WO2004084552A1 - データストリームの記録方法および装置 - Google Patents

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WO2004084552A1
WO2004084552A1 PCT/JP2004/001010 JP2004001010W WO2004084552A1 WO 2004084552 A1 WO2004084552 A1 WO 2004084552A1 JP 2004001010 W JP2004001010 W JP 2004001010W WO 2004084552 A1 WO2004084552 A1 WO 2004084552A1
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WO
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data
data unit
stream
recording
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/001010
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masanori Itoh
Osamu Okauchi
Yasuyuki Kurosawa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Priority to JP2005503629A priority patent/JP4481929B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
    • H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
    • H04N9/804—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components
    • H04N9/8042—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components involving data reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/84—Television signal recording using optical recording
    • H04N5/85—Television signal recording using optical recording on discs or drums

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for recording content including video and audio in real time.
  • Various data streams for compressing and encoding video (video) and audio (audio) signals at low bit rates have been standardized.
  • a system stream of the MPEG2 system standard (IS0 / IEC 13818-1) is known.
  • the system stream includes three types: a program stream (PS), a transport stream (TS), and a PES stream.
  • PS program stream
  • TS transport stream
  • PES PES stream
  • the DVD video recording standard (hereinafter referred to as the “Factory VR standard”) is defined as a standard that enables real-time recording of content streams on a phase-change optical disc (for example, DVD) and enables editing and the like. (DVD Specifications for Re-wri table / Re-recordable Discs Part3 VIDEO RECORDING l version 1.0 September 1999).
  • the DVD video standard (hereinafter referred to as “video standard”) is specified as a standard for package media that records a data stream of playback-only content such as a movie.
  • Figure 1 shows the MPEG2 program stream 1 conforming to the VR standard.
  • the data structure is 0 (hereinafter, this stream is referred to as “VR standard stream 10”).
  • the VR standard stream 10 includes a plurality of video object units (VOBUs).
  • Figure 1 shows two VOBUs, but more may be included.
  • the first VOBU to the VOBU immediately before the last VOBU correspond to the first VOBU in Fig. 1, and the last VOBU in Fig. 1 Suppose it corresponds to VOBU.
  • Each VOBU in the VR standard stream 10 is composed of a plurality of packs.
  • the data length (pack length) of each pack is constant (2 kilobytes (2048 bytes)).
  • RDI packs real-time information packs
  • a plurality of video packs indicated by "V” video packs 12, 13 and the like
  • a plurality of audio packs indicated by "A” are included.
  • Each pack stores the following information. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • the RDI pack 11 includes information used to control the reproduction of the VR standard stream 10, for example, For example, it stores fact information, information indicating RDI-PCK decoding timing, and information for controlling copying of the VR standard stream 10. Decoding timing is indicated by the same data structure as PTS (Presentation Time Stamp).
  • An audio pack contains, for example, MPEG2—audio compressed according to the audio standard—evening.
  • the video pack 12 stores MPEG2 compressed video data 12a.
  • the video pack 12 In addition to the video header 1 2 b and the PES packet header 12 c that specify that the video pack 12 is a video pack, if the video pack is the first video pack of VOBU, it is included in the pack header 12 b.
  • a system header (not shown) is also included.
  • the video data 12 a of the video pack 12 shown in FIG. 1 constitutes the data of the I frame 15 together with the video data 13 a and the like after the subsequent video pack 13.
  • the video packs composing the B frame or P frame following the I frame are recorded continuously.
  • the video data 12a includes a sequence header 17 and a GOP header 18.
  • “Group of Pictures” Group Of Pictures
  • GOP Picture; GOP
  • the GOP header 18 indicates the beginning.
  • the first frame of a GOP is always an I frame.
  • Each VOBU of VR standard stream 10 is composed of one or more GOPs.
  • the playback time of all GOPs in one VOB U is adjusted to be within 0.4 seconds and 1.0 seconds in principle. You. However, the playback time of the last VOBU is adjusted within the range of 0 seconds or more and 1.0 seconds or less. This is because the recording of the VR standard stream 10 is assumed to be recorded in real time, and thus the recording may be stopped in less than 0.4 seconds. Within these ranges, fluctuations in video playback time for each VOB U are allowed.
  • FIG. 2 shows the data structure of the MPEG2 program stream 20 conforming to the video standard (hereinafter, this stream is referred to as “video standard stream 20”).
  • the data structure of the video standard stream 20 is similar to the data structure of the VR standard stream 10. That is, the video standard stream 20 includes a plurality of VOBUs, and each VOBU includes a plurality of packs.
  • the data length (pack length) of each pack is constant (2 kilobytes (2,048 bytes)).
  • navigation packs 21 and 23 indicated by "NV" are arranged at the head of each VOBU.
  • the navigation pack stores information for controlling the playback of video data and audio data. Following the navigation pack, a video pack 22 storing video data, an audio pack storing audio data, and the like are arranged.
  • each VOBU is composed of one or more GOPs. Therefore, the video pack of the video standard stream 20 has substantially the same data structure as the video packs 12 and 13 shown in FIG.
  • the playback time of all GOPs included in each VOB U is adjusted in principle to fall within the range of 0.4 to 1.0 seconds. However, for the last VO BU, the playback time is adjusted from 0.4 seconds to 1.2 seconds. Within these ranges, fluctuations in the video playback time are allowed for each VBUBU.
  • the playback time of the VOBU placed last in addition to converting the RDI pack to the navigation pack. For example, if the playback time of the last VOBU of VR standard stream 10 is less than 0.4 seconds, the playback time of the last VOBU will start from 0.4 seconds to correspond to video standard stream 20. 1. Adjustment must be made to fall within the range of 2 seconds.
  • decoding and compression encoding ie, re-compression processing
  • decoding and compression encoding ie, re-compression processing
  • decoding and compression encoding of the video data may be necessary to adjust the playback time of the last VO BU.
  • recompression processing an example in which recompression processing is required will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows an example of a conventional conversion process for converting a VR standard stream 10 into a video standard stream 20.
  • VOBU (k-1) of VR standard stream 10 is GOP of 12 frames (n-2) and 18 frames of GO P (n-1), and the total playback time is 1.0 second.
  • VOBU (k) contains 9 frames of GOP (n), and the playback time is 0.3 seconds.
  • the last three frames (P, B, B frames) of GOP (n-1) were changed to GOP (n) frames. The reason is that since the playback time of three frames is 0.1 second, the total playback time of the GOP (n) (0.3 seconds) is 0.4 seconds, which must be adapted to the video standard stream. Is possible.
  • FIG. 12 shows a data structure of a VR standard stream obtained by combining a plurality of continuous VR standard streams (VOB # 1, 2,..., K).
  • each continuous VR standard stream must satisfy the VOBU playback time standard shown in Fig. 1. That is, the playback time length of the VOBU immediately before the connection point and the last VOBU must be within 1.0 second.
  • the concatenated video standard stream has a data structure similar to that of the original VR standard stream. Structure.
  • FIG. 13 shows a data structure of a video standard stream obtained by combining a plurality of continuous video standard streams (V ⁇ B # 1, 2,..., K).
  • V ⁇ B # 1, 2,..., K continuous video standard streams
  • the meaning of “continuous stream” means that 'the program stream satisfies the continuity condition specified in the MPEG2 system standard. Specifically, it means a stream that is continuously and temporally input to the system target decoder (P-STD). This means, for example, that the values of PTS, DTS, and SCR are assigned based on a continuous system time clock. For example, it also means that no data underflow occurs in each buffer of the system, target, and decoder. Details are specified in the MPEG-2 system standard.
  • An object of the present invention is to generate a VR standard stream that does not require recompression processing when converting to a video standard stream. Disclosure of the invention
  • the recording method records the first data stream of the first data stream of the first format and the second data stream of the second format on a recording medium.
  • Each data stream is configured by arranging a plurality of data units including compression-encoded video data, and in the first format, the video playback time of each data unit is allowed to vary.
  • a first time width is defined, and the second format defines a second time width that is allowed to vary with respect to the video playback time of each data unit.
  • the method comprises the steps of: receiving content related to the video; generating video data obtained by compression-encoding the content; and generating the data unit based on the video data, Generating the data unit having a playback time that falls within both the first time width and the second time width; and recording a first data stream including the data unit on the recording medium.
  • the first time width includes a time width for a first tail data unit arranged at the end of the first data stream, and a time width for a data unit other than the first tail data unit.
  • the second time width includes a time width for a second tail data unit arranged at the end of the second data stream, and a time width for a data unit other than the second tail data unit.
  • Previous The step of generating the data unit may include generating a tail data unit having a playback time that falls within both the time width of the first tail data unit and the time width of the second tail data unit.
  • a step of generating the data unit when the reproduction time of the data unit being generated at the time when the recording of the first data stream is completed is less than the minimum value of the last data unit having a reproduction time that falls within the both. May combine the data unit being generated with the immediately preceding data unit to generate a last data unit having a minimum playback time that fits in both.
  • the method further includes the step of generating management information including the data amount of the data unit and the number of pictures included in the data unit, and the step of recording includes the first data and the first stream.
  • the management information may be recorded on the recording medium as a different data stream.
  • the time width for the first tail data unit may be 0 seconds or more and 1 second or less, and the time width for the second tail data unit may be 0.4 seconds or more and 1.2 seconds or less.
  • the time width for a data unit other than the first tail data unit and the time width for a data unit other than the second tail data unit may be 0.4 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the first time width may be 0 seconds or more and 1 second or less, and the second time width may be 0.4 seconds or more and 1.2 seconds or less.
  • the step of generating the data unit includes the step of generating the first data stream.
  • the reproduction time of the data unit being generated at the point in time when recording of the program is completed is less than the minimum value of the reproduction time that can fit in both of the above, the data unit being generated may be discarded.
  • the step of generating the data unit includes receiving an instruction to suspend recording of the first data stream, and when the instruction is received, the reproduction time of the data unit being generated is the minimum of the reproduction time that falls within the both. When the value is less than the value, recording may be continued until the minimum value is reached.
  • a recording device records the first data stream of a first data stream of a first format and a second data stream of a second format on a recording medium. Each data stream is configured by arranging a plurality of data units including compression-encoded video data, and in the first format, the video playback time of each data unit is allowed to vary. A first time width is defined, and the second format defines a second time width that is allowed to vary with respect to the video playback time of each data unit.
  • the recording device includes: an input unit to which content related to the video is input; a compression unit that generates video data obtained by compression-encoding the content; and a stream that generates the data unit based on the video data.
  • a stream assembler the stream assembler generating the data unit having a playback time that falls within both the first time width and the second time width; and a first data including the data unit.
  • the first time width includes a time width for a first tail data unit disposed at the end of the first data stream, and a time width for a data unit other than the first tail data unit.
  • the second time width includes a time width for a second tail data unit arranged at the end of the second data stream, and a time width for a data unit other than the second tail data unit.
  • the stream assembling unit may generate a tail data unit having a playback time that falls within both the time width of the first tail data unit and the time width of the second tail data unit.
  • the stream assembling unit includes: The data unit being generated may be combined with the immediately preceding data unit to generate a tail data unit having a minimum playback time that fits in both of the data units.
  • the data unit further includes a control unit that generates management information including a data amount of the data unit and a number of pictures included in the data unit, wherein the recording unit is different from the first data stream.
  • the management information may be recorded on the recording medium as a data stream.
  • the time width for the first tail data unit may be 0 seconds or more and 1 second or less, and the time width for the second tail data unit may be 0.4 seconds or more and 1.2 seconds or less.
  • the time width for a data unit other than the first tail data unit and the time width for a data unit other than the second tail data unit may be 0.4 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the first time width may be 0 seconds or more and 1 second or less, and the second time width may be 0.4 seconds or more and 1.2 seconds or less.
  • the stream assembling unit when the reproduction time of the data unit being generated at the time when the recording of the first data stream is completed is less than the minimum value of the reproduction time that can be included in both, the data unit being generated. May be discarded.
  • the stream assembling unit receives an instruction to suspend the recording of the first data stream, and at the time of receiving the instruction, the reproduction time of the data unit being generated is less than the minimum value of the reproduction time that fits in both. At this time, recording may be continued until the minimum value is reached.
  • the recording medium may record a first data stream, which is an MPEG2 program stream in which all data units are composed of VOBUs for 0.4 to 1.0 seconds.
  • a computer-executable data stream recording program records the first data stream among a first data stream of a first format and a second data stream of a second format. Used when recording on a medium.
  • Each data stream is composed of a plurality of data units including compression-encoded video data.
  • the first four In Matsut a first time width in which variation in the video playback time in each data unit is allowed is specified, and in the second format, variation in the video playback time in each data unit is allowed.
  • a second time span is specified.
  • the recording method executed by the combination according to the program includes: receiving the content related to the video; generating video data obtained by compression-encoding the content; and generating the data unit based on the video data. Generating the data unit having a playback time that falls within both the first time width and the second time width; andrecording the first data stream including the data unit. Recording on a medium.
  • FIG. 1 is a diagram showing a data structure of an MPEG2 program stream 10 conforming to the VR standard.
  • FIG. 2 is a diagram showing the data structure of the MPEG2 program stream 20 conforming to the video standard.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional conversion process for converting a VR standard stream 10 into a video standard stream 20.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a data structure of the MPEG2 program stream 40a according to the present embodiment conforming to the VR standard.
  • FIG. 4B is a diagram showing a data structure of the MPEG2 program stream 40b according to the present embodiment based on the video standard.
  • FIG. 5A is a diagram showing the VR standard stream 50 when the recording process is interrupted during the recording of VOBU (n + 1).
  • FIG. 5B is a diagram showing the VR standard stream 40a according to the present embodiment obtained after the conversion.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a functional block of the data processing device 60 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a GOP generation process by the recording control unit 161.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the VR standard stream 40a and the recording area of the optical disk 131.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the recorded VR standard stream 40a and management information are managed in the file system of the optical disk 131.
  • FIG. 10 is a diagram showing a temporary structure of a dummy video pack including a padding bucket.
  • FIG. 11 is a diagram showing the correspondence between the RDI pack and the navigation pack.
  • FIG. 12 is a diagram showing a data structure of a VR standard stream obtained by combining a plurality of continuous VR standard streams (VOBs).
  • FIG. 13 shows a data structure of a video standard stream obtained by combining a plurality of continuous video standard streams.
  • content is assumed to be information including video and / or audio. That is, the content includes video information representing video and / or audio information representing audio.
  • the content is a moving picture taken by a camcorder or an analog broadcast.
  • production time represents the reproduction time of the video in the content.
  • the video signal of the NTSC 525Z60 television system is compression-coded. In this video signal, the reproduction time is 1 second in 30 frames (more precisely, 300000/1001 frame) of the video, and one frame is composed of two fields.
  • picture is used as a concept that includes both frames and fields.
  • FIG. 4A shows the data structure of the MPEG2 program stream 40a according to the present embodiment based on the VR standard (hereinafter, this stream is referred to as "VR standard stream 40a").
