JP3592186B2 - データ記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のデータが時分割多重された多重化データの中から、１つのデータを抜き出して記録再生するためのデータ記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）により提唱されたＭＰＥＧ２（国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１）は、デジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号を圧縮する符号化方式である。
ＭＰＥＧ２では、パケットを用いた時分割多重方式を採用している。例えば、この方式を用いてビデオ信号とオーディオ信号を多重化するときには、ビデオ信号及びオーディオ信号をパケットと呼ばれる適当な長さのストリームにそれぞれ分割し、ビデオ信号のパケットとオーディオ信号のパケットとを適宜切り換えて時分割伝送する。
【０００３】
さらに、ＭＰＥＧ２は、複数の番組データの伝送を実現するために、マルチプログラミング対応の多重・分離方式を採用している。例えば、この方式を用いれば、１つの番組データを構成するビデオ信号及びオーディオ信号を時分割伝送するだけでなく、複数のプログラムを構成するビデオ信号及びオーディオ信号を時分割伝送することができる。
【０００４】
このようなマルチプログラミング対応の多重・分離方式の１つとして、トランスポートストリームと呼ばれる方式がある。このトランスポートストリーム方式では、ＰＥＳパケット（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ Ｐａｃｋｅｔ）をさらに複数のパケットに分割し、複数の番組データを時分割伝送する。各パケットは固定長であり、その長さは、比較的短く、具体的には１８８バイトである。図１２は、ＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（ＴＳ）の構造を示す図である。
【０００５】
また、トランスポートストリーム（ＴＳ）方式を採用して時分割伝送された番組データを受信し、再生するためには、送信装置に設けられた符号器と受信装置（再生装置）に設けられた復号器との間で同期をとる必要がある。トランスポートストリーム方式では、符号器と復号器との間で同期をとるために、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：プログラム時刻基準参照値）と呼ばれる時刻基準を設定及び校正するための情報を伝送し、このＰＣＲに基づいて符号器と復号器との間の同期をとる。
【０００６】
ＰＣＲを用いて、符号器と復号器との間の同期をとるためには、ＰＣＲの値と、ＰＣＲが復号器に到達する時刻を正確に管理する必要がある。具体的には、ＰＣＲは６バイトのデータであり、複号器は、ＰＣＲの最終バイトが到達した時刻にＰＣＲの値を復号器内にセットする必要がある。そして、複号器は、ＰＣＲの到達時刻とＰＣＲの値を用いて、復号器内において復号処理及び再生処理の基準となるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ：システム同期信号）を設定し、又は校正する。
【０００７】
さらに具体的に説明すると、複号器は、ＳＴＣを出力するカウンタが組み込まれたＰＬＬ回路（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）を有している。このＰＬＬ回路は、ＰＣＲが到達する毎に、ＰＣＲの値とＳＴＣの値との差を演算し、その結果を制御信号に変換し、この制御信号に基づいてフィードバック制御を行う。これにより、ＰＣＲの到達周期と完全に一致したＳＴＣを作り出すことができ、送信装置に設けられた符号器と受信装置に設けられた復号器との間の同期を高精度に確立することができる。
【０００８】
ところで、上述したようなマルチプログラミング方式の多重・分離方式を用いて伝送された多重化データを受信し、この受信した多重化データを記録する技術が開発されている。このような技術が確立すれば、例えば、デジタル衛星放送サービスを提供する放送局が、デジタル信号によって記録された複数の映画を多重化して各家庭に送信し、各家庭では、放送局から送信された映画をデジタル信号のまま記録することが可能となる。
ここで、マルチプログラミング方式の多重・分離方式を用いて伝送された多重化データを記録する方法として、２つの方法が提案されている。
【０００９】
第１の方法は、伝送された多重化データをすべて記録する方法である。この方法では、多重化データのすべてを記録するため、データ量が大きくなるという問題がある。また、多重化された複数の番組データに、不要な番組データが含まれていても、これを排除できないという問題がある。
【００１０】
第２の方法は、伝送された多重化データの中から、１つの番組データを抜き出して記録する方法である。この方法を採用すれば、必要な番組データのみを記録することができ、データ量を小さくすることができる。しかし、この第２の方法を採用した場合には、記録した番組データを再生するときに、ＰＣＲによる同期に支障が生じるという問題がある。
【００１１】
すなわち、一度記録した番組データを再生するときでも、送信装置から伝送された多重化データを受信して再生するときと同様に、ＰＣＲの再生時刻とＰＣＲの値に基づいて再生装置のＳＴＣを設定又は校正する必要がある。ところが、時分割多重された信号の中から、１つの番組データを抜き出して記録すると、ＰＣＲの再生時刻とＰＣＲの値との関係が壊されてしまい、ＰＣＲに基づいて再生装置のＳＴＣを設定又は校正することができないという問題がある。
これらの課題に対し、特開平１１−２７５５２４号公報に記載のデータ記録方法では、多重化データからの番組データの抽出において、抽出されたパケット間のパケット数を示すパケット数データを記録、再生段階でその数値を参照してパケット間隔を復元することによる解決を試みている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のデータ記録方法にあっては、入力データのビットレートを考慮していないため、異なるビットレートのデータを共通の再生装置で再生できないという問題が発生する。
この問題を図１３及び図１４を用いて説明する。
【００１３】
図１３は、受信時と送信時のビットレートを一致させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図、図１４は、受信時と送信時のビットレートを変化させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
ここでは、異なるビットレートを持つデータとして、２７Ｍｂｐｓ（図１３及び図１４）のものと、９Ｍｂｐｓ（図１４）のものを仮定する。２７ＭｂｐＳのデータは、１ＴＳパケットが約０・０５５ｍｓ毎に到着するストリームであり、９Ｍｂｐｓのデータは、１ＴＳパケットが約０．１６７ｍｓ毎に到着するストリームである。
図１３は、従来例の方式を用いて、３つの番組が多重化された２７Ｍｂｐｓのビットレートを持つＴＳストリームから番組Ａのみを記録して、２７Ｍｂｐｓのビットレートで送出した例を示す。
【００１４】
図中のＰは、１ＴＳパケット（１８８バイト）を表している。パケットＰ内部のＰＣＲ値は、そのＴＳパケットに付けられたＰＣＲ値であり、このパケットが複合器に到着する時のＳＴＣ値と一致する必要がある。図中、２７Ｍｂｐｓクロックは、ＰＣＲやＳＴＣで用いられるクロックを表したものであり、受信データや送信データのビットレートによらず、その間隔は一定である。受信ビットレートは、入力ストリームのビットレートである。この多重化ストリームから番組Ａを抽出し、パケット間のパケット数（図１３では、パケット数＝２）をカウントして記録したものが記録データである。送信データでは、記録データ中にカウントされたパケット数分、空パケットを挿入することによって、ストリームの送出間隔を復元する。
【００１５】
図１４は、従来例の方式を用いて、３つの番組が多重化された９Ｍｂｐｓのビットレートを持つＴＳストリームから番組Ａのみを記録して、２７Ｍｂｐｓのビットレートで送出した例を示す。図１３の場合と同様に、ストリームから番組Ａを抽出し、パケット間のパケット数（図１４では、パケット数＝２）をカウントして記録したものが記録データであり、送信データでは、記録データ中にカウントされたパケット数分、空パケットを挿入することによって、ストリームの送出間隔を復元する。但し、この場合の送信データはＰＣＲ値が示す間隔にはなっていない。
【００１６】
これは、パケット数は受信する際のビットレートに依存する数であるため、送信するストリームのビットレートと受信時のものが異なると正しい間隔でストリームを送出することができなくなるためである。前述したように、９Ｍｂｐｓのデータでは、１パケットは約０．１６７ｍｓであり、２７Ｍｂｐｓのデータでは、約０．０５５ｍｓである。挿入するパケットの間隔は受信する際のビットレートにより異なるため、挿入するパケット数からは、パケット間の時間的間隔は復元できない。
【００１７】
このように、抽出されたパケット間のパケット数を記録する場合は、受信ストリームのビットレートに合わせて、送信ストリームのビットレートをコントロールする必要があるため、異なるビットレートを持つデータを共通の再生装置で行うことは難しく、例えば、ＣＳ放送やＢＳデジタル放送を録画したデータを共通の装置を用いて再生することができなくなる。また、アナログ放送をエンコーディングして、デジタル録画する際には、ビットレートを変更して録画時間を延ばしたいという要望に対しても、そのビットレート毎に、再生ストリームの送出ビットレートを変更しなければならない。
【００１８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであって、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出し、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができるデータ記録再生装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ記録再生装置は、複数の番組データから所望の番組データを受信する受信手段と、受信したＭＰＥＧにおけるトランスポートストリームの同期検出を行う同期検出手段と、前記トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、特定のパケットを抽出するパケット抽出手段と、該パケット抽出手段により識別されたパケットを格納する記録バッファと、前記特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成されたタイムスタンプパケットを前記トランスポートストリームに挿入するパケット挿入手段と、前記タイムスタンプパケット挿入後の前記トランスポートストリームを記録する記録媒体と、前記記録媒体の記録再生を制御する録再制御手段と、再生データを格納する再生バッファと、前記再生バッファの出力データから前記タイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケット抽出手段と、前記タイムスタンプ抽出手段により抽出されたタイムスタンプパケットからタイムスタンプを取得し、該タイムスタンプの時刻情報を基に前記再生バッファからのデータの読み出しを制御する制御手段と、前記再生バッファから読み出したデータを出力する出力手段とを備えるものである。
【００２０】
また、前記パケット挿入手段は、前記パケット生成手段で生成されたタイムスタンプパケットを、前記特定のパケットの直前に挿入するものであってもよい。また、前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲパケットであり、前記パケット生成手段は、前記ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御するものであることで、再生時には、そのタイムスタンプの値を基に再生データの送出タイミングを調整しているため、ストリームのビットレートによらず、受信したタイミングでＰＣＲの送出が可能となる。
【００２１】
また、前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲパケットであり、前記パケット生成手段は、前記パケット抽出手段によりＰＣＲパケットが抽出された時にそのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、前記ＰＣＲパケットの１つ前に到達したＰＣＲパケットを保持する前ＰＣＲ保持手段と、前記ＰＣＲ取得手段により取得されたＰＣＲの値と前記前ＰＣＲ保持手段に保持されたＰＣＲの値との差分を算出するＰＣＲ差分算出手段とを有し、前記ＰＣＲ差分算出手段により算出された差分を時間情報とするパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御するものであることで、２つのＰＣＲの差分をタイムスタンプパケットの情報として用いるため、記録カウンタと再生カウンタに必要なビット長が実際のＰＣＲより少なくすることができる。
【００２２】
また、前記パケット抽出手段によりパケットを抽出する際に、アダプテーションフィールドコントロールフラグとパケットのＰＣＲフラグによりＰＣＲパケットを識別するものであることで、ＰＣＲのＰＩＤを指定することなくタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入することが可能になり、ＰＣＲのＰＩＤを知る必要がなくなる。
【００２３】
また、前記パケット生成手段は、前記特定のパケットの到着時刻によらずに、一定時間が経過するとタイムスタンプパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、再生カウンタのカウント値と比較することによりデータの送出タイミングを制御するものであることで、ＰＣＲパケットによらず、一定時間間隔によりタイムスタンプパケットを挿入するため、データ放送などＰＣＲが存在しないストリームに関しても、送出間隔をコントロールすることができる。
【００２４】
また、前記パケット生成手段は、ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、さらに、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでダミーデータを出力するダミーデータ挿入手段を備えるものであることで、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【００２５】
また、前記ダミーデータ挿入手段は、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでに、トランスポートストリームパケットを挿入可能な数を算出し、その数だけダミーデータパケットを生成して出力するものであることで、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適なデータ記録再生装置の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施の形態として、本発明によるデータ記録再生装置を、ＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリーム方式によって複数の番組データが時分割多重された多重化データから所望の番組データを抽出して記録し、その記録した番組データを再生する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
