(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を所定のディジタル符号化方式に従って符号化して得られる映像符号化単位と、音声信号を所定のディジタル符号化方式に従って符号化して得られる音声符号化単位とからなるストリームデータを、ストリーム蓄積手段１１に記録するストリームデータ記録装置において、
前記ストリームデータを入力するストリーム入力手段１２と、
前記ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、前記ストリームデータに含まれる映像情報および音声情報についての境界として検出し、前記境界の位置を示す境界情報を出力する第１境界検出手段３２と、
前記境界情報に基づいて、前記ストリーム蓄積手段１１に備えられたランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭と前記ストリームデータに含まれる映像情報および音声情報についての境界とをそれぞれ一致させて記録する記録手段１３と、
前記ストリームデータの記録動作に応じて、少なくとも１部の映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の格納場所に関する映像格納情報および音声格納情報を収集する第１収集手段１４と、
前記各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、前記各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と
を備えたことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項２】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
入力されたストリームデータをストリーム蓄積手段１１の所定の記憶領域にエンドレス記録する旨のエンドレス記録指示に応じて、記録手段１３による映像符号化単位および音声符号化単位の記録動作を監視し、前記所定の記憶領域に十分な空きがなくなったことを検出する検出手段１６と、
前記検出手段１６による検出結果に応じて、前記ストリーム蓄積手段１１において新規のストリームデータを記録すべき記録ポインタを前記所定の記憶領域の先頭に移動する記録制御手段１８と、
前記検出手段１６による検出結果に応じて、管理情報保持手段１５に保持された先頭の映像格納情報および音声格納情報を削除する第１更新手段１９と
を備えたことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項３】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
記録手段１３に入力されるストリームデータを監視し、映像符号化単位に属するデータと音声符号化単位に属するデータとの境界を検出して、前記境界の位置を示す境界情報を前記記録手段１３に送出する第２境界検出手段３３を備えた
ことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項４】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
ストリーム入力手段１２は、
映像符号化単位からなる映像ストリームを、ストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する映像パック手段と、
音声符号化単位からなる音声ストリームを、前記ストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する音声パック手段と、
前記映像パック手段および前記音声パック手段による分割動作を監視し、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が出現した際に、新規のパックに分割する旨の分割指示を送出する第１分割制御手段と、
前記映像パック手段によって形成された映像パックと前記音声パック手段によって形成された音声パックとを混合して一つのストリームデータとして出力する合成手段とを備えた構成である
ことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項５】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
ストリーム入力手段１２は、
映像符号化単位からなる映像ストリームを、ストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する映像パック手段と、
音声符号化単位からなる音声ストリームを、前記ストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する音声パック手段と、
前記映像パック手段および前記音声パック手段による分割動作を監視し、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が出現した際に、新規のパックに分割する旨の分割指示を送出する第１分割制御手段と、
前記映像パック手段によって形成された映像パックと前記音声パック手段によって形成された音声パックとを混合して一つのストリームデータとして出力する合成手段とを備えた構成であり、
前記映像パック手段は、前記分割指示に応じて新規の映像パックを形成するのに先立って、形成中の映像パックの残り容量に応じて、復元処理において無視される無効データを付加して前記形成中の映像パックを完成する第１無効データ付加手段を備えた構成であり、
前記音声パック手段は、前記分割指示に応じて新規の音声パックを形成するのに先立って、形成中の音声パックの残り容量分に応じて、復元処理において無視される無効データを付加して前記形成中の音声パックを完成する第２無効データ付加手段を備えた構成である
ことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項６】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
記録手段１３は、
境界情報の入力に応じて、記録中のアクセス単位に残された空き領域を検出する空き領域検出手段と、
