(57)【要約】本発明によるデータ処理装置（１０）は、映像および映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部（１００）と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部（１０２）と、映像信号からアスペクト情報を検出する検出部（１０４）と、映像信号および音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部（１０１）と、符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部（１０６）であって、管理情報は符号化データの集合ごとのアスペクト情報を含む、管理情報生成部（１０６）と、管理情報および符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部（１２０）とを備えている。
2004036908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、管理情報生成部と、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備えたデータ記録装置。
【請求項２】
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドである、請求項４に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項７】
前記管理情報生成部は、
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドである、請求項６に記載のデータ記録装置。
【請求項８】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項４または６に記載のデータ記録装置。
【請求項９】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項９に記載のデータ記録装置。
【請求項１１】
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１０に記載のデータ記録装置。
【請求項１２】
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１１に記載のデータ記録装置。
【請求項１３】
前記管理情報生成部は、
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ（ｕｄｔａ））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項１２に記載のデータ記録装置。
【請求項１４】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信するステップと、
音声に関する音声信号を受信するステップと、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出するステップと、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するステップと、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成するステップであって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、ステップと、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録するステップと
を包含するデータ記録方法。
【請求項１５】
前記管理情報を生成するステップは、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項１６】
前記管理情報を生成するステップは、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１５に記載のデータ記録方法。
【請求項１７】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドである、請求項１７に記載のデータ記録方法。
【請求項１９】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドである、請求項１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２１】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項１７または１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２２】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出するステップは、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項２３】
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項２２に記載のデータ記録方法。
【請求項２４】
前記管理情報を生成するステップは、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２３に記載のデータ記録方法。
【請求項２５】
前記管理情報を生成するステップは、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２４に記載のデータ記録方法。
【請求項２６】
前記管理情報を生成するステップは、
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ（ｕｄｔａ））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項２５に記載のデータ記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光ディスク等の記録媒体に動画ストリームのデータを記録するデータ処理装置および方法等に関する。
【背景技術】  近年のアナログテレビジョン放送では、放送信号中の垂直帰線期間（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｂｌａｎｋｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）（以下、「ＶＢＩ」と呼ぶ）にデータを多重する場合がある。例えば文字放送では文字データがＶＢＩに多重されている。ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｅｅ）方式のテレビジョン信号（またはビデオ信号）では、１フレーム（２フィールド）は５２５本の水平走査線から構成されており、ＶＢＩに相当する水平走査線のうち、第１０ラインから第２１ラインまでの期間および第２７３ラインから第２８４ラインまでの期間にデータを多重することができる。なお、ＶＢＩデータをテレビジョン信号に多重する技術は、例えば、テレビジョン学会誌ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．９（１９９５）、ヨーロッパの放送規格ＥＴＳ３００  ２９４”Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ６２５−ｌｉｎｅ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｗｉｄｅ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ（ＷＳＳ）”に規定されているとおりである。以下、ＶＢＩに多重されるデータをＶＢＩデータと称する。
ＶＢＩデータは、文字データ以外に、アスペクト情報、コピー制御情報等を含む。アスペクト情報とは、ディスプレイに表示する映像のアスペクト比（横縦比）を表しており、例えば４：３，１６：９等を示す。一方、「コピー制御情報」はＶＣＲ（Ｖｉｄｅｏ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）等における映像の記録の許否を示す。Ｓ−ＶＨＳ（Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｄｅｏ  Ｈｏｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式で録画可能なＶＣＲは、ＶＢＩデータが重畳されたテレビジョン信号をビデオテープに記録することができ、そのように記録されたテレビジョン信号の再生時にはＶＢＩデータを抽出することができる。
従来、テレビジョン信号はＶＣＲを用いて記録されていたが、近年はＰＣ等を用いてデジタル録画される機会が多くなってきている。「デジタル録画」とは、ＰＣ等においてテレビジョン信号をデジタルデータに変換し、光ディスク、ハードディスク等の記録媒体に動画ストリームのストリームデータとして記録することをいう。
そのようなストリームデータを扱うことが可能であり、かつ、ＰＣとの親和性の高いファイルフォーマットとして、ＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）において規定されるＭＰ４ファイルフォーマットが広く知られている。ＭＰ４ファイルフォーマットはＡｐｐｌｅ（登録商標）社のＱｕｉｃｋＴｉｍｅ（ＴＭ）ファイルフォーマットをベースにして規定され、近年、様々なＰＣアプリケーションでサポートされている点において将来性のあるフォーマットである。ベースにされたＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルフォーマットは、現在、ＰＣアプリケーションの分野で動画および音声を扱うファイルフォーマットとして幅広く使われている。
図１は、ＭＰ４ファイル１の構成を示す。ＭＰ４ファイル１は、管理情報２と動画ストリームデータ３とを含んでいる。動画ストリームデータ３は、ＭＰＥＧ２映像またはＭＰＥＧ４映像等の符号化された映像データおよび音声データである。また、ＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧ等のデータであってもよい。管理情報２は、動画ストリームデータ３において規定される映像および音声の各フレームのデータサイズ、データの格納先アドレス、フレーム単位の再生時間等の情報である。データ再生装置は、管理情報２に基づいて動画ストリーム３の格納位置等を特定し、動画ストリームデータ３を読み出し、再生することができる。
図２は、ＭＰ４ファイルの他の構成を示す。ＭＰ４ファイルの管理情報２と動画ストリーム３とはそれぞれ別のファイルとして構成されている。このようなＭＰ４ファイルでは、管理情報２は、動画ストリーム３の読み出しを制御するリンク情報Ｌを含んでいる。ＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルフォーマット規格においても、図１および２に示すＭＰ４規格と同じファイル構成をとることができる。以下のＭＰ４ファイルに関する説明は、特に限定しない限りＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルに対しても同様に適用可能であって、ＭＰ４ファイルに限定されるものではない。
以下、図１に示すＭＰ４ファイル１を例にして、ＭＰ４ファイル１のより具体的な構成を説明する。図３は、ＭＰ４ファイル１の具体的な構成を示す。まず、動画ストリーム部分を説明する。ＭＰ４ファイル１では、動画ストリーム中のデータをサンプル（ｓａｍｐｌｅ）およびチャンク（ｃｈｕｎｋ）単位で管理する。「サンプル（ｓａｍｐｌｅ）」とは、ＭＰ４ファイルにおけるストリーム管理の最小単位であり、例えば、映像フレームの符号化されたフレームデータおよび音声フレームの符号化されたフレームデータに対応する。図には映像フレームのフレームデータを表す映像サンプル（Ｖｉｄｅｏ  Ｓａｍｐｌｅ）４および音声フレームのフレームデータを表す音声サンプル（Ａｕｄｉｏ  Ｓａｍｐｌｅ）５を示す。一方、「チャンク（ｃｈｕｎｋ）」とは、１以上のサンプルの集合を表す。チャンク内に１つのサンプルしか存在しないときでも、１つのサンプルを含むチャンクとして管理される。
管理情報では、映像サンプルに関する情報と音声サンプルに関する情報は、管理情報中ではそれぞれトラック単位で管理される。図３には、オーディオ・トラック６およびビデオ・トラック７を示す。トラック６および７には、各サンプルのサイズとその表示時間、各チャンクの先頭位置およびそのチャンクに含まれるサンプルの数等が記述される。データ再生装置は、管理情報の各トラックを読み出して全てのサンプルへアクセスすることができ、また、サンプルおよびチャンク毎に読み出し等の制御が可能である。なお、ＭＰ４ファイルの管理情報中の各サンプルおよび各チャンクの格納位置情報は「アクセス・データ」とも称される。
テレビジョン信号等の動画信号をＭＰ４ファイルフォーマットで記録する場合には、映像等の時系列のストリームデータとともに、その動画信号に付随するアスペクト情報、コピー制御情報等をＭＰ４ファイル内に格納する必要がある。そして、ストリームデータを読み出して出力する際には、格納されたそれらの情報をストリームデータに忠実に付加する必要がある。
しかし、従来のＭＰ４ファイルフォーマットには、アスペクト情報、コピー制御情報等を格納する領域が確保されていないという問題を有していた。
なお、動画ストリームを扱うことが可能なフォーマットとして、ＤＶＤビデオレコーディング規格フォーマットが知られている（ＤＶＤフォーラム発行の”リライタブル／再記録可能なディスクのためのＤＶＤ規格  パート３  ビデオレコーディング規格バージョン１．１”を参照されたい）。この規格のフォーマットでは、動画ストリームのコピーの可否等に関する制御情報が所定の時間間隔でストリームに挿入され、動画ストリームのコピー管理が実現される（日本国の特開２００１−８６４６３号公報を参照されたい）。
このように、従来のフォーマットの中にはアスペクト情報、コピー制御情報等をストリーム内に格納することを定義するものも存在するが、このようなデータ構造ではストリーム再生時の再生装置の処理負荷が大きくなっていた。その理由は、再生装置は再生処理を実行しながら動画ストリームを解析し、アスペクト情報、コピー制御情報等を検出および抽出して、アスペクト処理等を実行しなければならないからである。さらに、再生装置がアスペクト処理等を行うための時間的制約は厳しく、再生中は再生処理以外の処理に割り当てられるリソースが少なくなってしまうため、場合によっては処理リソースが不足してアスペクト情報を画面に表示できないことがある。
また、従来のフォーマットで採用されていたストリームの種類はＭＰＥＧ２ストリームに限定されており、ＭＰ４ファイルフォーマットのような汎用性を欠いている。
【発明の開示】
本発明の目的は、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルやＭＰ４ファイルの汎用性、ＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）の準拠性を保持しつつ、動画等の時系列データに付随してアスペクト情報、コピー制御情報等を管理することが可能なデータ構造を提供すること、そのようなデータ構造に従ってデータを記録することができる記録装置を提供すること、および、そのようなデータ構造のデータを再生することができる再生装置を提供することである。
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、管理情報生成部と、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備えている。
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドであってもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記管理情報生成部は、前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドであってもよい。
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含んでいてもよい。
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成してもよい。
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報生成部は、前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ（ｕｄｔａ））の一方に前記コピー制御情報を記述し、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述してもよい。
本発明によるデータ記録方法は、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信するステップと、音声に関する音声信号を受信するステップと、前記映像信号から前記アスペクト情報を検出するステップと、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するステップと、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成するステップであって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、ステップと、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録するステップとを包含する。
前記管理情報を生成するステップは、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドであってもよい。
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述してもよい。
前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボツクス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドであってもよい。
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含んでいてもよい。
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、前記検出するステップは、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
前記管理情報を生成するステップは、前記少なくとも１つのファイルがＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ａｔｏｍ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータアトム（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ａｔｏｍ（ｕｄｔａ））の一方に前記コピー制御情報を記述し、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  Ｂｏｘ（ｓｔｂｌ））フィールドおよびユーザデータボックス（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａ  Ｂｏｘ）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述してもよい。
本発明によるデータ再生装置は、符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出す読み出し部であって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれている、読み出し部と、前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号する復号部と、前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出する抽出部と、前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力する重畳部とを備えている。
