JP4190594B2 - 電子機器及び信号処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ(Moving Picture Image Coding Experts Group)等の高能率符号化技術を応用して符号化されたビデオ信号及びオーディオ信号を記録再生する電子機器及び信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、米国や欧州諸国において、ＭＰＥＧ等の高能率符号化技術を応用して、ビデオ信号及びオーディオ信号を符号化し、通信衛星等を介して伝送し、受信側においてこれを復調するようにしたシステムが普及しつつある。
【０００３】
これらのシステムでは、受信側に専用の受信・復調装置が必要となる。この受信・復調装置においては、複数チャンネルのデータが多重化されたトランスポートストリームから所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択する部分と、所望のチャンネルのトランスポートストリームから所望のプログラムのビデオデータとオーディオデータを分離する部分と、分離したビデオデータ及びオーディオデータを復号化する部分とを備えている。
【０００４】
このシステムでは、受信・復調装置において、前述した所望のチャンネルのトランスポートストリームの受信や所望のプログラムのビデオデータ及びオーディオデータの分離ができるようにするために、多重化されたトランスポートストリーム中にＰＳＩ(Program Spesific Information：プログラム仕様情報）やＥＰＧ(Electronic Program Guide：電子番組ガイド）あるいはＳＩ(Sevice Information：サービス情報）を付加している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ビデオ信号及びオーディオ信号を符号化して記録／再生するビデオテープレコーダ（以下、ＤＶＣＲという。）が商品化されている。このようなＤＶＣＲに前述したデジタル放送のビデオデータ及びオーディオデータを復号化せずに記録／再生することが考えられている（久保田 幸雄 編著「図解 デジタルビデオ読本」，ｐｐ．１４０−１５２，（株）オーム社，平成７年８月２５日）。
【０００６】
本発明は、上述したようなＤＶＣＲがデジタル放送のプログラムを複数個連続して再生し、これを前述した受信・復調装置に入力して復号化する際に、プログラムの変化時における復号化動作を迅速に行なえるようにした電子機器及びその信号処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する電子機器であって、上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出する抽出手段と、上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除すると共に、該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加する処理手段とを備え、上記処理手段からの出力を上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、トランスポートストリームは、複数のチャンネルが多重された放送信号を受信して任意の１チャンネルを選択するチューナの出力である。
【０００９】
本発明に係る電子機器は、さらに、抽出された所望のパケットに含まれるビデオデータを復号するビデオデコーダと、抽出された所望のパケットに含まれるオーディオデータを復号するオーディオデコーダとを備える。
【００１０】
また、本発明に係る信号処理方法は、所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する信号処理方法であって、上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出し、上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除し、該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加し、上記パケットヘッダが付加されたパケットを上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をデジタル信号記録再生装置に適用した例を挙げて説明する。
【００１２】
まず、本発明が適用されたデジタル信号記録再生装置が再生したＭＰＥＧのデジタル信号を受けて復号化するように構成された受信・復調装置について説明する。
【００１３】
図４は、この受信・復調装置の構成を示すブロック図である。この受信・復調装置は、ＩＲＤ(Integrated Receiver Decoder)と称されている。
【００１４】
受信・復調装置は、ダウンコンバータ（図示せず）から送られてくるＲＦ信号を入力し、所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択するフロントエンド２１と、フロントエンド２１で選択したトランスポートストリームから所望のプログラムのＭＰＥＧビデオデータとＭＰＥＧオーディオデータと付加情報を分離するデマルチプレクサ２２と、デマルチプレクサ２２を通して入出力するデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２３とを備えている。
【００１５】
この受信・復調装置は、デマルチプレクサ２２で分離したビデオデータを復号化するＭＰＥＧビデオデコーダ２４と、デマルチプレクサ２２で分離したオーディオデータを復号化するＭＰＥＧオーディオデコーダ２５と、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４で復号化したビデオ信号をＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換するＮＴＳＣエンコーダ２６と、ＮＴＳＣエンコーダ２６の出力をアナログ化するＤ／Ａコンバータ２７と、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５の出力をアナログ化するＤ／Ａコンバータ２８とを備えている。ＭＰＥＧビデオデコーダ２４にはビデオデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２４ａが設けられ、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５には、オーディオデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２５ａが設けられている。
【００１６】
さらに、受信・復調装置は、装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータ（以下マイコンという）２９と、フロントパネル３０と、デマルチプレクサ２２で分離したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報を外部へ送信し、また外部から受信したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデマルチプレクサ２２へ送るデジタルインタフェース３１を備えている。
【００１７】
フロントエンド２１は、チューナとＱＰＳＫ復調器とエラー訂正回路とから構成されており、多重化されている複数チャンネルのトランスポートストリームから、ユーザーがフロントパネル３０で指定した所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択してＱＰＳＫ復調し、さらにエラーの検出・訂正を行う。
【００１８】
図５に１チャンネル分のトランスポートストリームの例を示す。この図に示すように、１チャンネルのトランスポートストリームには複数個のプログラム（ここでは、プログラム番号１〜３を図示）が多重化されている。ここで、プログラムとは仮想的な放送チャンネル、日本の現行放送でいえば、例えばＮＨＫ衛星第１、ＮＨＫ衛星第２等の放送サービスのことである。
【００１９】
各プログラムのデータは所定の長さ（１８８バイト）でパケット化されており、その先頭にヘッダを持っている。ヘッダには、データを識別するためのＰＩＤ(Paket Identification：パケットＩＤ））が付与されている。
【００２０】
フロントエンド２１で選択された所望のチャンネルのトランスポートストリームから、デマルチプレクサ２２を通して付加情報を含むパケットが一旦バッファメモリ２３に書き込まれる。そして、ここから所望のプログラムのＭＰＥＧビデオデータとＭＰＥＧオーディオデータを認識して分離し、そのビデオデータをＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ、オーディオデータをＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図９においては、プログラム番号２のビデオデータとオーディオデータを分離している。
【００２１】