前記空き領域検出手段による検出結果に応じて、復元処理において無視される無効データを生成し、前記記録中のアクセス単位に付加する第３無効データ付加手段とを備えた構成である
ことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項７】
請求の範囲１項に記載のストリームデータ記録装置において、
第１収集手段１４は、所定の時間毎に記録手段１３によって記録される映像符号化単位についての映像格納情報を収集するとともに、前記映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位に関する音声格納情報を収集する構成である
ことを特徴とするストリームデータ記録装置。
【請求項８】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
前記各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、前記各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、
再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、前記管理情報保持手段１５から該当する映像格納情報および対応する音声格納情報とを検索する第１検索手段２１と、
得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、前記ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２と
を備えたことを特徴とするストリームデータ再生装置。
【請求項９】
請求の範囲８項に記載のストリームデータ再生装置において、
ストリーム蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータの再生動作に先立って、前記ストリーム蓄積手段１１を構成する各アクセス単位を参照し、前記ストリーム蓄積手段１１に蓄積されている少なくとも一部の映像符号化単位先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が記録されている格納場所に関する映像格納情報および音声格納情報を収集する第２収集手段２３を備えた
ことを特徴とするストリームデータ再生装置。
【請求項１０】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
前記各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、前記各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、
再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、前記ストリーム蓄積手段１１において、前記指定情報で示された映像符号化単位およびこの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を探索し、該当する格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を収集して出力するとともに、前記管理情報保持手段１５に格納する第３収集手段２４と、
得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、前記ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２と
を備えたことを特徴とするストリームデータ再生装置。
【請求項１１】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、前記ストリーム蓄積手段１１において、前記指定情報で示された映像符号化単位およびこの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を探索し、該当する格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を出力する第１探索手段２５と、
得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、前記ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２と
を備えたことを特徴とするストリームデータ再生装置。
【請求項１２】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
前記各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、前記各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、
編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、前記管理情報保持手段１５から前記範囲情報で示された映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を検索する第２検索手段２６と、
前記範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべき前記ストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、
前記範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、前記編集指示で指定された編集操作を実行する編集手段２８と、
前記編集手段２８による編集操作に応じて変化した映像格納情報および音声格納情報を前記管理情報保持手段１５の内容に反映する第２更新手段２９と
を備えたことを特徴とするストリームデータ編集装置。
【請求項１３】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
前記各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、前記各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、