  • the VR standard stream 40a includes multiple video object units (Video OBject; VO B) # 1, # 2, ..., #k You.
  • Video OBject VO B
  • VO B video object units
  • each VOB stores video data corresponding to one recording operation from when the user starts recording until when the user stops recording. Have been.
  • one VOB in FIG. 4 (a) corresponds to one continuous VR standard stream constituting the VR standard stream shown in FIG.
  • Each VOB includes a plurality of VOB units (Video OBject units; VOBUs) # 1, # 2,..., #N.
  • each VOBU is a data unit containing video data in the range of 0.4 second to 1 second in playback time.
  • the playback time of the last VOBU is also within the range of 0.4 to 1 second.
  • the playback time of VO BUs other than the last V ⁇ BU should be in the range of 0.4 to 1 second, and the playback time of the last VOBU #n is 0 to 1.0.
  • the VR standard stream 40a satisfies these requirements as long as it is within the range of up to seconds.
  • VOBU # l is composed of multiple packs.
  • the data length (pack length) of each pack in the VR standard stream 40a is constant (2 kilobytes (20448 bytes)).
  • RDI pack 41 a indicated by “R” in FIG. 1A is arranged.
  • the video pack indicated by "V” (such as video pack 42a)
  • multiple audio packs indicated by "A” (such as audio pack 43a).
  • the data size of each VOBU fluctuates within the range of the maximum recording / reproducing rate if the video data is variable bit rate even if the reproducing time is the same, and is almost constant if the video data is fixed bit rate. .
  • the RDI pack 41a stores information used to control the reproduction of the VR standard stream 40a, for example, information indicating the reproduction timing of the VOB U and information for controlling the copy of the VR standard stream 40a.
  • the video pack 42 a stores MPEG2 compressed video data.
  • the audio pack 43a stores, for example, audio data compressed according to the MPEG2—audio standard.
  • the adjacent video pack 42a and audio pack 43a store, for example, video data and audio data to be reproduced in synchronization, and their arrangement (order) is unique to the VR standard stream.
  • System target decoder model MP EG-2
  • the buffer of a predetermined data size defined in the decoder model is arranged so as not to cause an overflow, underflow, or the like.
  • the data structure of each video pack is as shown in FIG.
  • the video data in each video pack includes a part of data of each video frame.
  • a “Group Of Picture” (GOP) is formed by a group of a predetermined number of frames starting from an I frame. Be composed.
  • VOBU # 2 also consists of multiple packs. At the head of VOB U # 2, an RDI pack 44a is arranged, and thereafter, a plurality of video packs 45a and audio packs 46a are arranged. The content of the information stored in each pack is the same as VOBU # 1.
  • FIG. 4 (b) shows the data structure of the MPEG2 program stream 40b according to the present embodiment conforming to the video standard (hereinafter, this stream is referred to as "video standard stream 40b").
  • the data structure of the video standard stream 40b is similar to the data structure of the VR standard stream 40a. That is, the video standard stream 4 Ob includes a plurality of V ⁇ Bs # 1, # 2,..., #K, and each V ⁇ B is composed of a plurality of VOBUs.
  • the VOBU includes video packs 42b, 45b, etc. and audio packs 43b, 46b, etc.
  • the video pack and the audio pack store video data and audio data.
  • One VOB in Fig. 4 (b) corresponds to one continuous video standard stream that constitutes the VR standard stream shown in Fig. 12.
  • Each VOBU of the video standard stream 40b has a playback time of 0.
  • the playback time of V ⁇ 811 other than the trailing VOBU may be in the range of 0.4 to 1 second, Also, since the playback time of the last V ⁇ BU # n may be within the range of 0.4 to 1.2 seconds, the video standard stream 40b satisfies these requirements.
  • the difference between the video standard stream 40b and the VR standard stream 40a is that at the beginning of each V VBU of the video standard stream 40b, the RDI pack of the VR standard stream 40a is added. Instead, the navigation packs 41b and 44b indicated by "N" are arranged.
  • the navigation pack stores information for controlling playback of video data and audio data.
  • the VR standard stream 50 is recorded on, for example, a phase-change optical disc.
  • FIG. 5A shows the VR standard stream 50 when the recording process is interrupted during the recording of V ⁇ BU (n + 1). It is assumed that the recording of V OBU before VOBU (n + 1) (V OBU (n-1) and (n) in FIG. 5 (a)) has already been completed.
  • the playback time of the last V ⁇ BU falls within the range of 0 to 1.0 seconds, and the playback time of each VOBU other than the last V ⁇ BU is 0.4 to 1 second. Within the range. Also, one VO BU includes N (N: natural number) GOPs, and each GOP has a maximum of 18 frames (ie, 0. 6 seconds) of video data.
  • VOBUs are generated so as to satisfy the above-described conditions and further satisfy other conditions. That is, the playback time of each VOBU other than the last VOBU is 0.5 seconds. And VOBU contains one G ⁇ P. Thereby, the number of frames included in one G ⁇ P is set to 15.
  • FIG. 5 (a) shows V OBU (n-1) and (n) satisfying these conditions.
  • the last V ⁇ BU at which the recording process is interrupted contains one GOP, and the GOP contains video data of 0 to 14 frames. Therefore, the playback time of the last VOBU is less than 0.5 seconds.
  • Figure 5 (a) shows a VOBU (n + 1) that satisfies these conditions.
  • each VOBU of the VR standard stream includes multiple types of packs, and an RDI pack is always provided at the beginning. Therefore, an RDI pack is provided not only at the beginning of VOBU (n) for which recording has been completed, but also at the beginning of VOBU (n + 1) for which recording has been interrupted.
  • FIG. 5B shows the VR standard stream 40a according to the present embodiment obtained after the conversion.
  • the difference between the VR standard stream 50 before conversion and the VR standard stream 40a after conversion is the final V ⁇ BU configuration. It is.
  • VOBU (n + 1) recorded as VOBU (n + 1) of the VR standard stream 50 before conversion is incorporated as the second GO P in VOBU (n). That is, VOBU (n) includes two GOPs (n) and (n + 1).
  • VOBU (n + 1) can be combined with VOBU (n) according to the above processing.
  • VOBU (n + 1) is integrated with VOBU (n), and VOBU (n) becomes the last V ⁇ BU in the converted VR standard stream 40a.
  • the RDI pack placed at the beginning is changed to a video pack. This is achieved, for example, by replacing the RDI pack with a dummy video pack containing padding packets as shown in FIG.
  • the RDI pack provided at the beginning of VOBU (n) does not need to be changed.
  • the RDI pack of VOBU (n + 1) may be deleted, and the recording positions of subsequent packs may be moved one by one.
  • the conditions imposed on the VR standard data stream are satisfied. Since the playback time of VOBU (n) and (n + 1) in the VR standard stream 50 before conversion is less than 0.5 seconds (less than 15 frames), the VR standard stream after conversion 40 a Last VOBU (n) is 0.5 seconds or more, 1.0 seconds or less This is because it is full (more than 15 frames and less than 30 frames).
  • the VR standard stream 40a obtained by the above processing all video frames can be converted without recompressing the video when converting to the video standard stream 40b.
  • the reason is that the playback time of the last VOBU (n) of the VR standard stream 40a is 0.5 seconds or more and less than 1.0 second, so the playback time of the last VOBU of the video standard stream 40b is (Time width: 0.4 seconds or more, 1.2 seconds or less) is satisfied.
  • the conditions according to the present embodiment are imposed, and the final VOBU integration process is performed after the recording process is completed. It is possible to obtain the VR standard stream 40a, which is very easy to convert to the stream 40b.
  • the playback time of the VOBU of the VR standard stream 40a (time width: 0 to 1.0 seconds) and the playback time of the VOBU of the video standard stream 40b (time width: 0.4 to 1.2)
  • a VOBU with a VR standard stream of 40a with a playback time within 0.4 to 1.0 seconds is generated.
  • the playback time of VOBU since the playback time of each VOBU was set to 0.5 seconds, a VOBU (n + 1) less than that was combined with the immediately preceding VOBU. However, when converting to the video standard stream 40b, the playback time of VOBU (n + 1) should be larger than the minimum value of the playback time of V ⁇ BU of video standard stream 40b (0.4 seconds). Is greater than or equal to 0.4 seconds and less than 0.5 seconds, it is connected to the previous VOBU (n). They do not have to match.
  • FIG. 6 shows a configuration of a functional block of the data processing device 60 according to the present embodiment.
  • the data processor 60 records a VR standard stream 50 (FIG. 5 (a)) in real time on a phase-change optical disk 131, such as a DVD-RAM disk or a Blu-ray disk (BD).
  • a phase-change optical disk 131 such as a DVD-RAM disk or a Blu-ray disk (BD).
  • the VR standard stream 50 is converted to a VR standard stream 40a (FIG. 5 (b)).
  • the VR standard stream 40a is finally recorded on the phase change optical disk 13 1.
  • V ⁇ BU (n + 1) in FIG. 5A is temporarily stored in the internal memory of the data processing device 60. And may be recorded on the phase change optical disk 13 1 after being converted into the VR standard stream 4 a.
  • the data processing device 60 can further read the VR standard stream recorded on the phase-change optical disk 131, convert it into the video standard stream 40b, and output it. Further, the data processing device 60 also has a reproduction function of reading, decoding, and reproducing the VR standard stream 40a. In any case, since it is necessary to read and acquire the VR standard stream 40a, it will be described below as a reproduction function of the data processing device 60.
  • the data processing device 60 does not necessarily have the recording function and the reproducing function. It is not necessary to provide both.
  • the data processing device 60 includes a video signal input unit 100, an audio signal input unit 102, an MPEG 2 PS encoder 170, a recording unit 120, and a continuous data area detection unit 160. And a recording control unit 161, and a logical block management unit 163.
  • the video signal input unit 100 is a video signal input terminal, and receives a video signal representing video data.
  • the audio signal input unit 102 is an audio signal input terminal, and receives an audio signal representing audio data.
  • the video signal input unit 100 and the audio signal input unit 102 are respectively connected to a video output unit and an audio output unit of a tuner unit (not shown). Are connected and receive video and audio signals from each.
  • the data processing device 60 is a movie recorder, a camcorder, or the like
  • the video signal input unit 100 and the audio signal input unit 102 are connected to a camera CCD (not shown) and a microphone, respectively. Receives output video and audio signals.
  • MP EG 2 _ PS encoder 170 receives a video signal and an audio signal, and is an MP EG 2 program stream (PS) compliant with the VR standard, ie, a VR standard stream. Generate 50.
  • the encoder 170 has a video compression unit 101, an audio compression unit 103, and a PS assembling unit 104.
  • the video compression unit 101 and the audio compression unit 103 Video and audio data by compressing and encoding audio and audio signals based on the MPEG-2 standard.
  • the PS assembling section 104 divides the video data and audio data into video packs and audio packs of 2 kilobytes each, and arranges these packs in order so that they constitute one VOBU.
  • the VR standard stream 50 is generated by adding the RDI pack 27.
  • Each VOBU contains one GOP consisting of 15 frames with a playback time of 0.5 seconds.
  • the recording unit 120 controls the pickup 130 based on the instruction of the recording control unit 161, and the VR standard stream 50 from the position of the logical block number specified by the recording control unit 161. Record the Video Object Unit (VOBU).
  • the recording unit 120 divides each VO BU into 32 K bit units, adds an error correction code in each unit, and records the logical unit as one logical block on the optical disk 13 1. If recording of one VOBU is completed in the middle of one logical block, recording of the next VOBU is continuously performed without opening a gap.
  • the VR standard stream 50 is stored in the optical disk 131, for example, in a form as shown in FIG.
  • the recording unit 120 changes the VR standard stream 50 to the VR standard stream 40a based on the instruction of the recording control unit 161. Eventually, the VR standard stream 40a is recorded on the optical disk 13 1. Further, the recording unit 120 records the management information file received from the recording control unit 161, on the optical disk 1331.
  • the continuous data area detection section 160 checks the use status of the sectors of the optical disk 131 managed by the logical block management section 163, and detects continuous free logical block areas.
  • the recording control section 16 1 controls the operation of the recording section 120.
  • the recording controller 161 issues an instruction to the continuous data area detector 160 in advance to detect a continuous free logical block area.
  • the recording control unit 16 1 notifies the recording unit 120 of the logical block number each time a logical block unit is written, and when the logical block becomes used, the logical block management unit Notify 1 6 3
  • the recording control section 161 may cause the continuous data area detecting section 160 to dynamically detect the size of the continuous free logical block area.
  • the continuous data overnight area detection unit 160 re-detects the next continuous data area when the remainder of one continuous data area is converted into the maximum recording / reproducing rate, for example, less than 3 seconds.
  • the recording control section 161 instructs writing to the next continuous data area.
  • the recording control unit 16 1 Upon receiving, for example, an instruction from the user to suspend the recording process of the VR standard stream 50, the recording control unit 16 1 terminates the generation of the VR standard stream 50, and sets the VR based on the VR standard stream 50. Generates standard stream 40a. Specifically, the recording control unit 16 1 instructs the recording unit 120 to delete the management data of the last VOB of the VR standard stream 50 and associate it as v ⁇ ⁇ BU. Change GO P to the second GO P of the previous VOB U. The VOBU that existed immediately before will have two GOPs.
  • the recording control unit 16 1 generates management information indicating the attribute of each VOBU of the VR standard stream 40 a according to the management, and the optical disc 13 1 as a data file different from the VR standard stream 40 a.
  • the recording unit 120 is instructed to record on the top.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a G0P generation process by the recording control unit 161.
  • data (GOP header, frame data of each frame, etc.) constituting GOP are described within a video pack of V ⁇ BU. This is similar to the data structure shown in FIG. 1, for example. However, it is assumed that the pack header 12b and the PES packet header 12c of the RDI pack 11 and the video pack 12 shown in FIG. 1 have already been generated.
  • step S101 the recording control unit 161 generates a sequence header and a GOP header.
  • step S102 the recording control unit 1661 instructs the encoder 170 to compress and encode a predetermined number of frames of video signals.
  • video signals for three frames are continuously compressed. If the user gives an instruction to stop the recording process (described later) before the processing of three frames is completed, the compression processing is performed until the processing of three frames is completed even if the input of the video signal is interrupted. Is Since the playback time is 1 second for 30 frames of video, it can be said that the recording control unit 161 manages the compression process in units of 0.1 second.
  • 3 frame units are I frame, B A frame name is represented by the first character of each frame and P frame, and one G ⁇ P is composed of "IBB ,,," PBB “,” PBB “,” PBB “,” PBB ,, " There are cases.
  • the above “3 frames” is an example, and may be 1 frame (for example, all I frames), 2 frames (for example, all, IP frames), 5 frames, etc.
  • it is not limited to the unit of three frames, and may be irregular, for example, compression is performed in four frames at first, and then is performed in three frames, for example, IPBB ,,,, Compression encoding may be performed like "PBB", "PBB”, "PBB”.
