセッサ１０を備えている。ＴＳデマルチプレクサ／フィルタ４は、マイクロプロセッサ１０によってプログラムされ、一定の基準に対応する入力トランスポートストリームデータパケットをろ波し、通常、特定のパケット識別子（ＰＩＤ）値を有するデータパケットを抽出する。入力ストリームの内容、特にＰＩＤの割当ては、例えば、ＭＰＥＧ ＩＩ規格またはＤＶＢサービス情報規格（ドキュメント参照符号ＥＴＳＩ ＥＮ ３００ ４６８）に定義されている、一定数の転送データ表から知ることができる。専用ＰＩＤ値についても定義することができる。
【００１９】
ろ波されたトランスポートストリームデータパケットは記憶装置５内にバッファされ、その一部がＴＳ書込みＦＩＦＯ１５として配列され、ストリームパーサ３でさらに処理される。
【００２０】
ＰＩＤ値すなわち行先アプリケーション（例えば、音声デコーダおよびビデオデコーダ）に従って、異なるＴＳパケットを個別バッファにディスパッチする従来のデマルチプレクサとは反対に、ＴＳデマルチプレクサ／フィルタ４は、記録すべきストリームのＰＩＤに対応する全てのパケットを、受信したパケット順に、単一バッファ（すなわち提示実施形態におけるＴＳ書込みＦＩＦＯ１５）に書き込んでいる。
【００２１】
圧縮ストリームデータおよびその他のデータ（例えば制御データ）は、バス１１でモデル化されたデータ経路を通って周辺ブロック間で転送される。上記受信機はさらに大容量記憶装置１２を備えており、提示実施形態によればその大容量記憶装置はハードディスク装置である。大容量記憶装置１２は、インタフェース１３を介してバス１１に接続されている。この実施形態では、インタフェース１３はＥＩＤＥインタフェースである。ビデオデコーダ回路９は、知られている方法でビデオ処理／表示回路１４に接続されている。
【００２２】
記憶装置５は以下の領域を含んでいる。
−ハードディスクに書き込む、ろ波されたＴＳパケットデータを記憶するための、上述書込みＦＩＦＯ１５領域。
−ハードディスクから読み出されたＴＳパケットデータを記憶するためのＴＳ読出しＦＩＦＯ１６領域。
−ハードディスクに書き込む（またはハードディスクから読み出された）トリックモード情報を記憶するためのトリックモードバッファ領域１７。
【００２３】
（ｂ）ＰＥＳ層記録
ＰＥＳ層記録のために、記憶装置５は、番号１８ないし２０で参照される３つの書込みＦＩＦＯと、番号２１ないし２３で参照される３つの読出しＦＩＦＯを含んでいる。書込みＦＩＦＯはそれぞれ、音声ＰＥＳ専用、ビデオＰＥＳ専用およびその他のデータ専用であり、読出しＦＩＦＯもそれぞれ、音声ＰＥＳ専用、ビデオＰＥＳ専用およびその他のデータ専用である。
【００２４】
復号器がＰＥＳモードで機能している場合、上記第２のデマルチプレクサ７は使用されず、ＰＥＳパケットは、ハードディスク１２からＰＥＳパーサ６へ、ＦＩＦＯ２１および２２を介して直接、転送される。
【００２５】
ＦＩＦＯ１５と１６、およびＦＩＦＯ１８ないし２３は、循環するように編成することが好ましい。
【００２６】
２．大容量記憶装置
次に、ハードディスク装置ファイルシステムについて説明する。ハードディスク装置１２は、図２の線図に示す、音声／ビデオストリームの記録および再生専用のファイルシステムを備えている。このファイルシステムは、ファイルシステムが管理するデータタイプの特定の要求に応答する。提示ファイルシステムは、比較的大型サイズのブロックを備え、等時性データストリームの逐次アクセス用として最適化されている。
【００２７】
変形態様として、ストリームデータ以外のデータの記録、検索専用の第２のファイルシステム（図示せず）を、同一ハードディスク上に存在させることもできる。この第２のファイルシステムは、より従来のコンピュータタイプに近いファイルへのランダムアクセス用として最適化されている。ブートブロックを両ファイルシステムに対して共通にすることができる。この第２のファイルシステムは、ＵＮＩＸファイルシステムあるいはＭＩＮＩＸファイルシステムなどの従来タイプのファイルシステムであり、詳細は省略する。
【００２８】
図３は、ストリームファイルシステムをさらに詳細に示したものである。このファイルシステムは、スーパーブロック、ノード記憶領域、ラン拡張記憶領域、音声／ビデオデータ記憶領域、およびビット表領域を備えている。ビット表領域は、３つの記憶領域内の各々に、各エレメンタリ記憶構造の状態を記述した３つのビット表を保持している。
【００２９】
ブートブロックには、ボリューム名とボリューム識別子、ＢＩＯＳパラメータ、ブートプログラムなど、ハードディスク装置に関する一般情報が含まれている。
【００３０】
スーパーブロックには、ストリームファイルシステム、特に、アドレス（論理ブロックアドレス−ＬＢＡ形式におけるアドレス）、および、ファイルシステムの様々な領域のサイズに関する情報が含まれている。
【００３１】
ノード記憶領域は、ノードを記憶するために使用される。ノードとは、音声／ビデオデータ記憶領域に記憶されているファイルを記述したデータ構造であり、ディレクトリを記述することもできる。ノード記憶領域には、ファイル名、親登録簿情報、ファイルが位置付けされている音声／ビデオデータ記憶領域部分の記述などの情報が含まれている。これらの情報は、ＬＢＡ開始アドレスと、ランを形成するＬＢＡブロック数とによって定義されるＬＢＡランの形で与えられる。所定ノードに記憶することができるラン数が制限されているため、ノード内のポインタは、対応する記憶領域内に位置付けされているラン拡張データ構造を指定することができる。ディレクトリ記述用としてノードを使用する場合は、ファイル位置情報がファイル識別子またはディレクトリ識別子に置き換えられる。第１のノードは、ルートディレクトリを記述している。
【００３２】
ラン拡張記憶領域には、特定のファイルに対するＬＢＡランをさらに識別する個々のデータ構造が含まれている。
【００３３】
ビット表領域には、ノードビット表、ラン拡張ビット表および記憶エレメンタリユニットビット表の３種類のビット表が含まれている。ノードビット表およびラン拡張ビット表は、それぞれラン拡張である各ノードの空き状態または使用状態を、それぞれ示している。記憶エレメンタリユニットビット表は、各エレメンタリ記憶ユニットに対して、上記２つのビット表と同じ機能を果しており、提示実施形態によれば、１２８キロバイトのブロックを表している。（当然、様々なサイズのブロック、とりわけもっとサイズの大きいブロックを使用することができる。１２８キロバイトという値は、一例として示したものにすぎない。）
【００３４】
最後に、音声／ビデオデータ記憶領域には、一連のエレメンタリ記憶ユニット（ＳＥＵ）が含まれている。各ＳＥＵは２５６のセクタからなっており、したがって１２８キロバイトを表している。
【００３５】
マイクロプロセッサ１０は、上記データ構造を用いてファイルを作成し、削除することができる。また、作成したファイルへのデータの書込みおよびファイルからのデータの読出しが可能である。
【００３６】
（ａ）ＴＳ層記録の場合
図４ｂは、ＴＳ層記録用として用いた場合のＳＥＵの線図である。
【００３７】
ＳＥＵは短ヘッダと、多数の多重化全体ＴＳパケットからなるペイロードとを含んでいる。ＳＥＵは整数のＴＳパケットを含んでおり、そのサイズが複数の５１２バイトであるため、ある程度の数のスタッフビットをペイロードに付加しなければならない。
【００３８】
（ｂ）ＰＥＳ層記録の場合
図４ａは、ＰＥＳストリームＳＥＵの内容を示したものである。ＳＥＵは、ヘッダと、提示実施形態によれば３つまでの様々なサイズの領域とを含んでいる。上記各領域はそれぞれ、ビデオＰＥＳパケット専用、音声ＰＥＳパケット専用、およびその他のパケット専用である。
【００３９】
領域の数は３つに限定されないが、この３つは現実に即した例である。複数のビデオエレメンタリストリーム、音声エレメンタリストリームおよび補助データストリームが、ＳＥＵ内における対応領域数を導いており、この例では、記憶装置５は、対応する数の読出し書込みＦＩＦＯを含んでいる。
【００４０】
３．記録プロセス
（ａ）ＴＳ層記録
ＴＳ層記録および再生のためのＳＥＵの構造については、ろ波されたＴＳパケットが、受信機の様々な素子によってどのように処理されるかを記述することによって最良の説明ができる。プログラムされたＰＩＤ値に対応するパケットをデマルチプレクサが選択すると、デマルチプレクサは選択したパケットを、記憶装置５内の環状書込みＦＩＦＯ１５に記憶させる。パケット内容のタイプ、すなわちビデオ（Ｖ）、音声（Ａ）またはその他（Ｏ）が、マイクロプロセッサ１０によって、パケットヘッダ中の各ＰＩＤ値から決定される。デマルチプレクサによって処理されたビデオ（Ｖ）トランスポートストリームパケットの内容が構文解析、すなわちストリームパーサ６によって解析され、後に詳細に記述するトリックモード情報の特定タイプが引き出される。原理的には、このような解析は、音声データパケットあるいはその他のデータパケットに対しては実施されない。ＴＳパケットのストリーム内における初期の順序は、ＦＩＦＯ１５内で維持され、それにより異なるパケット内の継続カウンタ値の一貫性が維持される。さらに、異なるストリーム間（特に、同一事象に対応するビデオストリームと音声ストリーム間）の同期が維持される。マイクロプロセッサ１０は、図５ａに示すように、書込みＦＩＦＯ１５に対する読出しポインタおよび書込みポインタを管理している。書込みポインタと読出しポインタとの差が、１２８キロバイトからＳＥＵヘッダのサイズを引いた値に等しくなると、マイクロプロセッサ１０は、ハードディスクへの書込みプロセスを開始する。
【００４１】
ＴＳ記録の場合、ＴＳパケットとスタッフビットとを区別するために、各ＳＥＵヘッダには、ＴＳパケットペイロード中の有効データ長の指示が含まれている。
【００４２】
（ｂ）ＰＥＳ層記録
ＰＥＳ層記録の場合、デマルチプレクサ／フィルタ４はＴＳパケットをろ波するだけではなく、ＴＳペイロードを書き込む前に、すなわちＰＥＳパケットをＲＡＭ５に書き込む前に、ＴＳ層を除去している。ＰＥＳパケットは、それらが移送されたＴＳパケットのＰＩＤ値に応じて、循環書込みＦＩＦＯ１８ないし２０のいずれか１つに転送される。マイクロプロセッサ１０は、これらのＦＩＦＯの各々に対する読出しポインタおよび書込みポインタを管理している。全てのバッファに対する書込みポインタと読出しポインタとの差の合計が、１２８キロバイトからＳＥＵヘッダのサイズを引いた値に等しくなると、マイクロプロセッサ１０は、ハードディスクへの書込みプロセスを開始する。ビデオＰＥＳは、ストリームパーサ３によって構文解析され、トリックモード情報が引き出される。
【００４３】
ＰＥＳ記録の場合、ヘッダには、ＳＥＵに書き込まれる各タイプのデータ量に関する情報、すなわち、特定のＰＩＤと結合している各領域のサイズ、および、ＳＥＵ内の各領域のオフセットアドレスが含まれている。ＰＥＳ記録の場合、スタッフビットは使用されない。ＰＥＳパケットは、１つのＳＥＵで開始し、次のＳＥＵで終了させることができる。
【００４４】
ＴＳ記録であれ、ＰＥＳ記録であれ、書込みプロセスは、マイクロプロセッサ１０が適当なコマンドをＥＩＤＥインタフェースに送信し、書込みを開始するＬＢＡアドレスおよび書き込むべきＬＢＡ数を指定することによって開始される。ハードディスク装置に書込み実行の準備が整うと、ＥＩＤＥインタフェースが、適当な割込みを掛けることによってマイクロプロセッサに知らせる。
【００４５】
書込みプロセスは、マイクロプロセッサ１０によって生成されるＳＥＵヘッダの内容を、ＨＤＤインタフェースに書き込むことによって継続される。この書込みプロセスは、ＴＳ書込みＦＩＦＯ１５（ＴＳ記録の場合）から、あるいは、書込みＦＩＦＯ１８ないし２０の各々順々（ＰＥＳ記録の場合）に、ＤＭＡプロセスをＨＤＤインタフェース１３に起動させることによって、さらに継続される。ＨＤＤインタフェース１３は、知られている方法で、ディスクアクセス用バッファとして機能するキャッシュメモリを備えている。
【００４６】
ここで当然、マイクロプロセッサによって適当なファイルが開かれており、かつ、転送データの行先ＳＥＵを、マイクロプロセッサがＥＩＤＥインタフェースに指示していることが推測される。
【００４７】
このハードディスク書込みプロセスが継続している間、パケット（ＴＳであれ、ＰＥＳであれ）のＦＩＦＯへの書込みが継続される。
【００４８】
ＰＥＳ記録の場合、仮に図５ａが、ディスクへの転送開始直前のＦＩＦＯ、読出しポインタおよび書込みポインタの状態を示していると仮定すると、図５ｂは、一度転送が完了した状態を表している。ポインタがＦＩＦＯのトップアドレスに到達すると、ポインタはボトムアドレスに循環される。図５ａおよび５ｂでは、ＦＩＦＯの見掛けのサイズは全て同一であるが、様々なサイズが可能である。同様のプロセスがＴＳ記録にも適用されている。