編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、前記ストリーム蓄積手段１１において前記範囲情報に含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位を探索し、それぞれの格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を収集して出力するとともに、前記管理情報保持手段１５に格納する第４収集手段３１と、
前記範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべき前記ストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、
前記範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、前記編集指示で指定された編集操作を実行する編集手段２８と、
前記編集手段２８による編集操作に応じて変化した映像格納情報および音声格納情報を前記管理情報保持手段１５の内容に反映する第２更新手段２９と
を備えたことを特徴とするストリームデータ編集装置。
【請求項１４】
ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、
編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、前記ストリーム蓄積手段１１において前記範囲情報に含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位を探索し、それぞれの格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を出力する第２探索手段３０と、
前記範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべき前記ストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、
前記範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、前記編集支持で指定された編集操作を実行する編集手段２８と
を備えたことを特徴とするストリームデータ編集装置。
【請求項１５】
請求の範囲１２項乃至請求の範囲１４項のいずれかに記載のストリームデータ編集装置において、
範囲特定手段２７は、前記範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報で示された全ての記憶領域の範囲を編集範囲として特定する構成である
ことを特徴とするストリームデータ編集装置。
【請求項１６】
請求の範囲１２項乃至請求の範囲１４項のいずれかに記載のストリームデータ編集装置において、
範囲特定手段２７は、前記範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報で示された記憶領域の範囲から一部の音声符号化単位に対応する記憶領域を除いた範囲を編集範囲として特定する構成である
ことを特徴とするストリームデータ編集装置。
【発明の詳細な説明】
本発明の背景
技術分野
本発明は、ＭＰＥＧプログラムストリームデータのように、映像データと音声データとが入り混じった映像音声ストリームデータの記録、再生、編集する映像音声ストリームデータ記録再生編集システムに関する。
近年では、比較的低価格のパーソナルコンピュータにも大容量のハードディスク装置が搭載されるようになっており、また、アナログの映像および音声をＭＰＥＧ方式に基づいて符号化するエンコーダの低価格化も進んでいる。
更に、ディジタル衛星放送サービスやケーブルテレビによるディジタル映像配信サービスなども拡大しており、一般ユーザが、通常のアナログ映像と同様にディジタル映像を記録・再生し、また、編集するために必要な技術的な環境が整ってきた。
このような環境の変化に伴って、一般ユーザが、ディジタル映像を手軽に、そして自由に記録し、再生し、更に編集できるようにするための技術が必要とされている。
背景技術
第２７図に、ディジタル映像配信サービスシステムの構成を示す。
このディジタル映像配信サービスシステムにおいて、サーバ装置４１０に備えられた映像エンコーダ４１１および音声エンコーダ４１２は、映像信号および音声信号をそれぞれＭＰＥＧ方式に従って符号化し、映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームとして、サーバ側マルチプレクサ（サーバ側ＭＵＸ）４１３の処理に供している。
このサーバ側マルチプレクサ４１３は、映像エレメンタリストリームと音声エレメンタリストリームとをそれぞれのビットレートに合わせて合成してＭＰＥＧプログラムストリームを形成し、伝送に適したパケット毎に伝送装置４１４に渡している。
このようにして形成されたＭＰＥＧプログラムストリームは、第６図に示すように、画像信号の符号化単位であるＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と音声信号の符号化単位であるＡＡＵ（Ａｕｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ）とがそれぞれのビットレートに応じて混合されたストリームデータであり、伝送装置４１４によってネットワークを介して各端末装置４２０に配信される。
ネットワークを介して配信されるＭＰＥＧストリームデータの容量は、アナログ映像データおよび音声データに比べて十分に小さいので、例えば、第２７図に示した端末装置４２０に備えられたストリームデータ保持部４２１に、通信制御部４２２を介して受け取ったＭＰＥＧストリームデータを保持していくことは十分に現実的である。
この場合は、ＭＰＥＧストリームデータの配信を受けた後に、ストリームデータ読出部４２３によって、ストリームデータ保持部４２１からＭＰＥＧストリームデータを先頭から順次に読み出して、映像符号化データおよび音声符号化データを映像／音声再生部４２４による再生処理に随時に供することができる。
これに応じて、第２７図に示した映像／音声再生部４２４に備えられた映像デコーダ４２５および音声デコーダ４２６が、映像符号化データおよび音声符号化データをそれぞれデコードし、得られたデコード結果に基づいて、表示制御部４２７および音声再生部４２８が、ＣＲＴディスプレイ装置（ＣＲＴ）４２９およびスピーカ４３０などの映像／音声出力装置の動作を制御して、映像および音声を再生出力することにより、利用者は、サービスによって配信されるコンテンツを随時に享受することができる。
