JP4766155B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、放送された映像信号を符号化して記録再生する記録装置やデジタルレコーダに関するものである。

本技術分野の背景技術として、例えば、特開２００３−３２６１４号公報（特許文献１）がある。本公報には、課題として「低解像度再生の条件を検出したときに、その条件に応じた低解像度にして記録媒体に記録するようにして記録容量の効率化を図る」ことが記載されている。また解決手段として「デジタル伝送されてくるコンテンツを所定の記録媒体に記録する記録手段を備え、この記録手段は記録するコンテンツに再生時の解像度を制限する条件が設定されているときにこのコンテンツを再生時に設定する低解像度にして記録するようにする」と記載されている
また、本技術分野の背景技術として、例えば、特開２００１−２８５８０１号公報（特許文献２）がある。本公報には、課題として「長時間の録画を行う場合に、記録媒体を効率良く使用する」ことが記載されている。また解決手段として「時間帯毎に画質情報が設定されている記録パターンを用いて長時間の録画を行う場合、予約録画開始時間になると、予約設定メモリに設定されている記録パターンにおいて現在時刻に対応している画質を選択して、選択された画質情報に対応したデータ転送レートをエンコード部に設定する。そして、選択された画質情報に基づいて録画動作を実行させる（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）。また、受信した受信信号から、番組の種類を指示するカテゴリーコードを検出して、カテゴリーコードに対応したデータ転送レートで録画を行うことで、番組の種類に対応したデータ転送レートが自動的に選択され、所望するデータ転送による録画を行う。」と記載されている

特開２００３−３２６１４号公報 特開２００１−２８５８０１号公報

近年、アナログテレビ放送を受信機側で、ＭＰＥＧ技術などを用いてデジタル符号化し、ハードディスクなどの記録メディアに録画するデジタルレコーダが製品化されている。これらのデジタルレコーダの中には、複数のチャネルを長時間ＨＤＤに記録するものもある。また、従来のアナログテレビ放送に代わり、デジタル放送のサービスが開始され、これらのデジタル放送を同じく記録メディアに記録するレコーダも登場している。この場合、放送局側では、衛星や地上波アンテナから、放送コンテンツをデジタル符号化し、変調した上で放送する。一方受信機側は、選択した放送の受信波を復調し、符号化されたストリームを記録媒体に記録する。視聴の際には、記録メディアから所望のストリームを読み出し、デジタルストリームを復号して再生することで、ディスプレイ等においてユーザがコンテンツを観賞できるようになる。

今後はデジタル放送においても、多くのチャネルの同時記録を実現し、画質を維持しつつ長時間メディアに記録することが重要な技術課題となりつつある。例えば、特許文献１では、番組に付与されているデコード時の表示解像度制限に応じて解像度変換を行う処理をし記録容量を節約する手法が開示されている。

ここで課題の一つとしては、テレビ放送を記録するデジタルレコーダにおいて、再生時の画質をできるだけ損なわずに長時間記録化、多チャネル同時記録化するために有効な実現手段を提供することである。また課題の一つとしては、多チャネル記録の際のユーザの使い勝手向上を目指す。上記特許文献１のような視聴制限がある場合だけでなく、ユーザの好みに応じた画質の調整を行い記録することである。

そこで本発明は、デジタルレコーダの使い勝手を向上することを目的とする。

上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。

本発明によれば、記録装置やデジタルレコーダの使い勝手を向上することができる。

実施例１のデジタルレコーダのブロック図。 実施例１におけるアスペクト比と記録ビットレートの対応を示す図。 実施例３における番組種別ごとの記録ビットレート設定を示す図。 実施例４のデジタルレコーダのブロック図。 実施例５における番組予約を説明する図。 ＡＶトランスコーダの構成例。

以下、トランスコーダを基本として実施の形態を示す。前提として、ＭＰＥＧ２Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８１−１）の規格に則って時分割多重化された信号から所望のチャネル分のデータを取り出し、ＭＰＥＧ２ＡＡＣＡｕｄｉｏおよび、ＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏの規格にしたがって受信記録するレコーダを中心に説明する。

