JP4901215B2 - データ処理装置 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、光ディスク等の記録媒体に動画ストリームのデータを記録するデータ処理装置および方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年のアナログテレビジョン放送では、放送信号中の垂直帰線期間(Vertical Blanking Interval)(以下、「VBI」と呼ぶ)にデータを多重する場合がある。例えば文字放送では文字データがVBIに多重されている。NTSC(National Television System Commitee)方式のテレビジョン信号(またはビデオ信号)では、1フレーム(2フィールド)は525本の水平走査線から構成されており、VBIに相当する水平走査線のうち、第10ラインから第21ラインまでの期間および第273ラインから第284ラインまでの期間にデータを多重することができる。なお、VBIデータをテレビジョン信号に多重する技術は、例えば、テレビジョン学会誌vol.49, No.9 (1995)、ヨーロッパの放送規格ETS300 294 "Television Systems 625-line television Wide Screen Signaling(WSS)"に規定されているとおりである。以下、VBIに多重されるデータをVBIデータと称する。
【0003】
VBIデータは、文字データ以外に、アスペクト情報、コピー制御情報等を含む。アスペクト情報とは、ディスプレイに表示する映像のアスペクト比(横縦比)を表しており、例えば4:3,16:9等を示す。一方、「コピー制御情報」はVCR(Video Cassette Recorder)等における映像の記録の許否を示す。S−VHS(Super-Video Home System)方式で録画可能なVCRは、VBIデータが重畳されたテレビジョン信号をビデオテープに記録することができ、そのように記録されたテレビジョン信号の再生時にはVBIデータを抽出することができる。
【0004】
従来、テレビジョン信号はVCRを用いて記録されていたが、近年はPC等を用いてデジタル録画される機会が多くなってきている。「デジタル録画」とは、PC等においてテレビジョン信号をデジタルデータに変換し、光ディスク、ハードディスク等の記録媒体に動画ストリームのストリームデータとして記録することをいう。
【0005】
そのようなストリームデータを扱うことが可能であり、かつ、PCとの親和性の高いファイルフォーマットとして、MPEG4システム規格(ISO/IEC 14496−1)において規定されるMP4ファイルフォーマットが広く知られている。MP4ファイルフォーマットはApple(登録商標)社のQuickTime(TM)ファイルフォーマットをベースにして規定され、近年、様々なPCアプリケーションでサポートされている点において将来性のあるフォーマットである。ベースにされたQuickTimeファイルフォーマットは、現在、PCアプリケーションの分野で動画および音声を扱うファイルフォーマットとして幅広く使われている。
【0006】
図1は、MP4ファイル1の構成を示す。MP4ファイル1は、管理情報2と動画ストリームデータ3とを含んでいる。動画ストリームデータ3は、MPEG2映像またはMPEG4映像等の符号化された映像データおよび音声データである。また、MotionJPEG等のデータであってもよい。管理情報2は、動画ストリームデータ3において規定される映像および音声の各フレームのデータサイズ、データの格納先アドレス、フレーム単位の再生時間等の情報である。データ再生装置は、管理情報2に基づいて動画ストリーム3の格納位置等を特定し、動画ストリームデータ3を読み出し、再生することができる。
【0007】
図2は、MP4ファイルの他の構成を示す。MP4ファイルの管理情報2と動画ストリーム3とはそれぞれ別のファイルとして構成されている。このようなMP4ファイルでは、管理情報2は、動画ストリーム3の読み出しを制御するリンク情報Lを含んでいる。QuickTimeファイルフォーマット規格においても、図1および2に示すMP4規格と同じファイル構成をとることができる。以下のMP4ファイルに関する説明は、特に限定しない限りQuickTimeファイルに対しても同様に適用可能であって、MP4ファイルに限定されるものではない。
【0008】
以下、図1に示すMP4ファイル1を例にして、MP4ファイル1のより具体的な構成を説明する。図3は、MP4ファイル1の具体的な構成を示す。まず、動画ストリーム部分を説明する。MP4ファイル1では、動画ストリーム中のデータをサンプル(sample)およびチャンク(chunk)単位で管理する。「サンプル(sample)」とは、MP4ファイルにおけるストリーム管理の最小単位であり、例えば、映像フレームの符号化されたフレームデータおよび音声フレームの符号化されたフレームデータに対応する。図には映像フレームのフレームデータを表す映像サンプル(Video Sample)4および音声フレームのフレームデータを表す音声サンプル(Audio Sample)5を示す。一方、「チャンク(chunk)」とは、1以上のサンプルの集合を表す。チャンク内に1つのサンプルしか存在しないときでも、1つのサンプルを含むチャンクとして管理される。
【0009】
管理情報中では、映像サンプルに関する情報と音声サンプルに関する情報は、それぞれトラック単位で管理される。図3には、オーディオ・トラック6およびビデオ・トラック7を示す。トラック6および7には、各サンプルのサイズとその表示時間、各チャンクの先頭位置およびそのチャンクに含まれるサンプルの数等が記述される。データ再生装置は、管理情報の各トラックを読み出して全てのサンプルへアクセスすることができ、また、サンプルおよびチャンク毎に読み出し等の制御が可能である。なお、MP4ファイルの管理情報中の各サンプルおよび各チャンクの格納位置情報は「アクセス・データ」とも称される。
【0010】
テレビジョン信号等の動画信号をMP4ファイルフォーマットで記録する場合には、映像等の時系列のストリームデータとともに、その動画信号に付随するアスペクト情報、コピー制御情報等をMP4ファイル内に格納する必要がある。そして、ストリームデータを読み出して出力する際には、格納されたそれらの情報をストリームデータに忠実に付加する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、従来のMP4ファイルフォーマットには、アスペクト情報、コピー制御情報等を格納する領域が確保されていないという問題を有していた。
【0012】
なお、動画ストリームを扱うことが可能なフォーマットとして、DVDビデオレコーディング規格フォーマットが知られている(DVDフォーラム発行の”リライタブル/再記録可能なディスクのためのDVD規格 パート3 ビデオレコーディング規格 バージョン1.1”を参照されたい)。この規格のフォーマットでは、動画ストリームのコピーの可否等に関する制御情報が所定の時間間隔でストリームに挿入され、動画ストリームのコピー管理が実現される(日本国の特開2001−86463号公報を参照されたい)。
【0013】
このように、従来のフォーマットの中にはアスペクト情報、コピー制御情報等をストリーム内に格納することを定義するものも存在するが、このようなデータ構造ではストリーム再生時の再生装置の処理負荷が大きくなっていた。その理由は、再生装置は再生処理を実行しながら動画ストリームを解析し、アスペクト情報、コピー制御情報等を検出および抽出して、アスペクト処理等を実行しなければならないからである。さらに、再生装置がアスペクト処理等を行うための時間的制約は厳しく、再生中は再生処理以外の処理に割り当てられるリソースが少なくなってしまうため、場合によっては処理リソースが不足してアスペクト情報を画面に表示できないことがある。
【0014】
また、従来のフォーマットで採用されていたストリームの種類はMPEG2ストリームに限定されており、MP4ファイルフォーマットのような汎用性を欠いている。
【0015】
本発明の目的は、QuickTimeファイルやMP4ファイルの汎用性、MPEG4システム規格(ISO/IEC 14496−1)の準拠性を保持しつつ、動画等の時系列データに付随してアスペクト情報、コピー制御情報等を管理することが可能なデータ構造を提供すること、そのようなデータ構造に従ってデータを記録することができる記録装置を提供すること、および、そのようなデータ構造のデータを再生することができる再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と前記アスペクト情報とが対応付けられている、管理情報生成部と、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備え、前記記録部は、前記管理情報を所定の管理エリアにまとめて記録し、前記管理情報生成部は、前記符号化ストリームごとに前記管理情報を生成する。