本発明によるデータ再生方法は、符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出すステップであって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれているステップと、前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号するステップと、前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出するステップと、前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力するステップとを備えている。
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像の記録の許否を示すコピー情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記コピー情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は、前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報および前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報が規定されたコピー制御情報を含む、管理情報生成部と、前記コピー情報がコピー可能であることを示す場合に、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備えている。
本発明による記録媒体は、データ再生装置によって読み取り可能なデータを有する。前記データは、符号化データから構成される符号化ストリームを格納した動画データと、前記動画データ内の符号化ストリームの処理を管理するための管理情報とから構成されたデータ構造を有する。前記符号化データは、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号、および、音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されたデータであり、前記管理情報は、前記符号化データの集合ごとに、前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報を含んでいる。
【図面の簡単な説明】  図１は、ＭＰ４ファイル１の構成を示す図である。
図２は、ＭＰ４ファイルの他の構成を示す図である。
図３は、ＭＰ４ファイル１の具体的な構成を示す図である。
図４は、本発明によるデータ処理装置１０のブロック図である。
図５は、動画ストリーム生成部１０１のブロック図である。
図６は、光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
図７は、動画ストリーム１１のより詳細なデータ構造を示す図である。
図８は、管理情報の生成手順を示すフローチャートである。
図９は、アスペクト制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
図１０は、管理情報１３におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す図である。
図１１は、管理情報１３のアトム構造を示す図である。
図１２（ａ）は、時系列データファイル１２内のデータ構造を示す図であり、図１２（ｂ）は（ａ）に対応する管理ファイル１４の各アトムを示す図である。
図１３は、サンプルテーブルアトム１８のサンプル記述アトム３１１のアトム構造をより詳細に示す図である。
図１４は、符号化モードフラグフィールド５１８のデータ構造を示す図である。
図１５（ａ）は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示す図であり、図１５（ｂ）は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃを示す図である。
図１６は、管理情報１３の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す図である。
図１７は、アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す図である。
図１８は、サンプルテーブルアトム５１２とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す図である。
図１９（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施形態２による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル（Ｖｉｄｅｏ  ｓａｍｐｌｅ）、ビデオチャンク（Ｖｉｄｅｏ  ｃｈｕｎｋ）と、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
図２０は、光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
図２１（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、実施形態２による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
図２２は、管理情報に規定されるデータフィールドを示す図である。
図２３は、アスペクトに関連する情報を規定するフィールド５０のデータ構造を示す図である。
図２４（ａ）および（ｂ）は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す図である。
図２５は、管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたＭＰＥＧ２−ＰＳファイルを特定する構成を示す図である。
図２６は、管理ファイル５３内に設けたリンク情報Ｌによってエレメンタリーストリーム（ＥＳ）を格納するＭＰＥＧ２ファイル５４を関連付ける構成を示す図である。
図２７は、アスペクト制御情報をＡＳＰＩ管理ファイル５７として規定し、ファイル名に基づいて管理ファイル５５およびＭＰＥＧ２ファイル５６と関連付ける構成を示す図である。
図２８は、コピー制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
図２９は、ユーザデータアトム５１１に設けられたコピー制御情報アトムフィールド５１２を示す図である。
図３０は、コピー制御情報アトムフィールド５１２のデータ構造を示す図である。
図３１は、管理情報内に暗号解読鍵Ｋを格納した管理ファイル６０と、暗号解読鍵Ｋに基づいて復号可能な動画ストリームを格納したＭＰＥＧ２ファイル６１とを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるデータ処理装置の各実施形態を説明する。
（実施形態１）
図４は、本発明によるデータ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す。データ処理装置１０は、データの記録機能および再生機能を有する。具体的には、データ処理装置１０は、映像信号および音声信号を符号化して所定のデータ構造を有するデータファイルとして記録媒体１３１に記録することができる。データファイルには、映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて規定された符号化データの集合ごとにアスペクト比やコピー制御に関するコピー制御情報等が規定されている。一方、データ処理装置１０は、記録媒体１３１に記録されたデータファイルを読み出して、映像を再生するとともに規定されたアスペクト比にしたがって表示し、またはデータファイルをＰＣ等に出力することができる。以下では主としてＭＰ４ファイルをデータファイルとして説明するが、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルであっても同様にデータファイルとして用いることができ、同様の効果を得ることができる。
本明細書では、記録媒体１３１は光ディスクであるとする。光ディスクはデータ処理装置１０自体の構成要素ではないが、図１には説明の便宜のために記載している。光ディスクには種々の規格が存在しており、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＭＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等が周知である。なお、記録媒体１３１は、光ディスク以外のリムーバブルな記録媒体、例えば半導体メモリカードであってもよく、また、データ処理装置１０の構成要素の一部をなすハードディスク、半導体メモリ等であってもよい。
以下、データ処理装置１０の構成要素を説明し、その後、データ処理装置１０の動作を説明する。
まず、データ処理装置１０の記録機能に関連する構成要素を説明する。データ処理装置１０は、映像信号受信部１００、動画ストリーム生成部１０１、音声信号受信部１０２、第１情報生成部１０３、ＶＢＩ信号検出部１０４、第２情報生成部１０５、管理情報生成部１０６、Ｓ端子電圧検出部１０７、記録部１２０、記録制御部１１５、連続データ領域検出部１１６および論理ブロック管理部１１７を有する。
映像信号受信部１００は、放送波等の映像信号を受信する。映像信号には、映像自体を示す信号に、アスペクト情報、コピー制御情報、文字データ等に関するＶＢＩ信号が多重されている。音声信号受信部１０２は、音声に関する音声信号を受信する。
動画ストリーム生成部１０１は、映像信号および音声信号をそれぞれ所定の符号化形式（例えばＭＰＥＧ２−Ｖｉｄｅｏ形式、ＡＣ−３形式）で符号化して多重化し、動画ストリームを生成する。動画ストリームは少なくとも映像信号を含む。図５は、動画ストリーム生成部１０１のより詳細な機能ブロックの構成を示す。ＭＰＥＧ−Ｖｉｄｅｏ符号部１３０３は、映像信号入力端子１３０１に入力された映像信号を符号化してＭＰＥＧ２映像ストリームを生成する。映像ストリーム多重化バッファ部４０５は、ＭＰＥＧ２映像ストリームを一時的に保持する。音声符号化部１３０４は、音声信号入力端子１３０２に入力された音声信号を符号化して音声ストリームを生成する。音声ストリーム多重化バッファ部１３０６は音声ストリームを一時保持する。多重化処理部１３０７は、バッファに格納された各ストリームを、例えばチャンク単位に交互に読み出して多重化し、動画ストリームとして動画ストリーム出力端子１３０８から出力する。動画ストリームは、映像データと音声データとが混在して構成されている。さらに、動画ストリーム生成部１０１は、各ストリームをどのように配列して動画ストリームを構成したかを示す情報を出力する。
第１情報生成部１０３は、動画ストリームの読出しを制御するアクセス情報を第１制御情報として生成する。「アクセス情報」とは、サンプルにランダムにアクセスするための格納位置（例えば時系列データファイルのアドレス値）等の情報を表す。
ＶＢＩ信号検出部１０４は、映像信号からＶＢＩ信号を検出し、検出したＶＢＩ信号を第２情報生成部１０５に送る。またはＶＢＩ信号検出部１０４は、映像信号中のＶＢＩ信号からアスペクト情報、コピー制御情報等を検出し、その情報に関する信号のみを第２情報生成部１０５に送る。第２情報生成部１０５は、ＶＢＩ信号に含まれるアスペクト情報、コピー制御情報等に基づいて、第２制御情報を生成する。コピー制御情報は、コピープロテクション情報とコピープロテクション情報の内容が有効か無効かを示す状態情報とを含んでいる。Ｓ端子電圧検出部１０７は、データ処理装置１０のＳ端子（図示せず）に印加される電圧を検出する。上述の第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧検出部１０７からの検出信号を受けて、アスペクト比を決定することもできる。
管理情報生成部１０６は、第１制御情報および第２制御情報に基づいて、符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する。後述のように、管理情報は映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて規定された符号化データの集合ごとのアスペクト情報および／またはコピー制御情報を含む。「符号化データの集合」とは、例えば、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度のＤＶＤにおけるビデオオブジェクトユニット、１／３０秒のフレーム単位で規定されたサンプル、複数のサンプルの集合であるチャンク等を意味する。管理情報生成部１０６のより具体的な機能は後述する。
記録制御部１１５は記録部１２０の動作を制御する。連続データ領域検出部１１６は、記録制御部１１５の指示によって、論理ブロック管理部１１７で管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域を検出する。そして記録部１２０は、ピックアップ１３０を介して、管理情報および動画ストリームを光ディスク１３１に書き込む。
次に、データ処理装置１０の再生機能に関連する構成要素および動作を説明する。データ処理装置１０は、映像信号出力部１１０、動画ストリーム復号部１１１、音声信号出力部１１２、再生部１１３、再生制御部１１４、管理情報保持メモリ１１８、Ｄ−ＩＦ部１１９、第２情報抽出部１２１およびＶＢＩ信号重畳部１２２を有する。
管理情報保持メモリ１１８には、光ディスク１３１の管理情報領域１３２に記録された複数の管理ファイルがあらかじめ読み出されて格納されている。再生時には、再生制御部１１４がユーザーに指示された時系列データファイル（動画ストリームファイル）に対応する管理ファイル（管理情報）を管理情報保持メモリ１１８から読み出し、該当する管理ファイルのアクセス・データを使用して、時系列データファイルの動画ストリームを再生する。動画ストリームは、ピックアップ１３０によってデータが読み出され、再生部１１３において符号化データ信号として再生される。動画ストリーム復号部１１１は、符号化データ信号を復号して映像信号および音声信号を出力する。各信号は、映像信号出力部１１０および音声信号出力部１１１に出力される。さらに、第２情報抽出部は再生部分に該当するアスペクト制御情報、コピー制御情報等を連続的に読み出す。すると、ＶＢＩ信号重畳部１２２はそれらの情報に基づいて映像の再生と同期して出力映像のアスペクト比を調整し、または、コピー制御情報を重畳して出力する。
データ処理装置１０は、光ディスク１３１から読み出したＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイル（以下「動画ファイル」と称する）をＤ−ＩＦ部１１９を経由して外部機器へ出力することもできる。このとき、再生部は動画ファイルを出力するとともに、第２情報抽出部１２１は動画ファイルの管理情報から第２制御情報を抽出し、その一部であるコピー制御情報に基づいてコピーの可否をチェックする。コピーが可能である場合には、動画ファイルはコピー制御情報とともにＤ−ＩＦ部１１９においてインタフェース規格に準拠した形式に変換されて出力される。例えばＤ−ＩＦ部１１９がＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したインタフェースであるとき、Ｄ−ＩＦ部１１９は抽出されたコピー制御情報をＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した形式に変換して出力する。これにより、光ディスク１３１に格納された管理ファイルから管理情報に規定されたコピー制御情報が抽出され、データストリームに含まれてデジタルインターフェースから出力されるので、著作権保護を実現することが可能なデータストリームを出力することができる。
なお、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクには、プレイリスト情報を記録することができる。プレイリスト情報とは、複数の動画ストリームの一部または全部の再生順序に関する情報である。プレイリスト情報にしたがって動画ストリームを再生するプレイリスト再生機能は、ランダムアクセスが可能な光ディスクを用いる上での特徴的な機能である。動画ストリームを連続的に再生する際には、あらかじめ管理情報保持メモリ１１８に格納されている管理情報ファイル群の中から必要なファイルを選択して使用することにより、複数の動画ストリームを連続的に再生するプレイリストを生成することができる。
続いて、データ処理装置１０の記録動作を説明する。
上述のように、データ処理装置１０は、管理情報および動画ストリームを光ディスク１３１に記録して動画ファイルを生成する。そこで、まず、データ処理装置１０の記録動作の結果得られた動画ファイルのデータ構造を説明する。図６は、光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム１１を含む時系列データファイル１２と、管理情報１３を含む管理ファイル１４とから構成されている。時系列データファイル１２は光ディスク１３１のＡＶデータ領域１３３に書き込まれ、管理ファイル１４は光ディスク１３１の管理情報領域１３２に書き込まれている。
動画ストリーム１１は、例えばＭＰＥＧ２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）で規定されるシステムストリームである。このシステムストリームには、プログラムストリーム（ＰＳ）、トランスポートストリーム（ＴＳ）、及びＰＥＳストリームの３種類が規定されている。ただし、ＭＰＥＧ２システム規格においては、これらのシステムストリームに対する管理情報（アクセス情報、特殊再生情報、記録日時等）を記録するデータ構造は規定されていない。
動画ストリーム１１は、複数のサンプル（Ｐ２Ｓａｍｐｌｅ）１５を含む。サンプル１５は、映像データおよび音声データが混在して構成されている。サンプル１５は、映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて定めることが可能であり、例えばＤＶＤのビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）のような、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度の映像データを含む。サンプル１５の１以上の集合をチャンク（ｃｈｕｎｋ）１６という。図７は、動画ストリーム１１のより詳細なデータ構造を示す。各サンプル１５は、複数の映像パック（Ｖ＿ＰＫ）および音声パック（Ａ＿ＰＫ）を含む。各パックは、パックヘッダおよび映像または音声用のデータを格納したＰＥＳパケットから構成されており、そのデータ量は一定（１２０４８バイト）である。図７に示すような動画ストリームに対しては、ビデオデータとオーディオデータとをまとめて動画ストリームトラックとし、１つのトラックで一括して管理してもよい。
再び図６を参照する。管理情報１３は、サンプル単位のアクセス情報２０およびアスペクト制御情報１９を含む。これらの情報は、管理情報１３内のＭｏｖｉｅ  ａｔｏｍ１７中のサンプルテーブルアトム（ｓａｍｐｌｅ  Ｔａｂｌｅ  ＡＴＯＭ）１８内に記述される。換言すれば、サンプルは、サンプルテーブルアトム（Ｓａｍｐｌｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ａｔｏｍ）１８における最小管理単位として管理されており、各サンプルに対してデータ格納位置等を示すアクセス情報２０が記述される。アスペクト制御情報１９はサンプル単位またはチャンク単位で規定され、各単位内の映像に対して共通に適用される。なお、サンプル１５およびチャンク１６は管理情報１３によって管理される動画ストリーム１１の単位であって、動画ストリーム１１のデータが常に物理的に区分されて規定されているわけではない。