【００４９】
４．トリックモードデータの生成
図６は、トリックモード情報を記憶するために使用されるデータ構造を示したものである。先ずこれらの構造および記憶について考察し、次に、ストリーム記録中における対応データの取得方法について考察する。
【００５０】
提示実施形態によれば、トリックモードデータは、ビデオ記述ユニット表（ＶＤＵ表）、履歴索引表（ＴＴ）、および多数の記述子ブロック（ビデオ記述ユニット−ＶＤＵ）の３種類の構造に展開される。
【００５１】
図６には、灰色で示される２つのＶＤＵが示されている。ＶＤＵは複数列の記述子を含んでおり、各列には、その列に含まれるＰＥＳヘッダおよび画像に関する記述子が含まれている。一例として提示実施形態によれば、各ＶＤＵは、約３．５秒のビデオに相当する７列の記述子を含んでいる。ＶＤＵは単純に最大サイズを有し、可変数列を記述することもできる。
【００５２】
以下に示す表および説明は、ＰＥＳ層記録モードに関するものである。ＴＳ層記録モードに関しては、ディスク上の項目アドレスまたはＳＥＵ内の項目アドレスを、その項目の第１バイトを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダのアドレスに置き換えなければならない。
【００５３】
各列記述子（「Ｓ」記述子）は、表１に示すデータを含んでいる。
【表１】
【００５４】
提示実施形態によれば、「列」は、ドキュメントＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に定義されているＭＰＥＧ ＩＩ列である。
【００５５】
「列索引」は、記録されているビデオストリームの開始に対する列順序を与えるものである。
【００５６】
「第１画像索引」は、ビデオストリームの開始に対する、列内における第１画像順序を与えるものである。
【００５７】
「ＰＥＳ位置合せ」は、列内のＰＥＳヘッダのすぐ後に画像ヘッダが続いているか否かを示すフラグである。
【００５８】
「ＳＥＵ（記憶エレメンタリユニット）アドレス」は、ハードディスク上の、列ヘッダの第１バイトを含む１２８キロバイトブロックのアドレス（論理ブロックアドレス番号）である。
【００５９】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵの開始に対する、列ヘッダの第１バイトのバイト内オフセットである。
【００６０】
「画像リスト」は、ＶＤＵ内における当該列内の各画像の画像記述子に対するポインタのリストである。
【００６１】
ＶＤＵ内のポインタは全て、ＶＤＵベースのアドレスに基づく相対アドレススキームを使用しており、それにより、有効ポインタ値を保持しつつ、ＶＤＵを任意の記憶領域にロードすることができる。
【００６２】
同様に、「ＰＥＳヘッダリスト」は、ＶＤＵ内における当該列内の各ＰＥＳヘッダのＰＥＳヘッダ記述子に対するポインタのリストである。
【００６３】
「次の列アドレス」は、ＶＤＵ内における、当該列に続くビデオ列に対応する列記述子のアドレスに対するポインタである。対応する記述子が別のＶＤＵ内にある場合は、特定のアドレス値を用いて指示される。
【００６４】
同様に、「前の列アドレス」は、ＶＤＵ内における、当該列に先行するビデオ列に対応する列記述子のアドレスに対するポインタである。対応する記述子が別のＶＤＵ内にある場合は、特定のアドレス値を用いて指示される。
【００６５】
各画像記述子（「Ｐ」記述子）は、表２に示すデータ項目を保持している。
【表２】
【００６６】
「種類」情報は、画像が内部符号化型であるか、予測符号化型であるか、あるいは双方向符号化型であるかを示す情報である。
【００６７】
「時間基準」情報は、ＭＰＥＧ ＩＩ画像ヘッダから直接引き出される情報であり、画像相互の表示順序を示している。
【００６８】
「フィールド／フレーム」情報は、画像が偶数フィールドを含んでいるか、奇数フィールドを含んでいるか、あるいは全フレームを含んでいるかどうかを示す情報である。
【００６９】
「ＳＥＵアドレス」は、画像ヘッダの第１バイトを含むＳＥＵの第１ＬＢＡの数である。
【００７０】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵアドレスの開始に対する、画像ヘッダの第１バイトのバイト内オフセットであり、画像の第１バイトへの直接アクセスを可能にしている。この情報は、ストリームパーサによって引き出される情報である。
【００７１】
「ＰＥＳ列内の第１バイトアドレス」は、画像開始コードの第１バイトと、復旧時の編集用としてメモリにロードされる全ビデオ列の第１バイトとの間の相対アドレスである。
【００７２】
ＰＥＳヘッダの内容は、正確に復号化され、および／または、画像を正確に提供するものでなければならない。したがって、ＰＥＳヘッダ用記述子も作成される。
【００７３】
各ＰＥＳ記述子（「Ｅ」記述子）は、表３に示すデータ項目を保持している。
【表３】
【００７４】
「ＳＥＵアドレス」は、ＰＥＳヘッダの第１バイトを含む１２８キロバイトブロックの第１ＬＢＡの番号である。
【００７５】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵアドレスの開始に対する、ＰＥＳヘッダの第１バイトのバイト内オフセットである。
【００７６】
表３の「ＰＥＳビデオ列内の第１バイトアドレス」は、バイト内における、復旧時にメモリにロードされる全ビデオ列の第１バイトに対する、ＰＥＳ開始コードの開始オフセットである。
【００７７】
「次のＰＥＳヘッダアドレス」は、ＶＤＵ内における次のＰＥＳヘッダに対するポインタである。
【００７８】
提示実施形態の場合はそうではないが、変形態様の実施形態によれば、他の記述子が画像グループ（ＧＯＰ）ヘッダと結合している。
【００７９】
履歴索引表のフォーマットは、表４に示す通りである。
【表４】
【００８０】
履歴索引は、ビデオストリームの開始から計数した秒数に対応している。この実施形態によれば、４時間のビデオに相当する１４，４００のエントリが可能であり、１画像または１フレームは４０ｍｓを表している。
【００８１】
「列記述子アドレス」は、対応するＶＤＵベースのアドレスに対する、履歴索引の後の最初の画像を含む列記述子に対するポインタを与えている。対応するＶＤＵがメモリ内に存在しない場合は、ＶＤＵ表に与えられている情報を用いて、対応するＶＤＵを最初にハードディスクからロードしなければならない。
【００８２】
「ＳＥＵアドレス」は、ハードディスク装置上のＬＢＡ番号におけるＳＥＵのアドレスであり、ＳＥＵは、
（ａ）ＴＳ層記録の場合、Ｔ秒後に起動する第１のビデオ列の列ヘッダを含むトランスポートストリームパケットのトランスポートパケットヘッダを含むか、あるいは、
（ｂ）ＰＥＳ層記録の場合、Ｔ秒後に起動する第１のビデオ列の列ヘッダを含んでいる。
【００８３】
ほぼ時間Ｔ秒で起動するビデオ列にアクセスする場合、指標としてＴを用いて履歴表にアドレスし、かつ、対応するＳＥＵアドレスを用いて、列の復号化に必要なトランスポートストリームパケットの開始を含むＬＢＡから、ディスクの読み取りを開始する（ＴＳ層記録の場合）か、あるいは、列ヘッダの位置から直接ディスクの読み取りを開始する（ＰＥＳ層記録の場合）だけで十分である。このようなアクセスの場合、履歴表だけが有れば良い。
【００８４】
表およびＶＤＵの両方に記憶されているデータの残りは、トリックモード再生用として主に使用される。
【００８５】
ＶＤＵ表のフォーマットは、表５に示す通りである。
【表５】
【００８６】
ＶＤＵ表は、各ＶＤＵのためのエントリを有しており、ハードディスク上の第１ＬＢＡ番号、ＬＢＡ単位のＶＤＵサイズ、および、ＶＤＵによって表されるビデオ部分の時間間隔（ビデオストリームの開始から始まる秒単位の時間）を指示している。この時間間隔は、ＴＴ表へのエントリを指定している。
【００８７】
履歴索引表、ＶＤＵ表およびＶＤＵは、ハードディスク上に記憶されている。これらの表は、ビデオをハードディスクに記録する場合の修正用として、また、ハードディスクから再生する場合の参照用として、記憶装置５のトリックモードバッファ領域１７にもロードされる。必要なＶＤＵは、必要に応じて、かつ、自由メモリの有効量に応じてハードディスクから読み出され、また、ハードディスクに書き込まれる。
【００８８】
ＴＩＴ表、ＶＤＵ表およびＶＤＵに記憶されているトリックモードデータの生成は、次のように実施される。
【００８９】
生成される情報の種類は、デマルチプレクスされたビデオパケットから直接引き出される情報、ビデオストリームの構造を記述する情報、およびハードディスク装置上の特定ビデオストリームデータの位置に関する情報の３種類である。最初のデマルチプレクスされたビデオパケットから直接引き出される情報については、ＰＥＳの単純な構文解析、またはストリーム中の画像ヘッダから必要な情報が得られる。２番目のビデオストリームの構造を記述する情報については、ビデオストリームを解析し、その構造を記憶しなければならない。３番目のハードディスク装置上の特定ビデオストリームデータの位置に関する情報については、ファイルシステムからさらに情報を得る必要がある。各種データの起点を表６に示す。
【表６】
【００９０】
次に起こることは、所定の時間にエレメンタリビデオストリームが１つだけ記録される、すなわち、ビデオＰＩＤが１つだけろ波されることであることが推測できよう。２つ以上のビデオＰＩＤがろ波されると、上記の各表およびＶＤＵが各ストリームに対して、同時に、個別に作成される。
【００９１】
ＴＳ層記録およびＰＥＳ層記録については、同様の方法で構文が解析される。すなわち、同一の項目が記憶されているデータ内に配置される。違いは、ＴＳ記録の場合、ある項目が配置されると、その項目を含むＴＳパケットのＴＳヘッダのアドレスが、その項目のアドレスに代わって使用されることである。
【００９２】
デマルチプレクサによって記憶装置８に記憶されたＴＳパケットまたはＰＥＳパケットは、先ず、列ヘッダ、ＰＥＳヘッダまたは画像ヘッダを検出することによって解析される。これらのヘッダはそれぞれ、ＭＰＥＧ ＩＩビデオ規格で定義されており、かつ、入力ＴＳパケットペイロードまたは入力ＰＥＳパケット中に容易に配置することができる定義済開始コードを有している。２つのＰＥＳパケットに渡って広がっている画像開始コードまたは列開始コード、および、２つのＴＳパケットに渡って広がっている画像ヘッダ開始コード、列ヘッダ開始コード、またはＰＥＳヘッダ開始コードを捕え損ねることのないよう、十分注意しなければならない。検出された各ヘッダに対して、対応する記述子（Ｓ、ＰおよびＥ）が作成される。ＰＥＳヘッダおよび画像ヘッダはさらに構文解析され、記述子中に挿入する関連フィールドが引き出される。列および画像は、それぞれ第１の列および第１の画像から順に番号が振られ、各列における列番号および第１画像番号が列記述子内に挿入される。既に記述したように、ＶＤＵサイズを管理可能に維持するために、約３．５秒のビデオ毎に新しいＶＤＵが作成される。このようなＶＤＵは、平均８４個の画像を保持している。１つのＶＤＵは完全な列だけを保持するため、個々のＶＤＵのサイズは様々である。
【００９３】
マイクロプロセッサ１０も、音声データ、ビデオデータおよび／またはその他のデータを書き込む次のＳＥＵブロックアドレスを決定している。構文解析プロセスの間、ストリームパーサ６が、ＳＥＵの開始に対する、所定データピースのバイト（またはＬＢＡおよびバイト）内オフセットを決定している。オフセットは、ＳＥＵがディスクに書き込まれる毎にリセットされる。オフセットは、ＰＥＳ層記録の場合、列ヘッダ、画像ヘッダおよびＰＥＳヘッダに対して決定され、また、ＴＳ層記録の場合は、対応するＴＳパケットヘッダのアドレスに対して決定される。ＳＥＵアドレスおよび３つのヘッダに対するオフセットが、個々の記述子内に挿入される。
【００９４】
ＶＤＵの作成と並行して、マイクロプロセッサはＶＤＵ表および履歴索引表を作成している。
【００９５】
ＶＤＵ表へのエントリは、ＶＤＵのディスクへの書込み準備が整う毎に作成される。（この実施形態によれば、ＶＤＵはストリームファイルシステムのファイルに書き込まれる。）各ＶＤＵに対して、ＬＢＡ内におけるＶＤＵの位置およびサイズが与えられる。ＶＤＵがカバーする時間間隔（ビデオストリームの開始に対する、秒単位の時間間隔）が、ＶＤＵに含まれている画像数に基づいて計算される。この時間間隔情報もＶＤＵ表に挿入される。
【００９６】
この実施形態によれば、履歴索引表は１秒当たり１エントリからなっており、その内容は、ＶＤＵの内容とＴＳヘッダオフセット（ＴＳ層記録の場合）、あるいは、ＶＤＵの内容と列ヘッダオフセット（ＰＥＳ層記録の場合）とを用いて決定される。