まず、本発明の基本的な考え方について説明する。
本発明は、ＰＣＲ値を保存する特殊パケット（タイムスタンプパケット）を挿入することによって、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出できるようにする。ＰＣＲ値は、ＰＣＲ値を含むパケットが、復号器に到着する絶対時間を示している。このため、ビットレートによらずにパケット間隔を復元することができる。
【００２８】
図１は、本発明によるＰＣＲ値を用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図であり、図１（ａ）は、２７ＭＨｚで送出する場合の受信データ、記録データ及び送信データを、図１（ｂ）は、１８ＭＨｚで送出した場合の送信データをそれぞれ示す。
図１（ａ）では、前記図１４の場合と同様に、受信データは３つの番組（番組Ａ，番組Ｂ，番組Ｃ）が多重化された受信ビットレート９ＭｂｐｓのＴＳストリームである。この中から番組Ａのみを抽出して記録し、ストリームに依存しない共通の送信ビットレート（図１（ａ）では、２７ＭＨｚ）で送出を行うものとする。
【００２９】
受信する多重化ストリームから番組Ａを抽出する際に、番組Ａに付加されたＰＣＲ値（図１では、ＰＣＲ値＝１０）、又はＰＣＲ差分値（図１では、ＰＣＲ差分値＝１０−１＝９）を保持するタイムスタンプパケット１００をＰＣＲ値を含むパケットの直前に挿入して、記録する。
記録されたデータを再生する際には、タイムスタンプパケット１００内の値を参照して、ＰＣＲパケット間隔を復元する。この時、復号器のＳＴＣ同様のクロックカウンタを参照し（図１では、２７ＭＨｚのカウンタ）、カウンタ値がタイムスタンプパケット１００内のＰＣＲ値（図１では、ＰＣＲ値＝１０）、又はＰＣＲ差分値（図１では、ＰＣＲ差分値＝１０−１＝９）に一致するまで、ダミーデータを送出することによって、ストリームの送出間隔を復元することができる。
【００３０】
図１（ｂ）は、図１（ａ）で記録したストリームをビットレート＝１８Ｍｂｐｓで送出した場合の例である。この場合でも、ＰＣＲ値＝１を持つパケットとＰＣＲ値＝１０を持つパケットの間隔は一定となる。
また、タイムスタンプパケット１００内に保持する値には、ＰＣＲ値を用いなくてもよく、ストリームのビットレートに依存しないクロックを用いることにより、送信データのパケット間隔を復元することは可能である。この方法を図２を用いて説明する。
【００３１】
図２は、本発明によるシステムクロックを用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
図１の場合と同様に、受信データは３つの番組（番組Ａ，番組Ｂ，番組Ｃ）が多重化された受信ビットレート９ＭｂｐｓのＴＳストリームである。この中から番組Ａのみを抽出して記録し、ストリームに依存しない共通の送信ビットレート（図２では、２７ＭＨｚ）で送出を行うものとする。パケット間隔の保持と復元には、ストリームの受信時と送信時に共通なシステムクロックカウンタを用いる。このクロックカウンタは、ビットレートによらず、一定の間隔で変化するカウンタである。
【００３２】
受信する多重化ストリームから番組Ａを抽出する際に、該当ＴＳパケットのシステムクロック値（図２では、システムクロック値＝１４）又は、前回に出現したＰＣＲを含むＴＳパケットのシステムクロック値（図２では、システムクロック値＝１４−１＝１３）をタイムスタンプパケット１００として、該当ＴＳパケットの直前に挿入する。
記録されたデータを再生する際には、タイムスタンプパケット１００内の値とクロックカウンタを参照して、ＰＣＲパケット間隔を復元する。送出時に、カウンタ値がタイムスタンプパケット１００内の値に一致するまで、ダミーデータを送出することによって、ストリームの送出間隔を復元することができる。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るデータ記録再生装置は、デジタル放送の電波を受信可能なデジタル放送受信機能を備えたテレビジョン受信機に適用することができる。
【００３４】
図３において、データ記録再生装置１０は、放送データをデジタルで受信する受信部１１（受信手段）と、受信したＭＰＥＧ２トランスポートストリームの同期検出を行う同期検出部１２（同期検出手段）と、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、特定のパケットをセレクトするパケットセレクト部１３（パケット抽出手段）と、パケットセレクト部１３で識別されたパケットを格納する記録バッファ１４と、特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成部１５（パケット生成手段）と、パケット生成部１５で生成されたタイムスタンプパケットをＭＰＥＧ２トランスポートストリームに挿入するパケット挿入部１６（パケット挿入手段）と、パケット挿入後のＭＰＥＧ２トランスポートストリームを記録する記録媒体１８と、記録媒体１８の記録再生を制御する録再制御部１７（録再制御手段）と、再生データを格納する再生バッファ１９と、再生バッファ１８の出力データからタイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケットセレクト部２０（タイムスタンプパケット抽出手段）と、タイムスタンプセレクト部２０でセレクトされたタイムスタンプパケットからタイムスタンプを取得し、そのタイムスタンプの時刻情報を基に再生バッファ１９からデータの読み出しを制御するコントロール部２１（制御手段）と、再生バッファ１９から読み出したデータを出力する出力部２２（出力手段）とから構成される。
【００３５】
受信部１１は、入力端子により受信した信号の選局を行い所望のチャンネルの放送番組を受信する。
録再制御部１７は、記録命令を受けると、記録媒体１８を録画状態にして、受信部１１により受信した番組を記録する制御を行う。
記録媒体１８は、録再制御部１７により選択された信号を記録するもので、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）や、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＶＤＰ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ Ｐｌａｙｅｒ）及びＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）等のディスク装置である。
【００３６】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。
まず、データ記録再生装置１０の記録動作について説明する。
データ記録再生装置１０では、地上波やケーブル、ＢＳ、ＣＳ等の放送のテレビ番組が受信される。放送されたテレビ放送番組は、受信放送番組を含む信号として受信部１１で受信される。受信部１では、放送局などから転送されてくるデジタル放送データを受信する。ここで、受信部１で受信するデータはＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（以下、ＴＳという）である。ＴＳは、映像・音声などに関するデータを含んだパケットを多重した構成になっており、１パケットは１８８バイトである。パケットには、それぞれのパケットに含まれるデータを識別するためのＩＤ（以下、ＰＩＤという）が各パケットにつけられている。
【００３７】
このＰＩＤは、各番組を構成するパケットごとに固有のＰＩＤがつけられており、例えば、音声はＰＩＤ＝０ｘ１１、映像はＰＩＤ＝０ｘ３１、付加データはＰＩＤ＝０ｘ７９、ＰＣＲはＰＩＤ＝０ｘ２０などである。このＰＩＤを識別することにより、視聴者が所望する番組を選択することができる。なお、受信部１１は、アナログ放送を受信し、ＭＰＥＧ２のストリームにエンコードする装置でも構わない。
受信したＴＳは、同期検出部１２により同期が取られ、パケットセレクト部１３に入力される。パケットセレクト部１３では、視聴者が所望した番組を構成するＰＩＤをもつパケットをセレクトする。
【００３８】
パケットセレクト部１３によりセレクトされたパケットは、記録バッファ１４に入力され、一時蓄積される。パケット挿入部１６では、記録バッファ１４に蓄積されているパケットを読み出し、読み出されたパケットは録再制御部１７によって記録媒体１８に記録される。このとき、パケット挿入部１６から読み出すデータはパケット単位に行う。パケット生成部１５では、再生時のデータ送出時刻を情報とするパケットを生成する。パケット生成部１５から生成信号が入力されると、記録バッファ１４からの読み出しは一時中断し、生成されたタイムスタンプパケットを録再制御部１７に出力する。タイムスタンプパケットの出力が終了すると、再び記録バッファ１４からパケットを読み出す。そして、そのデータは、録再制御部１７によって、記録媒体１８に記録される。
【００３９】
次に、データ記録再生装置１０の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に一時蓄積される。タイムスタンプセレクト部２０は、再生バッファ１９からパケットを読み出し、タイムスタンプパケットを識別すると、コントローラ部２１でそのタイムスタンプの値を保持する。そして、コントロール部２１内に有する時計の時刻とタイムスタンプの時刻が一致すれば、再生バッファ１９からパケットを読み出す。
読み出されたパケットは、出力部２２によって出力される。もしタイムスタンプパケットでなければ、タイムスタンプパケットを識別するまで連続して再生バッファ１９からパケットを読み出し、出力される。
【００４０】
以上のように、第１の実施の形態のデータ記録再生装置１０は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、ＰＣＲパケットをセレクトするパケットセレクト部１３と、識別されたパケットを格納する記録バッファ１４と、特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成部１５と、タイムスタンプパケットをトランスポートストリームに挿入するパケット挿入部１６と、パケット挿入後のトランスポートストリームを記録する記録媒体１８と、記録媒体１８の記録再生を制御する録再制御部１７と、再生データを格納する再生バッファ１９の出力データからタイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケットセレクト部２０と、取得したタイムスタンプの時刻情報を基に再生バッファ１９からデータの読み出しを制御するコントロール部２１と、再生バッファ１９から読み出したデータを出力する出力部２２とを備えて構成したので、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出でき、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができる。
【００４１】
すなわち、従来例では、多重化ストリーム中の抽出したパケット間のパケット数を保存し、再生する際にパケット数分のダミーデータを挿入する方法であったので、パケット数は受信する際のビットレートに依存する数のため、パケット間隔を復元するためには入力データのビットレートと等しいビットレート（クロック）で出力しなければならず、ストリーム毎に異なる出力クロックを持つ必要があった。これに対し、本実施の形態では、ＰＣＲパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成し、これをＰＣＲパケットの直前に挿入して記録し、再生時には、タイムスタンプパケットの情報を基に、ＰＣＲの送出タイミングを合わせるようにしている。タイムスタンプは、入出力のビットレートに依存しない数値のため、入力データのデータのビットレートと異なるビットレートでも、パケット間隔を復元することが可能であり、そのため入力が予想される複数のビットレートのうち、最も高いものを送出ビットレートちとすることにより、共通の出力クロックを持つ再生装置で再生することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
第２の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第２の実施の形態では、パケット生成部１５が、パケットセレクト部１３でＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてカウント値を情報とするパケットを生成し、コントロール部２１が、タイムスタンプセレクト部２０からタイムスタンプを取得し、再生カウンタのカウント値と比較することでＰＣＲの送出タイミングを計るものである。
【００４３】
図４は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部３０の構成を示すブロック図、図５は、コントロール部４０の構成を示すブロック図である。
図４において、パケット生成部３０は、記録カウンタ３１、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。また、図５において、コントロール部４０は、タイムスタンプ比較部４１、再生カウンタ４２、及びバッファコントロール部４３を備えて構成される。
上記パケット生成部３０及びコントロール部４０は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００４４】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様の動作をする部分に関しては説明を省略し、異なる動作の部分のみ説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様に、図３において、パケットセレクト部１３では、受信部１１で受信したＴＳパケットのセレクトを行い、記録バッファ１４により一時蓄積される。それと同時に、ＰＣＲパケット（本実施の形態の場合、ＰＩＤが０ｘ２０であるパケット）を識別したら、ＰＣＲパケット識別信号を記録カウンタ３１に出力する。記録カウンタ３１は、記録開始からカウントを開始し、ＰＣＲパケット識別信号が入力された時のカウント値を出力する。タイムスタンプパケット生成部３２では、このカウント値を情報とするタイムスタンプパケットを生成する。パケットの生成ができれば、パケット挿入部１６に生成信号を出力する。この情報は再生時にデータ転送タイミングを計るのに用いられる。再生の方法に関する説明については後述する。
【００４５】
パケット挿入部１６では、記録バッファ１４に蓄積されているパケットを読み出し、読み出されたパケットは録再制御部１７によって記録媒体１８に記録される。パケット挿入部１６から読み出すデータは、パケット単位で行う。タイムスタンプパケット生成部３２から生成信号が入力されると、記録バッファ１４からの読み出しは一時中断し、生成されたタイムスタンプパケットを録再制御部１７に出力し、タイムスタンプパケットの出力が終了すると、再び記録バッファからパケットを読み出す。このとき、パケット挿入部１６から読み出されるパケットは、ＰＣＲパケットである。つまり、タイムスタンプパケットは、ＰＣＲパケットの直前に挿入されることになる。そして、そのデータは、録再制御部１７によって、記録媒体１８へ記録される。