また、ＭＰＥＧ方式などに準拠したエンコーダが低価格化したことによって、利用者が、自分のパーソナルコンピュータなどにアナログの映像信号および音声信号を取り込んで符号化し、ストリームデータとして蓄積するシステムも現実的なものとなっている。
第２８図に、ストリームデータ記録・再生システムの構成例を示す。
第２８図に示すように、ユーザ側マルチプレクサ（ユーザ側ＭＵＸ）４３１により、映像エンコーダ４１１から受け取った映像エレメンタリストリームと、音声エンコーダ４１２から受け取った音声エレメンタリストリームとが合成され、ＭＰＥＧプログラムストリームが形成される。
このＭＰＥＧプログラムストリームの入力に応じて、ストリームデータ書込み部４３２およびディスク制御装置４３３が動作することにより、ハードディスク装置４３４にストリームデータが蓄積される。
ところで、このようにしてハードディスク装置４３４に蓄積されたストリームデータは、上述したディジタル映像配信サービスシステムにおいてユーザ側のストリームデータ保持部４２１に保持されたストリームデータと同様に、ストリームデータ読出部４２３により、その先頭から順次に読み出して、映像／音声再生部４２４の処理に供した場合に限って、映像と音声との同期を保って再生することができる。
なぜなら、上述したように、映像信号と音声信号とは、それぞれの先頭を基準として独立に符号化圧縮されており、また、各エレメンタリストリームの先頭を基準としてこれらを合成することにより、ＭＰＥＧプログラムストリームが形成され、記録されているからである。
このため、従来は、利用者が保存しておいたＭＰＥＧプログラムストリームデータに基づいて、映像・音声を編集しようとした場合には、複雑な手順をたどる必要があった。
第２９図に、従来のストリームデータ編集作業を説明する図を示す。
利用者がストリームデータの編集を行う場合には、少なくとも、編集対象を含むストリームデータ全体を映像／音声再生部を介して再生し、ＣＲＴディスプレイ装置およびスピーカによる出力の提供を受けつつ、編集対象を特定する必要がある。
このとき、再生されたアナログ映像信号および音声信号を編集処理のために保存しておかなければならない。
また、編集指示に応じて、編集処理部によってアナログ映像信号および音声信号の編集が完了した後に、映像エンコーダ、音声エンコーダおよびマルチプレクサ（ＭＵＸ）によって、再びＭＰＥＧプログラムストリームを形成する必要がある。
このため、従来技術では、ストリームデータの編集作業には、一旦デコードしたアナログ映像信号および音声信号とを再びエンコードすることが不可欠であり、また、アナログ映像信号および音声信号を保持しておくために、膨大な記憶容量が必要である。
また、上述したようなＭＰＥＧプログラムストリームの特徴は、ストリームデータの記録形式をも制約している。
例えば、第２８図に示したストリームデータ記録再生システムにおいて、ＭＰＥＧプログラムストリームをエンドレス録画しようとする場合には、次のような方法をとる必要がある。
つまり、本来は単一のストリームとなるべき映像データおよび音声データを、所定の短い時間（例えば１０秒）毎に別個のストリームとし、これらのストリームデータを保持するファイルの連なりとして映像データおよび音声データを記録する方法である。
この方法を採用すれば、最も古いファイルを新しいファイルに置き換えていくことにより、エンドレス録画を実現することができる。しかしながら、この方法では、ファイルの管理が煩雑であり、また、置き換えの単位を自由に変えることができない。
発明の開示
本発明の主たる目的の第１は、ディジタル映像・音声ストリームデータを高い自由度で再生可能なストリームデータ再生システムを提供することである。
また、本発明の主たる目的の第２は、ディジタル映像・音声ストリームデータを迅速且つ自由に編集可能なストリームデータ編集システムを提供することである。
また、本発明の主たる目的の第３は、ディジタル映像・音声ストリームデータを高い自由度で記録可能なストリームデータ記録システムを提供することである。
更に、本発明の従たる目的の第１は、上述した主たる目的の第１、第２および第３を実現するための基礎となるストリーム記録技術を提供することである。
一方、本発明の従たる目的の第２は、上述したストリームデータ再生システム、ストリームデータ編集システムおよびストリームデータ記録システムで用いられる管理情報の量を削減するための技術を提供することである。
また、本発明の従たる目的の第３は、上述したストリームデータ再生システム、ストリームデータ編集システムおよびストリームデータ記録システムにおいて有効なストリームデータ形成技術を提供することである。
本発明の従たる目的の第１は、第１図に示すように、映像信号を所定のディジタル符号化方式に従って符号化して得られる映像符号化単位と音声信号を所定のディジタル符号化方式に従って符号化して得られる音声符号化単位とからなるストリームデータをストリーム蓄積手段１１に記録するストリームデータ記録装置において、ストリームデータを入力するストリーム入力手段１２と、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ストリーム蓄積手段１１に備えられたランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて記録する記録手段１３と、ストリームデータの記録動作に応じて、少なくとも１部の映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の格納場所に関する映像格納情報および音声格納情報を収集する第１収集手段１４と、各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５とを備えたストリームデータ記録装置により達成される。
このストリームデータ記録装置によれば、各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ストリーム蓄積手段１１のアクセス単位の先頭からそれぞれ記録することができ、また、管理情報保持手段１５に保持された管理情報により、各映像符号化単位と音声符号化単位との対応関係が示されるので、映像符号化単位毎の再生および編集を可能とすることができる。
