(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツパッケージを生成するコンテンツパッケージ生成装置であって、
開始コードと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータと、終了コードとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む入力信号が供給される入力端子と、
上記開始コード及び終了コードを除去し、上記開始コードの位置に、所定のバイト数を有し、該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを有するラベルを挿入することで出力信号を生成するフォーマット変換手段とを備え、
上記出力信号は、少なくとも上記システムアイテムと、上記ピクチャアイテム、上記オーディオアイテム、上記補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含み、
上記システムアイテム、上記ピクチャアイテム、上記オーディオアイテム及び上記補助アイテムのそれぞれは、上記所定のバイト数を有し該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含む上記ラベルと、該アイテムのデータのバイト数を示す上記ワードカウント及び該アイテムのデータとを有する
ことを特徴とするコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項２】
上記入力信号はシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号であることを特徴とする請求項１記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項３】
上記ＳＤＴＩ信号を生成する信号源を備える請求項２記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項４】
上記ＳＤＴＩ信号を格納し、ＳＤＴＩ信号を上記フォーマット変換手段に供給するバッファを備える請求項３記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項５】
ファイルを記憶する記憶手段を備えるコンピュータ装置を備え、
上記フォーマット変換手段は、上記ＳＤＴＩ信号を生成する信号源と上記コンピュータ装置間のインターフェイスであることを特徴とする請求項４記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項６】
上記コンピュータ装置は、ファイル伝送システムにリンクされたファイル記憶手段のネットワークを備えることを特徴とする請求項５記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項７】
上記ラベルは、予め割り当てられた値と、該アイテムを識別する少なくとも１つの変数値とを有する固定数のバイトを有することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項８】
上記各アイテムのデータは、１又は複数のエレメントデータブロックを有し、上記各アイテムは、上記エレメントデータブロックに先行して設けられ、該アイテムのエレメントデータブロックの数を表すアイテムヘッダを有することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項９】
上記各エレメントデータブロックは、該エレメント内のワード数を示す少なくとも１つのワードと、該ワード数を示すワードが１以上である場合、エレメントの種類を定義する少なくとも１つのワードと、該エレメントの番号を示すワードと、及び該エレメントのデータとを有することを特徴とする請求項８記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１０】
上記システムアイテムのデータは、上記コンテンツパッケージ内の各ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムに関連するメタデータを含むことを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１１】
上記メタデータは、エレメントをそのエレメントに関連する他のエレメントに関連付けるメタデータにリンクするリンクメタデータを含むことを特徴とする請求項１０記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１２】
上記ラベルは、上記アイテムを識別するバイトを除いて所定の固定されたフォーマットを有することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１３】
上記フォーマット変換手段は、１又は複数の結合されたコンテンツパッケージを有しコンピュータ装置に記録されるコンピュータ用ファイルを生成可能であることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１４】
上記コンピュータ用ファイルは、それぞれがビデオフレームを含む複数の結合されたコンテンツパッケージを有する請求項１３記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１５】
上記ビデオフレームは圧縮されたビデオフレームであることを特徴とする請求項１４記載のコンテンツパッケージ生成装置。
【請求項１６】
入力端子とフォーマット変換手段とを有する装置において入力信号から出力信号を生成する信号生成方法であって、
上記入力端子により、開始コードと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータと、終了コードとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む入力信号を受信するステップと、
上記フォーマット変換手段により、上記アイテムの種類を識別する開始コード及び終了コードを除去し、上記開始コードの位置に、所定のバイト数を有し該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含むラベルを挿入することで、上記出力信号を生成するステップとを有する信号生成方法。
【請求項１７】