次に、管理情報１３においてどのような基準でサンプル１５およびチャンク１６が規定されるかを説明する。例えば、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度の映像データおよび音声データが１つのサンプル（Ｐ２Ｓａｍｐｌｅ）１５とされるとする。各サンプルのアクセス情報は管理情報１３に記述される。そして、ある一連の映像に対して共通して適用されるアスペクト比が決定されると、それらの映像に対応する区間が１つのチャンク１６として取り扱われ、各チャンク内のサンプルに共通のアスペクト制御情報１９が規定される。「ある一連の映像」の例は、カムコーダによって撮影された、録画開始から録画終了までの連続的な映像である。管理情報１３には、各チャンクに対するアクセス情報を設定することもできる。なお、アスペクト比が共通する一連の映像の区間をチャンクが規定される基準として説明したが、本発明には特に関連しない他の基準によってチャンクが規定されることもある。
動画ストリーム生成部１０１および管理情報生成部１０６は、上述したデータ構造および基準に基づいて動画ストリーム１１および管理情報１３を生成する。
以下、管理情報を生成する処理をより詳細に説明する。図８は、管理情報の生成手順を示す。まず、ステップＳ１において、第１情報生成部１０３は第１制御情報（アクセス情報）を作成する。ステップＳ２において、第２情報生成部１０５は、第２制御情報（アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報）を作成する。そして、ステップＳ３において、管理情報生成部１０６は第１および第２制御情報を含む管理情報１３を生成する。
ここで、図９を参照しながら、図８のステップＳ２における第２制御情報を生成する処理を詳細に説明する。ここでは、特にアスペクト制御情報を第２制御情報として生成する際の処理を説明する。図９は、アスペクト制御情報の生成手順を示す。まずステップＳ１０において、ＶＢＩ信号検出部１０４は、ＶＢＩ信号を検出したか否かを判定する。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出しなかった場合には、ステップＳ１２に進む。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出した場合には、ステップＳ１１において、第２情報生成部１０５はＶＢＩ信号に多重されているアスペクト情報を検出する。
次のステップＳ１２において、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧検出部１０７においてＳ端子の電圧を検出する。Ｓ端子の電圧はアスペクト比を指定する際に利用可能だからである。具体的には、Ｓ端子の電圧は、（１）ＧＮＤ（０Ｖ）〜２．４Ｖのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比は４：３を示し、（２）２．４Ｖ〜４．２５Ｖのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比はワイド（１６：９）とされる。なお、４．２５Ｖ〜ＶＤＤ（５Ｖ）のときは、Ｓ端子未入力またはＳ端子が装置に存在しないと判断され、アスペクト比は特に設定されない。そこで、上述の（１）または（２）のいずれに該当するかを判断する必要がある。
ステップＳ１３では、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入るか否かを判定する。Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入るとき、ステップＳ１４に進み、第２情報生成部１０５はアスペクト比を４：３に設定する。Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入らないとき、ステップＳ１５において、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧が２．４Ｖ〜４．２５Ｖの範囲に入るか否かをさらに判定する。Ｓ端子電圧が２．４Ｖ〜４．２５Ｖの範囲に入るとき、ステップＳ１６に進み、第２情報生成部１０５はアスペクト比を１６：９に設定する。Ｓ端子電圧が２．４Ｖ〜４．２５Ｖの範囲に入るとき、ステップＳ１６に進み、第２情報生成部１０５はアスペクト比を１６：９に設定する。
その後、ステップＳ１７において管理情報生成部１０６は、ＶＢＩ信号から抽出されたアスペクト情報または設定されたアスペクト比に基づいて、アスペクト制御情報を生成し、管理情報１３内に記述する。
上述の処理によって生成されたアスペクト制御情報は、例えば図１０に示すように他の情報とともに管理情報１３に格納される。図１０は、管理情報１３におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す。アクセス情報管理エリアでは各サンプルの位置情報とアクセス情報とが対応付けられて格納されており、アスペクト情報管理エリアでは、各サンプルの位置情報とアスペクト制御情報とが対応付けられて格納される。例えば「位置情報」は、データの先頭からチャンクを跨いで振られた通しのサンプル番号、先頭からのチャンク番号、先頭からの再生時間情報等によって定義される。
次に、管理情報生成部１０６によって生成された管理情報１３の具体的なデータ構造を説明する。管理情報１３のデータ構造は階層化されており、データ構造を構成するフィールドは、Ａｐｐｌｅ（商標）社のＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルフォーマット規格においてはアトム（Ａｔｏｍ）と呼ばれ、ＭＰ４規格におけるＩＳＯベースメディアファイルフォーマットにおいてはボックス（Ｂｏｘ）と呼ばれている。ＭＰ４規格の大部分の仕様はＡｐｐｌｅ（登録商標）社のＱｕｉｃｋＴｉｍｅ（ＴＭ）ファイルフォーマットをベースにして規定され、一部において規定、名称が異なるが、その仕様の内容はほぼ同様である。以下では、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される”Ａｔｏｍ”（アトム）を”Ｂｏｘ”（ボックス）に置換することによって、ＭＰ４規格に対応できる。
管理情報生成部１０６は、以下に説明するアトム構造にしたがって管理情報１３を生成する。図１１は、管理情報１３のアトム構造を示す。管理情報１３は、ムービーアトム１７において規定される。ムービーアトム１７には、符号化された映像データおよび音声データの各々について、独立してフレーム単位のデータサイズ、データの格納先アドレス、再生タイミングを示すタイムスタンプ等の情報が記述されている。映像データに対してはトラックアトム３０４が規定される。トラックアトム３０４内の種々のアトムのうち、本明細書ではメディアアトム３０７内のサンプルテーブルアトム１８を説明する。メディアアトム３０７は、符号化ストリームに関する情報を格納するフィールドである。なお、音声データに対しては、例えばトラックアトム３１７が規定される。
サンプルテーブルアトム１８は、さらに複数のアトムフィールドを有する。このうち、サンプル記述アトム３１１、サンプルサイズアトム３１２、デコーディングタイムツーサンプルアトム３１３、サンプルツーチャンクアトム３１４、チャンクオフセットアトム３１５に着目する。
サンプル記述アトム３１１には、そのサンプル内の映像に対して適用されるアスペクト制御情報（ｓｏｕｒｃｅ＿ａｓｐｅｃｔ＿ｒａｔｉｏ）が規定されている。サンプルサイズアトム３１２には、そのサンプルのデータサイズが規定されている。デコーディングタイムツーサンプルアトム３１３には、そのサンプルの映像再生時間が規定されている。サンプルツーチャンクアトム３１４には、１チャンクに含まれるサンプルの数が規定されている。チャンクオフセットアトム３１５には、例えば時系列データファイルの先頭から計算した各チャンクの先頭位置（オフセット）が規定されている。なお、各アトム３１２〜３１５に記載されている”＃０”は、第０番目のサンプルまたはチャンクに対するデータであることを示しており、図示されていない第１番目、第２番目のデータが後に続く。
図１２（ａ）は、時系列データファイル１２内のデータ構造を示し、図１２（ｂ）は、（ａ）に対応する管理ファイル１４の各アトムを示す。図１２（ｂ）に示す各アトム３１２〜３１５内のフィールドは、図１２（ａ）に示す同名の区間に対応するデータサイズ、再生時間等を規定している。例えば、サンプルサイズアトム３１２内に示された”ｓａｍｐｌｅｓ  ｓｉｚｅ＃０”は、データファイル１２の最初（０番目）に配置されたＰ２サンプル（Ｐ２ｓａｍｐｌｅ＃０）のデータサイズを規定する。図１２（ａ）および（ｂ）に示されるように、管理情報ファイル１４の管理情報内のアトムにおいて、時系列データ１２を構成するデータの各サンプル、チャンク等が規定される。
図１３は、サンプルテーブルアトム１８のサンプル記述アトム３１１のアトム構造をより詳細に示している。サンプル記述アトム３１１は１以上のサンプル記述エントリ５１５を含む。サンプル記述エントリ５１５は、各チャンクに対して設けられる。さらにサンプル記述エントリ５１５は符号化モードフラグフィールド５１８を含み、符号化モードフラグフィールド５１８の一部のフィールド５１９において、アスペクト制御情報１９が記述される。
図１４は、符号化モードフラグフィールド５１８のデータ構造を示す。符号化モードフラグフィールド５１８は８ビットで規定される。８ビットのうち、下位４ビット（Ｂ０〜Ｂ３：ｓｏｕｒｃｅ＿ａｓｐｅｃｔ＿ｒａｔｉｏ）においてアスペクト制御情報１９が規定され、次の２ビット（Ｂ４およびＢ５：ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｍｏｄｅ）において符号化モードが規定される。上位２ビットは予約ビットである。アスペクト制御情報１９は、下位４ビットにおいて、図示されるような少なくとも８種類のアスペクト比を規定する。なお、ここでいうアスペクト比には、映像が表示される位置が含まれている。
図１５（ａ）は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示し、図１５（ｂ）は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃを示す。図１５（ａ）に示すように、アスペクト制御情報＃ｎ（ｎ：整数）はチャンク＃ｎに対して適用されるので、チャンク＃ｎ内の映像は共通のアスペクト比によって表示される。
以上、アスペクト制御情報１９を規定するためのデータ構造を説明した。データ処理装置１０は、このデータ構造にしたがって管理ファイル１４を生成し、時系列データファイル１２とともに光ディスク１３１に記録する。また、データ処理装置１０は記録された管理ファイル１４を読み出して解析することにより、アスペクト制御情報１９によって指定されたアスペクト比に基づいて、時系列データファイル１２内の動画ストリーム１１から映像および音声を再生することができる。
なお、上述のデータ構造は例であり、他のデータ構造を採用することもでき、また、異なるアトムにアスペクト制御情報等を記述することもできる。
例えば、図１０では、アクセス情報管理エリアおよびアスペクト制御情報管理エリアに分けてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理するとして説明したが、異なる方法で管理することもできる。図１６は、管理情報１３の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す。また、図１７は、アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す。図１７による管理例は、アスペクト制御情報１９はアクセス情報と異なり、チャンクごとに変化するのではなく複数のチャンクにまたがって連続して同一である場合が多いことに基づいている。アスペクト制御情報の変化点を管理し、１つのアスペクト制御情報が有効な区間（複数のチャンク）を区間情報によって規定する。このように管理することにより、チャンク毎にコピー制御情報を持つ必要がなくなり、アスペクト制御情報のデータ量を低減できるので、管理ファイルのファイルサイズを小さくすることができる。
また、図１８は、サンプルテーブルアトム５１２とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す。アスペクト制御情報は、メディアアトム３０７内のユーザデータアトム５１１に規定されるアスペクト制御情報アトム５１３に規定される。ユーザデータアトム５１１には、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格、ＭＰ４規格に準拠したデータ構造において自由にユーザデータを記述することができる。なお、これらの規格では、ユーザデータアトム５１１は必ずしもメディアアトム３０７内に設けられる必要はない。例えば、ユーザデータアトム５１１は、トラックアトム（Ｔｒａｃｋ  Ａｔｏｍ）３０４内に、メディアアトム３０７と並列的に設けられてもよい。
動画ストリームとは別に存在する管理情報にアスペクト制御情報を規定することにより、ストリームを再生する再生装置の処理負荷を軽減することができる。例えば、再生装置は、動画ストリームの再生前に管理情報からアスペクト制御情報を読み出すことができるので、あらかじめ映像のアスペクト比を把握することが可能である。よって、再生装置は、動画ストリームの処理と並行してアスペクト処理をする必要がなくなり、処理負荷が軽減され、装置の処理リソースを他の処理に有効に割り当てることができる。
なお、データ処理装置１０は、上述した管理情報とは別にＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）に準拠したＭＰ４ファイルの管理情報も記録することもできる。これにより、Ｄ−ＩＦ部３０８を介してＭＰ４ファイルをＰＣ等や他の外部機器へ出力しても、一般的なＭＰ４ファイルのみに対応した、ＰＣの再生用アプリケーションプログラムや、一般的なＭＰ４ファイルのみに対応した再生装置においてもＭＰ４ファイルを再生することができる。
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第１の実施形態によるデータ処理装置１０（図４）の構成と同じである。よって、データ処理装置の各構成要素の説明は省略する。以下では、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される“Ａｔｏｍ”（アトム）を“Ｂｏｘ”（ボックス）に置換することにより、ＭＰ４規格に対応することができる。
本実施形態によるデータ処理装置１０は、図６に示す動画ストリーム１１のデータ構造とは異なるデータ構造を有する動画ストリームを処理の対象とする。管理情報としてアスペクト制御情報、アクセス情報等を有し、管理情報に基づいて動画ストリームの処理を管理する点は、第１の実施形態によるファイルと同じである。
図１９（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル（Ｖｉｄｅｏ  ｓａｍｐｌｅ）、ビデオチャンク（Ｖｉｄｅｏ  ｃｈｕｎｋ）と、生成される動画ファイル（ＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイル）のデータ構造との対応関係を示す。図１９（ａ）は、映像を構成する複数の映像フレームを示す。図１９（ｂ）は、各々が１映像フレームに対応する複数のビデオサンプルを示す。図１９（ｃ）は、各々が１以上のサンプルから構成される複数のビデオチャンクを示す。
なお、図１９（ａ）〜（ｃ）には映像に関するデータのみが記載されているが、図１９（ｄ）において“オーディオチャンク（Ａｕｄｉｏ  ｃｈｕｎｋ）”として示すように、音声に関するフレーム、サンプルおよびチャンクが別途生成される。例えば、音声の１フレームは、例えばサンプリング周波数４８ｋＨｚ、２５６ｋｂｐｓのＡＣ−３音声の場合であれば合計１５３６個のサンプルをいう。なお、映像データおよび音声データに対してそれぞれサンプルおよびチャンクが規定されていても、サンプルごとおよびチャンクごとにデータサイズ（ｓａｍｐｌｅｓ  ｓｉｚｅ）、再生時間（ｓａｍｐｌｅｓ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）、チャンク内のサンプル数（ｓａｍｐｌｅｓ  ｐｅｒ  ｃｈｕｎｋ）およびチャンクオフセット（ｃｈｕｎｋ  ｏｆｆｓｅｔ）等が管理情報において規定される。
図２０は、光ディスク１３１に記録された動画ファイル（ＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイル）のデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム３１を含む時系列データファイル３２と、管理情報３３を含む管理ファイル３４とから構成されている。時系列データファイル３２および管理ファイル３４は、それぞれ光ディスク１３１のＡＶデータ領域１３３および管理情報領域１３２に記録される。
管理情報３３を規定するムービーアトム３７には、アスペクト制御情報を規定するアトム３８、および、アクセス情報等を規定するサンプルテーブルアトム３９が設けられている。なお、アスペクト制御情報を規定するアトム３８はサンプルテーブルアトム３９外のアトムであるが、サンプルテーブルアトム３９内に設けてもよい。サンプルテーブルアトム３９のアクセス情報は、動画ストリーム３１の各ビデオサンプルおよび各オーディオサンプル（ａｕｄｉｏ  ｓａｍｐｌｅ）に対して設けられる。また、アスペクト制御情報は、複数のビデオサンプルの集合であるビデオチャンクに対して設定される。図２０には、それぞれ、ビデオサンプル３５−１とそのサンプルを含むビデオチャンク３６−１、および、オーディオサンプル３５−２とそのサンプルを含むオーディオチャンク３６−２を例示している。
図２１（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す。図２１（ｅ）に示すように、各ビデオチャンクに対して、適用されるアスペクト制御情報が別個に存在する。各アスペクト制御情報は、管理情報内のアスペクト比情報アトム３８に記述される。
図２２は、管理情報に規定されるデータフィールドを示す。映像データの管理情報群であるビデオテーブル（ｖｉｄｅｏ  ｔａｂｌｅ）フィールドには、各サンプル、チャンクのオフセット、サイズ等のアクセス情報と、それらに付随してアスペクトに関連する８ビットの情報を規定するフィールド（Ａｓｐｅｃｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）５０が格納される。
図２３は、アスペクトに関連する情報を規定するフィールド５０のデータ構造を示す。８ビットのフィールドのうち、上位４ビット（Ｂ４〜Ｂ７：ＡＳＰＥＣＴ  ＲＡＴＩＯ）においてアスペクト制御情報１９が規定される。アスペクト制御情報１９によって設定することが可能なアスペクト比は、図１４に示す例と同じである。次の２ビット（Ｂ２およびＢ３：ＳＵＢＴＩＴＬＥ  ＭＯＤＥ）において字幕モードが規定され、さらに次の１ビットにおいて映像がフィルムモードかカメラモードかを示す情報が規定される。下位２ビットは予約ビットである。
図２４（ａ）および（ｂ）は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す。管理情報は、アスペクト比の変化が生じた数だけ、チャンクに対するアスペクト制御情報を規定している。具体的には、動画ストリームにおいてアスペクト比の変化が生じた数は“ｎｕｍ  ｏｆ  ａｓｐｅｃｔ  ｉｎｆｏ”に格納され、変化が生じたチャンクを識別するＩＤ値は“ｃｈｕｎｋ  ｉｄ”に格納され、チャンクに対して適用するアスペクト制御情報は“ａｓｐｅｃｔ  ｉｎｆｏ”に格納される。
本発明によるデータ処理装置１０の第１および第２の実施形態は、管理ファイルおよび時系列データファイルが一体となったＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルを生成するとして説明した。しかし、管理ファイルのみをＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルとして生成し、管理ファイルの管理情報に動画ストリームへのリンク情報を格納して管理することも可能である。図２５は、管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたＭＰＥＧ２−ＰＳファイルを特定する構成を示す。リンク情報Ｌは、例えば対応するＭＰＥＧ２−ＰＳファイルのファイル名である。この例では、ＭＰＥＧ２−ＰＳファイルはＭＰＥＧ２規格でのプログラムストリーム（ＰＳ）であるが、他に、トランスポートストリーム（ＴＳ）またはエレメンタリストリーム（ＥＳ）を格納してもよい。また、図２６は、管理ファイル５３内に設けたリンク情報Ｌによってエレメンタリーストリーム（ＥＳ）を格納するＭＰＥＧ２ファイル５４を関連付ける構成を示す。ＭＰＥＧ２ファイル５４のヘッダ部分にはアスペクト制御情報が格納され、管理ファイル５３のリンク情報に基づいてアスペクト制御情報が特定され、読み出される。