【００９７】
ＶＤＵ表および履歴索引表は、一度作成されるとハードディスクに書き込まれる。ＶＤＵ表および履歴索引表のサイズに応じて、また、有効メモリに応じてこれらの表を分割し、必要に応じて部分表にロードする必要が生じる場合がある。
【００９８】
ＶＤＵは、メモリ内における分割および動的再配置を可能にするために、相対アドレス指定を用いた連結エレメントで、意図的に作成されている。
【００９９】
５．トリックモードの復旧
トリックモードビデオ復旧中は、音声データは音声デコーダに転送されない。
【０１００】
次に、トリックモードを目的としたハードディスク装置からの再生について説明する。このフェーズの間、マイクロプロセッサ１０は、予め記録されているビデオストリームの実時間ストリーム編集、トリックモード情報に基づくビデオアクセスユニット（１画像に関して符号化されたデータのユニット）の抽出および再配列、ビデオデコーダ９の送込み、および復号化プロセスおよび表示プロセスの制御を実行している。
【０１０１】
ハードディスク装置へのランダムアクセス時間が極めて長いため、単一ビデオ列を含む記録ストリームのスライスを、ディスクから記憶装置５に読み出す方法が現実的である。記憶装置５に記憶されている列全体および列内の各画像にアクセスし、ビデオデコーダ９に転送させることができる。
【０１０２】
ＰＥＳパーサ６および／またはＴＳデマルチプレクサ７は、対応するＰＥＳ層またはＴＳ層を除去し、下位層に関連する情報を、それぞれＰＥＳヘッダおよびＴＳヘッダから引き出している。バスから直接、あるいはデマルチプレクサ７からデータを受信する場合、ＰＥＳパーサは、有効ＰＥＳヘッダ開始コードの前に現れる全てのデータを拒否することができる。
【０１０３】
トリックモード再生の場合、ストリーム中の画像は、対応する列がハードディスクから読み取られた後、メモリ内において１画像ずつアクセスされる。しかし、ＴＳ記録モードであれ、ＰＥＳ記録モードであれ、ＰＥＳヘッダは、対応する画像ヘッダに系統的、直接的に先行していない。つまり、画像ヘッダが必ずしもＰＥＳパケットペイロードの開始に位置合せされているとは限らず、また、当該画像に無関係のデータが、ＰＥＳヘッダと画像ヘッダとの間に存在することがある。しかし、ＰＥＳパーサを正しく挙動させるためには、このＰＥＳヘッダを用意しなければならない。ＰＥＳヘッダが用意されない場合、ＰＥＳパーサは画像データをビデオデコーダ９に転送することができず、通常、デコーダがリセットされた後、最初のＰＥＳヘッダに先行するデータは全て拒否される。したがって、ＰＥＳヘッダが先行しない画像データの前の画像ヘッダも拒否されることになる。この実施形態によれば、復号化する画像の画像ヘッダの前に擬似ＰＥＳヘッダが挿入され、それにより一貫性のあるＰＥＳストリームが復元され、ハードディスクから読み取られる無関係のデータを最少にし、かつ、無関係データのビデオデコーダ９への送信を皆無にしている。
【０１０４】
通常の１２倍の速度での高速転送に関する簡単な例を用いて、擬似ＰＥＳヘッダの挿入について説明する。この例では、Ｉ型画像のみがアクセスされるものとする。表示する画像がＰ型またはＢ型の画像については、後述する。
【０１０５】
通常の１０倍の速度で高速転送するためには、１２の画像から１画像（Ｉ型画像のみがアクセスされると仮定して）を読み取って復号化し、フレームレート５０Ｈｚの場合であれば、１画像／４０ｍｓの通常の速度で、復号化された画像を表示する必要がある。
【０１０６】
（ａ）ＰＥＳ層レベルにおけるストリーム編集
マイクロプロセッサ１０の第１のタスクは、ハードディスク装置から引き出すべき最初のビデオアクセスユニットを決定することである。高速転送が、ビデオストリームの開始に対して、時間Ｔで開始されると仮定すると、表示する第１の画像は、時間Ｔ以後においてストリーム中に現れる第１の画像である。
【０１０７】
ＶＤＵ表および履歴索引表の中でインデックスとして使用するために、Ｔは整数の秒数に切り捨てられる。ＶＤＵ表を用いて、対応するＶＤＵがＥＩＤＥインタフェースから要求され、対応するＶＤＵが未出現の場合、メモリ（すなわち、トリックモードバッファ領域）にロードされる。
【０１０８】
履歴表は、画像記述子を含む、この対応するＶＤＵ内の列記述子を指している。列記述子の内容を用いて、対応する全ビデオ列が記憶装置５にロードされる。ビデオデコーダ９は、マイクロプロセッサ１０がビデオデコーダ９の復号化パラメータを調整することができるようになっている。したがって、擬似ＰＥＳヘッダに続いて画像データを転送する前に、列ヘッダをＰＥＳパーサに転送する必要はない。
【０１０９】
各画像は４０ｍｓを表し、また、画像リスト（列内の画像の様々な画像記述子を指す）を使用しているため、時間Ｔに最も近い画像記述子に、容易にアクセスすることができる。画像記述子は、記憶装置にロードされているビデオ列中の画像ヘッダのオフセットを示している。したがって、所望の画像がデコーダに送られ、その画像を正しく処理するために、マイクロプロセッサ１０によってデコーダがプログラムされる。
【０１１０】
この場合、既にトランスポート層が除去されているため、データは記憶装置５からＰＥＳパーサ６に供給される。
【０１１１】
図７ａおよび７ｂは、復号化する画像を含むＰＥＳパケット内にマップされた、逐次画像の形式におけるＰＥＳストリームを表したものである。表現されているストリーム部分は、ＰＥＳ層のみが記憶されていると仮定すると、ビデオ読出しＦＩＦＯ中に記憶されている部分と考えることができる。各画像データは、画像ヘッダによって表され、両方がビデオアクセスユニットを形成している。通常、このストリームには、エレメンタリビデオストリームの内容とは別の位置に、ＰＥＳヘッダが含まれている。
【０１１２】
図７ａは、未編集のＰＥＳストリームを示したもので、画像ｎは表示される画像である。画像にはヘッダが先行している。画像ｎの画像ヘッダを含むＰＥＳパケットのヘッダが、矢印で示されている。図７ｂは、編集済みのＰＥＳストリームを示したもので、画像ｎの画像ヘッダの直前に、マイクロプロセッサ１０によって擬似ＰＥＳヘッダが挿入されており、２つのヘッダ間における、あらゆるデータの干渉を回避している。
【０１１３】
この実施形態によれば、擬似ＰＥＳヘッダのフォーマットは表７に示す通りである。この擬似ＰＥＳヘッダは、ＭＰＥＧ ＩＩシステムドキュメントが許容する最短（すなわち９バイト）のヘッダであり、ビデオ読出しＦＩＦＯの内容が、画像ヘッダオフセットによって定義されるアドレスを読出し開始アドレスとして読み取られる前に、ビデオデコーダ９に送られる。デコーダは有効ＰＥＳストリームを確認し、マイクロプロセッサ１０の命令に従って、画像データを処理する。
【０１１４】
デコーダに送られるビデオアクセスユニット列中にギャップが存在する毎に、擬似ＰＥＳヘッダが挿入される。
【０１１５】
以下に示す表７において、「０ｘ」は１６進値を示し、小文字の「ｕ」は可変２進値を示している。
【表７】
【０１１６】
（ｂ）ＴＳ層レベルにおけるストリーム編集
この場合、データはＦＩＦＯ２２からトランスポートストリームデマルチプレクサ７に転送される。
【０１１７】
ＰＥＳ層に対してＴＳ層には追加制約があり、ＴＳパケットレベルにおいてのみ、編集が可能である。すなわち全ＴＳパケットを加えるか、あるいは除去しなければならない。既存パケットに対するバイトの挿入または削除は、無効ＴＳストリームの結果を招くことになる。
【０１１８】
したがって、復号化する画像を含むＳＥＵの確定は、ＰＥＳ層レベルにおけるストリーム編集の場合とは若干異なる方法で実施される。ここでも、画像を含むビデオ列を含むストリームの全スライスが、記憶装置５にロードされる。ＴＳパケット全体のみをデマルチプレクサ７に委ねるための要求事項を遵守するためには、復号化する画像の画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳヘッダから読み取りを開始しなければならない。トリックモード情報は、必要なアドレス情報を備えており、ＴＳストリーム記録の場合、トリックモード情報記述子内の全てのアドレスは、ＴＳパケット境界上に適切に位置合せされている。
【０１１９】
図８ａは、復号化する画像の画像ヘッダを含む同一ビデオ構成要素（すなわち、同一ＰＩＤを有する）のパケットのＴＳストリームを表したものである。
【０１２０】
ＰＥＳヘッダだけを挿入するのではなく、全ＴＳパケットが挿入される。ＰＥＳ層レベルでのストリーム編集の場合と同じ理由で、このパケットも擬似ＰＥＳヘッダを含んでいる。図８ｂは、ＴＳパケット挿入後のストリームを示したものである。
【０１２１】
挿入されるＴＳパケットヘッダは、画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダのＰＩＤ値と同じＰＩＤ値を含んでいる。ＴＳパケットヘッダはさらに、画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダの連続性カウント値に等しい連続性カウント値を含んでおり、次のＴＳパケットの値に一致させるために１ずつデクレメントされ、モジュロ１６を得ている。連続性カウント値は、記憶装置内のストリーム中から直接、読み出される。適合フィールドフラグの中から不連続性エラーフラグがセットされ、前の全ての連続性カウント値に対する不連続性が示される。適合フィールドの長さは、ヘッダを含むＴＳパケット全体の長さが１８８バイトになるように選択される。
【０１２２】
ＴＳペイロードは、既に説明した擬似ＰＥＳヘッダを含んでいる。画像ヘッダは必ずしもＴＳヘッダの最後に位置合せされていないため、ＰＥＳ層レベルでのストリーム編集の場合とは反対に、無関係のデータあるいは役に立たないデータが、ＰＥＳヘッダと復号化する画像の画像ヘッダとの間に存在し得る。この無関係のデータを無視するよう、デコーダに知らせるために、挿入されるＴＳヘッダにも、擬似ＰＥＳヘッダの後に、列エラーコードが含まれている。図９は、デコーダが受け取るデータを示したもので、ＰＥＳ層が取り除かれている。画像Ｘは、復号化される画像である。デコーダの入力バッファは、依然として、その前に受け取った、画像Ｂ＋１に関連する部分データを含んでいる。その部分データは、前の画像、例えば画像Ｂを復号化するために転送した結果によるものである。画像Ｘ−１に関連するデータは、マイクロプロセッサ１０によって挿入された擬似ＴＳパケットと画像Ｘの画像ヘッダとの間に存在するデータである。擬似ＴＳパケットのＴＳヘッダは、デマルチプレクサ７によって除去されており、擬似ＴＳパケットのペイロード内に含まれる擬似ＰＥＳヘッダは、ＰＥＳパーサ６によって除去されている。画像Ｂ＋１および画像Ｘ−１の部分データの間に、エラー列コード（「０ｘ００＿００＿０１＿Ｂ４」）と、それに先行する別のコード（「０ｘＢ４」）が残っている。
【０１２３】
ＭＰＥＧ ＩＩビデオドキュメントの第６．２．１節および表６−１に、その他のエラーコードと共に記述されている列エラーコードが検出されると、デコーダ９は、そのエラーコードを検出する前に受け取った全てのデータを拒否し、かつ、次の画像ヘッダまで、将来受け取るデータを全て拒否する。デコーダ９は、このように挙動するように構成されている。
【０１２４】
列エラーコードを挿入することによって新たな問題が生じる。ＰＥＳパーサ１７が、ストリームからＰＥＳヘッダを一度取り除くと、列エラーコードの最初のバイト（すなわち「０ｘ００」）と結合する、挿入されるＰＥＳパケットに先行するＰＥＳパケットのペイロードの最後のバイトが、画像ヘッダ開始コード（すなわち「０ｘ００＿００＿０１＿００」）を構成する、という現象が生じ得る。これを避けるために、「０ｘＢ４」の値のバイトが、擬似ＰＥＳヘッダと列エラーコードとの間に挿入される。この場合、先行するＰＥＳパケットペイロードの最後の３バイトが、全くの「０ｘ００＿００＿０１」であるとすると、形成されるコードは、別の列エラーコード「０ｘ００＿００＿０１＿Ｂ４」である。ビデオデコーダの挙動に関する限り、このコードが一度出現するか、あるいは二度出現するかは重要ではない。最後の３バイトおよび「０ｘＢ４」バイトが、列エラーコードを形成しない場合は、後に続く列エラーコードが、いかなる事象においても、ビデオデコーダの入力バッファの、追加「０ｘＢ４」を含む前の内容を削除するため、Ｂ４の存在は全く問題にならない。
【表８】
【０１２５】
