JPH1066018A - マルチメディア情報蓄積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑な再符号化を行うことなく、新しい映像
は、高品質で符号化し、古い映像は低品質で符号化する
ことによって、限られた容量の記憶装置を有効に使用
し、利用者の満足度を高める。 【解決手段】 受信された映像信号２は、階層符号化部
３において、第１圧縮データ１１、第２圧縮データ１
２、第３圧縮データ１３とされ、記憶装置４の第１圧縮
データ記憶領域２１、第２圧縮データ記憶領域２２、第
３圧縮データ記憶領域２３に、各記憶領域の記憶期間に
従って古いデータを上書きするようにそれぞれ書き込ま
れる。利用者がコマンド入力部５１から所望の映像が放
送された時刻等を入力すると、制御部５２は所望の映像
が受信されてから現在までの経過時間と圧縮データの記
憶期間とを比較して経過時間以上の記憶期間の圧縮デー
タを前記記憶装置４から読みだし、階層復号化部５へ出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチメディア情
報、例えばテレビ放送などの全ての映像を、大容量でか
つ書換可能な記憶装置、例えば書換可能型ディジタルビ
デオディスク（以下ＤＶＤと略す）に、その放送を受信
してから一定の期間記憶しておき、後で利用者が都合の
良い時間に、所望の映像を再生できるようなマルチメデ
ィア情報蓄積装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用ビデオテープレコーダの録画予約
機能を用いれば、たとえ放送時間にテレビを見ることが
できなくても、録画しておいて、後で都合の良い時間に
見ることができる。そのためには当然のことながら、予
めビデオテープレコーダに、録画すべき番組のチャンネ
ル番号や時間帯をバーコードまたはキー入力などで設定
し、録画予約機能を作動させておかなければならない。
もし、それを怠ると、もはやその番組の放送は終わって
いるので、手遅れである。

【０００３】しかしながら、このような操作を行うこと
は大変煩雑である。また、放送の翌日になってから、あ
の番組を見れば良かったと後悔することもある。この問
題を解決するためには、全ての放送局の全ての番組を受
信し、放送から一定期間、例えば１週間分記憶してお
き、その間はいつでも所望の映像を再生できるような映
像蓄積装置を使うことが考えられる。そのためには、大
量の映像データを記憶する手段が必要である。一般に映
像データは文字データや数値データに比ベデータ量が極
めて大きいので、その記憶のためには、極めて大容量の
記憶装置が必要となる。幸いにも、近年の記憶技術の進
歩はめざましく、例えばＤＶＤでは、一枚で約５ＧＢの
ディジタルデータを記憶することができる。また、一度
記憶したデータを消去し、再度別のデータを書き込める
ような、書換可能形のＤＶＤもある。

【０００４】一方、映像の圧縮のための高能率符号化技
術の進歩も著しい。圧縮を行わなければ、ディジタル映
像信号のビットレートは１００Ｍｂｐｓを超えるが、圧
縮することによって、殆ど劣化が目につかないような高
品質を保ったとしても数Ｍｂｐｓ、多少の劣化を許せば
１Ｍｂｐｓ〜１０ｋｂｐｓ程度にまで圧縮することが可
能になってきている。ここでｂｐｓは毎秒ビット数すな
わちｂｉｔ ｐｅｒｓｅｃｏｎｄのことである。

【０００５】一方、音声も、品質にもよるが、数ｋｂｐ
ｓ以下でかなりの音質が得られる。仮に、映像と音声を
合わせて１６ｋｂｐｓで符号化したとし、テレビのチャ
ンネル数を５、録画時間を１日１２時間とし、１週間分
録画するとすれば、それに必要な記憶装置の容量は、１
６ｋｂｐｓ×５チャンネル×１２時間×７日＝３ＧＢと
なり、ＤＶＤ１枚に記憶することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような映像蓄積
装置においては、映像を蓄積できる期間がなるべく長
く、かつ再生された映像が高品質であることが望まし
い。しかしながら、これらの要求を同時に満たすことは
困難である。記憶装置の容量が限られているからであ
る。蓄積期間を延ばすため符号化ビットレートを低く設
定すると、たとえ高度な高能率符号化方式で圧縮したと
しても、復号画像の画質が低くなることは避けられな
い。かといって符号化ビットレートを高く設定すると、
限られた容量の記憶装置に記憶できる期間が短くなって
しまうという欠点があった。