この分離に際しては、パケットに付与されているＰＩＤ（パケットＩＤ）を見る。それが所望のプログラムのビデオデータ及びオーディオデータを識別するＰＩＤであれば、それぞれＭＰＥＧビデオデコーダ２４とＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図９においては、プログラム番号２のビデオデータに付与されているＰＩＤは“ｘｘ”であり、オーディオデータに付与されているＰＩＤは“ｙｙ”である。なお、受信・復調装置においてプログラム番号とＰＩＤとの対応関係を知る方法については、後述する。
【００２２】
ＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送られたビデオデータは、バッファメモリ２４ａに記憶され、適宜読み出されて復号化される。復号化されたビテオデータはＮＴＳＣエンコーダ２５によりＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換され、Ｄ／Ａコンバータ２６によりアナログビデオ信号に変換された後、外部のモニタ装置（図示せず）へ供給される。また、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送られたオーディオデータは、バッファメモリ２５ａに記憶され、適宜読み出されて復号化される。復号化されたオーディオデータは、Ｄ／Ａコンバータ２８によりアナログオーディオ信号に変換された後、モニタ装置等のスピーカー（図示せず）へ供給される。
【００２３】
以上のようにして、デジタル放送のビデオ信号及びオーディオ信号を受信し復号化してモニタ装置に表示することができる。
【００２４】
次に、付加情報について説明する。前述したように、多重化されたビットストリーム中にはＰＳＩ（プログラム使用情報）やＥＰＧ（電子番組ガイド）あるいはＳＩ（サービス情報）が付加されている。ここでは、ＭＰＥＧで規定されているＰＳＩと欧州のデジタル放送であるＤＶＢ(DIgital Video Broadcasting)システムで規定されているＳＩについて説明する。
【００２５】
▲１▼：ＰＡＴ(Programme Association Table)
このテーブルは、ＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤ（パケットＩＤ）は０である。そして、主な内容は、後述するＮＩＴのＰＩＤと、ＰＭＴのＰＩＤの記述である。
【００２６】
▲２▼：ＰＭＴ(Programme Map Table)
このテーブルもＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤは前述したＰＡＴにより決められている。主な内容は、プログラム番号とＰＩＤとの対応の記述と、ＥＣＭ（番組に付随するスクランブルデータ）のＰＩＤの記述である。
【００２７】
▲３▼：ＣＡＴ(Conditional Access Table)
このテーブルもＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤは１である。そして、主な内容は、ＥＭＭ（顧客向けのスクランブル情報）の記述である。
【００２８】
▲４▼：ＮＩＴ(Network Information Table)
ＰＩＤは、００１０である。そして、主な内容はネットワーク名（衛星名、地上波送信所等）の記述と、その各トランスポートストリーム（物理チャンネル）に関する変調方式や周波数の記述である。
【００２９】
以下のテーブルはＤＶＢで規定されている。
【００３０】
▲５▼：ＢＡＴ(Bouqust Association Table)
ＰＩＤは、００１１である。そして、主な内容は、ブーケ(Bouquet：番組供給者）の名称と仕向国の記述、及びトランスポートストリーム（物理チャンネル）に関するサービスの内容とＣＡＳＳ(Conditional Access Service System) 方式の記述である。
【００３１】
▲６▼：ＳＤＴ(Service Description Table)
ＰＩＤは、００１１である。そして、主な内容は、トランスポートストリーム（物理チャンネル）に関し、そこに含まれるサービスＩＤとそのブーケの名称等の記述である。ここで、サービスＩＤとは、ＮＨＫ衛星第１、ＮＨＫ衛星第２等の放送チャンネルのことである。すなわち、ＭＰＥＧで規定されているブログラム番号と同じである。
【００３２】
▲７▼：ＥＩＴ(Event Information Table)
ＰＩＤは、００１２である。そして、主な内容は、イベントＩＤとその開始時刻、放送時間、番組内容等の記述である。そして、このイベントＩＤ毎にトランスポートストリームＩＤとサービスＩＤが記述されている。ここで、イベントとは、例えば「７時のニュース（１２月１日放送分）」等の番組のことである。
【００３３】
▲８▼：ＴＤＴ(Time Data Table)
ＰＩＤは、００１０である。そして、主な内容は、世界標準時の情報の記述である。このＴＤＴを用いて装置内の時計（図示せず）の時刻合わせを行える。
【００３４】
▲９▼：ＲＳＴ(Running Status Table)
ＰＩＤは、００１３である。そして、主な内容は、イベントの実行状況の記述である。すなわち、あるイベントの開始前、実行中、終了等の記述をする。
【００３５】
次に、受信・復調装置におけるマイコン２９が以上説明したＰＳＩとＳＩをどのように処理するかについて説明する。
【００３６】
まず、受信・復調装置においては、各ネットワークの方式に合わせて、定数等の設定を行う。この情報はＮＩＴに記述されているので、各トランスポートストリームに対し変調方式、周波数、ビットレート、誤り訂正方式等が得られる。設定後、これらの情報はマイコン２９のＥＥＰＲＯＭ（図示せず）に格納する。
【００３７】
次に、ＥＩＴを用いてイベントの検索を行う。各放送イベントには固有のイベントＩＤが付与され、ＥＩＴに放送番組の名称や内容が開始時刻と共に記述され、イベント毎にそのトランスポートストリームＩＤとサービスＩＤが記述されている。そこで、ＥＩＴからトランスポートストリームＩＤを判別し、ＮＩＴで得たトランスポートストリームの定数を用いて受信・復調装置を設定し、所望のチャンネルのトランスポートストリーム選択する。
【００３８】
以上、フロントエンド２１において所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択する際の処理を説明した。次に、デマルチプレクサ２２の出力をＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る際のマイコン２９の処理について説明する。
【００３９】
図６に、デマルチプレクサ２２へ入力されるトランスポートストリームの１例と、その中のＰＡＴ及びＰＭＴの内容を示す。また、図７は、バッファメモリ２３の内部構成例を示す。そして、図８は、この処理の流れを示す図である。ここでは、プログラム番号１の放送を選択したものとして説明する。
【００４０】
まず、図８に示すステップＳ１に示すように、フロントエンド２１の出力をデマルチプレクサ２２を通してバッファメモリ２３に書き込む。バッファメモリ２３は、図７に示すようにデータ毎に格納エリア２３Ａ〜２３Ｃが定められているので、それぞれのエリアに書き込む。
【００４１】
次に、ステップＳ２に示すように、バッファメモリ２３の付加情報エリア２３Ｃに書き込んだ付加情報の中からＰＡＴを探す。この処理は、ＰＩＤが０のパケットを探せばよい。図６（２）に示すように、ＰＡＴにはプログラム毎のＰＭＴのＰＩＤが記述されている。ここでは、ＰＭＴ１のＰＩＤを“ｃｃ”、ＰＭＴ２のＰＩＤを“ｄｄ”として記述している。
【００４２】
そこで、次にＰＩＤが“ｃｃ”のパケットを探す。これによりプログラム番号１に対応するＰＭＴ１を検出することができる。図６（３）に示すように、ＰＭＴ１にはプログラム番号１の、ＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及びＥＣＭのＰＩＤが記述されている。
【００４３】
したがって、プログラム番号１の放送を見る場合には、バッファメモリ２３のＭＰＥＧビデオデータエリア２３ＡからＰＩＤが“ａａ”のパケットを読み出し、デマルチプレクサ２２を通してＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送り、ＭＰＥＧオーディオデータエリア２３ＢからＰＩＤが“ａｂ”のパケットを読み出し、デマルチプレクサ２２を通してＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図５に示したように、このときヘッダを除いたデータだけを送る。また、ＰＩＤが“ｘｘ”のパケットに記述されているＥＣＭ情報を用いてスクランブルをデコードする。
【００４４】
また、プログラム番号２の放送を見る場合には、同様にしてＰＩＤが“ｄｄ”のパケットを探す。このパケットには図６（４）に示すように、プログラム番号２の、ビデオデータ、オーディオデータ、及びＥＣＭのＰＩＤが記述されている。そこで、ＭＰＥＧビデオデータエリア２３ＡからＰＩＤが“ｂａ”のパケットを読み出してＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送り、ＭＰＥＧオーディオデータエリア２３ＢからＰＩＤが“ｂｂ”のパケットを読み出してＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。また、ＰＩＤが“ｚｚ”のパケットに記述されているＥＣＭ情報を用いてスクランブルをデコードする。