  • step S 103 the recording control unit 161 determines whether or not there is an interruption instruction from the user.
  • the interruption instruction is given by, for example, pressing a recording button (not shown) provided in the data processing device 60 again. If there is no interruption instruction, the process proceeds to step S104. If there is an interruption instruction, the process proceeds to step S106.
  • step S104 the recording control unit 161 determines whether the compression processing of 15 frames has been completed. Upon completion, the flow advances to step S105. If not completed, the process returns to step S 102, and the recording control unit 161 performs a compression process on the video compression unit 101 until the compression process of 15 frames is completed. In the present embodiment, when the compression of 15 frames is completed, one GOP is combined and one VOBU is formed.
  • step S105 the recording control unit 161 generates management information for each V ⁇ BU.
  • the management information includes the VOBU number indicating the number of the VOBU, the data size of the V ⁇ BU and the V ⁇ BU Information that can specify the number of frames to be transmitted.
  • step S106 and step S107 are processes executed when an interruption instruction is received from the user.
  • the recording control unit 161 issues an instruction to the recording unit 120, and changes the RDI pack of V ⁇ BU which has been performing the recording process up to the dummy video pack.
  • the recording controller 161 makes a predetermined correction to the video pack and audio pack that appear first in the VOB U.
  • Video and audio packs are modified as follows.
  • the recording controller 161 deletes the system header in the first video pack of VOBU (n + 1), and further deletes the P-STD buffer field in the PES extension field. Along with deleting these fields, the recording control unit 161 generates a PES packet containing a padding stream and adds it to the end of the video pack, adjusting the data volume of one pack to 2 kilobytes. I do. If a padding stream has already been recorded, the recorded padding stream is extended.
  • the recording control unit 16 1 deletes the P—STD buffer field in the PES extension field of the first audio pack of VOBU (n + 1), and deletes the stat finder field or padding stream in the pack header. Generate a PES packet containing At the end of the pack, adjust the amount of data in one pack to 2 kilobytes. If the padding stream has already been recorded, the recorded padding stream is extended.
  • the “PES extension field” described above is a field in which information necessary for decoding a program stream, for example, a capacity of a data buffer for decoding is described.
  • the PES extension field is provided in a video pack and an audio pack which appear first in each V ⁇ BU of the VR standard stream.
  • the PES packet header of video and audio has a packet length field, a flag field, etc., and the flag field has a PES extension flag field, and its value indicates whether or not it exists. . For example, when the value of the PES extension flag field is 1, the PES extension field exists, and when it is 0, it does not exist.
  • step S107 the management information of V ⁇ BU for which recording has been completed immediately before is corrected.
  • Table 1 shows the management information before modification.
  • VOBU number (megabytes) Number of frames
  • Table 1 the data size of VOBU is shown as an example when the data size of one frame is simply set to 0.02 MB for easy understanding.
  • Table 1 the management information of the VO BU (n + 1) for which the recording process was performed is shown in parentheses because it is not actually generated.
  • Table 2 shows the revised management information.
  • VOBUs other than the last VOBU (n) include 15 frames whose playback time is equivalent to 0.5 seconds.
  • the last V OBU (n) includes 16 frames or more and less than 30 frames corresponding to a playback time of 0.5 seconds or more and less than 1.0 seconds.
  • recording may be continued until the VOBU (n + 1) reaches 0.4 seconds. According to this processing, it is possible to record a video of less than 0.4 seconds immediately before the instruction to interrupt (end) the recording, but since the processing after receiving the instruction requires extra time, the processing speed is reduced. descend.
  • the recording control unit 161 sends the corrected management information to the recording unit 120, and a data file different from the data file of the VR standard stream 40a (for example, the file name “VR—M0VIE.VR0”). (For example, file name “VR—MANGR. IF0”) is recorded on the optical disc 13 1.
  • FIG. 8 shows the relationship between the VR standard stream 40a and the recording area of the optical disc 131.
  • Each VOBU of the VR standard stream 40a which has been compression-encoded according to the MPEG2 standard, is recorded in the continuous data area of the optical disk 131.
  • the continuous data area is composed of physically continuous logical blocks, and in this area, data of 17 seconds or more as the playback time at the maximum rate is recorded.
  • the data processing device 60 assigns an error correction code to each logical block.
  • the data size of the logical block is 32 kbytes.
  • Each logical block contains 16 2 Kbyte sectors.
  • FIG. 9 shows a state where the recorded VR standard stream 40a and management information are managed in the file system of the optical disc 131.
  • the UDF Universal Disk Format
  • the IS ⁇ / IEC1334 6 Volume and file structure of write-once and rewritable media using non-sequental recording for information interchange
  • the continuously recorded VR standard Ream 40a is recorded as file name VR—M ⁇ VIE.VRO.
  • the management information is recorded as the file name VR—MANGR.IFO.
  • Each file is managed by FID (File Identifier Descriptor) for the file name, file and entry position.
  • the file entry of the VR standard stream file includes allocation / descriptors a to c that manage contiguous data areas (CDA) ac.
  • CDA contiguous data areas
  • the reason that one file is divided into a plurality of areas a to c is that there are defective logical blocks and PC files that cannot be written in the middle of area a.
  • the file entry of the management information file holds a location descriptor d that refers to an area for recording management information.
  • the logical block management unit 163 manages the usage status of each logical block number based on the used logical block number notified from the recording control unit 161. In other words, the usage status of each sector unit that constitutes the logical block number is used or unused by using the UDF or the space bit descriptor area specified by the file configuration of IS0 / IEC 13346. Will be recorded and managed. In the final stage of the recording process, file identity Write the file identifier (FID) and file entry to the file management area on the disk.
  • FID file identifier
  • the UDF standard is equivalent to a subset of the IS0 / IEC 13346 standard. Also, by connecting a phase change optical disk drive to a PC via the 1394 interface and the SBP-2 (Serial Bus Protocol-2) protocol, files written in a UDF-compliant format can be read from the PC. It can be treated as one file.
  • SBP-2 Serial Bus Protocol-2
  • the management information file is physically collectively recorded on the innermost circumference side of the optical disc.
  • the data processing device 60 includes a reproduction unit 121, an audio output unit 112, a conversion unit 141, an output interface unit 140, a reproduction control unit 162, and a conversion control unit. 1 64 and an MPEG 2 PS decoder 17 1.
  • MP EG 2—PS decoder 17 1 (hereinafter, referred to as “decoder 17 1”) has a program stream decomposing unit 114, a video decompressing unit 111, and an audio decompressing unit 113.
  • the program stream disassembly unit 114 separates the program stream reproduced via the pickup 130 and the reproduction unit 121 into a video signal and an audio signal.
  • the video decompression unit 111 and the audio decompression unit 113 decode the video signal and the audio signal, respectively, and process the resulting video and audio data. Display and output on the video display unit 110 and audio output unit 112.
  • the data processing device 60 When the data processing device 60 plays back the recorded VR standard stream 40a, it reads data from the optical disk 131 and decodes (reproduces) the read data in parallel. At this time, the data reading rate is controlled to be higher than the maximum data reproducing rate, and the operation is performed so that there is not a shortage of data to be reproduced. As a result, if the reproduction of the VR standard stream 40a is continued, extra data to be reproduced can be secured per unit time by the rate difference between the maximum data reproduction rate and the data read rate. The data processing device 60 reproduces the extra VR data stream 40a without interruption by reproducing extra data secured during a period during which the pickup 130 cannot read the data (for example, during a seek operation). It can be achieved.
  • the maximum data playback rate of the PS decomposition unit 114 is 10.0.08 Mb ps
  • the maximum movement time of the pickup is 1.5 seconds
  • interruption may occur.
  • 15.2 Mbits of extra data is required while the pickup 130 is moving.
  • the conversion control unit 164 instructs the pickup 130 and the reproduction unit 121 to read the VR standard stream 40a.
  • the conversion section 141 replaces the RDI pack of the VR standard stream 40a with a video standard navigation pack.
  • the conversion control unit 164 replaces specific fields (for example, the P-STD buffer size field of the PES extension field) included in the first video pack and audio pack of each VOBU with dummy data.
  • the dummy data refers to the stuffing data in the pack header or the PES bucket including the padding stream.
  • the conversion unit 164 also performs other processing such as SCR rewriting and PTS / DTS shift.
  • FIG. 11 shows the correspondence between the RDI pack and the navigation pack.
  • the stream ID of the RDI pack and the napige pack the stream ID (0 XBF) specified in the MPEG-2 system standard is used as the private stream 2.
  • 0x60 is used as the substream ID for an RDI packet, and 0x00 and 0x01 for a PCI packet and a DSI packet, respectively.
  • the recording control unit 16 1 generates the fields required for generating the navigation pack in advance when generating the VR standard stream, and uses the RDI pack manufacturer's original field (manufacturer's information field) as video conversion auxiliary information. ) Record in.
  • the video conversion auxiliary information is a value that cannot be obtained unless the video stream is analyzed, for example, an end address of an I picture or a P picture.
  • the conversion control unit 164 generates a navigation pack based on the video conversion auxiliary information, so that the processing can be speeded up. It is also necessary to generate a skip destination address by referring to the data size of each VOBU recorded as management information, and store it in the navigation pack.
  • the video conversion auxiliary information is not recorded, it is necessary to record the stream once and then analyze the stream to extract the end address of the I picture or P picture and record it in the navigation pack. is there. However, this processing requires some conversion processing time. Further, information as to whether or not the video conversion auxiliary information is recorded in the RDI pack may be recorded in the management information.
  • the converting unit 141 can use the video data 122a included in the video pack of the VR standard stream 40a as it is as the video data of the video pack of the video standard stream 40b. In this process, it is not necessary to perform re-compression encoding.
  • the data processor 60 corrects a part of the data of the last VOBU and its management information, and records the VR standard stream 40a, which does not require re-compression encoding when converting to the video standard stream, on the optical disk 13 1. are doing.
  • the conversion unit 141 can perform the above-described conversion processing on any VOBU without regard to whether or not it is the last VOBU.
  • the data processing device 60 determines whether or not it is the last VOBU, and repeats each frame when the last VOBU is less than 0.4 seconds. A configuration for the compression encoding process is not required, so that the processing load can be reduced and the processing time can be reduced.
  • step S104 it is a process of determining whether or not compression encoding of 18 frames has been completed.
  • the input video signal is a PAL 6 57Z50 TV system. In the case of a video signal of a system, if it is determined whether or not one GOP in the V ⁇ BU other than the last is completed in 12 frames in step S104, calculation becomes easy.
  • the output interface unit 140 sequentially outputs the video standard stream 40b obtained as a result of the conversion processing.
  • the output interface unit 140 conforms to the IEEE 1394 standard (using the SBP-2 protocol) or the USB standard (using the mass storage class), and is connected to a DVD-R drive device.
  • the converted video standard stream 40b is output from the output interface 140 and recorded on a DVD-R disc by the DVD-R drive device.
  • the VR standard stream and the video standard stream which are the program streams, are taken as an example.
  • the system stream of the MPEG1 can be used.
  • the recording medium is assumed to be a phase-change optical disk, for example, optical disks such as DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + RW, MO, CD-R, and CD-RW, and other hard disks such as Disc-shaped recording media can also be used.
  • a semiconductor memory such as a buffer memory (not shown) of the device may be used.
  • the read / write head is an optical disk pickup.
  • the recording medium is an MO, it will be a pickup and a magnetic head, and if it is a hard disk, it will be a magnetic head.
  • a video signal or the like is used as a VR standard stream.
  • An example of recording and then converting to a video standard stream has been described.
  • the video signal is recorded as a video standard stream, and thereafter,
  • the data processor 60 can generate, record, and reproduce the data stream 40a based on a computer program. For example, the process of generating an encoded stream of content assuming format conversion is realized by executing a computer program described based on the flowchart shown in FIG.
  • the computer program can be recorded on a recording medium such as an optical recording medium represented by an optical disk, an SD memory card, a semiconductor recording medium represented by an EEPROM, and a magnetic recording medium represented by a flexible disk.
  • the optical disk device can acquire the computer program not only through a recording medium but also through an electric communication line such as the Internet.
  • the VR standard stream is VR-M ⁇ VIE.VR.
  • the management information is stored as a VR-MANGR.IFO file.
  • the video stream may be composed of two or more files, and the management information for each video stream file may be recorded as an independent management information file. In this case, it is necessary to record information indicating the relationship between the video stream file and the management information file by assigning the same number to the file name. It is desirable that the management information file be recorded collectively in a specific area on the optical disc.
  • the stream is recorded in the VR standard format.
  • the value of the substream ID is set to a specific value (for example, OxFF). The changed unique type of pack may be recorded. This makes it easy to convert to a VR standard stream and also to a video standard stream. If mixed recording of a stream having a unique pack and a VR standard stream on an optical disc is permitted, information for identifying which stream is used on the management information side is recorded.
  • the MPEG-2 program stream has been described as an example.
  • the processing according to the present invention can be similarly applied to other streams (for example, MPEG-2 transport stream).
  • one VOBU is configured by one GOP including 15 frames.
  • the number of frames included in the GOP may be made smaller at a so-called scene change timing in which the scene of the subject or the program greatly changes. For example, by assigning an I frame to a frame in which a scene change is detected, the GOP may be cut in the immediately preceding frame even if the frame is less than 15 frames. In this case, for example, the sum of the previous GOP and the new G ⁇ P may be 15 frames.
  • audio frames audio frames to be reproduced in synchronization with video frames contained in the last VO BU It is desirable to include the name in the last V ⁇ BU. This is the same in the case of the VR standard stream including the connection points shown in FIGS. In other words, it is desirable to include the audio frames to be played simultaneously with the video frames contained in the VOBU immediately before the connection point in the VOBU immediately before the connection point.
  • all video frames are converted into data streams of different formats without recompressing and encoding a data stream of a certain format in which video information and audio information are encoded.
  • Methods and apparatus are provided that can be used. When converting recorded video or audio frames to a different format, there is no need to re-compress the video, so the processing speed can be remarkably increased and the processing load can be significantly reduced, and the processing capacity is low. It is very easy to implement in equipment.