また、上述した主たる目的の第３は、第１図に示すように、本発明のストリームデータ記録装置が、入力されたストリームデータをストリーム蓄積手段１１の所定の記憶領域にエンドレス記録する旨のエンドレス記録指示に応じて、記録手段１３による映像符号化単位および音声符号化単位の記録動作を監視し、所定の記憶領域に十分な空きがなくなったことを検出する検出手段１６と、検出手段１６による検出結果に応じて、ストリーム蓄積手段１１において新規のストリームデータを記録すべき記録ポインタを所定の記憶領域の先頭に移動する記録制御手段１８と、検出手段１６による検出結果に応じて、管理情報保持手段１５に保持された先頭の映像格納情報および音声格納情報を削除する第１更新手段１９とを備えることにより達成される。
上述した検出手段１６による検出結果に応じて、記録制御手段１８と更新手段１９とが動作することにより、エンドレス記録用に割り当てられた所定の記憶領域に記録された最も古いストリームデータを映像符号化単位毎に新しいストリームデータに置き換えるとともに、この置き換えを管理情報に反映することができる。これにより、一続きの記憶領域を用いて、エンドレス記録を実現することができる。
本発明の従たる目的の第１は、第１図に示すように、本発明のストリームデータ記録装置が、記録手段１３に入力されるストリームデータを監視し、映像符号化単位に属するデータと音声符号化単位に属するデータとの境界を検出して、境界の位置を示す境界情報を記録手段１３に送出する第２境界検出手段３３を備えることにより達成される。
この第２境界検出手段３３によって得られる境界情報に基づいて、記録手段１３が動作することにより、ストリームデータに含まれるディジタル映像情報とディジタル音声情報とを、ストリーム蓄積手段１１の記憶媒体に分離して記録することが可能である。
また、上述した従たる目的の第３は、本発明のストリームデータ記録装置に備えられたストリーム入力手段１２が、映像符号化単位からなる映像ストリームをストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する映像パック手段と、音声符号化単位からなる音声ストリームをストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する音声パック手段と、映像パック手段および音声パック手段による分割動作を監視し、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が出現した際に、新規のパックに分割する旨の分割指示を送出する第１分割制御手段と、映像パック手段によって形成された映像パックと音声パック手段によって形成された音声パックとを混合して一つのストリームデータとして出力する合成手段とを備えることにより達成される。
上述したストリーム入力手段１２によれば、第１分割制御手段からの指示に応じて、映像パック手段および音声パック手段が動作することにより、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭がそれぞれ先頭に位置する映像パックおよび音声パックを形成することができる。したがって、合成手段によって得られたストリームデータをそのままストリーム蓄積手段１１に書き込むことにより、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭をアクセス単位の先頭からそれぞれ格納することができる。
上述した従たる目的の第３は、本発明のストリームデータ記録装置に備えられたストリーム入力手段１２が、映像符号化単位からなる映像ストリームをストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する映像パック手段と、音声符号化単位からなる音声ストリームをストリーム蓄積手段１１におけるアクセス単位と同じ記憶容量を有するパックに分割する音声パック手段と、映像パック手段および音声パック手段による分割動作を監視し、各映像符号化単位の先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が出現した際に、新規のパックに分割する旨の分割指示を送出する第１分割制御手段と、映像パック手段によって形成された映像パックと音声パック手段によって形成された音声パックとを混合して一つのストリームデータとして出力する合成手段とを備えた構成であり、映像パック手段は、分割指示に応じて新規の映像パックを形成するのに先立って、形成中の映像パックの残り容量に応じて、復元処理において無視される無効データを付加して形成中の映像パックを完成する第１無効データ付加手段を備えた構成であり、音声パック手段は、分割指示に応じて新規の音声パックを形成するのに先立って、形成中の音声パックの残り容量分に応じて、復元処理において無視される無効データを付加して形成中の音声パックを完成する第２無効データ付加手段を備えることにより達成される。
上述したストリーム入力手段１２によれば、第１分割制御手段からの指示に応じて、映像パック手段および音声パック手段が映像パックおよび音声パックの分割を行う際に、それぞれ第１無効データ付加手段および第２無効データ付加手段が動作することにより、各映像パックおよび各音声パックの残り容量を無効データによって満たすことができる。
本発明の従たる目的の第１は、第１図に示すように、本発明のストリームデータ記録装置に備えられた記録手段１３が、境界情報の入力に応じて、記録中のアクセス単位に残された空き領域を検出する空き領域検出手段と、空き領域検出手段による検出結果に応じて、復元処理において無視される無効データを生成し、記録中のアクセス単位に付加する第３無効データ付加手段とを備えることにより達成される。
上述した記録手段１３によれば、空き領域検出手段による検出結果に応じて第３無効データ付加手段が動作することにより、境界情報の入力に応じて、新規のアクセス単位への記録動作を開始する際に、直前のアクセス単位の残り容量を無効データを用いて満たすことができる。
また、上述した従たる目的の第２は、本発明のストリームデータ記録装置が、所定の時間毎に記録手段１３によって記録される映像符号化単位についての映像格納情報を収集するとともに、映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位に関する音声格納情報を収集する構成である第１収集手段１４を備えることにより達成される。