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を1サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを1チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム(Sample Table Atom(stbl))フィールドであり、前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス(Sample Table Box(stbl))フィールドであってもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記管理情報生成部は、前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム(User Data Atom)フィールドであり、前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス(User Data Box)フィールドであってもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも1つを含んでもよい。
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成してもよい。
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが1回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記データ記録装置は、前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム(Sample Table Atom(stbl))フィールドおよびユーザデータアトム(User Data Atom(udta))の一方に前記コピー制御情報を記述し、前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス(Sample Table Box(stbl))フィールドおよびユーザデータボックス(UserData Box)フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する。
本発明によるデータ再生装置は、符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出す読み出し部であって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれており、前記管理情報は、前記符号化ストリームごとに、所定の管理エリアにまとめて記録されている、読み出し部と、前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号する復号部と、前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するためのアスペクト情報であって、前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と対応付けられたアスペクト情報を抽出する抽出部と、前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力する重畳部とを備えている。
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像の記録の許否を示すコピー情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記コピー情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は、前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報および前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報が規定されたコピー制御情報を含み、前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と前記コピー制御情報とが対応付けられている、管理情報生成部と、前記コピー情報がコピー可能であることを示す場合に、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備え、前記記録部は、前記管理情報を所定の管理エリアにまとめて記録し、前記管理情報生成部は、前記符号化ストリームごとに前記管理情報を生成する、データ記録装置。
【0046】
本発明によれば、管理情報と、管理情報によって処理が管理される動画ストリームとを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する際に、管理情報にアスペクト制御情報および/またはコピー制御情報が格納される。これにより、放送事業者やコンテンツの著作権者の意図を反映した状態で、例えば動画ストリームを再生し、複製し、伝送することができる。
【0047】
特に、管理情報を格納するファイルをMPEG4システム規格(ISO/IEC 14496−1)に準拠したMP4ファイルにすることにより、PCとの親和性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0048】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるデータ処理装置の各実施形態を説明する。
【0049】
(実施形態1)
図4は、本発明によるデータ処理装置10の機能ブロックの構成を示す。データ処理装置10は、データの記録機能および再生機能を有する。具体的には、データ処理装置10は、映像信号および音声信号を符号化して所定のデータ構造を有するデータファイルとして記録媒体131に記録することができる。データファイルには、映像の再生時間、データの大きさ(データ量)等に基づいて規定された符号化データの集合ごとにアスペクト比やコピー制御に関するコピー制御情報等が規定されている。一方、データ処理装置10は、記録媒体131に記録されたデータファイルを読み出して、映像を再生するとともに規定されたアスペクト比にしたがって表示し、またはデータファイルをPC等に出力することができる。以下では主としてMP4ファイルをデータファイルとして説明するが、QuickTimeファイルであっても同様にデータファイルとして用いることができ、同様の効果を得ることができる。
【0050】
本明細書では、記録媒体131は光ディスクであるとする。光ディスクはデータ処理装置10自体の構成要素ではないが、図1には説明の便宜のために記載している。光ディスクには種々の規格が存在しており、DVD−RAMディスク、MO、DVD−R、DVD−RW、DVD+RW、CD−R、CD−RW等が周知である。なお、記録媒体131は、光ディスク以外のリムーバブルな記録媒体、例えば半導体メモリカードであってもよく、また、データ処理装置10の構成要素の一部をなすハードディスク、半導体メモリ等であってもよい。
【0051】
以下、データ処理装置10の構成要素を説明し、その後、データ処理装置10の動作を説明する。
【0052】
まず、データ処理装置10の記録機能に関連する構成要素を説明する。データ処理装置10は、映像信号受信部100、動画ストリーム生成部101、音声信号受信部102、第1情報生成部103、VBI信号検出部104、第2情報生成部105、管理情報生成部106、S端子電圧検出部107、記録部120、記録制御部115、連続データ領域検出部116および論理ブロック管理部117を有する。
【0053】
映像信号受信部100は、放送波等の映像信号を受信する。映像信号には、映像自体を示す信号に、アスペクト情報、コピー制御情報、文字データ等に関するVBI信号が多重されている。音声信号受信部102は、音声に関する音声信号を受信する。
【0054】
動画ストリーム生成部101は、映像信号および音声信号をそれぞれ所定の符号化形式(例えばMPEG2−Video形式、AC−3形式)で符号化して多重化し、動画ストリームを生成する。動画ストリームは少なくとも映像信号を含む。図5は、動画ストリーム生成部101のより詳細な機能ブロックの構成を示す。MPEG−Video符号部1303は、映像信号入力端子1301に入力された映像信号を符号化してMPEG2映像ストリームを生成する。映像ストリーム多重化バッファ部1305は、MPEG2映像ストリームを一時的に保持する。音声符号化部1304は、音声信号入力端子1302に入力された音声信号を符号化して音声ストリームを生成する。音声ストリーム多重化バッファ部1306は音声ストリームを一時保持する。多重化処理部1307は、バッファに格納された各ストリームを、例えばチャンク単位に交互に読み出して多重化し、動画ストリームとして動画ストリーム出力端子1308から出力する。動画ストリームは、映像データと音声データとが混在して構成されている。さらに、動画ストリーム生成部101は、各ストリームをどのように配列して動画ストリームを構成したかを示す情報を出力する。