通常、トリックモード時に１画像ずつアクセスされる画像は、必ずしもイントラ型画像であるとは限らない。したがって、特定の画像を復号化するためには他の画像を復号化し、記憶装置に保管しなければならない。表示する画像がＰ型画像の場合、先行するＩ型画像（Ｉ型画像は、表示する画像の画像記述子に先行する画像記述子を用いて見出すことができる）を復号化する必要があり、かつ、そのＩ型画像を先に復号化しなければならない。画像は、表示する順序に従ってではなく、復号化する順序に従って転送され、記憶されることを忘れてはならない。通常、この順序は、表示順序とは異なっている。ビデオデコーダはマイクロプロセッサ６から、Ｉ型画像のみを復号化するように命令されるが、画像を表示する命令は受けない。次に、Ｐ型画像が復号化され、表示される。
【０１２６】
同様に、Ｂ型画像を復号化する場合、先行および後続するＩ型および／またはＰ型画像を、ハードディスク装置から引き出し、それを先に復号化しなければならない。
【０１２７】
この実施形態は、主としてＴＳストリームパケットの記録および再生に関したものであるが、当然、他の層、特にＰＥＳ層の記録／再生についても、本発明の範囲内である。
【０１２８】
また、この実施形態によれば、マイクロプロセッサ６が、ハードディスク装置のファイルシステムを管理しているが、ハードディスク装置のファイルシステムは、受信機内の他のプロセッサ、特にビデオデコーダ１０内のプロセッサが管理することもできる。
【０１２９】
さらに、この実施形態では、ハードディスク装置を大容量記憶装置として使用しているが、他の種類の装置を使用することも可能であり、例えば、記録可能コンパクトディスクあるいはディジタルビデオディスクを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】提示実施形態によるテレビジョン受信機の構成図である。
【図２】提示実施形態による、大容量記憶媒体として使用されるハードディスク装置のファイルシステムを示す図である。
【図３】音声／ビデオストリームの記憶および再生専用のファイルシステムの一部を示す図である。
【図４ａ】ＰＥＳモードにおけるストリームデータ記憶用エレメンタリ記憶装置（ＳＥＵ）を示す図である。
【図４ｂ】トランスポートストリームモードにおけるストリームデータ記憶用ＳＥＵを示す図である。
【図５ａ】ＰＥＳモード時における、ハードディスク装置に書き込むＰＥＳデータ記憶用ＦＩＦＯ（先入れ先出し法）を示す図である。
【図５ｂ】ＰＥＳモード時における、ハードディスク装置に書き込むＰＥＳデータ記憶用ＦＩＦＯ（先入れ先出し法）を示す他の図である。
【図６】提示実施形態による、トリックモード情報を記憶するための異なるデータ構造を示す図である。
【図７ａ】擬似ＰＥＳヘッダを挿入する前のＰＥＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図７ｂ】擬似ＰＥＳヘッダ挿入後の、図７ａのＰＥＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図８ａ】擬似ＰＥＳヘッダを含むＴＳパケットを挿入する前のＴＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図８ｂ】擬似ＰＥＳヘッダを含むＴＳパケット挿入後の、図８ａのＴＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図９】ビデオデコーダの入力バッファから見たエレメンタリビデオストリームを示す図である。
【符号の説明】
ＳＥＵ エレメンタリ記憶装置
１ 受信機
２ フロントエンド回路
３ ストリームパーサ
４ トランスポートストリームデマルチプレクサ／フィルタ
５ ＲＡＭ（記憶装置）
６ ＰＥＳパーサ
７ 第２のトランスポートストリームデマルチプレクサ
８ 音声デコーダ
９ ビデオデコーダ
１０ マイクロプロセッサ
１１ バス
１２ 大容量記憶装置（ハードディスク装置）
１３ インタフェース（ＥＩＤＥインタフェース）
１４ ビデオ処理／表示回路
１５ ＴＳ書込みＦＩＦＯ
１６ ＴＳ読出しＦＩＦＯ
１７ トリックモードバッファ領域
１８ 書込みＦＩＦＯ ＰＥＳ Ａ
１９ 書込みＦＩＦＯ ＰＥＳ Ｖ
２０ 書込みＦＩＦＯ データ
２１ 読出しＦＩＦＯ ＰＥＳ Ａ
２２ 読出しＦＩＦＯ ＰＥＳ Ｖ
２３ 読出しＦＩＦＯ データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオシステムにおける記録トランスポートストリームまたはパケット化エレメンタリストリームを復号化するための方法、および、その方法を実施する装置に関する。本発明は、特に、トリックモード復号化に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧ ＩＩまたはＤＶＢを遵守するディジタルテレビジョンストリームは、複数の層を含んでおり、その中に、エレメンタリストリーム層、パケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）層およびトランスポートストリーム（ＴＳ）層がある。対応する復号器は、通常、特定のＴＳ層パケットをフィルタリングするデマルチプレクサ、ＰＥＳ層を除去し、元のエレメンタリストリームを転送するＰＥＳパーサ、および、ビデオエレメンタリストリームを復号化する少なくとも１つのビデオデコーダを備えている。
【０００３】
上記復号器はさらに、圧縮ＴＳストリームあるいは圧縮ＰＥＳストリームを記録するための大容量記憶装置を組み込んでいることもある。低速または高速の順方向あるいは逆方向プレイなどのトリックモードを実行するためには、大容量記憶装置からビデオデコーダに転送する前に、ビデオストリームを編集しなければならない。特に、高速の順方向あるいは逆方向プレイの場合、特定の画像または画像列のみ、表示させなければならない。編集により、ビデオデコーダに転送されるデータには、必ずしも有効ＴＳストリームフォーマットあるいは有効ＰＥＳストリームフォーマットを持たせる必要はなく、また、ビデオデコーダの挙動も、必ずしも予定通りの挙動である必要はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目標は、正当な（ＩＳＯ １３８１８−２規格の意味において）ストリームのみをビデオデコーダに送ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的の１つは、トリックプレイモードにおける再生のために記録されたパケット化データストリームを復号化するための方法であって、上記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームがパケット内にカプセル化されており、
方法は、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入するステップと、
−上記再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサへ転送するステップとを含むことを特徴とする方法である。
【０００６】
構文解析され、復号化されるオブジェクトのヘッダの前に、追加パケットヘッダを挿入することにより、パーサから見た場合におけるエレメンタリストリームの完全性が復元され、パーサが正しく挙動することになる。
【０００７】
特定の実施形態によれば、記録されたパケット化データストリームはＰＥＳストリームである。そのエレメンタリストリームはエレメンタリビデオストリームであり、オブジェクトヘッダは、列ヘッダ、画像ヘッダまたは画像ヘッダグループのいずれか１つである。
【０００８】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための方法であって、パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、パケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームがパケット内にカプセル化されており、復号化方法は、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入するステップであって、上記挿入されたトランスポートストリームはパケット化データストリームヘッダを備える、ステップと、
−上記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットが後に続く上記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送するステップとを含むことを特徴とする方法である。
【０００９】
ＴＳストリームに課せられる制約は、ストリーム編集に関する限り、ＰＥＳストリームに課せられる制約とは異なっている。ＰＥＳパケットヘッダを挿入するためには、ＴＳパケットのペイロードとしてＰＥＳパケットヘッダを含む特殊なＴＳパケットを挿入しなければならない。
【００１０】
特定の実施形態によれば、記録されたトランスポートストリーム、パケット化データストリームおよびエレメンタリストリームは、ＭＰＥＧＩＩを遵守しており、上記エレメンタリストリームは、エレメンタリビデオストリームであり、オブジェクトヘッダは、列ヘッダ、画像ヘッダまたは画像ヘッダグループのいずれか１つである。
【００１１】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のために記録されるトランスポートストリームを復号化するための装置であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが上記パケット中にカプセル化されており、
−トリックモードを再生するために、上記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入する手段と、
−再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置である。
【００１２】
本発明の他の目的は、トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための装置であって、パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、上記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが上記パケット中にカプセル化されており、
−トリックモードを再生するために、エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
−上記記録されたパケット化データストリームから上記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
−上記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、上記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入する手段であって、上記挿入されたトランスポートストリームパケットはパケット化データストリームヘッダを備える、手段と、
−上記オブジェクトヘッダを含む上記トランスポートストリームパケットが後に続く上記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置である。
【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面に示す、本発明による特定の非制限実施形態の説明を通して明確になるであろう。
【００１４】
提示する説明は、ＭＰＥＧ ＩＩを遵守するデータストリームを受け取るシステムの枠内で行い、対応する用語を用いている。ビデオおよびトランスポートレベル符号化のためのＭＰＥＧ ＩＩ規格の構文に関する詳細については、例えば、ドキュメントＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（Information Technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems）およびＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（Information Technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video）を参照されたい。また、提示システムは、ＤＶＢ ＥＴＲ−１５４規格を遵守している。
【００１５】
当然、本発明は、ＭＰＥＧ ＩＩ環境に限定されるものではなく、あるいは、本特許出願に記載されているデータ層に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
１．システム概説