図１は、一実施例の装置ブロック図である。図中、１はアンテナ端子、２はトランスコードシステム、３はチューナ、４は分離装置、５はＡＶトランスコーダ、６はシステムバス、７はユーザインタフェース、８はシステムコントローラ、９はメディアバス、１０はメディアインタフェース、１１はハードディスク、１２は分離装置、１３はＡＶデコーダ、１４はビデオ信号出力端子、１５は音声出力端子である。以下、図1を用いてシステム動作を説明する。なお、ＡＶトランスコーダ５の詳細については後述する。

まず、ユーザが指定したデジタル放送をハードディスクに記録するための動作を述べる。受信されたデジタル放送波は１のアンテナ端子から入力される。ユーザが、記録したいチャネルをユーザＩＦ７より指定した場合、システムコントローラ８は、チューナ３において、所望のチャネルが同調、復調されるようにシステムバス６を経由して制御信号を出力する。この制御によって、チューナ３で復調された信号は、ＴＳ（トランスポートストリーム）と呼ばれる固定長のパケットを単位として時分割パケタイズされている。このＴＳは、分離装置４で所定の番組に関するパケットだけを分離抽出されるよう、システムコントローラ８によって制御される。ＴＳ内には、所望の番組のＡｕｄｉｏおよびＶｉｄｅｏ情報を符号化したデータ（ＥＳ：Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）を含むパケットおよびその番組に関する暗号化情報や番組情報などのパケットなどが多重化されており、分離装置ではこれらの情報が必要分抽出される。抽出されたパケットはＡＴＡ規格のケーブルで接続されたＨＤＤに記録を行うインタフェース回路（ＡＴＡ−ＩＦ）１０を介してハードディスク１１に記録される。以下、上記記録方式を「直接記録」と呼ぶ。次に、記録されたデータをユーザが選択して再生する動作について述べる。再生時には、ユーザはユーザインタフェース７より、再生したい番組をハードディスクから選択する。選択した番組に関連するＴＳデータは、ＡＴＡ−ＩＦ１０を介して分離装置１２に供給される。分離装置１２では、再生するためのビデオストリームとオーディオストリームを分離し、ＡＶデコーダ１３に送信する。ＡＶデコーダ１３では、ビデオストリームとオーディオストリームをそれぞれ復号し、それぞれビデオ信号出力端子１４とオーディオ信号出力端子１５より出力する。

次に、記録中の番組を同時にトランスコードする際の動作について述べる。分離回路４において分離されたビデオストリームおよびオーディオストリームは、トランスコードされる場合には、ＡＶトランスコーダ５にも同時に入力される。図６は、ＡＶトランスコーダ５の一例である。ＡＶトランスコーダは、主にＡＶデコーダ５１、サイドパネル検出回路５２（詳しくは後述する）、解像度変換回路５３、ＡＶエンコーダ５４などから構成される。入力されたストリームはトランスコーダにおいて入力ストリームと異なるビットレートのビデオストリームおよびオーディオストリームにトランスコードされる。トランスコードのためには、例えばＡＶデコーダ５１とＡＶエンコーダ５４を直列に接続し、一度復号したビデオおよびオーディオデータを異なるビットレートをターゲットとして再エンコードするなどしても良い。この場合、復号後の解像度を解像度変換回路５３を用いてダウンコンバートするなどして、情報量を削減することも可能である。このＡＶトランスコーダ５によってレート変換されたストリームは、元のストリームが記録されるのと同様に、ハードディスク１１に記録される。以下、上記トランスコードを伴う記録を「トランスコード記録」と呼ぶ。

次に、本実施例の特徴である、直接記録とトランスコード記録の制御について述べる。図２はアスペクト比に基づくトランスコード記録の制御について説明するものである。デジタル放送の番組放送などでは各番組の各種属性情報が番組情報として送信される。これを分離装置４において抽出し、システムコントローラ８に送信する。システムコントローラ８では、上記番組情報に記載されている各番組ごとの映像の縦横の長さの比（以下アスペクト比と呼ぶ）を参照する。一般に、デジタル放送用の機器によって撮影された番組である場合、図２の４１に示すような、１６：９のワイドアスペクト比を持つデータが送信される。この場合、元のストリームは、デコードした際、高画質のコンテンツとして視聴することが可能である。一方、従来のアナログテレビ用に記録されたコンテンツをデジタル放送にて放送する場合には、たとえばＮＴＳＣ用などの放送機器で撮影されているため、図２の４２に図示するような４：３などの標準画像サイズのデータになっていることが多い。この場合、オリジナルのビットレートが高くても、元の撮像機器の解像度が低い場合、ビットレートを多く割り当てていてもデコード画像の画質は向上していない。したがって、逆にトランスコードでビットレートを下げて記録しても、高精細感が著しく失われてユーザが不快に感じるようにはなり難い。

