JP2003158719A - デジタルビデオレコーダーにおけるビデオデータストリーム多重化システム及びその動作方法 - Google Patents
デジタルビデオレコーダーにおけるビデオデータストリーム多重化システム及びその動作方法Info
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Abstract
レコーダー(DVR)において多重化する技術を提供す
る。 【解決手段】 本発明によれば、デジタルビデオレコー
ダー(DVR)においてパケット化基本ストリームを多
重化させるシステム及びその動作方法及び多重化したプ
ログラムストリームを提供する。本システムはDVRと
関連しており、パケット化基本ストリームを多重化プロ
グラムストリームへ多重化させるべく動作し、パケット
化基本ストリームは異なる寸法のPESパケットを有し
ている。本システムは、(i)PESパケットをメモリ
バッファ内に受取り、(ii)該受取ったPESパケッ
トの各々をヘッダーとペイロードとを具備しておりヘッ
ダーがペイロードの内容を定義する少なくとも1個の固
定寸法プログラムパケットへ再フォーマット化し、(i
ii)該少なくとも1個の固定寸法プロググラムパケッ
トの幾つかを多重化プログラムストリーム内に関連付け
る、べく動作可能である。
Description
デオプレイバック(再生)装置に関するものであって、
更に詳細には、デジタルビデオレコーダー(DVR)に
おいてパケット化基本ストリームを多重化するシステム
及びその動作方法に関するものである。
る発明と関連しており、これらの特許出願を引用によっ
て本明細書に取込む。
「デジタルビデオレコーダーにおいて特別モード再生を
実施するためにMPEGビデオデータをインデックスす
る装置及び方法(APPARATUS AND MET
HOD FOR INDEXING MPEG VID
EO DATA TO PERFORM SPECIA
LMODE PLAYBACK IN A DIGIT
AL VIDEO RECORDER)」という名称の
米国特許出願第09/943,815号。
「循環型ファイル管理を使用したデジタルビデオレコー
ダー及び動作方法(DIGITAL VIDEO RE
CORDER USING CIRCULAR FIL
E MANAGEMENT AND METHOD O
F OPERATION)」という名称の米国特許出願
第09/943,791号。
「MPEGビデオストリームにおけるスタートコード検
知システム及びそのの動作方法(SYSTEM FOR
DETECTING START CODES IN
MPEG VIDEO STREAMS AND M
ETHOD OF OPERATING THE SA
ME)」という名称の米国特許出願第09/944,7
29号。
「ビデオ再生装置においてビデオ及びオーディオMPE
Gストリームを同期させる装置及び方法(APPARA
TUSAND METHOD FOR SYNCHRO
NIZING VIDEO AND AUDIO MP
EG STREAMS IN A VIDEO PLA
YBACK DEVICE)」という名称の米国特許出
願第09/943,793号。
ステムは消費者にとって益々ポピュラーなものとなりつ
つある。デジタルビデオレコーダーシステムは、ビデオ
プログラムを格納するために磁気カセットテープではな
く磁気ハードディスクを使用する。例えば、Repla
yTV(商標)レコーダー及びTiVO(商標)レコー
ダーは、例えば、MPEG−2圧縮を使用してハードデ
ィスクドライブ上にデジタル形態でテレビジョンプログ
ラムを記録する。又、幾つかのDVRシステムは磁気デ
ィスクではなく読取可能/書込可能デジタルバーサタイ
ルディスク(DVD)上に記録することが可能である。
ログラムを格納するために必須である。圧縮されていな
いビデオプログラムはディスクドライブ上に巨大な(且
つ非現実的な)量の格納(記憶)空間を必要とする場合
がある。同様に、マルチメディアシステムは、ビデオ・
オン・デマンド、ビデオ会議等のサービスを提供するた
めに巨大な量の帯域幅を必要とする。然しながら、ネッ
トワーク帯域幅に関する本質的な制限はこのようなシス
テムの性能にとって主要な抑制因子である。
制限を解消するために圧縮及び通信スタンダード(標
準)が開発されている。これらの標準はビデオ及びオー
ディオデータの圧縮及び以前はアナログプログラムのみ
を収容するものであった周波数帯域において送信される
単一のビットストリームにおいての制御データの送給を
定義している。
rts Group(MPEG)は一群のオーディオ及
びビデオ圧縮標準である。MPEG−2標準において、
ビデオ圧縮は与えられたビデオフレーム内において(即
ち、空間的圧縮)及びフレーム間において(即ち、時間
的圧縮)の両方が定義されている。空間的圧縮は、離散
コサイン変換、量子化、可変長コーディング、ハフマン
コーディングによって時間領域から周波数領域へのデジ
タル画像の変換によって達成される。時間的圧縮は、動
き補償と呼ばれる処理を介して達成され、その場合に、
ピクチャ(又はフレーム)間でのピクチャ要素の並進運
動を記述するために運動ベクトルが使用される。
のトランスポートレイヤー部分であり、且つ(i)オー
ディオ及びビデオ基本ビットストリームのパケット化基
本ストリーム(PES)へのパケット化、及び(ii)
送信し且つその後に脱圧縮(伸張)及び表示のためにマ
ルチビットストリームへ脱多重化するためにオーディオ
及びビデオPESの単一時分割又はパケット多重化ビッ
トストリームへの結合を特定している。単一時分割又は
パケット化ビットストリームは図1乃至5における種々
の概念的概略図に示されているようなものである。
ーディオ及びビデオ基本ビットストリームのパケット化