上記入力信号はシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号であることを特徴とする請求項１６記載の信号生成方法。
【請求項１８】
上記ラベルは、上記アイテムを識別するバイトを除いて所定の固定されたフォーマットを有することを特徴とする請求項１６記載の信号生成方法。
【請求項１９】
上記フォーマット変換手段により、上記所定のバイト数を有し上記アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含むラベルと、上記アイテムのデータのバイト数を示す上記ワードカウントと、上記アイテムの上記データとを結合するステップを有することを特徴とする請求項１６記載の信号生成方法。
【請求項２０】
上記フォーマット変換手段により、コンピュータ装置に記録されるための、１又は複数の上記コンテンツパッケージを有するファイルを生成するステップを有することを特徴とする請求項１９記載の信号生成方法。
【請求項２１】
上記各コンテンツパッケージは、１つのビデオフレームを含むことを特徴とする請求項２０記載の信号生成方法。
【請求項２２】
上記ビデオフレームは圧縮されたビデオフレームであることを特徴とする請求項２１記載の信号生成方法。
【請求項２３】
上記入力信号は、コンピュータネットワークから転送されるビデオデータを含み、
当該信号生成方法は、上記ビデオデータを含む上記出力信号を含むファイルを生成して当該ファイルを転送するステップを有することを特徴とする請求項１６記載の信号生成方法。
【請求項２４】
開始コードと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータと、終了コードとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む入力信号が供給される入力端子と、
上記開始コード及び終了コードを除去し、上記開始コードの位置に、所定のバイト数を有し、該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含むラベルを挿入することで出力信号を生成する除去／挿入手段とを備え、
上記出力信号は、少なくとも上記システムアイテムと、上記ピクチャアイテム、上記オーディオアイテム、上記補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有する上記コンテンツパッケージを有し、
上記システムアイテム、上記ピクチャアイテム、上記オーディオアイテム及び上記補助アイテムのそれぞれは、上記所定のバイト数を有し、該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含む上記ラベルと、該アイテムのデータのバイト数を示す上記ワードカウント及び該アイテムのデータとを有する
ことを特徴とするフォーマット変換装置。
【請求項２５】
上記入力信号はシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号であることを特徴とする請求項２４記載のフォーマット変換装置。
【請求項２６】
上記除去／挿入手段は、
第１及び第２の入力端子及び出力端子を備えるマルチプレクサと、
上記第１の入力端子に接続され、上記ラベルを格納する第１の記憶手段と、
上記第２の入力端子に接続され、上記ＳＤＴＩ信号を格納する第２の記憶手段と、
上記第１の記憶手段から上記ラベルを読み出して上記第１の入力端子に供給し、続いて上記第２の記憶手段から上記ワードカウント及びデータを読み出して上記第２の入力端子に供給する制御手段とを有することを特徴とする請求項２５記載のフォーマット変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はデータフォーマット、データ伝送方法及びデータ伝送装置に関する。
【０００２】
１９９９年９月、ＩＢＣ９９アムステルダム１０−１４（IBC 99 Amsterdam 10-14）に発行されたジェイ・エイチ・ウィルキンソン（J.H.Wilkinson）及びエイチ・ナカノ（H.Nakano）による論文「スタジオ内のプログラムビットストリームの分配（Intra-Studio Distribution of Programme Bitstreams）」に「ＳＤＴＩ−ＣＰ」が説明されている。
【０００３】
ＳＤＴＩ（シリアルデータ伝送インターフェイス：Serial Data Transport Interface）は、ＳＭＰＴＥ３０５Ｍにおいて定義されている。また、ＳＤＴＩは、１９９９年９月、ＩＢＣ９９アムステルダム１０−１４（IBC 99 Amsterdam 10-14）に発行されたエー・レゴールト（A.Legault）及びジェイ・マテイ（J.Matey）による論文「ＤＴＶ時代における相互接続性：ＳＤＴＩの出現（Interconnectivity in the DTV Era: The Emergence of SDTI）」にも解説されている。
【０００４】
フレームを構成するテレビジョン走査線を表す信号構造内のＳＤＴＩ伝送パケットをＦｉｇ．１に示す。付属データ（Ancillary data：以下、ＡＮＣという。）は、走査線における水平ブランキング領域（horizontal blanking area：以下、Ｈ−ＡＮＣという。）において搬送され、データは各走査線のペイロード領域において搬送される。ペイロード領域は、アクティブ走査線間隔（active line interval）内にある。ＳＤＴＩによれば、ＳＤＩ接続されたあらゆる機器にパケットを伝送することができ、さらに、２つ以上のソースからパケットを伝送することができる。ＳＤＩとは、ＩＴＵＲ６５６により定義されたシリアルデジタルインターフェイスである。
【０００５】
ＳＤＴＩ−ＣＰの論文においては、コンテンツパッケージ（Content Packages：以下、ＣＰという。）を用いて、初期的にＭＰＥＧ−２に基づいて符号化されたビットストリームをＳＤＴＩにより伝送する手法が提案されている。なお、ここでは、この他のビットストリームを伝送することもできる。
【０００６】
コンテンツパッケージの構造をＦｉｇ．２に示す。
【０００７】