このような特性を利用し、本実施例では、記録する番組のアスペクト比が標準画像の場合、ワイドアスペクト比よりも記録する際のビットレートを低くするようにシステムコントローラ８が制御する。例えば、図２の例では、入力時に１５Ｍｂｐｓであった４：３のストリームについては４Ｍｂｐｓ程度にレート変換して記録する。また、１６：９の入力ストリームについては、オリジナルのビットレートのまま直接記録する（図２の例では２０Ｍｂｐｓ）。これにより、視聴時に感じる主観的な画質評価を、元々高精細である画像に対してできるだけ保ちつつ、ハードディスク１１に記録できる総記録時間を増加させることを可能としている。

また、放送形態によっては、実際の有効画像領域は図２の４３の部分のように４：３であっても、図２の４４のように、その両側にコンテンツの動画ではない画像（以下サイドパネル部分と呼ぶ）をはめ込んだあと、１６：９のワイドアスペクト比にして出力するような場合もある。このような場合、図６中のサイドパネル検出回路５２により、復号後に画面の両側に出る静止画画像領域の有無を検知することでトランスコード内でデコード画像の両サイドのサイドパネルを検出し、その有無によって４：３から１６：９かを判定し、この判定結果をもとに、オリジナルのアスペクト比を検出し、上記のようにトランスコーダによる記録ビットレートを制御する機能も備える。

なお、他のアスペクト比であっても従来より高精彩のアスペクト比に対応するときには、従来のアスペクト比のときのビットレートを低く、高精彩のアスペクト比ときのビットレートを高くすることで応用できる。

上記のように、アスペクト比に応じて記録レートを制御する代わりに、入力の解像度情報に応じてトランスコードを制御しても良い。システムのブロック構成は実施例１と同様に図１のようになるとする。実施例２では、例えば、垂直解像度が５２５本、１１２５本の２種類のコンテンツが放送局から送信される場合に、垂直解像度５２５本のコンテンツについては、垂直解像度１１２５本よりも元々の解像度が小さいため、同等のビットレートで放送されていても、トランスコード記録でレート変換したときの画質の劣化が１１２５本の場合より少ない。これは、もともとの画像情報量が少ないためである。この特性を利用して、分離装置４で抽出された各番組ごとの解像度情報をもとに、システムコントローラ８が解像度が小さい番組ほど、記録レートが下がるようにトランスコードを制御して記録する。これにより、元々高精細であるコンテンツの画質に優先度を置き、ハードディスク１１に記録できる総記録時間を増加させることができる。

次に、第３の実施例について述べる。実施例３では、あらかじめシステムコントローラ８において、図３に示すように各番組種別ごとに設定された記録ビットレートをプリセットもしくは、ユーザインタフェース７を介して設定できる手段を備える。デジタル放送の場合、各番組の番組種別がＴＳ内の番組情報として送信されるが、本実施例ではこの情報を分離装置４において抽出し、システムコントローラで各番組の番組種別を参照する。

そして、各番組種別に対応付けられた記録ビットレートを用いて記録する。すなわち、もし、記録ビットレートが放送局から送信されるビットレートもしくはそれ以上の設定である場合には、直接記録するようにトランスコードシステム部２を制御する。これにより仮に最大レート以上に設定した際、最大値以上にレート変換するようにトランスコードすると、本来のビットレートよりも高いレートになるが、トランスコードをするため元のストリームの復号画像以上に画質を上げることはできない。従って、蓄積メディアの記録時間を無駄に消費するだけであるため、これを防止するためにこのような手段を備えることは、記録時間を長時間化する上で効果的である。

