JP2003259307A - 録音録画システム、録音録画方法、録音録画／再生システム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッファアンダーラン回避方法として、信号
入力部に入力された映像内容に応じて、圧縮後の映像品
質が変動しないように、かつ、最終的な平均ビットレー
トが平均ビットレート目標値に近づくように制御された
録音録画システムを提供する。 【解決手段】 アナログ映像信号１を取り込み、デジタ
ルデータへ変換する信号入力部２と、圧縮率を変動させ
ながら信号入力部２からのデータを圧縮する可変レート
圧縮手段３と、データを一時保存し、一定な転送速度で
データを記録手段へ転送する記録バッファ５と、データ
をＤＶＤディスクへ記録する記録手段６と、圧縮後のビ
ットレートを許容最大ビットレート設定値から許容最低
ビットレート設定値までの間の範囲内で変動させるビッ
トレート制御手段７と、記録手段がＤＶＤディスクへ記
録する記録レートを標準再生速度よりも遅い速度に設定
する記録レート設定手段９から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、録音録画システム
に関し、さらに詳しくは、ＤＶＤのバッファーアンダー
ラン回避方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＤやＤＶＤなど再生専用光
ディスクでは、比較的長い単位でデータが連続して位置
する構造をとることにより、再生時のディスクアクセス
頻度を減らし再生を容易にしている。一方、記録可能な
光ディスクで、記録後に前記再生専用光ディスクと再生
互換性を確保したものがある。例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ
−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷなどの記録可能な光
ディスクは、再生専用と同一のデータ構造で記録するこ
とにより、再生専用装置で再生可能となる。このよう
に、長い単位でデータが連続した構造は再生には有利で
あるが、記録には不利である。従来は途切れなく記録動
作を連続するデータ構造で記録しているため、何らかの
不具合により記録装置へのデータの転送が遅れてバッフ
ァアンダーランが発生した場合には、少なくとも長い記
録単位全てが使用できなくなり、最悪の場合、ディスク
全部が使用できなくなっていた。この問題の解決策とし
て、バッファアンダーランが発生する前に記録を中断
し、バッファアンダーランが発生する状況が回避された
後に、最終の記録データに継ぎ目が無い位置から、続き
のデータの記録を再開する方法が特開２０００−４０３
０２公報に開示され実用化されている。しかしながら、
この方法でデータの不連続を回避しても、記録中断／再
開部分の品質は劣化してしまうため、記録の中断／再開
を極力起こさないように記録する方法が好ましい。

【０００３】また、ＤＶＤビデオディスクでは、記録容
量を有効に活用するために、ＭＰＥＧ２の可変ビットレ
ートをサポートしている。規格上の最高ビットレート１
０．０８Ｍｂｐｓ以下の範囲内でビットレートの割り当
てを動画の場面に応じて可変とし、圧縮による画質の劣
化が激しい場面には高ビットレートを割り当て、画像の
劣化が少ない場面には低ビットレートを割り当てること
により、限られた記憶容量の割に高画質で長時間の記録
内容を実現している。また、ＤＶＤビデオディスクを再
生する場合には、規格上の最高ビットレートの場面でも
映像が途切れないように、規格上の最高ビットレートを
若干上回る１１．０８Ｍｂｐｓの一定速度（以下、標準
再生速度）でディスクからデータを読み出す。また、最
高ビットレートよりも低いビットレートの場面では、デ
ィスクから読み出されるデータの速度が映像の再生に消
費されるデータの速度を上回ってしまうため、ディスク
からの読み出しを時々中断しているのが現状である。例
えば、４．７Ｇｂｙｔｅで２時間の標準的なＤＶＤビデ
オディスクの平均ビットレートは約５．２Ｍｂｐｓであ
り、映像再生中の約半分の時間はディスクからの読み出
しを中断して待機している状態にある。また、記録可能
な光ディスクにＤＶＤビデオ形式のデータを記録してＤ
ＶＤビデオディスクを作成する場合、一旦、ＨＤＤ等の
高速なディスクに書き込むデータを用意して、高速なデ
ィスクから光ディスク記録装置へデータを転送すれば、
光ディスクへの書きこみが途絶えることなく連続したデ
ータ構造に記録することができる。しかし、放映されて
いる映像やビデオカメラで取り込んでいる映像などをリ
アルタイムにＤＶＤビデオ形式へ変換し、リアルタイム
に標準再生速度と同じ速度で光ディスクへ記録すると、
必ず光ディスクへの書き込みが途絶えることになり、連
続したデータ構造に記録するために、前記のようなバッ
ファアンダーラン回避方法を利用することになる。さら
に、映像データの平均ビットレートを標準的な５．２Ｍ
ｂｐｓに設定したとき、光ディスクへ記録されるデータ
の速度は映像データの生成速度の平均２倍程度となるた
め、記録の中断が頻繁に起こり、品質の悪い接続部分が
多数できてしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる課題
に鑑み、バッファアンダーラン回避方法として、信号入
力部に入力された映像内容に応じて、圧縮後の映像品質
が変動しないように、かつ、最終的な平均ビットレート
が平均ビットレート目標値に近づくように制御された録
音録画システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１は、映像若しくは音声情報を可
変な情報レートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画
システムにおいて、アナログ映像データを取り込みデジ
タルデータに変換する信号入力部と、圧縮率を変動させ
ながら前記信号入力部からのデータを圧縮する可変レー
ト圧縮手段と、該可変レート圧縮手段からのデータを一
時保存して一定な転送速度で転送する記録バッファと、
該記録バッファのデータを記録媒体に記録する記録手段
と、圧縮後のビットレートを許容最大ビットレート設定
値から許容最低ビットレート設定値までの範囲内で変動
させるビットレート制御手段と、平均ビットレート目標
値、前記許容最大ビットレート設定値、及び前記許容最
低ビットレート設定値に応じて前記記録手段の記録レー
トを設定する記録レート設定手段と、を備えたことを特
徴とする。