【０００７】一般に、新しい映像、すなわち放送されて
からあまり時間が経過していない映像は、見られる確率
が高く、古い映像は見られる確率が低い。従って、新し
い映像は高いビットレートで、すなわち高品質で等号化
し、古い映像は低いビットレートで、すなわち低品質で
符号化することができれば、限られた容量の記憶装置
で、利用者に最大限の満足度を与えることができる。

【０００８】これを実現するための初歩的な方法は、古
くなった映像を記憶装置から読み出して、一旦復号化し
た後、より低いビットレートで再度符号化し、再び記憶
装置に書き込むことである。そうすれば、古い映像ほど
低ビットレートにすることは可能である。しかしなが
ら、上記のような再符号化は記憶装置に入っている全て
の映像情報に対して行う必要があるので大変煩雑であ
り、また処理コストが高くなる。

【０００９】本発明は、このような煩雑な再符号化を行
うことなく、等価的に、新しい映像は高いビットレート
で、すなわち高品質で符号化し、古い映像は低いビット
レートで、すなわち低品質で符号化することによって、
限られた容量の記憶装置を有効に使用し、利用者の満足
度を高めるマルチメディア情報蓄積装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による第１の発明はマルチメディア情報をあ
る期間蓄積し、その期間内ならばいつでも所望のマルチ
メディア情報を再生できるようなマルチメディア情報蓄
積装置において、マルチメディア情報を低い品質から高
い品質まで階層的に符号化する階層符号化手段と、前記
階層符号化手段から得られた階層的に符号化された各圧
縮データ毎に、異なる記憶期間に対応した容量の記憶領
域を定めて、古い圧縮データを上書きするように記憶す
る記憶手段とを有することを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明による第２の発明は、上記第
１のマルチメディア情報蓄積装置において圧縮データを
低い品質から高い品質まで階層的に復号化するための階
層復号化手段と、前記階層的に符号化された各圧縮デー
タの記憶期間に従って存在する階層的に符号化された圧
縮データを、記憶期間に基づいて前記記憶手段から読み
だし、前記階層復号化手段に出力する制御手段とを有す
ることを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明による第３の発明は、上記第
１または第２のマルチメディア情報蓄積装置において記
憶装置内で上書きされる前の圧縮データを保持する差分
情報記憶手段を有することを特徴とするものである。

【００１３】本発明の第１の発明では、マルチメディア
情報を低い品質から高い品質まで階層的に符号化し、こ
の階層的に符号化された各圧縮データ毎に、異なる記憶
期間に対応した容量の記憶領域を定めて、古い圧縮デー
タを上書きするように記憶するので限られた容量の記憶
装置をより有効に使用することができる。

【００１４】また、本発明の第２の発明では、前記記憶
手段中の圧縮データを新しい映像は高いビットレート
で、すなわち高品質で符号化し、古い映像は低いビット
レートで、すなわち低品質で復号することができる点で
好適である。

【００１５】さらに、本発明の第３の発明では、既に記
憶手段中で、消してしまったような古い圧縮データをも
保持できるので、高品質な映像を得るために必要な圧縮
データを削除した後でも高品質な映像を再生することが
できる点で好適である。

【００１６】例えば、本発明の映像蓄積装置において、
テレビチューナなどから入力された映像信号は、階層符
号化手段において、階層符号化されて、第１圧縮デー
タ、第２圧縮データ、第３圧縮データ、……となり、そ
れぞれ記憶手段に書き込まれる。

【００１７】今、例として、放送受信時から２４時間以
内は高品質で、２４時間以上４８時間以内は中品質で、
４８時間以上１６８時間（すなわち７日）以内は低品質
で、映像を再生したいとする。

【００１８】この場合、映像品質は３段階なので、ｎ＝
３となり、３階層の階層符号化方式を用いる。その結
果、第１圧縮データ、第２圧縮データ、第３圧縮データ
が得られる。これらの圧縮データは放送受信時から一定
期間、記憶手段に保持されるわけであるが、その記憶期
間は、圧縮データの種別によって異なる。

【００１９】今述べた例では、第１圧縮データは１６８
時間、第２圧縮データは４８時間、第３圧縮データは２
４時間とする。規定の時間が経過した圧縮データは、消
去され、新しいデータが上書きされる。