上述した第１収集手段１４によれば、管理情報を所定の時間間隔毎に収集することができるので、例えば、管理情報の収集間隔を１つの映像符号化単位の再生時間よりも長くすることにより、全ての映像符号化単位に対応して管理情報を収集した場合に比べて、管理情報保持手段１５に保持する管理情報の容量を削減することができる。
また、上述した主たる目的の第１は、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、管理情報保持手段１５から該当する映像格納情報および対応する音声格納情報とを検索する第１検索手段２１と、得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２とを備えたストリームデータ再生装置により達成される。
本発明のストリームデータ再生装置によれば、指定情報の入力に応じて、第１検索手段２１が動作することにより、該当する映像符号化単位に対応して管理情報保持手段１５に保持された映像格納情報および音声格納情報を取得して、再生手段２２による再生処理に供することができる。これらの情報に基づいて、再生手段２２が、ストリーム蓄積手段１１から該当する映像符号化単位および音声符号化単位を読み出すことにより、ストリームデータの時系列的な制約を排除して、ストリームデータを映像符号化単位毎に自由に再生することが可能となる。
また、上述した従たる目的の第２は、本発明のストリームデータ再生装置が、ストリーム蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータの再生動作に先立って、ストリーム蓄積手段１１を構成する各アクセス単位を参照し、ストリーム蓄積手段１１に蓄積されている少なくとも一部の映像符号化単位先頭およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が記録されている格納場所に関する映像格納情報および音声格納情報を収集する第２収集手段２３を備えることにより達成される。
上述した第２収集手段２３によれば、ストリーム蓄積手段１１におけるストリームデータの格納状態を必要に応じて解析し、管理情報を構成することができるから、全てのストリームデータに対応して、それぞれ管理情報を補完しておく必要がない。したがって、多数のストリームデータを蓄積している場合に、全体としての管理情報の容量を削減することができる。
上述した主たる目的の第１および従たる目的の第２は、第２図に示すように、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、ストリーム蓄積手段１１において、指定情報で示された映像符号化単位およびこの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を探索し、該当する格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を収集して出力するとともに、管理情報保持手段１５に格納する第３収集手段２４と、得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２とを備えるストリームデータ再生装置によって達成される。
上述したストリームデータ再生装置によれば、指定情報の入力に応じて、第３収集手段２４が動作することにより、ストリーム蓄積手段１１におけるストリームデータの格納状態を該当する映像符号化単位について解析し、収集された映像格納情報および音声符号化情報を、再生手段２２による再生動作に供するとともに、管理情報保持手段１５に保持することができる。これにより、利用者からの指示に応じて、必要とされた個所についての管理情報を選択的に収集し、管理情報保持手段１５に保持して、以降の再生動作に供することができる。したがって、このストリームデータ再生装置によれば、ストリームデータを自由に再生するとともに、このような再生処理に必要とされる管理情報の容量を削減することができる。
上述した主たる目的の第１および従たる目的の第２は、第３図に示すように、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、再生開始位置の映像符号化単位を示す指定情報の入力に応じて、ストリーム蓄積手段１１において、指定情報で示された映像符号化単位およびこの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を探索し、該当する格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を出力する第１探索手段２５と、得られた映像格納情報および音声格納情報に基づいて、ストリームデータ蓄積手段１１に蓄積されたストリームデータを読み出して、映像および音声を再生する再生手段２２とを備えるストリームデータ再生装置によって達成される。
上述したストリームデータ再生装置において、指定情報に応じて第１探索手段２５が動作することにより、ストリーム蓄積手段１１におけるストリームデータの格納状態を該当する映像符号化単位について解析し、収集された映像格納情報および音声符号化情報を再生手段２２による再生動作に供することができる。したがって、このストリームデータ再生装置は、利用者からの指示に応じて、必要とされた個所についての管理情報を選択的に収集し、再生動作に利用するので、ストリームデータを自由に再生する処理のために、管理情報を保持しておくことを不要とすることができる。
本発明の主たる目的の第２は、第２図に示すように、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、管理情報保持手段１５から範囲情報で示された映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位の格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を検索する第２検索手段２６と、範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべきストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、編集指示で指定された編集操作を実行する編集手段２８と、編集手段２８による編集操作に応じて変化した映像格納情報および音声格納情報を管理情報保持手段１５の内容に反映する第２更新手段２９とを備えるストリームデータ編集装置によって達成される。