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Description

明 細 書 データストリームの記録方法および装置 技術分野
本発明は、 映像および音声を含むコンテンツをリアルタイムで記 録する方法および装置に関する。 背景技術
映像 （ビデオ） 信号および音声 （オーディオ） 信号を低いビッ ト レートで圧縮し符号化する種々のデ一タストリームが規格化されて いる。 そのようなデータストリームの例として、 MP EG 2システ ム規格（IS0/IEC 13818- 1)のシステムストリームが知られている。 システムストリームは、 プログラムストリーム （P S) 、 卜ランス ポートストリーム （T S) 、 および P E Sストリームの 3種類を包 含する。
近年、 磁気テープに代わって、 相変化光ディスク、 MO等の光デ イスクが、 データストリームを記録するための記録媒体として注目 を浴びてきている。 現在、 相変化光ディスク （例えば DVD) にコ ンテンッのデ一夕ストリームをリアルタイムで記録し、 編集等を可 能にする規格として、 DVDビデオレコーディング規格 （以下、 厂 V R規格」 と称する） が規定されている （DVD Specifications for Re - wri table/Re - recordable Discs Part3 VIDEO RECORDING l version 1.0 September 1999)。 また、 映画等の再生専用コンテン ッのデータストリームを記録する、 パッケージメディァ用の規格と して、 DVDビデオ規格 （以下、 「ビデオ規格」 と称する） が規定 されている。
図 1は、 VR規格に準拠した MP E G 2プログラムストリーム 1
0のデータ構造を示す （以下、 このストリームを 「VR規格ストリ ーム 1 0」 と称する） 。 VR規格ストリーム 1 0は、 複数のビデオ オブジェクトュニット （Video Object Unit； VOBU) を含んで いる。 図 1には 2つの VO B Uが記載されているが、 より多く含ん でいてもよい。 VR規格ストリーム 1 0が 3以上の VOBUを含む ときは、 最初の VOBUから最後の VOBUの 1個手前の VOBU までが図 1の最初の VOBUに対応し、 最後の VOBUが図 1の 2 個目の VOBUに対応するとする。
VR規格ストリーム 1 0内の各 VOBUは、 複数のパックから構 成されている。 各パックのデータ長 （パック長） は一定 （ 2キロバ イ ト （2 048バイト）） である。 各 VOBUの先頭には、 図 1に "RD I " で示されるリアルタイムインフォメーションパック （R D Iパック） 1 1、 1 4が配置されている。 RD Iパック 1 1の後 には、 " V" で示されるビデオパック （ビデオパック 1 2、 1 3 等） および "A" で示されるオーディオパックが複数含まれている。 各パックは以下の情報を格納している。 例えば日本国特開 2001 - 1974Π号公報に記載されているように、 RD Iパック 1 1は、 VR 規格ス卜リーム 1 0の再生を制御するために用いられる情報、 例え ばァスぺクト情報、 RD I— P CKの復号タイミングを示す情報、 VR規格ストリーム 1 0のコピーを制御するための情報を格納して いる。 復号タイミングは P T S (プレゼンテーションタイムスタン プ） と同じデータ構造によって示される。 オーディオパックは、 例 えば MP E G 2—オーディォ規格によって圧縮されたオーディォデ —夕を格納している。 ビデオパック 1 2は、 MP EG 2圧縮された ビデオデータ 1 2 aを格納している。 なお、 ビデオパック 1 2はビ デォパックであることを特定するパックへッダ 1 2 bおよび P E S パケットヘッダ 1 2 cの他、 さらに V O B Uの最初のビデオパック であればパックヘッダ 1 2 bの中にシステムヘッダ （図示せず） も 含まれる。
図 1に示すビデオパック 1 2のビデオデータ 1 2 aは、 後続のビ デォパック 1 3以後のビデオデータ 1 3 a等とともに Iフレーム 1 5のデータを構成する。 さらに I フレームに続く Bフレームまたは Pフレームを構成するビデオパックが続けて記録される。
また、 ビデオデータ 1 2 aは、 シーケンスヘッダ 1 7および GO Pヘッダ 1 8を含んでいる。 MP EG 2規格では、 ビデオフレーム を複数まとめた 「グループ ·ォブ · ピクチャ」 （Group Of
Picture； GOP) が規定されており、 GOPヘッダ 1 8はその先 頭を表す。 GOPの先頭フレームは必ず Iフレームである。
VR規格ストリーム 1 0の各 VOBUは 1以上の GO Pから構成 される。 ひとつの VOB U内の全 GO Pの再生時間は、 原則として 0. 4秒以上かつ 1. 0秒以下の範囲に収まるように調整されてい る。 ただし、 最後の VOBUの再生時間は、 0秒以上かつ 1. 0秒 以下の範囲で調整されている。 VR規格ストリーム 1 0はリアル夕 ィムで記録されることを前提としているため、 0. 4秒未満のタイ ミングで記録が停止され得るからである。 これらの範囲内であれば、 各 VOB Uについてビデオの再生時間の変動が許容される。
図 2は、 ビデオ規格に準拠した MP E G 2プログラムストリーム 2 0のデータ構造を示す （以下、 このストリームを 「ビデオ規格ス トリ一ム 2 0」 と称する） 。 ビデオ規格ストリーム 2 0のデータ構 造は、 VR規格ストリーム 1 0のデータ構造と類似している。 すな わち、 ビデオ規格ストリーム 2 0は複数の VOBUを含んでおり、 各 VOBUは複数のパックから構成されている。 各パックのデータ 長 （パック長） は一定 （ 2キロバイ ト （ 2 0 4 8バイ ト）） である。 例えば特開平 1 0— 3 1 8 7 6号公報に記載されているように、 各 VOBUの先頭には "NV" で示されるナビゲーションパック 2 1、 2 3が配置されている。 ナピゲーシヨンパックには、 ビデオデ 一夕およびオーディォデ一夕の再生を制御するための情報が格納さ れる。 また、 ナビゲーシヨンパックに続いて、 ビデオデータを格納 したビデオパック 2 2およびオーディオデータを格納したオーディ ォパック等が配置される。
VR規格ストリーム 1 0と同様、 ビデオ規格ストリーム 2 0でも、 各 VOBUは 1以上の GOPから構成される。 よって、 ビデオ規格 ストリーム 2 0のビデオパックは図 1に示すビデオパック 1 2、 1 3と概ね同じデ一夕構造を有している。 ビデオ規格ストリ一ム 20では、 各 VOB Uに含まれる全 GO P の再生時間は、 原則として 0. 4秒から 1. 0秒までの範囲に収ま るように調整されている。 ただし、 最後の VO B Uについては、 再 生時間は 0. 4秒から 1. 2秒までの範囲で調整されている。 これ らの範囲内であれば、 各 V〇 B Uについてビデオの再生時間の変動 が許容される。
VR規格ストリーム 1 0をビデオ規格ストリーム 2 0に変換する 際には、 RD Iパックをナビゲ一シヨンパックに変換するほか、 最 後に配置された VOBUの再生時間を調整する必要が生じる。 例え ば、 VR規格ストリーム 1 0の最後の VO B Uの再生時間が 0. 4 秒未満のときは、 ビデオ規格ストリーム 2 0に対応するように、 最 後の VOBUの再生時間が 0. 4秒から 1. 2秒までの範囲に入る ように調整する必要が生じる。
このとき、 最後の VO BUの再生時間を調整するため、 ビデオデ 一夕の復号化および圧縮符号化 （すなわち再圧縮処理） が必要にな ることがある。 以下、 図 3を参照しながら、 再圧縮処理が必要にな る例を説明する。
図 3は、 VR規格ストリ一ム 1 0をビデオ規格ストリ一ム 2 0に 変換する従来の変換処理の例を示す。 図 3では、 VR規格ストリー ム 1 0およびビデオ規格ストリーム 2 0の最後の 2つの V〇 B U (k - 1 ) および VOBU (k) のみを示している。 また、 NT S Cのように 3 0フレームで 1秒の映像が再生されるとする。 VR規 格ストリ一ム 1 0の VOBU ( k - 1 ) は 1 2フレームの GO P (n - 2 ) および 1 8フレームの GO P (n - 1 ) を含んでおり、 再生時間の合計は 1. 0秒である。 また、 VOBU (k) は 9フレ ームの GOP (n) を含んでおり、 その再生時間は 0. 3秒である。 従来は、 GOP (n - 1 ) の最後の 3フレーム （P， B, Bフレ —ム） を GOP (n) のフレームに変更していた。 その理由は、 3 フレームの再生時間は 0. 1秒であるため、 GOP (n) の再生時 間 （0. 3秒） と合計すると 0. 4秒になり、 ビデオ規格ストリー ムに適合させることが可能になるからである。
このとき、 GOP (n) の先頭は必ず Iフレームにする必要があ るため、 Bフレームを一旦復号して Iフレームとして再び圧縮符号 化する必要がある。 その結果、 Bフレームを生成するための双方向 符号化において参照フレーム （図 3の場合は Iフレーム） のデータ が変動することになり、 先頭フレームのみならず後続のフレームも 再圧縮処理が必要になる。
さらに、 各々が連続した VR規格ストリーム （後述する VOB) を複数連結して、 ひとつの VR規格ストリームにすることも可能で ある。 図 1 2は、 連続した VR規格ス トリーム （VOB # l 、 2、 · · ·、 k) を複数結合して得られた VR規格ストリームのデ 一夕構造を示す。 連結処理においては、 それぞれの連続した VR規 格ストリームが図 1に示した VOBUの再生時間規定を満たす必要 がある。 すなわち連結点の直前の VOBUおよび最後の V O B Uの 再生時間長は 1. 0秒以内でなければならない。 また、 連結された ビデオ規格ストリームも元の VR規格ストリームと類似のデータ構 造を有することになる。 図 1 3は、 .連続したビデオ規格ストリーム (V〇B # 1、 2、 · · · 、 k) を複数結合して得られたビデオ規 格ストリームのデータ構造を示す。 このビデオ規格ストリームでは、 連結点の直前の VO B Uおよび最後の VO B Uの再生時間長は 0。
4〜 1. 2秒でなければならない。 したがって、 特定のフレームを 削除することなく、 連結された V R規格ストリームをビデオ規格ス トームへ変換する場合には、 最悪の変換条件の下では各連結点毎に 再圧縮処理が必要となっていた。
なお、 ここでいう 「連続したストリーム」 の意味は、 'プログラム ストリームが MP E G 2のシステム規格で規定された連続性の条件 を満たすことを意味する。 具体的には、 システム · ターゲット ·デ コーダ （P— S TD) に対して時間的に連続的に入力してくるスト リームを意味する。 このことは例えば、 PT S、 DT S、 S CRの 値が連続したシステム · タイム · クロックを基準として割り振られ ていることを意味する。 また例えば、 システム · ターゲット ·デコ ーダの各バッファ内でデータのアンダ一フローが発生しないことも 意味する。 詳細は MP E G— 2システム規格で規定されている。
このように、 従来は、 特定のフレームを削除することなく、 VR 規格ストリームからビデオ規格ストリームを変換するためには複雑 かつ高負荷の処理を行わなければならず、 変換に時間を要していた。 本発明の目的は、 ビデオ規格ストリームへの変換に際して再圧縮 処理が不要な VR規格ストリームを生成することである。 発明の開示
本発明による記録方法は、 第 1 フォーマッ トの第 1データス トリーム、 および、 第 2 フォーマッ トの第 2デ一夕ス トリーム のうち、 前記第 1データス トリームを記録媒体に記録する。 い ずれのデータス トリームも、 圧縮符号化されたビデオデータを 含むデータ単位が複数配置されて構成されており、 前記第 1 フ ォーマツ トでは、 各データ単位のビデオの再生時間に関して変 動が許容される第 1 の時間幅が規定されており、 前記第 2 フォ 一マッ トでは、 各データ単位のビデオの再生時間に関して変動 が許容される第 2の時間幅が規定されている。 前記方法は、 前 記ビデオに関するコンテンツを受け取るステップと、 前記コン テンッを圧縮符号化したビデオデータを生成するステップと、 前記ビデオデータに基づいて前記データ単位を生成するステツ プであって、 前記第 1 の時間幅および前記第 2の時間幅の両方 に収まる再生時間を有する前記データ単位を生成するステップ と、 前記データ単位を含む第 1デ一タス トリ一ムを前記記録媒 体に記録するステツプとを包含する。
前記第 1の時間幅は、 前記第 1デ一タストリームの最後に配 置される第 1末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 1末尾 データ単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、 前記第 2の時間幅は、 前記第 2データス トリームの最後に配置 される第 2末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 2末尾デ 一夕単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、 前 記データ単位を生成するステップは、 前記第 1末尾データ単位 に対する時間幅と前記第 2末尾データ単位の時間幅の両方に収 まる再生時間を有する末尾データ単位を生成してもよい。
前記第 1データス ト リームの記録が終了した時点で生成中の データ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間を有する 末尾データ単位の最小値に満たないとき、 前記データ単位を生 成するステップは、 前記生成中のデータ単位を直前のデータ単 位に結合して、 前記両方に収まる再生時間の最小値を有する末 尾データ単位を生成してもよい。 前記データ単位の各々について、 前記データ単位のデータ量、 前記データ単位に含まれるピクチャ数を含む管理情報を生成す るステップをさらに包含し、 記録するステップは、 前記第 1デ —夕ス トリームと異なるデータス ト リームとして前記管理情報 を前記記録媒体に記録してもよい。
第 1末尾データ単位に対する時間幅は、 0秒以上かつ 1秒以 下であり、 前記第 2末尾データ単位に対する時間幅は、 0 . 4 秒以上かつ 1 . 2秒以下であってもよい。
前記第 1末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅、 および、 前記第 2末尾データ単位以外のデータ単位に対する時 間幅は、 0 . 4秒以上かつ 1 . 0秒以下であってもよい。