【0055】
第1情報生成部103は、動画ストリームの読出しを制御するアクセス情報を第1制御情報として生成する。「アクセス情報」とは、サンプルにランダムにアクセスするための格納位置(例えば時系列データファイルのアドレス値)等の情報を表す。VBI信号検出部104は、映像信号からVBI信号を検出し、検出したVBI信号を第2情報生成部105に送る。またはVBI信号検出部104は、映像信号中のVBI信号からアスペクト情報、コピー制御情報等を検出し、その情報に関する信号のみを第2情報生成部105に送る。第2情報生成部105は、VBI信号に含まれるアスペクト情報、コピー制御情報等に基づいて、第2制御情報を生成する。コピー制御情報は、コピープロテクション情報とコピープロテクション情報の内容が有効か無効かを示す状態情報とを含んでいる。S端子電圧検出部107は、データ処理装置10のS端子(図示せず)に印加される電圧を検出する。上述の第2情報生成部105は、S端子電圧検出部107からの検出信号を受けて、アスペクト比を決定することもできる。
【0056】
管理情報生成部106は、第1制御情報および第2制御情報に基づいて、符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する。後述のように、管理情報は映像の再生時間、データの大きさ(データ量)等に基づいて規定された符号化データの集合ごとのアスペクト情報および/またはコピー制御情報を含む。「符号化データの集合」とは、例えば、映像の再生時間にして0.4秒から1秒程度のDVDにおけるビデオオブジェクトユニット、1/30秒のフレーム単位で規定されたサンプル、複数のサンプルの集合であるチャンク等を意味する。管理情報生成部106のより具体的な機能は後述する。
【0057】
記録制御部115は記録部120の動作を制御する。連続データ領域検出部116は、記録制御部115の指示によって、論理ブロック管理部117で管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域を検出する。そして記録部120は、ピックアップ130を介して、管理情報および動画ストリームを光ディスク131に書き込む。
【0058】
次に、データ処理装置10の再生機能に関連する構成要素および動作を説明する。データ処理装置10は、映像信号出力部110、動画ストリーム復号部111、音声信号出力部112、再生部113、再生制御部114、管理情報保持メモリ118、D−IF部119、第2情報抽出部121およびVBI信号重畳部122を有する。
【0059】
管理情報保持メモリ118には、光ディスク131の管理情報領域132に記録された複数の管理ファイルがあらかじめ読み出されて格納されている。再生時には、再生制御部114がユーザーに指示された時系列データファイル(動画ストリームファイル)に対応する管理ファイル(管理情報)を管理情報保持メモリ118から読み出し、該当する管理ファイルのアクセス・データを使用して、時系列データファイルの動画ストリームを再生する。動画ストリームは、ピックアップ130によってデータが読み出され、再生部113において符号化データ信号として再生される。動画ストリーム復号部111は、符号化データ信号を復号して映像信号および音声信号を出力する。各信号は、映像信号出力部110および音声信号出力部112に出力される。さらに、第2情報抽出部は再生部分に該当するアスペクト制御情報、コピー制御情報等を連続的に読み出す。すると、VBI信号重畳部122はそれらの情報に基づいて映像の再生と同期して出力映像のアスペクト比を調整し、または、コピー制御情報を重畳して出力する。
【0060】
データ処理装置10は、光ディスク131から読み出したMP4ファイルまたはQuickTimeファイル(以下「動画ファイル」と称する)をD−IF部119を経由して外部機器へ出力することもできる。このとき、再生部は動画ファイルを出力するとともに、第2情報抽出部121は動画ファイルの管理情報から第2制御情報を抽出し、その一部であるコピー制御情報に基づいてコピーの可否をチェックする。コピーが可能である場合には、動画ファイルはコピー制御情報とともにD−IF部119においてインタフェース規格に準拠した形式に変換されて出力される。例えばD−IF部119がIEEE1394規格に準拠したインタフェースであるとき、D−IF部119は抽出されたコピー制御情報をIEEE1394規格に準拠した形式に変換して出力する。これにより、光ディスク131に格納された管理ファイルから管理情報に規定されたコピー制御情報が抽出され、データストリームに含まれてデジタルインターフェースから出力されるので、著作権保護を実現することが可能なデータストリームを出力することができる。
【0061】
なお、DVD−RAM等の光ディスクには、プレイリスト情報を記録することができる。プレイリスト情報とは、複数の動画ストリームの一部または全部の再生順序に関する情報である。プレイリスト情報にしたがって動画ストリームを再生するプレイリスト再生機能は、ランダムアクセスが可能な光ディスクを用いる上での特徴的な機能である。動画ストリームを連続的に再生する際には、あらかじめ管理情報保持メモリ118に格納されている管理情報ファイル群の中から必要なファイルを選択して使用することにより、複数の動画ストリームを連続的に再生するプレイリストを生成することができる。
【0062】
続いて、データ処理装置10の記録動作を説明する。
【0063】
上述のように、データ処理装置10は、管理情報および動画ストリームを光ディスク131に記録して動画ファイルを生成する。そこで、まず、データ処理装置10の記録動作の結果得られた動画ファイルのデータ構造を説明する。図6は、光ディスク131に記録された動画ファイルのデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム11を含む時系列データファイル12と、管理情報13を含む管理ファイル14とから構成されている。時系列データファイル12は光ディスク131のAVデータ領域133に書き込まれ、管理ファイル14は光ディスク131の管理情報領域132に書き込まれている。
【0064】
動画ストリーム11は、例えばMPEG2システム規格(ISO/IEC 13818−1)で規定されるシステムストリームである。このシステムストリームには、プログラムストリーム(PS)、トランスポートストリーム(TS)、及びPESストリームの3種類が規定されている。ただし、MPEG2システム規格においては、これらのシステムストリームに対する管理情報(アクセス情報、特殊再生情報、記録日時等)を記録するデータ構造は規定されていない。
【0065】
動画ストリーム11は、複数のサンプル(P2Sample)15を含む。サンプル15は、映像データおよび音声データが混在して構成されている。サンプル15は、映像の再生時間、データの大きさ(データ量)等に基づいて定めることが可能であり、例えばDVDのビデオオブジェクトユニット(VOBU)のような、映像の再生時間にして0.4秒から1秒程度の映像データを含む。サンプル15の1以上の集合をチャンク(chunk)16という。図7は、動画ストリーム11のより詳細なデータ構造を示す。各サンプル15は、複数の映像パック(V_PK)および音声パック(A_PK)を含む。各パックは、パックヘッダおよび映像または音声用のデータを格納したPESパケットから構成されており、そのデータ量は一定(2048バイト)である。図7に示すような動画ストリームに対しては、ビデオデータとオーディオデータとをまとめて動画ストリームトラックとし、1つのトラックで一括して管理してもよい。
【0066】
再び図6を参照する。管理情報13は、サンプル単位のアクセス情報20およびアスペクト制御情報19を含む。これらの情報は、管理情報13内のMovie atom17中のサンプルテーブルアトム(sample Table ATOM)18内に記述される。換言すれば、サンプルは、サンプルテーブルアトム(Sample Table Atom)18における最小管理単位として管理されており、各サンプルに対してデータ格納位置等を示すアクセス情報20が記述される。アスペクト制御情報19はサンプル単位またはチャンク単位で規定され、各単位内の映像に対して共通に適用される。なお、サンプル15およびチャンク16は管理情報13によって管理される動画ストリーム11の単位であって、動画ストリーム11のデータが常に物理的に区分されて規定されているわけではない。
【0067】