各コンテンツパッケージは、Ｆｉｇ．１に示すように、ビデオフレームを含み、オーディオデータ及び補助データ（auxiliary data）に関連付けられている。コンテンツパッケージは、最大４つのアイテムから構成され、各アイテムは１又は複数のエレメントから構成される。４つのアイテムは、システム（System）アイテム、ピクチャ（Picture）アイテム、オーディオ（Audio）アイテム、補助（Auxiliary）アイテムである。コンテンツパッケージにおいては、常にシステムアイテムと、この他の少なくとも１つのアイテムが存在する。ピクチャアイテム及びオーディオアイテムは、本質的に、テレビジョン信号の主要なコンポーネントを搬送するストリームエレメント（Stream Element）である。これら２つのアイテムは、通常、専門家（specialist）の記録装置又は処理装置に供給される。補助データは、例えば、サブタイトル、文字放送用テキスト（teletext）、エンディングのスーパーやタイトル等、データ中心のコンテンツ（data-centric content）に使用され、主に、コンピュータ媒体により生成され、処理され、記録される。デジタルデータ配信サービスが増加するにつれ、補助データの種類の数、量、複雑性が増加するものと予想される。システムアイテムは、タイムスタンプ等のパッケージ全体に関するメタデータ、他の３つのアイテムにおけるエレメントに関するメタデータ及びダウンストリームパッケージ制御エレメントを提供する。
【０００８】
ピクチャ、オーディオ、補助データアイテムは、最大２５５のエレメントから構成することができる。これは、潜在的な大量のストリーム能力を示している。各コンポーネントパッケージは、システムアイテムから開始され、任意項目としてピクチャ、オーディオ、補助アイテムを備える。Ｆｉｇ．２は、コンテンツパッケージの階層構造を示している。
【０００９】
システムアイテムに含まれるメタデータは、その関連するエレメントに固有に関連する全てのメタデータアイテムへのリンクを有している。多くの場合、メタデータは、エレメントに含まれる（例えば、ＭＰＥＧ−２の場合、メタデータはＭＰＥＧ−２ビットストリームの様々なヘッダに含まれる）。外部メタデータリンクは、そのエレメント内に組み込まれたメタデータを複写し、又はそのエレメント内に含まれていないメタデータを追加するいずれかの目的で提供される。エレメント内に組み込まれたメタデータを複写することにより、エレメントビットストリームを再解析（re-parse）することなく、速やかにキーメタデータにアクセスすることができる。
【００１０】
各コンテンツパッケージＣＰは、システムアイテムを有している必要があり、このパッケージは、他のアイテムのいずれかにより完結する。システムアイテムは、開始点を認識可能にするために、パッケージの最初に設ける必要があり、１つのパッケージ内にはこの他の１つのアイテムのみを設けることができる。システム、ピクチャ、オーディオ、補助データアイテムの典型的な配列は、Ｆｉｇ．１に示されている。
【００１１】
上述の各アイテムは、ＳＤＴＩ「可変ブロック（Variable Block）」としてフォーマットされている。各ＳＤＴＩ可変ブロックのフォーマットをＦｉｇ．３に示す。ＳＤＴＩ可変ブロックは、Ｆｉｇ．３に示すように、終了コード（ENDCODE）ワードと、セパレータ（SEPARATOR）ワードとを有する。セパレータワードの次にはデータタイプ（DATATYPE）ワードが設けられており、これら２つのワードが開始コード（STARTCODE）として機能する。
【００１２】
各ブロックは、セパレータワードにより開始され、終了コードワードにより終了する。セパレータワードは、SAVシーケンスの直後に開始される。このように、コンテントパッケージは、システムアイテムタイプコードを検出することにより定義される。
【００１３】
上述の論文に開示されているＳＤＴＩ−ＣＰフォーマットは、ビデオ、オーディオ、補助データの伝送に優れている。
【００１４】
ここで、本来ＭＰＥＧ−２規格に基づいて符号化されたビットストリームのみならず他のビットストリームをコンピュータファイルとして伝送、記録、処理できる、すなわちコンピュータファイルに対する互換性を有するフォーマットが望まれている。
【００１５】
本発明に係る信号フォーマットは、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有する信号フォーマットにおいて、システムアイテム、ピクチャアイテム、オーディオアイテム及び補助アイテムのそれぞれは、所定のバイト数を有し、アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含むラベルと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウント及びアイテムのデータとを有する。
【００１６】
シリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号における開始コード及び終了コードは除去され、開始コードに代えてラベルが追加される。このラベルは、好ましくは、ＳＭＰＴＥ汎用ラベルとする。本発明の好適な実施の形態においては、このラベルは、ラベルが属するアイテムを識別するビットを除いて、固定されたビットパターンを有する。したがって、ラベルにより各アイテムの開始点を判定できる。
【００１７】
本発明に係るコンピュータ装置に格納されるファイルは、上述のコンテンツパッケージが連結されて構成される。このファイルは、このファイルが格納され処理されるコンピュータ装置のオペレーションシステムによりアクセスされる。このファイルは、コンピュータ装置内における他のファイルと同様に処理できる。ラベルを有するコンテンツパッケージを連結することにより、このファイルを通常のファイルとして処理することができる。さらに、ラベルを設けることにより、ファイル内の全てのコンテンツパッケージ内にランダムアクセスを行うことができる。
【００１８】
本発明に係るコンテンツパッケージ生成装置は、コンテンツパッケージを生成するものであり、開始コードと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータと、終了コードとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）コンテンツパッケージを含むシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号が供給される入力端子と、開始コード及び終了コードを除去し、開始コードの位置に、所定のバイト数を有し、アイテムを識別するラベルを挿入するフォーマット変換手段とを備える。
【００１９】