【００４５】
以上、フロントエンド２１から入力されたトランスポートストリームをデコードする通常の処理について説明した。図４に示す受信・復調装置は、さらにデマルチプレクサ２２で分離したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデジタルインタフェース３１を介して外部の記録再生装置、例えばＤＶＣＲへ出力することができる。また、外部の記録再生装置が出力したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデジタルインタフェース３１を介して受信し、デマルチプレクサ２２へ送ることができる。次にこれらの処理について説明する。
【００４６】
まず、デマルチプレクサ２２の出力をデジタルインタフェース３１から外部へ送出する際のマイコン２９の処理について説明する。この処理の大半は前述した通常の処理と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００４７】
ＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータは、パケットヘッダを付けたままデジタルインタフェース３１へ送る。つまり、マイコン２９がバッファメモリ２３から読み出すときに、ヘッダごと読み出し、デマルチプレクサ２２を通してデジタルインタフェース３１へ送る。
【００４８】
ＰＳＩ及びＳＩもヘッダを付けたままデジタルインタフェース３１へ送る。ただし、ＰＡＴは選択したプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけを残し、他は除去する。例えば、プログラム番号１を選択した場合には、ＰＭＴ１のＰＩＤ（図６の場合においては“ｃｃ”）だけを残し、他は除去する。
【００４９】
このようにしてデジタルインタフェース３１へ送られたデータは、ここから外部へ送出される。デジタルインタフェース３１は、例えばＩＥＥＥ−１３９４に準拠したものである。この場合、データをＩＥＥＥ−１３９４のアイソクロナスパケットに入れて出力する。デジタルインタフェース３１から出力されたアイソクロナスパケットは、外部のＤＶＣＲへ送られる。
【００５０】
図９に、前述したアイソクロナスパケットのフォーマットを示す。タグ（ｔａｇ）フィールドの２ビットが０１2 のときに、データフィールドの先頭に２クァドレットのコモンアイソクロナスパケットヘッダー（以下ＣＩＰヘッダーという）を挿入する。デジタルビデオ機器やデジタルオーディオ機器等のデジタルオーディオ・ビデオ信号の実時間データを扱う目的のために、ｔａｇの値を０１２ とする。図１０は、タグ＝０１２の値をとる場合のＣＩＰヘッダーを示す。また、図１１は、ＣＩＰヘッダーにおけるＦＭＴ（フォーマットタイプ）の割り付け例を示す。本実施の形態では、ＦＭＴ＝１００００１２でＭＰＥＧ信号伝送のフォーマットを指定している。そして、図９に示したＣＩＰヘッダー以降のデータブロックにＭＰＥＧのデータを入れる。
【００５１】
図１は、本発明を適用したＤＶＣＲの構成を示すブロック図である。このＤＶＣＲは、アナログビデオ信号を符号化して記録／再生する機能と、外部から入力されるＭＰＥＧのデジタル信号を記録／再生する機能とを有する。
【００５２】
まず、アナログビデオ信号の記録／再生について説明する。
【００５３】
本発明を適用したＤＶＣＲは、アナログビデオ信号の記録を行うために、ビデオ信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータ１と、Ａ／Ｄコンバータ１の出力に対してＤＣＴ（離散コサイン変換）、量子化、可変長符号化等のデータ圧縮符号化処理を施すデータ圧縮符号化回路２と、データ圧縮符号化回路２の出力をフレーム化するフレーミング回路３とを備えている。
【００５４】
このＤＶＣＲは、フレーミング回路３の出力と後述する信号処理マイコン８が作成するビデオ補助データ（ＶＡＵＸデータ）を合成するマルチプレクサ４と、マルチプレクサ４の出力に誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加回路７と、誤り訂正符号付加回路７の出力に記録変調処理を施すチャネルエンコーダ６とを備えている。
【００５５】
さらに、ＤＶＣＲは、ユーザー操作等を基にビデオ信号のＴＶチャンネル、録画日時等の情報信号の生成等を行うモード処理マイコン７と、モード処理マイコン７の出力を基にＶＡＵＸデータの作成等を行う信号処理マイコン８とを備えている。ここで、ＶＡＵＸデータにはＴＶチャンネル、録画日時、ビデオテープ上の録画開始位置（ＲＥＣ ＳＴＡＲＴ）や録画終了位置（ＲＥＣ ＥＮＤ）等がある。
【００５６】
図２に、誤り訂正符号付加回路５から出力されるデータの１トラック分のフォーマットを示す。この図に示すように、ビデオデータ及びＶＡＵＸデータは９０バイトのブロック単位に形成される。このデータは、チャネルエンコーダ６において記録変調処理を受け、記録アンプ（図示せず）により増幅され、磁気ヘッド（図示せず）を用いてビデオテープ（図示せず）に記録される。なお、実際のＤＶＣＲでは、ビデオデータ及びＶＡＵＸデータと共にオーディオデータやサブコードデータ等がトラック上で時分割されて記録される。
【００５７】
以上、アナログのビデオ入力信号を符号化して記録することについて説明した。次に、記録されているビデオ信号の再生について説明する。
【００５８】
本発明を適用したＤＶＣＲは、ビデオテープから再生され、再生アンプ（図示せず）で増幅されたデータの波形等化やデータクロックの再生等を行う再生回路９と、再生回路９の出力データに対して記録復調処理を施すチャネルデコーダ１０と、チャネルデコーダ１０の出力に対して誤り訂正処理を施す誤り訂正回路１１と、誤り訂正回路１１の出力からビデオデータとＶＡＵＸデータとを分離するデマルチプレクサ１２と、このビデオデータのフレームを分解するデフレーミング回路１３と、デフレーミング回路１３の出力に対して、可変長符号の復号、逆量子化、逆ＤＣＴ等の処理を施すデータ圧縮復号化回路１４と、データ圧縮復号化回路１４の出力をアナログ化してアナログビデオ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１５とを備えている。なお、デマルチプレクサ１２で分離されたＶＡＵＸデータは、信号処理マイコン８へ送られ、ここからモード処理マイコン７へ送られる。
【００５９】
次に、外部から入力される符号化されている信号の記録／再生について説明する。このＤＶＣＲは、デジタルインタフェース１６を備えている。このデジタルインタフェース１６は、図４の受信・復調装置におけるデジタルインタフェース３１と同様に構成されている。そして、図４のデジタルインタフェース３１との間で、ＩＥＥＥ−１３９４のパケットの送受信を行う。
【００６０】
次に、デジタルインタフェース１６から入力されるＭＰＥＧデータを記録する動作を説明する。前述したように、このＭＰＥＧデータは、図４の受信・復調装置のデジタルインタフェース３１からアイソクロナスパケットに入れて伝送されたものである。
【００６１】
まず、デジタルインタフェース１６においてアイソクロナスパケットからＭＰＥＧのデータ、すなわちＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報が分離される。分離されたデータはスイッチＳＷ１を通ってマルチプレクサ４へ送られ、ここで信号処理マイコン８から出力されたＶＡＵＸデータと多重化され、誤り訂正符号付加回路５により、図２のフォーマットに形成される。つまり、ＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報の全てがビデオデータの記録エリアに記録されることになる。誤り訂正符号付加回路５以後の処理については、前述したアナログビデオ入力信号の記録時と同じである。
【００６２】
次に、ＭＰＥＧデータの再生時の処理について説明する。再生時の処理も、再生データをデマルチプレクサ１２へ入力するまでは、前述したビデオ信号の再生時と同じである。デマルチプレクサ１２に入力された再生データは、ここでＭＰＥＧのデータとＶＡＵＸデータとに分離される。ＭＰＥＧのデータはスイッチＳＷ２を通ってデジタルインタフェース１６へ送られる。また、ＶＡＵＸデータは、信号処理マイコン８へ送られる。
【００６３】
デジタルインタフェース１６では、ＭＰＥＧデータに対して図９及び図１０に示したヘッダーを付加し、アイソクロナスパケットとして外部へ出力する。このアイソクロナスパケットは受信・復調装置のデジタルインタフェース３１へ入力され、ここで元のＭＰＥＧのビデオデータ、ＭＰＥＧのビデオデータ、及び付加情報が取り出され、デマルチプレクサ２２を通ってバッファメモリ２３に書き込まれる。
【００６４】
バッファメモリ２３に書き込まれたＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータの処理は、前述した、フロントエンド２１から入力されたトランスポートストリーム中のこれらのデータの処理と同じである。一方、バッファメモリ２３に書き込まれたＰＳＩ及びＳＩに対してマイコン２９は以下のように処理する。