第 1 の時間幅は 0秒以上かつ 1秒以下であり、 前記第 2の時 間幅は 0 . 4秒以上かつ 1 . 2秒以下であってもよい。
前記データ単位を生成するステップは、 前記第 1データストリー ムの記録が終了した時点で生成中のデータ単位の再生時間が、 前記 両方に収まる再生時間の最小値に満たないとき、 前記生成中のデー 夕単位を廃棄してもよい。
前記データ単位を生成するステップは、 前記第 1データストリ一 ムの記録を中断する指示を受け取り、 前記指示を受けた時点で生成 中のデータ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間の最小値 に満たないとき、 前記最小値に達するまで記録を継続してもよい。 本発明による記録装置は、 第 1 フォーマッ トの第 1データス トリーム、 および、 第 2フォーマッ トの第 2データス トリーム のうち、 前記第 1データス トリームを記録媒体に記録する。 い ずれのデータス トリームも、 圧縮符号化されたビデオデータを 含むデータ単位が複数配置されて構成されており、 前記第 1 フ ォーマツ トでは、 各データ単位のビデオの再生時間に関して変 動が許容される第 1 の時間幅が規定されており、 前記第 2 フォ 一マツ 卜では、 各デ一タ単位のビデオの再生時間に関して変動 が許容される第 2の時間幅が規定されている。 前記記録装置は、 前記ビデオに関するコンテン が入力される入力部と、 前記コ ンテンッを圧縮符号化したビデオデータを生成する圧縮部と、 前記ビデオデータに基づいて前記デ一タ単位を生成するス トリ ーム組立部であって、 前記第 1の時間幅および前記第 2の時間 幅の両方に収まる再生時間を有する前記データ単位を生成する ストリーム組立部と、 前記データ単位を含む第 1デ一タス トリ ームを前記記録媒体に記録する記録部とを備えている。 前記第 1の時間幅は、 前記第 1データス トリームの最後に配 置される第 1末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 1末尾 データ単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、 前記第 2 の時間幅は、 前記第 2データス ト リームの最後に配置 される第 2末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 2末尾デ 一夕単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、 前 記ス トリーム組立部は、 前記第 1末尾データ単位に対する時間 幅と前記第 2末尾データ単位の時間幅の両方に収まる再生時間 を有する末尾データ単位を生成してもよい。
前記第 1データストリームの記録が終了した時点で生成中の データ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間を有する 末尾デ一夕単位の最小値に満たないとき、 前記ス トリーム組立 部は、 前記生成中のデータ単位を直前のデータ単位に結合して、 前記両方に収まる再生時間の最小値を有する末尾データ単位を 生成してもよい。
前記データ単位の各々について、 前記データ単位のデータ量、 前記データ単位に含まれるピクチャ数を含む管理情報を生成す る制御部をさらに包含し、 前記記録部は、 前記第 1データス ト リームと異なるデータストリームとして前記管理情報を前記記 録媒体に記録してもよい。
第 1末尾データ単位に対する時間幅は、 0秒以上かつ 1秒以 下であり、 前記第 2末尾データ単位に対する時間幅は、 0 . 4 秒以上かつ 1 . 2秒以下であってもよい。 前記第 1末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅、 および、 前記第 2末尾データ単位以外のデータ単位に対する時 間幅は、 0 . 4秒以上かつ 1 . 0秒以下であってもよい。
第 1 の時間幅は 0秒以上かつ 1秒以下であり、 前記第 2の時 間幅は 0 . 4秒以上かつ 1 . 2秒以下であってもよい。
前記ス トリーム組立部は、 前記第 1データス トリームの記録 が終了した時点で生成中のデータ単位の再生時間が、 前記両方 に収まる再生時間の最小値に満たないとき、 前記生成中のデー 夕単位を破棄してもよい。
前記ス トリーム組立部は、 前記第 1データス トリームの記録 を中断する指示を受け取り、 前記指示を受けた時点で生成中の データ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間の最小値 に満たないとき、 前記最小値に達するまで記録を継続してもよ い。
前記記録媒体には、 全てのデータ単位が 0 . 4秒から 1 . 0 秒分の V O B Uから構成された MPEG2プログラムス トリ一ムであ る第 1データス トリームが記録されていてもよい。
本発明による、 コンピュータにおいて実行可能なデータストリー ムの記録プログラムは、 第 1フォーマッ トの第 1データストリ一ム、 および、 第 2フォーマッ トの第 2データストリームのうち、 前記第 1データストリームを記録媒体に記録する際に用いられる。 いずれ のデータストリームも、 圧縮符号化されたビデオデータを含むデー 夕単位が複数配置されて構成されている。 さらに、 前記第 1フォー マツトでは、 各デ一夕単位のビデオの再生時間に関して変動が許容 される第 1の時間幅が規定されており、 前記第 2フォーマツ トでは、 各データ単位のビデオの再生時間に関して変動が許容される第 2の 時間幅が規定されている。 前記プログラムにしたがってコンビユー 夕が実行する記録方法は、 前記ビデオに関するコンテンツを受け取 るステップと、 前記コンテンツを圧縮符号化したビデオデータを生 成するステップと、 前記ビデオデータに基づいて前記データ単位を 生成するステップであって、 前記第 1の時間幅および前記第 2の時 間幅の両方に収まる再生時間を有する前記データ単位を生成するス テツプと、 前記データ単位を含む第 1データストリームを前記記録 媒体に記録するステップとを包含する。
図面の簡単な説明
図 1は、 VR規格に準拠した MP E G 2プログラムストリーム 1 0のデータ構造を示す図である。
図 2は、 ビデオ規格に準拠した MP E G 2プログラムストリーム 2 0のデータ構造を示す図である。
図 3は、 VR規格ストリーム 1 0をビデオ規格ストリーム 2 0に 変換する従来の変換処理の例を示す図である。
図 4 (a) は、 VR規格に準拠した本実施形態による MP E G 2 プログラムストリーム 40 aのデ一夕構造を示す図である。
図 4 (b) は、 ビデオ規格に準拠した本実施形態による MP EG 2プログラムストリーム 40 bのデータ構造を示す図である。 図 5 (a) は、 VOBU (n + 1 ) の記録中に記録処理が中断さ れたときの VR規格ストリーム 5 0を示す図である。
図 5 (b) は、 変換後に得られた本実施形態による VR規格スト リーム 40 aを示す図である。
図 6は、 本実施形態によるデータ処理装置 6 0の機能ブロックの 構成を示す図である。
図 7は、 記録制御部 1 6 1による GO Pの生成処理の手順を示す フロ一チヤ一トである。
図 8は、 VR規格ストリ一ム 4 0 aと光ディスク 1 3 1の記録領 域との関係を示す図である。
図 9は、 記録された VR規格ストリーム 40 aおよび管理情報が 光ディスク 1 3 1のファイルシステムにおいて管理されている状態 を示す図である。
図 1 0は、 パディングバケツトを含むダミーのビデオパックのデ 一夕構造を示す図である。
図 1 1は、 RD Iパックとナビゲ一ションパックとの対応を示す 図である。
図 1 2は、 連続した VR規格ストリーム （VOB) を複数結合し て得られた VR規格ストリームのデータ構造を示す図である。
図 1 3は、 連続したビデオ規格ストリームを複数結合して得られ たビデオ規格ストリームのデータ構造を示す。 発明を実施するための最良の形態 本明細書では、 「コンテンツ」 とは、 映像および または音声を 含む情報であるとする。 すなわち、 コンテンツは、 映像を表す映像 情報および/または音声を表す音声情報を含んでいる。 例えば、 コ ンテンッはカムコーダで撮影された動画や、 アナログ放送等である。 また、 「再生時間」 という語はコンテンツ内の映像の再生時間を 表すとする。 以下では、 NT S Cの 5 2 5Z6 0テレビシステムの 映像信号を圧縮符号化するとして説明する。 この映像信号では、 映 像の 3 0フレーム （より正確には 3 0 0 0 0/ 1 0 0 1フレーム） で再生時間が 1秒になり、 1フレームは 2フィールドから構成され る。 なお、 フレームおよびフィールドの両方を包含する概念として、 「ピクチャ」 という語が用いられる。
本実施形態では、 DVDビデオレコーディング規格 （VR規格） に準拠したフォーマツトのデータストリームを、 DVDビデオ規格 (ビデオ規格） に準拠したフォーマツ トのデ一夕ストリームに変換 するときの例を説明する。
まず実施形態による記録処理および変換処理によって得られる V R規格およびビデオ規格のデータストリームのデータ構造を説明し、 その後、 フォーマツト変換処理に関する各実施形態を説明する。
図 4 (a) は、 VR規格に準拠した本実施形態による MP E G 2 プログラムストリーム 40 aのデータ構造を示す （以下、 このスト リ一ムを 「VR規格ストリーム 40 a」 と称する） 。
VR規格ストリ一ム 40 aは、 複数のビデオオブジェク トュニッ ト （Video OBject ； VO B) # 1、 # 2、 · · ■ 、 # kを含んでい る。 例えば、 VR規格ストリーム 4 0 aがカムコーダで撮影された コンテンツとすると、 各 VOBは、 ユーザが録画を開始してから録 画を停止するまでの 1回の録画動作に対応する動画データが格納さ れている。 また、 図 4 ( a ) の一つの VOBは、 図 1 2に示す VR 規格ストリームを構成する、 一つの連続した VR規格ストリームに 対応する。
各 VOBは、 複数の VOBュニッ ト （Video OBject unit ； V O B U) # 1、 # 2、 · · · 、 # nを含んでいる。 1 VOB内におい て各 VOBUは、 再生時間にして 0. 4秒から 1秒までの範囲内の ビデオデータを含むデータ単位である。 すなわち、 末尾の VOBU の再生時間も 0. 4秒から 1秒までの範囲内に収められている。 V R規格ストリームでは、 末尾の V〇 B U以外の VO B Uの再生時間 は 0. 4秒から 1秒の範囲内にあればよく、 また、 末尾の VOBU # nの再生時間は 0秒から 1. 0秒までの範囲内にあればよいので、 VR規格ストリーム 4 0 aではこれらの要件はみたしている。
以下、 図 4 (a) において最初に配置された VOBUとその次に 配置された VOBUを例にして、 VOBUのデ一夕構造を説明する。
VOBU# lは、 複数のパックから構成されている。 VR規格ス トリーム 40 a内の各パックのデータ長 （パック長） は一定 （2キ ロバイ ト （2 04 8バイト） ） である。 VOBUの先頭には、 図 1 (a) に "R" で示されるリアルタイムインフォメーションパック ( R D Iパック） 4 1 aが配置されている。 R D Iパック 4 1 aの 後には、 "V" で示されるビデオパック （ビデオパック 4 2 a等） および "A" で示されるオーディオパック （オーディオパック 43 a等） が複数含まれている。 なお、 各 VOBUのデータサイズは、 再生時間が同じであってもビデオデータが可変ビットレートであれ ば最大記録再生レート以下の範囲で変動し、 ビデオデータが固定ビ ットレートであればほぼ一定である。
各パックは以下の情報を格納している。 RD Iパック 4 1 aは、 VR規格ストリーム 40 aの再生を制御するために用いられる情報、 例えば VOB Uの再生タイミングを示す情報や、 VR規格ストリー ム 40 aのコピーを制御するための情報を格納している。 ビデオパ ック 4 2 aは、 MP E G 2圧縮されたビデオデータを格納している。 オーディォパック 43 aは、 例えば MP E G 2—オーディォ規格に よって圧縮されたオーディォデータを格納している。 近接するビデ ォパック 42 aおよびオーディオパック 4 3 aには、 例えば、 同期 して再生されるビデオデータおよびォ一ディォデ一夕が格納されて いるが、 それらの配置 （順序） は VR規格ストリーム固有のシステ ムターゲットデコーダモデル （MP E G— 2システム規格に.記載の
P— S TDに対応するデコーダモデル） に従う。 すなわち、 デコー ダモデル内で規定される所定のデータサイズのパッファが、 オーバ 一フロー、 アンダーフロー等をしないように配置される。
各ビデオパックのデータ構造は図 1に示すとおりである。 各ビデ ォパック内のビデオデータは各映像フレームの一部のデータを含ん でいる。 Iフレームから始まる所定数のフレームのまとまりによつ て 「グループ · ォブ · ピクチャ」 （Group Of Picture； GOP) が 構成される。 これらの説明は図 1を参照しながら説明したとおりで あるので、 ここでは省略する。
VOBU# 2もまた、 複数のパックから構成されている。 VOB U# 2の先頭には、 RD Iパック 44 aが配置され、 その後、 ビデ ォパック 4 5 aおよびオーディォパック 46 a等が複数配置されて いる。 各パックに格納される情報の内容は VOBU# 1と同様であ る。
図 4 (b) は、 ビデオ規格に準拠した本実施形態による MP EG 2プログラムストリーム 4 0 bのデータ構造を示す （以下、 このス トリ一ムを 「ビデオ規格ストリーム 40 b」 と称する） 。
ビデオ規格ストリーム 40 bのデータ構造は、 VR規格ストリー ム 40 aのデータ構造と類似している。 すなわち、 ビデオ規格スト リーム 4 O bは、 複数の V〇B # 1、 # 2、 · · · 、 # kを含み、 各 V〇Bは複数の VOBUから構成されている。 VOBUは、 ビデ ォパック 42 b、 4 5 b等およびオーディオパック 4 3 b、 46 b 等を含む。 ビデオパックおよびオーディオパックは、 ビデオデータ およびオーディオデータを格納している。 図 4 (b) の一つの VO Bは、 図 1 2に示す VR規格ストリームを構成する、 一つの連続し たビデオ規格ストリームに対応する。
ビデオ規格ストリーム 40 bの各 VOBUは、 再生時間にして 0.