また、本発明に係る信号生成方法は、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを結合して、コンテンツパッケージを生成するステップを有し、システムアイテム、ピクチャアイテム、オーディオアイテム及び補助アイテムのそれぞれは、所定のバイト数を有し、該アイテムを識別する少なくとも１つのバイトを含むラベルと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウント及びアイテムのデータとを結合して生成される。
【００２０】
また、本発明に係る信号生成方法は、開始コードと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータと、終了コードとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）コンテンツパッケージを含むシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号を受信するステップと、アイテムの種類を識別する開始コード及び終了コードを除去するステップと、開始コードの位置に、所定のバイト数を有し、アイテムを識別するラベルを挿入するステップとを有する。
【００２１】
また、本発明に係る信号生成方法は、アイテムを識別するラベルと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む信号を受信するステップと、各アイテムのラベルを除去するステップと、ラベルに代えて開始コードとアイテムタイプワードを挿入し、及び終了コードを挿入してシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号を生成するステップとを有する。
【００２２】
また、本発明に係るフォーマット変換装置は、アイテムを識別するラベルと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む信号が供給される入力端子と、各アイテムのラベルを除去し、ラベルに代えて開始コードとアイテムタイプワードを挿入し、及び終了コードを挿入してシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号を生成する除去／挿入手段とを備える。
【００２３】
また、本発明に係るフォーマット変換装置は、アイテムを識別するラベルと、アイテムのデータのバイト数を示すワードカウントと、アイテムのデータとをそれぞれ有する、少なくともシステムアイテムと、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数のアイテムとを有するコンテンツパッケージを含む信号が供給される入力端子と、各アイテムのラベルを除去し、ラベルに代えて開始コードとアイテムタイプワードを挿入し、及び終了コードを挿入してシリアルデータ伝送インターフェイス（ＳＤＴＩ）信号を生成する除去／挿入手段とを備える。
【００２４】
本発明の実施の形態において使用するコンテンツパッケージ（ＣＰ）は、Ｆｉｇ．２に示すように、複数のアイテムから構成される。アイテムには、以下のような４つの種類がある。
【００２５】
・そのパッケージ自体及び以下の３つのアイテム内のエレメントに関連するメタデータのグループであるシステムアイテム
・最大２５５個のピクチャストリームエレメントのグループであるピクチャアイテム
・最大２５５個のオーディオストリームエレメントのグループであるオーディオアイテム
・最大２５５個の補助データエレメントのグループである補助アイテム
コンテンツパッケージは、システムアイテムから開始され、ピクチャアイテム、オーディオアイテム、補助アイテムのうちの１又は複数を任意に含む、１フレーム期間の関連するコンテンツを含んでいる。コンテンツパッケージにおいてシステムアイテムは必須項目である。
【００２６】
システムアイテムは、コンテンツパッケージの最初に設けられ、これに続いて１又は複数のアイテムが設けられる。本発明の実施の形態においては、パッケージコンテンツ内には、システムアイテムの他に設けられるアイテムは１つのみであり、すなわち、システムアイテム以外に２つ以上の種類のアイテムが１つのパッケージ内に存在することはないものとする。Ｆｉｇ．４は、コンテンツパッケージの具体例を示す図である。
【００２７】
システムアイテムは、順に、ピクチャ、オーディオ、補助アイテムのエレメント用のメタデータを含んでいる。
【００２８】
ピクチャ、オーディオ、補助アイテムは、それぞれ１又は複数のエレメントを含んでいる。
【００２９】
アイテムデータ構造
本発明の具体例では、Ｆｉｇ．５に示すように、システム、ピクチャ、オーディオ、補助アイテムは、それぞれ固有のＳＭＰＴＥ汎用ラベル（SMPTE Universal Label）［ＳＭＰＴＥ２９８Ｍ「デジタルデータの固有識別のための汎用ラベル（Universal Labels for the Unique Identification of Digital Data）」］から開始される可変長ブロックである。このフォーマットは、１０ビットワードの、ビットｂ０〜ｂ７に入力された８ビットデータである。図では、ビットｂ０及びｂ７のみを示している。タイプ（Type）、ワードカウント（Word Count）、データブロック（Data Block）ワードにおいて、ビットｂ８は、ビットｂ０〜ｂ７の偶数パリティに設定され、ビットｂ９は、ＳＤＴＩ毎の奇数パリティに設定されている。
【００３０】
ＳＤＴＩデータのタイプワードの値は以下のように設定されている。
【００３１】
System: '04h',  Picture: '05h',  Audio: '06h',  Auxiliary: '07h'
このように、パッケージ内において各アイテムには互いに異なるラベルが付されており、アイテムを明確に識別することができる。ラベルは、１６バイト長であり、アイテムデータタイプを除いて、全てのバイトは定期的なパターンを有している。したがって、信頼性の高い検出を行うことができる。なお、Ｆｉｇ．３に示す可変ブロックとは異なり、開始コード（START CODE）及び終了コード（END CODE）は、設けられていない。したがって、Ｆｉｇ．５に示すアイテムデータ構造は、ＳＤＴＩ可変長ブロックにおいて使用される固有のストップコード（stop code）を提供する能力を有していない。したがって、各アイテム内のワードカウントは、復号器が次のアイテムのラベル（又はファイル終了マーカ（end-of-file marker））の検出のみに依存しないように完成されている。
【００３２】