また、図２７は、アスペクト制御情報を別ファイル“ＡＳＰＩ管理ファイル”５７として規定し、ファイル名等に基づいて管理ファイル５５およびＭＰＥＧ２ファイル５６と関連付ける構成を示す。この構成によれば、従来との互換性を確保しつつ、アスペクト制御情報の管理を行うことができる。なお、「ＡＳＰＩ管理ファイル」というファイル名、および図２７に示すファイルの拡張子「ＡＳＰＩ」は例であって、他のファイル名および拡張子であってよい。また、スペクト制御情報を格納する際のファイル形式も任意である。
上述のように、本発明によるアスペクト制御情報は、管理情報のデータ構造やファイル構成等に限定されることなく、格納位置を設定でき、アスペクト制御情報によって制御される符号化された映像データを特定することができる。なお、本実施形態によるデータ処理装置１０は、ＭＰ４ファイルまたはＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルをデータファイルとして取り扱うとしたが、いずれも同様の構成で実現可能であり、同様の効果が得られる。また、図の説明に関して、例えば“ＭＰ４”という拡張子を用いたが、このような拡張子に限定されることはない。例えば、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅファイルでは“ＭＯＶ”等の拡張子を用いてもよく、さらに他の拡張子を用いてもよい。
（実施形態３）
本実施形態によるデータ処理装置は、アスペクト制御情報に代えて、映像の記録の許否を示すコピー制御情報を管理情報の一部として規定する。例えば、図６および図２０におけるデータ構造内の「アスペクト制御情報」の位置に、コピー制御情報を規定することができる。コピー制御情報を利用することにより、記録媒体にコンテンツを記録する際に、コンテンツの著作権を保護することが可能になる。
以下の説明では、説明の便宜のため、これまでに説明した図面を参照して「アスペクト制御情報」に置き換えるべき「コピー制御情報」を指摘するが、特に言及のない場合であっても同様に置き換えることができる。
以下、本発明の第３の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第１の実施形態によるデータ処理装置１０（図４）の構成と同じであるが、処理の内容が異なる。したがって、データ処理装置１０の処理の説明に関連付けて、本実施形態によるデータ処理装置１０の各構成要素を説明する。
本実施形態によるデータ処理装置１０が取り扱うコピー制御情報は、上述のアスペクト制御情報と同じく第２制御情報に含まれる。よって、データ処理装置１０は、図８に示す管理情報の生成手順に基づいて第２制御情報であるコピー制御情報を生成し（ステップＳ２）、そのご、管理情報を生成する（ステップＳ３）。なお、アクセス情報を生成するステップＳ１は同じである。
以下、図２８を参照しながら、図８のステップＳ２における第２制御情報を生成する処理を詳細に説明する。図２８は、コピー制御情報の生成手順を示す。まずステップＳ２１において、ＶＢＩ信号検出部１０４は、ＶＢＩ信号を検出したか否かを判定する。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出しなかった場合には、ステップＳ２８に進む。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出した場合には、第２情報生成部１０５はＶＢＩ信号からコピー情報を抽出し、次のステップＳ２２に進む。
ここで、コピー情報を具体的に説明する。コピー情報は、ＣＧＭＳ（Ｃｏｐｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｍａｎａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）情報およびＡＰＳ（Ａｎａｌｏｇｕｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）情報を含む。
ＣＧＭＳ情報は、世代別のコピーを管理する２ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。なお、以下の“ｂ”はバイナリ値を表す。
００ｂ：コピー可（制限なし）
０１ｂ：未定義
１０ｂ：コピー１回可能
１１ｂ：コピー禁止
また、ＡＰＳ情報は、入力された映像信号に適用されていたコピープロテクトのタイプを示す２ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。
００ｂ：コピープロテクトなし
０１ｂ：タイプ１
１０ｂ：タイプ２
１１ｂ：タイプ３
上述の「タイプ１」は、ＶＣＲ等の記録装置のＡＧＣ回路を攪乱させるＡＧＣ攪乱動作、「タイプ２」はＡＧＣ攪乱動作およびカラーストライプ２ライン反転動作、「タイプ３」はＡＧＣ攪乱動作およびカラーストライプ４ライン反転動作の実行を記録装置に行わせる指示である。なお、ＡＰＳ情報はマクロビジョン社により開発されたアナログビデオ信号のコピープロテクト方法であり、単にマクロビジョンとも呼ばれている。
次のステップＳ２２では、第２情報生成部１０５は、抽出したコピー情報に含まれるＣＧＭＳ情報が「コピー禁止」を示すか否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“１１”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“１１”のときはコピーが禁止されており、ステップＳ２３に進む。データ値が“１１”でないときはコピーが禁止されておらず、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２３では、データ処理装置１０は、映像の録画動作を停止して処理を終了する。
ステップＳ２４では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報が未定義か否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“０１”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“０１”のときは、ステップＳ２３に進み映像の録画を停止して処理を終了する。データ値が“０１”でないときは、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報が１回のコピーが可能か否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“１０”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“１０”のときはステップＳ２６に進み、“１０”でないときはステップＳ２７に進む。ステップＳ２６では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報のデータ値を“０１”または“１１”に設定する。上述のように、データ処理装置１０においては“０１”では録画は行われない。一方、ステップＳ２７では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報のデータ値を、コピーが可能であることを示す“００”に設定して映像を録画してステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８では、第２情報生成部１０５は、抽出したコピー情報に含まれるＡＰＳ情報に基づいてＡＰＳデータを設定する。ＡＰＳデータは、例えばＡＰＳ情報の各データ値に対応する２ビットデータとして規定され、ＡＰＳトリガビット（ＡＰＳＴＢ）とも呼ばれる。以上の処理により、第２情報生成部１０５は生成したＣＧＭＳ情報およびＡＰＳデータに基づいてコピー制御情報を生成する。コピー制御情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と、そのコピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含んでいる。
管理情報生成部１０６は、上述の手順で生成したコピー制御情報を管理情報１３内に記述する。例えば、管理情報生成部１０６は、図１０、１６または１７における「アスペクト制御情報」に対応する位置にコピー制御情報を記述する。コピー制御情報が図１０または１６に対応するデータ構造にしたがって記述されるときは、コピー制御情報の適用範囲はサンプルまたはチャンク単位である。一方、コピー制御情報が図１７に対応するデータ構造にしたがって記述される場合には、コピー制御情報の適用範囲は複数のチャンクになる。
図１５および図２１において「アスペクト制御情報」を「コピー制御情報」に置き換えると、コピー制御情報がチャンクごとに適用されている概念を表すことができる。図１５は時系列データファイル１２がＰ２サンプル（Ｐ２ｓａｍｐｌｅ）を含むときの例である。管理情報生成部１０６は、図１５に示すサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃ等のフィールドにコピー制御情報を記述する。サンプル記述エントリは、サンプルテーブルアトム内のサンプル記述アトムに規定される。一方、図２１は時系列データファイル１２がビデオサンプルおよびオーディオサンプルを含むときの例である。図２１においては、コピー制御情報はビデオサンプルに対して適用される。
なお、管理情報生成部１０６はサンプルテーブルアトムとは異なるアトムにコピー制御情報を記述してもよい。図２９は、ユーザデータアトム５１１に設けられたコピー制御情報アトムフィールド５１２を示す。ユーザデータアトム５１１は、サンプルテーブルアトム５１０とは異なるアトムとして規定されており、いずれもメディアアトム５０７に含まれている。図３０は、コピー制御情報アトムフィールド５１２のデータ構造を示す。上位２ビット（Ｂ６およびＢ７）においてＣＧＭＳ情報が規定され、次の２ビット（Ｂ４およびＢ５）においてＡＳＰ情報が規定される。ＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示す情報であり、上述のコピープロテクション情報に相当する。ＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報によって規定される内容は上述のとおりである。次の１ビット（Ｂ３）では、映像ソースがアナログか否か（例えばアナログかデジタルか）を示すソース情報が規定され、次の１ビット（Ｂ２）において、上位４ビットのＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報が有効か無効かを示す状態情報とを含む。下位２ビットは予約ビットである。
上述のようにコピー制御情報を規定することにより、コンテンツの著作権保護を可能とする管理情報を規定することができる。さらに、コンテンツの著作権をより強力に保護するために、データ処理装置１０は、例えば、コピー回数が制限されているコンテンツの時系列データを暗号化してＤＶＤ−ＲＡＭ１３１等に記録してもよい。例えば、図２５から図２７に示すように、管理情報がコピー制御情報を含む場合であっても管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたファイルを特定する構成を例にする。このような構成では、コピー制御情報を有する管理情報と、動画ストリームとが別ファイルとして存在することになる。図３１は、管理情報内に暗号解読鍵Ｋを格納した管理ファイル６０と、暗号化された動画ストリーム（例えばＭＰＥＧ２システム規格で規定されるシステムストリーム）を格納したＭＰＥＧ２ファイル６１とを示す。動画ストリームは、暗号解読鍵Ｋに基づいて復号することが可能である。動画ストリームを暗号化するとともに、その動画ストリームを復号するために必要な鍵Ｋを別ファイル（管理ファイル６０）に格納することにより、より強固な著作権保護を実現できる。
本実施形態の管理情報では、アスペクト制御情報に代えてコピー制御情報を設けるとして説明した。しかし、アスペクト制御情報およびコピー制御情報は独立した情報であるため、一方のみならず両方を設けてもよい。例えば、両方をサンプルテーブルアトム１８（図１１）のサンプル記述アトム３１１内に設けてもよいし、ユーザデータアトム５１１（図２９）内に設けてもよい。また、それぞれをサンプルテーブルアトム１８内の異なるアトム内に設けてもよい。さらに、一方をサンプルテーブルアトム１８内に設け、他方をユーザデータアトム５１１内に設けてもよい。なお、コピー制御情報およびアスペクト制御情報のいずれかの内容が変化したときに、新たなサンプルおよびチャンクが形成される。
以上、本発明のデータ処理装置の第１から第３の実施形態を説明した。データ処理装置１０によって記録媒体に記録されたデータは、動画データと管理情報とを含んで構成されたデータ構造を有する。そのようなデータはデータ処理装置１０または再生機能を有する他の装置によって記録媒体から読み出される。装置は、記録されたデータのデータ構造に基づいて管理情報を取得し、管理情報に基づいて動画データから映像を再生することができる。管理情報のデータ構造は、アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報を格納する位置、態様等の構成に関して従来のデータ構造と明らかに異なっている。
各実施の形態によるデータ処理装置１０（図１）は、記録および再生の両方の機能を有するとして説明したが、これらの一方の機能のみを実現する装置であってもよい。例えば、データ処理装置１０が再生機能のみを有する再生装置として実現される場合には、再生装置は、上述のデータ構造を解析して、アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報を読み出して処理することができる。データ処理装置の記録機能および再生機能は、そのような機能を実現するコンピュータプログラムに基づいて動作する。コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して市場に流通させ、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送することにより、例えば、コンピュータシステムを記録装置および／または再生装置として動作させることができる。
なお、これまでの説明はＭＰＥＧ２映像ストリームを採用したが、本発明は、ＭＰＥＧ４映像ストリームをはじめとする他の映像ストリームにも適用できる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、管理情報と、管理情報によって処理が管理される動画ストリームとを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する際に、管理情報にアスペクト制御情報および／またはコピー制御情報が格納される。これにより、放送事業者やコンテンツの著作権者の意図を反映した状態で、例えば動画ストリームを再生し、複製し、伝送することができる。
特に、管理情報を格納するファイルをＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）に準拠したＭＰ４ファイルにすることにより、ＰＣとの親和性を高くすることができる。
【図１】
2004036908.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004036908.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004036908.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004036908.tif 000017
【図１６】
2004036908.tif 000018
【図１７】
2004036908.tif 000019
【図１８】
2004036908.tif 000020
【図１９】
2004036908.tif 000021
【図２０】
2004036908.tif 000022
【図２１】
2004036908.tif 000023
【図２２】
2004036908.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2004036908.tif 000027
【図２６】
2004036908.tif 000028
【図２７】
2004036908.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2004036908.tif 000031
【図３０】
2004036908.tif 000032
【図３１】
2004036908.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月15日(2004.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、管理情報生成部と、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備えたデータ記録装置。
【請求項２】
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドである、請求項４に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項７】
前記管理情報生成部は、
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box）フィールドである、請求項６に記載のデータ記録装置。
【請求項８】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項４または６に記載のデータ記録装置。
【請求項９】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項９に記載のデータ記録装置。
【請求項１１】
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１０に記載のデータ記録装置。
【請求項１２】
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１１に記載のデータ記録装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項１２に記載のデータ記録装置。
【請求項１４】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信するステップと、
音声に関する音声信号を受信するステップと、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出するステップと、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するステップと、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成するステップであって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、ステップと、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録するステップと
を包含するデータ記録方法。
【請求項１５】
前記管理情報を生成するステップは、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項１６】
前記管理情報を生成するステップは、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１５に記載のデータ記録方法。
【請求項１７】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドである、請求項１７に記載のデータ記録方法。