【０００６】信号入力部は、放送受信機やビデオカメラ
から出力されたアナログ映像データを取り込み、デジタ
ルデータへ変換して可変レート圧縮手段へ転送する。そ
して、可変レート圧縮手段は、ビットレート制御手段に
より圧縮率を変動させながら信号入力部からのデータを
ＪＰＥＧモードで圧縮して記録バッファへ転送する。記
録バッファは、可変レート圧縮手段からのデータを一時
保存して、一定な転送速度でデータを記録手段へ転送す
る。そのデータを記録手段は、ＤＶＤディスクへ記録す
る。さらに、ビットレート制御手段は、映像の内容に応
じて圧縮後の映像品質が変動しないように、かつ、最終
的な平均ビットレートが平均ビットレート目標値に近づ
くように、前記可変レート圧縮手段を制御して圧縮後の
ビットレートを許容最大ビットレート設定値から許容最
低ビットレート設定値までの間の範囲内で変動させる。
また、記録レート設定手段は、平均ビットレート目標
値、許容最大ビットレート設定値、及び許容最低ビット
レート設定値に応じて記録手段がＤＶＤディスクへ記録
する記録レートを設定する。かかる発明によれば、ビッ
トレート制御手段が、映像の内容に応じて圧縮後の映像
品質が変動しないように、かつ、最終的な平均ビットレ
ートが平均ビットレート目標値に近づくように前記可変
レート圧縮手段を制御して圧縮後のビットレートを許容
最大ビットレート設定値から許容最低ビットレート設定
値までの間の範囲内で変動させ、記録レート設定手段
が、平均ビットレート目標値、許容最大ビットレート設
定値、及び許容最低ビットレート設定値に応じて記録手
段がＤＶＤディスクへ記録する記録レートを設定するの
で、書き込むべき情報の生成速度と書き込む速度との差
が小さくなり、記録媒体への書き込みが中断する頻度を
減少させることができる。

【０００７】請求項２は、前記ビットレート制御手段
は、前記信号入力部に入力された映像内容に応じて圧縮
後の映像品質が変動しないように、かつ、最終的な平均
ビットレートが、前記平均ビットレート目標値に近づく
ように前記可変レート圧縮手段を制御することも本発明
の有効な手段である。ビットレート制御手段は、信号入
力部に入力された映像内容に応じて、圧縮による画質の
劣化が激しい場面には高ビットレートを割り当て、画像
の劣化が少ない場面には低ビットレートを割り当てるこ
とにより、平均ビットレート目標値に近づくように制御
されている。これにより、限られた記憶容量の割に高画
質で長時間の記録内容を実現している。かかる技術手段
によれば、前記ビットレート制御手段は、前記信号入力
部に入力された映像内容に応じて圧縮後の映像品質が変
動しないように、かつ、最終的な平均ビットレートが、
前記平均ビットレート目標値に近づくように前記可変レ
ート圧縮手段を制御するので、限られた記憶容量の割に
高画質で長時間の記録内容を実現することができる。請
求項３は、前記記録レート設定手段は、前記記録手段が
記録媒体へ記録する記録レートを標準再生速度よりも遅
い速度に設定することも本発明の有効な手段である。か
かる技術手段によれば、可変レートで圧縮された映像情
報が記録されている記録媒体を、再生する速度よりも遅
い速度で書き込みを行うので、リアルタイムに映像情報
を可変レートで圧縮して記録媒体へ記録する際に、書き
こむべき情報の生成速度と書きこむ速度との差が小さく
なり、記録媒体への書き込みが中断する頻度が減り、中
断再開による品質劣化箇所を減少させることができる。
請求項４は、前記記録レート設定手段は、前記記録手段
が記録媒体へ記録する記録レートを前記平均ビットレー
ト目標値に略等しく設定することも本発明の有効な手段
である。かかる技術手段によれば、任意に設定可能な平
均ビットレート目標値と等しい速度で記録媒体へ書き込
むので、書きこむべき情報の生成速度の平均と書きこむ
速度とが一致し、中断することなく記録媒体への書き込
みを行うことができる。