ビデオストリームを局所大容量記憶装置から再生する場合における高品質トリックモード管理を実現するためには、記録されているビデオストリームの構造に関する知識が必要である。この構造を、次に続くものに対するトリックモード情報と呼ぶことができる。トリックモード情報は、ビデオストリームを記録する前および記録中に実行される構文解析プロセスの結果として生じる。構文解析は、ストリームの構造解析と、特定の構文構造の性質の記憶とからなっている。構造に関する情報、および、大容量記憶媒体上での構造の位置についても記憶される。
【００１７】
提示実施形態によれば、その他にもあるが例えばビデオデータが、トランスポートストリーム層またはパケット化エレメンタリストリーム層に記録される。トリックモード情報は、多数の層（良く知られているＭＰＥＧ ＩＩ構文に従って、トランスポートストリーム（ＴＳ）−パケット化エレメンタリストリーム（ＰＥＳ）−エレメンタリストリーム（ＥＳ））に記憶されている、圧縮ビデオ情報にダウンされたビデオストリームの構造を説明したものである。先ず、ＴＳ層レベルの記録を実行する主実施形態について説明する。ＰＥＳ層レベルで記録する第２の実施形態との相違については、その都度示す。両実施形態はいずれも、その記憶レベルを同一復号器内に共存させることができる点において、コンパチブルである。これらの実施形態について、図１を参照しながら説明する。
【００１８】
（ａ）ＴＳ層記録
図１は、提示実施形態によるディジタルテレビジョン受信機の構成を示したものである。受信機１は、トランスポートストリームを、トランスポートストリームデマルチプレクサ／フィルタ４に出力することができるフロントエンド回路２を備えている。このフロントエンド回路２には、通常、同調器、アナログ／ディジタル変換器、適当な復調器、および順方向誤り修正回路が含まれている。フロントエンド回路２は、信号源（図示せず）から信号を受け取っている。通常、信号源はケーブル、衛星ディッシュおよび結合低雑音ブロック、およびダウンコンバータであるか、あるいは地上アンテナである。システムにおけるグローバル資源として、ＲＡＭ５、ＰＥＳパーサ６、第２のトランスポートストリームデマルチプレクサ７、音声デコーダ８、ビデオデコーダ９、およびマイクロプロセッサ１０を備えている。ＴＳデマルチプレクサ／フィルタ４は、マイクロプロセッサ１０によってプログラムされ、一定の基準に対応する入力トランスポートストリームデータパケットをろ波し、通常、特定のパケット識別子（ＰＩＤ）値を有するデータパケットを抽出する。入力ストリームの内容、特にＰＩＤの割当ては、例えば、ＭＰＥＧ ＩＩ規格またはＤＶＢサービス情報規格（ドキュメント参照符号ＥＴＳＩ ＥＮ ３００ ４６８）に定義されている、一定数の転送データ表から知ることができる。専用ＰＩＤ値についても定義することができる。
【００１９】
ろ波されたトランスポートストリームデータパケットは記憶装置５内にバッファされ、その一部がＴＳ書込みＦＩＦＯ１５として配列され、ストリームパーサ３でさらに処理される。
【００２０】
ＰＩＤ値すなわち行先アプリケーション（例えば、音声デコーダおよびビデオデコーダ）に従って、異なるＴＳパケットを個別バッファにディスパッチする従来のデマルチプレクサとは反対に、ＴＳデマルチプレクサ／フィルタ４は、記録すべきストリームのＰＩＤに対応する全てのパケットを、受信したパケット順に、単一バッファ（すなわち提示実施形態におけるＴＳ書込みＦＩＦＯ１５）に書き込んでいる。
【００２１】
圧縮ストリームデータおよびその他のデータ（例えば制御データ）は、バス１１でモデル化されたデータ経路を通って周辺ブロック間で転送される。上記受信機はさらに大容量記憶装置１２を備えており、提示実施形態によればその大容量記憶装置はハードディスク装置である。大容量記憶装置１２は、インタフェース１３を介してバス１１に接続されている。この実施形態では、インタフェース１３はＥＩＤＥインタフェースである。ビデオデコーダ回路９は、知られている方法でビデオ処理／表示回路１４に接続されている。
【００２２】
記憶装置５は以下の領域を含んでいる。
−ハードディスクに書き込む、ろ波されたＴＳパケットデータを記憶するための、上述書込みＦＩＦＯ１５領域。
−ハードディスクから読み出されたＴＳパケットデータを記憶するためのＴＳ読出しＦＩＦＯ１６領域。
−ハードディスクに書き込む（またはハードディスクから読み出された）トリックモード情報を記憶するためのトリックモードバッファ領域１７。
【００２３】
（ｂ）ＰＥＳ層記録
ＰＥＳ層記録のために、記憶装置５は、番号１８ないし２０で参照される３つの書込みＦＩＦＯと、番号２１ないし２３で参照される３つの読出しＦＩＦＯを含んでいる。書込みＦＩＦＯはそれぞれ、音声ＰＥＳ専用、ビデオＰＥＳ専用およびその他のデータ専用であり、読出しＦＩＦＯもそれぞれ、音声ＰＥＳ専用、ビデオＰＥＳ専用およびその他のデータ専用である。
【００２４】
復号器がＰＥＳモードで機能している場合、上記第２のデマルチプレクサ７は使用されず、ＰＥＳパケットは、ハードディスク１２からＰＥＳパーサ６へ、ＦＩＦＯ２１および２２を介して直接、転送される。
【００２５】
ＦＩＦＯ１５と１６、およびＦＩＦＯ１８ないし２３は、循環するように編成することが好ましい。
【００２６】
２．大容量記憶装置
次に、ハードディスク装置ファイルシステムについて説明する。ハードディスク装置１２は、図２の線図に示す、音声／ビデオストリームの記録および再生専用のファイルシステムを備えている。このファイルシステムは、ファイルシステムが管理するデータタイプの特定の要求に応答する。提示ファイルシステムは、比較的大型サイズのブロックを備え、等時性データストリームの逐次アクセス用として最適化されている。
【００２７】
変形態様として、ストリームデータ以外のデータの記録、検索専用の第２のファイルシステム（図示せず）を、同一ハードディスク上に存在させることもできる。この第２のファイルシステムは、より従来のコンピュータタイプに近いファイルへのランダムアクセス用として最適化されている。ブートブロックを両ファイルシステムに対して共通にすることができる。この第２のファイルシステムは、ＵＮＩＸファイルシステムあるいはＭＩＮＩＸファイルシステムなどの従来タイプのファイルシステムであり、詳細は省略する。
【００２８】
図３は、ストリームファイルシステムをさらに詳細に示したものである。このファイルシステムは、スーパーブロック、ノード記憶領域、ラン拡張記憶領域、音声／ビデオデータ記憶領域、およびビット表領域を備えている。ビット表領域は、３つの記憶領域内の各々に、各エレメンタリ記憶構造の状態を記述した３つのビット表を保持している。
【００２９】
ブートブロックには、ボリューム名とボリューム識別子、ＢＩＯＳパラメータ、ブートプログラムなど、ハードディスク装置に関する一般情報が含まれている。
【００３０】
スーパーブロックには、ストリームファイルシステム、特に、アドレス（論理ブロックアドレス−ＬＢＡ形式におけるアドレス）、および、ファイルシステムの様々な領域のサイズに関する情報が含まれている。
【００３１】
ノード記憶領域は、ノードを記憶するために使用される。ノードとは、音声／ビデオデータ記憶領域に記憶されているファイルを記述したデータ構造であり、ディレクトリを記述することもできる。ノード記憶領域には、ファイル名、親登録簿情報、ファイルが位置付けされている音声／ビデオデータ記憶領域部分の記述などの情報が含まれている。これらの情報は、ＬＢＡ開始アドレスと、ランを形成するＬＢＡブロック数とによって定義されるＬＢＡランの形で与えられる。所定ノードに記憶することができるラン数が制限されているため、ノード内のポインタは、対応する記憶領域内に位置付けされているラン拡張データ構造を指定することができる。ディレクトリ記述用としてノードを使用する場合は、ファイル位置情報がファイル識別子またはディレクトリ識別子に置き換えられる。第１のノードは、ルートディレクトリを記述している。
【００３２】
ラン拡張記憶領域には、特定のファイルに対するＬＢＡランをさらに識別する個々のデータ構造が含まれている。
【００３３】
ビット表領域には、ノードビット表、ラン拡張ビット表および記憶エレメンタリユニットビット表の３種類のビット表が含まれている。ノードビット表およびラン拡張ビット表は、それぞれラン拡張である各ノードの空き状態または使用状態を、それぞれ示している。記憶エレメンタリユニットビット表は、各エレメンタリ記憶ユニットに対して、上記２つのビット表と同じ機能を果しており、提示実施形態によれば、１２８キロバイトのブロックを表している。（当然、様々なサイズのブロック、とりわけもっとサイズの大きいブロックを使用することができる。１２８キロバイトという値は、一例として示したものにすぎない。）
【００３４】
最後に、音声／ビデオデータ記憶領域には、一連のエレメンタリ記憶ユニット（ＳＥＵ）が含まれている。各ＳＥＵは２５６のセクタからなっており、したがって１２８キロバイトを表している。
【００３５】
マイクロプロセッサ１０は、上記データ構造を用いてファイルを作成し、削除することができる。また、作成したファイルへのデータの書込みおよびファイルからのデータの読出しが可能である。
【００３６】
（ａ）ＴＳ層記録の場合
図４ｂは、ＴＳ層記録用として用いた場合のＳＥＵの線図である。
【００３７】
ＳＥＵは短ヘッダと、多数の多重化全体ＴＳパケットからなるペイロードとを含んでいる。ＳＥＵは整数のＴＳパケットを含んでおり、そのサイズが複数の５１２バイトであるため、ある程度の数のスタッフビットをペイロードに付加しなければならない。
【００３８】
（ｂ）ＰＥＳ層記録の場合
図４ａは、ＰＥＳストリームＳＥＵの内容を示したものである。ＳＥＵは、ヘッダと、提示実施形態によれば３つまでの様々なサイズの領域とを含んでいる。上記各領域はそれぞれ、ビデオＰＥＳパケット専用、音声ＰＥＳパケット専用、およびその他のパケット専用である。
【００３９】
領域の数は３つに限定されないが、この３つは現実に即した例である。複数のビデオエレメンタリストリーム、音声エレメンタリストリームおよび補助データストリームが、ＳＥＵ内における対応領域数を導いており、この例では、記憶装置５は、対応する数の読出し書込みＦＩＦＯを含んでいる。
【００４０】
３．記録プロセス
（ａ）ＴＳ層記録
ＴＳ層記録および再生のためのＳＥＵの構造については、ろ波されたＴＳパケットが、受信機の様々な素子によってどのように処理されるかを記述することによって最良の説明ができる。プログラムされたＰＩＤ値に対応するパケットをデマルチプレクサが選択すると、デマルチプレクサは選択したパケットを、記憶装置５内の環状書込みＦＩＦＯ１５に記憶させる。パケット内容のタイプ、すなわちビデオ（Ｖ）、音声（Ａ）またはその他（Ｏ）が、マイクロプロセッサ１０によって、パケットヘッダ中の各ＰＩＤ値から決定される。デマルチプレクサによって処理されたビデオ（Ｖ）トランスポートストリームパケットの内容が構文解析、すなわちストリームパーサ６によって解析され、後に詳細に記述するトリックモード情報の特定タイプが引き出される。原理的には、このような解析は、音声データパケットあるいはその他のデータパケットに対しては実施されない。ＴＳパケットのストリーム内における初期の順序は、ＦＩＦＯ１５内で維持され、それにより異なるパケット内の継続カウンタ値の一貫性が維持される。さらに、異なるストリーム間（特に、同一事象に対応するビデオストリームと音声ストリーム間）の同期が維持される。マイクロプロセッサ１０は、図５ａに示すように、書込みＦＩＦＯ１５に対する読出しポインタおよび書込みポインタを管理している。書込みポインタと読出しポインタとの差が、１２８キロバイトからＳＥＵヘッダのサイズを引いた値に等しくなると、マイクロプロセッサ１０は、ハードディスクへの書込みプロセスを開始する。
【００４１】
ＴＳ記録の場合、ＴＳパケットとスタッフビットとを区別するために、各ＳＥＵヘッダには、ＴＳパケットペイロード中の有効データ長の指示が含まれている。
【００４２】
（ｂ）ＰＥＳ層記録
ＰＥＳ層記録の場合、デマルチプレクサ／フィルタ４はＴＳパケットをろ波するだけではなく、ＴＳペイロードを書き込む前に、すなわちＰＥＳパケットをＲＡＭ５に書き込む前に、ＴＳ層を除去している。ＰＥＳパケットは、それらが移送されたＴＳパケットのＰＩＤ値に応じて、循環書込みＦＩＦＯ１８ないし２０のいずれか１つに転送される。マイクロプロセッサ１０は、これらのＦＩＦＯの各々に対する読出しポインタおよび書込みポインタを管理している。全てのバッファに対する書込みポインタと読出しポインタとの差の合計が、１２８キロバイトからＳＥＵヘッダのサイズを引いた値に等しくなると、マイクロプロセッサ１０は、ハードディスクへの書込みプロセスを開始する。ビデオＰＥＳは、ストリームパーサ３によって構文解析され、トリックモード情報が引き出される。
【００４３】