また、設定されたビットレートが送信されたビットレートより低い場合は、ターゲットのビットレートで記録されるようにトランスコードシステム部２を制御する。これにより、各番組種別に適した記録ビットレートを適応的に選択することができる。上記ビットレート選択法により、ユーザの好みに応じてビットレートを制御することで、ユーザーが記録後に高画質で再生する嗜好の強い番組については画質劣化を抑えつつ、高画質を臨まない番組を優先的に高圧縮することで、全体的な記録時間を長くすることができる。

図４は、実施例４について説明したブロック図である。実施例１と同機能のブロックについては、同じ番号を付記する。本実施例はデジタル放送を同時に複数チャネル受信し、それぞれを独立にトランスコード記録、直接記録を制御しながら蓄積メディアに記録可能なデジタルレコーダを示したものである。各トランスコードシステム２、５２、５４、および５６はそれぞれ、アンテナ端子１、５１、５３、５５より入力された受信信号よりそれぞれ異なるチャネルのＴＳを復調、および分離処理し、実施例１同様直接記録とトランスコード記録が行えるようになっている。本実施例では、図５に示すような複数あるチャネル（本例では４チャネル）を同時に記録可能である。図５中６０〜６５の番号を付した番組は、ユーザから明示的に記録の指定があった番組である。ここで、明示的とは、ユーザが特定の希望の番組を選択することを意味し、試聴するかしないか不明であるが一応流し撮りする記録は含まないものとする。本構成により、例えば、複数チャネルの記録を行うレコーダにおいて、明示的な予約がなされていないときにも低レートで記録することを行う場合、各チャネルを各々独立にトランスコードビットレートを下げることができる。また、このような状態で、明示的な記録予約が開始される時間になった場合には、該当チャネルのみを直接記録するパスに変更することにより１ｃｈのみ高レートで記録することができる。本構成により、他のトランスコード中の記録を中断することなく、全チャネルの記録レートを適応的にかつシームレスに行うことが可能となる。

ユーザインタフェース部７よりユーザの指示により明示的に記録予約する番組と、とりあえずメディアに記録して保存しておく暗黙の記録番組を区別するインタフェースを設ける。また、明示的に記録予約する場合には、該当番組の記録ビットレートを指定するよう、ユーザインタフェース７で入力手段を提供する。例えばリモコンとＧＵＩによるシステムであっても良い。システムコントローラ８では、あらかじめＴＳより抽出された番組情報の管理テーブルを記憶しておき、ユーザが記録予約した番組を上記管理テーブル内のフラグとして記憶しておく。記憶には、ハードディスク１１あるいは、他の記録媒体であっても良い。ここでは、番組６０〜６５が既に明示的に予約された番組とする。

このように予約されている状況で、現在日時に対応する上記管理テーブルをシステムコントローラ８は参照し、もし、時刻に対応する番組に記録予約のフラグが立っている場合には、対応するチャネルのトランスコードシステムにおいて、既設定された予約ビットレートを用いて記録するよう制御する。これに対し、予約されていない番組については、予約ビットレートとは異なる暗黙の記録のための記録ビットレートを用いて記録を行うよう対応するトランスコードシステムを制御する。このとき、暗黙の記録のための記録ビットレートを予約番組よりも低く設定することで、ユーザが予約した番組、すなわち後から見る確率の高い番組については、画質を維持するために高いビットレートを割り当て、ユーザが予約を指定せず、後から視聴される確率が低い番組については、低いビットレートを割り当てることになる。この手段により、蓄積メディアには、視聴される確率が高いものについては、画質を維持しつつ、送信されたデータを全て直接記録するときよりも記録時間を延ばすことが可能となる。また、ユーザには、予約番組以外の番組も記録することで、予約忘れの防止や後から視聴すべき番組を見つけて視聴可能とするという使い勝手を向上させる機能を提供する。

また、他の実施例としては、デジタル放送される番組を記録するデジタルレコーダであって、デジタル放送される番組を記録する記録手段と記録手段により記録された番組を消去する消去手段と記録手段により記録された番組の属性情報に基づき記録されている番組を消去するよう制御する制御手段とを備え、制御手段が消去するよう制御する番組は、制御手段が消去するように制御しない番組より低いビットレートにて記録することも考えられる。これは、例えばユーザから特定番組の記録が指示された番組以外の番組を記録されてから一定期間は番組を保存しておくが、その後は消去するようなシステム等において、保存の重要度がさほど高くない番組は、記録時からそれ以外の番組に比べ低いビットレートにて記録することにより、記録媒体を効率的に使用することができる。