【０００８】請求項５は、前記記録レート設定手段は、
前記記録手段が記録媒体へ記録する記録レートを前記許
容最大ビットレート目標値に略等しく設定することも本
発明の有効な手段である。かかる技術手段によれば、任
意に設定可能な最高ビットレート設定値と等しい速度で
記録媒体へ書き込むので、記録バッファ容量が少なくて
も記録バッファがオーバーフローすることが絶対に起こ
らない範囲内で記録中断頻度を最も低くすることができ
る。請求項６は、映像若しくは音声情報を可変な情報レ
ートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画システムに
おいて、アナログ映像データを取り込みデジタルデータ
に変換する信号入力部と、圧縮率を変動させながら前記
信号入力部からのデータを圧縮する可変レート圧縮手段
と、該可変レート圧縮手段からのデータを一時保存して
一定な転送速度で転送する記録バッファと、該記録バッ
ファのデータを記録媒体に記録する記録手段と、圧縮後
のビットレートを許容最大ビットレート設定値から許容
最低ビットレート設定値までの範囲内で変動させるビッ
トレート制御手段と、平均ビットレート目標値、前記許
容最大ビットレート設定値、及び前記許容最低ビットレ
ート設定値に応じて前記記録手段の記録レートを設定す
る記録レート設定手段と、前記記録バッファ内のデータ
量を監視して、該データ量から予め定められたデータ量
の増減検知と前記可変レート圧縮手段から転送されるデ
ータの平均転送速度を検出するバッファ監視手段と、該
バッファ監視手段からの記録中断指示に従い前記記録手
段の記録動作を中断させ、前記記録レート設定手段から
の記録再開指示に従い前記記録手段の記録動作を再開さ
せる記録中断／再開制御手段と、を備えたことを特徴と
する。これは請求項１の構成にさらに、バッファ監視手
段と記録中断／再開制御手段を追加し、バッファ監視手
段は、バッファデータ量を監視して、バッファデータ量
が予め定められた最低限度量に減少したこと、及び予め
定められた最大限度量に増加したことを検知して、記録
中断／再開制御手段へ記録中断の指示を送る。また、可
変レート圧縮手段から転送されるデータの平均転送速度
を検出し記録レート設定手段へ検出値を送る。また、記
録中断／再開制御手段は、バッファ監視手段からの記録
中断指示に従い記録手段の記録動作を中断させ、記録レ
ート設定手段からの記録再開指示に従い記録手段の記録
動作を再開させる。かかる発明によれば、バッファを監
視してバッファアンダーランやバッファオーバーフロー
が起こる前に記録を中断して、記録速度を設定しなおし
てから記録を再開するので、バッファ容量が少なくて
も、最も記録中断頻度が低い記録レートで記録すること
ができる。

【０００９】請求項７は、前記バッファ監視手段は、前
記記録バッファ内のデータ量を監視して、該データ量か
ら予め定められた最低限度量に減少したこと、及び予め
定められた最大限度量に増加したことを検知して前記記
録中断／再開制御手段に対して記録中断の指示を送り、
さらに、前記可変レート圧縮手段から転送されるデータ
の平均転送速度を検出して前記記録レート設定手段へ検
出値を送ることも本発明の有効な手段である。かかる技
術手段によれば、バッファ監視手段は、記録バッファ内
のデータ量を常に監視して、そのデータ量が増減してそ
れぞれの限度量に達した場合に、記録中断／再開制御手
段に指示して記録を中断、若しくは再開する。さらに、
記録バッファに記録される平均転送速度を求めて、その
平均転送速度が平均ビットレート値に近づくように記録
レートを設定するので、記録バッファがオーバーフロー
することを防ぐことができる。請求項８は、前記バッフ
ァ監視手段は、前記記録バッファ内のデータ量が略１／
２蓄積されたことを検出すると、前記可変レート圧縮手
段から転送されるデータの平均転送速度を求め、前記記
録レート設定手段に対して前記記録手段の記録レートを
前記求めた平均転送速度の値に設定することも本発明の
有効な手段である。かかる技術手段によれば、記録バッ
ファ内のデータ量が約１／２になると、記録レートをデ
ータの平均転送速度と等しいレートで記録することによ
り、記録バッファ容量を増減することなしに記録するこ
とができる。請求項９は、前記記録バッファ内のデータ
量が最大限度量、若しくは最少限度量に達し、前記記録
中断／再開制御手段が前記バッファ監視手段から記録中
断の指示を受けた場合、前記記録手段の記録動作を中断
させると共に、前記記録レート設定手段へ再設定指示を
送り、前記バッファ監視手段が求めた記録中断直前の平
均転送速度を元に更に速い記録レートに再設定し、前記
記録中断／再開制御手段に記録再開の指示を送ることも
本発明の有効な手段である。記録バッファへの転送速度
が光ディスクへの記録レートを上回り続けると、記録バ
ッファの蓄積量が増加し、蓄積量が最大限度量に達する
とバッファ監視手段が記録中断／再開制御手段に中断指
示を送る。記録中断／再開制御手段は記録手段の記録動
作を中断させ、記録レート設定手段へ再設定指示を送
る。記録レート設定手段は、バッファ監視手段が求めた
記録中断直前の平均転送速度を元に今までよりも速い記
録レートに再設定し、記録中断／再開制御手段に再開指
示を送る。また、記録バッファへの転送速度が光ディス
クへの記録レートを下回り続けると、記録バッファの蓄
積量が減少し、蓄積量が最低限度量に達するとバッファ
監視手段が記録中断／再開制御手段に中断指示を送る。
以後は最大限度量に達した場合と同じ動作をして記録が
中断、再開され、バッファ蓄積量の減少が解消される。
かかる技術手段によれば、記録中断／再開制御手段は記
録手段の記録動作を再開させ、今までよりも速い記録レ
ートで記録が行われバッファ蓄積量の増加若しくは減少
が解消される。

【００１０】請求項１０は、映像若しくは音声情報を可
変な情報レートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画
方法において、アナログ映像データを取り込みデジタル
データに変換する信号入力ステップと、圧縮率を変動さ
せながら前記信号入力ステップからのデータを圧縮する
可変レート圧縮ステップと、該可変レート圧縮ステップ
からのデータを一時保存して一定な転送速度で転送する
記録バッファステップと、該記録バッファステップのデ
ータを記録媒体に記録する記録ステップと、圧縮後のビ
ットレートを許容最大ビットレート設定値から許容最低
ビットレート設定値までの範囲内で変動させるビットレ
ート制御ステップと、平均ビットレート目標値、前記許
容最大ビットレート設定値、及び前記許容最低ビットレ
ート設定値に応じて前記記録ステップの記録レートを設
定する記録レート設定ステップと、を備え、前記ビット
レート制御ステップは、前記信号入力ステップにより入
力された映像内容に応じて圧縮後の映像品質が変動しな
いように、かつ、最終的な平均ビットレートが、前記平
均ビットレート目標値に近づくように前記可変レート圧
縮ステップを制御し、前記記録レート設定ステップは、
前記記録ステップが記録媒体へ記録する記録レートを標
準再生速度よりも遅い速度に設定することを特徴とす
る。かかる発明によれば、請求項１、２と同様の作用効
果を奏する。

