JP3792770B2 - 記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオテープレコーダ等の高能率符号化された信号を記録再生する記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像のディジタル処理が盛んに検討されている。特に、画像データを圧縮するための高能率符号化については、標準化に向けて各種方式が提案・審議され、その中でも汎用符号化方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２方式が米国の次世代テレビ放送方式であるＡＴＶ（Advanced Television ）として採用されるなど注目を集めている。
図６はＭＰＥＧ２符号化方式を説明するための説明図である。図中、矢印によって符号化における予測の方向を示している。また、図７はＭＰＥＧ２符号化方式における符号化処理、メディア上の配列および復号化処理による画像データの順序を示す説明図である。
【０００３】
ＭＰＥＧ２符号化方式は、所定枚数のフレーム画像でＧＯＰ（Group of Picture）を構成している。ＧＯＰにフレーム内符号化画像Ｉが少なくとも１枚は含まれている。フレーム内符号化画像ＩはＤＣＴ（離散コサイン変換）・量子化によってＩフレームの画像データを符号化したものである。このフレーム内符号化画像Ｉから所定のＭフレーム毎の１フレームの画像データは、フレーム間予測符号化によってフレーム間予測符号化画像Ｐに変換される。更にフレーム内符号化画像Ｉ又はフレーム間予測符号化画像Ｐとの間の各フレームの画像データは、前方及び後方の画像データを用いた双方向予測符号化画像Ｂに変換される。
【０００４】
図６、７に示すように、まずフレーム内符号化画像Ｉが符号化される。フレーム内符号化画像Ｉはフレーム内の情報のみによって符号化され、時間方向の予測が含まれていない。次に、フレーム間予測符号化画像Ｐが作成され、フレーム内符号化画像Ｉ又はフレーム間予測符号化画像Ｐの後に双方向予測符号化画像Ｂの符号化処理が行われる。フレーム間予測符号化画像Ｐ及び双方向予測符号化画像Ｂは他の画像データとの相関を利用している。予測符号化画像Ｂは符号化画像Ｉ、Ｐの後にメディア上に記録され、復号時に元の順序に戻される。フレーム内符号化画像Ｉはフレーム内の情報によってのみ符号化されているので、単独の符号化データのみで復号可能である。一方、フレーム間予測符号化画像Ｐ及び双方向予測符号化画像Ｂは他の画像データとの相関を利用して符号化を行っており、単独の符号化データのみによっては復号することができない。
【０００５】
ＭＰＥＧ２符号化方式において、各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐのデータ長は可変である。従って、ＧＯＰに含まれるフレーム内符号化画像Ｉがメディア上のどの位置に記録されるか特定することはできない。ＭＰＥＧ２で符号化したデータを、ディジタルビデオテープレコーダ等に記録した場合、通常再生においては、各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐが順次再生されるので、特に問題は起らない。しかし、サーチ等の特殊再生時には各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐが順次再生されることにはならない。また、記録媒体上の記録トラックの一部しか再生されず、フレーム内符号化画像Ｉの記録媒体上の記録位置が特定されていないので、フレーム内符号化画像Ｉが確実に再生できるとは限らない。この場合にはフレーム間予測符号化画像Ｐや双方向予測符号化画像Ｂも再生できなくなる。
【０００６】
ＭＰＥＧ２方式においては、コード化された画像信号、音声信号、またはその他のビット列をエレメンタリーストリームと称する。この、エレメンタリーストリームを運ぶための構造としてＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットが定義されている。これはＰＥＳヘッダのあとにＰＥＳペイロード（データ部）が続く構造を持つ。また、ＭＰＥＧ２においては、共通のタイムベースを持ったエレメンタリーストリームの集合は、プログラムと呼ばれる。
【０００７】
ＭＰＥＧ２の多重結合方式には、２つの形式が定義されている。１つはトランスポートストリーム、もう１つはプログラムストリームである。これらのトランスポートストリーム及びプログラムストリームの両方の定義には、映像と音声のデコード・再生の同期に関する必要十分なシンタックスが含まれている。プログラムストリームは共通のタイムベースを持った１つかそれ以上のＰＥＳパケットを結合して、単一のビット列としたものである。トランスポートストリームは１つかそれ以上のタイムベースを持った１つかそれ以上のプログラムを結合して、単一のビット列としたものである。前述のＡＴＶ方式においては、上記トランスポートストリームが用いられる。
【０００８】
トランスポートストリームでは、トランスポートパケットという１８８ｂｙｔｅの固定長の伝送の単位に画像・音声等のデータを分割してビット列として伝送する。このビット列の中には同期をとるために用いられるＰＣＲ（Program Clock Referance ）やＰＳＩ（Program Specific Information）と呼ばれる各種識別子等のプログラム情報データが適宜組み込まれ、デコーダはこれらのデータを検出することによって、ビット列の正常なデコードが可能となる。ＰＳＩにはＰＡＴ（Program Association Table ）、ＰＭＴ（Program Map Table ）と呼ばれるＰＩＤ（Packet ID ）等を識別するための情報が含まれ、この情報を用いて目的のプログラム、データが入っているトランスポートパケットを識別し、デコードする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の高能率符号化データの記録再生装置において、予測符号化されたデータを記録媒体に記録し、サーチ等の特殊再生をした場合に、記録媒体上の記録トラックの一部しか再生されず、フレーム内符号化画像Ｉが確実に再生できるとは限らなくなり、このためフレーム間予測符号化画像Ｐや双方向予測符号化画像Ｂも再生できなくなり、サーチ等の特殊再生が困難になるという問題があった。
【００１０】
従って、本発明においては、特殊再生時にも常にフレーム内符号化データを確実に得ることができる記録再生装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、フレーム内符号化データとフレーム間符号化データとが多重化されパケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出手段と、上記ＰＥＳヘッダ検出手段の出力に基づいて上記パケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを記憶するＰＥＳヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのシーケンスヘッダを検出するシーケンスヘッダ検出手段と、上記シーケンスヘッダ検出手段の出力に基づいて上記シーケンスヘッダを記憶するシーケンスヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのピクチャーヘッダを検出するピクチャーヘッダ検出手段と、上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力に基づいて上記ピクチャーヘッダを記憶するピクチャーヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのピクチャーを構成するスライスのヘッダを検出するスライスヘッダ検出手段と、上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力と上記スライスヘッダ検出手段の出力とに基づいて上記ビデオ符号化データのうちの上記フレーム内符号化データを記憶するフレーム内符号化データ記憶手段と、上記符号化データの内容を記述したプログラム情報を記憶し上記フレーム内符号化データ用に上記プログラム情報を変換及び新たに発生するプログラム情報変換・発生手段と、上記ＰＥＳヘッダ記憶手段と上記シーケンスヘッダ記憶手段と上記ピクチャーヘッダ記憶手段と上記フレーム内符号化データ記憶手段と上記プログラム情報変換・発生手段の各出力を再構成する記録データ再構成手段と、上記記録データ再構成手段の出力を記録媒体上の所定の位置に記録する記録手段と、上記記録手段により記録媒体上に記録されたデータを所定倍速で再生して再生データを出力する再生手段と、上記再生手段の出力から上記再構成されて記録された上記フレーム内符号化データとＰＥＳヘッダとシーケンスヘッダとピクチャーヘッダとプログラム情報とを選択して蓄積・再構成する再生データ再構成手段とを設けている。