【００６５】
ＰＡＴとＰＭＴは、そのまま使用する。前述したように、受信・復調装置から外部のＤＶＣＲへデータを出力する際に、ＰＡＴから選択したプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけを残し、他は除去しているので、ここで外部のＤＶＣＲから入力されたデータ中のＰＡＴには入力中のプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけが記述されている。したがって、ＰＡＴを見てＰＭＴを探し、そのＰＭＴを見て入力中のプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読み出すことができる。読み出したＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータは、デマルチプレクサ２２を通ってＭＰＥＧビデオデコータ２４及びＭＰＥＧオーディオデコータ２５へ送られ、以後フロントエンド２１からのこれらのデータと同様に処理される。
【００６６】
ＥＩＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムのアクチュアル(actual)かつプレゼント(present)の情報のみをデコードし、他は無視する。ここで、アクチュアルとは選択したチャンネルのトランスポートストリームであることを意味し、プレゼントとは選択したプログラムが現在放送中であることを意味する。
【００６７】
ＲＳＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムに関するもののみをデコードし、他は無視する。ＳＤＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムのアクチュアルのもののみをデコードし、他は無視する。
【００６８】
ＮＩＴは、フロントエンド２１における設定に必要であるが、デマルチプレクサ２２においては必要ないので無視する。ＢＡＴについても、同様に無視する。
【００６９】
ＴＤＴについては、外部のＤＶＣＲの再生信号を入力する際には、再生信号中のＴＤＴは録画時の時刻を示すものであって、現在の時刻を示すものではないため、このＴＤＴは無視する。これにより、内蔵時計の時刻合わせの際に誤った時間に合わせる事態を避けることができる。
【００７０】
さらに、外部のＤＶＣＲから複数個のプログラムが連続的に入力される場合について説明する。前述したように、マイコン２９はＰＡＴを見てＰＭＴを探し、そのＰＭＴを見て外部のＤＶＣＲから入力中のプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読み出す。ところが、外部のＤＶＣＲが複数個のプログラムを連続的に出力している際に、マイコン２９はプログラムが切り替わった場合には、新たにＰＡＴを見てＰＭＴを探し、切り替わったプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読みだすことができない。また、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５においては、復号化処理に過去のデータを用いているため、プログラムが切り替わったときには、バッファメモリ２４ａ及び２５ａ内に残っている切り替え前のプログラムのデータをクリアしなければ、正しい復号化ができない。
【００７１】
同様に、ＳＩについても、トランスポートストリームの異なるプログラムに切り替わった場合には、バッファメモリ２３内のＳＩを書き換えることが必要となる。
【００７２】
そこで、本実施の形態では、ＤＶＣＲが再生しているプログラムが変化したときに、アイソクロナスパケットのヘッダにそれを識別するフラグを設けている。すなわち、図１０のＦＤＦのビットｂ０に不連続フラグを設けている。
【００７３】
この不連続フラグは、ＤＶＣＲの再生信号においてトランスポートストリームが不連続になったときに所定の時間（例、１秒間）“Ｈ（ハイ）”レベルにする。具体的には、信号処理マイコン８がデマルチプレクサ１２から送られてくる再生ＶＡＵＸデータ中に記録開始位置（ＲＥＣ ＳＴＡＲＴ）や記録終了位置（ＲＥＣ ＥＮＤ）を示すデータを検出したときに、デジタルインタフェース１６に知らせることにより、不連続フラグを“Ｈ（ハイ）”レベルにする。
【００７４】
そして、受信・復調装置においては、デジタルインタフェース３１により、この不連続フラグを検出すると、マイコン２９がバッファメモリ２３内のＳＩを書き換えると共に、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５に対して、それぞれのバッファメモリ２４ａ，２５ａをクリアする指令を与える。
【００７５】
また、本実施の形態では、ＤＶＣＲのモードが停止（ＳＴＯＰ）から再生（ＰＢ）に変化した時にも、前述した不連続フラグを“Ｈ（ハイ）”レベルにする。具体的には、モード処理マイコン７がユーザーのＰＢ操作を検出し、それを信号処理マイコン８へ伝え、信号処理マイコン８がデジタルインタフェース１６に指令することで実現する。これにより、ＤＶＣＲがプログラムの途中から再生した場合等においても、受信・復調装置におけるバッファメモリ２４ａ及び２５ａ内のデータのクリアとバッファメモリ２３内のＳＩの書き換えを実行できるようにしている。
【００７６】
さらに、本実施の形態では、ＦＤＦのビットｂ１に変速再生フラグを設けている。これは、ＤＶＣＲの動作モードがスロー及びキュー／レビューの時に“Ｈ（ハイ）”レベルにするフラグである。このような変速再生時には、ＭＰＥＧのＩピクチャーのみが有効データとなるため、バッファメモリ２４ａがアンダフローし、その結果次のＩピクチャーが復号化されるまでＭＰＥＧビデオデコーダ２４の出力が途切れてしまう。そこで、受信・復調装置では、この変速再生フラグを検出した時には、次のＩピクチャーが入力されるまで最後に復号化したＩピクチャーをＭＰＥＧビデオデコーダ２４から出力し続けるように構成している。
【００７７】
以上説明したフラグを、図３に示す。ここで、ＮＰはノーマルプレイのデータであり、ＴＰはトリックプレイのデータである。また、ＮＰ１→ＮＰ２は、ノーマルプレイのプログラムが変化したことを示す。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による再生データを受信・復調装置に入力して復号する際に、プログラムの変化時における復号化動作を迅速に行える。また、変速再生の出力を受信・復調装置に入力して復号化する際に、ビデオデータ及びオーディオデータの復号出力が途切れないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＤＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の誤り訂正符号付加回路から出力されるデータの１トラック分のフォーマットを示す図である。
【図３】本発明を適用したＤＶＣＲにおけるフラグを示す図である。
【図４】本発明を適用したデジタル信号記録再生装置の出力を受けるように構成した受信・復調装置の構成を示すブロック図である。
【図５】１チャンネル分のトランスポートストリームの例を示す図である。
【図６】デマルチプレクサへ入力されるトランスポートストリームの１例とその中のＰＡＴ及びＰＭＴの内容を示す図である。
【図７】図４におけるバッファメモリ３の内部構成例を示す図である。
【図８】デマルチプレクサの出力をＭＰＥＧビデオデコーダ及びＭＰＥＧオーディオデコーダへ送る際のマイコンの処理の流れを示す図である。
【図９】アイソクロナスパケットのフォーマットを示す図である。
【図１０】タグ＝０１２の値をとる場合のＣＩＰヘッダーを示す図である。
【図１１】ＣＩＰヘッダーにおけるＦＭＴの割り付け例を示す図である。
【符号の説明】
５ 誤り訂正符号付加回路、 ６ チャネルエンコーダ、 ７ モード処理マイコン、 ８ 信号処理マイコン、 ９ 再生回路、 １０ チャネルデコーダ、 １１ 誤り訂正回路、 １６ デジタルインタフェース
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ(Moving Picture Image Coding Experts Group)等の高能率符号化技術を応用して符号化されたビデオ信号及びオーディオ信号を記録再生する電子機器及び信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、米国や欧州諸国において、ＭＰＥＧ等の高能率符号化技術を応用して、ビデオ信号及びオーディオ信号を符号化し、通信衛星等を介して伝送し、受信側においてこれを復調するようにしたシステムが普及しつつある。
【０００３】
これらのシステムでは、受信側に専用の受信・復調装置が必要となる。この受信・復調装置においては、複数チャンネルのデータが多重化されたトランスポートストリームから所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択する部分と、所望のチャンネルのトランスポートストリームから所望のプログラムのビデオデータとオーディオデータを分離する部分と、分離したビデオデータ及びオーディオデータを復号化する部分とを備えている。