【請求項１９】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する 、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box） フィールドである、請求項１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２１】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項１７または１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２２】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出するステップは、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項２３】
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項２２に記載のデータ記録方法。
【請求項２４】
前記管理情報を生成するステップは、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２３に記載のデータ記録方法。
【請求項２５】
前記管理情報を生成するステップは、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２４に記載のデータ記録方法。
【請求項２６】
前記管理情報を生成するステップは、
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項２５に記載のデータ記録方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の記録媒体に動画ストリームのデータを記録するデータ処理装置および方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のアナログテレビジョン放送では、放送信号中の垂直帰線期間（Vertical Blanking Interval)(以下、「ＶＢＩ」と呼ぶ）にデータを多重する場合がある。例えば文字放送では文字データがＶＢＩに多重されている。ＮＴＳＣ(National Television System Commitee)方式のテレビジョン信号（またはビデオ信号）では、１フレーム（２フィールド）は５２５本の水平走査線から構成されており、ＶＢＩに相当する水平走査線のうち、第１０ラインから第２１ラインまでの期間および第２７３ラインから第２８４ラインまでの期間にデータを多重することができる。なお、ＶＢＩデータをテレビジョン信号に多重する技術は、例えば、テレビジョン学会誌vol.49, No.9 (1995)、ヨーロッパの放送規格ETS300 294 "Television Systems 625-line television Wide Screen Signaling(WSS)"に規定されているとおりである。以下、ＶＢＩに多重されるデータをＶＢＩデータと称する。
【０００３】
ＶＢＩデータは、文字データ以外に、アスペクト情報、コピー制御情報等を含む。アスペクト情報とは、ディスプレイに表示する映像のアスペクト比（横縦比）を表しており、例えば４：３，１６：９等を示す。一方、「コピー制御情報」はＶＣＲ（Video Cassette Recorder）等における映像の記録の許否を示す。Ｓ−ＶＨＳ(Super-Video Home System)方式で録画可能なＶＣＲは、ＶＢＩデータが重畳されたテレビジョン信号をビデオテープに記録することができ、そのように記録されたテレビジョン信号の再生時にはＶＢＩデータを抽出することができる。
【０００４】
従来、テレビジョン信号はＶＣＲを用いて記録されていたが、近年はＰＣ等を用いてデジタル録画される機会が多くなってきている。「デジタル録画」とは、ＰＣ等においてテレビジョン信号をデジタルデータに変換し、光ディスク、ハードディスク等の記録媒体に動画ストリームのストリームデータとして記録することをいう。
【０００５】
そのようなストリームデータを扱うことが可能であり、かつ、ＰＣとの親和性の高いファイルフォーマットとして、ＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）において規定されるＭＰ４ファイルフォーマットが広く知られている。ＭＰ４ファイルフォーマットはApple（登録商標）社のQuickTime（TM)ファイルフォーマットをベースにして規定され、近年、様々なＰＣアプリケーションでサポートされている点において将来性のあるフォーマットである。ベースにされたQuickTimeファイルフォーマットは、現在、ＰＣアプリケーションの分野で動画および音声を扱うファイルフォーマットとして幅広く使われている。
【０００６】
図１は、ＭＰ４ファイル１の構成を示す。ＭＰ４ファイル１は、管理情報２と動画ストリームデータ３とを含んでいる。動画ストリームデータ３は、ＭＰＥＧ２映像またはＭＰＥＧ４映像等の符号化された映像データおよび音声データである。また、MotionJPEG等のデータであってもよい。管理情報２は、動画ストリームデータ３において規定される映像および音声の各フレームのデータサイズ、データの格納先アドレス、フレーム単位の再生時間等の情報である。データ再生装置は、管理情報２に基づいて動画ストリーム３の格納位置等を特定し、動画ストリームデータ３を読み出し、再生することができる。
【０００７】
図２は、ＭＰ４ファイルの他の構成を示す。ＭＰ４ファイルの管理情報２と動画ストリーム３とはそれぞれ別のファイルとして構成されている。このようなＭＰ４ファイルでは、管理情報２は、動画ストリーム３の読み出しを制御するリンク情報Ｌを含んでいる。QuickTimeファイルフォーマット規格においても、図１および２に示すＭＰ４規格と同じファイル構成をとることができる。以下のＭＰ４ファイルに関する説明は、特に限定しない限りQuickTimeファイルに対しても同様に適用可能であって、ＭＰ４ファイルに限定されるものではない。
【０００８】
以下、図１に示すＭＰ４ファイル１を例にして、ＭＰ４ファイル１のより具体的な構成を説明する。図３は、ＭＰ４ファイル１の具体的な構成を示す。まず、動画ストリーム部分を説明する。ＭＰ４ファイル１では、動画ストリーム中のデータをサンプル（sample）およびチャンク（chunk）単位で管理する。「サンプル（sample）」とは、ＭＰ４ファイルにおけるストリーム管理の最小単位であり、例えば、映像フレームの符号化されたフレームデータおよび音声フレームの符号化されたフレームデータに対応する。図には映像フレームのフレームデータを表す映像サンプル（Video Sample）４および音声フレームのフレームデータを表す音声サンプル（Audio Sample）５を示す。一方、「チャンク（chunk）」とは、１以上のサンプルの集合を表す。チャンク内に１つのサンプルしか存在しないときでも、１つのサンプルを含むチャンクとして管理される。
【０００９】
管理情報中では、映像サンプルに関する情報と音声サンプルに関する情報は、それぞれトラック単位で管理される。図３には、オーディオ・トラック６およびビデオ・トラック７を示す。トラック６および７には、各サンプルのサイズとその表示時間、各チャンクの先頭位置およびそのチャンクに含まれるサンプルの数等が記述される。データ再生装置は、管理情報の各トラックを読み出して全てのサンプルへアクセスすることができ、また、サンプルおよびチャンク毎に読み出し等の制御が可能である。なお、ＭＰ４ファイルの管理情報中の各サンプルおよび各チャンクの格納位置情報は「アクセス・データ」とも称される。
【００１０】
テレビジョン信号等の動画信号をＭＰ４ファイルフォーマットで記録する場合には、映像等の時系列のストリームデータとともに、その動画信号に付随するアスペクト情報、コピー制御情報等をＭＰ４ファイル内に格納する必要がある。そして、ストリームデータを読み出して出力する際には、格納されたそれらの情報をストリームデータに忠実に付加する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来のＭＰ４ファイルフォーマットには、アスペクト情報、コピー制御情報等を格納する領域が確保されていないという問題を有していた。
【００１２】
なお、動画ストリームを扱うことが可能なフォーマットとして、ＤＶＤビデオレコーディング規格フォーマットが知られている（ＤＶＤフォーラム発行の”リライタブル/再記録可能なディスクのためのＤＶＤ規格  パート３  ビデオレコーディング規格 バージョン1.1”を参照されたい）。この規格のフォーマットでは、動画ストリームのコピーの可否等に関する制御情報が所定の時間間隔でストリームに挿入され、動画ストリームのコピー管理が実現される（日本国の特開２００１−８６４６３号公報を参照されたい）。
【００１３】
このように、従来のフォーマットの中にはアスペクト情報、コピー制御情報等をストリーム内に格納することを定義するものも存在するが、このようなデータ構造ではストリーム再生時の再生装置の処理負荷が大きくなっていた。その理由は、再生装置は再生処理を実行しながら動画ストリームを解析し、アスペクト情報、コピー制御情報等を検出および抽出して、アスペクト処理等を実行しなければならないからである。さらに、再生装置がアスペクト処理等を行うための時間的制約は厳しく、再生中は再生処理以外の処理に割り当てられるリソースが少なくなってしまうため、場合によっては処理リソースが不足してアスペクト情報を画面に表示できないことがある。
【００１４】
また、従来のフォーマットで採用されていたストリームの種類はＭＰＥＧ２ストリームに限定されており、ＭＰ４ファイルフォーマットのような汎用性を欠いている。
【００１５】
本発明の目的は、QuickTimeファイルやＭＰ４ファイルの汎用性、ＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）の準拠性を保持しつつ、動画等の時系列データに付随してアスペクト情報、コピー制御情報等を管理することが可能なデータ構造を提供すること、そのようなデータ構造に従ってデータを記録することができる記録装置を提供すること、および、そのようなデータ構造のデータを再生することができる再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、管理情報生成部と、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備えている。
【００１７】
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
【００１８】
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
【００１９】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述してもよい。
【００２０】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドであってもよい。
【００２１】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述してもよい。
【００２２】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box）フィールドであってもよい。
【００２３】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００２４】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成してもよい。
【００２５】
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成してもよい。
【００２６】
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
【００２７】
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
【００２８】
前記管理情報生成部は、前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述してもよい。
【００２９】
本発明によるデータ記録方法は、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信するステップと、音声に関する音声信号を受信するステップと、前記映像信号から前記アスペクト情報を検出するステップと、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するステップと、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成するステップであって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、ステップと、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録するステップとを包含する。
【００３０】
前記管理情報を生成するステップは、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
【００３１】
前記管理情報を生成するステップは、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成してもよい。
【００３２】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述してもよい。
【００３３】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドであってもよい。
【００３４】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述してもよい。
【００３５】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box）フィールドであってもよい。
【００３６】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００３７】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、前記検出するステップは、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成してもよい。
【００３８】
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成してもよい。
【００３９】
前記管理情報を生成するステップは、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
【００４０】
前記管理情報を生成するステップは、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成してもよい。
【００４１】
前記管理情報を生成するステップは、前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述してもよい。
【００４２】
本発明によるデータ再生装置は、符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出す読み出し部であって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれている、読み出し部と、前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号する復号部と、前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出する抽出部と、前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力する重畳部とを備えている。
【００４３】
本発明によるデータ再生方法は、符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出すステップであって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれているステップと、前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号するステップと、前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出するステップと、前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力するステップとを備えている。
【００４４】
本発明によるデータ記録装置は、映像および前記映像の記録の許否を示すコピー情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、前記映像信号から前記コピー情報を検出する検出部と、前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は、前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報および前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報が規定されたコピー制御情報を含む、管理情報生成部と、前記コピー情報がコピー可能であることを示す場合に、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部とを備えている。
【００４５】
本発明による記録媒体は、データ再生装置によって読み取り可能なデータを有する。前記データは、符号化データから構成される符号化ストリームを格納した動画データと、前記動画データ内の符号化ストリームの処理を管理するための管理情報とから構成されたデータ構造を有する。前記符号化データは、映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号、および、音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されたデータであり、前記管理情報は、前記符号化データの集合ごとに、前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報を含んでいる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、管理情報と、管理情報によって処理が管理される動画ストリームとを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する際に、管理情報にアスペクト制御情報および／またはコピー制御情報が格納される。これにより、放送事業者やコンテンツの著作権者の意図を反映した状態で、例えば動画ストリームを再生し、複製し、伝送することができる。
【００４７】
特に、管理情報を格納するファイルをＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）に準拠したＭＰ４ファイルにすることにより、ＰＣとの親和性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるデータ処理装置の各実施形態を説明する。
【００４９】
（実施形態１）
図４は、本発明によるデータ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す。データ処理装置１０は、データの記録機能および再生機能を有する。具体的には、データ処理装置１０は、映像信号および音声信号を符号化して所定のデータ構造を有するデータファイルとして記録媒体１３１に記録することができる。データファイルには、映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて規定された符号化データの集合ごとにアスペクト比やコピー制御に関するコピー制御情報等が規定されている。一方、データ処理装置１０は、記録媒体１３１に記録されたデータファイルを読み出して、映像を再生するとともに規定されたアスペクト比にしたがって表示し、またはデータファイルをＰＣ等に出力することができる。以下では主としてＭＰ４ファイルをデータファイルとして説明するが、QuickTimeファイルであっても同様にデータファイルとして用いることができ、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