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明によれば、ＰＥＳヘッダ検出手段はビデオのフレーム内符号化データを含むＰＥＳヘッダを検出し、ＰＥＳヘッダ記憶手段はＰＥＳヘッダ検出手段で検出したＰＥＳヘッダを記憶する。シーケンスヘッダ検出手段はシーケンスヘッダを検出し、シーケンスヘッダ記憶手段はシーケンスヘッダ検出手段で検出したシーケンスヘッダを記憶する。ピクチャーヘッダ検出手段はピクチャーヘッダを検出し、ピクチャーヘッダ記憶手段はピクチャーヘッダ検出手段で検出したピクチャーヘッダを記憶する。スライスヘッダ検出手段はピクチャーを構成するスライスのヘッダを検出し、フレーム内符号化データ記憶手段はピクチャーヘッダ検出手段とスライスヘッダ検出手段の出力に基づいてフレーム内符号化データを記憶する。プログラム情報変換・発生手段は記録再生装置に入力されてきたプログラム情報を記憶しフレーム内符号化データ用に変換または新たに発生する。記録データ再構成手段はＰＥＳヘッダ記憶手段とシーケンスヘッダ記憶手段とピクチャーヘッダ記憶手段とフレーム内符号化データ記憶手段とプログラム情報変換・発生手段の各出力を再構成する。記憶手段は再構成された記録データを再生手段が所定倍速で再生した際に再生できる記録媒体上の位置に記録する。再生手段は記録媒体上のデータを所定倍速で再生し、再生データ再構成手段は記録データ再構成手段により出力し記録されたデータを選択して蓄積・再構成してデータを出力する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、プログラム情報変換・発生手段は入力されてきたプログラム情報とは異なる所定再生倍速に応じたプログラム情報に変換または発生させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による高能率符号化データ記録再生装置の一実施の形態を示すブロック図である。本実施の形態は、本発明をＭＰＥＧ２トランスポートストリームまたはＡＴＶストリームを記録・再生する記録再生装置に適用した場合である。
【００１８】
図において、１０１は変調信号の入力端子、１０２は第１の復調回路、１０３は第１の誤り訂正符号復号化回路、１０４はトランスポートパケットシンク検出回路、１０５はパケットバッファ、１０６は第１のスイッチ、１０７はＰＩＤ検出回路、１０８はＰＣＲ検出回路、１０９は通常再生用バッファ、１１０はＰＡＴバッファ、１１１はＰＡＴセレクタ、１１２はＰＭＴバッファ、１１３はＰＭＴセレクタ、１１４はＰＳＩコンバータ、１１５はＰＥＳヘッダ検出回路、１１６はＰＥＳヘッダバッファ、１１７はシーケンスヘッダエクステンション検出回路、１１８はシーケンスヘッダエクステンションバッファ、１１９はピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路、１２０はピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ、１２１はスライス検出回路、１２２は第２のスイッチである。
【００１９】
１２３はＩピクチャーバッファ、１３０は第１のマルチプレクサ、１３１は第１のパリティ発生回路、１３２は第１のバッファ、１３４は第２のマルチプレクサ、１３５は第２のパリティ発生回路、１３６は第２のバッファ、１３７は第３のマルチプレクサ、１３８は第３のパリティ発生回路、１３９は変調回路、１４０は記録ヘッド、１４３は磁気テープ、１４５は再生ヘッド、１４６は第２の復調回路、１４７は第２の誤り訂正符号復号化回路、１４８は制御信号の入力端子、１４９はシステム制御回路、１５０は第３のスイッチ、１５１はシンクブロックメモリ、１５２は第３の誤り訂正符号復号化回路、１５３はパケット化回路、１５４は出力端子である。
【００２０】
次に動作について説明する。
記録時には、入力端子１０１から入力された変調信号は、第１の復調回路１０２に入力される。第１の復調回路１０２はディジタル変調された信号を復調し、第１の誤り訂正符号復号化回路１０３に入力する。第１の誤り訂正符号復号化回路１０３で誤り訂正符号の復号を行い、前述のトランスポートストリームはトランスポートパケットシンク検出回路１０４、パケットバッファ１０５に入力される。トランスポートパケットシンク検出回路１０４はトランスポートヘッダ中のｓｙｎｃ＿ｂｙｔｅ等を検出し、この検出に基づいてパケットバッファ１０５のコントロールおよび図１の各回路のタイミングをコントロールする。パケットバッファ１０５から出力されたビットストリームは第１のスイッチ１０６、ＰＣＲ検出回路１０８、通常再生用バッファ１０９にそれぞれ入力される。
【００２１】
図２に所望のプログラムを選択するまでの状態を示す。まず、ＰＩＤ検出回路１０７でトランスポートストリームＴＳにおけるＰＡＴが含まれるトランスポートパケット、即ちトランスポートヘッダのＰＩＤが０ｘ００００であるトランスポートパケットを検出し、この検出に基づいて第１のスイッチ１０６をａ端に接続させる。第１のスイッチ１０６の入力信号がａ端から出力され、ＰＡＴバッファ１１０に入力される。ＰＩＤが０ｘ００００であるトランスポートパケットをＰＡＴバッファ１１０にダウンロードする。
【００２２】
ＰＡＴバッファ１１０にダウンロードしたＰＡＴをＰＡＴセレクタ１１１に入力し、記録するプログラムＮｏと一致するｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤを検出する。ここでｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤとは、これからデコード・記録しようとしているプログラムを包含しているトランスポートパケットのＰＩＤ（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤ）が記述されているトランスポートパケットのＰＩＤのことである。ＰＡＴセレクタ１１１は検出したｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤをＰＩＤ検出回路１０７に入力する。
【００２３】
ＰＩＤ検出回路１０７はＰＡＴセレクタ１１１から受け取ったｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、または、ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出する。ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出すると、第１のスイッチ１０６をｂ端に接続させる。第１のスイッチ１０６の入力がｂ端から出力され、ＰＭＴバッファ１１２に入力される。上記ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットをＰＭＴバッファ１１２にダウンロードする。ＰＭＴバッファ１１２にダウンロードしたＰＭＴをＰＭＴセレクタ１１３に入力する。ＰＭＴセレクタ１１３はＰＭＴから所望のプログラムがあるトランスポートパケットのＰＩＤであるｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤ及び、所望のプログラムのＰＣＲ（Program Clock Reference ）用ＰＩＤを検出・選択する。
【００２４】
本発明で検出するｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤは、記録するプログラムのビデオ部分がパケット化されたトランスポートパケットのＰＩＤを検出する。ＰＭＴセレクタ１１３は選択したｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤをＰＩＤ検出回路１０７に入力し、ＰＣＲ用ＰＩＤはＰＣＲ検出回路１０８に入力する。ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をａ端に接続し、前述と同様の動作を行う。
【００２５】