各アイテムは、Key-Length-Valueの汎用モデルに従う。ここで、Keyは、データタイプを識別し、Lengthは、データ長を表し、Valueは、データ自体を表す。この手法により、復号器は、各コンポーネントをKeyにより識別でき、また、Length値を用いて、認識できない全てのコンポーネントをスキップでき、Key値により認識されるデータタイプを継続的に復号することができる。
【００３３】
ラベルは１６バイトからなる。ラベルの設定例を以下の表１に示す。
【００３４】
【表１】
0004730680.tif 000002
【００３５】
アイテムデータタイプワード（バイト９）としては、以下のような４つのアイテムが定義されている。
【００３６】
System = 04h,  Picture = 05h,  Audio = 06h,  Auxiliary = 07h
バイト１〜８は、４つのアイテム全てに共通の所定の値を有している。バイト９は、アイテムのタイプに基づく変数である。したがって、バイト１〜８をビデオ同期コードとして用いることができる。
【００３７】
ＳＭＰＴＥ汎用ラベルの形式は、表１に示すものと異なるものであってもよい。なお、この実施の形態においては、ラベルは、例えば表１に示すバイト１〜８等の所定の値を有するいくつかのバイトと、例えばデータタイプを定義するバイト９等の少なくとも１つの変数バイトとを有する。
【００３８】
ここで、ＳＤＴＩ−ＣＰストリーミングラッパとの互換性のために、ワードコンテンツは、「リトルエンディアン（Little Endien）」フォーマット、すなわち最下位ビットからデータを格納する。
【００３９】
システムアイテム及びピクチャ、オーディオ、補助アイテムの構造について詳細に説明する。
【００４０】
ピクチャ、オーディオ、補助アイテム構造
ピクチャ、オーディオ、補助アイテムは、アイテムラベルの後に４バイトのワードカウント（Word Count）と、アイテム内のエレメントの数を定義する１バイトのアイテムヘッダワード（Item Header word）が設けられた共通のデータ構造を有する。これらの後ろには、Ｆｉｇ．６に示すように、所定数のエレメントデータブロック（Element Data Blocks）から構成されるデータ部（data part）がアイテムの最後まで続いている。
【００４１】
Ｆｉｇ．５とＦｉｇ．６を比較すると、Ｆｉｇ．６に示すアイテムは、１６バイトのラベルとワードカウントに続いてアイテムデータが設けられている。ピクチャ、オーディオ、補助アイテムのアイテムデータは、アイテムヘッダと、アイテムヘッダに続く１又は複数のエレメントデータブロックから構成される。図６には、３つのエレメントデータブロックを例示的に示している。エレメントデータブロックは、最大、例えば２５５個まで設けることができる。
【００４２】
ワードカウント値は、アイテムデータブロックの長さに対して正しく設定することが望ましい。極端な例では、ワードカウント値を０に設定し、ブロック長が定義されていないことを示すこともできるが、次のアイテムのラベルを確実に検出することにより、後続するアイテムを復号することができる。
【００４３】
１バイトのアイテムヘッダワードの値は、１〜２５５の範囲のエレメント数を示す（０は無効である）。アイテムヘッダワードは、アイテムワードカウントが０に設定されている場合に、エレメントデータブロックの数を既知とするために設けられている。
【００４４】
なお、エレメントのエレメントワードカウント値を０に設定した場合、アイテムワードカウントも必然的に０に設定され（未知のエレメントワードカウント値からは真のワードカウント値を算出することができないためである）、したがって、エレメントのみとして又はシーケンスの最後としてのエレメントしか含むことができない。エレメントの終端をマークする手法は提供されていないため、終端を知るために利用できる唯一のマーカは、次のアイテムのラベル（又はファイル終了マーカ（end-of-file marker））のみである。
【００４５】
エレメント構造
各エレメントに共通するブロック構造をＦｉｇ．７に示す。各エレメントブロックは、エレメントのタイプを識別する１バイトのエレメントタイプ値から開始され、これに続いてエレメントデータのブロックサイズを示す４バイトのワードカウントと、１バイトのエレメント番号が設けられ、最後にエレメントデータ本体が設けられている。
【００４６】
エレメントタイプ値は、エレメントのタイプを識別する。この識別は、アイテムラベルのアイテムデータタイプに追加される。
【００４７】
エレメントタイプの例としては、ビデオフレーム又はビデオフィールドにおける文字放送（Teletext）データのラインを含むデータエレメント、ＡＥＳ３オーディオフレームを含むオーディオエレメント、ビデオエレメンタリストリームとして符号化されたＭＰＥＧ−２ビデオフレームを含むピクチャエレメント等がある。
【００４８】
アイテム内には複数のエレメントタイプが存在してもよい。エレメントは、システムアイテムの後にいかなる順序で設けられていてもよいため、エレメントは、（アイテムに加えて）個別に識別される。
【００４９】
エレメントワードカウントは、リトルエンディアンフォーマットを有し、その値は、エレメントデータワードの長さに、エレメント番号ワードの１を加えた値である。なお、符号化処理の時点でエレメントワードカウント値が未知である場合、アイテムカウント値と同様、エレメントワードカウント値も０に設定され、これにより未定義のブロック長が示される。
【００５０】
ここで、エレメントにおけるエレメントワードカウント値が０である場合、アイテムワードカウント値も必然的に０となり（未知のエレメントワードカウント値からは真のワードカウント値を算出することができないためである）、したがって、エレメントのみとして又はシーケンスの最後としてのエレメントしか含むことができない。以下に説明する本発明に基づく具体例として示すファイル構造においては、エレメントの終端をマークする手法は提供されていない。エレメント番号は、０〜２５５の値をとり、アイテム内のエレメント間でそれぞれ固有の値に設定される。エレメント番号は、連続するエレメントに対して、値が順次増加するように付される。
【００５１】
システムアイテム構造
Ｆｉｇ．２に示すように、システムアイテムはメタデータブロックを有する。このシステムレベルのメタデータ（system-level metadata）は、様々なモードにおけるコンテンツパッケージの処理を記述し、コンテンツパッケージ全体に関連するキーメタデータアイテムを提供する。また、このメタデータは、ピクチャ、オーディオ、補助アイテム内のエレメントにリンクされたメタデータとともにパッケージメタデータを含む。システムアイテムは、任意項目としてダウンストリーム制御エレメント（downstream Control Element）を含む。このダウンストリーム制御エレメントについては、領域を設けているのみで、ここでは定義しない。もちろん、このダウンストリーム制御エレメントに対して適切な定義を設けてもよい。