4秒から 1秒までの範囲に収まるビデオデータを含むデータ単位で ある。 ビデオ規格ストリーム 4 0 bでは、 末尾の VOBU以外の V 〇811の再生時間は0. 4秒から 1秒までの範囲内であればよく、 また、 末尾の V〇 B U# nの再生時間は 0. 4秒から 1. 2秒まで の範囲内であればよいので、 ビデオ規格ストリーム 40 bではこれ らの要件はみたしている。
データ構造において、 ビデオ規格ストリーム 40 bが VR規格ス トリ一ム 4 0 aと異なる点は、 ビデオ規格ストリーム 40 bの各 V 〇BUの先頭には、 VR規格ストリ一ム 40 aの RD Iパックに代 えて "N" で示されるナビゲ一ションパック 4 1 b、 44 bが配置 されていることである。 ナビゲーシヨンパックは、 ビデオデータお よびオーディォデータの再生を制御するための情報が格納されてい る。
次に、 図 5 ( a) および （b) を参照しながら、 本実施形態によ る VR規格ストリ一ム 5 0の記録処理の概要を説明する。 後述のよ うに、 VR規格ストリーム 5 0は例えば相変化光ディスクに記録さ れる。
図 5 (a) は、 V〇BU ( n + 1 ) の記録中に記録処理が中断さ れたときの VR規格ストリーム 5 0を示す。 VOBU (n + 1 ) よ り前の V O B U (図 5 ( a ) では V O B U ( n— 1 ) および (n) ) の記録は既に完了しているとする。
VR規格では、 VOBUには以下の条件が課されている。 すなわ ち、 最後の V〇 B Uの再生時間は 0から 1. 0秒までの範囲内に収 まり、 最後の V〇 B U以外の各 VO B Uの再生時間は 0. 4カゝら 1 秒までの範囲内に収まる。 また、 1つの VO B Uは N個 （N ： 自然 数） の GOPを含み、 各 GOPは最大 1 8フレーム （すなわち 0. 6秒） の映像データを含んでいる。
本実施形態による VR規格ストリ一ム 5 0では、 VOBUは上述 の条件を満たし、 さらに他の条件を満たすように生成される。 すな わち、 最後の VOBU以外の各 VOBUの再生時間は 0. 5秒であ る。 そして、 VO B Uは 1つの G〇 Pを含んでいる。 これにより、 1つの G〇 Pに含まれるフレーム数は 1 5 にされている。 図 5 ( a ) には、 これらの条件を満たす V O B U ( n - 1 ) および (n) が記載されている。
これらの条件にしたがって VO B Uを生成すると、 記録処理が中 断された最後の V〇 B Uは 1つの GO Pを含み、 かつ、 その GOP は 0〜 1 4フレームの映像データを含むことになる。 よって最後の VOBUの再生時間は 0. 5秒未満である。 図 5 (a) には、 これ らの条件を満たす VOBU (n+ 1 ) が記載されている。
なお、 先に説明したように VR規格ストリームの各 VOBUは複 数の種類のパックを含んでおり、 その先頭には必ず RD Iパックが 設けられる。 よって、 記録が完了している VOBU (n) の先頭の みならず、 記録が中断された VOBU (n + 1 ) の先頭にも RD I パックが設けられる。
記録処理が中断され、 または終了すると、 本実施形態では VR規 格ストリーム 5 0を VR規格ストリーム 40 aに変換する処理を行 う。 図 5 (b) は、 変換後に得られた本実施形態による VR規格ス トリーム 40 aを示す。 変換前の VR規格ストリーム 5 0と変換後 の VR規格ストリーム 4 0 aとの相違点は、 最後の V〇B Uの構成 である。
具体的には、 変換前の VR規格ストリーム 5 0の VOBU (n + 1 ) として記録されていた GO P (n + 1 ) は、 VOBU (n) 内 の第 2の GO Pとして組み込まれる。 すなわち、 VOBU (n) は 2つの GOP (n) および （n + 1 ) を含む。 本実施形態において は各 VOBUは 1つ以上の GO Pを含むとしているため、 上述の処 理によれば VOBU (n + 1 ) を VOBU (n) に結合することが できる。 これにより、 VOBU (n + 1 ) は VOBU (n ) に統合 され、 変換後の VR規格ストリーム 4 0 aでは VOBU (n) が最 後の V〇BUになる。
なお、 VR規格ストリーム 5 0の V〇 B U (n + 1 ) を削除する 処理では、 その先頭に配置されていた RD Iパックはビデオパック へ変更される。 これは、 例えば RD Iパックを、 図 1 0に示すよう な、 パディングパケットを含むダミーのビデオパックに置き換える ことにより実現される。 VOBU (n) の先頭に設けられている R D Iパックは変更する必要はない。 または、 VOBU (n + 1) の RD Iパックを削除し、 それ以降のパックの記録位置をひとつづつ 前に移動させてもよい。
図 5 (b) のように変換しても、 VR規格のデータストリームに 課された条件は満たされている。 変換前の VR規格ストリーム 5 0 における VOBU (n) および （n + 1 ) の再生時間はいずれも 0. 5秒以下 （ 1 5フレーム以下） であるため、 変換後の VR規格スト リーム 4 0 aの最後の VOBU (n) は 0. 5秒以上、 1. 0秒未 満 （1 5フレーム以上、 30フレーム未満） になるからである。
さらに、 上述の処理によって得られた VR規格ストリーム 4 0 a によれば、 ビデオ規格ストリーム 40 bへ変換する際に映像の再圧 縮処理をしなくても、 すべての映像フレームを変換できる。 その理 由は、 VR規格ストリーム 40 aの最後の VOBU (n) の再生時 間は 0. 5秒以上、 1. 0秒未満であるため、 ビデオ規格ストリー ム 40 bの最後の VOBUの再生時間 （時間幅： 0. 4秒以上、 1. 2秒以下） の条件は満たされているからである。 VR規格ストリー ムの生成に際して、 本実施形態による条件を課し、 かつ、 記録処理 が終了した後で最後の VOBUの統合処理を行うことにより、 VO B Uの記録がいつ中断されても、 ビデオ規格ストリーム 4 0 bへの 変換が非常に容易な VR規格ストリーム 40 aを得ることができる。 すなわち、 本発明では、 VR規格ストリーム 40 aの VOBUの再 生時間 （時間幅： 0〜 1. 0秒） およびビデオ規格ストリーム 40 bの VOBUの再生時間 （時間幅 ： 0. 4〜 1. 2秒) の両方を満 足するよう、 再生時間が 0. 4〜 1. 0秒に収まる、 VR規格スト リーム 40 aの VOBUを生成している。
なお、 上述の例では各 VOBUの再生時間を 0. 5秒にしたため に、 それに満たない VOBU (n + 1 ) を直前の VOBUに結合す るとした。 しかし、 ビデオ規格ストリーム 4 0 bへ変換する際には ビデオ規格ストリーム 40 bの V〇 B Uの再生時間の最小値 （ 0. 4秒） より大きければよいので、 VOBU (n + 1) の再生時間が 0. 4秒以上、 0. 5秒未満であれば、 直前の VOBU (n) に結 合しなくてもよい。
以下、 図 6を参照しながら、 上述の処理を実現するデータ処理装 置の構成を説明する。 図 6は、 本実施形態によるデータ処理装置 6 0の機能ブロックの構成を示す。 データ処理装置 6 0は、 DVD— RAMディスク、 B l u— r a yディスク （BD) 等の相変化光デ イスク 1 3 1 にリアルタイムで V R規格ス トリーム 5 0 (図 5 (a) ) を記録し、 記録の終了とともに VR規格ストリーム 5 0を VR規格ストリーム 40 a (図 5 (b) ) に変換する。 相変化光デ イスク 1 3 1上には最終的に VR規格ストリーム 40 aが記録され る。
なお、 ここでは VR規格ストリーム 5 0を一旦相変化光ディスク 1 3 1へ記録するとしたが、 データ処理装置 6 0の内部メモリ上に 図 5 ( a) の V〇BU (n + 1 ) を一時的に蓄積しておき、 VR規 格ストリーム 4 aへ変換した後に相変化光ディスク 1 3 1へ記録し てもよい。
データ処理装置 6 0はさらに、 相変化光ディスク 1 3 1上に記録 された VR規格ストリームを読み出して、 ビデオ規格ストリ一ム 4 0 bに変換して出力することができる。 また、 データ処理装置 6 0 は、 VR規格ストリーム 40 aを読み出して復号し、 再生する再生 機能も有する。 いずれも VR規格ストリーム 40 aを読み出して取 得する必要があるため、 以下ではデータ処理装置 6 0の再生機能と して説明する。
なお、 データ処理装置 6 0は必ずしも記録機能および再生機能の 両方を設けていなくてもよい。
以下、 データ処理装置 6 0の記録機能に関する構成を説明する。 データ処理装置 6 0は、 映像信号入力部 1 0 0と、 音声信号入力部 1 0 2と、 MP E G 2 P Sエンコーダ 1 7 0と、 記録部 1 2 0と、 連続データ領域検出部 1 6 0と、 記録制御部 1 6 1と、 論理ブロッ ク管理部 1 6 3とを有する。
映像信号入力部 1 0 0は映像信号入力端子であり、 映像データを 表す映像信号を受け取る。 音声信号入力部 1 0 2は音声信号入力端 子であり、 音声データを表す音声信号を受け取る。 例えば、 データ 処理装置 6 0がビデオレコーダである場合には、 映像信号入力部 1 0 0および音声信号入力部 1 0 2は、 それぞれチューナ部 （図示せ ず） の映像出力部および音声出力部と接続され、 それぞれから映像 信号および音声信号を受け取る。 また、 データ処理装置 6 0がムー ビーレコーダ、 カムコーダ等である場合には、 映像信号入力部 1 0 0および音声信号入力部 1 0 2は、 それぞれカメラの C CD (図示 せず） およびマイクから出力された映像信号および音声信号を受け 取る。
MP E G 2 _ P Sエンコーダ 1 7 0 (以下、 「エンコーダ 1 7 0」 と称する） は、 映像信号および音声信号を受け取り、 VR規格 に準拠した MP E G 2プログラムストリーム （P S) 、 すなわち、 VR規格ストリーム 5 0を生成する。 エンコーダ 1 7 0は、 映像圧 縮部 1 0 1と、 音声圧縮部 1 0 3と、 P S組立部 1 0 4とを有する。 映像圧縮部 1 0 1および音声圧縮部 1 0 3は、 それぞれ映像信号お よび音声信号を MP E G - 2規格に基づいて圧縮符号化して映像デ —タおよび音声データを生成する。 P S組立部 1 04は、 映像デー 夕と音声データを、 それぞれ 2キロバイ ト単位のビデオパック及び オーディォパックに分割し、 これらのパックが一つの VOBUを構 成するよう順番に並べるとともに、 先頭に RD Iパック 2 7を付加 して VR規格ストリーム 5 0を生成する。 各 VOBUは、 再生時間 にして 0. 5秒の 1 5フレームから構成される 1つの GO Pを含む。 記録部 1 2 0は、 記録制御部 1 6 1の指示に基づいてピックアツ プ 1 3 0を制御し、 記録制御部 1 6 1から指示された論理ブロック 番号の位置から VR規格ストリ一ム 5 0のビデオオブジェク トュニ ッ ト （VOBU) を記録する。 このとき、 記録部 1 2 0は、 各 VO BUを 3 2 Kパイ ト単位に分割し、 その単位で誤り訂正符号を付加 して一つの論理ブロックとして光ディスク 1 3 1上に記録する。 一 つの論理プロックの途中で一つの VO B Uの記録が終了した場合は、 隙間を開けることなく次の VOBUの記録を連続的に行う。 VR規 格ストリーム 5 0は、 例えば図 5 (a) に示すような形態で光ディ スク 1 3 1に格納される。
さらに、 VR規格ストリーム 5 0の記録処理が終了すると、 記録 部 1 2 0は、 記録制御部 1 6 1の指示に基づいて VR規格ストリー ム 5 0を VR規格ストリーム 40 aに変更する。 最終的には、 光デ イスク 1 3 1には V R規格ストリーム 40 aが記録される。 また、 記録部 1 2 0は、 記録制御部 1 6 1から受け取った管理情報フアイ ルを光ディスク 1 3 1上に記録する。 連続データ領域検出部 1 6 0は、 論理ブロック管理部 1 6 3によ つて管理される光ディスク 1 3 1のセクタの使用状況を調べ、 連続 した空き論理ブロック領域を検出する。
記録制御部 1 6 1は、 記録部 1 2 0の動作を制御する。 記録制御 部 1 6 1は、 予め連続データ領域検出部 1 6 0に指示を出して、 連 続した空き論理ブロック領域を検出させておく。 そして、 記録制御 部 1 6 1は、 論理プロック単位の書き込みが発生するたびに当該論 理ブロック番号を記録部 1 2 0に通知し、 論理ブロックが使用済み になった場合には論理ブロック管理部 1 6 3に通知する。 なお、 記 録制御部 1 6 1は、 連続データ領域検出部 1 6 0に対して連続した 空き論理プロック領域のサイズを動的に検出させてもよい。 連続デ 一夕領域検出部 1 6 0は、 1つの連続データ領域の残りが最大記録 再生レート換算で、 例えば 3秒分を切った時点で、 次の連続データ 領域を再検出する。 そして、 1つの連続データ領域が一杯になると、 記録制御部 1 6 1は次の連続データ領域への書き込みを指示する。 記録制御部 1 6 1は、 例えばユーザから VR規格ストリーム 5 0 の記録処理を中断する指示を受け取ると、 VR規格ストリ一ム 5 0 の生成を終了して、 VR規格ストリーム 5 0に基づいて VR規格ス トリーム 40 aを生成する。 具体的には、 記録制御部 1 6 1は、 記 録部 1 2 0に指示して、 VR規格ストリーム 5 0の最後の VOBの 管理データを削除するとともに、 その v〇BUとして対応付けてい た GO Pを、 直前の VOB Uの第 2の GO Pに変更させる。 直前に 存在した VOBUには GO Pが 2つ設けられることになる。 この処 理に伴って、 記録制御部 1 6 1は、 V R規格ストリーム 4 0 aの各 V O B Uの属性を表す管理情報を生成し、 V R規格ストリーム 4 0 aとは異なるデ一夕ファイルとして光ディスク 1 3 1上に記録する よう、 記録部 1 2 0に指示する。
ここで、 図 7を参照しながら、 記録制御部 1 6 1によって行われ る処理をより詳細に説明する。 図 7は、 記録制御部 1 6 1による G 0 Pの生成処理の手順を示すフローチヤ一トである。
デー夕構造に関しては、 V〇 B Uを構成するビデオパックのビデ ォデ一夕内に G O Pを構成するデータ （G O Pヘッダ、 各フレーム のフレームデータ等） が記述される。 これは、 例えば図 1に示すデ 一夕構造と同様である。 ただし、 図 1に示す R D Iパック 1 1およ びビデオパック 1 2のパックヘッダ 1 2 b、 P E Sパケットヘッダ 1 2 c等は既に生成されているとする。
まず、 ステップ S 1 0 1において、 記録制御部 1 6 1はシーゲン スへッダぉよび G O Pヘッダを生成する。 次に、 ステップ S 1 0 2 において、 記録制御部 1 6 1はエンコーダ 1 7 0に指示して、 所定 数のフレームの映像信号を圧縮符号化させる。 本実施形態では 3フ レーム分の映像信号を連続的に圧縮している。 なお、 3フレームの 処理が終了する前にユーザから記録処理の中断指示 （後述） があつ たときは、 映像信号の入力が遮断されていても 3フレーム分の処理 が終了するまで圧縮処理が行われる。 映像の 3 0フレームで再生時 間が 1秒であるから、 記録制御部 1 6 1は 0 . 1秒単位で圧縮処理 を管理しているといえる。 3フレーム単位の例は、 I フレーム、 B フレームおよび Pフレームの各先頭の文字でフレーム名を表わし、 すと、 1個の G〇 Pを" IBB，，， "PBB", "PBB", "PBB", "PBB，，で構成す る場合ある。 なお、 上述した 「3フレーム」 は例であり、 他には 1 フレーム （例えば全て I フレーム） や 2フレーム （例えば全て，， IP" フレーム） であってもよいし、 5フレーム等であってもよい。 また、 3フレーム単位に限らず、 最初は 4フレームで圧縮し、 以後は 3フ レー ム で圧縮す る 等、 不規則 で あ っ て も よ い 。 例 え ば，， IPBB，，， "PBB", "PBB", "PBB"のように圧縮符号化してもよい。