ＰＩＤ検出回路１０７はＰＭＴセレクタ１１３から受け取ったｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、またはｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、または、ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出する。ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出した場合、第１のスイッチ１０６をｃ端に接続させる。このとき第１のスイッチ１０６の入力信号がｃ端に出力され、ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットが、ＰＥＳヘッダ検出回路１１５、ＰＥＳヘッダバッファ１１６に入力される。ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をｂ端に接続し、またＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をａ端に接続し、前述と同様の動作を行う。
【００２６】
ＰＣＲ検出回路１０８では、ＰＭＴセレクタ１１３で検出したＰＣＲ用ＰＩＤをもとに、ＰＣＲを検出し、所望のプログラムの同期をとるために使用し、検出したＰＣＲをＰＳＩコンバータ１１４に入力する。ＰＣＲは、２７ＭＨｚを単位とする４８ビットの信号で、デコーダのタイミングが得られる時間基準信号である。ＰＣＲ検出回路１０８、ＰＡＴバッファ１１０、ＰＭＴバッファ１１２の各出力は、ＰＳＩコンバータ１１４に入力される。
【００２７】
トランスポートストリーム（ＴＳ）とＰＥＳとの関係を図３に示す。図３はＴＳから所望のプログラムをＰＥＳパケット化したものである。本発明では図１のＰＥＳヘッダ検出回路１１５、ＰＥＳヘッダバッファ１１６に入力されるストリームは、記録するプログラムのビデオのＰＥＳである。ＰＥＳヘッダ検出回路１１５では、ＰＥＳのヘッダを検出し、この検出に基づいてＰＥＳヘッダバッファ１１６に特殊再生用に記録するビデオパケットのＰＥＳのヘッダ情報をバッファリングする。
【００２８】
ＰＥＳヘッダ検出回路１１５から出力されたストリームは、シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７とシーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８とに入力される。シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７はシーケンスヘッダとシーケンスエクステンション部とを検出し、シーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８に、特殊再生用に記録するビデオデータのシーケンスヘッダとシーケンスエクステンションとをバッファリングする。シーケンスヘッダにはその画像において有効なパラメータ（画像サイズ、ビットレート等）が記述されている。シーケンスエクステンションにはシーケンスヘッダの拡張部分が記述されている。
【００２９】
シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７から出力されたストリームは、ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９とピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０とに入力される。ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９はピクチャーヘッダとピクチャーコーティングエクステンションのストリームを検出し、ピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０に、特殊再生用に記録するビデオデータのピクチャーヘッダとピクチャーコーティングエクステンションとをバッファリングする。ピクチャーヘッダにはそのピクチャーの情報、符号化タイプ（Ｉ、Ｐ、Ｂ）等が記述されている。
【００３０】
ピクチャーコーティングエクステンションにはそのピクチャーを復号するのに必要な情報、ピクチャーストラクチャー等が記述されている。また、ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９に入力されているストリームのピクチャータイプがフレーム内符号化画像Ｉであれば、第２のスイッチ１２２が接続されるように制御する。
【００３１】
ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９から出力されたストリームは、スライス検出回路１２１に入力される。スライス検出回路１２１はスライスのヘッダを検出し、第２のスイッチ１２２に入力する。また、スライス検出回路１２１は、イントラ（フレーム内）スライスのストリームが入力されているときに第２のスイッチ１２２を接続するように制御する。
【００３２】
第２のスイッチ１２２は、フレーム内符号化画像Ｉまたはイントラスライスのストリームが到来している時に第２のスイッチ１２２の入力と出力とを接続する。スライスは複数（最低１ケ）のマクロブロックからなり、イントラスライスはイントラマクロブロックのみで構成されたスライスである。第２のスイッチ１２２の出力がＩピクチャーバッファ１２３に入力される。Ｉピクチャーバッファ１２３はフレーム内符号化データのみをバッファリングし、第１のマルチプレクサ１３０、第２のマルチプレクサ１３４へフレーム内符号化データを入力する。
ＰＥＳヘッダバッファ１１６、シーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８、ピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０の各出力が第１のマルチプレクサ１３０と第２のマルチプレクサ１３４に入力される。
【００３３】
ＰＳＩコンバータ１１４は、各種の特殊再生用のデータと通常再生用データとを区別して再生できるように、入力されてきたＰＳＩを別のＰＳＩに変更または新たに発生する。この動作を図４を用いて説明する。図４（ａ）は本実施の形態による記録再生装置に入力されているＰＳＩから記録するプログラムを抽出する例を示す。（ａ）のように記録したいプログラムＮｏがプログラム０ｘ０１８０とする。ＰＡＴからプログラム０ｘ０１８０のあるＰＭＴのＰＩＤである０ｘ０１８０を検出し、ＰＭＴがあるＰＩＤ＝０ｘ０１８０のパケットからビデオとオーディオのエレメンタリストリームがあるＰＩＤ＝０ｘ０１８１と０ｘ０１８２を検出し、各々記録するビデオとオーディオのパケットを得る。
【００３４】
ＰＳＩコンバータ１１４の動作を図４（ｂ）を用いて説明する。ＰＳＩコンバータ１１４では通常再生用のＰＡＴ、ＰＭＴは入力されてきたＰＳＩの値をそのまま使用する。本実施の形態では、特殊再生の倍速を２種類として説明する。特殊再生速度１用、特殊再生速度２用（図４中及び以後、特殊再生１用、特殊再生２用と示す。また特殊再生１用、特殊再生２用の倍速は通常再生以外の倍速である。）に新たにＰＡＴ、ＰＭＴをＰＳＩコンバータ１１４で設定する。
【００３５】
まず、ＰＡＴとして特殊再生１用にプログラム０ｘ０１８４、ＰＩＤ＝０ｘ０１８４を、特殊再生２用にプログラム０ｘ０１８８、ＰＩＤ＝０ｘ０１８８を設定する。次に、それぞれのＰＭＴを設定する。特殊再生１用のＰＭＴで特殊再生１用のビデオのエレメンタリストリームのＰＩＤ＝０ｘ０１８５を設定する。同じように、特殊再生２用としてビデオのエレメンタリストリームのＰＩＤ＝０ｘ０１８９を設定する。さらに、特殊再生１、２用のデータのトランスポートパケットのＰＩＤとして、ＰＩＤ＝０ｘ０１８５、ＰＩＤ＝０ｘ０１８９を設定する。
【００３６】
ＰＳＩコンバータ１１４で新たに設定する特殊再生用ＰＩＤは、ＰＡＴのＰＩＤである０ｘ００００、コンディショナルアクセステーブルのＰＩＤである０ｘ０００１、通常記録再生用のＰＭＴおよび通常記録再生用の各エレメンタリストリーム用のＰＩＤと重複しないように設定する。さらに、ＰＳＩコンバータ１１４は、ＰＡＴのプログラムＮｏとして、通常記録再生用のプログラムＮｏと０ｘ００００のプログラムＮｏ（プログラムＮｏが０ｘ００００のときは、このプログラムのＰＩＤがｎｅｔｗｏｒｋ＿ＰＩＤを示す）に設定しないように動作する。
【００３７】