本明細書では、記録媒体１３１は光ディスクであるとする。光ディスクはデータ処理装置１０自体の構成要素ではないが、図１には説明の便宜のために記載している。光ディスクには種々の規格が存在しており、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＭＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等が周知である。なお、記録媒体１３１は、光ディスク以外のリムーバブルな記録媒体、例えば半導体メモリカードであってもよく、また、データ処理装置１０の構成要素の一部をなすハードディスク、半導体メモリ等であってもよい。
【００５１】
以下、データ処理装置１０の構成要素を説明し、その後、データ処理装置１０の動作を説明する。
【００５２】
まず、データ処理装置１０の記録機能に関連する構成要素を説明する。データ処理装置１０は、映像信号受信部１００、動画ストリーム生成部１０１、音声信号受信部１０２、第１情報生成部１０３、ＶＢＩ信号検出部１０４、第２情報生成部１０５、管理情報生成部１０６、Ｓ端子電圧検出部１０７、記録部１２０、記録制御部１１５、連続データ領域検出部１１６および論理ブロック管理部１１７を有する。
【００５３】
映像信号受信部１００は、放送波等の映像信号を受信する。映像信号には、映像自体を示す信号に、アスペクト情報、コピー制御情報、文字データ等に関するＶＢＩ信号が多重されている。音声信号受信部１０２は、音声に関する音声信号を受信する。
【００５４】
動画ストリーム生成部１０１は、映像信号および音声信号をそれぞれ所定の符号化形式（例えばＭＰＥＧ２−Ｖｉｄｅｏ形式、ＡＣ−３形式）で符号化して多重化し、動画ストリームを生成する。動画ストリームは少なくとも映像信号を含む。図５は、動画ストリーム生成部１０１のより詳細な機能ブロックの構成を示す。ＭＰＥＧ−Ｖｉｄｅｏ符号部１３０３は、映像信号入力端子１３０１に入力された映像信号を符号化してＭＰＥＧ２映像ストリームを生成する。映像ストリーム多重化バッファ部１３０５は、ＭＰＥＧ２映像ストリームを一時的に保持する。音声符号化部１３０４は、音声信号入力端子１３０２に入力された音声信号を符号化して音声ストリームを生成する。音声ストリーム多重化バッファ部１３０６は音声ストリームを一時保持する。多重化処理部１３０７は、バッファに格納された各ストリームを、例えばチャンク単位に交互に読み出して多重化し、動画ストリームとして動画ストリーム出力端子１３０８から出力する。動画ストリームは、映像データと音声データとが混在して構成されている。さらに、動画ストリーム生成部１０１は、各ストリームをどのように配列して動画ストリームを構成したかを示す情報を出力する。
【００５５】
第１情報生成部１０３は、動画ストリームの読出しを制御するアクセス情報を第１制御情報として生成する。「アクセス情報」とは、サンプルにランダムにアクセスするための格納位置（例えば時系列データファイルのアドレス値）等の情報を表す。ＶＢＩ信号検出部１０４は、映像信号からＶＢＩ信号を検出し、検出したＶＢＩ信号を第２情報生成部１０５に送る。またはＶＢＩ信号検出部１０４は、映像信号中のＶＢＩ信号からアスペクト情報、コピー制御情報等を検出し、その情報に関する信号のみを第２情報生成部１０５に送る。第２情報生成部１０５は、ＶＢＩ信号に含まれるアスペクト情報、コピー制御情報等に基づいて、第２制御情報を生成する。コピー制御情報は、コピープロテクション情報とコピープロテクション情報の内容が有効か無効かを示す状態情報とを含んでいる。Ｓ端子電圧検出部１０７は、データ処理装置１０のＳ端子（図示せず）に印加される電圧を検出する。上述の第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧検出部１０７からの検出信号を受けて、アスペクト比を決定することもできる。
【００５６】
管理情報生成部１０６は、第１制御情報および第２制御情報に基づいて、符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する。後述のように、管理情報は映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて規定された符号化データの集合ごとのアスペクト情報および／またはコピー制御情報を含む。「符号化データの集合」とは、例えば、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度のＤＶＤにおけるビデオオブジェクトユニット、１／３０秒のフレーム単位で規定されたサンプル、複数のサンプルの集合であるチャンク等を意味する。管理情報生成部１０６のより具体的な機能は後述する。
【００５７】
記録制御部１１５は記録部１２０の動作を制御する。連続データ領域検出部１１６は、記録制御部１１５の指示によって、論理ブロック管理部１１７で管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域を検出する。そして記録部１２０は、ピックアップ１３０を介して、管理情報および動画ストリームを光ディスク１３１に書き込む。
【００５８】
次に、データ処理装置１０の再生機能に関連する構成要素および動作を説明する。データ処理装置１０は、映像信号出力部１１０、動画ストリーム復号部１１１、音声信号出力部１１２、再生部１１３、再生制御部１１４、管理情報保持メモリ１１８、Ｄ−ＩＦ部１１９、第２情報抽出部１２１およびＶＢＩ信号重畳部１２２を有する。
【００５９】
管理情報保持メモリ１１８には、光ディスク１３１の管理情報領域１３２に記録された複数の管理ファイルがあらかじめ読み出されて格納されている。再生時には、再生制御部１１４がユーザーに指示された時系列データファイル（動画ストリームファイル）に対応する管理ファイル（管理情報）を管理情報保持メモリ１１８から読み出し、該当する管理ファイルのアクセス・データを使用して、時系列データファイルの動画ストリームを再生する。動画ストリームは、ピックアップ１３０によってデータが読み出され、再生部１１３において符号化データ信号として再生される。動画ストリーム復号部１１１は、符号化データ信号を復号して映像信号および音声信号を出力する。各信号は、映像信号出力部１１０および音声信号出力部１１２に出力される。さらに、第２情報抽出部は再生部分に該当するアスペクト制御情報、コピー制御情報等を連続的に読み出す。すると、ＶＢＩ信号重畳部１２２はそれらの情報に基づいて映像の再生と同期して出力映像のアスペクト比を調整し、または、コピー制御情報を重畳して出力する。
【００６０】
データ処理装置１０は、光ディスク１３１から読み出したＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイル（以下「動画ファイル」と称する）をＤ−ＩＦ部１１９を経由して外部機器へ出力することもできる。このとき、再生部は動画ファイルを出力するとともに、第２情報抽出部１２１は動画ファイルの管理情報から第２制御情報を抽出し、その一部であるコピー制御情報に基づいてコピーの可否をチェックする。コピーが可能である場合には、動画ファイルはコピー制御情報とともにＤ−ＩＦ部１１９においてインタフェース規格に準拠した形式に変換されて出力される。例えばＤ−ＩＦ部１１９がＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したインタフェースであるとき、Ｄ−ＩＦ部１１９は抽出されたコピー制御情報をＩＥＥＥ１３９４規格に準拠した形式に変換して出力する。これにより、光ディスク１３１に格納された管理ファイルから管理情報に規定されたコピー制御情報が抽出され、データストリームに含まれてデジタルインターフェースから出力されるので、著作権保護を実現することが可能なデータストリームを出力することができる。
【００６１】
なお、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクには、プレイリスト情報を記録することができる。プレイリスト情報とは、複数の動画ストリームの一部または全部の再生順序に関する情報である。プレイリスト情報にしたがって動画ストリームを再生するプレイリスト再生機能は、ランダムアクセスが可能な光ディスクを用いる上での特徴的な機能である。動画ストリームを連続的に再生する際には、あらかじめ管理情報保持メモリ１１８に格納されている管理情報ファイル群の中から必要なファイルを選択して使用することにより、複数の動画ストリームを連続的に再生するプレイリストを生成することができる。
【００６２】
続いて、データ処理装置１０の記録動作を説明する。
【００６３】
上述のように、データ処理装置１０は、管理情報および動画ストリームを光ディスク１３１に記録して動画ファイルを生成する。そこで、まず、データ処理装置１０の記録動作の結果得られた動画ファイルのデータ構造を説明する。図６は、光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム１１を含む時系列データファイル１２と、管理情報１３を含む管理ファイル１４とから構成されている。時系列データファイル１２は光ディスク１３１のＡＶデータ領域１３３に書き込まれ、管理ファイル１４は光ディスク１３１の管理情報領域１３２に書き込まれている。
【００６４】
動画ストリーム１１は、例えばＭＰＥＧ２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）で規定されるシステムストリームである。このシステムストリームには、プログラムストリーム（ＰＳ）、トランスポートストリーム（ＴＳ）、及びＰＥＳストリームの３種類が規定されている。ただし、ＭＰＥＧ２システム規格においては、これらのシステムストリームに対する管理情報（アクセス情報、特殊再生情報、記録日時等）を記録するデータ構造は規定されていない。
【００６５】
動画ストリーム１１は、複数のサンプル（P2Sample）１５を含む。サンプル１５は、映像データおよび音声データが混在して構成されている。サンプル１５は、映像の再生時間、データの大きさ（データ量）等に基づいて定めることが可能であり、例えばＤＶＤのビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）のような、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度の映像データを含む。サンプル１５の１以上の集合をチャンク（chunk）１６という。図７は、動画ストリーム１１のより詳細なデータ構造を示す。各サンプル１５は、複数の映像パック（Ｖ＿ＰＫ）および音声パック（Ａ＿ＰＫ）を含む。各パックは、パックヘッダおよび映像または音声用のデータを格納したＰＥＳパケットから構成されており、そのデータ量は一定（２０４８バイト）である。図７に示すような動画ストリームに対しては、ビデオデータとオーディオデータとをまとめて動画ストリームトラックとし、１つのトラックで一括して管理してもよい。
【００６６】
再び図６を参照する。管理情報１３は、サンプル単位のアクセス情報２０およびアスペクト制御情報１９を含む。これらの情報は、管理情報１３内のMovie atom１７中のサンプルテーブルアトム（sample Table ATOM）１８内に記述される。換言すれば、サンプルは、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom）１８における最小管理単位として管理されており、各サンプルに対してデータ格納位置等を示すアクセス情報２０が記述される。アスペクト制御情報１９はサンプル単位またはチャンク単位で規定され、各単位内の映像に対して共通に適用される。なお、サンプル１５およびチャンク１６は管理情報１３によって管理される動画ストリーム１１の単位であって、動画ストリーム１１のデータが常に物理的に区分されて規定されているわけではない。
【００６７】
次に、管理情報１３においてどのような基準でサンプル１５およびチャンク１６が規定されるかを説明する。例えば、映像の再生時間にして０．４秒から１秒程度の映像データおよび音声データが１つのサンプル（P2Sample）１５とされるとする。各サンプルのアクセス情報は管理情報１３に記述される。そして、ある一連の映像に対して共通して適用されるアスペクト比が決定されると、それらの映像に対応する区間が１つのチャンク１６として取り扱われ、各チャンク内のサンプルに共通のアスペクト制御情報１９が規定される。「ある一連の映像」の例は、カムコーダによって撮影された、録画開始から録画終了までの連続的な映像である。管理情報１３には、各チャンクに対するアクセス情報を設定することもできる。なお、アスペクト比が共通する一連の映像の区間をチャンクが規定される基準として説明したが、本発明には特に関連しない他の基準によってチャンクが規定されることもある。
【００６８】
動画ストリーム生成部１０１および管理情報生成部１０６は、上述したデータ構造および基準に基づいて動画ストリーム１１および管理情報１３を生成する。
【００６９】
以下、管理情報を生成する処理をより詳細に説明する。図８は、管理情報の生成手順を示す。まず、ステップＳ１において、第１情報生成部１０３は第１制御情報（アクセス情報）を作成する。ステップＳ２において、第２情報生成部１０５は、第２制御情報（アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報）を作成する。そして、ステップＳ３において、管理情報生成部１０６は第１および第２制御情報を含む管理情報１３を生成する。
【００７０】
ここで、図９を参照しながら、図８のステップＳ２における第２制御情報を生成する処理を詳細に説明する。ここでは、特にアスペクト制御情報を第２制御情報として生成する際の処理を説明する。図９は、アスペクト制御情報の生成手順を示す。まずステップＳ１０において、ＶＢＩ信号検出部１０４は、ＶＢＩ信号を検出したか否かを判定する。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出しなかった場合には、ステップＳ１２に進む。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出した場合には、ステップＳ１１において、第２情報生成部１０５はＶＢＩ信号に多重されているアスペクト情報を検出する。
【００７１】
次のステップＳ１２において、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧検出部１０７においてＳ端子の電圧を検出する。Ｓ端子の電圧はアスペクト比を指定する際に利用可能だからである。具体的には、Ｓ端子の電圧は、（１）ＧＮＤ（０Ｖ）〜２．４Ｖのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比は４：３を示し、（２）２．４Ｖ〜４．２５Ｖのとき、コンポーネント信号の映像のアスペクト比はワイド（１６：９）とされる。なお、４．２５Ｖ〜ＶＤＤ（５Ｖ）のときは、Ｓ端子未入力またはＳ端子が装置に存在しないと判断され、アスペクト比は特に設定されない。そこで、上述の（１）または（２）のいずれに該当するかを判断する必要がある。
【００７２】
ステップＳ１３では、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入るか否かを判定する。Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入るとき、ステップＳ１４に進み、第２情報生成部１０５はアスペクト比を４：３に設定する。Ｓ端子電圧が０Ｖ〜２．４Ｖの範囲に入らないとき、ステップＳ１５において、第２情報生成部１０５は、Ｓ端子電圧が２．４Ｖ〜４．２５Ｖの範囲に入るか否かをさらに判定する。Ｓ端子電圧が２．４Ｖ〜４．２５Ｖの範囲に入るとき、ステップＳ１６に進み、第２情報生成部１０５はアスペクト比を１６：９に設定する。
【００７３】
その後、ステップＳ１７において管理情報生成部１０６は、ＶＢＩ信号から抽出されたアスペクト情報または設定されたアスペクト比に基づいて、アスペクト制御情報を生成し、管理情報１３内に記述する。
【００７４】
上述の処理によって生成されたアスペクト制御情報は、例えば図１０に示すように他の情報とともに管理情報１３に格納される。図１０は、管理情報１３におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す。アクセス情報管理エリアでは各サンプルの位置情報とアクセス情報とが対応付けられて格納されており、アスペクト情報管理エリアでは、各サンプルの位置情報とアスペクト制御情報とが対応付けられて格納される。例えば「位置情報」は、データの先頭からチャンクを跨いで振られた通しのサンプル番号、先頭からのチャンク番号、先頭からの再生時間情報等によって定義される。
【００７５】
次に、管理情報生成部１０６によって生成された管理情報１３の具体的なデータ構造を説明する。管理情報１３のデータ構造は階層化されており、データ構造を構成するフィールドは、Apple（商標）社のQuickTimeファイルフォーマット規格においてはアトム（Atom）と呼ばれ、ＭＰ４規格におけるＩＳＯベースメディアファイルフォーマットにおいてはボックス(Box)と呼ばれている。ＭＰ４規格の大部分の仕様はApple（登録商標）社のQuickTime（TM)ファイルフォーマットをベースにして規定され、一部において規定、名称が異なるが、その仕様の内容はほぼ同様である。以下では、QuickTime規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される"Atom"（アトム）を"Box"（ボックス）に置換することによって、ＭＰ４規格に対応できる。
【００７６】
管理情報生成部１０６は、以下に説明するアトム構造にしたがって管理情報１３を生成する。図１１は、管理情報１３のアトム構造を示す。管理情報１３は、ムービーアトム１７において規定される。ムービーアトム１７には、符号化された映像データおよび音声データの各々について、独立してフレーム単位のデータサイズ、データの格納先アドレス、再生タイミングを示すタイムスタンプ等の情報が記述されている。映像データに対してはトラックアトム３０４が規定される。トラックアトム３０４内の種々のアトムのうち、本明細書ではメディアアトム３０７内のサンプルテーブルアトム１８を説明する。メディアアトム３０７は、符号化ストリームに関する情報を格納するフィールドである。なお、音声データに対しては、例えばトラックアトム３１７が規定される。
【００７７】
サンプルテーブルアトム１８は、さらに複数のアトムフィールドを有する。このうち、サンプル記述アトム３１１、サンプルサイズアトム３１２、デコーディングタイムツーサンプルアトム３１３、サンプルツーチャンクアトム３１４、チャンクオフセットアトム３１５に着目する。
【００７８】
サンプル記述アトム３１１には、そのサンプル内の映像に対して適用されるアスペクト制御情報（source_aspect_ratio）が規定されている。サンプルサイズアトム３１２には、そのサンプルのデータサイズが規定されている。デコーディングタイムツーサンプルアトム３１３には、そのサンプルの映像再生時間が規定されている。サンプルツーチャンクアトム３１４には、１チャンクに含まれるサンプルの数が規定されている。チャンクオフセットアトム３１５には、例えば時系列データファイルの先頭から計算した各チャンクの先頭位置（オフセット）が規定されている。なお、各アトム３１２〜３１５に記載されている"＃0"は、第０番目のサンプルまたはチャンクに対するデータであることを示しており、図示されていない第１番目、第２番目のデータが後に続く。
【００７９】
図１２（ａ）は、時系列データファイル１２内のデータ構造を示し、図１２（ｂ）は、（ａ）に対応する管理ファイル１４の各アトムを示す。図１２（ｂ）に示す各アトム３１２〜３１５内のフィールドは、図１２（ａ）に示す同名の区間に対応するデータサイズ、再生時間等を規定している。例えば、サンプルサイズアトム３１２内に示された"samples size＃0"は、データファイル１２の最初（０番目）に配置されたＰ２サンプル（P2sample＃0）のデータサイズを規定する。図１２（ａ）および（ｂ）に示されるように、管理情報ファイル１４の管理情報内のアトムにおいて、時系列データ１２を構成するデータの各サンプル、チャンク等が規定される。
【００８０】
図１３は、サンプルテーブルアトム１８のサンプル記述アトム３１１のアトム構造をより詳細に示している。サンプル記述アトム３１１は１以上のサンプル記述エントリ５１５を含む。サンプル記述エントリ５１５は、各チャンクに対して設けられる。さらにサンプル記述エントリ５１５は符号化モードフラグフィールド５１８を含み、符号化モードフラグフィールド５１８の一部のフィールド５１９において、アスペクト制御情報１９が記述される。