【０００４】
このシステムでは、受信・復調装置において、前述した所望のチャンネルのトランスポートストリームの受信や所望のプログラムのビデオデータ及びオーディオデータの分離ができるようにするために、多重化されたトランスポートストリーム中にＰＳＩ(Program Spesific Information：プログラム仕様情報）やＥＰＧ(Electronic Program Guide：電子番組ガイド）あるいはＳＩ(Sevice Information：サービス情報）を付加している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ビデオ信号及びオーディオ信号を符号化して記録／再生するビデオテープレコーダ（以下、ＤＶＣＲという。）が商品化されている。このようなＤＶＣＲに前述したデジタル放送のビデオデータ及びオーディオデータを復号化せずに記録／再生することが考えられている（久保田 幸雄 編著「図解 デジタルビデオ読本」，ｐｐ．１４０−１５２，（株）オーム社，平成７年８月２５日）。
【０００６】
本発明は、上述したようなＤＶＣＲがデジタル放送のプログラムを複数個連続して再生し、これを前述した受信・復調装置に入力して復号化する際に、プログラムの変化時における復号化動作を迅速に行なえるようにした電子機器及びその信号処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する電子機器であって、上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出する抽出手段と、上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除すると共に、該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加する処理手段とを備え、上記処理手段からの出力を上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、トランスポートストリームは、複数のチャンネルが多重された放送信号を受信して任意の１チャンネルを選択するチューナの出力である。
【０００９】
本発明に係る電子機器は、さらに、抽出された所望のパケットに含まれるビデオデータを復号するビデオデコーダと、抽出された所望のパケットに含まれるオーディオデータを復号するオーディオデコーダとを備える。
【００１０】
また、本発明に係る信号処理方法は、所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する信号処理方法であって、上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出し、上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除し、該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加し、上記パケットヘッダが付加されたパケットを上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をデジタル信号記録再生装置に適用した例を挙げて説明する。
【００１２】
まず、本発明が適用されたデジタル信号記録再生装置が再生したＭＰＥＧのデジタル信号を受けて復号化するように構成された受信・復調装置について説明する。
【００１３】
図４は、この受信・復調装置の構成を示すブロック図である。この受信・復調装置は、ＩＲＤ(Integrated Receiver Decoder)と称されている。
【００１４】
受信・復調装置は、ダウンコンバータ（図示せず）から送られてくるＲＦ信号を入力し、所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択するフロントエンド２１と、フロントエンド２１で選択したトランスポートストリームから所望のプログラムのＭＰＥＧビデオデータとＭＰＥＧオーディオデータと付加情報を分離するデマルチプレクサ２２と、デマルチプレクサ２２を通して入出力するデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２３とを備えている。
【００１５】
この受信・復調装置は、デマルチプレクサ２２で分離したビデオデータを復号化するＭＰＥＧビデオデコーダ２４と、デマルチプレクサ２２で分離したオーディオデータを復号化するＭＰＥＧオーディオデコーダ２５と、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４で復号化したビデオ信号をＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換するＮＴＳＣエンコーダ２６と、ＮＴＳＣエンコーダ２６の出力をアナログ化するＤ／Ａコンバータ２７と、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５の出力をアナログ化するＤ／Ａコンバータ２８とを備えている。ＭＰＥＧビデオデコーダ２４にはビデオデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２４ａが設けられ、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５には、オーディオデータを一時的に蓄積するバッファメモリ２５ａが設けられている。
【００１６】
さらに、受信・復調装置は、装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータ（以下マイコンという）２９と、フロントパネル３０と、デマルチプレクサ２２で分離したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報を外部へ送信し、また外部から受信したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデマルチプレクサ２２へ送るデジタルインタフェース３１を備えている。
【００１７】
フロントエンド２１は、チューナとＱＰＳＫ復調器とエラー訂正回路とから構成されており、多重化されている複数チャンネルのトランスポートストリームから、ユーザーがフロントパネル３０で指定した所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択してＱＰＳＫ復調し、さらにエラーの検出・訂正を行う。
【００１８】
図５に１チャンネル分のトランスポートストリームの例を示す。この図に示すように、１チャンネルのトランスポートストリームには複数個のプログラム（ここでは、プログラム番号１〜３を図示）が多重化されている。ここで、プログラムとは仮想的な放送チャンネル、日本の現行放送でいえば、例えばＮＨＫ衛星第１、ＮＨＫ衛星第２等の放送サービスのことである。
【００１９】
各プログラムのデータは所定の長さ（１８８バイト）でパケット化されており、その先頭にヘッダを持っている。ヘッダには、データを識別するためのＰＩＤ(Paket Identification：パケットＩＤ））が付与されている。
【００２０】
フロントエンド２１で選択された所望のチャンネルのトランスポートストリームから、デマルチプレクサ２２を通して付加情報を含むパケットが一旦バッファメモリ２３に書き込まれる。そして、ここから所望のプログラムのＭＰＥＧビデオデータとＭＰＥＧオーディオデータを認識して分離し、そのビデオデータをＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ、オーディオデータをＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図９においては、プログラム番号２のビデオデータとオーディオデータを分離している。
【００２１】
この分離に際しては、パケットに付与されているＰＩＤ（パケットＩＤ）を見る。それが所望のプログラムのビデオデータ及びオーディオデータを識別するＰＩＤであれば、それぞれＭＰＥＧビデオデコーダ２４とＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図９においては、プログラム番号２のビデオデータに付与されているＰＩＤは“ｘｘ”であり、オーディオデータに付与されているＰＩＤは“ｙｙ”である。なお、受信・復調装置においてプログラム番号とＰＩＤとの対応関係を知る方法については、後述する。
【００２２】
ＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送られたビデオデータは、バッファメモリ２４ａに記憶され、適宜読み出されて復号化される。復号化されたビテオデータはＮＴＳＣエンコーダ２５によりＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換され、Ｄ／Ａコンバータ２６によりアナログビデオ信号に変換された後、外部のモニタ装置（図示せず）へ供給される。また、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送られたオーディオデータは、バッファメモリ２５ａに記憶され、適宜読み出されて復号化される。復号化されたオーディオデータは、Ｄ／Ａコンバータ２８によりアナログオーディオ信号に変換された後、モニタ装置等のスピーカー（図示せず）へ供給される。