また、ＰＣＲに関しても、ＰＳＩコンバータ１１４で入力されてきたＰＣＲを特殊再生用に変更、または新たにＰＣＲを発生し、上記ＰＡＴ、ＰＭＴとともに第１のマルチプレクサ１３０、第２のマルチプレクサ１３４に入力する。ＰＳＩコンバータ１１４でのＰＣＲの変更方法の例を次に示す。図５にＰＣＲの変更方法を説明するための図を示す。ＰＣＲは前述の様にデコーダのタイミングが得られる時間基準信号である。ＰＣＲを図１のＰＣＲ検出回路で検出すると、下記（１）式のようにｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｒａｔｅ（ｉ）が求められ、特殊再生用のＰＣＲとして一定の周期ごとに新たにＰＣＲを発生してデータを記録するようにする。
【００３８】
【数１】
【００３９】
（１）式において、
ｉ ：ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｔｒｅａｍの任意のバイトのｉｎｄｅｘ
ｉ′：ｉ″に先行するＰＣＲ＿ｂａｓｅの最後のバイトのｉｎｄｅｘ
ｉ″：ｉ′を含むｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｃｋｅｔと同じＰＩＤを持ったｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｃｋｅｔにおける、最新のＰＣＲ＿ｂａｓｅの最後のバイトのｉｎｄｅｘ
（ｉ″＜ｉ≦ｉ′）
ｓｙｓｔｅｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：２７ＭＨｚ
である。
【００４０】
このとき新たに発生するＰＣＲをＰＣＲ（ｉ″）とすると、下記（２）式を用いてＰＣＲ（ｉ″）を求めることができる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
ＰＳＩコンバータ１１４では、求められたＰＣＲ（ｉ″）を発生する。ＰＣＲ（ｉ″）を発生してから、特殊再生用のＰＣＲとして一定の周期ごとに同様のことを行う。このときは前のＰＣＲ（ｉ″）がＰＣＲ（ｉ′）として、新しいＰＣＲ（ｉ″）を求める。
【００４３】
第１のマルチプレクサ１３０では、ＰＳＩと各レイヤーのヘッダ情報とフレーム内符号化データを特殊再生用に多重化を行い、第１のパリティ発生回路１３１へ入力し、誤り訂正符号を付加し、第１のバッファ１３２を通して、特殊再生１用のデータとして第３のマルチプレクサ１３７へ入力する。同様に、第２のマルチプレクサ１３４では、ＰＳＩと各レイヤーのヘッダ情報とフレーム内符号化データを特殊再生用に多重化を行い、第２のパリティ発生回路１３５へ入力し、誤り訂正符号を付加し、第２のバッファ１３６を通して、特殊再生２用のデータとして第３のマルチプレクサ１３７へ入力する。また、通常再生用データは、通常再生用バッファ１０９を通して、第３のマルチプレクサ１３７へ入力される。
【００４４】
第３のマルチプレクサ１３７では、通常再生用バッファ１０９の出力である通常再生用データと第１のバッファ１３２の出力である特殊再生１用データと第２のバッファ１３６の出力である特殊再生２用データとを多重化し、記録トラックフォーマットに変換し、第３のパリティ発生回路１３８は入力されたデータに誤り訂正符号を付加し、変調回路１３９に入力し変調を行い、記録ヘッド１４０により磁気テープ１４３の所定の位置に記録される。
【００４５】
次に再生時の動作について説明する。磁気テープ１４３に記録されたデータは再生ヘッド１４５によって通常再生又は所定の倍速による特殊再生モードで再生され、第２の復調回路１４６に入力され復調される。第２の復調回路１４６の出力は第２の誤り訂正符号復号化回路１４７に入力され、データの誤りが検出・訂正される。第２の誤り訂正符号復号化回路１４７の出力は、第３のスイッチ１５０に入力される。
【００４６】
制御信号入力端子１４８には、特殊再生や通常再生等を指示する制御信号が入力される。この制御信号はシステム制御回路１４９に入力される。また、第２の復調回路１４６から出力されるサブコード等の制御信号もシステム制御回路１４９に入力される。システム制御回路１４９は、上記制御信号により第３のスイッチ１５０を制御する。
【００４７】
通常再生時には、第３のスイッチ１５０をｂ端に接続させ、通常データ（Ｉ、Ｂ、Ｐで符号化されたデータ）のみをパケット化回路１５３に入力させる。
【００４８】
特殊再生時には、第３のスイッチ１５０をａ端に接続させ、特殊再生速度に応じた特殊再生データのみをシンクブロックメモリ１５１に入力させる。シンクブロックメモリ１５１では、フレーム内符号化画像Ｉ・ヘッダ情報・プログラム情報を蓄積・再構成し、第３の誤り訂正符号復号化回路１５２に入力され、データの誤りが検出・訂正される。第３の誤り訂正符号復号化回路１５２の出力はパケット化回路１５３に入力される。
【００４９】
また、シンクブロックメモリ１５１では、特殊再生時にＡＴＶデコーダにサーチ等の特殊再生画像の復号・表示動作を行わせるために、再生ビットストリームの中のＰＥＳヘッダのＤＳＭ＿ｔｒｉｃｋ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを‘１’にし、ＤＳＭ ｔｒｉｃｋ ｍｏｄｅ ｆｉｅｌｄをそのときの特殊再生モードに変更してビットストリームを出力する。
パケット化回路１５３でＡＴＶまたはＭＰＥＧ２のトランスポートストリームのパケット形式にしたがってパケット化し、出力端子１５４から通常再生データまたは特殊再生データが外部へ出力される。
【００５０】
出力端子１５４からビットストリーム出力はＡＴＶデコーダに入力され、ＡＴＶデコーダで復号し、表示される。これにより、出力端子１５４からは、特殊再生時においても１画面分のフレーム内符号化データがＡＴＶデコーダに確実に出力され、良好なサーチ等の特殊再生画像を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、可変長符号化データを記録したＶＴＲ等において特殊再生時にフレーム内符号化データを得て復号された再生画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高能率符号化記録再生装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】所望のプログラムを得るまでを説明するための構成図である。
【図３】トランスポートストリームとＰＥＳの関係を説明するための構成図である。
【図４】図１のＰＳＩコンバータ１１４を説明するための構成図である。
【図５】図１のＰＳＩコンバータ１１４を説明するための構成図である。
【図６】ＭＰＥＧ符号化方式を説明するための構成図である。
【図７】ＭＰＥＧ符号化方式の処理順を説明するための構成図である。
【符号の説明】
１１４ ＰＳＩコンバータ
１１５ ＰＥＳヘッダ検出回路
１１６ ＰＥＳヘッダバッファ
１１７ シーケンスヘッダエクステンション検出回路
１１８ シーケンスヘッダエクステンションバッファ
１１９ ピクチャーヘッダコーディングエクステンション検出回路
１２０ ピクチャーヘッダコーディングエクステンションバッファ
１２１ スライス検出回路
１２３ Ｉピクチャーバッファ
１３０、１３４、１３７ マルチプレクサ
１４０ 記録ヘッド
１４３ 磁気テープ
１４５ 再生ヘッド
１５１ シンクブロックメモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルビデオテープレコーダ等の高能率符号化された信号を記録再生する記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像のディジタル処理が盛んに検討されている。特に、画像データを圧縮するための高能率符号化については、標準化に向けて各種方式が提案・審議され、その中でも汎用符号化方式としてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２方式が米国の次世代テレビ放送方式であるＡＴＶ（Advanced Television ）として採用されるなど注目を集めている。
図６はＭＰＥＧ２符号化方式を説明するための説明図である。図中、矢印によって符号化における予測の方向を示している。また、図７はＭＰＥＧ２符号化方式における符号化処理、メディア上の配列および復号化処理による画像データの順序を示す説明図である。
【０００３】