次に、管理情報13においてどのような基準でサンプル15およびチャンク16が規定されるかを説明する。例えば、映像の再生時間にして0.4秒から1秒程度の映像データおよび音声データが1つのサンプル(P2Sample)15とされるとする。各サンプルのアクセス情報は管理情報13に記述される。そして、ある一連の映像に対して共通して適用されるアスペクト比が決定されると、それらの映像に対応する区間が1つのチャンク16として取り扱われ、各チャンク内のサンプルに共通のアスペクト制御情報19が規定される。「ある一連の映像」の例は、カムコーダによって撮影された、録画開始から録画終了までの連続的な映像である。管理情報13には、各チャンクに対するアクセス情報を設定することもできる。なお、アスペクト比が共通する一連の映像の区間をチャンクが規定される基準として説明したが、本発明には特に関連しない他の基準によってチャンクが規定されることもある。
【0068】
動画ストリーム生成部101および管理情報生成部106は、上述したデータ構造および基準に基づいて動画ストリーム11および管理情報13を生成する。
【0069】
以下、管理情報を生成する処理をより詳細に説明する。図8は、管理情報の生成手順を示す。まず、ステップS1において、第1情報生成部103は第1制御情報(アクセス情報)を作成する。ステップS2において、第2情報生成部105は、第2制御情報(アスペクト制御情報および/またはコピー制御情報)を作成する。そして、ステップS3において、管理情報生成部106は第1および第2制御情報を含む管理情報13を生成する。
【0070】
ここで、図9を参照しながら、図8のステップS2における第2制御情報を生成する処理を詳細に説明する。ここでは、特にアスペクト制御情報を第2制御情報として生成する際の処理を説明する。図9は、アスペクト制御情報の生成手順を示す。まずステップS10において、VBI信号検出部104は、VBI信号を検出したか否かを判定する。VBI信号検出部104がVBI信号を検出しなかった場合には、ステップS12に進む。VBI信号検出部104がVBI信号を検出した場合には、ステップS11において、第2情報生成部105はVBI信号に多重されているアスペクト情報を検出する。
【0071】
次のステップS12において、第2情報生成部105は、S端子電圧検出部107においてS端子の電圧を検出する。S端子の電圧はアスペクト比を指定する際に利用可能だからである。具体的には、S端子の電圧は、(1)GND(0V)〜2.4Vのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比は4:3を示し、(2)2.4V〜4.25Vのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比はワイド(16:9)とされる。なお、4.25V〜VDD(5V)のときは、S端子未入力またはS端子が装置に存在しないと判断され、アスペクト比は特に設定されない。そこで、上述の(1)または(2)のいずれに該当するかを判断する必要がある。
【0072】
ステップS13では、第2情報生成部105は、S端子電圧が0V〜2.4Vの範囲に入るか否かを判定する。S端子電圧が0V〜2.4Vの範囲に入るとき、ステップS14に進み、第2情報生成部105はアスペクト比を4:3に設定する。S端子電圧が0V〜2.4Vの範囲に入らないとき、ステップS15において、第2情報生成部105は、S端子電圧が2.4V〜4.25Vの範囲に入るか否かをさらに判定する。S端子電圧が2.4V〜4.25Vの範囲に入るとき、ステップS16に進み、第2情報生成部105はアスペクト比を16:9に設定する。
【0073】
その後、ステップS17において管理情報生成部106は、VBI信号から抽出されたアスペクト情報または設定されたアスペクト比に基づいて、アスペクト制御情報を生成し、管理情報13内に記述する。
【0074】
上述の処理によって生成されたアスペクト制御情報は、例えば図10に示すように他の情報とともに管理情報13に格納される。図10は、管理情報13におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す。アクセス情報管理エリアでは各サンプルの位置情報とアクセス情報とが対応付けられて格納されており、アスペクト情報管理エリアでは、各サンプルの位置情報とアスペクト制御情報とが対応付けられて格納される。例えば「位置情報」は、データの先頭からチャンクを跨いで振られた通しのサンプル番号、先頭からのチャンク番号、先頭からの再生時間情報等によって定義される。
【0075】
次に、管理情報生成部106によって生成された管理情報13の具体的なデータ構造を説明する。管理情報13のデータ構造は階層化されており、データ構造を構成するフィールドは、Apple(商標)社のQuickTimeファイルフォーマット規格においてはアトム(Atom)と呼ばれ、MP4規格におけるISOベースメディアファイルフォーマットにおいてはボックス(Box)と呼ばれている。MP4規格の大部分の仕様はApple(登録商標)社のQuickTime(TM)ファイルフォーマットをベースにして規定され、一部において規定、名称が異なるが、その仕様の内容はほぼ同様である。以下では、QuickTime規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される"Atom"(アトム)を"Box"(ボックス)に置換することによって、MP4規格に対応できる。
【0076】
管理情報生成部106は、以下に説明するアトム構造にしたがって管理情報13を生成する。図11は、管理情報13のアトム構造を示す。管理情報13は、ムービーアトム17において規定される。ムービーアトム17には、符号化された映像データおよび音声データの各々について、独立してフレーム単位のデータサイズ、データの格納先アドレス、再生タイミングを示すタイムスタンプ等の情報が記述されている。映像データに対してはトラックアトム304が規定される。トラックアトム304内の種々のアトムのうち、本明細書ではメディアアトム307内のサンプルテーブルアトム18を説明する。メディアアトム307は、符号化ストリームに関する情報を格納するフィールドである。なお、音声データに対しては、例えばトラックアトム317が規定される。
【0077】
サンプルテーブルアトム18は、さらに複数のアトムフィールドを有する。このうち、サンプル記述アトム311、サンプルサイズアトム312、デコーディングタイムツーサンプルアトム313、サンプルツーチャンクアトム314、チャンクオフセットアトム315に着目する。
【0078】
サンプル記述アトム311には、そのサンプル内の映像に対して適用されるアスペクト制御情報(source_aspect_ratio)が規定されている。サンプルサイズアトム312には、そのサンプルのデータサイズが規定されている。デコーディングタイムツーサンプルアトム313には、そのサンプルの映像再生時間が規定されている。サンプルツーチャンクアトム314には、1チャンクに含まれるサンプルの数が規定されている。チャンクオフセットアトム315には、例えば時系列データファイルの先頭から計算した各チャンクの先頭位置(オフセット)が規定されている。なお、各アトム312〜315に記載されている"#0"は、第0番目のサンプルまたはチャンクに対するデータであることを示しており、図示されていない第1番目、第2番目のデータが後に続く。
【0079】
図12(a)は、時系列データファイル12内のデータ構造を示し、図12(b)は、(a)に対応する管理ファイル14の各アトムを示す。図12(b)に示す各アトム312〜315内のフィールドは、図12(a)に示す同名の区間に対応するデータサイズ、再生時間等を規定している。例えば、サンプルサイズアトム312内に示された"samples size#0"は、データファイル12の最初(0番目)に配置されたP2サンプル(P2sample#0)のデータサイズを規定する。図12(a)および(b)に示されるように、管理情報ファイル14の管理情報内のアトムにおいて、時系列データ12を構成するデータの各サンプル、チャンク等が規定される。
【0080】
図13は、サンプルテーブルアトム18のサンプル記述アトム311のアトム構造をより詳細に示している。サンプル記述アトム311は1以上のサンプル記述エントリ515を含む。サンプル記述エントリ515は、各チャンクに対して設けられる。さらにサンプル記述エントリ515は符号化モードフラグフィールド518を含み、符号化モードフラグフィールド518の一部のフィールド519において、アスペクト制御情報19が記述される。
【0081】
図14は、符号化モードフラグフィールド518のデータ構造を示す。符号化モードフラグフィールド518は8ビットで規定される。8ビットのうち、下位4ビット(B0〜B3:source_aspect_ratio)においてアスペクト制御情報19が規定され、次の2ビット(B4およびB5:encoding_mode)において符号化モードが規定される。上位2ビットは予約ビットである。アスペクト制御情報19は、下位4ビットにおいて、図示されるような少なくとも8種類のアスペクト比を規定する。なお、ここでいうアスペクト比には、映像が表示される位置が含まれている。