【００２３】
以上のようにして、デジタル放送のビデオ信号及びオーディオ信号を受信し復号化してモニタ装置に表示することができる。
【００２４】
次に、付加情報について説明する。前述したように、多重化されたビットストリーム中にはＰＳＩ（プログラム使用情報）やＥＰＧ（電子番組ガイド）あるいはＳＩ（サービス情報）が付加されている。ここでは、ＭＰＥＧで規定されているＰＳＩと欧州のデジタル放送であるＤＶＢ(DIgital Video Broadcasting)システムで規定されているＳＩについて説明する。
【００２５】
▲１▼：ＰＡＴ(Programme Association Table)
このテーブルは、ＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤ（パケットＩＤ）は０である。そして、主な内容は、後述するＮＩＴのＰＩＤと、ＰＭＴのＰＩＤの記述である。
【００２６】
▲２▼：ＰＭＴ(Programme Map Table)
このテーブルもＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤは前述したＰＡＴにより決められている。主な内容は、プログラム番号とＰＩＤとの対応の記述と、ＥＣＭ（番組に付随するスクランブルデータ）のＰＩＤの記述である。
【００２７】
▲３▼：ＣＡＴ(Conditional Access Table)
このテーブルもＭＰＥＧで規定されており、ＰＩＤは１である。そして、主な内容は、ＥＭＭ（顧客向けのスクランブル情報）の記述である。
【００２８】
▲４▼：ＮＩＴ(Network Information Table)
ＰＩＤは、００１０である。そして、主な内容はネットワーク名（衛星名、地上波送信所等）の記述と、その各トランスポートストリーム（物理チャンネル）に関する変調方式や周波数の記述である。
【００２９】
以下のテーブルはＤＶＢで規定されている。
【００３０】
▲５▼：ＢＡＴ(Bouqust Association Table)
ＰＩＤは、００１１である。そして、主な内容は、ブーケ(Bouquet：番組供給者）の名称と仕向国の記述、及びトランスポートストリーム（物理チャンネル）に関するサービスの内容とＣＡＳＳ(Conditional Access Service System) 方式の記述である。
【００３１】
▲６▼：ＳＤＴ(Service Description Table)
ＰＩＤは、００１１である。そして、主な内容は、トランスポートストリーム（物理チャンネル）に関し、そこに含まれるサービスＩＤとそのブーケの名称等の記述である。ここで、サービスＩＤとは、ＮＨＫ衛星第１、ＮＨＫ衛星第２等の放送チャンネルのことである。すなわち、ＭＰＥＧで規定されているブログラム番号と同じである。
【００３２】
▲７▼：ＥＩＴ(Event Information Table)
ＰＩＤは、００１２である。そして、主な内容は、イベントＩＤとその開始時刻、放送時間、番組内容等の記述である。そして、このイベントＩＤ毎にトランスポートストリームＩＤとサービスＩＤが記述されている。ここで、イベントとは、例えば「７時のニュース（１２月１日放送分）」等の番組のことである。
【００３３】
▲８▼：ＴＤＴ(Time Data Table)
ＰＩＤは、００１０である。そして、主な内容は、世界標準時の情報の記述である。このＴＤＴを用いて装置内の時計（図示せず）の時刻合わせを行える。
【００３４】
▲９▼：ＲＳＴ(Running Status Table)
ＰＩＤは、００１３である。そして、主な内容は、イベントの実行状況の記述である。すなわち、あるイベントの開始前、実行中、終了等の記述をする。
【００３５】
次に、受信・復調装置におけるマイコン２９が以上説明したＰＳＩとＳＩをどのように処理するかについて説明する。
【００３６】
まず、受信・復調装置においては、各ネットワークの方式に合わせて、定数等の設定を行う。この情報はＮＩＴに記述されているので、各トランスポートストリームに対し変調方式、周波数、ビットレート、誤り訂正方式等が得られる。設定後、これらの情報はマイコン２９のＥＥＰＲＯＭ（図示せず）に格納する。
【００３７】
次に、ＥＩＴを用いてイベントの検索を行う。各放送イベントには固有のイベントＩＤが付与され、ＥＩＴに放送番組の名称や内容が開始時刻と共に記述され、イベント毎にそのトランスポートストリームＩＤとサービスＩＤが記述されている。そこで、ＥＩＴからトランスポートストリームＩＤを判別し、ＮＩＴで得たトランスポートストリームの定数を用いて受信・復調装置を設定し、所望のチャンネルのトランスポートストリーム選択する。
【００３８】
以上、フロントエンド２１において所望のチャンネルのトランスポートストリームを選択する際の処理を説明した。次に、デマルチプレクサ２２の出力をＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る際のマイコン２９の処理について説明する。
【００３９】
図６に、デマルチプレクサ２２へ入力されるトランスポートストリームの１例と、その中のＰＡＴ及びＰＭＴの内容を示す。また、図７は、バッファメモリ２３の内部構成例を示す。そして、図８は、この処理の流れを示す図である。ここでは、プログラム番号１の放送を選択したものとして説明する。
【００４０】
まず、図８に示すステップＳ１に示すように、フロントエンド２１の出力をデマルチプレクサ２２を通してバッファメモリ２３に書き込む。バッファメモリ２３は、図７に示すようにデータ毎に格納エリア２３Ａ〜２３Ｃが定められているので、それぞれのエリアに書き込む。
【００４１】
次に、ステップＳ２に示すように、バッファメモリ２３の付加情報エリア２３Ｃに書き込んだ付加情報の中からＰＡＴを探す。この処理は、ＰＩＤが０のパケットを探せばよい。図６（２）に示すように、ＰＡＴにはプログラム毎のＰＭＴのＰＩＤが記述されている。ここでは、ＰＭＴ１のＰＩＤを“ｃｃ”、ＰＭＴ２のＰＩＤを“ｄｄ”として記述している。
【００４２】
そこで、次にＰＩＤが“ｃｃ”のパケットを探す。これによりプログラム番号１に対応するＰＭＴ１を検出することができる。図６（３）に示すように、ＰＭＴ１にはプログラム番号１の、ＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及びＥＣＭのＰＩＤが記述されている。
【００４３】
したがって、プログラム番号１の放送を見る場合には、バッファメモリ２３のＭＰＥＧビデオデータエリア２３ＡからＰＩＤが“ａａ”のパケットを読み出し、デマルチプレクサ２２を通してＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送り、ＭＰＥＧオーディオデータエリア２３ＢからＰＩＤが“ａｂ”のパケットを読み出し、デマルチプレクサ２２を通してＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。図５に示したように、このときヘッダを除いたデータだけを送る。また、ＰＩＤが“ｘｘ”のパケットに記述されているＥＣＭ情報を用いてスクランブルをデコードする。
【００４４】
また、プログラム番号２の放送を見る場合には、同様にしてＰＩＤが“ｄｄ”のパケットを探す。このパケットには図６（４）に示すように、プログラム番号２の、ビデオデータ、オーディオデータ、及びＥＣＭのＰＩＤが記述されている。そこで、ＭＰＥＧビデオデータエリア２３ＡからＰＩＤが“ｂａ”のパケットを読み出してＭＰＥＧビデオデコーダ２４へ送り、ＭＰＥＧオーディオデータエリア２３ＢからＰＩＤが“ｂｂ”のパケットを読み出してＭＰＥＧオーディオデコーダ２５へ送る。また、ＰＩＤが“ｚｚ”のパケットに記述されているＥＣＭ情報を用いてスクランブルをデコードする。
【００４５】
以上、フロントエンド２１から入力されたトランスポートストリームをデコードする通常の処理について説明した。図４に示す受信・復調装置は、さらにデマルチプレクサ２２で分離したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデジタルインタフェース３１を介して外部の記録再生装置、例えばＤＶＣＲへ出力することができる。また、外部の記録再生装置が出力したＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報をデジタルインタフェース３１を介して受信し、デマルチプレクサ２２へ送ることができる。次にこれらの処理について説明する。
【００４６】
まず、デマルチプレクサ２２の出力をデジタルインタフェース３１から外部へ送出する際のマイコン２９の処理について説明する。この処理の大半は前述した通常の処理と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。
【００４７】
ＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータは、パケットヘッダを付けたままデジタルインタフェース３１へ送る。つまり、マイコン２９がバッファメモリ２３から読み出すときに、ヘッダごと読み出し、デマルチプレクサ２２を通してデジタルインタフェース３１へ送る。
【００４８】
ＰＳＩ及びＳＩもヘッダを付けたままデジタルインタフェース３１へ送る。ただし、ＰＡＴは選択したプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけを残し、他は除去する。例えば、プログラム番号１を選択した場合には、ＰＭＴ１のＰＩＤ（図６の場合においては“ｃｃ”）だけを残し、他は除去する。
【００４９】
このようにしてデジタルインタフェース３１へ送られたデータは、ここから外部へ送出される。デジタルインタフェース３１は、例えばＩＥＥＥ−１３９４に準拠したものである。この場合、データをＩＥＥＥ−１３９４のアイソクロナスパケットに入れて出力する。デジタルインタフェース３１から出力されたアイソクロナスパケットは、外部のＤＶＣＲへ送られる。
【００５０】
図９に、前述したアイソクロナスパケットのフォーマットを示す。タグ（ｔａｇ）フィールドの２ビットが０１2 のときに、データフィールドの先頭に２クァドレットのコモンアイソクロナスパケットヘッダー（以下ＣＩＰヘッダーという）を挿入する。デジタルビデオ機器やデジタルオーディオ機器等のデジタルオーディオ・ビデオ信号の実時間データを扱う目的のために、ｔａｇの値を０１２ とする。図１０は、タグ＝０１２の値をとる場合のＣＩＰヘッダーを示す。また、図１１は、ＣＩＰヘッダーにおけるＦＭＴ（フォーマットタイプ）の割り付け例を示す。本実施の形態では、ＦＭＴ＝１００００１２でＭＰＥＧ信号伝送のフォーマットを指定している。そして、図９に示したＣＩＰヘッダー以降のデータブロックにＭＰＥＧのデータを入れる。
【００５１】
図１は、本発明を適用したＤＶＣＲの構成を示すブロック図である。このＤＶＣＲは、アナログビデオ信号を符号化して記録／再生する機能と、外部から入力されるＭＰＥＧのデジタル信号を記録／再生する機能とを有する。
【００５２】
まず、アナログビデオ信号の記録／再生について説明する。
【００５３】
本発明を適用したＤＶＣＲは、アナログビデオ信号の記録を行うために、ビデオ信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータ１と、Ａ／Ｄコンバータ１の出力に対してＤＣＴ（離散コサイン変換）、量子化、可変長符号化等のデータ圧縮符号化処理を施すデータ圧縮符号化回路２と、データ圧縮符号化回路２の出力をフレーム化するフレーミング回路３とを備えている。
【００５４】
このＤＶＣＲは、フレーミング回路３の出力と後述する信号処理マイコン８が作成するビデオ補助データ（ＶＡＵＸデータ）を合成するマルチプレクサ４と、マルチプレクサ４の出力に誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号付加回路７と、誤り訂正符号付加回路７の出力に記録変調処理を施すチャネルエンコーダ６とを備えている。
【００５５】
さらに、ＤＶＣＲは、ユーザー操作等を基にビデオ信号のＴＶチャンネル、録画日時等の情報信号の生成等を行うモード処理マイコン７と、モード処理マイコン７の出力を基にＶＡＵＸデータの作成等を行う信号処理マイコン８とを備えている。ここで、ＶＡＵＸデータにはＴＶチャンネル、録画日時、ビデオテープ上の録画開始位置（ＲＥＣ ＳＴＡＲＴ）や録画終了位置（ＲＥＣ ＥＮＤ）等がある。
【００５６】
図２に、誤り訂正符号付加回路５から出力されるデータの１トラック分のフォーマットを示す。この図に示すように、ビデオデータ及びＶＡＵＸデータは９０バイトのブロック単位に形成される。このデータは、チャネルエンコーダ６において記録変調処理を受け、記録アンプ（図示せず）により増幅され、磁気ヘッド（図示せず）を用いてビデオテープ（図示せず）に記録される。なお、実際のＤＶＣＲでは、ビデオデータ及びＶＡＵＸデータと共にオーディオデータやサブコードデータ等がトラック上で時分割されて記録される。
【００５７】
以上、アナログのビデオ入力信号を符号化して記録することについて説明した。次に、記録されているビデオ信号の再生について説明する。
【００５８】
本発明を適用したＤＶＣＲは、ビデオテープから再生され、再生アンプ（図示せず）で増幅されたデータの波形等化やデータクロックの再生等を行う再生回路９と、再生回路９の出力データに対して記録復調処理を施すチャネルデコーダ１０と、チャネルデコーダ１０の出力に対して誤り訂正処理を施す誤り訂正回路１１と、誤り訂正回路１１の出力からビデオデータとＶＡＵＸデータとを分離するデマルチプレクサ１２と、このビデオデータのフレームを分解するデフレーミング回路１３と、デフレーミング回路１３の出力に対して、可変長符号の復号、逆量子化、逆ＤＣＴ等の処理を施すデータ圧縮復号化回路１４と、データ圧縮復号化回路１４の出力をアナログ化してアナログビデオ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１５とを備えている。なお、デマルチプレクサ１２で分離されたＶＡＵＸデータは、信号処理マイコン８へ送られ、ここからモード処理マイコン７へ送られる。
【００５９】
次に、外部から入力される符号化されている信号の記録／再生について説明する。このＤＶＣＲは、デジタルインタフェース１６を備えている。このデジタルインタフェース１６は、図４の受信・復調装置におけるデジタルインタフェース３１と同様に構成されている。そして、図４のデジタルインタフェース３１との間で、ＩＥＥＥ−１３９４のパケットの送受信を行う。
【００６０】
次に、デジタルインタフェース１６から入力されるＭＰＥＧデータを記録する動作を説明する。前述したように、このＭＰＥＧデータは、図４の受信・復調装置のデジタルインタフェース３１からアイソクロナスパケットに入れて伝送されたものである。
【００６１】
まず、デジタルインタフェース１６においてアイソクロナスパケットからＭＰＥＧのデータ、すなわちＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報が分離される。分離されたデータはスイッチＳＷ１を通ってマルチプレクサ４へ送られ、ここで信号処理マイコン８から出力されたＶＡＵＸデータと多重化され、誤り訂正符号付加回路５により、図２のフォーマットに形成される。つまり、ＭＰＥＧビデオデータ、ＭＰＥＧオーディオデータ、及び付加情報の全てがビデオデータの記録エリアに記録されることになる。誤り訂正符号付加回路５以後の処理については、前述したアナログビデオ入力信号の記録時と同じである。
【００６２】
次に、ＭＰＥＧデータの再生時の処理について説明する。再生時の処理も、再生データをデマルチプレクサ１２へ入力するまでは、前述したビデオ信号の再生時と同じである。デマルチプレクサ１２に入力された再生データは、ここでＭＰＥＧのデータとＶＡＵＸデータとに分離される。ＭＰＥＧのデータはスイッチＳＷ２を通ってデジタルインタフェース１６へ送られる。また、ＶＡＵＸデータは、信号処理マイコン８へ送られる。
【００６３】
デジタルインタフェース１６では、ＭＰＥＧデータに対して図９及び図１０に示したヘッダーを付加し、アイソクロナスパケットとして外部へ出力する。このアイソクロナスパケットは受信・復調装置のデジタルインタフェース３１へ入力され、ここで元のＭＰＥＧのビデオデータ、ＭＰＥＧのビデオデータ、及び付加情報が取り出され、デマルチプレクサ２２を通ってバッファメモリ２３に書き込まれる。
【００６４】
バッファメモリ２３に書き込まれたＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータの処理は、前述した、フロントエンド２１から入力されたトランスポートストリーム中のこれらのデータの処理と同じである。一方、バッファメモリ２３に書き込まれたＰＳＩ及びＳＩに対してマイコン２９は以下のように処理する。
【００６５】
ＰＡＴとＰＭＴは、そのまま使用する。前述したように、受信・復調装置から外部のＤＶＣＲへデータを出力する際に、ＰＡＴから選択したプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけを残し、他は除去しているので、ここで外部のＤＶＣＲから入力されたデータ中のＰＡＴには入力中のプログラム番号のＰＭＴを指定するＰＩＤだけが記述されている。したがって、ＰＡＴを見てＰＭＴを探し、そのＰＭＴを見て入力中のプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読み出すことができる。読み出したＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータは、デマルチプレクサ２２を通ってＭＰＥＧビデオデコータ２４及びＭＰＥＧオーディオデコータ２５へ送られ、以後フロントエンド２１からのこれらのデータと同様に処理される。
【００６６】
ＥＩＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムのアクチュアル(actual)かつプレゼント(present)の情報のみをデコードし、他は無視する。ここで、アクチュアルとは選択したチャンネルのトランスポートストリームであることを意味し、プレゼントとは選択したプログラムが現在放送中であることを意味する。