及びパケット多重化の概念的ブロック図100を示して
いる。個別的な基本ストリームがオーディオエンコーダ
ー105、ビデオエンコーダー110、補助的(又はそ
の他のデータ)供給源115、システムデータ供給源1
20において形成される。これらの基本ストリームの各
々はパケット化基本ストリーム(PES)へパケット化
される。オーディオデータ、ビデオデータ及びその他の
データ及びシステムデータのパケットからなるパケット
化基本ストリームは、MPEG−2マルチプレクサによ
ってMPEG−2システムストリームへパケット多重化
される。
示的時分割又はパケット多重化ビットストリーム200
の概念的ブロック図を示している。ビットストリーム2
00はトランスポートパケットストリームを有してお
り、各パケットは、例示されているように、パケットヘ
ッダー205及びペイロード210(即ち、パケットデ
ータバイト)を有しており、且つ図2によれば、オプシ
ョンとしての適応フィールド215を有している。MP
EG−2ビットストリームは2つのレイヤー、即ち、シ
ステムレイヤー(外側レイヤー、制御レイヤー等とも呼
ばれる)及び圧縮レイヤー(内側レイヤー、ペイロード
レイヤー、データレイヤー等とも呼ばれる)を有してい
る。
関連するオーディオ及びビデオビットストリームから構
成される1個又はそれ以上のプログラムを伝送媒体を介
して伝送するための単一ビットストリームへの多重化、
及び(ii)同期を維持しながら脱圧縮(伸張)のため
に該単一ビットストリームを別個のオーディオ及びビデ
オプログラムビットストリームへのデマルチプレクス即
ち脱多重化を容易なものとさせる。システムレイヤーは
タイミング制御及び同期及びビデオ及びオーディオビッ
トストリームのインターリーブのためのデータストリー
ムシンタックスを定義する。システムレイヤーは、
(i)ビデオ及びオーディオ同期、(ii)ストリーム
マルチプレクス(多重化)、(iii)パケット及びス
トリーム識別、(iv)エラー検知、(v)バッファ管
理、(vi)ランダムアクセス及びプログラム挿入、
(vii)プライベートデータ、(viii)条件付き
アクセス、(ix)例えば非同期転送モード(ATM)
を使用するもの等のその他のネットワークとのインター
オペラビリティ即ち共同を行うことが可能である。MP
EG−2圧縮レイヤーはコード化ビデオ及びオーディオ
データストリームを有している。システムレイヤーはイ
ンターリーブされた圧縮レイヤーをマルチプレクス(多
重化)及びデマルチプレクス(脱多重化)するための制
御データを供給し、且つそうする場合に、圧縮されたデ
ータストリームを結合するのに必要な機能を定義する。
PEG−2準拠デコーディングシステム300の概念的
ブロック図を示している。デコーディングシステム30
0のコンポーネントは当業者にとって公知なものであ
り、従って、例示的な目的のためにのみ導入されてい
る。従って、これらのコンポーネントの詳細な説明は割
愛する。
デコーダー305への入力としてビットストリーム20
0を受取る。システムデコーダー305はビットストリ
ーム200のシステムレイヤーデータを圧縮されたオー
ディオレイヤーと、圧縮されたビデオレイヤーと、制御
データとにデマルチプレクス即ち脱多重化する。例示的
な圧縮されたオーディオレイヤーデータ及びビデオレイ
ヤーデータは、夫々、オーディオデータバッファ310
a及びビデオデータバッファ310vへ転送される。オ
ーディオレイヤーデータは、その後に、オーディオデコ
ーダー制御ブロック315a及びオーディオデコーダー
320aにおいて処理される。ビデオレイヤーデータ
は、その後に、ビデオデコーダー制御ブロック315v
及びビデオレコーダー320vにおいて処理される。例
示的制御データをプログラムクロック回復(PCR)デ
ータ、イネーブルデータ、スタートアップ値として示し
てある。
機能をサポートしており、即ち、(i)パケットマルチ
プレクス(多重化)及びマルチプレクスされた複数個の
ビットストリームのデマルチプレクス(脱多重化)、
(ii)複数個のコード化ビットストリームの同期的表
示、(iii)バッファ管理及び制御、(iv)時間回
復及び識別、(v)ランダムアクセス、(vi)プログ
ラム挿入、(vii)条件付きアクセス、(viii)
エラートラッキング等をサポートしている。
ーコーディングを特定し、即ち、比較的ロスの少ない環
境(例えば、CD−ROM、DVD等)に対するプログ
ラムストリーム(PS)レイヤーコーディング及び損失
が存在する環境(例えば、ケーブルテレビ、衛星テレ
ビ、又はその他のブロードキャスト環境)に対するトラ
ンスポートストリーム(TS)レイヤーコーディングで
ある。再度図2を参照すると、ビットストリーム200
は、例示的には、パケットヘッダー、オプションとして
の適応フィールド、関連するパケットデータ(又はペイ
ロード)に分割される複数個のTSパケットから構成さ
れるトランスポートストリーム(TS)である。これと
対比して、図4は、従来技術の例示的実施例に基づくP
ES400の概念的ブロック図を例示している。
0はパケットヘッダー405と、オプションのPESヘ
ッダー410と、関連するパケットデータ415とを有
している。パケットヘッダー405はパケットスタート
コードプレフィックス420と、ストリーム識別子(I
D)425と、PESパケット長インジケータ430と
を有している。これと一致して、PESパケット長イン
ジケータ430の後のフィールドの全てはオプションで
ある。PESヘッダー410はプレゼンテーションタイ
ムスタンプ(PTS)フィールドと、デコーディングタ
イムスタンプ(DTS)フィールドと、基本ストリーム
クロック基準(ESCR)フィールドと、基本ストリー
ム(ES)レートフィールドと、DSMトリックモード