本実施例では、また複数チャネルの番組を同時にハードディスクに記録するため、ハードディスクへ記録する際の総データレートが１チャネルの記録時よりも増加することになる。この状況下で、もし、ハードディスクへの総データレートがハードディスクのもつ実効転送レート（Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｅ/ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｅ：ヘッドのシークタイムや間欠書き込みのオーバーヘッドを考慮した際の平均的転送レート）を超える場合には、明示的に記録予約されている番組の記録ビットレートを維持するべく、それ以外の番組の記録ビットレートを下げるようにシステムコントローラ８がトランスコードシステムを制御する。例えば図５の番組表に該当する日時に記録が行われる際、１６：００〜１６：３０では、ｃｈ１００、ｃｈ１０２、ｃｈ１０３の予約記録が行われ、ｃｈ１０１については、暗黙の記録が行われる。もし、ハードディスクの実行転送レートが１００Ｍｂｐｓとして、ｃｈ１００、ｃｈ１０２、ｃｈ１０３の記録ビットレートが３０Ｍｂｐｓだとする。この場合、ｃｈ１０１のビットレートを優先的に下げ、１０Ｍｂｐｓ以下になるように対応するトランスコードシステム２（図５の５２）をシステムコントローラ７は制御する。また、明示的に記録予約されていない番組のレートを低くしても、ハードディスクの実行転送レートを超える場合には、暗黙の記録を行っているｃｈ１０１の記録を停止する。さらに、明示的に記録予約されている番組のビットレートのみの総合計が許容されている最大転送レートを逸脱する場合には、ｃｈ１００、ｃｈ１０２、ｃｈ１０３のチャネル該当するトランスコードシステムを制御し、各ビットレートを下げることにより、明示的に予約された記録が破綻するのを防ぐ。

本発明の実施例３においては、デジタルテレビ放送の番組情報を基本情報とし、番組種別ごとのビットレートを設定しているが、アナログ放送を受信し、エンコードしてメディアに記録するような装置においても、例えば、インターネット経由で番組情報を入手し、各番組種別を認識することで、上記実施例と同様に、番組種別ごとに記録ビットレートを適応的に制御し、効率的な長時間記録を実現することも可能である。また、上記実施例群では、ハードウェアによるトランスコードシステムが前提とされているが、ソフトウェア処理によってトランスコードを行いこれを制御する仕組みを用いても良い。パソコンなどでインターネット放送を受信する際にも同様の効果が得られるのは言うまでもない。

上述した実施例では、ユーザが記録後再生する可能性と、元来の映像ソースの画質に応じて適応的に記録方式を変えることで、画質保持の要求に応じつつ、実質的に蓄積メディアへの記録時間を延ばすことができるという効果がある。また、ユーザは煩雑な圧縮率の指定をしないで、効率的にメディアに記録する時間を延ばすことが可能であり、使い勝手が向上するという利点がある。さらに、同時記録可能なチャネル数を増加させることができるという利点がある。

１・・・アンテナ端子２・・・トランスコードシステム３・・・チューナ４・・・分離装置５・・・ＡＶトランスコーダ６・・・システムバス７・・・ユーザインタフェース８・・・システムコントローラ９・・・メディアバス１０・・・ＡＴＡインタフェース１１・・・ハードディスク１２・・・分離装置１３・・・ＡＶデコーダ１４・・・デオ信号出力端子１５・・・音声出力端子５１・・・デコーダ５２・・・サイドパネル検出回路５３・・・解像度変換回路５４・・・エンコーダ

Claims (1)

1. 映像信号を記録する記録装置であって、
   入力される映像信号の解像度を検出する解像度検出手段と、
   前記解像度検出手段の検出に応じたビットレートにて前記映像信号の記録を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記解像度検出手段により検出される前記映像信号の垂直解像度が小さいときのビットレートを前記映像信号の垂直解像度が大きいときのビットレートより低く制御する記録装置。

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