【００４６】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０でタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２ヘ入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、コントロール部４０のタイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。再生カウンタ４２では、最初にきたタイムスタンプの値を初期値としてセットし、カウントをスタートする。
【００４７】
再生カウンタ４２に初期値がセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９へ出され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。
【００４８】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、同様に、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出し、再生バッファ１９からデータを出力させ、出力部２２から再生データが出力される。
【００４９】
本データ記録再生装置において、記録カウンタ３１と再生カウンタ４２をカウントするクロックの周波数は等しくしておく必要がある。使用するクロックは、ＭＰＥＧ２のＰＣＲに使用されている２７ＭＨｚのクロックでも良いし、あるいは、それ以外のクロックでも良い。
また、タイムスタンプパケット生成部３２で生成されるパケットの一例を図６に示す。
【００５０】
図６は、タイムスタンプパケットの構成を示す図であり、記録するＴＳパケットとタイムスタンプパケットを区別するために同期バイトの最上位ビットにフラグを立てたものである。
通常の同期バイトは１バイトで０ｘ４７であるが、タイムスタンプパケットに付いている同期バイトは０ｘＣ７である。同期バイトの次のバイトから記録カウンタ３１で出力された時間情報が格納されている。図６では、タイムスタンプはＰＣＲと同様に６バイトのデータとして格納されているが、時間情報は１８７バイト以内であればよく、設計者の設計しやすいようにデータ長を決定すれば良い。また、図６では、タイムスタンプパケットの同期バイトとして最上位ビットにフラグを立てた例を示したが、ＰＩＤを変更する、あるいは、ヘッダそのものを変更するなど様々な方法が考えられる。また、パケットも１８８バイトにしたが、固定長でなくても、タイムスタンプパケットであることを確認できれば可変長でも良い。
【００５１】
図７は、本データ記録再生装置の受信データ、記録データ及び出力データを示す説明図であり、受信時のデータ受信間隔と記録データの構成と再生時のデータ転送間隔を示す。
使用者が番組Ａの記録指示を出した場合、図７に示すように、番組Ａを構成するＴＳパケットのみ記録を行い他の番組のＴＳパケットは破棄する。そして、再生時には、タイムスタンプパケットを識別するまでは連続してデータを出力し、タイムスタンプパケットを識別するとデータの出力を一旦中断する。そして、タイムスタンプの値とカウンタ値が一致した場合に次のパケット、すなわちＰＣＲパケットの送出を行っている。図７から明らかなように、本データ記録再生装置では、受信データと同様のタイミングでＰＣＲパケットの出力が可能となり、番組再生に支障をきたすようなことがなくなる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
第３の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第３の実施の形態では、パケット生成部１５が、パケットセレクト部１３でＰＣＲパケットがセレクトされた時にそのＰＣＲを取得する手段と、ＰＣＲパケットの１つ前に到達したＰＣＲパケットを保持する手段を有し、その２つのＰＣＲの値の差を時間情報とするパケットを生成し、コントロール部２１は、タイムスタンプセレクト部１３からタイムスタンプを取得し、再生カウンタ４２のカウント値と比較することでＰＣＲの送出タイミングを計るものである。
【００５３】
図８は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部５０の構成を示すブロック図である。図４に示すパケット生成部３０と同一構成部分には同一符号を付している。
また、本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成は、図５に示すコントロール部４０と同一である。
図８において、パケット生成部５０は、ＰＣＲ取得部５１（ＰＣＲ取得手段）、前ＰＣＲ保持部５２（前ＰＣＲ保持手段）、ＰＣＲ差分算出部５３（ＰＣＲ差分算出手段）、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。
上記パケット生成部５０及びコントロール部４０（図５参照）は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００５４】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様の動作をする部分に関しては説明を省略し、異なる動作の部分のみ説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデジタルデータ記録再生装置と同様に、図３において、パケットセレクト部１３では、受信部１１で受信したＴＳパケットのセレクトを行い、記録バッファ１４に入力され、一時蓄積される。パケットセレクト部１３で１回目のＰＣＲパケットを識別すると、そのＰＣＲの値をパケット生成部５０のＰＣＲ取得部５１で保持する。
【００５５】
図９は、ＰＣＲの構造を示す図である。この図に示すように、ＰＣＲは、ＴＳのオプションフィールドに４８ビットの領域であり、３３ビットのＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６１と、９ビットのＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６２と、その２つの領域の間の６ビットのＳｔｕｆｆｉｎｇ領域６３とからなる。ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６３のデータは、９０ＫＨｚ単位、ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１のデータは、２７ＭＨｚ単位で１ずつ増加する。ＰＣＲ値のカウントアップは、ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１において、２７ＭＨｚ単位で０から２９９まで増加し、次にＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１が０になると同時に、ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６３が１増加する。
【００５６】
図３及び図８に戻って、ＰＣＲ取得部５１によりＰＣＲを取得すると、ＰＣＲ差分算出部５３から０が出力され、タイムスタンプパケット生成部３２に入力される。タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたデータを情報として、新たなパケットを生成する。生成されたパケットは、パケット挿入部１６によりＰＣＲパケットの直前に挿入され、録再制御部１７により、記録媒体１８に記録される。２回目以降のＰＣＲパケットの識別時には、ＰＣＲ取得部５１で保持されていた１つ前のＰＣＲの値（ＯＰ）が、前ＰＣＲ保持部５２で保持され、新たなＰＣＲの値（ＮＰ）がＰＣＲ取得部５１で保持される。
【００５７】
ＰＣＲ差分算出部５３では、この２つのＰＣＲの差を計算する。すなわち、新たなＰＣＲの値（ＮＰ）から１つ前のＰＣＲの値（ＯＰ）を差し引く（ＮＰ−ＯＰ）。この計算結果をタイムスタンプパケット生成部３２に入力する。
タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたデータを情報とするタイムスタンプパケットを生成し、パケットを生成信号をパケット挿入部１６に入力する。パケット挿入部１６では、生成信号が入力されると、生成したパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入し、このパケットを録再制御部１７に転送する。録再制御部１７は、記録媒体１８へ該パケットを記録する。
ここで、ＰＣＲ差分算出部５３で計算する差分（ＮＰ−ＯＰ）は、次式（１）で求められる。
【００５８】
【００５９】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記憶媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０でタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、コントロール部４０のタイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。
【００６０】
再生カウンタ４２では、最初にきたタイムスタンプの値を初期値としてセットし、カウントをスタートする。再生カウンタ４２に初期値がセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９へ出され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。
【００６１】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、同様に、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。バッファコントロール部４３では、再生バッファ１９へ読み出し要求を出し、再生バッファ１９から出力されたデータは、出力部２２から出力される。この装置の再生カウンタ４２は、２７ＭＨｚのクロックを使用する。
【００６２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
第４の実施の形態では、パケットセレクト部１３でパケットをセレクトする際に、アダプテーションフィールドコントロールフラグとパケットのＰＣＲフラグによりＰＣＲパケットを識別するものである。
ＰＣＲの識別は、ＰＩＤからだけでなく、ＴＳパケットに存在するアダプテーションフィールドコントロールフラグとＰＣＲフラグを調べれば、ＰＣＲが存在するかどうかの識別が可能である。ＴＳの構造は、前記図１３に示されている。
【００６３】
本データ記録再生装置では、ＰＣＲパケットの識別をＰＩＤから行わず、アダプテーションフィールドコントロールフラグとＰＣＲフラグから行う。本データ記録再生装置のハード的構成は、第１乃至第３の実施の形態のデータ記録再生装置と同様である。
ＰＣＲの識別の手法は、パケットセレクト部１３でまず、ＴＳの中のアダプテーションフィールドコントロールフラグ（２ビット）の値が１１あるいは１０であるかを確認し、１１あるいは１０であれば、次にＰＣＲフラグ（１ビット）の確認を行う。もし１であれば、ＰＣＲを含むことを確認できる。上記以外であれば、ＰＣＲを含まないことを確認できる。
【００６４】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
第５の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第５の実施の形態では、パケット生成部１５が、一定時間が経過するとタイムスタンプパケットを生成し、コントロール部２１は、タイムスタンプセレクト部１３からタイムスタンプを取得し、再生カウンタ４２のカウント値と比較することでデータの送出タイミングを計るものである。
【００６５】
図１０は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部７０の構成を示すブロック図である。図４に示すパケット生成部３０と同一構成部分には同一符号を付している。
また、本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成は、図５に示すコントロール部４０と同一である。
図１０において、パケット生成部７０は、カウント値設定部７１、記録カウンタ３１、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。
上記パケット生成部７０及びコントロール部４０（図５参照）は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００６６】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。基本的な動作は第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様であるため説明を省略し、パケット生成部７０の動作について詳細に説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様に、図３において、記録が開始されると、パケット生成部７０の記録カウンタ３１のカウント値がリセットされる。カウント値設定部７１には、予め決められたカウントがセットされている。
【００６７】
カウント値設定部７１では、記録カウンタ３１のカウント値が設定されたカウント値と一致しているか比較を行う。もし、カウント値が一致した場合は、パケット挿入部１６にトリガ信号を出力する。パケット挿入部１６にトリガ信号が入力されると、現在パケット挿入部１６から再録制御部１７に出力しているデータがパケットの切れ目であれば、記録カウンタ３１から現在出力されているカウント値を時刻情報とするタイムスタンプパケットを生成するようにカウント値設定部７１にトリガ信号を出す。
カウント値設定部７１では、上記トリガ信号により、記録カウンタ３１に現在のカウント値をタイムスタンプパケット生成部３２に出力するように指示を出す。その指示に従い、記録カウンタ３１は、タイムスタンプパケット生成部３２にカウント値を出力する。
【００６８】
タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたカウント値を情報とするタイムスタンプパケットが生成され、タイムスタンプパケットが生成されると、生成信号をパケット挿入部１６に入力する。パケット挿入部１６では、この生成信号をトリガとして、生成されたタイムスタンプパケットを再録制御部１７に転送し、そのタイムスタンプパケットを記録媒体１８に記録する。そして、再び記録バッファ１４に蓄積されているパケットを再録制御部１７に転送し、再録制御部１７は記録媒体１８にパケットを記録する。
【００６９】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０によりタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、タイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。
【００７０】