フィールドと、コピー情報フィールドと、先行PESク
ロック回復フィールドと、延長フィールドと、スタッフ
ィングバイトとを有している。
20はパケット同期を供給する。ストリームID425
はパケット識別及びペイロード識別を供給する。PTS
/DTSフラッグフィールド435及びPTS/DTS
フィールド440はプレゼンテーション同期を供給す
る。データ転送はパケット/ヘッダー長445、ペイロ
ード415、スタッフィングフィールド450を介して
与えられる。スクランブル制御フィールド455はペイ
ロードデスクランブリングを容易なものとさせる。
の時分割又はパケット多重化ビットストリーム200の
概念的ブロック図を示している。ビットストリーム20
0はアクセスユニット500と、PESパケット400
と、複数個のTSパケット505とを有している。ビッ
トストリーム200はアクセスユニット500と、PE
Sパケット400と、TSパケット505との間のレイ
ヤー関係を示している。
なるプログラムを1個又はそれ以上の独立した時間ベー
スを単一ストリームへ結合させるべく動作する。MPE
G−2に従って、特定のプログラムは独特の時間ベース
を必要とするものではないが、それが独特の時間ベース
を有している場合には、その時間ベースはそのプログラ
ムの要素の全てに対して同一である。
パケット多重化ストリームの内側レイヤー部分であり、
その上に基づいてトランスポート又はプログラムストリ
ームが論理的に構成される。PESレイヤーはストリー
ム特定動作を供給し且つ(i)プログラムとトランスポ
ートストリームとの間の変換の共通の基礎、(ii)ビ
デオ及びオーディオ同期及び関連するタイミング、特に
ブロードキャストチャンネル、プレゼンテーション又は
プログラム(以後、集約的にプログラムを構成しており
且つ共通の時間ベースを有している関連するオーディオ
及びビデオパケットに対するタイムスタンプ)、(ii
i)ストリームマルチプレクス(多重化)及びデマルチ
プレクス(脱多重化)用のストリーム識別、(iv)ス
クランブリング、VCR機能、プライベートデータ等の
サービスをサポートしている。
ビデオ又はオーディオ基本ストリーム(ES)がトラン
スポートストリーム(TS)内に挿入される前にPES
パケット化されることを示している。基本ストリームは
連続的であり且つESを包含するPESパケットは、通
常、固定長のものである。典型的に、ビデオPESパケ
ットは数万個のバイトの程度であり且つオーディオPE
Sパケットは数千個のバイトの程度である。然しなが
ら、ビデオPESパケットは不定長のものとして特定す
ることも可能である。ESデータは、即ちアクセスユニ
ット500は、最初に、PESパケット内に閉じ込めら
れ、該PESパケットはTSパケット内に挿入される。
以上の独立した個別的なプログラム、例えば個別的なブ
ロードキャストテレビジョンプログラムを包含すること
が可能であり、それにより、各個別的なプログラムはそ
れ自身の時間ベースを有することが可能であり、且つ各
ストリームはそれ自身のパケット識別(PID)を具備
する個別的なプログラムを有している。各別個の個別的
なプログラムは通常共通の時間ベースを具備している1
個又はそれ以上の基本ストリームを有している。従来技
術の図の中には示していないが、異なるトランスポート
ストリームを単一のシステムTS内に結合させることが
可能である。
スポート同期バイトはパケット同期を提供する。PID
フィールドデータはパケット識別、デマルチプレクス及
びシーケンス完全性データを供給する。PIDフィール
ドはストリームのパケットを収集し且つ該ストリームを
再構築すべく動作可能である。連続性カウンタ及びエラ
ーインジケータはパケットシーケンス完全性及びエラー
検知を提供する。ペイロードユニットスタートインジケ
ータ及び適応制御はペイロード同期のために使用され、
一方不連続性インジケータ及びプログラムクロック基準
(PCR)フィールドはプレイバック(再生)同期のた
めに使用される。トランスポートスクランブル制御フィ
ールドはペイロードデスクランブルを容易なものとさせ
る。プライベートデータ転送はプライベートデータフラ
ッグ及びプライベートデータバイトを介して達成され
る。該データバイトはプライベートペイロードデータ転
送のために使用され、且つスタッフィングバイトがパケ
ットを完成させるために使用される。
テーブルによってリンクされたトランスポートストリー
ムパケットの集まりである。これらのテーブルはプログ
ラム特定情報(PSI)を担持しており且つTSがマル
チプレクサにおいて形成される場合に構築される。これ
らのテーブルはストリームの内容即ちコンテンツを完全
に定義する。TSのテーブルのうちの2つはプログラム
関連テーブル(PAT)とプログラムマップテーブル
(PMT)である。PATは、そのストリームに対する
独特の識別子と、PAT及びTSの動的変化を可能とさ
せるバージョン番号、及び対の値の関連テーブルとを包
含するTSに対する内容のテーブルとして動作する。対
の値、即ちPN及びPMT−PIDはそのプログラムを
包含するテーブルのプログラム番号(PN)及びPID
である。
ストリームを記述する。PMTにおける各エントリは1
つのプログラムに関連している。PMTはパケットとプ
ログラムとの間のマッピングを与え、且つそのストリー
ム内のプログラムを識別するプログラム番号と、そのプ
ログラムに関するプライベート情報を担持する記述子
と、同期情報を包含するパケットのPIDと、各ストリ
ームに対して、そのストリーム又はプログラムのデータ
(Data−PID)を包含するパケットのPID及び
STを特定する対の値(例えば、ストリームタイプ(S
T)、Data−PID)の数とを包含している。
グラムを処理するために使用される。任意の時刻におい