【００１１】請求項１１は、映像若しくは音声情報を可
変な情報レートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画
方法において、アナログ映像データを取り込みデジタル
データに変換する信号入力ステップと、圧縮率を変動さ
せながら前記信号入力ステップからのデータを圧縮する
可変レート圧縮ステップと、該可変レート圧縮ステップ
からのデータを一時保存して一定な転送速度で転送する
記録バッファステップと、該記録バッファステップのデ
ータを記録媒体に記録する記録ステップと、圧縮後のビ
ットレートを許容最大ビットレート設定値から許容最低
ビットレート設定値までの範囲内で変動させるビットレ
ート制御ステップと、平均ビットレート目標値、前記許
容最大ビットレート設定値、及び前記許容最低ビットレ
ート設定値に応じて前記記録ステップの記録レートを設
定する記録レート設定ステップと、前記記録バッファス
テップ内のデータ量を監視して、該データ量から予め定
められたデータ量の増減検知と前記可変レート圧縮ステ
ップから転送されるデータの平均転送速度を検出するバ
ッファ監視ステップと、該バッファ監視ステップからの
記録中断指示に従い前記記録ステップの記録動作を中断
させ、前記記録レート設定ステップからの記録再開指示
に従い前記記録ステップの記録動作を再開させる記録中
断／再開制御ステップと、を備え、前記バッファ監視ス
テップは、前記記録バッファ内のデータ量を監視して、
該データ量から予め定められた最低限度量に減少したこ
と、及び予め定められた最大限度量に増加したことを検
知して前記記録中断／再開制御ステップに対して記録中
断の指示を送り、さらに、前記可変レート圧縮ステップ
から転送されるデータの平均転送速度を検出して前記記
録レート設定ステップへ検出値を送ることを特徴とす
る。かかる発明によれば、請求項６、７と同様の作用効
果を奏する。

【００１２】請求項１２は、映像や音声情報を可変な情
報レートで圧縮し、該圧縮した圧縮情報を一定の記録レ
ートで記録媒体へ記録する一方で、前記可変な情報レー
トで圧縮された圧縮情報が記録されている記録媒体を一
定の再生レートで再生し、該再生した圧縮情報を伸張し
て音声や映像を取り出す録音録画／再生システムであっ
て、映像音声を途切れなく再生するために必要な最低再
生レートよりも前記記録レートを遅く設定したことを特
徴とする。かかる技術手段によれば、可変レートで圧縮
された映像情報が記録されている記録媒体を再生する速
度よりも遅い速度で書き込みを行うので、リアルタイム
に映像情報を可変レートで圧縮して記録媒体へ記録する
際に、書き込むべき情報の生成速度と、書き込む速度と
の差が小さくなり、記録媒体への書き込みが中断する頻
度が減り、中断再開による品質劣化個所を減少させるこ
とができる。請求項１３は、前記記録媒体の記録特性が
前記最低再生レートよりも遅い記録レートでの記録に最
適化されたことも本発明の有効な手段である。記録可能
な光ディスクは通常、再生標準速度以上の速度で記録さ
れる。記録速度が速いほど記録条件が厳しくなるため、
光ディスクの記録特性は最大記録速度に合わせて調整さ
れる。特に書き換え可能な相変化記録材料は記録線速度
依存性が高く、１倍速から数倍までの低速度記録をサポ
ートしないことで高速記録の対応を実現している。本発
明の録画システムでは、いずれも再生標準速度より遅い
速度で記録を行っている。従って、１倍速以下の記録速
度で記録可能なディスクが必要であり、この速度域に最
適化されたディスクが望ましい。かかる技術手段によれ
ば、記録特性が再生標準速度よりも遅い速度での記録に
最適化されているので、良好な記録品質で記録中断回数
を減少させることができる。請求項１４は、請求項１０
又は１１に記載の録音録画方法をコンピュータにて実行
可能なプログラムとして記録したことを特徴とする。か
かる発明によれば、汎用のコンピュータにて録音録画シ
ステムが実現できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施形
態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載
される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配
置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそ
れのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。図１は本発明の第１の実施形態にかかる録画システ
ムである。この構成は、放送受信機やビデオカメラ（図
示しない）から出力されたアナログ映像信号１を取り込
み、デジタルデータへ変換して可変レート圧縮手段へ転
送する信号入力部２と、ビットレート制御手段７の制御
の元で圧縮率を変動させながら信号入力部２からのデー
タを圧縮して記録バッファ５へ転送する可変レート圧縮
手段３と、可変レート圧縮手段３からのデータを一時保
存し、一定な転送速度でデータを記録手段へ転送する記
録バッファ５と、記録バッファ５からのデータをＤＶＤ
ディスクへ記録する記録手段６と、映像の内容に応じて
圧縮後の映像品質が変動しないように、かつ、最終的な
平均ビットレートが平均ビットレート目標値に近づくよ
うに可変レート圧縮手段３を制御して、圧縮後のビット
レートを許容最大ビットレート設定値から許容最低ビッ
トレート設定値までの間の範囲内で変動させるビットレ
ート制御手段７と、平均ビットレート目標値、許容最大
ビットレート設定値、許容最低ビットレート設定値に応
じて、記録手段がＤＶＤディスクへ記録する記録レート
を標準再生速度１１．０８Ｍｂｐｓよりも遅い速度に設
定する記録レート設定手段９から構成されている。ま
た、許容最大ビットレートは、ＤＶＤ規格の上限である
１０．０８Ｍｂｐｓ以下の範囲で任意に設定可能であ
り、平均ビットレート目標は、許容最大ビットレート設
定値以下の範囲で任意に設定可能であり、許容最低ビッ
トレートは、平均ビットレート目標値以下の範囲で任意
に設定可能である。