再生カウンタ４２では、最初のタイムスタンプパケットがきたとき、カウンタをリセットし、カウントをスタートする。再生カウンタがリセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９に出力され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力される。
【００７１】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。バッファコントロール部４３では、再生バッファ１９へ読み出し要求を出し、再生バッファ１９から出力されたデータは、出力部２２から出力される。
【００７２】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。
第６の実施の形態では、コントロール部２１において取得したタイムスタンプより再生カウンタ４２から出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでダミーデータを出力するようにコントロールを行うダミーデータ挿入手段を有するものである。
【００７３】
図１１は、本発明の第６の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図３と同一構成部分には同一番号を付して重複部分の説明を省略する。
図１１において、データ記録再生装置８０は、タイムスタンプパケットセレクト部２０及びコントロール部２１と出力部２２との間に、ダミーデータ生成部８１及び出力切換部８２からなるダミーデータ挿入部８３（ダミーデータ挿入手段）を備えて構成される。
【００７４】
記録の方法については、第１乃至第５の実施の形態のデータ記録生装置と同様であるため説明を省略する。
再生の方法は、タイムスタンプ比較部４１でタイムスタンプを取得するところまでは第１乃至第５の実施の形態と同様である。
【００７５】
タイムスタンプ比較部４１では、取得したタイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタから出力されるカウント値（Ｃ）を比較し、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。もしＴ＞Ｃであれば、ダミーデータ生成部８１にダミーデータを生成するように指示を出すとともに、出力切換部８２にダミーデータ生成部８１で生成されたデータを出力するように指示を出す。出力切換部８２では、その指示に従いデータ出力し、出力部２２が再生データを出力する。タイムスタンプ比較部４１で、Ｔ＝ＣあるいはＴ＞Ｃとなったら、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。また同時に、出力切換部８２に出力するデータをタイムスタンプセレクト部２０から出力されたデータに切り換えるように指示を出す。その指示に従い、出力切換部８２は、出力部２２に出力するデータを切り換える。
【００７６】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。
第７の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、第６の実施の形態の図１１と同じであるため、図１１を用いて説明する。
第７の実施の形態では、コントロール部２１は、取得したタイムスタンプより再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでに、トランスポートストリームパケットを挿入可能な数を算出し、その数だけダミーデータパケットを生成し、出力をコントロールするダミーデータ挿入手段を有するものである。
記録の方法は、第６の実施の形態のデータ記録生装置と同様であるため省略する。
【００７７】
再生の方法は、タイムスタンプ比較部４１でタイムスタンプを取得するところまでは第１乃至第５の実施の形態と同様である。タイムスタンプ比較部４１では、取得したタイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタ４２から出力されるカウント値（Ｃ）を比較し、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。もしＴ＞Ｃであれば、その差を用いて次の再生データを出力するまでに、いくつＴＳパケットを挿入するか算出し、ダミーデータ生成部８１に生成するパケット数の指示を出すとともに、出力切換部８２に挿入するダミーデータパケットの数を指示する。
【００７８】
生成するダミーデータパケットの算出の一例について説明する。記録カウンタ３１、再生カウンタ４２で使用するクロックは、システムクロックを用いる。ここで、システムクロック＝再生のビットレートの３倍、Ｔ＝０ｘ２７８、Ｃ＝０ｘ４４であったとする。
【００７９】
タイムスタンプ比較部４１で、タイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタ４２から出力されるカウント値（Ｃ）の差（Ｔ−Ｃ）を求めると、その値が０ｘ２３４であることがわかる。これは、１０進数で表せば５６４である。この値を１８８で割ればシステムクロック上でのダミーパケット数が算出され、その値は５６４／１８８＝３となる。この値を再生ビットレートとシステムクロックの比率で割ることにより、再生ビットレートでのダミーパケット数となる。この値は、３／３＝１となり１パケット分のダミーデータを挿入すれば良いことになる。この操作をタイムスタンプパケットが到着するたびに行えば良い。
【００８０】
出力切換部８２では、ダミーデータ生成部８１からの指示に従い、指示されたパケット数データをダミーデータ生成部８１から入力し、そのデータを出力する。出力切換部８２で、指定されたパケット数データを出力すると、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また同時に、タイムスタンプ比較部４１に、指示されたパケット数出力したことを告知するトリガ信号を出力する。
【００８１】
タイムスタンプ比較部４１では、このトリガ信号により、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、再生カウンタのカウント値をリセットする。また同時に、出力切換部８２に出力するデータをタイムスタンプセレクト部２０から出力されたデータに切り換えるように指示を出す。その指示に従い、出力切換部８２は、出力部２２に出力するデータを切り換える。
【００８２】
なお、上記各実施の形態に係る表示装置を、上述したようなデジタル放送の電波を受信可能なデジタル放送受信機能を備えたテレビジョン受信機に適用することもできるが、記録装置の種類や記録方法等は限定されず、全ての装置に適用可能である。
また、上記各実施の形態では、番組としてデジタル放送番組を記録する例について説明したが、記録する番組は何でもよく、現行テレビ放送番組や、ラジオ放送番組等の音声番組であってもよい。
【００８３】
また、上記各実施の形態では、記録媒体は、データを記録できる記録媒体であればどのような装置でもよい。特に、データ転送速度やランダム・アクセス性能が高く、高速アクセスが可能なＨＤＤを記録媒体に用いれば、長時間記録した番組の中から所望の番組を瞬時に検索し、直ぐに利用することが可能になる。また、光磁気ディスク等ＨＤＤ以外の記録装置を用いてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記各実施の形態では、ＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリーム方式によって多重化されたＴＳデータから所望の番組データを受信して記録する場合を例に挙げたが、勿論これには限定されず、ＭＰＥＧストリームを用いるものであれば全ての装置（例えば、ＭＰＥＧ４，ＭＰＥＧ７レベルの規格に準拠する装置）に適用可能である。
【００８５】
また、上記各実施の形態では、本発明によるデータ記録再生装置をデータ記録機能とデータ再生機能を有するデータ記録再生装置に適用した場合を例に挙げたが、これに限らずデータ記録機能のみを有するデータ記録装置、データ再生機能のみを有するデータ再生装置にも適用することができる。
さらに、上記データ記録再生装置を構成する各回路部、例えば受信部、バッファ等の種類、数及び接続方法などは前述した各実施の形態に限られない。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出し、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができる。具体的には、以下のような効果を得ることができる。
【００８７】
請求項１記載の発明によれば、再生時のデータ送出タイミングをストリームのビットレートによらず、タイムスタンプパケットの時刻に合わせるだけで良く、容易に送出タイミングを制御することができる。
請求項２記載の発明によれば、記録時にタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入し、再生時には、そのタイムスタンプの値を基に再生データの送出タイミングを調整しているため、ストリームのビットレートによらず、受信したタイミングでＰＣＲの送出が可能となり、多重化データから特定のデータを抜き出して記録しても、再生に支障をきたすことがなくなる効果を得ることができる。
【００８８】
請求項３記載の発明によれば、２つのＰＣＲの差分をタイムスタンプパケットの情報として用いるため、記録カウンタ５と再生カウンタ１３に必要なビット長が実際のＰＣＲより少なくて済む効果を得ることができる。
請求項４記載の発明によれば、特にＰＣＲのＰＩＤを指定することなくタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入することが可能であり、ＰＣＲのＰＩＤを知る必要がなくなる効果を得ることができる。
【００８９】
請求項５記載の発明によれば、ＰＣＲパケットによらず、一定時間間隔によりタイムスタンプパケットを挿入するため、データ放送などＰＣＲが存在しないストリームに関しても、送出間隔をコントロールすることができる。
請求項６又は７記載の発明によれば、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＰＣＲ値を用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
【図２】本発明によるシステムクロックを用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
【図３】本発明の第１実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施の形態のデータ記録再生装置のタイムスタンプパケットの構成を示す図である。
【図７】本発明の第２実施の形態のデータ記録再生装置の受信データ、記録データ及び出力データを示す説明図である。
【図８】本発明の第３実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態のデータ記録再生装置のＰＣＲの構造を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（ＴＳ）の構造を示す図である。
【図１３】従来のデータ記録再生装置の受信時と送信時のビットレートを一致させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
【図１４】従来のデータ記録再生装置の受信時と送信時のビットレートを変化させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
【符号の説明】
１０，８０ データ記録再生装置
１１ 受信部（受信手段）
１２ 同期検出部（同期検出手段）
１３ パケットセレクト部（パケット抽出手段）
１４ 記録バッファ
１５，３０，５０，７０ パケット生成部（パケット生成手段）
１６ パケット挿入部（パケット挿入手段）
１７ 録再制御部（録再制御手段）
１８ 記録媒体
１９ 再生バッファ
２０ タイムスタンプパケットセレクト部（タイムスタンプパケット抽出手段）
２１，４０ コントロール部（制御手段）
２２ 出力部（出力手段）
３０ とから構成される。
３１ 記録カウンタ
３２ タイムスタンプパケット生成部
４１ タイムスタンプ比較部
４２ 再生カウンタ
４３ バッファコントロール部
５１ ＰＣＲ取得部（ＰＣＲ取得手段）
５２ 前ＰＣＲ保持部（前ＰＣＲ保持手段）
５３ ＰＣＲ差分算出部（ＰＣＲ差分算出手段）
６１ ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域
６２ ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域
６３ Ｓｔｕｆｆｉｎｇ領域
７１ カウント値設定部
８１ ダミーデータ生成部
８２ 出力切換部
８３ ダミーデータ挿入部（ダミーデータ挿入手段）
１００ タイムスタンプパケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のデータが時分割多重された多重化データの中から、１つのデータを抜き出して記録再生するためのデータ記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）により提唱されたＭＰＥＧ２（国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１）は、デジタルビデオ信号及びデジタルオーディオ信号を圧縮する符号化方式である。
ＭＰＥＧ２では、パケットを用いた時分割多重方式を採用している。例えば、この方式を用いてビデオ信号とオーディオ信号を多重化するときには、ビデオ信号及びオーディオ信号をパケットと呼ばれる適当な長さのストリームにそれぞれ分割し、ビデオ信号のパケットとオーディオ信号のパケットとを適宜切り換えて時分割伝送する。
【０００３】
さらに、ＭＰＥＧ２は、複数の番組データの伝送を実現するために、マルチプログラミング対応の多重・分離方式を採用している。例えば、この方式を用いれば、１つの番組データを構成するビデオ信号及びオーディオ信号を時分割伝送するだけでなく、複数のプログラムを構成するビデオ信号及びオーディオ信号を時分割伝送することができる。
【０００４】
このようなマルチプログラミング対応の多重・分離方式の１つとして、トランスポートストリームと呼ばれる方式がある。このトランスポートストリーム方式では、ＰＥＳパケット（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ Ｐａｃｋｅｔ）をさらに複数のパケットに分割し、複数の番組データを時分割伝送する。各パケットは固定長であり、その長さは、比較的短く、具体的には１８８バイトである。図１２は、ＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（ＴＳ）の構造を示す図である。
【０００５】
また、トランスポートストリーム（ＴＳ）方式を採用して時分割伝送された番組データを受信し、再生するためには、送信装置に設けられた符号器と受信装置（再生装置）に設けられた復号器との間で同期をとる必要がある。トランスポートストリーム方式では、符号器と復号器との間で同期をとるために、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ：プログラム時刻基準参照値）と呼ばれる時刻基準を設定及び校正するための情報を伝送し、このＰＣＲに基づいて符号器と復号器との間の同期をとる。