ＰＥＳ記録の場合、ヘッダには、ＳＥＵに書き込まれる各タイプのデータ量に関する情報、すなわち、特定のＰＩＤと結合している各領域のサイズ、および、ＳＥＵ内の各領域のオフセットアドレスが含まれている。ＰＥＳ記録の場合、スタッフビットは使用されない。ＰＥＳパケットは、１つのＳＥＵで開始し、次のＳＥＵで終了させることができる。
【００４４】
ＴＳ記録であれ、ＰＥＳ記録であれ、書込みプロセスは、マイクロプロセッサ１０が適当なコマンドをＥＩＤＥインタフェースに送信し、書込みを開始するＬＢＡアドレスおよび書き込むべきＬＢＡ数を指定することによって開始される。ハードディスク装置に書込み実行の準備が整うと、ＥＩＤＥインタフェースが、適当な割込みを掛けることによってマイクロプロセッサに知らせる。
【００４５】
書込みプロセスは、マイクロプロセッサ１０によって生成されるＳＥＵヘッダの内容を、ＨＤＤインタフェースに書き込むことによって継続される。この書込みプロセスは、ＴＳ書込みＦＩＦＯ１５（ＴＳ記録の場合）から、あるいは、書込みＦＩＦＯ１８ないし２０の各々順々（ＰＥＳ記録の場合）に、ＤＭＡプロセスをＨＤＤインタフェース１３に起動させることによって、さらに継続される。ＨＤＤインタフェース１３は、知られている方法で、ディスクアクセス用バッファとして機能するキャッシュメモリを備えている。
【００４６】
ここで当然、マイクロプロセッサによって適当なファイルが開かれており、かつ、転送データの行先ＳＥＵを、マイクロプロセッサがＥＩＤＥインタフェースに指示していることが推測される。
【００４７】
このハードディスク書込みプロセスが継続している間、パケット（ＴＳであれ、ＰＥＳであれ）のＦＩＦＯへの書込みが継続される。
【００４８】
ＰＥＳ記録の場合、仮に図５ａが、ディスクへの転送開始直前のＦＩＦＯ、読出しポインタおよび書込みポインタの状態を示していると仮定すると、図５ｂは、一度転送が完了した状態を表している。ポインタがＦＩＦＯのトップアドレスに到達すると、ポインタはボトムアドレスに循環される。図５ａおよび５ｂでは、ＦＩＦＯの見掛けのサイズは全て同一であるが、様々なサイズが可能である。同様のプロセスがＴＳ記録にも適用されている。
【００４９】
４．トリックモードデータの生成
図６は、トリックモード情報を記憶するために使用されるデータ構造を示したものである。先ずこれらの構造および記憶について考察し、次に、ストリーム記録中における対応データの取得方法について考察する。
【００５０】
提示実施形態によれば、トリックモードデータは、ビデオ記述ユニット表（ＶＤＵ表）、履歴索引表（ＴＴ）、および多数の記述子ブロック（ビデオ記述ユニット−ＶＤＵ）の３種類の構造に展開される。
【００５１】
図６には、灰色で示される２つのＶＤＵが示されている。ＶＤＵは複数列の記述子を含んでおり、各列には、その列に含まれるＰＥＳヘッダおよび画像に関する記述子が含まれている。一例として提示実施形態によれば、各ＶＤＵは、約３．５秒のビデオに相当する７列の記述子を含んでいる。ＶＤＵは単純に最大サイズを有し、可変数列を記述することもできる。
【００５２】
以下に示す表および説明は、ＰＥＳ層記録モードに関するものである。ＴＳ層記録モードに関しては、ディスク上の項目アドレスまたはＳＥＵ内の項目アドレスを、その項目の第１バイトを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダのアドレスに置き換えなければならない。
【００５３】
各列記述子（「Ｓ」記述子）は、表１に示すデータを含んでいる。
【表１】
提示実施形態によれば、「列」は、ドキュメントＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１に定義されているＭＰＥＧ ＩＩ列である。
【００５５】
「列索引」は、記録されているビデオストリームの開始に対する列順序を与えるものである。
【００５６】
「第１画像索引」は、ビデオストリームの開始に対する、列内における第１画像順序を与えるものである。
【００５７】
「ＰＥＳ位置合せ」は、列内のＰＥＳヘッダのすぐ後に画像ヘッダが続いているか否かを示すフラグである。
【００５８】
「ＳＥＵ（記憶エレメンタリユニット）アドレス」は、ハードディスク上の、列ヘッダの第１バイトを含む１２８キロバイトブロックのアドレス（論理ブロックアドレス番号）である。
【００５９】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵの開始に対する、列ヘッダの第１バイトのバイト内オフセットである。
【００６０】
「画像リスト」は、ＶＤＵ内における当該列内の各画像の画像記述子に対するポインタのリストである。
【００６１】
ＶＤＵ内のポインタは全て、ＶＤＵベースのアドレスに基づく相対アドレススキームを使用しており、それにより、有効ポインタ値を保持しつつ、ＶＤＵを任意の記憶領域にロードすることができる。
【００６２】
同様に、「ＰＥＳヘッダリスト」は、ＶＤＵ内における当該列内の各ＰＥＳヘッダのＰＥＳヘッダ記述子に対するポインタのリストである。
【００６３】
「次の列アドレス」は、ＶＤＵ内における、当該列に続くビデオ列に対応する列記述子のアドレスに対するポインタである。対応する記述子が別のＶＤＵ内にある場合は、特定のアドレス値を用いて指示される。
【００６４】
同様に、「前の列アドレス」は、ＶＤＵ内における、当該列に先行するビデオ列に対応する列記述子のアドレスに対するポインタである。対応する記述子が別のＶＤＵ内にある場合は、特定のアドレス値を用いて指示される。
【００６５】
各画像記述子（「Ｐ」記述子）は、表２に示すデータ項目を保持している。
【表２】
「種類」情報は、画像が内部符号化型であるか、予測符号化型であるか、あるいは双方向符号化型であるかを示す情報である。
【００６７】
「時間基準」情報は、ＭＰＥＧ ＩＩ画像ヘッダから直接引き出される情報であり、画像相互の表示順序を示している。
【００６８】
「フィールド／フレーム」情報は、画像が偶数フィールドを含んでいるか、奇数フィールドを含んでいるか、あるいは全フレームを含んでいるかどうかを示す情報である。
【００６９】
「ＳＥＵアドレス」は、画像ヘッダの第１バイトを含むＳＥＵの第１ＬＢＡの数である。
【００７０】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵアドレスの開始に対する、画像ヘッダの第１バイトのバイト内オフセットであり、画像の第１バイトへの直接アクセスを可能にしている。この情報は、ストリームパーサによって引き出される情報である。
【００７１】
「ＰＥＳ列内の第１バイトアドレス」は、画像開始コードの第１バイトと、復旧時の編集用としてメモリにロードされる全ビデオ列の第１バイトとの間の相対アドレスである。
【００７２】
ＰＥＳヘッダの内容は、正確に復号化され、および／または、画像を正確に提供するものでなければならない。したがって、ＰＥＳヘッダ用記述子も作成される。
【００７３】
各ＰＥＳ記述子（「Ｅ」記述子）は、表３に示すデータ項目を保持している。
【表３】
「ＳＥＵアドレス」は、ＰＥＳヘッダの第１バイトを含む１２８キロバイトブロックの第１ＬＢＡの番号である。
【００７５】
「ＳＥＵ内の第１バイトアドレス」は、ＳＥＵアドレスの開始に対する、ＰＥＳヘッダの第１バイトのバイト内オフセットである。
【００７６】
表３の「ＰＥＳビデオ列内の第１バイトアドレス」は、バイト内における、復旧時にメモリにロードされる全ビデオ列の第１バイトに対する、ＰＥＳ開始コードの開始オフセットである。
【００７７】
「次のＰＥＳヘッダアドレス」は、ＶＤＵ内における次のＰＥＳヘッダに対するポインタである。
【００７８】
提示実施形態の場合はそうではないが、変形態様の実施形態によれば、他の記述子が画像グループ（ＧＯＰ）ヘッダと結合している。
【００７９】
履歴索引表のフォーマットは、表４に示す通りである。
【表４】
履歴索引は、ビデオストリームの開始から計数した秒数に対応している。この実施形態によれば、４時間のビデオに相当する１４，４００のエントリが可能であり、１画像または１フレームは４０ｍｓを表している。
【００８１】
「列記述子アドレス」は、対応するＶＤＵベースのアドレスに対する、履歴索引の後の最初の画像を含む列記述子に対するポインタを与えている。対応するＶＤＵがメモリ内に存在しない場合は、ＶＤＵ表に与えられている情報を用いて、対応するＶＤＵを最初にハードディスクからロードしなければならない。
【００８２】
「ＳＥＵアドレス」は、ハードディスク装置上のＬＢＡ番号におけるＳＥＵのアドレスであり、ＳＥＵは、
（ａ）ＴＳ層記録の場合、Ｔ秒後に起動する第１のビデオ列の列ヘッダを含むトランスポートストリームパケットのトランスポートパケットヘッダを含むか、あるいは、
（ｂ）ＰＥＳ層記録の場合、Ｔ秒後に起動する第１のビデオ列の列ヘッダを含んでいる。
【００８３】
ほぼ時間Ｔ秒で起動するビデオ列にアクセスする場合、指標としてＴを用いて履歴表にアドレスし、かつ、対応するＳＥＵアドレスを用いて、列の復号化に必要なトランスポートストリームパケットの開始を含むＬＢＡから、ディスクの読み取りを開始する（ＴＳ層記録の場合）か、あるいは、列ヘッダの位置から直接ディスクの読み取りを開始する（ＰＥＳ層記録の場合）だけで十分である。このようなアクセスの場合、履歴表だけが有れば良い。
【００８４】
表およびＶＤＵの両方に記憶されているデータの残りは、トリックモード再生用として主に使用される。
【００８５】
ＶＤＵ表のフォーマットは、表５に示す通りである。
【表５】
ＶＤＵ表は、各ＶＤＵのためのエントリを有しており、ハードディスク上の第１ＬＢＡ番号、ＬＢＡ単位のＶＤＵサイズ、および、ＶＤＵによって表されるビデオ部分の時間間隔（ビデオストリームの開始から始まる秒単位の時間）を指示している。この時間間隔は、ＴＴ表へのエントリを指定している。
【００８７】
履歴索引表、ＶＤＵ表およびＶＤＵは、ハードディスク上に記憶されている。これらの表は、ビデオをハードディスクに記録する場合の修正用として、また、ハードディスクから再生する場合の参照用として、記憶装置５のトリックモードバッファ領域１７にもロードされる。必要なＶＤＵは、必要に応じて、かつ、自由メモリの有効量に応じてハードディスクから読み出され、また、ハードディスクに書き込まれる。
【００８８】
ＴＩＴ表、ＶＤＵ表およびＶＤＵに記憶されているトリックモードデータの生成は、次のように実施される。
【００８９】
生成される情報の種類は、デマルチプレクスされたビデオパケットから直接引き出される情報、ビデオストリームの構造を記述する情報、およびハードディスク装置上の特定ビデオストリームデータの位置に関する情報の３種類である。最初のデマルチプレクスされたビデオパケットから直接引き出される情報については、ＰＥＳの単純な構文解析、またはストリーム中の画像ヘッダから必要な情報が得られる。２番目のビデオストリームの構造を記述する情報については、ビデオストリームを解析し、その構造を記憶しなければならない。３番目のハードディスク装置上の特定ビデオストリームデータの位置に関する情報については、ファイルシステムからさらに情報を得る必要がある。各種データの起点を表６に示す。
【表６】
次に起こることは、所定の時間にエレメンタリビデオストリームが１つだけ記録される、すなわち、ビデオＰＩＤが１つだけろ波されることであることが推測できよう。２つ以上のビデオＰＩＤがろ波されると、上記の各表およびＶＤＵが各ストリームに対して、同時に、個別に作成される。
【００９１】
ＴＳ層記録およびＰＥＳ層記録については、同様の方法で構文が解析される。すなわち、同一の項目が記憶されているデータ内に配置される。違いは、ＴＳ記録の場合、ある項目が配置されると、その項目を含むＴＳパケットのＴＳヘッダのアドレスが、その項目のアドレスに代わって使用されることである。
【００９２】
デマルチプレクサによって記憶装置８に記憶されたＴＳパケットまたはＰＥＳパケットは、先ず、列ヘッダ、ＰＥＳヘッダまたは画像ヘッダを検出することによって解析される。これらのヘッダはそれぞれ、ＭＰＥＧ ＩＩビデオ規格で定義されており、かつ、入力ＴＳパケットペイロードまたは入力ＰＥＳパケット中に容易に配置することができる定義済開始コードを有している。２つのＰＥＳパケットに渡って広がっている画像開始コードまたは列開始コード、および、２つのＴＳパケットに渡って広がっている画像ヘッダ開始コード、列ヘッダ開始コード、またはＰＥＳヘッダ開始コードを捕え損ねることのないよう、十分注意しなければならない。検出された各ヘッダに対して、対応する記述子（Ｓ、ＰおよびＥ）が作成される。ＰＥＳヘッダおよび画像ヘッダはさらに構文解析され、記述子中に挿入する関連フィールドが引き出される。列および画像は、それぞれ第１の列および第１の画像から順に番号が振られ、各列における列番号および第１画像番号が列記述子内に挿入される。既に記述したように、ＶＤＵサイズを管理可能に維持するために、約３．５秒のビデオ毎に新しいＶＤＵが作成される。このようなＶＤＵは、平均８４個の画像を保持している。１つのＶＤＵは完全な列だけを保持するため、個々のＶＤＵのサイズは様々である。