次に、 ステップ S 1 0 3において、 記録制御部 1 6 1はユーザか らの中断指示があるか否かを判定する。 中断指示は、 データ処理装 置 6 0に設けられた録画ポタン （図示せず） の再度の押下等によつ て与えられる。 中断指示がないときはステップ S 1 0 4に進み、 中 断指示があるときはステップ S 1 0 6に進む。
ステップ S 1 0 4では、 記録制御部 1 6 1は、 1 5フレームの圧 縮処理が終了したかを判定する。 完了したときはステップ S 1 0 5 に進む。 完了していないときは処理はステップ S 1 0 2に戻り、 記 録制御部 1 6 1は映像圧縮部 1 0 1に対し、 1 5フレームの圧縮処 理が終わるまで圧縮処理を行う。 本実施形態では、 1 5フレームの 圧縮が終了すると、 1つの G O Pとしてまとめられ、 かつ 1つの V O B Uが構成される。
ステツプ S 1 0 5では、 記録制御部 1 6 1は V〇B Uごとの管理 情報を生成する。 管理情報には、 何番目の V O B Uであるかを示す V O B U番号、 その V〇 B Uのデータサイズおよび V〇 B Uに含ま れるフレーム数を特定可能な情報が含まれる。 ステップ S 1 05の 処理が終了すると、 再びステップ S 1 0 1に戻り、 次の VOBUを 生成する処理を実行する。
一方、 ステップ S 106およびステップ S 1 07は、 ュ一ザから 中断指示を受けたときに実行される処理である。 まず、 ステップ S 1 06において、 記録制御部 1 6 1は記録部 1 20に指示を出して、 それまで記録処理を行っていた V〇B Uの RD Iパックをダミーの ビデオパックへ変更する。 そして、 記録制御部 1 6 1はその VOB Uの最初に現れるビデオパックおよびオーディォパックに所定の修 正を行う。 ビデオパックおよびオーディオパックは以下のように修 正される。
まず、 記録制御部 1 6 1は、 VOBU (n+ 1) の最初のビデオ パック内のシステムヘッダを削除し、 さらに P E S拡張フィールド 内の P— STDバッファフィールドを削除する。 そしてそれらのフ ィールドの削除とともに、 記録制御部 1 6 1はパディングストリー ムを含む P E Sパケットを生成してビデオパックの最後に追加して、 1パックのデータ量が 2キロバイ 卜になるように調整する。 仮にす でにパディングストリームが記録されていた場合には、 記録済みの パディングストリームを延長する。
また、 記録制御部 1 6 1は、 VOBU (n+ 1) の最初のオーデ ィォパックの P E S拡張フィールド内の P— STDバッファフィー ルドを削除して、 パックヘッダ内のスタツフィンダフィールドまた はパディングストリームを含む P E Sパケットを生成してオーディ ォパックの最後に追加し、 1パックのデータ量が 2キロバイ トにな るように調整する。 仮に、 すでにパディングストリームが記録され ていた場合は、 記録済みのパディングストリームを延長する。
上述の 「P E S拡張フィールド」 とは、 プログラムストリームの 復号に必要な情報、 例えば復号用のデータパッファの容量等が記述 されるフィールドである。 P E S拡張フィールドは、 V R規格スト リ一ムの各 V〇 B Uにおいて最初に現れるビデオパックおよびォー ディォパックに設けられる。 ビデオおよびオーディォの P E Sパケ ッ トヘッダには、 パケッ ト長フィールド、 フラグフィ一ルド等が設 けられており、 フラグフィールドには P E S拡張フラグフィールド が設けられ、 その値によって、 その存在の有無が示される。 例えば P E S拡張フラグフィ一ルドの値が 1のときに P E S拡張フィール ドが存在し、 0のときは存在しない。
次に、 ステップ S 1 0 7において、 直前に記録が終了した V〇B Uの管理情報を修正する。
例えば、 表 1は修正前の管理情報を示す。
(表 1 )
VOBU番号 VOBUサイズ（メガバイト） フレーム数
1 0.6 15
2 0.6 15
« · · • ■ · n-1 0.6 15
n 0.6 15
(n+1) (0.36) (9)
表 1では、 理解を容易にするため、 1フレームのデータサイズを 単純に 0. 0 2メガバイ トとしたときの VO B Uのデ一夕サイズを 例として示している。 また、 表 1では、 記録処理を行っていた VO BU (n + 1 ) の管理情報は実際には生成されていないため括弧で 示している。 次に、 表 2は修正後の管理情報を示す。 (表 2)
Figure imgf000033_0001
表 1および表 2から明らかなように、 表 2の VOBU (n) のサ ィズおよびフレーム数が修正されており、 VOBU (n+ 1 ) とし て生成されていた VOBUのサイズおよびフレーム数相当分が加算 されいていることが理解される。 表 2に示す VOBU (n) の 24 フレームは、 GOP (n) に含まれる 1 5フレームと、 GOP (n + 1) に含まれる 9フレームとの和である。 例えば図 5 (b) を参 照されたい。
以上の処理により、 最後の VOBU (n) 以外の VOBUは、 再 生時間が 0. 5秒に相当する 1 5フレームを含む。 また、 最後の V OBU (n) は、 再生時間 0. 5秒以上 1. 0秒未満に相当する 1 6フレーム以上 30フレーム未満を含む。
なお、 上述の例では、 記録中の V〇BU (n + 1 ) に含まれてい た 9フレームのビデオデータを直前の VOBU (n) に含めるとし た。 しかし、 それらのフレームを破棄してもよい。 より一般的には、 VR規格ストリーム 40 aの末尾の VOBUの再生時間と、 ビデオ 規格ストリ一ム 40 bの末尾の VO B Uの再生時間との両方に収ま る再生時間の最小値 （0. 4秒） に満たないときは、 P S組立部 1 04は、 生成中の VOBU (n+ 1) を破棄してもよい。 これによ り、 VR規格ストリーム 40 aへの変換処理がより高速化できる。 ただし、 この処理によれば、 記録中断までに圧縮処理を行った全て のフレームを記録することができない。 より特定すると、 記録を中 断する指示を受ける直前の 0. 4秒未満の映像を残すことができな レ 。 よって、 この点に留意が必要である。
一方、 上述した生成中の VOBU (n+ 1) の破棄に代えて、 そ の VOBU (n+ 1) が 0. 4秒になるまで記録を継続してもよレ 。 この処理によれば、 記録を中断 （終了） する指示の直前の 0. 4秒 未満の映像を記録することができるが、 指示をうけてからの処理に 余分な時間を要するため、 処理速度が低下する。
記録制御部 1 6 1は、 修正した管理情報を記録部 1 2 0に送り、 V R規格ス トリーム 4 0 aのデータファイル （例えばファイル 名" VR— M0VIE.VR0" ) とは異なるデ一夕ファイル （例えばファイル 名" VR— MANGR. IF0" ) として光ディスク 1 3 1に記録させる。
図 8は、 VR規格ストリーム 40 aと光ディスク 1 3 1の記録領 域との関係を示す。 MP EG 2規格に従って圧縮符号化された VR 規格ストリーム 40 aの各 VOBUは、 光ディスク 1 3 1の連続デ 一夕領域に記録される。 連続データ領域は物理的に連続する論理ブ 口ックから構成されており、 この領域には最大レー卜での再生時間 にして 1 7秒以上のデータが記録される。 データ処理装置 6 0は、 論理ブロックごとに誤り訂正符号を付与する。 論理ブロックのデー 夕サイズは 3 2 kバイ トである。 各論理ブロックは、 2 Kバイトの セクタを 1 6個含む。
図 9は、 記録された VR規格ストリーム 40 aおよび管理情報が 光ディスク 1 3 1のファイルシステムにおいて管理されている状態 を示す。 例えば UD F (Universal Disk Format) 規格のファイル システム、 または I S〇/ I E C 1 3 3 4 6 (Volume and file structure of write - once and rewritable media using non- sequent i al recording for information interchange) ファイルシ ステムが利用される。 図 9では、 連続して記録された VR規格スト リーム 40 aがファイル名 VR— M〇 V I E . VROとして記録さ れている。 また、 管理情報がファイル名 VR— MANGR. I FO として記録されている。 各ファイルは、 ファイル名及びファイル， エントリの位置が、 F I D (File Identifier Descriptor) で管理 される。 さらに、 ファイル ·エントリ内のアロケーション · デイス クリプタ （Allocation Descriptor) を使って、 1つのファイルと そのファイルを構成するデータ領域を関係付ける。 ァロケ一ショ ン ·ディスクリプタにはファイルを構成するファイル 'エントリの 位置として先頭セクタ番号が設定される。 VR規格ストリ一ムファ ィルのファイル · エン ト リ は、 各連続デ一夕領域 （ C D A : Contiguous Data Area) a〜 cを管理するァロケ一ション · デイス クリプタ a〜 cを含む。 1つのフアイルが複数の領域 a〜 cに分か れている理由は、 領域 aの途中に不良論理ブロック、 書き込みがで きない P Cファイル等が存在したからである。 一方、 管理情報ファ ィルのファイル ·エントリは、 管理情報を記録する領域を参照する ァロケ一ション ·ディスクリプタ dを保持する。
論理ブロック管理部 1 6 3は、 記録制御部 1 6 1から通知された 使用済み論理ブロック番号によって論理プロック番号ごとの使用状 況を把握して管理を行う。 すなわち、 論理ブロック番号を構成する 各セクタ単位の使用状況を、 UD Fまたは IS0/IEC 13346のフアイ ル構成で規定されているスペースビッ トディスクリプ夕領域を用い て、 使用済みもしくは未使用であるかを記録して管理することにな る。 そして、 記録処理の最終段階において、 ファイル · アイデンテ ィファイア （F I D) 及びファイルエントリをディスク上のフアイ ル管理領域へ書き込む。
なお、 UD F規格は IS0/IEC 13346規格のサブセッ トに相当する。 また、 相変化光ディスクドライブを 1 3 94ィンタフェース及び S B P— 2 (Serial Bus Protocol-2) プロトコルを介して P Cへ接 続することにより、 UD Fに準拠した形態で書きこんだファイルが P Cからも 1つのファイルとして扱うことが可能である。
また、 管理情報ファイルは光ディスクの最内周側へ物理的にひと まとめにして記録されることがより望ましい。
次に、 データ処理装置 6 0の再生機能に関する構成を説明する。 データ処理装置 6 0は、 再生部 1 2 1 と、 音声出力部 1 1 2と、 変 換部 1 4 1、 出力インターフエ一ス部 1 40と、 再生制御部 1 6 2 と、 変換制御部 1 64と、 MP E G 2 P Sデコーダ 1 7 1 とを有す る。
まず、 再生機能のうちの、 VR規格ストリーム 40 aを読み出し て復号化する機能を説明する。 MP E G 2— P Sデコーダ 1 7 1 (以下、 「デコーダ 1 7 1」 と称する） は、 プログラムストリーム 分解部 1 1 4、 映像伸長部 1 1 1および音声伸長部 1 1 3を有する。 プログラムストリーム分解部 1 1 4は、 ピックアップ 1 3 0および 再生部 1 2 1を介して再生されたプログラムストリームをビデオ信 号およびオーディオ信号に分離する。 映像伸長部 1 1 1および音声 伸長部 1 1 3は、 それぞれビデオ信号およびオーディオ信号をデコ ードし、 その結果得られたビデオデ一夕およびオーディォデ一夕を 映像表示部 1 1 0および音声出力部 1 1 2において表示し、 出力す る。
データ処理装置 60が記録された VR規格ストリーム 40 aを再 生するときは、 光ディスク 1 3 1からのデータの読み出しと読み出 したデータのデコード （再生） を並列的に行う。 このとき、 データ の最大再生レートよりもデータの読出レー卜の方が高速となるよう に制御して、 再生すべきデータが不足しないように動作する。 その 結果、 VR規格ストリーム 40 aの再生を継続すると、 単位時間あ たり、 データ最大再生レートとデ一夕読み出しレートとのレート差 分だけ再生すべきデータを余分に確保できることになる。 データ処 理装置 60は、 ピックアップ 1 30がデ一夕を読み出しできない期 間中 （例えばシーク動作中） に余分に確保したデータを再生するこ とにより、 途切れのない VR規格ストリーム 40 aの再生を実現す ることができる。
例えば、 再生部 1 2 1のデータ読み出しレートが 1 1.08Mb p s、 P S分解部 1 14のデータ最大再生レートが 1 0. 08 Mb p s、 ピックアップの最大移動時間が 1. 5秒とすると、 途切れる ことなく VR規格ストリーム 40 aを再生するためには、 ピックァ ップ 1 30の移動中に 1 5. 1 2 Mビッ 卜の余分なデータが必要に なる。 これだけのデータを確保するためには、 1 5. 1 2秒間の連 続読み出しが必要になる。 すなわち、 1 5. 12Mビットを、 デー 夕読み出しレート 1 1.0 8Mb p sとデータ最大記録再生レート 1 0. 08Mb p sの差で除算した時間だけ連続読み出しする必要 がある。 したがって、 1 5. 1 2秒間の連続データ読み出しの間に 最大 1 6 7. 5 3 Mビッ ト分のデータ （すなわち 1 6. 6 2秒分の 再生データ） を読み出すことになるので、 1 6. 6 2秒 （約 1 7 秒） 分以上の連続データ領域を確保することにより、 連続的なデー タ再生を保証することが可能となる。 なお、 連続デ一タ領域の途中 には、 数個の不良論理ブロックがあってもよい。 ただし、 この場合 には、 再生時にかかる不良論理ブロックを読み込むのに必要な読み 出し時間を見越して、 連続データ領域を再生時間にして 1 6. 6 2 秒分よりも若干多く確保する必要がある。
次に、 再生機能のうちの、 VR規格ストリーム 40 aを読み出し てビデオ規格ストリーム 4 0 bへ変換する機能を説明する。 変換制 御部 1 64は、 ピックアップ 1 3 0および再生部 1 2 1に VR規格 ストリーム 40 aの読み出しを指示する。 変換制御部 1 64が変換 部 1 4 1を起動すると、 変換部 1 4 1は、 VR規格ストリ一ム 40 aの RD Iパックをビデオ規格のナビゲーションパックに置き換え る。 また変換制御部 1 64は、 各 VOBUの先頭のビデオパックお よびオーディオパックに含まれる特定のフィールド （例えば、 P E S拡張フィールドの P— S T Dバッファサイズフィールド） をダミ —データで置き換える。 ここでダミーデータとは、 パックヘッダ内 のスタッフイングデータ、 または、 パディングストリームを含む P E Sバケツ トを指す。 また、 変換部 1 64は他にも S CRの書き換 えや、 P T S/DT Sのシフト等の処理を行う。
図 1 1は、 RD Iパックとナピゲーションパックとの対応を示す。 R D Iパックとナピゲ一シヨンパックのストリーム I Dはプライべ —ト · ストリーム 2として M P E G— 2システム規格で規定されて いるストリーム I D ( 0 X B F ) が使用される。 そしてさらに種類 を分けるために、 サブストリーム I Dとして、 R D Iパケッ トなら ば 0 X 6 0が、 P C Iパケッ トおよび D S Iパケットならばそれぞ れ 0 x 0 0および 0 x 0 1が使用される。
記録制御部 1 6 1は、 ナビゲーションパックを生成する際に必要 となるフィールドを V R規格ストリーム生成時にあらかじめ生成し、 ビデオ変換補助情報として R D Iパックのメーカ独自フィールド (マ二ュファクチユアラー 'インフォメーションフィールド） 内に 記録する。 ビデオ変換補助情報は映像ストリームを解析しなければ 得られない値、 例えば I ピクチャ、 Pピクチャの終端アドレス等で ある。 そして、 変換制御部 1 6 4がビデオ変換補助情報に基づいて ナビゲーションパックを生成することにより、 処理の高速化を図る ことができる。 また、 管理情報として記録された各 V O B Uのデー 夕サイズを参照して、 スキップ先アドレスを生成し、 ナビケーショ ン -パックに格納する必要もある。 ナビゲーションパックにはその 他の値を規定する必要があるが、 ここではそれらの説明は省略する。 なお、 ビデオ変換補助情報を記録しない場合には、 ストリームを 一旦記録し、 その後ストリームを解析することにより、 I ピクチャ や Pピクチャの終端ァドレスを抽出し、 ナビケ一シヨン ·パック内 へ記録する必要がある。 ただし、 この処理によれば若干変換処理時 間が必要になる。 また、 ビデオ変換補助情報を RD Iパック内に記録しているか否 かの情報を管理情報内に記録してもよい。