【０００６】
ＰＣＲを用いて、符号器と復号器との間の同期をとるためには、ＰＣＲの値と、ＰＣＲが復号器に到達する時刻を正確に管理する必要がある。具体的には、ＰＣＲは６バイトのデータであり、複号器は、ＰＣＲの最終バイトが到達した時刻にＰＣＲの値を復号器内にセットする必要がある。そして、複号器は、ＰＣＲの到達時刻とＰＣＲの値を用いて、復号器内において復号処理及び再生処理の基準となるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ：システム同期信号）を設定し、又は校正する。
【０００７】
さらに具体的に説明すると、複号器は、ＳＴＣを出力するカウンタが組み込まれたＰＬＬ回路（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）を有している。このＰＬＬ回路は、ＰＣＲが到達する毎に、ＰＣＲの値とＳＴＣの値との差を演算し、その結果を制御信号に変換し、この制御信号に基づいてフィードバック制御を行う。これにより、ＰＣＲの到達周期と完全に一致したＳＴＣを作り出すことができ、送信装置に設けられた符号器と受信装置に設けられた復号器との間の同期を高精度に確立することができる。
【０００８】
ところで、上述したようなマルチプログラミング方式の多重・分離方式を用いて伝送された多重化データを受信し、この受信した多重化データを記録する技術が開発されている。このような技術が確立すれば、例えば、デジタル衛星放送サービスを提供する放送局が、デジタル信号によって記録された複数の映画を多重化して各家庭に送信し、各家庭では、放送局から送信された映画をデジタル信号のまま記録することが可能となる。
ここで、マルチプログラミング方式の多重・分離方式を用いて伝送された多重化データを記録する方法として、２つの方法が提案されている。
【０００９】
第１の方法は、伝送された多重化データをすべて記録する方法である。この方法では、多重化データのすべてを記録するため、データ量が大きくなるという問題がある。また、多重化された複数の番組データに、不要な番組データが含まれていても、これを排除できないという問題がある。
【００１０】
第２の方法は、伝送された多重化データの中から、１つの番組データを抜き出して記録する方法である。この方法を採用すれば、必要な番組データのみを記録することができ、データ量を小さくすることができる。しかし、この第２の方法を採用した場合には、記録した番組データを再生するときに、ＰＣＲによる同期に支障が生じるという問題がある。
【００１１】
すなわち、一度記録した番組データを再生するときでも、送信装置から伝送された多重化データを受信して再生するときと同様に、ＰＣＲの再生時刻とＰＣＲの値に基づいて再生装置のＳＴＣを設定又は校正する必要がある。ところが、時分割多重された信号の中から、１つの番組データを抜き出して記録すると、ＰＣＲの再生時刻とＰＣＲの値との関係が壊されてしまい、ＰＣＲに基づいて再生装置のＳＴＣを設定又は校正することができないという問題がある。
これらの課題に対し、特開平１１−２７５５２４号公報に記載のデータ記録方法では、多重化データからの番組データの抽出において、抽出されたパケット間のパケット数を示すパケット数データを記録、再生段階でその数値を参照してパケット間隔を復元することによる解決を試みている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のデータ記録方法にあっては、入力データのビットレートを考慮していないため、異なるビットレートのデータを共通の再生装置で再生できないという問題が発生する。
この問題を図１３及び図１４を用いて説明する。
【００１３】
図１３は、受信時と送信時のビットレートを一致させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図、図１４は、受信時と送信時のビットレートを変化させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
ここでは、異なるビットレートを持つデータとして、２７Ｍｂｐｓ（図１３及び図１４）のものと、９Ｍｂｐｓ（図１４）のものを仮定する。２７ＭｂｐＳのデータは、１ＴＳパケットが約０・０５５ｍｓ毎に到着するストリームであり、９Ｍｂｐｓのデータは、１ＴＳパケットが約０．１６７ｍｓ毎に到着するストリームである。
図１３は、従来例の方式を用いて、３つの番組が多重化された２７Ｍｂｐｓのビットレートを持つＴＳストリームから番組Ａのみを記録して、２７Ｍｂｐｓのビットレートで送出した例を示す。
【００１４】
図中のＰは、１ＴＳパケット（１８８バイト）を表している。パケットＰ内部のＰＣＲ値は、そのＴＳパケットに付けられたＰＣＲ値であり、このパケットが複合器に到着する時のＳＴＣ値と一致する必要がある。図中、２７Ｍｂｐｓクロックは、ＰＣＲやＳＴＣで用いられるクロックを表したものであり、受信データや送信データのビットレートによらず、その間隔は一定である。受信ビットレートは、入力ストリームのビットレートである。この多重化ストリームから番組Ａを抽出し、パケット間のパケット数（図１３では、パケット数＝２）をカウントして記録したものが記録データである。送信データでは、記録データ中にカウントされたパケット数分、空パケットを挿入することによって、ストリームの送出間隔を復元する。
【００１５】
図１４は、従来例の方式を用いて、３つの番組が多重化された９Ｍｂｐｓのビットレートを持つＴＳストリームから番組Ａのみを記録して、２７Ｍｂｐｓのビットレートで送出した例を示す。図１３の場合と同様に、ストリームから番組Ａを抽出し、パケット間のパケット数（図１４では、パケット数＝２）をカウントして記録したものが記録データであり、送信データでは、記録データ中にカウントされたパケット数分、空パケットを挿入することによって、ストリームの送出間隔を復元する。但し、この場合の送信データはＰＣＲ値が示す間隔にはなっていない。
【００１６】
これは、パケット数は受信する際のビットレートに依存する数であるため、送信するストリームのビットレートと受信時のものが異なると正しい間隔でストリームを送出することができなくなるためである。前述したように、９Ｍｂｐｓのデータでは、１パケットは約０．１６７ｍｓであり、２７Ｍｂｐｓのデータでは、約０．０５５ｍｓである。挿入するパケットの間隔は受信する際のビットレートにより異なるため、挿入するパケット数からは、パケット間の時間的間隔は復元できない。
【００１７】
このように、抽出されたパケット間のパケット数を記録する場合は、受信ストリームのビットレートに合わせて、送信ストリームのビットレートをコントロールする必要があるため、異なるビットレートを持つデータを共通の再生装置で行うことは難しく、例えば、ＣＳ放送やＢＳデジタル放送を録画したデータを共通の装置を用いて再生することができなくなる。また、アナログ放送をエンコーディングして、デジタル録画する際には、ビットレートを変更して録画時間を延ばしたいという要望に対しても、そのビットレート毎に、再生ストリームの送出ビットレートを変更しなければならない。
【００１８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであって、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出し、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができるデータ記録再生装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ記録再生装置は、複数の番組データから所望の番組データを受信する受信手段と、受信したＭＰＥＧにおけるトランスポートストリームの同期検出を行う同期検出手段と、前記トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、特定のパケットを抽出するパケット抽出手段と、該パケット抽出手段により識別されたパケットを格納する記録バッファと、前記特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成されたタイムスタンプパケットを前記トランスポートストリームに挿入するパケット挿入手段と、前記タイムスタンプパケット挿入後の前記トランスポートストリームを記録する記録媒体と、前記記録媒体の記録再生を制御する録再制御手段と、再生データを格納する再生バッファと、前記再生バッファの出力データから前記タイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケット抽出手段と、前記タイムスタンプ抽出手段により抽出されたタイムスタンプパケットからタイムスタンプを取得し、該タイムスタンプの時刻情報を基に前記再生バッファからのデータの読み出しを制御する制御手段と、前記再生バッファから読み出したデータを出力する出力手段とを備えるものである。
【００２０】
また、前記パケット挿入手段は、前記パケット生成手段で生成されたタイムスタンプパケットを、前記特定のパケットの直前に挿入するものであってもよい。また、前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲパケットであり、前記パケット生成手段は、前記ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御するものであることで、再生時には、そのタイムスタンプの値を基に再生データの送出タイミングを調整しているため、ストリームのビットレートによらず、受信したタイミングでＰＣＲの送出が可能となる。
【００２１】
また、前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲパケットであり、前記パケット生成手段は、前記パケット抽出手段によりＰＣＲパケットが抽出された時にそのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、前記ＰＣＲパケットの１つ前に到達したＰＣＲパケットを保持する前ＰＣＲ保持手段と、前記ＰＣＲ取得手段により取得されたＰＣＲの値と前記前ＰＣＲ保持手段に保持されたＰＣＲの値との差分を算出するＰＣＲ差分算出手段とを有し、前記ＰＣＲ差分算出手段により算出された差分を時間情報とするパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御するものであることで、２つのＰＣＲの差分をタイムスタンプパケットの情報として用いるため、記録カウンタと再生カウンタに必要なビット長が実際のＰＣＲより少なくすることができる。
【００２２】
また、前記パケット抽出手段によりパケットを抽出する際に、アダプテーションフィールドコントロールフラグとパケットのＰＣＲフラグによりＰＣＲパケットを識別するものであることで、ＰＣＲのＰＩＤを指定することなくタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入することが可能になり、ＰＣＲのＰＩＤを知る必要がなくなる。
【００２３】
また、前記パケット生成手段は、前記特定のパケットの到着時刻によらずに、一定時間が経過するとタイムスタンプパケットを生成し、前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、再生カウンタのカウント値と比較することによりデータの送出タイミングを制御するものであることで、ＰＣＲパケットによらず、一定時間間隔によりタイムスタンプパケットを挿入するため、データ放送などＰＣＲが存在しないストリームに関しても、送出間隔をコントロールすることができる。
【００２４】
また、前記パケット生成手段は、ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、さらに、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでダミーデータを出力するダミーデータ挿入手段を備えるものであることで、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【００２５】
また、前記ダミーデータ挿入手段は、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでに、トランスポートストリームパケットを挿入可能な数を算出し、その数だけダミーデータパケットを生成して出力するものであることで、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適なデータ記録再生装置の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施の形態として、本発明によるデータ記録再生装置を、ＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリーム方式によって複数の番組データが時分割多重された多重化データから所望の番組データを抽出して記録し、その記録した番組データを再生する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
まず、本発明の基本的な考え方について説明する。
本発明は、ＰＣＲ値を保存する特殊パケット（タイムスタンプパケット）を挿入することによって、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出できるようにする。ＰＣＲ値は、ＰＣＲ値を含むパケットが、復号器に到着する絶対時間を示している。このため、ビットレートによらずにパケット間隔を復元することができる。
【００２８】
図１は、本発明によるＰＣＲ値を用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図であり、図１（ａ）は、２７ＭＨｚで送出する場合の受信データ、記録データ及び送信データを、図１（ｂ）は、１８ＭＨｚで送出した場合の送信データをそれぞれ示す。
図１（ａ）では、前記図１４の場合と同様に、受信データは３つの番組（番組Ａ，番組Ｂ，番組Ｃ）が多重化された受信ビットレート９ＭｂｐｓのＴＳストリームである。この中から番組Ａのみを抽出して記録し、ストリームに依存しない共通の送信ビットレート（図１（ａ）では、２７ＭＨｚ）で送出を行うものとする。
【００２９】
受信する多重化ストリームから番組Ａを抽出する際に、番組Ａに付加されたＰＣＲ値（図１では、ＰＣＲ値＝１０）、又はＰＣＲ差分値（図１では、ＰＣＲ差分値＝１０−１＝９）を保持するタイムスタンプパケット１００をＰＣＲ値を含むパケットの直前に挿入して、記録する。
記録されたデータを再生する際には、タイムスタンプパケット１００内の値を参照して、ＰＣＲパケット間隔を復元する。この時、復号器のＳＴＣ同様のクロックカウンタを参照し（図１では、２７ＭＨｚのカウンタ）、カウンタ値がタイムスタンプパケット１００内のＰＣＲ値（図１では、ＰＣＲ値＝１０）、又はＰＣＲ差分値（図１では、ＰＣＲ差分値＝１０−１＝９）に一致するまで、ダミーデータを送出することによって、ストリームの送出間隔を復元することができる。
【００３０】
図１（ｂ）は、図１（ａ）で記録したストリームをビットレート＝１８Ｍｂｐｓで送出した場合の例である。この場合でも、ＰＣＲ値＝１を持つパケットとＰＣＲ値＝１０を持つパケットの間隔は一定となる。