て、各プログラムはPMT内において独特のPIDを有
しており、それは選択したプログラムのオーディオ、ビ
デオ及び制御ストリームに対するPIDを供給する。選
択したPIDを具備するストリームは抽出され且つ適宜
のバッファ及びデコーダーへ送給されて再構築及びデコ
ーディングが行われる。
ることは問題であり、特にオーディオ及びビデオビット
ストリームの場合にはそうである。MPEG−2スタン
ダードに従って、終端間一定遅延タイミングモデルデジ
タル画像及びオーディオデータは、エンコーダーからデ
コーダーへシステムを介して通過するのに同じ量の時間
かかる。システムレイヤーは一定の遅延を必要とするタ
イミング情報を包含している。クロック基準はプログラ
ムクロック基準(PCR)であり且つタイムスタンプは
PTS及びDTSである。
クロック基準(PCR)データフィールドを使用して達
成される。PCRは、典型的に、42ビットフィールド
であり、それは2つの部分にコード化され、即ち90k
Hzの単位において33ビット値を有するPCRベース
と、27MHzの単位における9ビット延長を有するP
CR延長であり、尚27MHzはシステムクロック周波
数である。一般的には、デコーダーによって受取られる
最初のPCRの最初の33ビットがクロック発生におい
てカウンタを初期化させ、且つその後のPCR値が微調
整のためにクロック値と比較される。PCRとローカル
クロックとの間の差異は、例えば、ローカルクロックの
速度を上げるか又は下げるために電圧制御型オシレータ
又は同様の装置又は機能を駆動するために使用すること
が可能である。
PESヘッダー内に挿入されているプレゼンテーション
タイムスタンプを介して達成される。プレゼンテーショ
ンタイムスタンプは90kHzの単位における33ビッ
ト値であり、尚90kHzは27MHzのシステムクロ
ックを300で割算したものである。プレゼンテーショ
ンタイムスタンプの値は、プレゼンテーションユニット
がユーザに対して提供されるべき時間を表わす。
ば、MPEG−2準拠デジタルビデオシステム及びHD
TV準拠デジタルビデオシステム)、トランスポートレ
イヤーは、オーディオデータ、ビデオデータ、及びシス
テムデータストリームをパケット単位で、個々のデコー
ダー及びシステムメモリへ担持するために使用される。
個別的なストリームはMPEG−2システムレイヤー仕
様におけるように定義された1組のバッファ仮定で多重
化される。
テムの人気は部分的には、洗練されたタイムシフト視聴
が可能であること、及びこのようなシステムが特別プレ
イモード(「トリックモード」又は「トリックプレイ」
とも呼ばれる)を実施する能力に起因している。特別プ
レイモードは、とりわけ、「高速前進」、「低速前
進」、「通常逆進」、「低速逆進」、「高速逆進」等を
包含することが可能である。特別プレイモードは、DV
Rシステムがビデオストリームの構造を知得しており且
つ興味のあるビデオフレームへ直接的にジャンプするこ
とが可能である場合に実施することがより容易である。
より適したパケット化基本ストリームを多重化する改善
した技術が必要である。パケット化基本ストリームから
トランスポートストリーム及びプログラムストリームを
構築する場合に本来的に存在する複雑性を減少させる改
善したシステム及び方法を実現するデジタルビデオレコ
ーダー(DVR)システムに対する必要性が存在してい
る。
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、DVR適用に適したパケット化基本ストリ
ームを多重化する改善された技術を提供することを目的
とする。
に格納(記憶)し且つ後にプレイバック(再生)するた
めにデジタルビデオレコーダー(DVR)においてパケ
ット化基本ストリームを多重化するシステム及び方法が
提供される。本発明の主要な目的とするところは、幾つ
かのパケット化基本ストリームを単一の多重化されたプ
ログラムストリームへ多重化させる効率的な技術を提供
することである。
Rと関連している制御器内において実現される。該制御
器はパケット化基本ストリームを多重化されたプログラ
ムストリームへ多重化すべく動作し、パケット化基本ス
トリームは異なる寸法のPESパケットを有しており且
つ多重化プログラムストリームは固定寸法のプログラム
パケットを有している。この実施例によれば、該制御器
は、(i)PESパケットをDVRと関連するメモリバ
ッファ内に受取り、(ii)受取ったPESパケットの
各々をヘッダーとペイロードとを具備する少なくとも1
個の固定寸法プログラムパケットへ再フォーマット化
し、該ヘッダーはペイロードの内容を定義しており、
(iii)前記少なくとも1個の固定寸法プログラムパ
ケットの幾つかを多重化プログラムストリームへ関連付
け且つ多重化プログラムストリームをDVRと関連して
いる格納(記憶)ディスクに格納すべく、動作可能であ
る。
ームを多重化しながら、好適には、PESパケットの特
性に関して仮定を行うことはない。該制御器は、単純
に、各PESパケットを次々と1つの固定寸法プログラ
ムパケット内に再フォーマット化し、各々は適切なヘッ
ダーを具備している。その結果得られる多重化プログラ
ムストリームは固定寸法プログラムパケットを有してお
り、その寸法は、好適には、格納(記憶)ディスクのセ
クター寸法の倍数に等しく設定することが可能である。
と、単一のパケットを解消することが必要であるに過ぎ
ない。固定寸法パケットの使用は重要な側面であり、デ
マルチプレクサがディスクエラーが発生する場合に成立
されたプログラムパケットを解消させ且つ順番に「次
の」プログラムパケットを処理すべく進行することを可
能とさせる。要するに、デマルチプレクサはこの次のプ
ログラムパケットが開始する位置を「知得」している。