さらに、 変換部 1 4 1は、 VR規格ストリーム 40 aのビデオパ ックに含まれるビデオデータ 1 2 aをビデオ規格ストリーム 4 0 b のビデオパックのビデオデータとしてそのまま利用することができ る。 この処理では再圧縮符号化を行う必要はない。 データ処理装置 6 0は、 最後の VOBUの一部データ、 およびその管理情報を修正 し、 ビデオ規格ストリームに変換する際に再圧縮符号化が不要な V R規格ストリーム 40 aを光ディスク 1 3 1に記録している。 よつ て、 変換部 1 4 1は、 最後の VOBUであるか否かを問題とするこ となくどの VOBUに対しても上述した同じ変換処理を行うことが できる。 よって、 データ処理装置 6 0は、 ビデオ規格ストリームへ 変換する際に、 最後の VOBUであるか否かの判定処理、 および、 最後の VO B Uが 0. 4秒未満であるときの各フレームの再圧縮符 号化処理のための構成が不要であり、 処理に要する負荷を軽減し、 処理に要する時間を短縮できる。
なお、 本明細書では、 最後の VOBU以外の各 VOBUの再生時 間が 0. 5秒になるように調整するとして説明した。 しかし、 この 値は例であり、 例えば末尾を除く V〇B Uを 0. 6秒以下で構成し、 末尾の VOBUが 0. 4秒以上 1. 0秒以下で構成されるのであれ ば上述の説明を適用できる。 この場合図 7に示すステップ S 1 04 では 1 8フレームの圧縮符号化が完了したか否かの判定処理になる。 なお、 入力される映像信号が PALの 6 57Z50テレビシステ ムの映像信号である場合には、 末尾以外の V〇 B U内の 1個の GO Pがステップ S 1 0 4で 1 2フレームで完了か否かを判定すると、 計算が容易になる。
出力インタフェース部 1 40は、 この変換処理の結果得られたビ デォ規格ストリーム 40 bを順次出力する。 出力インタフェース部 1 40が I E E E 1 3 94規格 （S B P— 2プロトコルを使用） ま たは US B規格 （マスストレ一ジ · クラスを使用） に準拠しており、 かつ、 DVD— Rドライブ装置が接続されているとすると、 変換結 果のビデオ規格ストリ一ム 40 bが出力イン夕フェース部 1 40か ら出力され、 DVD— Rドライブ装置によって DVD— Rディスク 上に記録される。
本実施の形態では、 プログラムストリームである VR規格ストリ ームおよびビデオ規格ストリ一ムを例にしたが、 MP EG 1のシス テムストリームを利用することもできる。 また、 記録媒体は相変化 光ディスクであるとしたが、 例えば DVD— RAM、 DVD-R, DVD— RW、 DVD + RW、 MO、 CD— R、 CD— RW等の光 ディスクや、 ハードディスク等の他のディスク形状の記録媒体も利 用できる。 また、 装置のバッファメモリ （図示せず） 等の半導体メ モリであってもよい。 これに関連して、 読み書きヘッ ドは光デイス ク用のピックアップとしたが、 例えば、 記録媒体が MOの場合には ピックァップ及び磁気へッドとなり、 またハードデイスクの場合は 磁気へッドとなる。
また、 本実施形態では、 映像信号等を VR規格ストリームとして 記録し、 その後、 ビデオ規格ストリームに変換する例を説明した。 しかし、 映像信号等をビデオ規格ストリームとして記録し、 その後、
V R規格ストリームに変換することもできる。
データ処理装置 6 0は、 コンピュータプログラムに基づいてデー 夕ストリーム 4 0 aの生成、 記録および再生処理を行うことができ る。 例えば、 フォーマッ ト変換を想定したコンテンツの符号化スト リームの生成処理は、 図 7に示すフローチャートに基づいて記述さ れたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。 コンピュータプログラムは、 光ディスクに代表される光記録媒体、 S Dメモリカード、 E E P R O Mに代表される半導体記録媒体、 フ レキシブルディスクに代表される磁気記録媒体等の記録媒体に記録 することができる。 なお、 光ディスク装置は、 記録媒体を介しての みならず、 インターネッ ト等の電気通信回線を介してもコンピュー 夕プログラムを取得できる。
本実施形態では、 V R規格ストリームは V R— M〇 V I E . V R
Oファイルとして格納され、 管理情報は V R— M A N G R . I F O ファイルとして格納されるとした。 しかし、 動画ストリームが 2個 以上のファイルから構成され、 それぞれの動画ストリームファイル に対する管理情報が、 独立した管理情報ファイルとして記録されて いてもよい。 このときは、 動画ストリームファイルと管理情報ファ ィルのファイル名に同じ番号をつける等して、 互いの関係を示す情 報も記録する必要がある。 また、 管理情報ファイルは光ディスク上 の特定の領域にまとめて記録することが望ましい。 本実施形態では VR規格のフォーマツ卜でストリームを記録する としたが、 V〇 B Uの先頭に記録される RD Iパックの替わりに、 サブストリーム I Dの値を特定の値 （例えば O x F F) に変更した 独自種別のパックを記録してもよい。 これにより、 VR規格ストリ —ムへの変換も容易でかつ、 ビデオ規格ストリームへの変換も容易 となる。 さらに、 独自パックを有するストリームと VR規格ストリ —ムの光ディスク上への混在記録を許す場合は、 管理情報側でどち らのストリームかを識別するための情報を記録する。
本実施形態では、 MP EG— 2プログラムストリ一ムを例にあげ て説明した。 しかし、 他のストリーム （例えば MP E G— 2 トラン スポートストリーム） であっても、 本発明による処理等を同様に適 用できる。
実施形態では、 図 7に示すように 1個の VOBUを 1 5フレーム からなる 1 GOPで構成する例を挙げて説明した。 しかし、 被写体 または番組のシーンが大きく変化する等の、 いわゆるシーンチェン ジのタイミングにおいて、 GOPに含まれるフレーム数をより細か くしてもよい。 例えば、 シーンチェンジを検出したフレームに対し ては I フレームを割り当てることにより、 1 5フレーム未満であつ ても直前のフレームで GOPを切ってもよい。 このときは、 例えば 直前の GO Pと新しい G〇Pの 2個の合計が 1 5フレームとすれば よい。
なお、 音声フレームについて特に言及はしていないが、 最後の V O BUに含まれる映像フレームと同期して再生されるべき音声フレ —ムは、 最後の V〇 B Uに含めておくのが望ましい。 このことは、 図 1 2、 図 1 3等に示す連結点を含む VR規格ストリームの場合で も同様である。 すなわち、 連結点の直前の VOBUに含まれる映像 フレームと同期して同時再生されるべき音声フレ ムを、 連結点の 直前の VO B Uに含めて置くのが望ましい。
なお、 本実施形態の図 5において、 VOBU (n + 1 ) の再生時 間が 0. 5秒以上、 かつ 1秒以下であれば必ずしも直前の VO B U (n + 1 ) へ結合しなくともよい。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 映像情報および音声情報が符号化されたあるフ ォ一マットのデータストリ一ムを再圧縮符号化することなく、 全て の映像フレームを異なるフォーマツトのデ一タストリームに変換す ることができる方法および装置が提供される。 記録された映像また は音声フレームを異なるフォーマットへ変換する際に、 映像の再圧 縮符号化の必要がないため、 著しく処理の高速化および処理負荷の 軽減を図ることができ、 処理能力が低い装置においても実装するこ とは非常に容易である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 第 1フォーマッ トの第 1データストリーム、 および、 第 2フ ォーマツトの第 2データストリームのうち、 前記第 1データストリ ームを記録媒体に記録する方法であって、
いずれのデ一タストリームも、 圧縮符号化されたビデオデータを 含むデータ単位が複数配置されて構成されており、
前記第 1フォーマツ トでは、 各デ一夕単位のビデオの再生時間に 関して変動が許容される第 1の時間幅が規定されており、
前記第 2フォーマッ トでは、 各データ単位のビデオの再生時間に 関して変動が許容される第 2の時間幅が規定されており、
前記ビデオに関するコンテンツを受け取るステツプと、
前記コンテンツを圧縮符号化したビデオデータを生成するステツ プと、
前記ビデオデータに基づいて前記データ単位を生成するステップ であって、 前記第 1の時間幅および前記第 2の時間幅の両方に収ま る再生時間を有する前記データ単位を生成するステップと、
前記データ単位を含む第 1デ一タストリームを前記記録媒体に記 録するステツプと
を包含する記録方法。
2 . 前記第 1の時間幅は、 前記第 1データストリームの最後に配 置される第 1末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 1末尾デー 夕単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、
前記第 2の時間幅は、 前記第 2デ一タス卜リームの最後に配置さ れる第 2末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 2末尾データ単 位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、
前記データ単位を生成するステップは、 前記第 1末尾デ一夕単位
'に対する時間幅と前記第 2末尾データ単位の時間幅の両方に収まる 再生時間を有する末尾データ単位を生成する、 請求項 1に記載の記 録方法。
3 . 前記第 1データストリ一ムの記録が終了した時点で生成中の データ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間を有する末尾 データ単位の最小値に満たないとき、
前記デ一夕単位を生成するステツプは、 前記生成中のデータ単位 を直前のデータ単位に結合して、 前記両方に収まる再生時間の最小 値を有する末尾データ単位を生成する、 請求項 2に記載の記録方法。
4 . 前記データ単位の各々について、 前記データ単位のデータ量、 前記データ単位に含まれるピクチャ数を含む管理情報を生成するス テツプをさらに包含し、
記録するステップは、 前記第 1データストリームと異なるデータ ストリームとして前記管理情報を前記記録媒体に記録する、 請求項 1に記載の記録方法。
5 . 第 1末尾データ単位に対する時間幅は、 0秒以上かつ 1秒以 下であり、 前記第 2末尾データ単位に対する時間幅は、 0 . 4秒以 上かつ 1 . 2秒以下である、 請求項 2から 4のいずれかに記載の記 録方法。
6 . 前記第 1末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅、 および、 前記第 2末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅 は、 0 . 4秒以上かつ 1 . 0秒以下である、 請求項 5に記載の記録 方法。
7 . 第 1の時間幅は 0秒以上かつ 1秒以下であり、 前記第 2の時 間幅は 0 . 4秒以上かつ 1 . 2秒以下である、 請求項 1に記載の記 録方法。
8 . 前記デ一夕単位を生成するステップは、 前記第 1データスト リームの記録が終了した時点で生成中のデータ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間の最小値に満たないとき、 前記生成中の データ単位を廃棄する、 請求項 2に記載の記録方法。
9 . 前記データ単位を生成するステップは、
前記第 1データストリームの記録を中断する指示を受け取り、 前記指示を受けた時点で生成中のデータ単位の再生時間が、 前記 両方に収まる再生時間の最小値に満たないとき、 前記最小値に達す るまで記録を継続する、 請求項 2に記載の記録方法。
1 0 . 第 1フォーマッ トの第 1データストリーム、 および、 第 2 フォーマツトの第 2データストリ一ムのうち、 前記第 1デ一タスト リームを記録媒体に記録する装置であって、
いずれのデータストリームも、 圧縮符号化されたビデオデータを 含むデータ単位が複数配置されて構成されており、
前記第 1フォーマツトでは、 各デ一夕単位のビデオの再生時間に 関して変動が許容される第 1の時間幅が規定されており、
前記第 2フォーマットでは、 各データ単位のビデオの再生時間に 関して変動が許容される第 2の時間幅が規定されており、
前記ビデオに関するコンテンツが入力される入力部と、
前記コンテンツを圧縮符号化したビデオデータを生成する圧縮部 と、
前記ビデオデータに基づいて前記データ単位を生成するストリー ム組立部であって、 前記第 1の時間幅および前記第 2の時間幅の両 方に収まる再生時間を有する前記データ単位を生成するストリーム 組立部と、
前記データ単位を含む第 1データストリームを前記記録媒体に記 録する記録部と
を備えた記録装置。
1 1 . 前記第 1の時間幅は、 前記第 1データストリームの最後に 配置される第 1末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 1末尾デ 一夕単位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、
前記第 2の時間幅は、 前記第 2データストリームの最後に配置さ れる第 2末尾データ単位に対する時間幅と、 前記第 2末尾データ単 位以外のデータ単位に対する時間幅とを含んでおり、
前記ストリーム組立部は、 前記第 1末尾データ単位に対する時間 幅と前記第 2末尾データ単位の時間幅の両方に収まる再生時間を有 する末尾データ単位を生成する、 請求項 1 0に記載の記録装置。
1 2 . 前記第 1データストリ一ムの記録が終了した時点で生成中 のデータ単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間を有する末 尾データ単位の最小値に満たないとき、
前記ストリーム組立部は、 前記生成中のデータ単位を直前のデー 夕単位に結合して、 前記両方に収まる再生時間の最小値を有する末 尾データ単位を生成する、 請求項 1 1に記載の記録装置。
1 3 . 前記データ単位の各々について、 前記データ単位のデータ 量、 前記データ単位に含まれるピクチャ数を含む管理情報を生成す る制御部をさらに包含し、
前記記録部は、 前記第 1データストリームと異なるデータストリ ームとして前記管理情報を前記記録媒体に記録する、 請求項 1 0に 記載の記録装置。
1 4. 第 1末尾データ単位に対する時間幅は、 0秒以上かつ 1秒 以下であり、 前記第 2末尾データ単位に対する時間幅は、 0. 4秒 以上かつ 1. 2秒以下である、 請求項 1 1から 1 3のいずれかに記 載の記録装置。
1 5. 前記第 1末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅、 および、 前記第 2末尾データ単位以外のデータ単位に対する時間幅 は、 0. 4秒以上かつ 1. 0秒以下である、 請求項 1 4に記載の記 録装置。
1 6. 第 1の時間幅は 0秒以上かつ 1秒以下であり、 前記第 2の 時間幅は 0. 4秒以上かつ 1. 2秒以下である、 請求項 1 0に記載 の記録装置。
1 7. 前記ストリ一ム組立部は、 前記第 1データストリームの記 録が終了した時点で生成中のデータ単位の再生時間が、 前記両方に 収まる再生時間の最小値に満たないとき、 前記生成中のデータ単位 を破棄する、 請求項 1 1に記載の記録装置。
1 8. 前記ストリーム組立部は、 前記第 1データストリームの記 録を中断する指示を受け取り、 前記指示を受けた時点で生成中のデ 一夕単位の再生時間が、 前記両方に収まる再生時間の最小値に満た ないとき、 前記最小値に達するまで記録を継続する、 請求項 1 1に 記載の記録装置。
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