ＭＰＥＧ２符号化方式は、所定枚数のフレーム画像でＧＯＰ（Group of Picture）を構成している。ＧＯＰにフレーム内符号化画像Ｉが少なくとも１枚は含まれている。フレーム内符号化画像ＩはＤＣＴ（離散コサイン変換）・量子化によってＩフレームの画像データを符号化したものである。このフレーム内符号化画像Ｉから所定のＭフレーム毎の１フレームの画像データは、フレーム間予測符号化によってフレーム間予測符号化画像Ｐに変換される。更にフレーム内符号化画像Ｉ又はフレーム間予測符号化画像Ｐとの間の各フレームの画像データは、前方及び後方の画像データを用いた双方向予測符号化画像Ｂに変換される。
【０００４】
図６、７に示すように、まずフレーム内符号化画像Ｉが符号化される。フレーム内符号化画像Ｉはフレーム内の情報のみによって符号化され、時間方向の予測が含まれていない。次に、フレーム間予測符号化画像Ｐが作成され、フレーム内符号化画像Ｉ又はフレーム間予測符号化画像Ｐの後に双方向予測符号化画像Ｂの符号化処理が行われる。フレーム間予測符号化画像Ｐ及び双方向予測符号化画像Ｂは他の画像データとの相関を利用している。予測符号化画像Ｂは符号化画像Ｉ、Ｐの後にメディア上に記録され、復号時に元の順序に戻される。フレーム内符号化画像Ｉはフレーム内の情報によってのみ符号化されているので、単独の符号化データのみで復号可能である。一方、フレーム間予測符号化画像Ｐ及び双方向予測符号化画像Ｂは他の画像データとの相関を利用して符号化を行っており、単独の符号化データのみによっては復号することができない。
【０００５】
ＭＰＥＧ２符号化方式において、各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐのデータ長は可変である。従って、ＧＯＰに含まれるフレーム内符号化画像Ｉがメディア上のどの位置に記録されるか特定することはできない。ＭＰＥＧ２で符号化したデータを、ディジタルビデオテープレコーダ等に記録した場合、通常再生においては、各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐが順次再生されるので、特に問題は起らない。しかし、サーチ等の特殊再生時には各符号化画像Ｉ、Ｂ、Ｐが順次再生されることにはならない。また、記録媒体上の記録トラックの一部しか再生されず、フレーム内符号化画像Ｉの記録媒体上の記録位置が特定されていないので、フレーム内符号化画像Ｉが確実に再生できるとは限らない。この場合にはフレーム間予測符号化画像Ｐや双方向予測符号化画像Ｂも再生できなくなる。
【０００６】
ＭＰＥＧ２方式においては、コード化された画像信号、音声信号、またはその他のビット列をエレメンタリーストリームと称する。この、エレメンタリーストリームを運ぶための構造としてＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケットが定義されている。これはＰＥＳヘッダのあとにＰＥＳペイロード（データ部）が続く構造を持つ。また、ＭＰＥＧ２においては、共通のタイムベースを持ったエレメンタリーストリームの集合は、プログラムと呼ばれる。
【０００７】
ＭＰＥＧ２の多重結合方式には、２つの形式が定義されている。１つはトランスポートストリーム、もう１つはプログラムストリームである。これらのトランスポートストリーム及びプログラムストリームの両方の定義には、映像と音声のデコード・再生の同期に関する必要十分なシンタックスが含まれている。プログラムストリームは共通のタイムベースを持った１つかそれ以上のＰＥＳパケットを結合して、単一のビット列としたものである。トランスポートストリームは１つかそれ以上のタイムベースを持った１つかそれ以上のプログラムを結合して、単一のビット列としたものである。前述のＡＴＶ方式においては、上記トランスポートストリームが用いられる。
【０００８】
トランスポートストリームでは、トランスポートパケットという１８８ｂｙｔｅの固定長の伝送の単位に画像・音声等のデータを分割してビット列として伝送する。このビット列の中には同期をとるために用いられるＰＣＲ（Program Clock Referance ）やＰＳＩ（Program Specific Information）と呼ばれる各種識別子等のプログラム情報データが適宜組み込まれ、デコーダはこれらのデータを検出することによって、ビット列の正常なデコードが可能となる。ＰＳＩにはＰＡＴ（Program Association Table ）、ＰＭＴ（Program Map Table ）と呼ばれるＰＩＤ（Packet ID ）等を識別するための情報が含まれ、この情報を用いて目的のプログラム、データが入っているトランスポートパケットを識別し、デコードする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の高能率符号化データの記録再生装置において、予測符号化されたデータを記録媒体に記録し、サーチ等の特殊再生をした場合に、記録媒体上の記録トラックの一部しか再生されず、フレーム内符号化画像Ｉが確実に再生できるとは限らなくなり、このためフレーム間予測符号化画像Ｐや双方向予測符号化画像Ｂも再生できなくなり、サーチ等の特殊再生が困難になるという問題があった。
【００１０】
従って、本発明においては、特殊再生時にも常にフレーム内符号化データを確実に得ることができる記録再生装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、フレーム内符号化データとフレーム間符号化データとが多重化されパケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出手段と、上記ＰＥＳヘッダ検出手段の出力に基づいて上記パケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを記憶するＰＥＳヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのシーケンスヘッダを検出するシーケンスヘッダ検出手段と、上記シーケンスヘッダ検出手段の出力に基づいて上記シーケンスヘッダを記憶するシーケンスヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのピクチャーヘッダを検出するピクチャーヘッダ検出手段と、上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力に基づいて上記ピクチャーヘッダを記憶するピクチャーヘッダ記憶手段と、上記ビデオ符号化データのピクチャーを構成するスライスのヘッダを検出するスライスヘッダ検出手段と、上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力と上記スライスヘッダ検出手段の出力とに基づいて上記ビデオ符号化データのうちの上記フレーム内符号化データを記憶するフレーム内符号化データ記憶手段と、上記符号化データの内容を記述したプログラム情報を記憶し上記フレーム内符号化データ用に上記プログラム情報を変換及び新たに発生するプログラム情報変換・発生手段と、上記ＰＥＳヘッダ記憶手段と上記シーケンスヘッダ記憶手段と上記ピクチャーヘッダ記憶手段と上記フレーム内符号化データ記憶手段と上記プログラム情報変換・発生手段の各出力を再構成する記録データ再構成手段と、上記記録データ再構成手段の出力を記録媒体上の所定の位置に記録する記録手段と、上記記録手段により記録媒体上に記録されたデータを所定倍速で再生して再生データを出力する再生手段と、上記再生手段の出力から上記再構成されて記録された上記フレーム内符号化データとＰＥＳヘッダとシーケンスヘッダとピクチャーヘッダとプログラム情報とを選択して蓄積・再構成する再生データ再構成手段とを設けている。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明によれば、ＰＥＳヘッダ検出手段はビデオのフレーム内符号化データを含むＰＥＳヘッダを検出し、ＰＥＳヘッダ記憶手段はＰＥＳヘッダ検出手段で検出したＰＥＳヘッダを記憶する。シーケンスヘッダ検出手段はシーケンスヘッダを検出し、シーケンスヘッダ記憶手段はシーケンスヘッダ検出手段で検出したシーケンスヘッダを記憶する。ピクチャーヘッダ検出手段はピクチャーヘッダを検出し、ピクチャーヘッダ記憶手段はピクチャーヘッダ検出手段で検出したピクチャーヘッダを記憶する。スライスヘッダ検出手段はピクチャーを構成するスライスのヘッダを検出し、フレーム内符号化データ記憶手段はピクチャーヘッダ検出手段とスライスヘッダ検出手段の出力に基づいてフレーム内符号化データを記憶する。プログラム情報変換・発生手段は記録再生装置に入力されてきたプログラム情報を記憶しフレーム内符号化データ用に変換または新たに発生する。記録データ再構成手段はＰＥＳヘッダ記憶手段とシーケンスヘッダ記憶手段とピクチャーヘッダ記憶手段とフレーム内符号化データ記憶手段とプログラム情報変換・発生手段の各出力を再構成する。記憶手段は再構成された記録データを再生手段が所定倍速で再生した際に再生できる記録媒体上の位置に記録する。再生手段は記録媒体上のデータを所定倍速で再生し、再生データ再構成手段は記録データ再構成手段により出力し記録されたデータを選択して蓄積・再構成してデータを出力する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、プログラム情報変換・発生手段は入力されてきたプログラム情報とは異なる所定再生倍速に応じたプログラム情報に変換または発生させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明による高能率符号化データ記録再生装置の一実施の形態を示すブロック図である。本実施の形態は、本発明をＭＰＥＧ２トランスポートストリームまたはＡＴＶストリームを記録・再生する記録再生装置に適用した場合である。