【0082】
図15(a)は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示し、図15(b)は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ515a〜515cを示す。図15(a)に示すように、アスペクト制御情報#n(n:整数)はチャンク#nに対して適用されるので、チャンク#n内の映像は共通のアスペクト比によって表示される。
【0083】
以上、アスペクト制御情報19を規定するためのデータ構造を説明した。データ処理装置10は、このデータ構造にしたがって管理ファイル14を生成し、時系列データファイル12とともに光ディスク131に記録する。また、データ処理装置10は記録された管理ファイル14を読み出して解析することにより、アスペクト制御情報19によって指定されたアスペクト比に基づいて、時系列データファイル12内の動画ストリーム11から映像および音声を再生することができる。
【0084】
なお、上述のデータ構造は例であり、他のデータ構造を採用することもでき、また、異なるアトムにアスペクト制御情報等を記述することもできる。
【0085】
例えば、図10では、アクセス情報管理エリアおよびアスペクト制御情報管理エリアに分けてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理するとして説明したが、異なる方法で管理することもできる。図16は、管理情報13の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す。また、図17は、アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す。図17による管理例は、アスペクト制御情報19はアクセス情報と異なり、チャンクごとに変化するのではなく複数のチャンクにまたがって連続して同一である場合が多いことに基づいている。アスペクト制御情報の変化点を管理し、1つのアスペクト制御情報が有効な区間(複数のチャンク)を区間情報によって規定する。このように管理することにより、チャンク毎にコピー制御情報を持つ必要がなくなり、アスペクト制御情報のデータ量を低減できるので、管理ファイルのファイルサイズを小さくすることができる。
【0086】
また、図18は、サンプルテーブルアトム512とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す。アスペクト制御情報は、メディアアトム307内のユーザデータアトム511に規定されるアスペクト制御情報アトム513に規定される。ユーザデータアトム511には、QuickTime規格、MP4規格に準拠したデータ構造において自由にユーザデータを記述することができる。なお、これらの規格では、ユーザデータアトム511は必ずしもメディアアトム307内に設けられる必要はない。例えば、ユーザデータアトム511は、トラックアトム(Track Atom)304内に、メディアアトム307と並列的に設けられてもよい。
【0087】
動画ストリームとは別に存在する管理情報にアスペクト制御情報を規定することにより、ストリームを再生する再生装置の処理負荷を軽減することができる。例えば、再生装置は、動画ストリームの再生前に管理情報からアスペクト制御情報を読み出すことができるので、あらかじめ映像のアスペクト比を把握することが可能である。よって、再生装置は、動画ストリームの処理と並行してアスペクト処理をする必要がなくなり、処理負荷が軽減され、装置の処理リソースを他の処理に有効に割り当てることができる。
【0088】
なお、データ処理装置10は、上述した管理情報とは別にMPEG4システム規格(ISO/IEC 14496−1)に準拠したMP4ファイルの管理情報も記録することもできる。これにより、D−IF部308を介してMP4ファイルをPC等や他の外部機器へ出力しても、一般的なMP4ファイルのみに対応した、PCの再生用アプリケーションプログラムや、一般的なMP4ファイルのみに対応した再生装置においてもMP4ファイルを再生することができる。
【0089】
(実施形態2)
次に、本発明の第2の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第1の実施形態によるデータ処理装置10(図4)の構成と同じである。よって、データ処理装置の各構成要素の説明は省略する。以下では、QuickTime規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される“Atom”(アトム)を“Box”(ボックス)に置換することにより、MP4規格に対応することができる。
【0090】
本実施形態によるデータ処理装置10は、図6に示す動画ストリーム11のデータ構造とは異なるデータ構造を有する動画ストリームを処理の対象とする。管理情報としてアスペクト制御情報、アクセス情報等を有し、管理情報に基づいて動画ストリームの処理を管理する点は、第1の実施形態によるファイルと同じである。
【0091】
図19(a)〜(d)は、本実施形態による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル(Video sample)、ビデオチャンク(Video chunk)と、生成される動画ファイル(MP4ファイルまたはQuickTimeファイル)のデータ構造との対応関係を示す。図19(a)は、映像を構成する複数の映像フレームを示す。図19(b)は、各々が1映像フレームに対応する複数のビデオサンプルを示す。図19(c)は、各々が1以上のサンプルから構成される複数のビデオチャンクを示す。
【0092】
なお、図19(a)〜(c)には映像に関するデータのみが記載されているが、図19(d)において“オーディオチャンク(Audio chunk)”として示すように、音声に関するフレーム、サンプルおよびチャンクが別途生成される。例えば、音声の1フレームは、例えばサンプリング周波数48kHz、256kbpsのAC−3音声の場合であれば合計1536個のサンプルをいう。なお、映像データおよび音声データに対してそれぞれサンプルおよびチャンクが規定されていても、サンプルごとおよびチャンクごとにデータサイズ(samples size)、再生時間(samples duration)、チャンク内のサンプル数(samples per chunk)およびチャンクオフセット(chunk offset)等が管理情報において規定される。
【0093】
図20は、光ディスク131に記録された動画ファイル(MP4ファイルまたはQuickTimeファイル)のデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム31を含む時系列データファイル32と、管理情報33を含む管理ファイル34とから構成されている。時系列データファイル32および管理ファイル34は、それぞれ光ディスク131のAVデータ領域133および管理情報領域132に記録される。
【0094】
管理情報33を規定するムービーアトム37には、アスペクト制御情報を規定するアトム38、および、アクセス情報等を規定するサンプルテーブルアトム39が設けられている。なお、アスペクト制御情報を規定するアトム38はサンプルテーブルアトム39外のアトムであるが、サンプルテーブルアトム39内に設けてもよい。サンプルテーブルアトム39のアクセス情報は、動画ストリーム31の各ビデオサンプルおよび各オーディオサンプル(audio sample)に対して設けられる。また、アスペクト制御情報は、複数のビデオサンプルの集合であるビデオチャンクに対して設定される。
図20には、それぞれ、ビデオサンプル35−1とそのサンプルを含むビデオチャンク36−1、および、オーディオサンプル35−2とそのサンプルを含むオーディオチャンク36−2を例示している。
【0095】
図21(a)〜(e)は、本実施形態による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す。図21(e)に示すように、各ビデオチャンクに対して、適用されるアスペクト制御情報が別個に存在する。各アスペクト制御情報は、管理情報内のアスペクト比情報アトム38に記述される。
【0096】
図22は、管理情報に規定されるデータフィールドを示す。映像データの管理情報群であるビデオテーブル(video table)フィールドには、各サンプル、チャンクのオフセット、サイズ等のアクセス情報と、それらに付随してアスペクトに関連する8ビットの情報を規定するフィールド(Aspect Information)50が格納される。
【0097】
図23は、アスペクトに関連する情報を規定するフィールド50のデータ構造を示す。8ビットのフィールドのうち、上位4ビット(B4〜B7:ASPECT RATIO)においてアスペクト制御情報19が規定される。アスペクト制御情報19によって設定することが可能なアスペクト比は、図14に示す例と同じである。次の2ビット(B2およびB3:SUBTITLE MODE)において字幕モードが規定され、さらに次の1ビットにおいて映像がフィルムモードかカメラモードかを示す情報が規定される。下位2ビットは予約ビットである。