【００１４】次に、ユーザーが各設定値を、許容最大ビ
ットレート設定値：６Ｍｂｐｓ、平均ビットレート目標
値：４Ｍｂｐｓ、許容最低ビットレート設定値：２Ｍｂ
ｐｓに設定した場合を例に具体的に説明する。従来は記
録手段の記録レートは、標準再生速度と同じ１１．０８
Ｍｂｐｓであるから、記録バッファへ転送されるデータ
の速度よりも記録バッファから転送されるデータの速度
の方が常に速く、最高９．０８Ｍｂｐｓ、最低５．０８
Ｍｂｐｓ、平均７．０８Ｍｂｐｓの速度でバッファデー
タが減少していく。本発明では、記録レートを各設定値
に応じて標準再生速度１１．０８Ｍｂｐｓよりも遅い速
度に設定する。記録レートを許容最大ビットレート設定
値と同一の値６Ｍｂｐｓに設定する構成では、最高４Ｍ
ｂｐｓ、最低０Ｍｂｐｓ、平均２Ｍｂｐｓの速度でバッ
ファデータが減少することになり、従来よりも減少速度
が遅くなる。従って記録バッファ５が空になり光ディス
クへの記録を中断する頻度が減少する。また、記録レー
トを平均ビットレート目標値と同一の値４Ｍｂｐｓに設
定する構成では、最大２Ｍｂｐｓの速度でバッファデー
タが増減し、平均的にはバッファに保存されているデー
タ量は一定である。バッファ容量をバッファデータの増
減が許容できるだけ用意することにより、光ディスクへ
の記録を中断することなく記録を終了できる。また、リ
アルタイムに可変ビットレートで圧縮する場合、最終的
な平均ビットレートを目標値に近づけるためには、平均
ビットレート目標値を中心に増減を繰り返す変動とな
る。平均ビットレート目標値から大きくかけ離れたビッ
トレートが長時間続くことはあり得ない。したがって、
ある程度のバッファ容量があればバッファデータの増減
を許容できる。

【００１５】図２は、本発明の第２の実施形態にかかる
録画システムである。同じ構成要素には同じ参照番号が
付されているので、重複する説明は省略する。図２が図
１と異なる点は、バッファ監視手段と記録中断／再開制
御手段が追加された点である。バッファ監視手段は、記
録バッファ５のバッファデータ量を監視して、バッファ
データ量があらかじめ定められた最低限度量に減少した
こと、及びあらかじめ定められた最大限度量に増加した
ことを検知して、記録中断／再開制御手段１１へ記録中
断の指示１４を送る。また、可変レート圧縮手段３から
転送されるデータの平均転送速度を検出し、記録レート
設定手段９へ記録レート設定値１５を送る。また、記録
レート設定手段９は、記録開始時および記録中断時に記
録手段がＤＶＤディスクへ記録する記録レート８を、バ
ッファ監視手段１３が検出した平均データ転送速度と同
じ速度に設定する。また、記録中断時には記録レートを
再設定した後に記録中断／再開制御手段１１へ記録再開
の指示１７を送る。記録中断／再開制御手段１１はバッ
ファ監視手段１３からの記録中断指示１４に従い記録手
段の記録動作を中断させ、記録レート設定手段９からの
記録再開指示１７に従い記録手段の記録動作を再開させ
る。録画を開始すると映像データ１は信号入力部２と可
変レート圧縮手段３とを経て記録バッファ５へ蓄積され
る。

【００１６】バッファ容量の半分ほど蓄積されると、バ
ッファ監視手段１３が平均転送速度を求め、記録レート
設定手段９が記録手段の記録レート８を平均転送速度検
出値と同じ速度に設定し、記録手段６の記録動作が開始
される。そして、記録バッファ５への転送速度が光ディ
スクへの記録レートを上回り続けると、記録バッファ５
の蓄積量が増加し、蓄積量が最大限度量に達すると、バ
ッファ監視手段１３が記録中断／再開制御手段１１に中
断指示１４を送る。記録中断／再開制御手段１１は記録
手段６の記録動作を中断させ、記録レート設定手段９へ
再設定指示１６を送る。記録レート設定手段９はバッフ
ァ監視手段１３が求めた記録中断直前の平均転送速度を
元に、今までよりも速い記録レートに再設定し、記録中
断／再開制御手段１１に再開指示１７を送る。記録中断
／再開制御手段１１は記録手段６の記録動作を再開さ
せ、今までよりも速い記録レートで記録が行われバッフ
ァ蓄積量の増加が解消される。また、記録バッファ５へ
の転送速度が光ディスクへの記録レートを下回り続ける
と、記録バッファの蓄積量が減少し、蓄積量が最低限度
量に達すると、バッファ監視手段１３が記録中断／再開
制御手段１１に中断指示１４を送る。以後は最大限度量
に達した場合と同じ動作をして記録が中断、再開され、
バッファ蓄積量の減少が解消される。図１の構成では、
記録レートを許容最大ビットレート設定値よりも低い
値、つまり平均ビットレート目標値に近い値に設定する
ためには、バッファ蓄積量の変動を必ず許容できるだけ
のバッファ容量が必要であったが、図２の構成では、バ
ッファ容量が少なくても記録レートが平均ビットレート
目標値近辺となり、バッファ蓄積量の変動を許容できな
くなった場合にだけ記録の中断が起こる。