【００１８】
図において、１０１は変調信号の入力端子、１０２は第１の復調回路、１０３は第１の誤り訂正符号復号化回路、１０４はトランスポートパケットシンク検出回路、１０５はパケットバッファ、１０６は第１のスイッチ、１０７はＰＩＤ検出回路、１０８はＰＣＲ検出回路、１０９は通常再生用バッファ、１１０はＰＡＴバッファ、１１１はＰＡＴセレクタ、１１２はＰＭＴバッファ、１１３はＰＭＴセレクタ、１１４はＰＳＩコンバータ、１１５はＰＥＳヘッダ検出回路、１１６はＰＥＳヘッダバッファ、１１７はシーケンスヘッダエクステンション検出回路、１１８はシーケンスヘッダエクステンションバッファ、１１９はピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路、１２０はピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ、１２１はスライス検出回路、１２２は第２のスイッチである。
【００１９】
１２３はＩピクチャーバッファ、１３０は第１のマルチプレクサ、１３１は第１のパリティ発生回路、１３２は第１のバッファ、１３４は第２のマルチプレクサ、１３５は第２のパリティ発生回路、１３６は第２のバッファ、１３７は第３のマルチプレクサ、１３８は第３のパリティ発生回路、１３９は変調回路、１４０は記録ヘッド、１４３は磁気テープ、１４５は再生ヘッド、１４６は第２の復調回路、１４７は第２の誤り訂正符号復号化回路、１４８は制御信号の入力端子、１４９はシステム制御回路、１５０は第３のスイッチ、１５１はシンクブロックメモリ、１５２は第３の誤り訂正符号復号化回路、１５３はパケット化回路、１５４は出力端子である。
【００２０】
次に動作について説明する。
記録時には、入力端子１０１から入力された変調信号は、第１の復調回路１０２に入力される。第１の復調回路１０２はディジタル変調された信号を復調し、第１の誤り訂正符号復号化回路１０３に入力する。第１の誤り訂正符号復号化回路１０３で誤り訂正符号の復号を行い、前述のトランスポートストリームはトランスポートパケットシンク検出回路１０４、パケットバッファ１０５に入力される。トランスポートパケットシンク検出回路１０４はトランスポートヘッダ中のｓｙｎｃ＿ｂｙｔｅ等を検出し、この検出に基づいてパケットバッファ１０５のコントロールおよび図１の各回路のタイミングをコントロールする。パケットバッファ１０５から出力されたビットストリームは第１のスイッチ１０６、ＰＣＲ検出回路１０８、通常再生用バッファ１０９にそれぞれ入力される。
【００２１】
図２に所望のプログラムを選択するまでの状態を示す。まず、ＰＩＤ検出回路１０７でトランスポートストリームＴＳにおけるＰＡＴが含まれるトランスポートパケット、即ちトランスポートヘッダのＰＩＤが０ｘ００００であるトランスポートパケットを検出し、この検出に基づいて第１のスイッチ１０６をａ端に接続させる。第１のスイッチ１０６の入力信号がａ端から出力され、ＰＡＴバッファ１１０に入力される。ＰＩＤが０ｘ００００であるトランスポートパケットをＰＡＴバッファ１１０にダウンロードする。
【００２２】
ＰＡＴバッファ１１０にダウンロードしたＰＡＴをＰＡＴセレクタ１１１に入力し、記録するプログラムＮｏと一致するｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤを検出する。ここでｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤとは、これからデコード・記録しようとしているプログラムを包含しているトランスポートパケットのＰＩＤ（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤ）が記述されているトランスポートパケットのＰＩＤのことである。ＰＡＴセレクタ１１１は検出したｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤをＰＩＤ検出回路１０７に入力する。
【００２３】
ＰＩＤ検出回路１０７はＰＡＴセレクタ１１１から受け取ったｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、または、ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出する。ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出すると、第１のスイッチ１０６をｂ端に接続させる。第１のスイッチ１０６の入力がｂ端から出力され、ＰＭＴバッファ１１２に入力される。上記ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットをＰＭＴバッファ１１２にダウンロードする。ＰＭＴバッファ１１２にダウンロードしたＰＭＴをＰＭＴセレクタ１１３に入力する。ＰＭＴセレクタ１１３はＰＭＴから所望のプログラムがあるトランスポートパケットのＰＩＤであるｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤ及び、所望のプログラムのＰＣＲ（Program Clock Reference ）用ＰＩＤを検出・選択する。
【００２４】
本発明で検出するｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤは、記録するプログラムのビデオ部分がパケット化されたトランスポートパケットのＰＩＤを検出する。ＰＭＴセレクタ１１３は選択したｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤをＰＩＤ検出回路１０７に入力し、ＰＣＲ用ＰＩＤはＰＣＲ検出回路１０８に入力する。ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をａ端に接続し、前述と同様の動作を行う。
【００２５】
ＰＩＤ検出回路１０７はＰＭＴセレクタ１１３から受け取ったｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、またはｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケット、または、ＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出する。ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出した場合、第１のスイッチ１０６をｃ端に接続させる。このとき第１のスイッチ１０６の入力信号がｃ端に出力され、ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットが、ＰＥＳヘッダ検出回路１１５、ＰＥＳヘッダバッファ１１６に入力される。ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍａｐ＿ＰＩＤと一致するＰＩＤを持つトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をｂ端に接続し、またＰＡＴが含まれるトランスポートパケットを検出した場合には、第１のスイッチ１０６をａ端に接続し、前述と同様の動作を行う。
【００２６】