これと対照的に、パケット寸法が不知である場合には
(例えば、パケット寸法がプログラムパケット内にコー
ド化されている等)、デマルチプレクサはディスクエラ
ーが発生した場合に「次の」プログラムパケットの位置
を知得するものではない。
パケットヘッダーは少なくとも1つのストリームタイ
プ、タイミング情報又はピクチャ情報を定義する。好適
実施例においては、各このようなヘッダーも固定寸法を
有している。
Rは記録済プログラムストリームをプレイバック即ち再
生することが可能であり且つビデオプロセッサ、格納
(記憶)ディスク、制御器の各々を有している。該ビデ
オプロセッサは入力してくるプログラムストリームを受
取り且つそれをDVRと関連しているテレビジョン上で
表示させることが可能なベースバンド信号へ変換させる
べく動作する。該制御器はパケット化基本ストリームを
多重化プログラムストリームへ多重化させるべく動作
し、その場合にパケット化基本ストリームは異なる寸法
のPESパケットを有している。該制御器は(i)PE
Sパケットをメモリバッファ内に受取り、(ii)受取
ったPESパケットの各々をヘッダーとペイロードとを
具備している少なくとも1個の固定寸法プログラムパケ
ット内に再フォーマット化し、(iii)前記少なくと
も1個の固定寸法プログラムパケットの幾つかを格納デ
ィスクにおいて多重化プログラムストリームに関連付け
且つ格納、することが可能である。この場合の原理は、
パケット化基本ストリームは記録前に適宜構文解析する
ことが可能であるという事実を利用している(特に、ビ
デオストリームからピクチャ位置を容易に決定すること
が可能である)。
本明細書において本発明の原理を説明するために使用す
る種々の実施例は単に例示的なものであって本発明の技
術的範囲を制限するために解釈されるべきものではな
い。当業者によって理解されるように、本発明の原理は
任意の適宜構成したデジタルビデオレコーダー(DV
R)システムにおいて実現することが可能である。
デジタルビデオレコーダー(DVR)システム650及
びテレビジョン605を例示している。デジタルビデオ
レコーダーシステム650は例えばケーブルテレビジョ
ンサービスプロバイダー(ケーブル会社)の又は電話会
社のセットトップボックス、局所的アンテナ、インター
ネット、衛星ディスク、取付けたDVD又はVHSテー
ププレイヤー等の外部供給源から入力してくるテレビジ
ョン信号を受取り、且つ視聴者が選択したチャンネルを
テレビジョンセット605へ送信する。
ーダーシステム650は記録済プログラムストリームを
プレイバック即ち再生することが可能である。記録モー
ドにおいて、デジタルビデオレコーダーシステム650
は入力してくる無線周波数(RF)テレビジョン信号を
復調してベースバンドビデオ信号を発生させ、それをビ
デオプレイバック(再生)装置650内におけるか又は
それに接続されている格納(記憶)媒体上に記録させ且
つ格納させることが可能である。プレイモードにおいて
は、デジタルビデオレコーダーシステム650は格納
(記憶)媒体からユーザによって選択された記録済ベー
スバンドビデオ信号(即ちプログラム)を検索し且つそ
の検索したプログラムをテレビジョン605へ送信す
る。
ビデオレコーダー(DVR)システム650は、例え
ば、ReplayTV(商標)レコーダー又はTiVO
(商標)レコーダー等のディスクドライブをベースとし
た装置であり、DVRシステム650は入力してくるテ
レビジョン信号を磁気カセットテープではなくコンピュ
ータ磁気ハードディスクへ格納し且つそれから検索す
る。別の実施例においては、ビデオプレイバック(再
生)装置650が局所的な読取/書込(R/W)デジタ
ルバーサタイルディスク(DVD)又はR/WCD−R
OMに格納し且つそれから読取りを行うことが可能であ
る。従って、局所的格納(記憶)媒体は固定型(例え
ば、ハードディスクドライブ)とするか又は着脱自在型
(例えば、DVD、CD−ROM)とすることが可能で
ある。これらの実施例によれば、デジタルビデオレコー
ダーシステム650は受取ったパケット化基本ストリー
ムを後にプレイバック即ち再生するために多重化プログ
ラムストリームへ多重化させるべく動作する。パケット
化基本ストリームは異なる寸法の多数のPESパケット
を有している。デジタルビデオレコーダーシステム65
0は、(i)PESパケットを受取り、(ii)各受取
ったPESパケットをヘッダーとペイロードとを具備し
ている少なくとも1個の固定寸法プログラムパケットへ
再フォーマット化し、且つ(iii)該固定寸法のプロ
グラムパケットの幾つかを多重化プログラムストリーム
に関連付け且つ格納(記憶)媒体に格納させる。
は赤外線(IR)センサー660を有しており、それは
視聴者によって動作される遠隔制御装置からのコマンド
(例えば、チャンネルアップ、チャンネルダウン、音量
アップ、音量ダウン、記録、プレイ、高速前進(F
F)、逆進、高速逆進、低速逆進等)を受取る。テレビ
ジョン605はスクリーン610と、赤外線(IR)セ
ンサー615と、1個又はそれ以上の手動制御部620
(点線で示してある)とを有する従来のテレビジョンで
ある。IRセンサー615は、又、視聴者によって操作
される遠隔制御装置からのコマンド(例えば音量アッ
プ、音量ダウン、パワーオン/オフ)を受取る。
650は特定のタイプの供給源からの特定のタイプの入
力してくるテレビジョン信号を受取ることに制限される
ものではない。上述したように、外部供給源は、ケーブ
ルサービスプロバイダー、従来のRFブロードキャスト
アンテナ、衛星ディスク、インターネット接続、又はD
VDプレイヤー等の別の局所的格納(記憶)装置とする
ことが可能である。従って、入力してくる信号はMPE
G−2等の従来のデジタル信号、従来のNTSCアナロ