【００１７】図３は、パソコンを用いて本システムを構
築した一例である。同じ構成要素には同じ参照番号が付
されているので、重複する説明は省略する。この構成
は、図２で説明した信号入力部２、可変レート圧縮手段
３、記録バッファ５、及びビットレート制御手段７はパ
ソコン３０に搭載されたハードウェアおよびソフトウェ
アで実現する。また、光ディスク記録用ドライブ制御ソ
フトウェア４０のドライブ制御機能は、記録開始／終了
制御手段１９など既存機能の他に、図２で説明したバッ
ファ監視手段１３、記録中断／再開制御手段１１、記録
レート設定手段９を有している。光ディスクドライブ５
０は、ドライブ制御ソフトウェア４０からの記録中断／
再開制御や記録レート設定要求に応じて動作する機能を
有している。録画時にはパソコンに搭載されているハー
ドディスクを、記録バッファに割り当てることができる
ので、大容量の記録バッファ容量が確保できる。図４
は、パソコンを用いて本システムを構築した別の例であ
る。同じ構成要素には同じ参照番号が付されているの
で、重複する説明は省略する。光ディスクドライブ５１
は、図２で説明した記録バッファ５、バッファ監視手段
１３、記録中断／再開制御手段１１、記録レート設定手
段９を内蔵している。光ディスク記録用ドライブ制御ソ
フトウェア４１のドライブ制御機能は、記録開始／終了
制御手段１９など既存機能だけを有している。図３の構
成では、専用のドライブ制御ソフトウェアと組合わせな
ければ、記録の中断が少ないリアルタイム録画ができな
いが、図４の構成では、記録バッファ５、バッファ監視
手段１３、記録中断／再開制御手段１１、記録レート設
定手段９など、本発明特有の動作を全て光ディスクドラ
イブ５１に内蔵した手段で処理しているため、ドライブ
制御ソフトウェアによらず記録の中断が少ないリアルタ
イム録画ができる。ここで、記録可能な光ディスクは通
常、再生標準速度以上の速度で記録される。記録速度が
速いほど記録条件が厳しくなるため、光ディスクの記録
特性は最大記録速度に合わせて調整される。特に書き換
え可能な相変化記録材料は、記録線速度依存性が高く、
１倍速から数倍までの低速度記録をサポートしないこと
で高速記録の対応を実現している。そこで、本発明の録
画システムでは、いずれも再生標準速度より遅い速度で
記録を行っている。従って、１倍速以下の記録速度で記
録可能なディスクが必要であり、この速度域に最適化さ
れたディスクが望ましい。詳細には０．５倍速記録に最
適化され、１倍速まで記録可能なディスクが最適であ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上記載のごとく請求項１の発明によれ
ば、ビットレート制御手段が、映像の内容に応じて圧縮
後の映像品質が変動しないように、かつ、最終的な平均
ビットレートが平均ビットレート目標値に近づくように
前記可変レート圧縮手段を制御して圧縮後のビットレー
トを許容最大ビットレート設定値から許容最低ビットレ
ート設定値までの間の範囲内で変動させ、記録レート設
定手段が、平均ビットレート目標値、許容最大ビットレ
ート設定値、及び許容最低ビットレート設定値に応じて
記録手段がＤＶＤディスクへ記録する記録レートを設定
するので、書き込むべき情報の生成速度と書き込む速度
との差が小さくなり、記録媒体への書き込みが中断する
頻度を減少させることができる。また請求項２では、前
記ビットレート制御手段は、前記信号入力部に入力され
た映像内容に応じて圧縮後の映像品質が変動しないよう
に、かつ、最終的な平均ビットレートが、前記平均ビッ
トレート目標値に近づくように前記可変レート圧縮手段
を制御するので、限られた記憶容量の割に高画質で長時
間の記録内容を実現することができる。また請求項３で
は、可変レートで圧縮された映像情報が記録されている
記録媒体を、再生する速度よりも遅い速度で書き込みを
行うので、リアルタイムに映像情報を可変レートで圧縮
して記録媒体へ記録する際に、書きこむべき情報の生成
速度と書きこむ速度との差が小さくなり、記録媒体への
書き込みが中断する頻度が減り、中断再開による品質劣
化箇所を減少させることができる。また請求項４では、
任意に設定可能な平均ビットレート目標値と等しい速度
で記録媒体へ書き込むので、書きこむべき情報の生成速
度の平均と書きこむ速度とが一致し、中断することなく
記録媒体への書き込みを行うことができる。また請求項
５では、任意に設定可能な最高ビットレート設定値と等
しい速度で記録媒体へ書き込むので、記録バッファ容量
が少なくても記録バッファがオーバーフローすることが
絶対に起こらない範囲内で記録中断頻度を最も低くする
ことができる。