【0098】
図24(a)および(b)は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す。管理情報は、アスペクト比の変化が生じた数だけ、チャンクに対するアスペクト制御情報を規定している。具体的には、動画ストリームにおいてアスペクト比の変化が生じた数は“num of aspect info”に格納され、変化が生じたチャンクを識別するID値は“chunk id”に格納され、チャンクに対して適用するアスペクト制御情報は“aspect info”に格納される。
【0099】
本発明によるデータ処理装置10の第1および第2の実施形態は、管理ファイルおよび時系列データファイルが一体となったMP4ファイルまたはQuickTimeファイルを生成するとして説明した。しかし、管理ファイルのみをMP4ファイルまたはQuickTimeファイルとして生成し、管理ファイルの管理情報に動画ストリームへのリンク情報を格納して管理することも可能である。図25は、管理情報にリンク情報Lを設け、リンク情報Lによって動画ストリームが格納されたMPEG2−PSファイルを特定する構成を示す。リンク情報Lは、例えば対応するMPEG2−PSファイルのファイル名である。この例では、MPEG2−PSファイルはMPEG2規格でのプログラムストリーム(PS)であるが、他に、トランスポートストリーム(TS)またはエレメンタリストリーム(ES)を格納してもよい。また、図26は、管理ファイル53内に設けたリンク情報Lによってエレメンタリーストリーム(ES)を格納するMPEG2ファイル54を関連付ける構成を示す。MPEG2ファイル54のヘッダ部分にはアスペクト制御情報が格納され、管理ファイル53のリンク情報に基づいてアスペクト制御情報が特定され、読み出される。
【0100】
また、図27は、アスペクト制御情報を別ファイル“ASPI管理ファイル”57として規定し、ファイル名等に基づいて管理ファイル55およびMPEG2ファイル56と関連付ける構成を示す。この構成によれば、従来との互換性を確保しつつ、アスペクト制御情報の管理を行うことができる。なお、「ASPI管理ファイル」というファイル名、および図27に示すファイルの拡張子「ASPI」は例であって、他のファイル名および拡張子であってよい。また、スペクト制御情報を格納する際のファイル形式も任意である。
【0101】
上述のように、本発明によるアスペクト制御情報は、管理情報のデータ構造やファイル構成等に限定されることなく、格納位置を設定でき、アスペクト制御情報によって制御される符号化された映像データを特定することができる。なお、本実施形態によるデータ処理装置10は、MP4ファイルまたはQuickTimeファイルをデータファイルとして取り扱うとしたが、いずれも同様の構成で実現可能であり、同様の効果が得られる。また、図の説明に関して、例えば“MP4”という拡張子を用いたが、このような拡張子に限定されることはない。例えば、QuickTimeファイルでは“MOV”等の拡張子を用いてもよく、さらに他の拡張子を用いてもよい。
【0102】
(実施形態3)
本実施形態によるデータ処理装置は、アスペクト制御情報に代えて、映像の記録の許否を示すコピー制御情報を管理情報の一部として規定する。例えば、図6および図20におけるデータ構造内の「アスペクト制御情報」の位置に、コピー制御情報を規定することができる。コピー制御情報を利用することにより、記録媒体にコンテンツを記録する際に、コンテンツの著作権を保護することが可能になる。
【0103】
以下の説明では、説明の便宜のため、これまでに説明した図面を参照して「アスペクト制御情報」に置き換えるべき「コピー制御情報」を指摘するが、特に言及のない場合であっても同様に置き換えることができる。
【0104】
以下、本発明の第3の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第1の実施形態によるデータ処理装置10(図4)の構成と同じであるが、処理の内容が異なる。したがって、データ処理装置10の処理の説明に関連付けて、本実施形態によるデータ処理装置10の各構成要素を説明する。
【0105】
本実施形態によるデータ処理装置10が取り扱うコピー制御情報は、上述のアスペクト制御情報と同じく第2制御情報に含まれる。よって、データ処理装置10は、図8に示す管理情報の生成手順に基づいて第2制御情報であるコピー制御情報を生成し(ステップS2)、その後、管理情報を生成する(ステップS3)。なお、アクセス情報を生成するステップS1は同じである。
【0106】
以下、図28を参照しながら、図8のステップS2における第2制御情報を生成する処理を詳細に説明する。図28は、コピー制御情報の生成手順を示す。まずステップS21において、VBI信号検出部104は、VBI信号を検出したか否かを判定する。VBI信号検出部104がVBI信号を検出しなかった場合には、ステップS28に進む。VBI信号検出部104がVBI信号を検出した場合には、第2情報生成部105はVBI信号からコピー情報を抽出し、次のステップS22に進む。
【0107】
ここで、コピー情報を具体的に説明する。コピー情報は、CGMS(Copy Generation Managing System)情報およびAPS(Analogue Protection System)情報を含む。
【0108】
CGMS情報は、世代別のコピーを管理する2ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。なお、以下の“b”はバイナリ値を表す。
【0109】
00b:コピー可(制限なし)
01b:未定義
10b:コピー1回可能
11b:コピー禁止
【0110】
また、APS情報は、入力された映像信号に適用されていたコピープロテクトのタイプを示す2ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。
【0111】
00b:コピープロテクトなし
01b:タイプ1
10b:タイプ2
11b:タイプ3
【0112】
上述の「タイプ1」は、VCR等の記録装置のAGC回路を攪乱させるAGC攪乱動作、「タイプ2」はAGC攪乱動作およびカラーストライプ2ライン反転動作、「タイプ3」はAGC攪乱動作およびカラーストライプ4ライン反転動作の実行を記録装置に行わせる指示である。なお、APS情報はマクロビジョン社により開発されたアナログビデオ信号のコピープロテクト方法であり、単にマクロビジョンとも呼ばれている。
【0113】
次のステップS22では、第2情報生成部105は、抽出したコピー情報に含まれるCGMS情報が「コピー禁止」を示すか否かを判定する。この判定は、CGMS情報のデータ値が“11”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“11”のときはコピーが禁止されており、ステップS23に進む。データ値が“11”でないときはコピーが禁止されておらず、ステップS24に進む。ステップS23では、データ処理装置10は、映像の録画動作を停止して処理を終了する。
【0114】
ステップS24では、第2情報生成部105はCGMS情報が未定義か否かを判定する。この判定は、CGMS情報のデータ値が“01”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“01”のときは、ステップS23に進み映像の録画を停止して処理を終了する。データ値が“01”でないときは、ステップS25に進む。
【0115】
ステップS25では、第2情報生成部105はCGMS情報が1回のコピーが可能か否かを判定する。この判定は、CGMS情報のデータ値が“10”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“10”のときはステップS26に進み、“10”でないときはステップS27に進む。ステップS26では、第2情報生成部105はCGMS情報のデータ値を“01”または“11”に設定する。上述のように、データ処理装置10においては“01”では録画は行われない。一方、ステップS27では、第2情報生成部105はCGMS情報のデータ値を、コピーが可能であることを示す“00”に設定して映像を録画してステップS28に進む。
【0116】
ステップS28では、第2情報生成部105は、抽出したコピー情報に含まれるAPS情報に基づいてAPSデータを設定する。APSデータは、例えばAPS情報の各データ値に対応する2ビットデータとして規定され、APSトリガビット(APSTB)とも呼ばれる。以上の処理により、第2情報生成部105は生成したCGMS情報およびAPSデータに基づいてコピー制御情報を生成する。コピー制御情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と、そのコピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含んでいる。