【００５２】
以下、メタデータ構造について説明する。
【００５３】
システムアイテムのメタデータ構造
システムアイテムは、パッケージ自体を記述するための特定の予め定義されたメタデータ構造を含む。さらに、システムアイテムは、パッケージ、ピクチャ、オーディオ、補助メタデータ用の汎用メタデータ構造を含む。
【００５４】
システムアイテムメタデータ
システムアイテム構造の一部の構成例をＦｉｇ．８に示す。Ｆｉｇ．８に示す構造は、ビットＡ０から開始され、ビットＡＬで終了する。Ｆｉｇ．８の構造は、Ｆｉｇ．５に示すアイテムラベルに後続する部分に対応し、ビットＡ０から開始され、ビットＡＬで終了する。すなわち、Ｆｉｇ．８に示す構造は、上述のように、アイテムラベルの次に設けられる。この構造は、７バイトのシステムアイテムヘッダを有するビットＡ０から開始され、これに続いて任意項目のＳＭＰＴＥ汎用ラベル［５］と、タイムスタンプと、パッケージ、ピクチャ、オーディオ及び補助メタデータセットと、任意項目の制御エレメントが設けられる。
【００５５】
システムアイテムヘッダは、以下の項目を定義するパックされたメタデータセットである。
【００５６】
・システムアイテムビットマップワード（System Item Bitmap word）
・コンテンツパッケージレートワード（Content Package Rate word）
・ストリームステータスフラグ（stream status flags）を含むコンテンツパッケージタイプワード（Content Package Type word）
・チャンネルハンドルワード（Channel Handle word）
・継続カウントワード（Continuity Count word）
データ構造における後続する部分の詳細については、Pro-MPEGのウェブサイトwww.pro-meg.orgにおいて解説されている。ここでは、主要なコンポーネントを簡潔に説明する。
【００５７】
システムアイテムビットマップ、コンテンツパッケージレート、及びタイプワード
これら３つのワードは、パッケージレート、パッケージ伝送の種類、存在するパッケージコンポーネントの識別を含むコンテンツパッケージ構造に関する詳細な情報を提供する。
【００５８】
チャンネルハンドル
チャンネルハンドルワードは、２つのストレージ装置間で複数のパッケージストリームを伝送している場合に、パッケージチャンネルを識別するために使用される。符号化器は、各パッケージストリームに対して、異なるチャンネルハンドル値を割り当て、これにより復号器は、異なる入力ストリームを分離することができる。この機能は、現在、任意項目とされている。
【００５９】
継続カウント
継続カウントは６５５３６を法とするカウンタであり、同一ストリーム内の新たなパッケージ毎に１ずつインクリメントされる。データ伝送が中断された場合、復号器は、この継続カウントにより、切替（switch）を検出し、適切な処理を行うことができる。
【００６０】
ＳＭＰＴＥ汎用ラベル
コンテンツパッケージを識別するために、さらにＳＭＰＴＥ汎用ラベル（ＳＭＰＴＥ２９８Ｍに基づく）を追加してもよい。このラベルもアプリケーションの復号器のテンプレートを識別し、これにより、復号器は、パッケージ内の全てのコンポーネントが復号可能であることを検出できる。
【００６１】
生成及びユーザタイムスタンプ（Creation & User Time Stamps）
パッケージの生成時刻及びユーザ定義時刻を示すために、それぞれ生成タイムスタンプ及びユーザタイムスタンプを追加してもよい。これらタイムスタンプは、いずれも１バイトのタイムスタンプ識別子と、これに続く１６バイトのデータから構成される。現在、ＳＭＰＴＥ１２Ｍタイムコードがサポートされており、将来的には、（ユーザビットにおける日付フォーマットを定義する）提案されているＳＭＰＴＥ３０９Ｍをサポートするよう拡張することができる。
【００６２】
パッケージ、ピクチャ、オーディオ、及び補助メタデータセット
第１のメタデータセットは、例えプログラムタイトル等のパッケージ全体に関するメタデータを含むパッケージメタデータである。このメタデータは、パッケージの部分ではなく全体にリンクしているため、セット内の各コンポーネントに対するリンクは必要ない。
【００６３】
これに続くメタデータセットは、ピクチャ、オーディオ、及び補助メタデータセットである。これらは、パッケージ内に関連するピクチャ、オーディオ、及び補助アイテムが存在する場合にのみ設けられる。存在しない要素（essence：メタデータが識別する生の素材）をメタデータが記述することはない。これらメタデータセットにおけるメタデータの各アイテムは、メタデータを関連するエレメントに関連付けるリンクアイテムを有する。
【００６４】
Ｆｉｇ．９及びＦｉｇ．１０を用いて、各メタデータセットの構造を説明する。
【００６５】
メタデータセット
Ｆｉｇ．２又はＦｉｇ．８に示すシステムアイテムは、１又は複数のメタデータセットを有する。Ｆｉｇ．９に示すように、各メタデータは、セット内のメタデータブロックの数を示す１バイトのメタデータカウントから開始される。メタデータカウント値「００」は、有効な値であり、メタデータブロックが存在しないことを示す。この場合、メタデータセットの長さは、１ワード長のみである。カウントバイトの次には、メタデータブロックが設けられる。
【００６６】
メタデータブロック
Ｆｉｇ．１０に示すように、メタデータブロックは、１バイトのメタデータタイプワードと、これに後続する２バイトのワードカウントワードと、これに後続するメタデータ本体とから構成される。
【００６７】
ピクチャ、オーディオ及び補助メタデータブロックは、メタデータと関連するアイテム内の要素（essence）間のリンクを提供するリンクメタデータに続いて設けてもよい。リンクメタデータブロックは、リンクすべきエレメントが存在する毎に設けられる。リンクメタデータが存在する場合、これに続く全てのメタデータは、次のリンクメタデータが存在する位置まで、先行するリンクメタデータによりリンクされたエレメントに対する言及を行う。リンクメタデータアイテムは非常に特殊なメタデータコンポーネントであり、データ長も短いため、Ｆｉｇ．１０に示すように、ワードカウントは設けず、以下のような３つのワードから構成されている。