【００１９】また請求項６では、バッファを監視してバ
ッファアンダーランやバッファオーバーフローが起こる
前に記録を中断して、記録速度を設定しなおしてから記
録を再開するので、バッファ容量が少なくても、最も記
録中断頻度が低い記録レートで記録することができる。
バッファを監視してバッファアンダーランやバッファオ
ーバーフローが起こる前に記録を中断して、記録速度を
設定しなおしてから記録を再開するので、バッファ容量
が少なくても、最も記録中断頻度が低い記録レートで記
録することができる。また請求項７では、バッファ監視
手段は、記録バッファ内のデータ量を常に監視して、そ
のデータ量が増減してそれぞれの限度量に達した場合
に、記録中断／再開制御手段に指示して記録を中断、若
しくは再開する。さらに、記録バッファに記録される平
均転送速度を求めて、その平均転送速度が平均ビットレ
ート値に近づくように記録レートを設定するので、記録
バッファがオーバーフローすることを防ぐことができ
る。また請求項８では、記録バッファ内のデータ量が約
１／２になると、記録レートをデータの平均転送速度と
等しいレートで記録することにより、記録バッファ容量
を増減することなしに記録することができる。また請求
項９では、記録中断／再開制御手段は記録手段の記録動
作を再開させ、今までよりも速い記録レートで記録が行
われバッファ蓄積量の増加若しくは減少が解消される。
また請求項１０では、請求項１、２と同様の作用効果を
奏する。また請求項１１では、請求項６、７と同様の作
用効果を奏する。また請求項１２では、可変レートで圧
縮された映像情報が記録されている記録媒体を再生する
速度よりも遅い速度で書き込みを行うので、リアルタイ
ムに映像情報を可変レートで圧縮して記録媒体へ記録す
る際に、書き込むべき情報の生成速度と、書き込む速度
との差が小さくなり、記録媒体への書き込みが中断する
頻度が減り、中断再開による品質劣化個所を減少させる
ことができる。また請求項１３では、記録特性が再生標
準速度よりも遅い速度での記録に最適化されているの
で、良好な記録品質で記録中断回数を減少させることが
できる。また請求項１４では、汎用のコンピュータにて
録音録画システムが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる録画システム
を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態にかかる録画システム
を示す図である。

【図３】本発明のパソコンを用いて本システムを構築し
た一例の図である。

【図４】本発明のパソコンを用いて本システムを構築し
た一例の図である。

【符号の説明】

１ アナログ映像信号、２ 信号入力部、３ 可変レー
ト圧縮手段、５ 記録バッファ記録バッファ、６ 記録
手段、７ ビットレート制御手段、９ 記録レート設定
手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C052 AA02 AB04 CC11 DD04 DD06 5C053 FA24 GB17 GB26 LA11 5C059 KK35 SS13 TA60 TB04 TC37 TD05 UA02 UA32 5D044 AB05 AB07 BC04 CC06 EF03 GK08 GK10 HH02