グ信号、又はその他の通信プロトコルのデジタルインタ
ーネットプロトコル(IP)パケットとすることが可能
である。然しながら、説明の便宜上、以下の説明は、通
常、DVRシステム650がケーブルサービスプロバイ
ダーから入力してくるテレビジョン信号(アナログ及び
/又はデジタル)を受取る実施例について説明する。然
しながら、当業者によって理解されるように、本発明の
原理は、ワイヤレスブロードキャストテレビジョン信
号、局所的格納(記憶)システム、MPEGデータを包
含するIPパケットの入力してくるストリーム等と共に
使用するために容易に適合させることが可能である。
デジタルビデオレコーダー(DVR)システム750を
例示している。DVRシステム650はIRセンサー6
60、ビデオプロセッサ610、MPEG2デコーダー
330、バッファ720、PESパケット構文解析及び
再フォーマット化制御器725、ハードディスクドライ
ブ730、プログラムパケットデコーダー/NTSCエ
ンコーダー740を有している。DVRシステム650
は、更に、ビデオバッファ760及びビデオレコーダー
(VR)制御器750を有している。
の全体的な動作の指示を行い、例えば、ビュー(Vie
w)即ち視聴モード、記録モード、プレイモード、高速
前進(FF)モード、逆進(通常、高速、低速)モー
ド、ポーズ(一時停止)モード、スキップモード等を包
含している。ビュー即ち視聴モードにおいては、VR制
御器750はケーブルサービスプロバイダーから入力し
てくるテレビジョン信号をビデオプロセッサ710によ
って復調させ且つ処理させ且つハードディスクドライブ
730に格納するか又はそれから検索することなしにテ
レビジョン605へ送信させる。
Rシステム650によって受取られる外部ブロードキャ
スト信号がMPEG−2等のデジタルであるか又はNT
SC等のアナログであるか否かに依存して異なる。例え
ば、ケーブルサービスプロバイダーから受取った外部ブ
ロードキャスト信号がアナログ信号である場合には、ビ
デオプロセッサ710は、例えば、TriMedia
(商標)6100メディアプロセッサとすることが可能
であり、それは入力してくるアナログテレビジョン信号
を受取り、ユーザが選択したチャンネルへ同調し、選択
したRF信号をテレビジョンセット605上で表示する
のに適したベースバンドテレビジョン信号(例えば、ス
ーパービデオ信号)ヘ変換させるための無線周波数(R
F)フロントエンド回路を包含している。
は入力してくるテレビジョン信号を固定寸法プログラム
パケットの多重化プログラム信号の形態でハードディス
クドライブ730上に格納即ち記憶させる。本発明の1
実施例によれば、DVRシステム650はMPEG−2
デコーダー300からのパケット化基本ストリームをメ
モリバッファ740内に受取り、該基本ストリームは異
なる寸法のPESパケットを有している。例示的な制御
器725はバッファしたPESパケットの各々を少なく
とも1個の固定寸法プログラムパケットに再フォーマッ
ト化し、且つ該固定寸法プログラムパケットの幾つかを
多重化プログラムストリームに関連付け且つそれをハー
ドディスクドライブ730内に格納即ち記憶させる。
ーダーを、外部ブロードキャスト信号がアナログ信号で
ある場合に、オプションとして設けることが可能であ
る。例えば、VR制御器750の制御下において、MP
EG−2エンコーダーは入力してくるNTSC型アナロ
グテレビジョン信号を受取り且つその受取ったブロード
キャスト信号を本発明の原理に基づいてハードディスク
ドライブ730上に格納するためのMPEG−2フォー
マットへ変換させることが可能である。一方、外部ブロ
ードキャスト信号が既にMPEG−2等のデジタル信号
である場合には、MPEG−2エンコーダーを省略する
ことが可能である。
はハードディスクドライブ730に対して格納されてい
る多重化プログラム信号(即ち、プログラム)をプログ
ラムパケットデコーダー/NTSCエンコーダー740
へストリームさせることを指示し、該エンコーダーはハ
ードディスクドライブ730からのプログラムパケット
を、例えば、スーパービデオ(S−ビデオ)信号へ変換
し、該信号はビデオプロセッサ710がそれをテレビジ
ョン650へ送信する前に、ビデオバッファ760にお
いてバッファ処理される。
に、「格納(記憶)ディスク」として定義され、且つ読
取可能及び書込可能の両方である任意の大量記憶装置を
包含するものであり、従来の磁気ディスクドライブ、読
取/書込デジタルバーサタイルディスク(DVD−R
W)、再書込可能CD−ROM等のための光学的ディス
クドライブを包含している。実際に、ハードディスクド
ライブ730は、DVRシステム650内に永久的に内
蔵されているという従来の意味において固定されている
ことは必要ではない。むしろ、ハードディスクドライブ
730は記録済テレビジョンプログラムを格納する目的
のためにDVRシステム650に専用の任意の大量記憶
装置を包含するものである。従って、ハードディスクド
ライブ730は、例えば読取/書込DVD又は再書込可
能CD−ROMを保持するジュークボックス装置等の、
取付型周辺装置又は着脱自在なディスクドライブ(内蔵
型か又は取付型かに拘わらず)を包含することが可能で
ある。更に、本発明の好適実施例においては、ハードデ
ィスクドライブ730は、例えば、パソコン(PC)に
おけるディスクドライブ又はインターネットサービスプ
ロバイダー(ISP)におけるサーバー上のディスクド
ライブ等を包含するDVRシステム650がネットワー
ク接続(例えば、インターネットプロトコル(IP)接
続)を介してアクセスし且つ制御することが可能な外部
大量格納(記憶)装置を包含することが可能である。
ト化基本ストリームを後のプレイバック即ち再生のため
に固定寸法プログラムパケットのプログラムストリーム