【００２０】このように構成すれば、放送受信時から２
４時間以内の映像については第１圧縮データから第３圧
縮データまで全て利用できるので、高品質で再生され
る。２４時間以上４８時間以内の映像は、第３圧縮デー
タは既に消えてしまっているが、第１圧縮データと第２
圧縮データは利用できるので、中品質で再生される。４
８時間以上１６８時間以内の映像は、第１圧縮データの
みが利用できるので、低品質で再生できる。このよう
に、新しい映像ほど高品質で再生できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施形態例によ
って説明する。本発明においては、階層符号化方式を用
いる。ここでいう階層符号化方式とは、映像を圧縮して
得られた圧縮データが複数の階層の圧縮データ（これを
第１圧縮データ，第２圧縮データ，……，第ｎ圧縮デー
タと呼ぶ）から構成されていて、かつ、第１圧縮データ
だけを復号化すると低品質の映像が再生され、第１圧縮
データと第２圧縮データを両方用いて復号化するとそれ
よりやや高品質の映像が再生され、第１圧縮データから
第３圧縮データまでを全て使って復号化すれば、さらに
高品質の映像が再生されるような符号化方式である。こ
こで、ｎは階層の数である。当然、全ての階層の圧縮デ
ータを用いれば、すなわち第１圧縮データから第ｎ圧縮
データまで全て用いて復号化すれば、最も高品質な映像
の再生が可能である。

【００２２】このような階層符号化方式自体は、既に種
々の国際標準にも採用されている公知技術である。たと
えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ標準であるＭＰＥＧ−２（ＩＳＯ
／ＩＥＣ１３８１８）では、ＳＮＲスケーラビリティプ
ロファイルが用意されているが、これはビットレートに
よって段階的に画品質を向上させることができる機能で
ある。相対的に低品質の画質を実現するためのベースレ
イヤと、より高品質化するための追加データを含むエン
ハンスレイヤからなる階層構造になっているが、ベース
レイヤが前述の第１圧縮データ、エンハンスレイヤが第
２圧縮データに相当すると考えられる。そのほか、静止
画符号化方式ではあるがＩＳＯ／ＩＥＣ標準であるＪＢ
ＩＧ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１５４４），ＪＰＥＧ（ＩＳＯ
／ＩＥＣ１０９１８）も、階層的な符号化のモードを持
っている。

【００２３】次に、図１を用いて本発明の詳細を一実施
形態例によって説明する。図１は本発明によるマルチメ
ディア情報蓄積装置の一実施形態例を示すものであっ
て、テレビチューナ１、階層符号化手段としての階層符
号化部３と、記憶手段としての記憶装置４と、階層復号
化手段としての階層復号部５と、復号した映像信号を映
し出すテレビ受像機７と、利用者がコマンドを入力する
コマンド入力部５１と、現在の時間を提供する時計５３
と、制御手段としての制御部５２と、差分情報記憶手段
としての差分情報センタ８とから構成されている。

【００２４】階層符号化部３は、テレビチューナ１に接
続させられ、テレビチューナ１により受信された映像信
号２を異なる階層、つまり、高い品質から低い品質に対
応した複数の圧縮データを作成する。例えば、第１圧縮
データ１１、第２圧縮データ１２、第３圧縮データ１３
を作成したとすれば、第１圧縮データ１１は最も基本と
なる圧縮データであり、第１圧縮データ１１のみを復号
化すると、比較的低品質の映像が得られる。第２圧縮デ
ータ１２は、第１圧縮データ１１の復号画像の画質を向
上させるための追加データであって、単独で復号したの
では無意味であるが、第１圧縮データ１１とともに復号
すると、より高品質の復号画像が得られる。第３圧縮デ
ータ１３は、第１圧縮データ１１および第２圧縮データ
１２の復号画像の画質を向上させるための追加データで
あって、単独で復号したのでは無意味であるが、第１圧
縮データ１１および第２圧縮データ１２とともに復号す
ると、さらに高品質の復号画像が得られる。