【００６８】
・メタデータリンクタイプ
・エレメントタイプ
・エレメント番号
リンクメタデータにより、原理的に、メタデータセット内のブロックはいかなる順序でも配列することができる。しかしながら、異なるタイプのメタデータセットは、例えばＦｉｇ．８に示すように、所定の順序で配列することが望ましい。
【００６９】
ファイル
本発明に基づくファイルの構成例をＦｉｇ．１１に示す。このファイルは、ｎを例えば１２として、Ｋ０〜Ｋ１２のコンテンツパッケージのシーケンスを有する。符号化されたビデオフレームは、他のデータと共にパッケージされ、コンテンツパッケージのシーケンスを構成する。Ｆｉｇ．１１は、フレーム毎に記録されたパッケージシーケンスを図面の左側から右側方向に概念的に示す図である。このようなファイルは、不特定の数であるｎ個のパッケージを含んでいる。ｎは、通常、１又は２以上の整数である。ファイル記録装置（file storage system）において、メモリにおけるファイルのロケーションは、オペレーティングシステムにより定義されるファイル開始ロケーションとファイル長により定義される。
【００７０】
パッケージＫ０は、ＭＰＥＧグループオブピクチャ（MPEG GOP）に基づき、Ｉピクチャを含み、このＩピクチャは第１のフレームであり、さらにこの場合、第１のパッケージである。ＧＯＰは、ＩフレームＫ１０で終了する。パッケージＫ１、Ｋ４、Ｋ７は、Ｐフレームを含む。パッケージＫ２、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ６、・・・Ｋ１１、Ｋ１２は、Ｂフレームを含む。パッケージの番号は、フレームの表示順序を表す。Ｆｉｇ．１１に示すパッケージ及びフレームは、処理順に配列されている。すなわち、これらパッケージ及びフレームは、Ｂフレームを復号できるように配列されている。
【００７１】
Ｆｉｇ．１１に示すように、各パッケージ、例えばＫ０は、Ｆｉｇ．４に示すような１つのコンテンツパッケージとしての構造を有し、各コンテンツパッケージ内のシステムアイテムは、Ｆｉｇ．５（及びＦｉｇ．８）に示すような構造を有している。すなわち、システムアイテムは、アイテムラベルから開始され、続いてＦｉｇ．１１に点線で示すように、ワードカウント及びアイテムデータが設けられている。他のアイテムは、ピクチャアイテムにおいて実線で示すように、同様の形式を有している。
【００７２】
ビデオ信号処理装置（Video Signal Processing System）
Ｆｉｇ．１２に示すように、ビデオソース（レコーダ）２は、ＳＤＴＩ−ＣＰビットストリーム及びクロックを生成する。ＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームは、Ｆｉｇ．１、Ｆｉｇ．２及びＦｉｇ．３に示す既知の構造を有している。ビデオソース２は、ビデオテープレコーダであってもよく、ビデオディスクレコーダであってもよく、その他のストリーム源であってもよい。このＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームは、バッファ４に供給される。
【００７３】
バッファ４は、ＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームにおけるあらゆるギャップを検出し、除去する。このようなビットストリームは、バースト信号として生成されている場合がある。バッファ４は、ＳＤＴＩ−ＣＰビットストリーム及びクロックをインターフェイス６に供給し、インターフェイス６は、バッファ４内のＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームをコンピュータシステム１２内に記録するためのファイルに変換する。なお、Ｆｉｇ．３に示すＳＤＴＩ可変ブロックは、終了（END）コードと、分離（SEPARATOR）に続くデータワード（DATAWORD）により提供される開始（START）コードとを有している。ＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームは、データ記録装置８と、コンピュータ又はマイクロコントローラ１０とを備えるコンピュータシステム１２内に、ファイルとして格納される。
【００７４】
インターフェイス６とバッファ４は、コンピュータ１０により制御される。インターフェイス６は、可変ブロックから開始コード（すなわち、分離（separation）及びデータタイプ（data type））及び終了コードを除去する。インターフェイス６は、可変ブロックに対し、開始コードの代わりにアイテムラベルを追加する。これにより、任意の長さを有するファイルが生成される。このファイルは、コンピュータ１０上で実行されるオペレーションシステムの制御の下、記録装置８に格納される。オペレーションシステムは、例えば、ファイルアロケーションテーブル（File Allocation Table: 以下、ＦＡＴという。）を有し、ＦＡＴは、ファイル名と、そのファイルが記録装置８において実際に格納されている物理的位置に関する情報とを格納する。ＦＡＴに加えて、アイテムタイプワードに代わって設けられたアイテムラベルにより、格納されているデータがビットストリームではなくファイルであることが示される。ＦＡＴの使用に加えて、可変ブロック及びエレメントデータブロック内のワードカウントを用いてもファイルの終端を検出することができる。
【００７５】
以上のようなファイルフォーマットにより、従来のコンピュータ用ファイルと同様にデータを記録し、データにアクセスすることができる。ファイルへのアクセスは、比較的高速に行うことができる。このようなファイルは、コピーし、サーバ間で伝送し、その他コンピュータ用ファイルと同様の様々な処理を行うことができる。コンピュータシステム１２は、例えば、１つのサーバであってもよい。例えばイーサネット（Ethernet）等のネットワークリンクを介して、このコンピュータシステム１２を他のサーバ１４又はファイル記録装置に接続することもできる。
【００７６】