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像若しくは音声情報を可変な情報レー
   トで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画システムにお
   いて、 アナログ映像データを取り込みデジタルデータに変換す
   る信号入力部と、圧縮率を変動させながら前記信号入力
   部からのデータを圧縮する可変レート圧縮手段と、該可
   変レート圧縮手段からのデータを一時保存して一定な転
   送速度で転送する記録バッファと、該記録バッファのデ
   ータを記録媒体に記録する記録手段と、圧縮後のビット
   レートを許容最大ビットレート設定値から許容最低ビッ
   トレート設定値までの範囲内で変動させるビットレート
   制御手段と、平均ビットレート目標値、前記許容最大ビ
   ットレート設定値、及び前記許容最低ビットレート設定
   値に応じて前記記録手段の記録レートを設定する記録レ
   ート設定手段と、を備えたことを特徴とする録音録画シ
   ステム。
2. 【請求項２】 前記ビットレート制御手段は、前記信号
   入力部に入力された映像内容に応じて圧縮後の映像品質
   が変動しないように、かつ、最終的な平均ビットレート
   が、前記平均ビットレート目標値に近づくように前記可
   変レート圧縮手段を制御することを特徴とする請求項１
   に記載の録音録画システム。
3. 【請求項３】 前記記録レート設定手段は、前記記録手
   段が記録媒体へ記録する記録レートを標準再生速度より
   も遅い速度に設定することを特徴とする請求項１に記載
   の録音録画システム。
4. 【請求項４】 前記記録レート設定手段は、前記記録手
   段が記録媒体へ記録する記録レートを前記平均ビットレ
   ート目標値に略等しく設定することを特徴とする請求項
   １に記載の録音録画システム。
5. 【請求項５】 前記記録レート設定手段は、前記記録手
   段が記録媒体へ記録する記録レートを前記許容最大ビッ
   トレート目標値に略等しく設定することを特徴とする請
   求項１に記載の録音録画システム。
6. 【請求項６】 映像若しくは音声情報を可変な情報レー
   トで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画システムにお
   いて、 アナログ映像データを取り込みデジタルデータに変換す
   る信号入力部と、圧縮率を変動させながら前記信号入力
   部からのデータを圧縮する可変レート圧縮手段と、該可
   変レート圧縮手段からのデータを一時保存して一定な転
   送速度で転送する記録バッファと、該記録バッファのデ
   ータを記録媒体に記録する記録手段と、圧縮後のビット
   レートを許容最大ビットレート設定値から許容最低ビッ
   トレート設定値までの範囲内で変動させるビットレート
   制御手段と、平均ビットレート目標値、前記許容最大ビ
   ットレート設定値、及び前記許容最低ビットレート設定
   値に応じて前記記録手段の記録レートを設定する記録レ
   ート設定手段と、前記記録バッファ内のデータ量を監視
   して、該データ量から予め定められたデータ量の増減検
   知と前記可変レート圧縮手段から転送されるデータの平
   均転送速度を検出するバッファ監視手段と、該バッファ
   監視手段からの記録中断指示に従い前記記録手段の記録
   動作を中断させ、前記記録レート設定手段からの記録再
   開指示に従い前記記録手段の記録動作を再開させる記録
   中断／再開制御手段と、を備えたことを特徴とする録音
   録画システム。
7. 【請求項７】 前記バッファ監視手段は、前記記録バッ
   ファ内のデータ量を監視して、該データ量から予め定め
   られた最低限度量に減少したこと、及び予め定められた
   最大限度量に増加したことを検知して前記記録中断／再
   開制御手段に対して記録中断の指示を送り、さらに、前
   記可変レート圧縮手段から転送されるデータの平均転送
   速度を検出して前記記録レート設定手段へ検出値を送る
   ことを特徴とする請求項６に記載の録音録画システム。
8. 【請求項８】 前記バッファ監視手段は、前記記録バッ
   ファ内のデータ量が略１／２蓄積されたことを検出する
   と、前記可変レート圧縮手段から転送されるデータの平
   均転送速度を求め、前記記録レート設定手段に対して前
   記記録手段の記録レートを前記求めた平均転送速度の値
   に設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の録
   音録画システム。
9. 【請求項９】 前記記録バッファ内のデータ量が最大限
   度量、若しくは最少限度量に達し、前記記録中断／再開
   制御手段が前記バッファ監視手段から記録中断の指示を
   受けた場合、前記記録手段の記録動作を中断させると共
   に、前記記録レート設定手段へ再設定指示を送り、前記
   バッファ監視手段が求めた記録中断直前の平均転送速度
   を元に更に速い記録レートに再設定し、前記記録中断／
   再開制御手段に記録再開の指示を送ることを特徴とする
   請求項６に記載の録音録画システム。
10. 【請求項１０】 映像若しくは音声情報を可変な情報レ
    ートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画方法におい
    て、 アナログ映像データを取り込みデジタルデータに変換す
    る信号入力ステップと、圧縮率を変動させながら前記信
    号入力ステップからのデータを圧縮する可変レート圧縮
    ステップと、該可変レート圧縮ステップからのデータを
    一時保存して一定な転送速度で転送する記録バッファス
    テップと、該記録バッファステップのデータを記録媒体
    に記録する記録ステップと、圧縮後のビットレートを許
    容最大ビットレート設定値から許容最低ビットレート設
    定値までの範囲内で変動させるビットレート制御ステッ
    プと、平均ビットレート目標値、前記許容最大ビットレ
    ート設定値、及び前記許容最低ビットレート設定値に応
    じて前記記録ステップの記録レートを設定する記録レー
    ト設定ステップと、を備え、 前記ビットレート制御ステップは、前記信号入力ステッ
    プにより入力された映像内容に応じて圧縮後の映像品質
    が変動しないように、かつ、最終的な平均ビットレート
    が、前記平均ビットレート目標値に近づくように前記可
    変レート圧縮ステップを制御し、前記記録レート設定ス
    テップは、前記記録ステップが記録媒体へ記録する記録
    レートを標準再生速度よりも遅い速度に設定することを
    特徴とする録音録画方法。
11. 【請求項１１】 映像若しくは音声情報を可変な情報レ
    ートで圧縮して記録媒体へ記録する録音録画方法におい
    て、 アナログ映像データを取り込みデジタルデータに変換す
    る信号入力ステップと、圧縮率を変動させながら前記信
    号入力ステップからのデータを圧縮する可変レート圧縮
    ステップと、該可変レート圧縮ステップからのデータを
    一時保存して一定な転送速度で転送する記録バッファス
    テップと、該記録バッファステップのデータを記録媒体
    に記録する記録ステップと、圧縮後のビットレートを許
    容最大ビットレート設定値から許容最低ビットレート設
    定値までの範囲内で変動させるビットレート制御ステッ
    プと、平均ビットレート目標値、前記許容最大ビットレ
    ート設定値、及び前記許容最低ビットレート設定値に応
    じて前記記録ステップの記録レートを設定する記録レー
    ト設定ステップと、前記記録バッファステップ内のデー
    タ量を監視して、該データ量から予め定められたデータ
    量の増減検知と前記可変レート圧縮ステップから転送さ
    れるデータの平均転送速度を検出するバッファ監視ステ
    ップと、該バッファ監視ステップからの記録中断指示に
    従い前記記録ステップの記録動作を中断させ、前記記録
    レート設定ステップからの記録再開指示に従い前記記録
    ステップの記録動作を再開させる記録中断／再開制御ス
    テップと、を備え、 前記バッファ監視ステップは、前記記録バッファ内のデ
    ータ量を監視して、該データ量から予め定められた最低
    限度量に減少したこと、及び予め定められた最大限度量
    に増加したことを検知して前記記録中断／再開制御ステ
    ップに対して記録中断の指示を送り、さらに、前記可変
    レート圧縮ステップから転送されるデータの平均転送速
    度を検出して前記記録レート設定ステップへ検出値を送
    ることを特徴とする録音録画方法。
12. 【請求項１２】 映像や音声情報を可変な情報レートで
    圧縮し、該圧縮した圧縮情報を一定の記録レートで記録
    媒体へ記録する一方で、前記可変な情報レートで圧縮さ
    れた圧縮情報が記録されている記録媒体を一定の再生レ
    ートで再生し、該再生した圧縮情報を伸張して音声や映
    像を取り出す録音録画／再生システムであって、映像音
    声を途切れなく再生するために必要な最低再生レートよ
    りも前記記録レートを遅く設定したことを特徴とする録
    音録画／再生システム。
13. 【請求項１３】 前記記録媒体の記録特性が前記最低再
    生レートよりも遅い記録レートでの記録に最適化された
    こと特徴とする請求項１２に記載の記録媒体。
14. 【請求項１４】 請求項１０又は１１に記載の録音録画
    方法をコンピュータにて実行可能なプログラムとして記
    録したことを特徴とする記録媒体。