【００８１】
図１４は、符号化モードフラグフィールド５１８のデータ構造を示す。符号化モードフラグフィールド５１８は８ビットで規定される。８ビットのうち、下位４ビット（Ｂ０〜Ｂ３：source_aspect_ratio）においてアスペクト制御情報１９が規定され、次の２ビット（Ｂ４およびＢ５：encoding_mode）において符号化モードが規定される。上位２ビットは予約ビットである。アスペクト制御情報１９は、下位４ビットにおいて、図示されるような少なくとも８種類のアスペクト比を規定する。なお、ここでいうアスペクト比には、映像が表示される位置が含まれている。
【００８２】
図１５（ａ）は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示し、図１５（ｂ）は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃを示す。図１５（ａ）に示すように、アスペクト制御情報＃ｎ（ｎ：整数）はチャンク＃ｎに対して適用されるので、チャンク＃ｎ内の映像は共通のアスペクト比によって表示される。
【００８３】
以上、アスペクト制御情報１９を規定するためのデータ構造を説明した。データ処理装置１０は、このデータ構造にしたがって管理ファイル１４を生成し、時系列データファイル１２とともに光ディスク１３１に記録する。また、データ処理装置１０は記録された管理ファイル１４を読み出して解析することにより、アスペクト制御情報１９によって指定されたアスペクト比に基づいて、時系列データファイル１２内の動画ストリーム１１から映像および音声を再生することができる。
【００８４】
なお、上述のデータ構造は例であり、他のデータ構造を採用することもでき、また、異なるアトムにアスペクト制御情報等を記述することもできる。
【００８５】
例えば、図１０では、アクセス情報管理エリアおよびアスペクト制御情報管理エリアに分けてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理するとして説明したが、異なる方法で管理することもできる。図１６は、管理情報１３の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す。また、図１７は、アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す。図１７による管理例は、アスペクト制御情報１９はアクセス情報と異なり、チャンクごとに変化するのではなく複数のチャンクにまたがって連続して同一である場合が多いことに基づいている。アスペクト制御情報の変化点を管理し、１つのアスペクト制御情報が有効な区間（複数のチャンク）を区間情報によって規定する。このように管理することにより、チャンク毎にコピー制御情報を持つ必要がなくなり、アスペクト制御情報のデータ量を低減できるので、管理ファイルのファイルサイズを小さくすることができる。
【００８６】
また、図１８は、サンプルテーブルアトム５１２とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す。アスペクト制御情報は、メディアアトム３０７内のユーザデータアトム５１１に規定されるアスペクト制御情報アトム５１３に規定される。ユーザデータアトム５１１には、QuickTime規格、ＭＰ４規格に準拠したデータ構造において自由にユーザデータを記述することができる。なお、これらの規格では、ユーザデータアトム５１１は必ずしもメディアアトム３０７内に設けられる必要はない。例えば、ユーザデータアトム５１１は、トラックアトム（Track Atom）３０４内に、メディアアトム３０７と並列的に設けられてもよい。
【００８７】
動画ストリームとは別に存在する管理情報にアスペクト制御情報を規定することにより、ストリームを再生する再生装置の処理負荷を軽減することができる。例えば、再生装置は、動画ストリームの再生前に管理情報からアスペクト制御情報を読み出すことができるので、あらかじめ映像のアスペクト比を把握することが可能である。よって、再生装置は、動画ストリームの処理と並行してアスペクト処理をする必要がなくなり、処理負荷が軽減され、装置の処理リソースを他の処理に有効に割り当てることができる。
【００８８】
なお、データ処理装置１０は、上述した管理情報とは別にＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）に準拠したＭＰ４ファイルの管理情報も記録することもできる。これにより、Ｄ−ＩＦ部３０８を介してＭＰ４ファイルをＰＣ等や他の外部機器へ出力しても、一般的なＭＰ４ファイルのみに対応した、ＰＣの再生用アプリケーションプログラムや、一般的なＭＰ４ファイルのみに対応した再生装置においてもＭＰ４ファイルを再生することができる。
【００８９】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第１の実施形態によるデータ処理装置１０（図４）の構成と同じである。よって、データ処理装置の各構成要素の説明は省略する。以下では、QuickTime規格のアトム構造を例にして説明するが、一般的には、フィールド名に付される“Atom”（アトム）を“Box”（ボックス）に置換することにより、ＭＰ４規格に対応することができる。
【００９０】
本実施形態によるデータ処理装置１０は、図６に示す動画ストリーム１１のデータ構造とは異なるデータ構造を有する動画ストリームを処理の対象とする。管理情報としてアスペクト制御情報、アクセス情報等を有し、管理情報に基づいて動画ストリームの処理を管理する点は、第１の実施形態によるファイルと同じである。
【００９１】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル（Video sample）、ビデオチャンク（Video chunk）と、生成される動画ファイル（ＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイル）のデータ構造との対応関係を示す。図１９（ａ）は、映像を構成する複数の映像フレームを示す。図１９（ｂ）は、各々が１映像フレームに対応する複数のビデオサンプルを示す。図１９（ｃ）は、各々が１以上のサンプルから構成される複数のビデオチャンクを示す。
【００９２】
なお、図１９（ａ）〜（ｃ）には映像に関するデータのみが記載されているが、図１９（ｄ）において“オーディオチャンク（Audio chunk）”として示すように、音声に関するフレーム、サンプルおよびチャンクが別途生成される。例えば、音声の１フレームは、例えばサンプリング周波数４８ｋＨｚ、２５６ｋｂｐｓのＡＣ−３音声の場合であれば合計１５３６個のサンプルをいう。なお、映像データおよび音声データに対してそれぞれサンプルおよびチャンクが規定されていても、サンプルごとおよびチャンクごとにデータサイズ（samples size）、再生時間（samples duration）、チャンク内のサンプル数（samples per chunk）およびチャンクオフセット（chunk offset）等が管理情報において規定される。
【００９３】
図２０は、光ディスク１３１に記録された動画ファイル（ＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイル）のデータ構造を示す。動画ファイルは、動画ストリーム３１を含む時系列データファイル３２と、管理情報３３を含む管理ファイル３４とから構成されている。時系列データファイル３２および管理ファイル３４は、それぞれ光ディスク１３１のＡＶデータ領域１３３および管理情報領域１３２に記録される。
【００９４】
管理情報３３を規定するムービーアトム３７には、アスペクト制御情報を規定するアトム３８、および、アクセス情報等を規定するサンプルテーブルアトム３９が設けられている。なお、アスペクト制御情報を規定するアトム３８はサンプルテーブルアトム３９外のアトムであるが、サンプルテーブルアトム３９内に設けてもよい。サンプルテーブルアトム３９のアクセス情報は、動画ストリーム３１の各ビデオサンプルおよび各オーディオサンプル（audio sample）に対して設けられる。また、アスペクト制御情報は、複数のビデオサンプルの集合であるビデオチャンクに対して設定される。
図２０には、それぞれ、ビデオサンプル３５−１とそのサンプルを含むビデオチャンク３６−１、および、オーディオサンプル３５−２とそのサンプルを含むオーディオチャンク３６−２を例示している。
【００９５】
図２１（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す。図２１（ｅ）に示すように、各ビデオチャンクに対して、適用されるアスペクト制御情報が別個に存在する。各アスペクト制御情報は、管理情報内のアスペクト比情報アトム３８に記述される。
【００９６】
図２２は、管理情報に規定されるデータフィールドを示す。映像データの管理情報群であるビデオテーブル(video table)フィールドには、各サンプル、チャンクのオフセット、サイズ等のアクセス情報と、それらに付随してアスペクトに関連する８ビットの情報を規定するフィールド（Aspect Information）５０が格納される。
【００９７】
図２３は、アスペクトに関連する情報を規定するフィールド５０のデータ構造を示す。８ビットのフィールドのうち、上位４ビット（Ｂ４〜Ｂ７：ＡＳＰＥＣＴ  ＲＡＴＩＯ）においてアスペクト制御情報１９が規定される。アスペクト制御情報１９によって設定することが可能なアスペクト比は、図１４に示す例と同じである。次の２ビット（Ｂ２およびＢ３：SUBTITLE MODE）において字幕モードが規定され、さらに次の１ビットにおいて映像がフィルムモードかカメラモードかを示す情報が規定される。下位２ビットは予約ビットである。
【００９８】
図２４（ａ）および（ｂ）は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す。管理情報は、アスペクト比の変化が生じた数だけ、チャンクに対するアスペクト制御情報を規定している。具体的には、動画ストリームにおいてアスペクト比の変化が生じた数は“num of aspect info”に格納され、変化が生じたチャンクを識別するＩＤ値は“chunk id”に格納され、チャンクに対して適用するアスペクト制御情報は“aspect  info”に格納される。
【００９９】
本発明によるデータ処理装置１０の第１および第２の実施形態は、管理ファイルおよび時系列データファイルが一体となったＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイルを生成するとして説明した。しかし、管理ファイルのみをＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイルとして生成し、管理ファイルの管理情報に動画ストリームへのリンク情報を格納して管理することも可能である。図２５は、管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたＭＰＥＧ２−ＰＳファイルを特定する構成を示す。リンク情報Ｌは、例えば対応するＭＰＥＧ２−ＰＳファイルのファイル名である。この例では、ＭＰＥＧ２−ＰＳファイルはＭＰＥＧ２規格でのプログラムストリーム（ＰＳ）であるが、他に、トランスポートストリーム（ＴＳ）またはエレメンタリストリーム（ＥＳ）を格納してもよい。また、図２６は、管理ファイル５３内に設けたリンク情報Ｌによってエレメンタリーストリーム（ＥＳ）を格納するＭＰＥＧ２ファイル５４を関連付ける構成を示す。ＭＰＥＧ２ファイル５４のヘッダ部分にはアスペクト制御情報が格納され、管理ファイル５３のリンク情報に基づいてアスペクト制御情報が特定され、読み出される。
【０１００】
また、図２７は、アスペクト制御情報を別ファイル“ＡＳＰＩ管理ファイル”５７として規定し、ファイル名等に基づいて管理ファイル５５およびＭＰＥＧ２ファイル５６と関連付ける構成を示す。この構成によれば、従来との互換性を確保しつつ、アスペクト制御情報の管理を行うことができる。なお、「ＡＳＰＩ管理ファイル」というファイル名、および図２７に示すファイルの拡張子「ＡＳＰＩ」は例であって、他のファイル名および拡張子であってよい。また、スペクト制御情報を格納する際のファイル形式も任意である。
【０１０１】
上述のように、本発明によるアスペクト制御情報は、管理情報のデータ構造やファイル構成等に限定されることなく、格納位置を設定でき、アスペクト制御情報によって制御される符号化された映像データを特定することができる。なお、本実施形態によるデータ処理装置１０は、ＭＰ４ファイルまたはQuickTimeファイルをデータファイルとして取り扱うとしたが、いずれも同様の構成で実現可能であり、同様の効果が得られる。また、図の説明に関して、例えば“ＭＰ４”という拡張子を用いたが、このような拡張子に限定されることはない。例えば、QuickTimeファイルでは“ＭＯＶ”等の拡張子を用いてもよく、さらに他の拡張子を用いてもよい。
【０１０２】
（実施形態３）
本実施形態によるデータ処理装置は、アスペクト制御情報に代えて、映像の記録の許否を示すコピー制御情報を管理情報の一部として規定する。例えば、図６および図２０におけるデータ構造内の「アスペクト制御情報」の位置に、コピー制御情報を規定することができる。コピー制御情報を利用することにより、記録媒体にコンテンツを記録する際に、コンテンツの著作権を保護することが可能になる。
【０１０３】
以下の説明では、説明の便宜のため、これまでに説明した図面を参照して「アスペクト制御情報」に置き換えるべき「コピー制御情報」を指摘するが、特に言及のない場合であっても同様に置き換えることができる。
【０１０４】
以下、本発明の第３の実施形態によるデータ処理装置を説明する。本実施形態によるデータ処理装置の構成は、第１の実施形態によるデータ処理装置１０（図４）の構成と同じであるが、処理の内容が異なる。したがって、データ処理装置１０の処理の説明に関連付けて、本実施形態によるデータ処理装置１０の各構成要素を説明する。
【０１０５】
本実施形態によるデータ処理装置１０が取り扱うコピー制御情報は、上述のアスペクト制御情報と同じく第２制御情報に含まれる。よって、データ処理装置１０は、図８に示す管理情報の生成手順に基づいて第２制御情報であるコピー制御情報を生成し（ステップＳ２）、その後、管理情報を生成する（ステップＳ３）。なお、アクセス情報を生成するステップＳ１は同じである。
【０１０６】
以下、図２８を参照しながら、図８のステップＳ２における第２制御情報を生成する処理を詳細に説明する。図２８は、コピー制御情報の生成手順を示す。まずステップＳ２１において、ＶＢＩ信号検出部１０４は、ＶＢＩ信号を検出したか否かを判定する。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出しなかった場合には、ステップＳ２８に進む。ＶＢＩ信号検出部１０４がＶＢＩ信号を検出した場合には、第２情報生成部１０５はＶＢＩ信号からコピー情報を抽出し、次のステップＳ２２に進む。
【０１０７】
ここで、コピー情報を具体的に説明する。コピー情報は、ＣＧＭＳ（Copy Generation Managing System）情報およびＡＰＳ（Analogue  Protection System）情報を含む。
【０１０８】
ＣＧＭＳ情報は、世代別のコピーを管理する２ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。なお、以下の“ｂ”はバイナリ値を表す。
【０１０９】
００ｂ：コピー可（制限なし）
０１ｂ：未定義
１０ｂ：コピー１回可能
１１ｂ：コピー禁止
【０１１０】
また、ＡＰＳ情報は、入力された映像信号に適用されていたコピープロテクトのタイプを示す２ビットのデータであり、データ値に応じた仕様が以下のように規定されている。
【０１１１】
００ｂ：コピープロテクトなし
０１ｂ：タイプ１
１０ｂ：タイプ２
１１ｂ：タイプ３
【０１１２】
上述の「タイプ１」は、ＶＣＲ等の記録装置のＡＧＣ回路を攪乱させるＡＧＣ攪乱動作、「タイプ２」はＡＧＣ攪乱動作およびカラーストライプ２ライン反転動作、「タイプ３」はＡＧＣ攪乱動作およびカラーストライプ４ライン反転動作の実行を記録装置に行わせる指示である。なお、ＡＰＳ情報はマクロビジョン社により開発されたアナログビデオ信号のコピープロテクト方法であり、単にマクロビジョンとも呼ばれている。
【０１１３】
次のステップＳ２２では、第２情報生成部１０５は、抽出したコピー情報に含まれるＣＧＭＳ情報が「コピー禁止」を示すか否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“１１”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“１１”のときはコピーが禁止されており、ステップＳ２３に進む。データ値が“１１”でないときはコピーが禁止されておらず、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２３では、データ処理装置１０は、映像の録画動作を停止して処理を終了する。
【０１１４】
ステップＳ２４では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報が未定義か否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“０１”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“０１”のときは、ステップＳ２３に進み映像の録画を停止して処理を終了する。データ値が“０１”でないときは、ステップＳ２５に進む。
【０１１５】
ステップＳ２５では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報が１回のコピーが可能か否かを判定する。この判定は、ＣＧＭＳ情報のデータ値が“１０”であるか否かに基づいて行われる。データ値が“１０”のときはステップＳ２６に進み、“１０”でないときはステップＳ２７に進む。ステップＳ２６では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報のデータ値を“０１”または“１１”に設定する。上述のように、データ処理装置１０においては“０１”では録画は行われない。一方、ステップＳ２７では、第２情報生成部１０５はＣＧＭＳ情報のデータ値を、コピーが可能であることを示す“００”に設定して映像を録画してステップＳ２８に進む。
【０１１６】
ステップＳ２８では、第２情報生成部１０５は、抽出したコピー情報に含まれるＡＰＳ情報に基づいてＡＰＳデータを設定する。ＡＰＳデータは、例えばＡＰＳ情報の各データ値に対応する２ビットデータとして規定され、ＡＰＳトリガビット（ＡＰＳＴＢ）とも呼ばれる。以上の処理により、第２情報生成部１０５は生成したＣＧＭＳ情報およびＡＰＳデータに基づいてコピー制御情報を生成する。コピー制御情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と、そのコピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含んでいる。
【０１１７】
管理情報生成部１０６は、上述の手順で生成したコピー制御情報を管理情報１３内に記述する。例えば、管理情報生成部１０６は、図１０、１６または１７における「アスペクト制御情報」に対応する位置にコピー制御情報を記述する。コピー制御情報が図１０または１６に対応するデータ構造にしたがって記述されるときは、コピー制御情報の適用範囲はサンプルまたはチャンク単位である。一方、コピー制御情報が図１７に対応するデータ構造にしたがって記述される場合には、コピー制御情報の適用範囲は複数のチャンクになる。
【０１１８】
図１５および図２１において「アスペクト制御情報」を「コピー制御情報」に置き換えると、コピー制御情報がチャンクごとに適用されている概念を表すことができる。図１５は時系列データファイル１２がＰ２サンプル（P2sample）を含むときの例である。管理情報生成部１０６は、図１５に示すサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃ等のフィールドにコピー制御情報を記述する。サンプル記述エントリは、サンプルテーブルアトム内のサンプル記述アトムに規定される。一方、図２１は時系列データファイル１２がビデオサンプルおよびオーディオサンプルを含むときの例である。図２１においては、コピー制御情報はビデオサンプルに対して適用される。