ＰＣＲ検出回路１０８では、ＰＭＴセレクタ１１３で検出したＰＣＲ用ＰＩＤをもとに、ＰＣＲを検出し、所望のプログラムの同期をとるために使用し、検出したＰＣＲをＰＳＩコンバータ１１４に入力する。ＰＣＲは、２７ＭＨｚを単位とする４８ビットの信号で、デコーダのタイミングが得られる時間基準信号である。ＰＣＲ検出回路１０８、ＰＡＴバッファ１１０、ＰＭＴバッファ１１２の各出力は、ＰＳＩコンバータ１１４に入力される。
【００２７】
トランスポートストリーム（ＴＳ）とＰＥＳとの関係を図３に示す。図３はＴＳから所望のプログラムをＰＥＳパケット化したものである。本発明では図１のＰＥＳヘッダ検出回路１１５、ＰＥＳヘッダバッファ１１６に入力されるストリームは、記録するプログラムのビデオのＰＥＳである。ＰＥＳヘッダ検出回路１１５では、ＰＥＳのヘッダを検出し、この検出に基づいてＰＥＳヘッダバッファ１１６に特殊再生用に記録するビデオパケットのＰＥＳのヘッダ情報をバッファリングする。
【００２８】
ＰＥＳヘッダ検出回路１１５から出力されたストリームは、シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７とシーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８とに入力される。シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７はシーケンスヘッダとシーケンスエクステンション部とを検出し、シーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８に、特殊再生用に記録するビデオデータのシーケンスヘッダとシーケンスエクステンションとをバッファリングする。シーケンスヘッダにはその画像において有効なパラメータ（画像サイズ、ビットレート等）が記述されている。シーケンスエクステンションにはシーケンスヘッダの拡張部分が記述されている。
【００２９】
シーケンスヘッダエクステンション検出回路１１７から出力されたストリームは、ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９とピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０とに入力される。ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９はピクチャーヘッダとピクチャーコーティングエクステンションのストリームを検出し、ピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０に、特殊再生用に記録するビデオデータのピクチャーヘッダとピクチャーコーティングエクステンションとをバッファリングする。ピクチャーヘッダにはそのピクチャーの情報、符号化タイプ（Ｉ、Ｐ、Ｂ）等が記述されている。
【００３０】
ピクチャーコーティングエクステンションにはそのピクチャーを復号するのに必要な情報、ピクチャーストラクチャー等が記述されている。また、ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９に入力されているストリームのピクチャータイプがフレーム内符号化画像Ｉであれば、第２のスイッチ１２２が接続されるように制御する。
【００３１】
ピクチャーヘッダコーティングエクステンション検出回路１１９から出力されたストリームは、スライス検出回路１２１に入力される。スライス検出回路１２１はスライスのヘッダを検出し、第２のスイッチ１２２に入力する。また、スライス検出回路１２１は、イントラ（フレーム内）スライスのストリームが入力されているときに第２のスイッチ１２２を接続するように制御する。
【００３２】
第２のスイッチ１２２は、フレーム内符号化画像Ｉまたはイントラスライスのストリームが到来している時に第２のスイッチ１２２の入力と出力とを接続する。スライスは複数（最低１ケ）のマクロブロックからなり、イントラスライスはイントラマクロブロックのみで構成されたスライスである。第２のスイッチ１２２の出力がＩピクチャーバッファ１２３に入力される。Ｉピクチャーバッファ１２３はフレーム内符号化データのみをバッファリングし、第１のマルチプレクサ１３０、第２のマルチプレクサ１３４へフレーム内符号化データを入力する。
ＰＥＳヘッダバッファ１１６、シーケンスヘッダエクステンションバッファ１１８、ピクチャーヘッダコーティングエクステンションバッファ１２０の各出力が第１のマルチプレクサ１３０と第２のマルチプレクサ１３４に入力される。
【００３３】
ＰＳＩコンバータ１１４は、各種の特殊再生用のデータと通常再生用データとを区別して再生できるように、入力されてきたＰＳＩを別のＰＳＩに変更または新たに発生する。この動作を図４を用いて説明する。図４（ａ）は本実施の形態による記録再生装置に入力されているＰＳＩから記録するプログラムを抽出する例を示す。（ａ）のように記録したいプログラムＮｏがプログラム０ｘ０１８０とする。ＰＡＴからプログラム０ｘ０１８０のあるＰＭＴのＰＩＤである０ｘ０１８０を検出し、ＰＭＴがあるＰＩＤ＝０ｘ０１８０のパケットからビデオとオーディオのエレメンタリストリームがあるＰＩＤ＝０ｘ０１８１と０ｘ０１８２を検出し、各々記録するビデオとオーディオのパケットを得る。
【００３４】
ＰＳＩコンバータ１１４の動作を図４（ｂ）を用いて説明する。ＰＳＩコンバータ１１４では通常再生用のＰＡＴ、ＰＭＴは入力されてきたＰＳＩの値をそのまま使用する。本実施の形態では、特殊再生の倍速を２種類として説明する。特殊再生速度１用、特殊再生速度２用（図４中及び以後、特殊再生１用、特殊再生２用と示す。また特殊再生１用、特殊再生２用の倍速は通常再生以外の倍速である。）に新たにＰＡＴ、ＰＭＴをＰＳＩコンバータ１１４で設定する。
【００３５】
まず、ＰＡＴとして特殊再生１用にプログラム０ｘ０１８４、ＰＩＤ＝０ｘ０１８４を、特殊再生２用にプログラム０ｘ０１８８、ＰＩＤ＝０ｘ０１８８を設定する。次に、それぞれのＰＭＴを設定する。特殊再生１用のＰＭＴで特殊再生１用のビデオのエレメンタリストリームのＰＩＤ＝０ｘ０１８５を設定する。同じように、特殊再生２用としてビデオのエレメンタリストリームのＰＩＤ＝０ｘ０１８９を設定する。さらに、特殊再生１、２用のデータのトランスポートパケットのＰＩＤとして、ＰＩＤ＝０ｘ０１８５、ＰＩＤ＝０ｘ０１８９を設定する。
【００３６】
ＰＳＩコンバータ１１４で新たに設定する特殊再生用ＰＩＤは、ＰＡＴのＰＩＤである０ｘ００００、コンディショナルアクセステーブルのＰＩＤである０ｘ０００１、通常記録再生用のＰＭＴおよび通常記録再生用の各エレメンタリストリーム用のＰＩＤと重複しないように設定する。さらに、ＰＳＩコンバータ１１４は、ＰＡＴのプログラムＮｏとして、通常記録再生用のプログラムＮｏと０ｘ００００のプログラムＮｏ（プログラムＮｏが０ｘ００００のときは、このプログラムのＰＩＤがｎｅｔｗｏｒｋ＿ＰＩＤを示す）に設定しないように動作する。
【００３７】
また、ＰＣＲに関しても、ＰＳＩコンバータ１１４で入力されてきたＰＣＲを特殊再生用に変更、または新たにＰＣＲを発生し、上記ＰＡＴ、ＰＭＴとともに第１のマルチプレクサ１３０、第２のマルチプレクサ１３４に入力する。ＰＳＩコンバータ１１４でのＰＣＲの変更方法の例を次に示す。図５にＰＣＲの変更方法を説明するための図を示す。ＰＣＲは前述の様にデコーダのタイミングが得られる時間基準信号である。ＰＣＲを図１のＰＣＲ検出回路で検出すると、下記（１）式のようにｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｒａｔｅ（ｉ）が求められ、特殊再生用のＰＣＲとして一定の周期ごとに新たにＰＣＲを発生してデータを記録するようにする。
【００３８】
【数１】
（１）式において、
ｉ ：ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｔｒｅａｍの任意のバイトのｉｎｄｅｘ
ｉ′：ｉ″に先行するＰＣＲ＿ｂａｓｅの最後のバイトのｉｎｄｅｘ
ｉ″：ｉ′を含むｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｃｋｅｔと同じＰＩＤを持ったｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｃｋｅｔにおける、最新のＰＣＲ＿ｂａｓｅの最後のバイトのｉｎｄｅｘ
（ｉ″＜ｉ≦ｉ′）
ｓｙｓｔｅｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：２７ＭＨｚ
である。
【００４０】
このとき新たに発生するＰＣＲをＰＣＲ（ｉ″）とすると、下記（２）式を用いてＰＣＲ（ｉ″）を求めることができる。
【００４１】