さらに、ファイルのコンテンツを構成するビットストリームにメタデータが組み込まれているため、システムアイテム及びシステムアイテム内のメタデータにより、ファイル内のピクチャ、オーディオ、及び補助アイテムへのランダムアクセスが実現できる。システムアイテムには、ラベルが付されているため、システムアイテムに直接アクセスすることができる。ピクチャデータには、１フレームの精度でアクセスすることができる。例えば、Ｆｉｇ．１１に示す具体例では、Ｉフレーム及びＰフレームは、それぞれがシステムアイテム及びピクチャアイテムを有するコンテンツパッケージ内に格納されている。さらに、アイテムラベルは、所定のコードを有している（データタイプコードを除く）ため、アイテムラベルを同期コードとして利用することもできる。
【００７７】
本発明に基づく上述の構造は、様々に変形することができる。例えば、システムアイテムにクリップ、すなわちビデオフレームのシーケンスの開始点及び終了点を定義する１又は複数のワードを含ませてもよい。また、システムアイテムにプレロール期間及びポストロール期間を示すワードを含ませてもよい。
【００７８】
バッファ４は、コンピュータ１０に制御されて、ファイルからＳＤＴＩ−ＣＰビットストリームを再生し、レコーダ２に記録することもできる。
【００７９】
Ｆｉｇ．１３及びＦｉｇ．１４にフォーマット変換装置の具体例を示す。Ｆｉｇ．１３に示すフォーマット変換装置は、ＳＤＴＩ−ＣＰアイテムをＦｉｇ．５に示すようなアイテムに変換する。マルチプレクサ２０は、第１の入力端子２２と、第２の入力端子２４と、出力端子２６とを備える。第１の入力端子２２には、第１の記憶部２８が接続されている。第１の記憶部２８には、ＳＭＰＴＥ汎用ラベルが格納されている。第２の入力端子２４には、第２の記憶部３０が接続されており、この第２の記憶部３０には、開始コードと、終了コードとを有するＳＤＴＩ−ＣＰアイテムが一時的に格納される。コントローラ３２は、接続線３４を介して、例えばＦｉｇ．１２に示すコンピュータ１０から供給される制御信号に基づいて、記憶部２８，３０へのデータ書込処理及び記憶部２８，３０からのデータ読出処理を制御する。すなわち、コントローラ３２は、記憶部３０にＳＤＴＩアイテムを書き込む。また、コントローラ３０には、ＳＤＴＩアイテムに関連付けられたクロック信号が供給される。さらに、コントローラ３０には、開始コードと終了コードが供給され、これにより第２の記憶部３０に１つのアイテムを書き込むことができる。このとき、コントローラ３０は、設計者の選択により、ワードカウント及びデータのみを書き込んでもよく、開始コード及び終了コードを含むアイテム全体を書き込んでもよい。また、コントローラ３０は、第１の記憶部２８にラベルを書き込む。このラベルは、マルチプレクサ２０の第１の入力端子２２に供給され、これに続いて、第２の記憶部３０からマルチプレクサ２４の第２の入力端子２４にアイテムのワードカウント及びデータが供給される。マルチプレクサ２０は、例えばＦｉｇ．５に示すようなアイテムを出力端子２６を介して出力する。結合された複数のアイテムは、上述のような複数のコンテンツパッケージを構成し、これらパッケージが結合されてファイルを構成する。ファイルは、関連するクロックを有していない。
【００８０】
Ｆｉｇ．１４に示すフォーマット変換装置では、上述とは反対の処理が実行される。マルチプレクサ３６は、第１の入力端子３８と、第２の入力端子４０と、第３の入力端子４２と、出力端子４４とを備える。第１の入力端子３８には、開始コードを格納する第１の記憶部４６が接続されている。第２の入力端子４０には、ファイル内のコンテンツパッケージのアイテムを格納する第２の記憶部又はバッファ４８が接続されている。第３の入力端子４２には、終了コードを格納する第３の記憶部５０が接続されている。コントローラ５４は、ポート５６を介して、例えばＦｉｇ．１２に示すコンピュータ１０から供給される制御信号に基づいて、記憶部４６，４８，５０へのデータ書込処理及び記憶部４６，４８，５０からのデータ読出処理を制御する。すなわち、コントローラ５６は、第１の記憶部４６から開始コードを読み出し、次に第２の記憶部４８からアイテムタイプワード、ワードカウント、及びデータを読み出し、次に第３の記憶部５０から終了コードを読み出す。マルチプレクサ３６は、これら開始コード、アイテムタイプワード、ワードカウント、及びデータを結合し、ＳＤＴＩ−ＣＰアイテムを出力する。
【００８１】
マルチプレクサ３６の入力端子ＣＫには、クロック信号が供給され、マルチプレクサ３６は、独立したクロック信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｆｉｇ．１は、ＳＤＴＩにおけるコンテンツパッケージ内のシステム、ピクチャ、オーディオ、補助アイテムの周知の配列を示す図である。
【図２】Ｆｉｇ．２は、本発明の実施の形態においても使用されるコンテンツパッケージの周知の構成を示す図である。
【図３】Ｆｉｇ．３は、ＳＤＴＩ可変ブロックの周知のフォーマットを示す図である。
【図４】Ｆｉｇ．４は、コンテンツパッケージの具体例を示す図である。
【図５】Ｆｉｇ．５は、本発明に基づくコンテンツパッケージ内のアイテムのデータ構造を示す図である。
【図６】Ｆｉｇ．６は、ピクチャ、オーディオ、補助アイテムのデータ構造を示す図である。
【図７】Ｆｉｇ．７は、ピクチャ、オーディオ、補助アイテムのエレメントデータブロックのデータ構造を示す図である。
【図８】Ｆｉｇ．８は、システムアイテムの構造を示す図である。
【図９】Ｆｉｇ．９は、メタデータセットの構造を示す図である。
【図１０】Ｆｉｇ．１０は、メタデータブロックの構造を示す図である。
【図１１】Ｆｉｇ．１１は、本発明に基づき、コンテンツパッケージを連結して構成されたファイルの構造例を示す図である。
【図１２】Ｆｉｇ．１２は、本発明の実施の形態として示すビデオ信号処理装置のブロック図である。
【図１３】Ｆｉｇ．１３は、本発明に基づくフォーマット変換装置を示す図である。
【図１４】Ｆｉｇ．１４は、本発明に基づくフォーマット変換装置を示す図である。
【図１】
0004730680.tif 000003
【図２】
0004730680.tif 000004
【図３】
0004730680.tif 000005
【図４】
0004730680.tif 000006
【図５】
0004730680.tif 000007
【図６】
0004730680.tif 000008
【図７】
0004730680.tif 000009
【図８】
0004730680.tif 000010
【図９】
0004730680.tif 000011
【図１０】
0004730680.tif 000012
【図１１】
0004730680.tif 000013
【図１２】
0004730680.tif 000014
【図１３】
0004730680.tif 000015
【図１４】
0004730680.tif 000016