また、タイムスタンプパケット１００内に保持する値には、ＰＣＲ値を用いなくてもよく、ストリームのビットレートに依存しないクロックを用いることにより、送信データのパケット間隔を復元することは可能である。この方法を図２を用いて説明する。
【００３１】
図２は、本発明によるシステムクロックを用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
図１の場合と同様に、受信データは３つの番組（番組Ａ，番組Ｂ，番組Ｃ）が多重化された受信ビットレート９ＭｂｐｓのＴＳストリームである。この中から番組Ａのみを抽出して記録し、ストリームに依存しない共通の送信ビットレート（図２では、２７ＭＨｚ）で送出を行うものとする。パケット間隔の保持と復元には、ストリームの受信時と送信時に共通なシステムクロックカウンタを用いる。このクロックカウンタは、ビットレートによらず、一定の間隔で変化するカウンタである。
【００３２】
受信する多重化ストリームから番組Ａを抽出する際に、該当ＴＳパケットのシステムクロック値（図２では、システムクロック値＝１４）又は、前回に出現したＰＣＲを含むＴＳパケットのシステムクロック値（図２では、システムクロック値＝１４−１＝１３）をタイムスタンプパケット１００として、該当ＴＳパケットの直前に挿入する。
記録されたデータを再生する際には、タイムスタンプパケット１００内の値とクロックカウンタを参照して、ＰＣＲパケット間隔を復元する。送出時に、カウンタ値がタイムスタンプパケット１００内の値に一致するまで、ダミーデータを送出することによって、ストリームの送出間隔を復元することができる。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るデータ記録再生装置は、デジタル放送の電波を受信可能なデジタル放送受信機能を備えたテレビジョン受信機に適用することができる。
【００３４】
図３において、データ記録再生装置１０は、放送データをデジタルで受信する受信部１１（受信手段）と、受信したＭＰＥＧ２トランスポートストリームの同期検出を行う同期検出部１２（同期検出手段）と、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、特定のパケットをセレクトするパケットセレクト部１３（パケット抽出手段）と、パケットセレクト部１３で識別されたパケットを格納する記録バッファ１４と、特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成部１５（パケット生成手段）と、パケット生成部１５で生成されたタイムスタンプパケットをＭＰＥＧ２トランスポートストリームに挿入するパケット挿入部１６（パケット挿入手段）と、パケット挿入後のＭＰＥＧ２トランスポートストリームを記録する記録媒体１８と、記録媒体１８の記録再生を制御する録再制御部１７（録再制御手段）と、再生データを格納する再生バッファ１９と、再生バッファ１８の出力データからタイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケットセレクト部２０（タイムスタンプパケット抽出手段）と、タイムスタンプセレクト部２０でセレクトされたタイムスタンプパケットからタイムスタンプを取得し、そのタイムスタンプの時刻情報を基に再生バッファ１９からデータの読み出しを制御するコントロール部２１（制御手段）と、再生バッファ１９から読み出したデータを出力する出力部２２（出力手段）とから構成される。
【００３５】
受信部１１は、入力端子により受信した信号の選局を行い所望のチャンネルの放送番組を受信する。
録再制御部１７は、記録命令を受けると、記録媒体１８を録画状態にして、受信部１１により受信した番組を記録する制御を行う。
記録媒体１８は、録再制御部１７により選択された信号を記録するもので、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）や、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＶＤＰ（Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ Ｐｌａｙｅｒ）及びＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）等のディスク装置である。
【００３６】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。
まず、データ記録再生装置１０の記録動作について説明する。
データ記録再生装置１０では、地上波やケーブル、ＢＳ、ＣＳ等の放送のテレビ番組が受信される。放送されたテレビ放送番組は、受信放送番組を含む信号として受信部１１で受信される。受信部１では、放送局などから転送されてくるデジタル放送データを受信する。ここで、受信部１で受信するデータはＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（以下、ＴＳという）である。ＴＳは、映像・音声などに関するデータを含んだパケットを多重した構成になっており、１パケットは１８８バイトである。パケットには、それぞれのパケットに含まれるデータを識別するためのＩＤ（以下、ＰＩＤという）が各パケットにつけられている。
【００３７】
このＰＩＤは、各番組を構成するパケットごとに固有のＰＩＤがつけられており、例えば、音声はＰＩＤ＝０ｘ１１、映像はＰＩＤ＝０ｘ３１、付加データはＰＩＤ＝０ｘ７９、ＰＣＲはＰＩＤ＝０ｘ２０などである。このＰＩＤを識別することにより、視聴者が所望する番組を選択することができる。なお、受信部１１は、アナログ放送を受信し、ＭＰＥＧ２のストリームにエンコードする装置でも構わない。
受信したＴＳは、同期検出部１２により同期が取られ、パケットセレクト部１３に入力される。パケットセレクト部１３では、視聴者が所望した番組を構成するＰＩＤをもつパケットをセレクトする。
【００３８】
パケットセレクト部１３によりセレクトされたパケットは、記録バッファ１４に入力され、一時蓄積される。パケット挿入部１６では、記録バッファ１４に蓄積されているパケットを読み出し、読み出されたパケットは録再制御部１７によって記録媒体１８に記録される。このとき、パケット挿入部１６から読み出すデータはパケット単位に行う。パケット生成部１５では、再生時のデータ送出時刻を情報とするパケットを生成する。パケット生成部１５から生成信号が入力されると、記録バッファ１４からの読み出しは一時中断し、生成されたタイムスタンプパケットを録再制御部１７に出力する。タイムスタンプパケットの出力が終了すると、再び記録バッファ１４からパケットを読み出す。そして、そのデータは、録再制御部１７によって、記録媒体１８に記録される。
【００３９】
次に、データ記録再生装置１０の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に一時蓄積される。タイムスタンプセレクト部２０は、再生バッファ１９からパケットを読み出し、タイムスタンプパケットを識別すると、コントローラ部２１でそのタイムスタンプの値を保持する。そして、コントロール部２１内に有する時計の時刻とタイムスタンプの時刻が一致すれば、再生バッファ１９からパケットを読み出す。
読み出されたパケットは、出力部２２によって出力される。もしタイムスタンプパケットでなければ、タイムスタンプパケットを識別するまで連続して再生バッファ１９からパケットを読み出し、出力される。
【００４０】
以上のように、第１の実施の形態のデータ記録再生装置１０は、ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、ＰＣＲパケットをセレクトするパケットセレクト部１３と、識別されたパケットを格納する記録バッファ１４と、特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成部１５と、タイムスタンプパケットをトランスポートストリームに挿入するパケット挿入部１６と、パケット挿入後のトランスポートストリームを記録する記録媒体１８と、記録媒体１８の記録再生を制御する録再制御部１７と、再生データを格納する再生バッファ１９の出力データからタイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケットセレクト部２０と、取得したタイムスタンプの時刻情報を基に再生バッファ１９からデータの読み出しを制御するコントロール部２１と、再生バッファ１９から読み出したデータを出力する出力部２２とを備えて構成したので、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出でき、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができる。
【００４１】
すなわち、従来例では、多重化ストリーム中の抽出したパケット間のパケット数を保存し、再生する際にパケット数分のダミーデータを挿入する方法であったので、パケット数は受信する際のビットレートに依存する数のため、パケット間隔を復元するためには入力データのビットレートと等しいビットレート（クロック）で出力しなければならず、ストリーム毎に異なる出力クロックを持つ必要があった。これに対し、本実施の形態では、ＰＣＲパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成し、これをＰＣＲパケットの直前に挿入して記録し、再生時には、タイムスタンプパケットの情報を基に、ＰＣＲの送出タイミングを合わせるようにしている。タイムスタンプは、入出力のビットレートに依存しない数値のため、入力データのデータのビットレートと異なるビットレートでも、パケット間隔を復元することが可能であり、そのため入力が予想される複数のビットレートのうち、最も高いものを送出ビットレートちとすることにより、共通の出力クロックを持つ再生装置で再生することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
第２の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第２の実施の形態では、パケット生成部１５が、パケットセレクト部１３でＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてカウント値を情報とするパケットを生成し、コントロール部２１が、タイムスタンプセレクト部２０からタイムスタンプを取得し、再生カウンタのカウント値と比較することでＰＣＲの送出タイミングを計るものである。
【００４３】
図４は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部３０の構成を示すブロック図、図５は、コントロール部４０の構成を示すブロック図である。
図４において、パケット生成部３０は、記録カウンタ３１、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。また、図５において、コントロール部４０は、タイムスタンプ比較部４１、再生カウンタ４２、及びバッファコントロール部４３を備えて構成される。
上記パケット生成部３０及びコントロール部４０は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００４４】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様の動作をする部分に関しては説明を省略し、異なる動作の部分のみ説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様に、図３において、パケットセレクト部１３では、受信部１１で受信したＴＳパケットのセレクトを行い、記録バッファ１４により一時蓄積される。それと同時に、ＰＣＲパケット（本実施の形態の場合、ＰＩＤが０ｘ２０であるパケット）を識別したら、ＰＣＲパケット識別信号を記録カウンタ３１に出力する。記録カウンタ３１は、記録開始からカウントを開始し、ＰＣＲパケット識別信号が入力された時のカウント値を出力する。タイムスタンプパケット生成部３２では、このカウント値を情報とするタイムスタンプパケットを生成する。パケットの生成ができれば、パケット挿入部１６に生成信号を出力する。この情報は再生時にデータ転送タイミングを計るのに用いられる。再生の方法に関する説明については後述する。
【００４５】
パケット挿入部１６では、記録バッファ１４に蓄積されているパケットを読み出し、読み出されたパケットは録再制御部１７によって記録媒体１８に記録される。パケット挿入部１６から読み出すデータは、パケット単位で行う。タイムスタンプパケット生成部３２から生成信号が入力されると、記録バッファ１４からの読み出しは一時中断し、生成されたタイムスタンプパケットを録再制御部１７に出力し、タイムスタンプパケットの出力が終了すると、再び記録バッファからパケットを読み出す。このとき、パケット挿入部１６から読み出されるパケットは、ＰＣＲパケットである。つまり、タイムスタンプパケットは、ＰＣＲパケットの直前に挿入されることになる。そして、そのデータは、録再制御部１７によって、記録媒体１８へ記録される。
【００４６】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０でタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２ヘ入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、コントロール部４０のタイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。再生カウンタ４２では、最初にきたタイムスタンプの値を初期値としてセットし、カウントをスタートする。
【００４７】
再生カウンタ４２に初期値がセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９へ出され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。
【００４８】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、同様に、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出し、再生バッファ１９からデータを出力させ、出力部２２から再生データが出力される。
【００４９】
本データ記録再生装置において、記録カウンタ３１と再生カウンタ４２をカウントするクロックの周波数は等しくしておく必要がある。使用するクロックは、ＭＰＥＧ２のＰＣＲに使用されている２７ＭＨｚのクロックでも良いし、あるいは、それ以外のクロックでも良い。
また、タイムスタンプパケット生成部３２で生成されるパケットの一例を図６に示す。
【００５０】
図６は、タイムスタンプパケットの構成を示す図であり、記録するＴＳパケットとタイムスタンプパケットを区別するために同期バイトの最上位ビットにフラグを立てたものである。
通常の同期バイトは１バイトで０ｘ４７であるが、タイムスタンプパケットに付いている同期バイトは０ｘＣ７である。同期バイトの次のバイトから記録カウンタ３１で出力された時間情報が格納されている。図６では、タイムスタンプはＰＣＲと同様に６バイトのデータとして格納されているが、時間情報は１８７バイト以内であればよく、設計者の設計しやすいようにデータ長を決定すれば良い。また、図６では、タイムスタンプパケットの同期バイトとして最上位ビットにフラグを立てた例を示したが、ＰＩＤを変更する、あるいは、ヘッダそのものを変更するなど様々な方法が考えられる。また、パケットも１８８バイトにしたが、固定長でなくても、タイムスタンプパケットであることを確認できれば可変長でも良い。