【０１１９】
なお、管理情報生成部１０６はサンプルテーブルアトムとは異なるアトムにコピー制御情報を記述してもよい。図２９は、ユーザデータアトム５１１に設けられたコピー制御情報アトムフィールド５１２を示す。ユーザデータアトム５１１は、サンプルテーブルアトム５１０とは異なるアトムとして規定されており、いずれもメディアアトム５０７に含まれている。図３０は、コピー制御情報アトムフィールド５１２のデータ構造を示す。上位２ビット（Ｂ６およびＢ７）においてＣＧＭＳ情報が規定され、次の２ビット（Ｂ４およびＢ５）においてＡＳＰ情報が規定される。ＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報は、符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示す情報であり、上述のコピープロテクション情報に相当する。ＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報によって規定される内容は上述のとおりである。次の１ビット（Ｂ３）では、映像ソースがアナログか否か（例えばアナログかデジタルか）を示すソース情報が規定され、次の１ビット（Ｂ２）において、上位４ビットのＣＧＭＳ情報およびＡＳＰ情報が有効か無効かを示す状態情報とを含む。下位２ビットは予約ビットである。
【０１２０】
上述のようにコピー制御情報を規定することにより、コンテンツの著作権保護を可能とする管理情報を規定することができる。さらに、コンテンツの著作権をより強力に保護するために、データ処理装置１０は、例えば、コピー回数が制限されているコンテンツの時系列データを暗号化してＤＶＤ-ＲＡＭ１３１等に記録してもよい。例えば、図２５から図２７に示すように、管理情報がコピー制御情報を含む場合であっても管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたファイルを特定する構成を例にする。このような構成では、コピー制御情報を有する管理情報と、動画ストリームとが別ファイルとして存在することになる。図３１は、管理情報内に暗号解読鍵Ｋを格納した管理ファイル６０と、暗号化された動画ストリーム（例えばＭＰＥＧ２システム規格で規定されるシステムストリーム）を格納したＭＰＥＧ２ファイル６１とを示す。動画ストリームは、暗号解読鍵Ｋに基づいて復号することが可能である。動画ストリームを暗号化するとともに、その動画ストリームを復号するために必要な鍵Ｋを別ファイル（管理ファイル６０）に格納することにより、より強固な著作権保護を実現できる。
【０１２１】
本実施形態の管理情報では、アスペクト制御情報に代えてコピー制御情報を設けるとして説明した。しかし、アスペクト制御情報およびコピー制御情報は独立した情報であるため、一方のみならず両方を設けてもよい。例えば、両方をサンプルテーブルアトム１８（図１１）のサンプル記述アトム３１１内に設けてもよいし、ユーザデータアトム５１１（図２９）内に設けてもよい。また、それぞれをサンプルテーブルアトム１８内の異なるアトム内に設けてもよい。さらに、一方をサンプルテーブルアトム１８内に設け、他方をユーザデータアトム５１１内に設けてもよい。なお、コピー制御情報およびアスペクト制御情報のいずれかの内容が変化したときに、新たなサンプルおよびチャンクが形成される。
【０１２２】
以上、本発明のデータ処理装置の第１から第３の実施形態を説明した。データ処理装置１０によって記録媒体に記録されたデータは、動画データと管理情報とを含んで構成されたデータ構造を有する。そのようなデータはデータ処理装置１０または再生機能を有する他の装置によって記録媒体から読み出される。装置は、記録されたデータのデータ構造に基づいて管理情報を取得し、管理情報に基づいて動画データから映像を再生することができる。管理情報のデータ構造は、アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報を格納する位置、態様等の構成に関して従来のデータ構造と明らかに異なっている。
【０１２３】
各実施の形態によるデータ処理装置１０（図１）は、記録および再生の両方の機能を有するとして説明したが、これらの一方の機能のみを実現する装置であってもよい。例えば、データ処理装置１０が再生機能のみを有する再生装置として実現される場合には、再生装置は、上述のデータ構造を解析して、アスペクト制御情報および／またはコピー制御情報を読み出して処理することができる。データ処理装置の記録機能および再生機能は、そのような機能を実現するコンピュータプログラムに基づいて動作する。コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録して市場に流通させ、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送することにより、例えば、コンピュータシステムを記録装置および／または再生装置として動作させることができる。
【０１２４】
なお、これまでの説明はＭＰＥＧ２映像ストリームを採用したが、本発明は、ＭＰＥＧ４映像ストリームをはじめとする他の映像ストリームにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明によれば、管理情報と、管理情報によって処理が管理される動画ストリームとを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する際に、管理情報にアスペクト制御情報および／またはコピー制御情報が格納される。これにより、放送事業者やコンテンツの著作権者の意図を反映した状態で、例えば動画ストリームを再生し、複製し、伝送することができる。
【０１２７】
特に、管理情報を格納するファイルをＭＰＥＧ４システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１）に準拠したＭＰ４ファイルにすることにより、ＰＣとの親和性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】  ＭＰ４ファイル１の構成を示す図である。
【図２】  ＭＰ４ファイルの他の構成を示す図である。
【図３】  ＭＰ４ファイル１の具体的な構成を示す図である。
【図４】  本発明によるデータ処理装置１０のブロック図である。
【図５】  動画ストリーム生成部１０１のブロック図である。
【図６】  光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
【図７】  動画ストリーム１１のより詳細なデータ構造を示す図である。
【図８】  管理情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図９】  アスペクト制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図１０】  管理情報１３におけるアクセス情報管理エリアとアスペクト制御情報管理エリアを示す図である。
【図１１】  管理情報１３のアトム構造を示す図である。
【図１２】  （ａ）は、時系列データファイル１２内のデータ構造を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に対応する管理ファイル１４の各アトムを示す図である。
【図１３】  サンプルテーブルアトム１８のサンプル記述アトム３１１のアトム構造をより詳細に示す図である。
【図１４】  符号化モードフラグフィールド５１８のデータ構造を示す図である。
【図１５】（ａ）は、各アスペクト制御情報が適用される範囲を示す図であり、（ｂ）は、各アスペクト制御情報が記述されるサンプル記述エントリ５１５ａ〜５１５ｃを示す図である。
【図１６】  管理情報１３の情報共有管理エリアにおいてアクセス情報およびアスペクト制御情報を管理する例を示す図である。
【図１７】  アスペクト制御情報管理エリアにおいて、アスペクト制御情報を複数のチャンクにより規定される区間ごとに管理する例を示す図である。
【図１８】  サンプルテーブルアトム５１２とは異なるアトムにアスペクト制御情報を格納する例を示す図である。
【図１９】  （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施形態２による動画ストリームを生成するための映像フレーム、ビデオサンプル（Video sample）、ビデオチャンク（Video chunk）と、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
【図２０】  光ディスク１３１に記録された動画ファイルのデータ構造を示す図である。
【図２１】  （ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、実施形態２による動画ストリームを生成するための音声ストリーム、オーディオチャンク、映像ストリーム、ビデオチャンク、および、生成される動画ファイルのデータ構造との対応関係を示す図である。
【図２２】  管理情報に規定されるデータフィールドを示す図である。
【図２３】  アスペクトに関連する情報を規定するフィールド５０のデータ構造を示す図である。
【図２４】（ａ）および（ｂ）は、アスペクト比の変化点を管理する管理情報のデータ構造を示す図である。
【図２５】  管理情報にリンク情報Ｌを設け、リンク情報Ｌによって動画ストリームが格納されたＭＰＥＧ２−ＰＳファイルを特定する構成を示す図である。
【図２６】  管理ファイル５３内に設けたリンク情報Ｌによってエレメンタリーストリーム（ＥＳ）を格納するＭＰＥＧ２ファイル５４を関連付ける構成を示す図である。
【図２７】  アスペクト制御情報をＡＳＰＩ管理ファイル５７として規定し、ファイル名に基づいて管理ファイル５５およびＭＰＥＧ２ファイル５６と関連付ける構成を示す図である。
【図２８】  コピー制御情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図２９】  ユーザデータアトム５１１に設けられたコピー制御情報アトムフィールド５１２を示す図である。
【図３０】  コピー制御情報アトムフィールド５１２のデータ構造を示す図である。
【図３１】  管理情報内に暗号解読鍵Ｋを格納した管理ファイル６０と、暗号解読鍵Ｋに基づいて復号可能な動画ストリームを格納したＭＰＥＧ２ファイル６１とを示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月24日(2005.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、管理情報生成部と、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備えたデータ記録装置。
【請求項２】
前記管理情報生成部は、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記管理情報生成部は、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドである、請求項４に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項７】
前記管理情報生成部は、
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box）フィールドである、請求項６に記載のデータ記録装置。
【請求項８】
前記管理情報生成部は、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項４または６に記載のデータ記録装置。
【請求項９】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出部は、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報生成部は、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
前記管理情報生成部は、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項９に記載のデータ記録装置。
【請求項１１】
前記管理情報生成部は、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１０に記載のデータ記録装置。
【請求項１２】
前記管理情報生成部は、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項１１に記載のデータ記録装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項１２に記載のデータ記録装置。
【請求項１４】
映像および前記映像のアスペクト比を制御するアスペクト情報に関する映像信号を受信するステップと、
音声に関する音声信号を受信するステップと、
前記映像信号から前記アスペクト情報を検出するステップと、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化して符号化データを生成し、複数の前記符号化データから構成される符号化ストリームを生成するステップと、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成するステップであって、前記管理情報は前記符号化データの集合ごとの前記アスペクト情報を含む、ステップと、
前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録するステップと
を包含するデータ記録方法。
【請求項１５】
前記管理情報を生成するステップは、前記符号化データの集合を１サンプルとしたときの各サンプル内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項１６】
前記管理情報を生成するステップは、複数のサンプルを１チャンクとしたときの各チャンク内の映像に対して、共通のアスペクト情報を生成する、請求項１５に記載のデータ記録方法。
【請求項１７】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記各サンプルの属性を記述するためのフィールドに記述する、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはサンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドである、請求項１７に記載のデータ記録方法。
【請求項１９】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を生成して、前記管理情報内の、前記符号化ストリームに関するユーザデータを記述するためのフィールドに記述する、請求項１６に記載のデータ記録方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドは、ユーザデータアトム（User Data Atom）フィールドであり、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、前記フィールドはユーザデータボックス（User Data Box） フィールドである、請求項１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２１】
前記管理情報を生成するステップは、前記アスペクト情報を適用する前記各サンプルへのアクセスに必要なアクセス情報を前記フィールドにさらに記述し、前記アクセス情報は、前記チャンクに含まれるサンプルの数、各サンプルの再生時間、各サンプルのデータ格納位置および各サンプルのデータサイズの少なくとも１つを含む、請求項１７または１９に記載のデータ記録方法。
【請求項２２】
前記映像信号は、前記映像信号のコピーの許否を示すコピー情報を含んでおり、
前記検出するステップは、前記映像信号から前記コピー情報を検出し、
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報に基づいて前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報と前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報とを含むコピー制御情報を、前記管理情報としてさらに生成する、請求項１４に記載のデータ記録方法。
【請求項２３】
前記管理情報を生成するステップは、前記コピー情報において前記映像信号のコピーが１回以上許可されているとき、前記コピー制御情報を生成する、請求項２２に記載のデータ記録方法。
【請求項２４】
前記管理情報を生成するステップは、各サンプル内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２３に記載のデータ記録方法。
【請求項２５】
前記管理情報を生成するステップは、各チャンク内の映像に対して共通のコピー制御情報を生成する、請求項２４に記載のデータ記録方法。
【請求項２６】
前記管理情報を生成するステップは、
前記少なくとも１つのファイルがQuickTime規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルアトム（Sample Table Atom(stbl)）フィールドおよびユーザデータアトム（User  Data  Atom（udta））の一方に前記コピー制御情報を記述し、
前記少なくとも１つのファイルがＭＰ４規格に準拠するファイルのとき、サンプルテーブルボックス（Sample Table Box(stbl)）フィールドおよびユーザデータボックス（User Data Box）フィールドの一方に前記コピー制御情報を記述する、請求項２５に記載のデータ記録方法。
【請求項２７】
符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出す読み出し部であって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれている、読み出し部と、
前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号する復号部と、
前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出する抽出部と、
前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力する重畳部と
を備えた、データ再生装置。
【請求項２８】
符号化データから構成される符号化ストリーム、および、前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を記録媒体から読み出すステップであって、前記符号化データには、映像に関する映像信号および音声に関する音声信号が所定の符号化形式で符号化されて含まれているステップと、
前記符号化ストリームから、前記映像信号および前記音声信号を復号するステップと、
前記管理情報から、前記映像のアスペクト比を制御するために前記符号化データの集合ごとに設けられたアスペクト情報を抽出するステップと、
前記アスペクト情報を前記映像信号に重畳して出力するステップと
を包含するデータ再生方法。
【請求項２９】
映像および前記映像の記録の許否を示すコピー情報に関する映像信号を受信する映像信号受信部と、
音声に関する音声信号を受信する音声信号受信部と、
前記映像信号から前記コピー情報を検出する検出部と、
前記映像信号および前記音声信号を所定の符号化形式で符号化した符号化データから構成される符号化ストリームを生成するストリーム生成部と、
前記符号化ストリームの処理を管理するための管理情報を生成する管理情報生成部であって、前記管理情報は、前記符号化ストリームのコピーを保護するための方法を示すコピープロテクション情報および前記コピープロテクション情報が有効であるか否かを示す状態情報が規定されたコピー制御情報を含む、管理情報生成部と、
前記コピー情報がコピー可能であることを示す場合に、前記管理情報および前記符号化ストリームを少なくとも１つのファイルとして記録媒体に記録する記録部と
を備えたデータ記録装置。
【国際調査報告】
2004036908.tif 000034
2004036908.tif 000035
2004036908.tif 000036
2004036908.tif 000037