へ多重化させる例示的な方法800のフローチャートを
示している。説明の便宜上、上述した図6及び7の説明
についても同時的に参照を行う。
ドへ入るべく指示される(ステップ850)。DVRシ
ステム650はMPEG−2デコーダー300において
MPEGデータストリームを受取る(ステップ81
0)。MPEG−2デコーダー300は複数個のパケッ
ト化基本ストリーム400を一時的な格納即ち記憶のた
めにメモリバッファ740内にデコードさせる(ステッ
プ815)。例示的な基本ストリームは異なる寸法のP
ESパケットから構成されている。
各々の構文解析を行い且つ少なくとも1個の固定寸法プ
ログラムパケットへ再フォーマット化させる(ステップ
820)。各固定寸法プログラムパケットはヘッダーと
ペイロードとを包含している。制御器725は、好適に
は、構文解析されたPESパケットの特性に関しての仮
定を行うものではない。該制御器は、単純に、各PES
パケットを次々と1個の固定寸法プログラムパケットへ
再フォーマット化し、その各々は適切なヘッダーを具備
している。
ストリームを形成する固定寸法プログラムパケットの関
連付けた幾つかを格納(記憶)ディスク、即ちハードデ
ィスクドライブ730上に記録する(ステップ82
5)。
ームは固定寸法プログラムパケットを有しており、その
寸法は、好適には、ハードディスクドライブ730のセ
クター寸法の倍数に等しく設定することが可能である。
この場合には、ディスクエラーが発生すると、単に単一
のパケットを解消即ち追放することが必要であるに過ぎ
ない。固定寸法パケットの使用は本発明の重要な側面で
あり、ディスクエラーが発生した場合にデマルチプレク
サが成立したプログラムパケットを解消即ち追放し且つ
シーケンスにおける「次の」プログラムパケットを処理
すべく進行することを可能とさせる。要するに、デマル
チプレクサはこの次のプログラムパケットが開始する位
置を「知得」している。これと対照的に、パケット寸法
が不知である場合には(例えば、パケット寸法がプログ
ラムパケット内においてコード化されている等)、デマ
ルチプレクサは、ディスクエラーが発生した場合に、
「次の」プログラムパケットの位置を知得するものでは
ない。
650は、何等かの後の時間において、プレイモードへ
入ることが指示される(ステップ830)。DVRシス
テム650は格納(記憶)ディスク、例えばハードディ
スクドライブ730から格納されているプログラムデー
タストリームを検索し且つそれをビデオバッファ760
においてバッファ処理する(ステップ835)。ビデオ
プロセッサ710はバッファ処理されたプログラムスト
リームを受取り、それをDVRシステム650と関連す
るテレビジョン605上で表示することが可能なベース
バンド信号へ変換させる(ステップ840)。
プログラムパケット905a−905eの多重化プログ
ラムストリーム900の概念的ブロック図を例示してい
る。説明の便宜上、上述した図6乃至8の説明について
も同時的に参照を行う。この場合にも、多重化プログラ
ムストリーム900はDVRシステム650と関連して
いるハードディスクドライブ730等の格納(記憶)デ
ィスクに記録させることが可能である。
0は複数個の固定寸法プログラムパケット905を有し
ており、その各々は、各々がパケット化基本ストリーム
400と関連している異なる寸法の複数個のPESパケ
ットの再フォーマット化した幾つかを有している。固定
寸法プログラムパケット905の各々はヘッダー910
とペイロード915とを有している。
ログラムパケット905は固定寸法を具備するヘッダー
910を有している。寸法に拘わらずに、各ヘッダーは
各関連するペイロード915のペイロードの内容を定義
し、例えば、ストリームタイプ920、タイミング情報
925(例えば、プログラムパケット905が処理され
た時間等)及びピクチャ情報930(例えば、ビデオス
トリーム内のピクチャに関する情報等)のうちの少なく
とも1つを定義する。
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
及びビデオ基本ビットストリームのパケット化及びパケ
ット多重化を示した概念的ブロック図。
分割又はパケット多重化ビットストリームを示した概念
的ブロック図。
2準拠デコーディングシステムを示した概念的ブロック
図。
した概念的ブロック図。
又はパケット多重化ビットストリームを示した概念的ブ
ロック図。
ビデオレコーダー(DVR)システム及び関連するテレ
ビジョンを示した概略図。
ビデオレコーダー(DVR)システムを示した概略図。
トリームを後のプレイバック即ち再生のために固定寸法
プログラムパケットからなるプログラムストリームへ多
重化させる方法を示したフローチャート。
ムパケットからなる多重化プログラムストリームを示し
た概念的ブロック図。
制御器 730 ハードディスクドライブ 740 プログラムパケットデコーダー/NTSCエン
コーダー 750 ビデオレコーダー(VR)制御器 760 ビデオバッファ
Claims (20)
- 【請求項1】 デジタルビデオレコーダーと関連してお
り、パケット化基本ストリームを多重化プログラムスト
リームへ多重化させる制御器において、前記パケット化
基本ストリームが異なる寸法のPESパケットを有して
おり、前記制御器は(i)前記PESパケットをメモリ
バッファ内に受取り、(ii)前記受取ったPESパケ
ットの各々をペイロードの内容を定義するヘッダーとペ
イロードとを具備している少なくとも1個の固定寸法プ
ログラムパケット内に再フォーマット化し、(iii)
前記少なくとも1個の固定寸法プログラムパケットの幾
つかを前記多重化プログラムストリーム内へ関連付け
る、べく動作可能であることを特徴とする制御器。 - 【請求項2】 請求項1において、更に、前記多重化プ