【００５１】
図７は、本データ記録再生装置の受信データ、記録データ及び出力データを示す説明図であり、受信時のデータ受信間隔と記録データの構成と再生時のデータ転送間隔を示す。
使用者が番組Ａの記録指示を出した場合、図７に示すように、番組Ａを構成するＴＳパケットのみ記録を行い他の番組のＴＳパケットは破棄する。そして、再生時には、タイムスタンプパケットを識別するまでは連続してデータを出力し、タイムスタンプパケットを識別するとデータの出力を一旦中断する。そして、タイムスタンプの値とカウンタ値が一致した場合に次のパケット、すなわちＰＣＲパケットの送出を行っている。図７から明らかなように、本データ記録再生装置では、受信データと同様のタイミングでＰＣＲパケットの出力が可能となり、番組再生に支障をきたすようなことがなくなる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
第３の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第３の実施の形態では、パケット生成部１５が、パケットセレクト部１３でＰＣＲパケットがセレクトされた時にそのＰＣＲを取得する手段と、ＰＣＲパケットの１つ前に到達したＰＣＲパケットを保持する手段を有し、その２つのＰＣＲの値の差を時間情報とするパケットを生成し、コントロール部２１は、タイムスタンプセレクト部１３からタイムスタンプを取得し、再生カウンタ４２のカウント値と比較することでＰＣＲの送出タイミングを計るものである。
【００５３】
図８は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部５０の構成を示すブロック図である。図４に示すパケット生成部３０と同一構成部分には同一符号を付している。
また、本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成は、図５に示すコントロール部４０と同一である。
図８において、パケット生成部５０は、ＰＣＲ取得部５１（ＰＣＲ取得手段）、前ＰＣＲ保持部５２（前ＰＣＲ保持手段）、ＰＣＲ差分算出部５３（ＰＣＲ差分算出手段）、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。
上記パケット生成部５０及びコントロール部４０（図５参照）は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００５４】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様の動作をする部分に関しては説明を省略し、異なる動作の部分のみ説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデジタルデータ記録再生装置と同様に、図３において、パケットセレクト部１３では、受信部１１で受信したＴＳパケットのセレクトを行い、記録バッファ１４に入力され、一時蓄積される。パケットセレクト部１３で１回目のＰＣＲパケットを識別すると、そのＰＣＲの値をパケット生成部５０のＰＣＲ取得部５１で保持する。
【００５５】
図９は、ＰＣＲの構造を示す図である。この図に示すように、ＰＣＲは、ＴＳのオプションフィールドに４８ビットの領域であり、３３ビットのＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６１と、９ビットのＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６２と、その２つの領域の間の６ビットのＳｔｕｆｆｉｎｇ領域６３とからなる。ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６３のデータは、９０ＫＨｚ単位、ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１のデータは、２７ＭＨｚ単位で１ずつ増加する。ＰＣＲ値のカウントアップは、ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１において、２７ＭＨｚ単位で０から２９９まで増加し、次にＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域６１が０になると同時に、ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域６３が１増加する。
【００５６】
図３及び図８に戻って、ＰＣＲ取得部５１によりＰＣＲを取得すると、ＰＣＲ差分算出部５３から０が出力され、タイムスタンプパケット生成部３２に入力される。タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたデータを情報として、新たなパケットを生成する。生成されたパケットは、パケット挿入部１６によりＰＣＲパケットの直前に挿入され、録再制御部１７により、記録媒体１８に記録される。２回目以降のＰＣＲパケットの識別時には、ＰＣＲ取得部５１で保持されていた１つ前のＰＣＲの値（ＯＰ）が、前ＰＣＲ保持部５２で保持され、新たなＰＣＲの値（ＮＰ）がＰＣＲ取得部５１で保持される。
【００５７】
ＰＣＲ差分算出部５３では、この２つのＰＣＲの差を計算する。すなわち、新たなＰＣＲの値（ＮＰ）から１つ前のＰＣＲの値（ＯＰ）を差し引く（ＮＰ−ＯＰ）。この計算結果をタイムスタンプパケット生成部３２に入力する。
タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたデータを情報とするタイムスタンプパケットを生成し、パケットを生成信号をパケット挿入部１６に入力する。パケット挿入部１６では、生成信号が入力されると、生成したパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入し、このパケットを録再制御部１７に転送する。録再制御部１７は、記録媒体１８へ該パケットを記録する。
ここで、ＰＣＲ差分算出部５３で計算する差分（ＮＰ−ＯＰ）は、次式（１）で求められる。
【００５８】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記憶媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０でタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、コントロール部４０のタイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。
【００６０】
再生カウンタ４２では、最初にきたタイムスタンプの値を初期値としてセットし、カウントをスタートする。再生カウンタ４２に初期値がセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９へ出され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。
【００６１】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、同様に、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。バッファコントロール部４３では、再生バッファ１９へ読み出し要求を出し、再生バッファ１９から出力されたデータは、出力部２２から出力される。この装置の再生カウンタ４２は、２７ＭＨｚのクロックを使用する。
【００６２】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
第４の実施の形態では、パケットセレクト部１３でパケットをセレクトする際に、アダプテーションフィールドコントロールフラグとパケットのＰＣＲフラグによりＰＣＲパケットを識別するものである。
ＰＣＲの識別は、ＰＩＤからだけでなく、ＴＳパケットに存在するアダプテーションフィールドコントロールフラグとＰＣＲフラグを調べれば、ＰＣＲが存在するかどうかの識別が可能である。ＴＳの構造は、前記図１３に示されている。
【００６３】
本データ記録再生装置では、ＰＣＲパケットの識別をＰＩＤから行わず、アダプテーションフィールドコントロールフラグとＰＣＲフラグから行う。本データ記録再生装置のハード的構成は、第１乃至第３の実施の形態のデータ記録再生装置と同様である。
ＰＣＲの識別の手法は、パケットセレクト部１３でまず、ＴＳの中のアダプテーションフィールドコントロールフラグ（２ビット）の値が１１あるいは１０であるかを確認し、１１あるいは１０であれば、次にＰＣＲフラグ（１ビット）の確認を行う。もし１であれば、ＰＣＲを含むことを確認できる。上記以外であれば、ＰＣＲを含まないことを確認できる。
【００６４】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
第５の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、図１と同じであるためこの部分の説明を省略する。
第５の実施の形態では、パケット生成部１５が、一定時間が経過するとタイムスタンプパケットを生成し、コントロール部２１は、タイムスタンプセレクト部１３からタイムスタンプを取得し、再生カウンタ４２のカウント値と比較することでデータの送出タイミングを計るものである。
【００６５】
図１０は、本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部７０の構成を示すブロック図である。図４に示すパケット生成部３０と同一構成部分には同一符号を付している。
また、本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成は、図５に示すコントロール部４０と同一である。
図１０において、パケット生成部７０は、カウント値設定部７１、記録カウンタ３１、及びタイムスタンプパケット生成部３２を備えて構成される。
上記パケット生成部７０及びコントロール部４０（図５参照）は、それぞれ図３のパケット生成部１５及びコントロール部２１に置き換えて用いられる。
【００６６】
以下、上述のように構成されたデータ記録再生装置の動作を説明する。基本的な動作は第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様であるため説明を省略し、パケット生成部７０の動作について詳細に説明する。
まず、データ記録再生装置の記録動作について説明する。
第１の実施の形態のデータ記録再生装置と同様に、図３において、記録が開始されると、パケット生成部７０の記録カウンタ３１のカウント値がリセットされる。カウント値設定部７１には、予め決められたカウントがセットされている。
【００６７】
カウント値設定部７１では、記録カウンタ３１のカウント値が設定されたカウント値と一致しているか比較を行う。もし、カウント値が一致した場合は、パケット挿入部１６にトリガ信号を出力する。パケット挿入部１６にトリガ信号が入力されると、現在パケット挿入部１６から再録制御部１７に出力しているデータがパケットの切れ目であれば、記録カウンタ３１から現在出力されているカウント値を時刻情報とするタイムスタンプパケットを生成するようにカウント値設定部７１にトリガ信号を出す。
カウント値設定部７１では、上記トリガ信号により、記録カウンタ３１に現在のカウント値をタイムスタンプパケット生成部３２に出力するように指示を出す。その指示に従い、記録カウンタ３１は、タイムスタンプパケット生成部３２にカウント値を出力する。
【００６８】
タイムスタンプパケット生成部３２では、入力されたカウント値を情報とするタイムスタンプパケットが生成され、タイムスタンプパケットが生成されると、生成信号をパケット挿入部１６に入力する。パケット挿入部１６では、この生成信号をトリガとして、生成されたタイムスタンプパケットを再録制御部１７に転送し、そのタイムスタンプパケットを記録媒体１８に記録する。そして、再び記録バッファ１４に蓄積されているパケットを再録制御部１７に転送し、再録制御部１７は記録媒体１８にパケットを記録する。
【００６９】
次に、データ記録再生装置の再生動作について説明する。
録再制御部１７では、記録媒体１８から再生に必要なパケットが読み出され、再生バッファ１９に入力され、一時蓄積される。バッファコントロール部４３は、再生バッファ１９からの読み出しを制御する。読み出されたデータは、タイムスタンプパケットセレクト部２０によりタイムスタンプパケットであるかどうかの識別が行われる。タイムスタンプパケットでなければ、データは出力部２２に入力され、出力部２２から再生データが出力される。もしタイムスタンプパケットであると識別された場合は、タイムスタンプ比較部４１でそのタイムスタンプの値が保持される。
【００７０】
再生カウンタ４２では、最初のタイムスタンプパケットがきたとき、カウンタをリセットし、カウントをスタートする。再生カウンタがリセットされると、タイムスタンプ比較部４１からバッファコントロール部４３に読み出し要求が出される。その要求に対してバッファコントロール部４３から読み出し信号が再生バッファ１９に出力され、再生バッファ１９に蓄積されたデータがタイムスタンプパケットセレクト部２０を介して出力部２２に入力される。
【００７１】
次のタイムスタンプパケットが識別されると、そのタイムスタンプの値がタイムスタンプ比較部４１で保持される。タイムスタンプ比較部４１では、そのタイムスタンプの値（Ｔ）と再生カウンタ４２の値（Ｃ）を比較して、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。バッファコントロール部４３では、再生バッファ１９へ読み出し要求を出し、再生バッファ１９から出力されたデータは、出力部２２から出力される。
【００７２】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。
第６の実施の形態では、コントロール部２１において取得したタイムスタンプより再生カウンタ４２から出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでダミーデータを出力するようにコントロールを行うダミーデータ挿入手段を有するものである。
【００７３】
図１１は、本発明の第６の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の説明にあたり図３と同一構成部分には同一番号を付して重複部分の説明を省略する。
図１１において、データ記録再生装置８０は、タイムスタンプパケットセレクト部２０及びコントロール部２１と出力部２２との間に、ダミーデータ生成部８１及び出力切換部８２からなるダミーデータ挿入部８３（ダミーデータ挿入手段）を備えて構成される。
【００７４】
記録の方法については、第１乃至第５の実施の形態のデータ記録生装置と同様であるため説明を省略する。
再生の方法は、タイムスタンプ比較部４１でタイムスタンプを取得するところまでは第１乃至第５の実施の形態と同様である。
【００７５】