【数２】
ＰＳＩコンバータ１１４では、求められたＰＣＲ（ｉ″）を発生する。ＰＣＲ（ｉ″）を発生してから、特殊再生用のＰＣＲとして一定の周期ごとに同様のことを行う。このときは前のＰＣＲ（ｉ″）がＰＣＲ（ｉ′）として、新しいＰＣＲ（ｉ″）を求める。
【００４３】
第１のマルチプレクサ１３０では、ＰＳＩと各レイヤーのヘッダ情報とフレーム内符号化データを特殊再生用に多重化を行い、第１のパリティ発生回路１３１へ入力し、誤り訂正符号を付加し、第１のバッファ１３２を通して、特殊再生１用のデータとして第３のマルチプレクサ１３７へ入力する。同様に、第２のマルチプレクサ１３４では、ＰＳＩと各レイヤーのヘッダ情報とフレーム内符号化データを特殊再生用に多重化を行い、第２のパリティ発生回路１３５へ入力し、誤り訂正符号を付加し、第２のバッファ１３６を通して、特殊再生２用のデータとして第３のマルチプレクサ１３７へ入力する。また、通常再生用データは、通常再生用バッファ１０９を通して、第３のマルチプレクサ１３７へ入力される。
【００４４】
第３のマルチプレクサ１３７では、通常再生用バッファ１０９の出力である通常再生用データと第１のバッファ１３２の出力である特殊再生１用データと第２のバッファ１３６の出力である特殊再生２用データとを多重化し、記録トラックフォーマットに変換し、第３のパリティ発生回路１３８は入力されたデータに誤り訂正符号を付加し、変調回路１３９に入力し変調を行い、記録ヘッド１４０により磁気テープ１４３の所定の位置に記録される。
【００４５】
次に再生時の動作について説明する。磁気テープ１４３に記録されたデータは再生ヘッド１４５によって通常再生又は所定の倍速による特殊再生モードで再生され、第２の復調回路１４６に入力され復調される。第２の復調回路１４６の出力は第２の誤り訂正符号復号化回路１４７に入力され、データの誤りが検出・訂正される。第２の誤り訂正符号復号化回路１４７の出力は、第３のスイッチ１５０に入力される。
【００４６】
制御信号入力端子１４８には、特殊再生や通常再生等を指示する制御信号が入力される。この制御信号はシステム制御回路１４９に入力される。また、第２の復調回路１４６から出力されるサブコード等の制御信号もシステム制御回路１４９に入力される。システム制御回路１４９は、上記制御信号により第３のスイッチ１５０を制御する。
【００４７】
通常再生時には、第３のスイッチ１５０をｂ端に接続させ、通常データ（Ｉ、Ｂ、Ｐで符号化されたデータ）のみをパケット化回路１５３に入力させる。
【００４８】
特殊再生時には、第３のスイッチ１５０をａ端に接続させ、特殊再生速度に応じた特殊再生データのみをシンクブロックメモリ１５１に入力させる。シンクブロックメモリ１５１では、フレーム内符号化画像Ｉ・ヘッダ情報・プログラム情報を蓄積・再構成し、第３の誤り訂正符号復号化回路１５２に入力され、データの誤りが検出・訂正される。第３の誤り訂正符号復号化回路１５２の出力はパケット化回路１５３に入力される。
【００４９】
また、シンクブロックメモリ１５１では、特殊再生時にＡＴＶデコーダにサーチ等の特殊再生画像の復号・表示動作を行わせるために、再生ビットストリームの中のＰＥＳヘッダのＤＳＭ＿ｔｒｉｃｋ＿ｍｏｄｅ＿ｆｌａｇを‘１’にし、ＤＳＭ ｔｒｉｃｋ ｍｏｄｅ ｆｉｅｌｄをそのときの特殊再生モードに変更してビットストリームを出力する。
パケット化回路１５３でＡＴＶまたはＭＰＥＧ２のトランスポートストリームのパケット形式にしたがってパケット化し、出力端子１５４から通常再生データまたは特殊再生データが外部へ出力される。
【００５０】
出力端子１５４からビットストリーム出力はＡＴＶデコーダに入力され、ＡＴＶデコーダで復号し、表示される。これにより、出力端子１５４からは、特殊再生時においても１画面分のフレーム内符号化データがＡＴＶデコーダに確実に出力され、良好なサーチ等の特殊再生画像を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、可変長符号化データを記録したＶＴＲ等において特殊再生時にフレーム内符号化データを得て復号された再生画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高能率符号化記録再生装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】所望のプログラムを得るまでを説明するための構成図である。
【図３】トランスポートストリームとＰＥＳの関係を説明するための構成図である。
【図４】図１のＰＳＩコンバータ１１４を説明するための構成図である。
【図５】図１のＰＳＩコンバータ１１４を説明するための構成図である。
【図６】ＭＰＥＧ符号化方式を説明するための構成図である。
【図７】ＭＰＥＧ符号化方式の処理順を説明するための構成図である。
【符号の説明】
１１４ ＰＳＩコンバータ
１１５ ＰＥＳヘッダ検出回路
１１６ ＰＥＳヘッダバッファ
１１７ シーケンスヘッダエクステンション検出回路
１１８ シーケンスヘッダエクステンションバッファ
１１９ ピクチャーヘッダコーディングエクステンション検出回路
１２０ ピクチャーヘッダコーディングエクステンションバッファ
１２１ スライス検出回路
１２３ Ｉピクチャーバッファ
１３０、１３４、１３７ マルチプレクサ
１４０ 記録ヘッド
１４３ 磁気テープ
１４５ 再生ヘッド
１５１ シンクブロックメモリ
Claims (5)
- フレーム内符号化データとフレーム間符号化データとが多重化されパケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出手段と、
上記ＰＥＳヘッダ検出手段の出力に基づいて上記パケット化されたビデオ符号化データのＰＥＳヘッダを記憶するＰＥＳヘッダ記憶手段と、
上記ビデオ符号化データのシーケンスヘッダを検出するシーケンスヘッダ検出手段と、
上記シーケンスヘッダ検出手段の出力に基づいて上記シーケンスヘッダを記憶するシーケンスヘッダ記憶手段と、
上記ビデオ符号化データのピクチャーヘッダを検出するピクチャーヘッダ検出手段と、
上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力に基づいて上記ピクチャーヘッダを記憶するピクチャーヘッダ記憶手段と、
上記ビデオ符号化データのピクチャーを構成するスライスのヘッダを検出するスライスヘッダ検出手段と、
上記ピクチャーヘッダ検出手段の出力と上記スライスヘッダ検出手段の出力とに基づいて上記ビデオ符号化データのうちの上記フレーム内符号化データを記憶するフレーム内符号化データ記憶手段と、
上記符号化データの内容を記述したプログラム情報を記憶し上記フレーム内符号化データ用に上記プログラム情報を変換及び新たに発生するプログラム情報変換・発生手段と、
上記ＰＥＳヘッダ記憶手段と上記シーケンスヘッダ記憶手段と上記ピクチャーヘッダ記憶手段と上記フレーム内符号化データ記憶手段と上記プログラム情報変換・発生手段の各出力を再構成する記録データ再構成手段と、
上記記録データ再構成手段の出力を記録媒体上の所定の位置に記録する記録手段と、
上記記録手段により記録媒体上に記録されたデータを所定倍速で再生して再生データを出力する再生手段と、
上記再生手段の出力から上記再構成されて記録された上記フレーム内符号化データとＰＥＳヘッダとシーケンスヘッダとピクチャーヘッダとプログラム情報とを選択して蓄積・再構成する再生データ再構成手段とを備えた記録再生装置。 - 上記プログラム情報変換・発生手段は、入力されてきたプログラム情報とは異なる所定再生倍速に応じたプログラム情報に変換または発生させることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
- 上記ビデオ符号化データとは、ＭＰＥＧ方式による符号化データであることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
- 上記ビデオ符号化データとは、ＡＴＶ方式による符号化データであることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
- 上記ビデオ符号化データと共に、オーディオ・その他の符号化された各々のデータとその内容を記述したプログラム情報とを多重化したトランスポートストリーム方式のストリームが入力されることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
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