【００２５】記憶装置４は、前記階層符号化部３に接続
させられ、階層化された圧縮データを記憶するための、
記憶容量と記憶期間が異なる複数の圧縮データ記憶領域
を有し、前記階層符号化部３で圧縮された圧縮データ
は、それぞれ、記憶装置４の異なる場所に書き込まれ
る。また、各圧縮データ記憶領域の記憶期間は限定され
ているので、記憶期間が過ぎると、古いデータから順に
上書きされる。例えば、階層符号化部３が第１圧縮デー
タ１１、第２圧縮データ１２、第３圧縮データ１３を作
成し、記憶装置４が第１圧縮データ記憶領域２１、第２
圧縮データ記憶領域２２、第３圧縮データ記憶領域２３
を有するとすれば、第１圧縮データ１１は第１圧縮デー
タ記憶領域２１に、第２圧縮データ１２は第２圧縮デー
タ記憶領域２２に、第３圧縮データ１３は第３圧縮デー
タ記憶領域２３に、それぞれ書き込まれる。

【００２６】ここで、どの位の期間、記憶装置４がデー
タを保持するか（記憶期間）は、圧縮データの階層によ
って異なる。例えば、放送後２４時間以内は高品質（１
Ｍｂｐｓ）で保持し、２４時間以上４８時間以内は中品
質（１００ｋｂｐｓ）で保持し、それ以降、１６８時間
以内は低品質（１０ｋｂｐｓ）で保持するとする。この
例の場合、３種の圧縮データ記憶領域の記憶容量の比率
は、第３：第２：第１＝１００：２０：７（１Ｍ×１
日：１００ｋ×２日：１０ｋ×７日）になる。

【００２７】各圧縮データ記憶領域が記憶できる期間は
限定されているので、それ以上時間がたつと、古いデー
タから順に上書きされ、元のデータは消えるものとす
る。今述べた例では、第１圧縮データは１６８時間分、
第２圧縮データは４８時間分、第３圧縮データは２４時
間分の記憶容量がある。ここで第３圧縮データ記憶領域
が２４時間分ということは、２５時間前の圧縮データ
は、既に消えてしまって、新しい圧縮データに置き換わ
っているということである。テレビ放送時間中は、この
ような上書きが、絶え間なく行われる。当然のことなが
ら、今挙げた３種の圧縮データ記憶領域の記憶容量の比
率は説明のための例にすぎず、これ以外の数値を用いて
も何等差し支えない。

【００２８】なお、図１では、記憶装置４は磁気ディス
クやＤＶＤのような円盤状の媒体を想定し、記憶領域が
同心円状ないし螺旋状に構成されているように描かれて
いるが、本発明は必ずしもそれに限定されることはな
く、例えば記憶装置４が半導体メモリであっても良い。

【００２９】階層復号部５は、前記記憶装置４に接続さ
せられ、記憶装置４から読み出した各圧縮データを復号
化し、テレビ受像機７に出力する。

【００３０】コマンド入力部５１は、利用者がキーパッ
ドやマウスなどを用いて、所望の映像が放送された時刻
などを入力する。

【００３１】制御部５２は、コマンド入力部５１から入
力された時刻と、時計５３からの現在の時間とから、所
望の映像が受信されてから現在までの経過時間を求め、
この経過時間と蓄積時間（記憶期間）を比較して経過時
間以上の蓄積時間に対応づけられた圧縮データを記憶装
置４から読みだし、前記階層復号部５に出力する。ま
た、下記する差分情報センタ８を利用して、高品質な復
号画像を得る場合は、入力装置５１の接続命令により、
スイッチ切替信号４２及び／又はスイッチ切替信号４３
を出力する。

【００３２】差分情報センタ８は、通信手段９を介し
て、既に前記記憶装置４では消してしまったような古い
圧縮データをも保持するセンタである。なお、差分情報
センタ８および通信手段９は、第３圧縮データ３３を提
供するための１手段であって、これらをＣＤ一ＲＯＭ等
の記憶媒体によって代替することもできる。

【００３３】次に、図１を用いて上記構成における、テ
レビ番組を受信し蓄積する場合を示す。ここでは簡単の
ため、１つのチャンネルのみを受信し蓄積する場合を説
明する。この説明において、図１では階層符号化の階層
数すなわちｎが３の場合について描いたが、本発明にお
いては、ｎは２以上の任意の整数をとりうる。