【００９３】
マイクロプロセッサ１０も、音声データ、ビデオデータおよび／またはその他のデータを書き込む次のＳＥＵブロックアドレスを決定している。構文解析プロセスの間、ストリームパーサ６が、ＳＥＵの開始に対する、所定データピースのバイト（またはＬＢＡおよびバイト）内オフセットを決定している。オフセットは、ＳＥＵがディスクに書き込まれる毎にリセットされる。オフセットは、ＰＥＳ層記録の場合、列ヘッダ、画像ヘッダおよびＰＥＳヘッダに対して決定され、また、ＴＳ層記録の場合は、対応するＴＳパケットヘッダのアドレスに対して決定される。ＳＥＵアドレスおよび３つのヘッダに対するオフセットが、個々の記述子内に挿入される。
【００９４】
ＶＤＵの作成と並行して、マイクロプロセッサはＶＤＵ表および履歴索引表を作成している。
【００９５】
ＶＤＵ表へのエントリは、ＶＤＵのディスクへの書込み準備が整う毎に作成される。（この実施形態によれば、ＶＤＵはストリームファイルシステムのファイルに書き込まれる。）各ＶＤＵに対して、ＬＢＡ内におけるＶＤＵの位置およびサイズが与えられる。ＶＤＵがカバーする時間間隔（ビデオストリームの開始に対する、秒単位の時間間隔）が、ＶＤＵに含まれている画像数に基づいて計算される。この時間間隔情報もＶＤＵ表に挿入される。
【００９６】
この実施形態によれば、履歴索引表は１秒当たり１エントリからなっており、その内容は、ＶＤＵの内容とＴＳヘッダオフセット（ＴＳ層記録の場合）、あるいは、ＶＤＵの内容と列ヘッダオフセット（ＰＥＳ層記録の場合）とを用いて決定される。
【００９７】
ＶＤＵ表および履歴索引表は、一度作成されるとハードディスクに書き込まれる。ＶＤＵ表および履歴索引表のサイズに応じて、また、有効メモリに応じてこれらの表を分割し、必要に応じて部分表にロードする必要が生じる場合がある。
【００９８】
ＶＤＵは、メモリ内における分割および動的再配置を可能にするために、相対アドレス指定を用いた連結エレメントで、意図的に作成されている。
【００９９】
５．トリックモードの復旧
トリックモードビデオ復旧中は、音声データは音声デコーダに転送されない。
【０１００】
次に、トリックモードを目的としたハードディスク装置からの再生について説明する。このフェーズの間、マイクロプロセッサ１０は、予め記録されているビデオストリームの実時間ストリーム編集、トリックモード情報に基づくビデオアクセスユニット（１画像に関して符号化されたデータのユニット）の抽出および再配列、ビデオデコーダ９の送込み、および復号化プロセスおよび表示プロセスの制御を実行している。
【０１０１】
ハードディスク装置へのランダムアクセス時間が極めて長いため、単一ビデオ列を含む記録ストリームのスライスを、ディスクから記憶装置５に読み出す方法が現実的である。記憶装置５に記憶されている列全体および列内の各画像にアクセスし、ビデオデコーダ９に転送させることができる。
【０１０２】
ＰＥＳパーサ６および／またはＴＳデマルチプレクサ７は、対応するＰＥＳ層またはＴＳ層を除去し、下位層に関連する情報を、それぞれＰＥＳヘッダおよびＴＳヘッダから引き出している。バスから直接、あるいはデマルチプレクサ７からデータを受信する場合、ＰＥＳパーサは、有効ＰＥＳヘッダ開始コードの前に現れる全てのデータを拒否することができる。
【０１０３】
トリックモード再生の場合、ストリーム中の画像は、対応する列がハードディスクから読み取られた後、メモリ内において１画像ずつアクセスされる。しかし、ＴＳ記録モードであれ、ＰＥＳ記録モードであれ、ＰＥＳヘッダは、対応する画像ヘッダに系統的、直接的に先行していない。つまり、画像ヘッダが必ずしもＰＥＳパケットペイロードの開始に位置合せされているとは限らず、また、当該画像に無関係のデータが、ＰＥＳヘッダと画像ヘッダとの間に存在することがある。しかし、ＰＥＳパーサを正しく挙動させるためには、このＰＥＳヘッダを用意しなければならない。ＰＥＳヘッダが用意されない場合、ＰＥＳパーサは画像データをビデオデコーダ９に転送することができず、通常、デコーダがリセットされた後、最初のＰＥＳヘッダに先行するデータは全て拒否される。したがって、ＰＥＳヘッダが先行しない画像データの前の画像ヘッダも拒否されることになる。この実施形態によれば、復号化する画像の画像ヘッダの前に擬似ＰＥＳヘッダが挿入され、それにより一貫性のあるＰＥＳストリームが復元され、ハードディスクから読み取られる無関係のデータを最少にし、かつ、無関係データのビデオデコーダ９への送信を皆無にしている。
【０１０４】
通常の１２倍の速度での高速転送に関する簡単な例を用いて、擬似ＰＥＳヘッダの挿入について説明する。この例では、Ｉ型画像のみがアクセスされるものとする。表示する画像がＰ型またはＢ型の画像については、後述する。
【０１０５】
通常の１０倍の速度で高速転送するためには、１２の画像から１画像（Ｉ型画像のみがアクセスされると仮定して）を読み取って復号化し、フレームレート５０Ｈｚの場合であれば、１画像／４０ｍｓの通常の速度で、復号化された画像を表示する必要がある。
【０１０６】
（ａ）ＰＥＳ層レベルにおけるストリーム編集
マイクロプロセッサ１０の第１のタスクは、ハードディスク装置から引き出すべき最初のビデオアクセスユニットを決定することである。高速転送が、ビデオストリームの開始に対して、時間Ｔで開始されると仮定すると、表示する第１の画像は、時間Ｔ以後においてストリーム中に現れる第１の画像である。
【０１０７】
ＶＤＵ表および履歴索引表の中でインデックスとして使用するために、Ｔは整数の秒数に切り捨てられる。ＶＤＵ表を用いて、対応するＶＤＵがＥＩＤＥインタフェースから要求され、対応するＶＤＵが未出現の場合、メモリ（すなわち、トリックモードバッファ領域）にロードされる。
【０１０８】
履歴表は、画像記述子を含む、この対応するＶＤＵ内の列記述子を指している。列記述子の内容を用いて、対応する全ビデオ列が記憶装置５にロードされる。ビデオデコーダ９は、マイクロプロセッサ１０がビデオデコーダ９の復号化パラメータを調整することができるようになっている。したがって、擬似ＰＥＳヘッダに続いて画像データを転送する前に、列ヘッダをＰＥＳパーサに転送する必要はない。
【０１０９】
各画像は４０ｍｓを表し、また、画像リスト（列内の画像の様々な画像記述子を指す）を使用しているため、時間Ｔに最も近い画像記述子に、容易にアクセスすることができる。画像記述子は、記憶装置にロードされているビデオ列中の画像ヘッダのオフセットを示している。したがって、所望の画像がデコーダに送られ、その画像を正しく処理するために、マイクロプロセッサ１０によってデコーダがプログラムされる。
【０１１０】
この場合、既にトランスポート層が除去されているため、データは記憶装置５からＰＥＳパーサ６に供給される。
【０１１１】
図７ａおよび７ｂは、復号化する画像を含むＰＥＳパケット内にマップされた、逐次画像の形式におけるＰＥＳストリームを表したものである。表現されているストリーム部分は、ＰＥＳ層のみが記憶されていると仮定すると、ビデオ読出しＦＩＦＯ中に記憶されている部分と考えることができる。各画像データは、画像ヘッダによって表され、両方がビデオアクセスユニットを形成している。通常、このストリームには、エレメンタリビデオストリームの内容とは別の位置に、ＰＥＳヘッダが含まれている。
【０１１２】
図７ａは、未編集のＰＥＳストリームを示したもので、画像ｎは表示される画像である。画像にはヘッダが先行している。画像ｎの画像ヘッダを含むＰＥＳパケットのヘッダが、矢印で示されている。図７ｂは、編集済みのＰＥＳストリームを示したもので、画像ｎの画像ヘッダの直前に、マイクロプロセッサ１０によって擬似ＰＥＳヘッダが挿入されており、２つのヘッダ間における、あらゆるデータの干渉を回避している。
【０１１３】
この実施形態によれば、擬似ＰＥＳヘッダのフォーマットは表７に示す通りである。この擬似ＰＥＳヘッダは、ＭＰＥＧ ＩＩシステムドキュメントが許容する最短（すなわち９バイト）のヘッダであり、ビデオ読出しＦＩＦＯの内容が、画像ヘッダオフセットによって定義されるアドレスを読出し開始アドレスとして読み取られる前に、ビデオデコーダ９に送られる。デコーダは有効ＰＥＳストリームを確認し、マイクロプロセッサ１０の命令に従って、画像データを処理する。
【０１１４】
デコーダに送られるビデオアクセスユニット列中にギャップが存在する毎に、擬似ＰＥＳヘッダが挿入される。
【０１１５】
以下に示す表７において、「０ｘ」は１６進値を示し、小文字の「ｕ」は可変２進値を示している。
【表７】
（ｂ）ＴＳ層レベルにおけるストリーム編集
この場合、データはＦＩＦＯ２２からトランスポートストリームデマルチプレクサ７に転送される。
【０１１７】
ＰＥＳ層に対してＴＳ層には追加制約があり、ＴＳパケットレベルにおいてのみ、編集が可能である。すなわち全ＴＳパケットを加えるか、あるいは除去しなければならない。既存パケットに対するバイトの挿入または削除は、無効ＴＳストリームの結果を招くことになる。
【０１１８】
したがって、復号化する画像を含むＳＥＵの確定は、ＰＥＳ層レベルにおけるストリーム編集の場合とは若干異なる方法で実施される。ここでも、画像を含むビデオ列を含むストリームの全スライスが、記憶装置５にロードされる。ＴＳパケット全体のみをデマルチプレクサ７に委ねるための要求事項を遵守するためには、復号化する画像の画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳヘッダから読み取りを開始しなければならない。トリックモード情報は、必要なアドレス情報を備えており、ＴＳストリーム記録の場合、トリックモード情報記述子内の全てのアドレスは、ＴＳパケット境界上に適切に位置合せされている。
【０１１９】
図８ａは、復号化する画像の画像ヘッダを含む同一ビデオ構成要素（すなわち、同一ＰＩＤを有する）のパケットのＴＳストリームを表したものである。
【０１２０】
ＰＥＳヘッダだけを挿入するのではなく、全ＴＳパケットが挿入される。ＰＥＳ層レベルでのストリーム編集の場合と同じ理由で、このパケットも擬似ＰＥＳヘッダを含んでいる。図８ｂは、ＴＳパケット挿入後のストリームを示したものである。
【０１２１】
挿入されるＴＳパケットヘッダは、画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダのＰＩＤ値と同じＰＩＤ値を含んでいる。ＴＳパケットヘッダはさらに、画像ヘッダを含むＴＳパケットのＴＳパケットヘッダの連続性カウント値に等しい連続性カウント値を含んでおり、次のＴＳパケットの値に一致させるために１ずつデクレメントされ、モジュロ１６を得ている。連続性カウント値は、記憶装置内のストリーム中から直接、読み出される。適合フィールドフラグの中から不連続性エラーフラグがセットされ、前の全ての連続性カウント値に対する不連続性が示される。適合フィールドの長さは、ヘッダを含むＴＳパケット全体の長さが１８８バイトになるように選択される。
【０１２２】
ＴＳペイロードは、既に説明した擬似ＰＥＳヘッダを含んでいる。画像ヘッダは必ずしもＴＳヘッダの最後に位置合せされていないため、ＰＥＳ層レベルでのストリーム編集の場合とは反対に、無関係のデータあるいは役に立たないデータが、ＰＥＳヘッダと復号化する画像の画像ヘッダとの間に存在し得る。この無関係のデータを無視するよう、デコーダに知らせるために、挿入されるＴＳヘッダにも、擬似ＰＥＳヘッダの後に、列エラーコードが含まれている。図９は、デコーダが受け取るデータを示したもので、ＰＥＳ層が取り除かれている。画像Ｘは、復号化される画像である。デコーダの入力バッファは、依然として、その前に受け取った、画像Ｂ＋１に関連する部分データを含んでいる。その部分データは、前の画像、例えば画像Ｂを復号化するために転送した結果によるものである。画像Ｘ−１に関連するデータは、マイクロプロセッサ１０によって挿入された擬似ＴＳパケットと画像Ｘの画像ヘッダとの間に存在するデータである。擬似ＴＳパケットのＴＳヘッダは、デマルチプレクサ７によって除去されており、擬似ＴＳパケットのペイロード内に含まれる擬似ＰＥＳヘッダは、ＰＥＳパーサ６によって除去されている。画像Ｂ＋１および画像Ｘ−１の部分データの間に、エラー列コード（「０ｘ００＿００＿０１＿Ｂ４」）と、それに先行する別のコード（「０ｘＢ４」）が残っている。
【０１２３】