【００６７】
ＲＳＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムに関するもののみをデコードし、他は無視する。ＳＤＴについては、ＰＡＴ内に記述されているプログラムのアクチュアルのもののみをデコードし、他は無視する。
【００６８】
ＮＩＴは、フロントエンド２１における設定に必要であるが、デマルチプレクサ２２においては必要ないので無視する。ＢＡＴについても、同様に無視する。
【００６９】
ＴＤＴについては、外部のＤＶＣＲの再生信号を入力する際には、再生信号中のＴＤＴは録画時の時刻を示すものであって、現在の時刻を示すものではないため、このＴＤＴは無視する。これにより、内蔵時計の時刻合わせの際に誤った時間に合わせる事態を避けることができる。
【００７０】
さらに、外部のＤＶＣＲから複数個のプログラムが連続的に入力される場合について説明する。前述したように、マイコン２９はＰＡＴを見てＰＭＴを探し、そのＰＭＴを見て外部のＤＶＣＲから入力中のプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読み出す。ところが、外部のＤＶＣＲが複数個のプログラムを連続的に出力している際に、マイコン２９はプログラムが切り替わった場合には、新たにＰＡＴを見てＰＭＴを探し、切り替わったプログラムのＭＰＥＧビデオデータ及びＭＰＥＧオーディオデータを読みだすことができない。また、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５においては、復号化処理に過去のデータを用いているため、プログラムが切り替わったときには、バッファメモリ２４ａ及び２５ａ内に残っている切り替え前のプログラムのデータをクリアしなければ、正しい復号化ができない。
【００７１】
同様に、ＳＩについても、トランスポートストリームの異なるプログラムに切り替わった場合には、バッファメモリ２３内のＳＩを書き換えることが必要となる。
【００７２】
そこで、本実施の形態では、ＤＶＣＲが再生しているプログラムが変化したときに、アイソクロナスパケットのヘッダにそれを識別するフラグを設けている。すなわち、図１０のＦＤＦのビットｂ０に不連続フラグを設けている。
【００７３】
この不連続フラグは、ＤＶＣＲの再生信号においてトランスポートストリームが不連続になったときに所定の時間（例、１秒間）“Ｈ（ハイ）”レベルにする。具体的には、信号処理マイコン８がデマルチプレクサ１２から送られてくる再生ＶＡＵＸデータ中に記録開始位置（ＲＥＣ ＳＴＡＲＴ）や記録終了位置（ＲＥＣ ＥＮＤ）を示すデータを検出したときに、デジタルインタフェース１６に知らせることにより、不連続フラグを“Ｈ（ハイ）”レベルにする。
【００７４】
そして、受信・復調装置においては、デジタルインタフェース３１により、この不連続フラグを検出すると、マイコン２９がバッファメモリ２３内のＳＩを書き換えると共に、ＭＰＥＧビデオデコーダ２４及びＭＰＥＧオーディオデコーダ２５に対して、それぞれのバッファメモリ２４ａ，２５ａをクリアする指令を与える。
【００７５】
また、本実施の形態では、ＤＶＣＲのモードが停止（ＳＴＯＰ）から再生（ＰＢ）に変化した時にも、前述した不連続フラグを“Ｈ（ハイ）”レベルにする。具体的には、モード処理マイコン７がユーザーのＰＢ操作を検出し、それを信号処理マイコン８へ伝え、信号処理マイコン８がデジタルインタフェース１６に指令することで実現する。これにより、ＤＶＣＲがプログラムの途中から再生した場合等においても、受信・復調装置におけるバッファメモリ２４ａ及び２５ａ内のデータのクリアとバッファメモリ２３内のＳＩの書き換えを実行できるようにしている。
【００７６】
さらに、本実施の形態では、ＦＤＦのビットｂ１に変速再生フラグを設けている。これは、ＤＶＣＲの動作モードがスロー及びキュー／レビューの時に“Ｈ（ハイ）”レベルにするフラグである。このような変速再生時には、ＭＰＥＧのＩピクチャーのみが有効データとなるため、バッファメモリ２４ａがアンダフローし、その結果次のＩピクチャーが復号化されるまでＭＰＥＧビデオデコーダ２４の出力が途切れてしまう。そこで、受信・復調装置では、この変速再生フラグを検出した時には、次のＩピクチャーが入力されるまで最後に復号化したＩピクチャーをＭＰＥＧビデオデコーダ２４から出力し続けるように構成している。
【００７７】
以上説明したフラグを、図３に示す。ここで、ＮＰはノーマルプレイのデータであり、ＴＰはトリックプレイのデータである。また、ＮＰ１→ＮＰ２は、ノーマルプレイのプログラムが変化したことを示す。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による再生データを受信・復調装置に入力して復号する際に、プログラムの変化時における復号化動作を迅速に行える。また、変速再生の出力を受信・復調装置に入力して復号化する際に、ビデオデータ及びオーディオデータの復号出力が途切れないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＤＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の誤り訂正符号付加回路から出力されるデータの１トラック分のフォーマットを示す図である。
【図３】本発明を適用したＤＶＣＲにおけるフラグを示す図である。
【図４】本発明を適用したデジタル信号記録再生装置の出力を受けるように構成した受信・復調装置の構成を示すブロック図である。
【図５】１チャンネル分のトランスポートストリームの例を示す図である。
【図６】デマルチプレクサへ入力されるトランスポートストリームの１例とその中のＰＡＴ及びＰＭＴの内容を示す図である。
【図７】図４におけるバッファメモリ３の内部構成例を示す図である。
【図８】デマルチプレクサの出力をＭＰＥＧビデオデコーダ及びＭＰＥＧオーディオデコーダへ送る際のマイコンの処理の流れを示す図である。
【図９】アイソクロナスパケットのフォーマットを示す図である。
【図１０】タグ＝０１２の値をとる場合のＣＩＰヘッダーを示す図である。
【図１１】ＣＩＰヘッダーにおけるＦＭＴの割り付け例を示す図である。
【符号の説明】
５ 誤り訂正符号付加回路、 ６ チャネルエンコーダ、 ７ モード処理マイコン、 ８ 信号処理マイコン、 ９ 再生回路、 １０ チャネルデコーダ、 １１ 誤り訂正回路、 １６ デジタルインタフェース
Claims (5)
- 所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する電子機器であって、
上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出する抽出手段と、
上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除すると共に、該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加する処理手段とを備え、
上記処理手段からの出力を上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする電子機器。 - 上記トランスポートストリームは、複数のチャンネルが多重された放送信号を受信して任意の１チャンネルを選択するチューナの出力であることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
- さらに、上記抽出された所望のパケットに含まれるビデオデータを復号するビデオデコーダと、
上記抽出された所望のパケットに含まれるオーディオデータを復号するオーディオデコーダとを備えることを特徴とする請求項１記載の電子機器。 - 所定の長さのデータ部とデータを識別するためのパケット識別情報が記述されたヘッダ部とからなるパケットを用いて、複数のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータと少なくともプログラムとパケット識別情報との対応関係を示す情報を含む付加情報とが伝送されるトランスポートストリームを処理する信号処理方法であって、
上記トランスポートストリームから、外部機器に対して伝送されるべき、所望のプログラムに対応するビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットを抽出し、
上記トランスポートストリームに含まれる上記付加情報の内、上記外部機器に対して伝送されるプログラムに関係しない付加情報を削除し、
該削除処理が施された付加情報を伝送するパケットと上記抽出されたビデオデータ及びオーディオデータを伝送するパケットに対してデジタルインターフェイス上で伝送するためのパケットヘッダを付加し、
上記パケットヘッダが付加されたパケットを上記デジタルインターフェイスを介して上記外部機器に伝送するようにしたことを特徴とする信号処理方法。 - 上記トランスポートストリームは、複数のチャンネルが多重された放送信号を受信して任意の１チャンネルを選択するチューナの出力として得られるものであることを特徴とする請求項４記載の信号処理方法。
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