ログラムストリームを格納ディスク内に格納させるべく
動作可能であることを特徴とする制御器。 - 【請求項3】 請求項2において、前記少なくとも1個
の固定寸法プログラムパケットの前記固定寸法が前記格
納ディスクのセクター寸法の倍数であることを特徴とす
る制御器。 - 【請求項4】 請求項1において、前記各ヘッダーがス
トリームタイプ、タイミング情報及びピクチャ情報のう
ちの少なくとも1つを定義することを特徴とする制御
器。 - 【請求項5】 請求項1において、前記少なくとも1個
の固定寸法プログラムパケットの各々の前記ヘッダーが
固定寸法を有していることを特徴とする制御器。 - 【請求項6】 記録済プログラムストリームを再生する
ことが可能なデジタルビデオレコーダーにおいて、 入力してくるプログラムストリームを受取り且つ前記入
力してくるプログラムストリームを前記デジタルビデオ
レコーダーと関連するテレビジョン上で表示させること
が可能なベースバンド信号へ変換させることが可能なビ
デオプロセッサ、 格納ディスク、 パケット化基本ストリームを多重化プログラムストリー
ムへ多重化させる制御器であって、前記パケット化基本
ストリームが異なる寸法のPESパケットを有してお
り、前記制御器が、(i)前記PESパケットをメモリ
バッファ内に受取り、(ii)前記受取ったPESパケ
ットの各々をヘッダーとペイロードとを具備する少なく
とも1個の固定寸法プログラムパケット内に再フォーマ
ット化し、(iii)前記少なくとも1個の固定寸法プ
ログラムパケットの幾つかを前記格納ディスクにおいて
前記多重化プログラムストリーム内へ関連付け且つ格納
させるべく動作可能である制御器、を有していることを
特徴とデジタルビデオレコーダー。 - 【請求項7】 請求項6において、前記少なくとも1個
の固定寸法プログラムパケットの前記固定寸法が前記格
納ディスクのセクター寸法の倍数であることを特徴とす
るデジタルビデオレコーダー。 - 【請求項8】 請求項6において、前記各ヘッダーが前
記各少なくとも1個の固定寸法プログラムパケットのペ
イロード内容を定義することを特徴とするデジタルビデ
オレコーダー。 - 【請求項9】 請求項6において、前記各ヘッダーがス
トリームタイプ、タイミング情報、ピクチャ情報のうち
の少なくとも1つを定義することを特徴とするデジタル
ビデオレコーダー。 - 【請求項10】 請求項6において、前記少なくとも1
個の固定寸法プログラムパケットの各々の前記ヘッダー
が固定寸法を有していることを特徴とするデジタルビデ
オレコーダー。 - 【請求項11】 格納ディスクを具備しているデジタル
ビデオレコーダーにおいて記録するために異なる寸法の
PESパケットを有しているパケット化基本ストリーム
を多重プログラムストリームへ多重化させる方法におい
て、 前記PESパケットをメモリバッファ内に受取り、 前記受取ったPESパケットの各々をヘッダーとペイロ
ードとを具備する少なくとも1個の固定寸法プログラム
パケット内に再フォーマット化し、 前記少なくとも1個の固定寸法プログラムパケットの関
連する幾つかを前記格納ディスクにおいて前記多重化プ
ログラムストリームとして記録する、上記各ステップを
有していることを特徴とする方法。 - 【請求項12】 請求項11において、更に、前記記録
済プログラムストリームを再生するステップを有してい
ることを特徴とする方法。 - 【請求項13】 請求項12において、前記デジタルビ
デオレコーダーがビデオプロセッサを有しており、更
に、 前記再生されたプログラムストリームを受取り、 前記受取ったプログラムストリームを前記デジタルビデ
オレコーダーと関連するテレビジョン上で表示すること
が可能なベースバンド信号へ変換させる、上記各ステッ
プを有していることを特徴とする方法。 - 【請求項14】 請求項11において、前記少なくとも
1個の固定寸法プログラムパケットの固定寸法が前記格
納ディスクのセクター寸法の倍数であることを特徴とす
る方法。 - 【請求項15】 請求項11において、前記各ヘッダー
が前記各少なくとも1個の固定寸法プログラムパケット
のペイロード内容を定義することを特徴とする方法。 - 【請求項16】 請求項11において、前記各ヘッダー
がストリームタイプ、タイミング情報、ピクチャ情報の
少なくとも1つを定義することを特徴とする方法。 - 【請求項17】 請求項11において、前記少なくとも
1個の固定寸法プログラムパケットの各々の前記ヘッダ
ーが固定寸法を有していることを特徴とする方法。 - 【請求項18】 デジタルビデオレコーダーと関連して
いる格納ディスクに記録されている多重化プログラムス
トリームにおいて、前記多重化プログラムストリームは
複数個の固定寸法プログラムパケットを有しており、前
記複数個の固定寸法プログラムパケットの幾つかは異な
る寸法の複数個のPESパケットの再フォーマット化し
た幾つかを有しており、前記複数個のPESパケットの
各々は前記デジタルビデオレコーダーにおいて受取られ
たパケット化基本ストリームと関連していることを特徴
とする多重化プログラムストリーム。 - 【請求項19】 請求項18において、前記複数個の固
定寸法プログラムパケットの各々はヘッダーとペイロー
ドとを有しており、前記各ヘッダーはストリームタイ
プ、タイミング情報、ピクチャ情報のうちの少なくとも
1つを定義することを特徴とする多重化プログラムスト
リーム。 - 【請求項20】 請求項18において、前記複数個の固
定寸法プログラムパケットの各々はヘッダーとペイロー
ドとを有しており、前記各ヘッダーは固定寸法を有して
いることを特徴とする多重化プログラムストリーム。
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