ＭＰＥＧ ＩＩビデオドキュメントの第６．２．１節および表６−１に、その他のエラーコードと共に記述されている列エラーコードが検出されると、デコーダ９は、そのエラーコードを検出する前に受け取った全てのデータを拒否し、かつ、次の画像ヘッダまで、将来受け取るデータを全て拒否する。デコーダ９は、このように挙動するように構成されている。
【０１２４】
列エラーコードを挿入することによって新たな問題が生じる。ＰＥＳパーサ１７が、ストリームからＰＥＳヘッダを一度取り除くと、列エラーコードの最初のバイト（すなわち「０ｘ００」）と結合する、挿入されるＰＥＳパケットに先行するＰＥＳパケットのペイロードの最後のバイトが、画像ヘッダ開始コード（すなわち「０ｘ００＿００＿０１＿００」）を構成する、という現象が生じ得る。これを避けるために、「０ｘＢ４」の値のバイトが、擬似ＰＥＳヘッダと列エラーコードとの間に挿入される。この場合、先行するＰＥＳパケットペイロードの最後の３バイトが、全くの「０ｘ００＿００＿０１」であるとすると、形成されるコードは、別の列エラーコード「０ｘ００＿００＿０１＿Ｂ４」である。ビデオデコーダの挙動に関する限り、このコードが一度出現するか、あるいは二度出現するかは重要ではない。最後の３バイトおよび「０ｘＢ４」バイトが、列エラーコードを形成しない場合は、後に続く列エラーコードが、いかなる事象においても、ビデオデコーダの入力バッファの、追加「０ｘＢ４」を含む前の内容を削除するため、Ｂ４の存在は全く問題にならない。
【表８】
通常、トリックモード時に１画像ずつアクセスされる画像は、必ずしもイントラ型画像であるとは限らない。したがって、特定の画像を復号化するためには他の画像を復号化し、記憶装置に保管しなければならない。表示する画像がＰ型画像の場合、先行するＩ型画像（Ｉ型画像は、表示する画像の画像記述子に先行する画像記述子を用いて見出すことができる）を復号化する必要があり、かつ、そのＩ型画像を先に復号化しなければならない。画像は、表示する順序に従ってではなく、復号化する順序に従って転送され、記憶されることを忘れてはならない。通常、この順序は、表示順序とは異なっている。ビデオデコーダはマイクロプロセッサ６から、Ｉ型画像のみを復号化するように命令されるが、画像を表示する命令は受けない。次に、Ｐ型画像が復号化され、表示される。
【０１２６】
同様に、Ｂ型画像を復号化する場合、先行および後続するＩ型および／またはＰ型画像を、ハードディスク装置から引き出し、それを先に復号化しなければならない。
【０１２７】
この実施形態は、主としてＴＳストリームパケットの記録および再生に関したものであるが、当然、他の層、特にＰＥＳ層の記録／再生についても、本発明の範囲内である。
【０１２８】
また、この実施形態によれば、マイクロプロセッサ６が、ハードディスク装置のファイルシステムを管理しているが、ハードディスク装置のファイルシステムは、受信機内の他のプロセッサ、特にビデオデコーダ１０内のプロセッサが管理することもできる。
【０１２９】
さらに、この実施形態では、ハードディスク装置を大容量記憶装置として使用しているが、他の種類の装置を使用することも可能であり、例えば、記録可能コンパクトディスクあるいはディジタルビデオディスクを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】提示実施形態によるテレビジョン受信機の構成図である。
【図２】提示実施形態による、大容量記憶媒体として使用されるハードディスク装置のファイルシステムを示す図である。
【図３】音声／ビデオストリームの記憶および再生専用のファイルシステムの一部を示す図である。
【図４ａ】ＰＥＳモードにおけるストリームデータ記憶用エレメンタリ記憶装置（ＳＥＵ）を示す図である。
【図４ｂ】トランスポートストリームモードにおけるストリームデータ記憶用ＳＥＵを示す図である。
【図５ａ】ＰＥＳモード時における、ハードディスク装置に書き込むＰＥＳデータ記憶用ＦＩＦＯ（先入れ先出し法）を示す図である。
【図５ｂ】ＰＥＳモード時における、ハードディスク装置に書き込むＰＥＳデータ記憶用ＦＩＦＯ（先入れ先出し法）を示す他の図である。
【図６】提示実施形態による、トリックモード情報を記憶するための異なるデータ構造を示す図である。
【図７ａ】擬似ＰＥＳヘッダを挿入する前のＰＥＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図７ｂ】擬似ＰＥＳヘッダ挿入後の、図７ａのＰＥＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図８ａ】擬似ＰＥＳヘッダを含むＴＳパケットを挿入する前のＴＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図８ｂ】擬似ＰＥＳヘッダを含むＴＳパケット挿入後の、図８ａのＴＳ層ビデオストリームを示す図である。
【図９】ビデオデコーダの入力バッファから見たエレメンタリビデオストリームを示す図である。
【符号の説明】
ＳＥＵ エレメンタリ記憶装置
１ 受信機
２ フロントエンド回路
３ ストリームパーサ
４ トランスポートストリームデマルチプレクサ／フィルタ
５ ＲＡＭ（記憶装置）
６ ＰＥＳパーサ
７ 第２のトランスポートストリームデマルチプレクサ
８ 音声デコーダ
９ ビデオデコーダ
１０ マイクロプロセッサ
１１ バス
１２ 大容量記憶装置（ハードディスク装置）
１３ インタフェース（ＥＩＤＥインタフェース）
１４ ビデオ処理／表示回路
１５ ＴＳ書込みＦＩＦＯ
１６ ＴＳ読出しＦＩＦＯ
１７ トリックモードバッファ領域
１８ 書込みＦＩＦＯ ＰＥＳ Ａ
１９ 書込みＦＩＦＯ ＰＥＳ Ｖ
２０ 書込みＦＩＦＯ データ
２１ 読出しＦＩＦＯ ＰＥＳ Ａ
２２ 読出しＦＩＦＯ ＰＥＳ Ｖ
２３ 読出しＦＩＦＯ データ
Claims (12)
- トリックプレイモードにおける再生のために記録されたパケット化データストリームを復号化するための方法であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、前記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが前記パケット中にカプセル化されており、
トリックモードを再生するために、前記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
前記記録されたパケット化データストリームから前記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
前記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、前記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入するステップと、
前記再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサに転送するステップとを含むことを特徴とする、方法。 - 前記記録されたパケット化データストリームがＰＥＳストリームであり、前記エレメンタリストリームがエレメンタリビデオストリームであり、かつ、前記オブジェクトヘッダが、列ヘッダ、画像ヘッダ、または画像ヘッダグループのいずれか１つである、請求項１に記載の方法。
- 前記挿入されたパケットヘッダが擬似パケットヘッダである、請求項１または２に記載の方法。
- トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための方法であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、前記パケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが前記パケット中にカプセル化されており、
トリックモードを再生するために、エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択するステップと、
前記記録されたパケット化データストリームから前記選択されたオブジェクトのパケットを抽出するステップと、
前記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、前記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入するステップであって、前記挿入されたトランスポートストリームパケットはパケット化データストリームヘッダを備える、ステップと、
前記オブジェクトヘッダを含む前記トランスポートストリームパケットが後に続く前記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送するステップとを含むことを特徴とする、方法。 - 前記記録されたトランスポートストリーム、パケット化データストリームおよびエレメンタリストリームがＭＰＥＧＩＩを遵守し、前記エレメンタリストリームがエレメンタリビデオストリームであり、かつ、前記オブジェクトヘッダが、列ヘッダ、画像ヘッダ、または画像ヘッダグループのいずれか１つである、請求項４に記載の方法。
- 前記挿入されたトランスポートストリームヘッダ中の前記パケット化データストリームパケットヘッダが、擬似パケットヘッダである、請求項５に記載の方法。
- 前記挿入されたトランスポートストリームパケットがさらに、列エラーコードを、そのペイロード中に含む、請求項６に記載の方法。
- ２進列の開始コードの出現を避けるために、前記列エラーコードの前に追加コードが挿入される、請求項７に記載の方法。
- 前記追加コードが、コード「０ｘＢ４」である、請求項８に記載の方法。
- 前記挿入されたトランスポートパケットのヘッダが、前記オブジェクトヘッダを含むトランスポートパケットのオブジェクトヘッダの連続性カウント値から１を引いた値に等しい連続性カウント値を含み、かつ、連続性カウンタが不連続性情報である、請求項９に記載の方法。
- トリックプレイモードにおける再生のために記録されたトランスポートストリームを復号化するための装置であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、前記記録されたパケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが前記パケット中にカプセル化されており、
トリックモードを再生するために、前記エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
前記記録されたパケット化データストリームから前記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
前記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、前記オブジェクトヘッダの前に、パケット化データストリームパケットヘッダを挿入する手段と、
再構築されたデータストリームをパケット化データストリームパーサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置。 - トリックプレイモードにおける再生のためのパケット化データストリームをカプセル化した記録済みのトランスポートストリームを復号化するための装置であって、前記パケット化データストリームは復号器によって解釈可能な所定のフォーマットに従って記録され、前記パケット化データストリームはヘッダとペイロードを有するパケットをそれぞれ含む複数のオブジェクトを備え、ペイロードとして、エレメンタリストリームが前記パケット中にカプセル化されており、
トリックモードを再生するために、エレメンタリストリームにおいて、連続するまたは連続していないオブジェクトヘッダに従って、オブジェクトを選択する手段と、
前記記録されたパケット化データストリームから前記選択されたオブジェクトのパケットを抽出する手段と、
前記所定のフォーマットに従う再構築されたデータストリームを取得するために、前記オブジェクトヘッダを含むトランスポートストリームパケットの前に、トランスポートストリームパケットを挿入する手段であって、前記挿入されたトランスポートストリームパケットはパケット化データストリームヘッダを備える、手段と、
前記オブジェクトヘッダを含む前記トランスポートストリームパケットが後に続く前記挿入されたトランスポートストリームパケットを、パケット化データストリームパーサが後に続くトランスポートストリームデマルチプレクサに転送する手段とを備えることを特徴とする装置。
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