タイムスタンプ比較部４１では、取得したタイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタから出力されるカウント値（Ｃ）を比較し、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。もしＴ＞Ｃであれば、ダミーデータ生成部８１にダミーデータを生成するように指示を出すとともに、出力切換部８２にダミーデータ生成部８１で生成されたデータを出力するように指示を出す。出力切換部８２では、その指示に従いデータ出力し、出力部２２が再生データを出力する。タイムスタンプ比較部４１で、Ｔ＝ＣあるいはＴ＞Ｃとなったら、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。また同時に、出力切換部８２に出力するデータをタイムスタンプセレクト部２０から出力されたデータに切り換えるように指示を出す。その指示に従い、出力切換部８２は、出力部２２に出力するデータを切り換える。
【００７６】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。
第７の実施の形態に係るデータ記録再生装置の基本的な構成は、第６の実施の形態の図１１と同じであるため、図１１を用いて説明する。
第７の実施の形態では、コントロール部２１は、取得したタイムスタンプより再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでに、トランスポートストリームパケットを挿入可能な数を算出し、その数だけダミーデータパケットを生成し、出力をコントロールするダミーデータ挿入手段を有するものである。
記録の方法は、第６の実施の形態のデータ記録生装置と同様であるため省略する。
【００７７】
再生の方法は、タイムスタンプ比較部４１でタイムスタンプを取得するところまでは第１乃至第５の実施の形態と同様である。タイムスタンプ比較部４１では、取得したタイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタ４２から出力されるカウント値（Ｃ）を比較し、一致あるいはＴ＜Ｃであれば、第２の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出すとともに、再生カウンタ４２のカウント値をリセットする。もしＴ＞Ｃであれば、その差を用いて次の再生データを出力するまでに、いくつＴＳパケットを挿入するか算出し、ダミーデータ生成部８１に生成するパケット数の指示を出すとともに、出力切換部８２に挿入するダミーデータパケットの数を指示する。
【００７８】
生成するダミーデータパケットの算出の一例について説明する。記録カウンタ３１、再生カウンタ４２で使用するクロックは、システムクロックを用いる。ここで、システムクロック＝再生のビットレートの３倍、Ｔ＝０ｘ２７８、Ｃ＝０ｘ４４であったとする。
【００７９】
タイムスタンプ比較部４１で、タイムスタンプ（Ｔ）と再生カウンタ４２から出力されるカウント値（Ｃ）の差（Ｔ−Ｃ）を求めると、その値が０ｘ２３４であることがわかる。これは、１０進数で表せば５６４である。この値を１８８で割ればシステムクロック上でのダミーパケット数が算出され、その値は５６４／１８８＝３となる。この値を再生ビットレートとシステムクロックの比率で割ることにより、再生ビットレートでのダミーパケット数となる。この値は、３／３＝１となり１パケット分のダミーデータを挿入すれば良いことになる。この操作をタイムスタンプパケットが到着するたびに行えば良い。
【００８０】
出力切換部８２では、ダミーデータ生成部８１からの指示に従い、指示されたパケット数データをダミーデータ生成部８１から入力し、そのデータを出力する。出力切換部８２で、指定されたパケット数データを出力すると、バッファコントロール部４３に読み出し要求を出す。また同時に、タイムスタンプ比較部４１に、指示されたパケット数出力したことを告知するトリガ信号を出力する。
【００８１】
タイムスタンプ比較部４１では、このトリガ信号により、第３又は第５の実施の形態に適用する場合は、再生カウンタのカウント値をリセットする。また同時に、出力切換部８２に出力するデータをタイムスタンプセレクト部２０から出力されたデータに切り換えるように指示を出す。その指示に従い、出力切換部８２は、出力部２２に出力するデータを切り換える。
【００８２】
なお、上記各実施の形態に係る表示装置を、上述したようなデジタル放送の電波を受信可能なデジタル放送受信機能を備えたテレビジョン受信機に適用することもできるが、記録装置の種類や記録方法等は限定されず、全ての装置に適用可能である。
また、上記各実施の形態では、番組としてデジタル放送番組を記録する例について説明したが、記録する番組は何でもよく、現行テレビ放送番組や、ラジオ放送番組等の音声番組であってもよい。
【００８３】
また、上記各実施の形態では、記録媒体は、データを記録できる記録媒体であればどのような装置でもよい。特に、データ転送速度やランダム・アクセス性能が高く、高速アクセスが可能なＨＤＤを記録媒体に用いれば、長時間記録した番組の中から所望の番組を瞬時に検索し、直ぐに利用することが可能になる。また、光磁気ディスク等ＨＤＤ以外の記録装置を用いてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記各実施の形態では、ＭＰＥＧ２におけるトランスポートストリーム方式によって多重化されたＴＳデータから所望の番組データを受信して記録する場合を例に挙げたが、勿論これには限定されず、ＭＰＥＧストリームを用いるものであれば全ての装置（例えば、ＭＰＥＧ４，ＭＰＥＧ７レベルの規格に準拠する装置）に適用可能である。
【００８５】
また、上記各実施の形態では、本発明によるデータ記録再生装置をデータ記録機能とデータ再生機能を有するデータ記録再生装置に適用した場合を例に挙げたが、これに限らずデータ記録機能のみを有するデータ記録装置、データ再生機能のみを有するデータ再生装置にも適用することができる。
さらに、上記データ記録再生装置を構成する各回路部、例えば受信部、バッファ等の種類、数及び接続方法などは前述した各実施の形態に限られない。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、ストリームのビットレートによらず、多重化データから任意のストリームを抽出し、共通の再生ストリーム送出速度を用いて、再生を行うことができる。具体的には、以下のような効果を得ることができる。
【００８７】
請求項１記載の発明によれば、再生時のデータ送出タイミングをストリームのビットレートによらず、タイムスタンプパケットの時刻に合わせるだけで良く、容易に送出タイミングを制御することができる。
請求項２記載の発明によれば、記録時にタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入し、再生時には、そのタイムスタンプの値を基に再生データの送出タイミングを調整しているため、ストリームのビットレートによらず、受信したタイミングでＰＣＲの送出が可能となり、多重化データから特定のデータを抜き出して記録しても、再生に支障をきたすことがなくなる効果を得ることができる。
【００８８】
請求項３記載の発明によれば、２つのＰＣＲの差分をタイムスタンプパケットの情報として用いるため、記録カウンタ５と再生カウンタ１３に必要なビット長が実際のＰＣＲより少なくて済む効果を得ることができる。
請求項４記載の発明によれば、特にＰＣＲのＰＩＤを指定することなくタイムスタンプパケットをＰＣＲパケットの直前に挿入することが可能であり、ＰＣＲのＰＩＤを知る必要がなくなる効果を得ることができる。
【００８９】
請求項５記載の発明によれば、ＰＣＲパケットによらず、一定時間間隔によりタイムスタンプパケットを挿入するため、データ放送などＰＣＲが存在しないストリームに関しても、送出間隔をコントロールすることができる。
請求項６又は７記載の発明によれば、再生時にデータを途切れさせることなく出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＰＣＲ値を用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
【図２】本発明によるシステムクロックを用いた場合のパケット間隔復元方法の説明図である。
【図３】本発明の第１実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図５】本実施の形態のデータ記録再生装置のコントロール部の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施の形態のデータ記録再生装置のタイムスタンプパケットの構成を示す図である。
【図７】本発明の第２実施の形態のデータ記録再生装置の受信データ、記録データ及び出力データを示す説明図である。
【図８】本発明の第３実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態のデータ記録再生装置のＰＣＲの構造を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施の形態のデータ記録再生装置のパケット生成部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態のデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】ＭＰＥＧ２のトランスポートストリーム（ＴＳ）の構造を示す図である。
【図１３】従来のデータ記録再生装置の受信時と送信時のビットレートを一致させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
【図１４】従来のデータ記録再生装置の受信時と送信時のビットレートを変化させた場合の受信データ、記録データ及び送信データを示す説明図である。
【符号の説明】
１０，８０ データ記録再生装置
１１ 受信部（受信手段）
１２ 同期検出部（同期検出手段）
１３ パケットセレクト部（パケット抽出手段）
１４ 記録バッファ
１５，３０，５０，７０ パケット生成部（パケット生成手段）
１６ パケット挿入部（パケット挿入手段）
１７ 録再制御部（録再制御手段）
１８ 記録媒体
１９ 再生バッファ
２０ タイムスタンプパケットセレクト部（タイムスタンプパケット抽出手段）
２１，４０ コントロール部（制御手段）
２２ 出力部（出力手段）
３０ とから構成される。
３１ 記録カウンタ
３２ タイムスタンプパケット生成部
４１ タイムスタンプ比較部
４２ 再生カウンタ
４３ バッファコントロール部
５１ ＰＣＲ取得部（ＰＣＲ取得手段）
５２ 前ＰＣＲ保持部（前ＰＣＲ保持手段）
５３ ＰＣＲ差分算出部（ＰＣＲ差分算出手段）
６１ ＰＣＲ＿ｂａｓｅ領域
６２ ＰＣＲ＿ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ領域
６３ Ｓｔｕｆｆｉｎｇ領域
７１ カウント値設定部
８１ ダミーデータ生成部
８２ 出力切換部
８３ ダミーデータ挿入部（ダミーデータ挿入手段）
１００ タイムスタンプパケット
Claims (7)
- 複数の番組データから所望の番組データを受信する受信手段と、
受信したＭＰＥＧにおけるトランスポートストリームの同期検出を行う同期検出手段と、
前記トランスポートストリームのパケットＩＤを識別し、特定のパケットを抽出するパケット抽出手段と、
該パケット抽出手段により識別されたパケットを格納する記録バッファと、
前記特定のパケットの到着時刻を情報とするタイムスタンプパケットを生成するパケット生成手段と、
前記パケット生成手段により生成されたタイムスタンプパケットを前記トランスポートストリームに挿入するパケット挿入手段と、
前記タイムスタンプパケット挿入後の前記トランスポートストリームを記録する記録媒体と、
前記記録媒体の記録再生を制御する録再制御手段と、
再生データを格納する再生バッファと、
前記再生バッファの出力データから前記タイムスタンプパケットを識別するタイムスタンプパケット抽出手段と、
前記タイムスタンプ抽出手段により抽出されたタイムスタンプパケットからタイムスタンプを取得し、該タイムスタンプの時刻情報を基に前記再生バッファからのデータの読み出しを制御する制御手段と、
前記再生バッファから読み出したデータを出力する出力手段と
を備えることを特徴とするデータ記録再生装置。 - 前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケットであり、
前記パケット生成手段は、前記ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、
前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御することを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 前記パケット抽出手段で抽出される特定のパケットは、ＰＣＲパケットであり、
前記パケット生成手段は、前記パケット抽出手段によりＰＣＲパケットが抽出された時にそのＰＣＲを取得するＰＣＲ取得手段と、
前記ＰＣＲパケットの１つ前に到達したＰＣＲパケットを保持する前ＰＣＲ保持手段と、
前記ＰＣＲ取得手段により取得されたＰＣＲの値と前記前ＰＣＲ保持手段に保持されたＰＣＲの値との差分を算出するＰＣＲ差分算出手段とを有し、
前記ＰＣＲ差分算出手段により算出された差分を時間情報とするパケットを生成し、
前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、前記再生カウンタのカウント値と比較することにより前記ＰＣＲの送出タイミングを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ記録再生装置。 - 前記パケット抽出手段によりパケットを抽出する際に、アダプテーションフィールドコントロールフラグとパケットのＰＣＲフラグによりＰＣＲパケットを識別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のデータ記録再生装置。
- 前記パケット生成手段は、前記特定のパケットの到着時刻によらずに、一定時間が経過するとタイムスタンプパケットを生成し、
前記制御手段は、前記タイムスタンプ抽出手段からタイムスタンプを取得し、再生カウンタのカウント値と比較することによりデータの送出タイミングを制御することを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 前記パケット生成手段は、ＰＣＲパケットを識別した際に出力されるＰＣＲ識別信号をトリガとしてタイムスタンプのカウントを行う再生カウンタを有し、該再生カウンタからのカウント値を情報とするパケットを生成し、
さらに、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでダミーデータを出力するダミーデータ挿入手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 前記ダミーデータ挿入手段は、取得したタイムスタンプより前記再生カウンタから出力されるカウント値が小さい場合、カウント値がタイムスタンプと等しくなるまでに、トランスポートストリームパケットを挿入可能な数を算出し、その数だけダミーデータパケットを生成して出力することを特徴とする請求項６記載のデータ記録再生装置。
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