【0117】
管理情報生成部106は、上述の手順で生成したコピー制御情報を管理情報13内に記述する。例えば、管理情報生成部106は、図10、16または17における「アスペクト制御情報」に対応する位置にコピー制御情報を記述する。コピー制御情報が図10または16に対応するデータ構造にしたがって記述されるときは、コピー制御情報の適用範囲はサンプルまたはチャンク単位である。一方、コピー制御情報が図17に対応するデータ構造にしたがって記述される場合には、コピー制御情報の適用範囲は複数のチャンクになる。
【0118】
図15および図21において「アスペクト制御情報」を「コピー制御情報」に置き換えると、コピー制御情報がチャンクごとに適用されている概念を表すことができる。図15は時系列データファイル12がP2サンプル(P2sample)を含むときの例である。管理情報生成部106は、図15に示すサンプル記述エントリ515a〜515c等のフィールドにコピー制御情報を記述する。サンプル記述エントリは、サンプルテーブルアトム内のサンプル記述アトムに規定される。一方、図21は時系列データファイル12がビデオサンプルおよびオーディオサンプルを含むときの例である。図21においては、コピー制御情報はビデオサンプルに対して適用される。
【0119】
なお、管理情報生成部106はサンプルテーブルアトムとは異なるアトムにコピー制御情報を記述してもよい。図29は、ユーザデータアトム511に設けられたコピー制御情報アトムフィールド512を示す。ユーザデータアトム511は、サンプルテーブルアトム510とは異なるアトムとして規定されており、いずれもメディアアトム507に含まれている。図30は、コピー制御情報アトムフィールド512のデータ構造を示す。上位2ビット(B6およびB7)においてCGMS情報が規定され、次の2ビット(B4およびB5)においてASP情報が規定される。CGMS情報およびASP情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示す情報であり、上述のコピープロテクション情報に相当する。CGMS情報およびASP情報によって規定される内容は上述のとおりである。次の1ビット(B3)では、映像ソースがアナログか否か(例えばアナログかデジタルか)を示すソース情報が規定され、次の1ビット(B2)において、上位4ビットのCGMS情報およびASP情報が有効か無効かを示す状態情報とを含む。下位2ビットは予約ビットである。
【0120】
上述のようにコピー制御情報を規定することにより、コンテンツの著作権保護を可能とする管理情報を規定することができる。さらに、コンテンツの著作権をより強力に保護するために、データ処理装置10は、例えば、コピー回数が制限されているコンテンツの時系列データを暗号化してDVD-RAM131等に記録してもよい。例えば、図25から図27に示すように、管理情報がコピー制御情報を含む場合であっても管理情報にリンク情報Lを設け、リンク情報Lによって動画ストリームが格納されたファイルを特定する構成を例にする。このような構成では、コピー制御情報を有する管理情報と、動画ストリームとが別ファイルとして存在することになる。図31は、管理情報内に暗号解読鍵Kを格納した管理ファイル60と、暗号化された動画ストリーム(例えばMPEG2システム規格で規定されるシステムストリーム)を格納したMPEG2ファイル61とを示す。動画ストリームは、暗号解読鍵Kに基づいて復号することが可能である。動画ストリームを暗号化するとともに、その動画ストリームを復号するために必要な鍵Kを別ファイル(管理ファイル60)に格納することにより、より強固な著作権保護を実現できる。
【0121】
本実施形態の管理情報では、アスペクト制御情報に代えてコピー制御情報を設けるとして説明した。しかし、アスペクト制御情報およびコピー制御情報は独立した情報であるため、一方のみならず両方を設けてもよい。例えば、両方をサンプルテーブルアトム18(図11)のサンプル記述アトム311内に設けてもよいし、ユーザデータアトム511(図29)内に設けてもよい。また、それぞれをサンプルテーブルアトム18内の異なるアトム内に設けてもよい。さらに、一方をサンプルテーブルアトム18内に設け、他方をユーザデータアトム511内に設けてもよい。なお、コピー制御情報およびアスペクト制御情報のいずれかの内容が変化したときに、新たなサンプルおよびチャンクが形成される。
【0122】
以上、本発明のデータ処理装置の第1から第3の実施形態を説明した。データ処理装置10によって記録媒体に記録されたデータは、動画データと管理情報とを含んで構成されたデータ構造を有する。そのようなデータはデータ処理装置10または再生機能を有する他の装置によって記録媒体から読み出される。装置は、記録されたデータのデータ構造に基づいて管理情報を取得し、管理情報に基づいて動画データから映像を再生することができる。管理情報のデータ構造は、アスペクト制御情報および/またはコピー制御情報を格納する位置、態様等の構成に関して従来のデータ構造と明らかに異なっている。
【0123】
各実施の形態によるデータ処理装置10(図1)は、記録および再生の両方の機能を有するとして説明したが、これらの一方の機能のみを実現する装置であってもよい。例えば、データ処理装置10が再生機能のみを有する再生装置として実現される場合には、再生装置は、上述のデータ構造を解析して、アスペクト制御情報および/またはコピー制御情報を読み出して処理することができる。データ処理装置の記録機能および再生機能は、そのような機能を実現するコンピュータプログラムに基づいて動作する。コンピュータプログラムは、CD−ROM等の記録媒体に記録して市場に流通させ、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送することにより、例えば、コンピュータシステムを記録装置および/または再生装置として動作させることができる。
【0124】
なお、これまでの説明はMPEG2映像ストリームを採用したが、本発明は、MPEG4映像ストリームをはじめとする他の映像ストリームにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明によれば、管理情報と、管理情報によって処理が管理される動画ストリームとを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する際に、管理情報にアスペクト制御情報および/またはコピー制御情報が格納される。これにより、放送事業者やコンテンツの著作権者の意図を反映した状態で、例えば動画ストリームを再生し、複製し、伝送することができる。
【0127】
特に、管理情報を格納するファイルをMPEG4システム規格(ISO/IEC 14496−1)に準拠したMP4ファイルにすることにより、PCとの親和性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0128】
【図1】 MP4ファイル1の構成を示す図である。
【図2】 MP4ファイルの他の構成を示す図である。
【図3】 MP4ファイル1の具体的な構成を示す図である。
【図4】 本発明によるデータ処理装置10のブロック図である。
【図5】 動画ストリーム生成部101のブロック図である。
【図6】 光ディスク131に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
【図7】 動画ストリーム11のより詳細なデータ構造を示す図である。
【図8】 管理情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図9】 アスペクト制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図10】 管理情報13におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す図である。
【図11】 管理情報13のアトム構造を示す図である。
【図12】 (a)は、時系列データファイル12内のデータ構造を示す図であり、(b)は(a)に対応する管理ファイル14の各アトムを示す図である。
【図13】 サンプルテーブルアトム18のサンプル記述アトム311のアトム構造をより詳細に示す図である。
【図14】 符号化モードフラグフィールド518のデータ構造を示す図である。
【図15】(a)は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示す図であり、(b)は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ515a〜515cを示す図である。
【図16】 管理情報13の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す図である。