【００３４】テレビチューナ１により受信された映像信
号２は、階層符号化部３において、第１圧縮データ１
１、第２圧縮データ１２、第３圧縮データ１３とされ、
記憶装置４の第１圧縮データ記憶領域２１、第２圧縮デ
ータ記憶領域２２、第３圧縮データ記憶領域２３に、各
記憶領域の記憶期間に従って古いデータを上書きするよ
うにそれぞれ書き込まれる。

【００３５】次に、利用者が、記憶装置４に格納されて
いる映像を読み出す場合について述べる。この場合、利
用者は、コマンド入力部５１のキーパッドやマウスなど
を用いて、所望の映像が放送された時刻などを入力す
る。すると制御部５２は、現在の時間を時計５３から得
ることによって、所望の映像が受信されてから現在まで
の経過時間を求める。既に述べた例で説明するなら、も
しその経過時間が２５時間なら、もはや第３圧縮データ
３３は記憶装置４には残っていないが、第２圧縮データ
３２と、第１圧縮データ３１は残っていることがわか
る。この場合、記憶装置４からは、第２圧縮データ３２
と、第１圧縮データ３１が読み出され、それらが階層復
号化手段としての階層復号化部５で復号化され、得られ
た復号映像信号６がテレビ受像機７に表示される。この
場合、第３圧縮データがないので、復号画像の画質は中
品質となる。もし経過時間が２４時間以内なら、第３圧
縮データも残っているので、高品質である。もし経過時
間が４８時間以上たっていれば、第１圧縮データしか残
っていないので、低品質である。

【００３６】次に、放送後、例えば、２５時間たってし
まった場合には、第３圧縮データ３３は記憶装置４から
得ることはできないが、このような場合に高品質な復号
画像を得る場合を説明する。利用者がコマンド入力装置
５１から、差分情報センタ８へ接続するよう命ずると、
スイッチ切替信号４３によりスイッチが下側に切替わ
り、差分情報センタ８から通信手段９によって第３圧縮
データ３３が送られてくる。これにより、高品質な復号
画像が得られる。

【００３７】なお、本発明は映像符号化について述べた
が、他のマルチメディア情報、例えば、音声の場合にお
いても同様の原理で階層符号化を適用することによっ
て、効率の良い音声蓄積装置が実現できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、限られた容量の記憶装置で、アクセス頻度
の高いと想定される新しい映像を高品質で、またアクセ
ス頻度の低いと想定される古い映像は低品質で蓄積する
ことができ、全体として記憶装置をより有効に使用する
ことができる。

【００３９】さらに、既に記憶装置手段中で、消してし
まったような古い圧縮データをも保持できるので、一定
時間経過後でも高品質な映像を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…テレビチューナ ２…映像信号 ３…階層符号化部 ４…記憶装置 ５…階層復号化部 ６…復号映像信号 ７…テレビ受像機 ８…差分情報センタ ９…通信手段 １１…第１圧縮データ １２…第２圧縮データ １３…第３圧縮データ ２１…第１圧縮データ記憶領域 ２２…第２圧縮データ記憶領域 ２３…第３圧縮データ記憶領域 ３１…第１圧縮データ ３２…第２圧縮データ ３３…第３圧縮データ ４２…スイッチ切替信号 ４３…スイッチ切替信号 ５１…コマンド入力部 ５２…制御部 ５３…時計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチメディア情報をある期間蓄積し、
   その期間内ならばいつでも所望のマルチメディア情報を
   再生できるようなマルチメディア情報蓄積装置におい
   て、 マルチメディア情報を低い品質から高い品質まで階層的
   に符号化する階層符号化手段と、 前記階層符号化手段から得られた階層的に符号化された
   各圧縮データ毎に、異なる記憶期間に対応した容量の記
   憶領域を定めて、古い圧縮データを上書きするように記
   憶する記憶手段と、 を有することを特徴とするマルチメディア情報蓄積装
   置。
2. 【請求項２】 圧縮データを低い品質から高い品質まで
   階層的に復号化するための階層復号化手段と、 前記階層的に符号化された各圧縮データの記憶期間に従
   って存在する階層的に符号化された圧縮データを、記憶
   期間に基づいて前記記憶手段から読みだし、前記階層復
   号化手段に出力する制御手段と、 を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチメデ
   ィア情報蓄積装置。
3. 【請求項３】 記憶装置内で上書きされる前の圧縮デー
   タを保持する差分情報記憶手段を有することを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載のマルチメディア情報蓄
   積装置。