【図17】 アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す図である。
【図18】 サンプルテーブルアトム512とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す図である。
【図19】 (a)〜(d)は、それぞれ実施形態2による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル(Video sample)、ビデオチャンク(Video chunk)と、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
【図20】 光ディスク131に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
【図21】 (a)〜(e)は、それぞれ、実施形態2による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
【図22】 管理情報に規定されるデータフィールドを示す図である。
【図23】 アスペクトに関連する情報を規定するフィールド50のデータ構造を示す図である。
【図24】(a)および(b)は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す図である。
【図25】 管理情報にリンク情報Lを設け、リンク情報Lによって動画ストリームが格納されたMPEG2−PSファイルを特定する構成を示す図である。
【図26】 管理ファイル53内に設けたリンク情報Lによってエレメンタリーストリーム(ES)を格納するMPEG2ファイル54を関連付ける構成を示す図である。
【図27】 アスペクト制御情報をASPI管理ファイル57として規定し、ファイル名に基づいて管理ファイル55およびMPEG2ファイル56と関連付ける構成を示す図である。
【図28】 コピー制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図29】 ユーザデータアトム511に設けられたコピー制御情報アトムフィールド512を示す図である。
【図30】 コピー制御情報アトムフィールド512のデータ構造を示す図である。
【図31】 管理情報内に暗号解読鍵Kを格納した管理ファイル60と、暗号解読鍵Kに基づいて復号可能な動画ストリームを格納したMPEG2ファイル61とを示す図である。
Claims (15)
- 映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と前記アスペクト情報とが対応付けられている、管理情報生成部と、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備え、前記記録部は、前記管理情報を所定の管理エリアにまとめて記録し、前記管理情報生成部は、前記符号化ストリームごとに前記管理情報を生成する、データ記録装置。 - 前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を1サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項1に記載のデータ記録装置。
- 前記管理情報生成部は、複数のサンプルを1チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項2に記載のデータ記録装置。
- 前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項3に記載のデータ記録装置。
- 前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム(Sample Table Atom(stbl))フィールドであり、
前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス(Sample Table Box(stbl))フィールドである、請求項4に記載のデータ記録装置。 - 前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項3に記載のデータ記録装置。
- 前記管理情報生成部は、
前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム(User Data Atom)フィールドであり、
前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス(User Data Box)フィールドである、請求項6に記載のデータ記録装置。 - 前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも1つを含む、請求項4または6に記載のデータ記録装置。
- 前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項1に記載のデータ記録装置。 - 前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが1回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項9に記載のデータ記録装置。
- 前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項10に記載のデータ記録装置。
- 前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項11に記載のデータ記録装置。
- 前記少なくとも1つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム(Sample Table Atom(stbl))フィールドおよびユーザデータアトム(User Data Atom(udta))の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも1つのファイルがMP4規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス(Sample Table Box(stbl))フィールドおよびユーザデータボックス(UserData Box)フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項12に記載のデータ記録装置。 - 符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出す読み出し部であって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれており、前記管理情報は、前記符号化ストリームごとに、所定の管理エリアにまとめて記録されている、読み出し部と、
前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号する復号部と、
前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するためのアスペクト情報であって、前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と対応付けられたアスペクト情報を抽出する抽出部と、
前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力する重畳部と
を備えた、データ再生装置。 - 映像および前記映像の記録の許否を示すコピー情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記コピー情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は、前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報および前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報が規定されたコピー制御情報を含み、前記映像信号の先頭からの再生時間を示す情報または再生時間区間を示す情報と前記コピー制御情報とが対応付けられている、管理情報生成部と、
前記コピー情報がコピー可能であることを示す場合に、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも1つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備え、前記記録部は、前記管理情報を所定の管理エリアにまとめて記録し、前記管理情報生成部は、前記符号化ストリームごとに前記管理情報を生成する、データ記録装置。
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