このストリームデータ編集装置において、範囲情報の入力に応じて第２検索手段２６が動作することにより、管理情報保持手段１５に該当する映像符号化単位に対応して保持された映像格納情報および音声格納情報を検索して、範囲特定手段２７を介して編集手段２８の処理に供することができるので、該当する映像符号化単位および音声符号化単位について、選択的に編集処理を実行することが可能となる。また、この編集手段２８による編集結果に応じて、第２更新手段２９が動作することにより、ストリーム蓄積手段１１における格納状態に生じた変化を管理情報に反映し、以降の再生処理および編集処理に供することができる。
上述した主たる目的の第２および従たる目的の第２は、第２図に示すように、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、各映像符号化単位の先頭が格納されている場所を示す映像格納情報と、各映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭が格納されている場所を示す音声格納情報とからなる管理情報を保持する管理情報保持手段１５と、編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、ストリーム蓄積手段１１において範囲情報に含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位を探索し、それぞれの格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を収集して出力するとともに、管理情報保持手段１５に格納する第４収集手段３１と、範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべきストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、編集指示で指定された編集操作を実行する編集手段２８と、編集手段２８による編集操作に応じて変化した映像格納情報および音声格納情報を管理情報保持手段１５の内容に反映する第２更新手段２９とを備えるストリームデータ編集装置によって達成される。
このストリームデータ編集装置において、範囲情報の入力に応じて第４収集手段３１が動作することにより、ストリーム蓄積手段１１におけるストリームデータの格納状態を該当する映像符号化単位について解析し、収集された映像格納情報および音声符号化情報を、範囲特定手段２７を介して編集手段２８の処理に供することができるので、該当する映像符号化単位および音声符号化単位について、選択的に編集処理を実行することが可能となる。また、上述した第４収集手段３１により、利用者からの指示に応じて、必要とされた個所についての管理情報を選択的に収集して管理情報保持手段１５に保持するとともに、編集手段２８による編集結果に応じて、第２更新手段２９が動作して、ストリーム蓄積手段１１における格納状態に生じた変化を管理情報に反映することにより、以降の編集処理に利用することができる。また、以降の再生処理および編集処理に供することができる。
また、上述した主たる目的の第２は、第３図に示すように、ストリームデータに含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭を、ランダムアクセスが可能な記憶媒体のアクセス単位の先頭にそれぞれ一致させて蓄積しているストリームデータ蓄積手段１１と、編集操作の対象となる映像符号化単位の範囲を示す範囲情報を含む編集指示の入力に応じて、ストリーム蓄積手段１１において範囲情報に含まれる各映像符号化単位およびこれらの映像符号化単位に対応する音声符号化単位を探索し、それぞれの格納場所を示す映像格納情報および音声格納情報を出力する第２探索手段３０と、範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報に基づいて、編集範囲とするべきストリーム蓄積手段１１における記憶領域の範囲を特定する範囲特定手段２７と、範囲情報に対応して特定された記憶領域の範囲について、編集支持で指定された編集操作を実行する編集手段２８とを備えるストリームデータ編集装置によって達成される。
このストリームデータ編集装置において、範囲情報の入力に応じて第２探索手段３０が動作することにより、ストリーム蓄積手段１１におけるストリームデータの格納状態を該当する映像符号化単位について解析し、収集された映像格納情報および音声符号化情報を、範囲特定手段２７を介して編集手段２８の処理に供することができるので、該当する映像符号化単位および音声符号化単位について、選択的に編集処理を実行することが可能となる。
上述した主たる目的の第２は、請求の範囲１２項乃至請求の範囲１４項のいずれかに記載のストリームデータ編集装置が、範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報で示された全ての記憶領域の範囲を編集範囲として特定する構成である範囲特定手段２７を備えることによって達成される。
この範囲特定手段２７によれば、映像情報を基準としてストリームデータの編集範囲を決定することができ、編集後のストリームデータを再生した際に、再生映像の連続性を確保することができる。
上述した主たる目的の第２は、請求の範囲１２項乃至請求の範囲１４項のいずれかに記載のストリームデータ編集装置が、範囲情報に対応する映像格納情報および音声格納情報で示された記憶領域の範囲から一部の音声符号化単位に対応する記憶領域を除いた範囲を編集範囲として特定する構成である範囲特定手段２７を備えることによって達成される。
この範囲特定手段２７によれば、音声情報を基準としてストリームデータの編集範囲を決定することができ、編集後のストリームデータを再生した際に、再生音声の連続性を確保することができる。
発明を実施するための最良の形態
〔実施例１〕
第４図に、本発明のストリームデータ記録装置およびストリームデータ再生装置の実施例を示す。
第４図に示したストリームデータ記録再生システムにおいて、通信回線を介して供給されたＭＰＥＧプログラムストリームは、通信制御部４２２を介してデータ書込部２１１に渡され、これに応じて、データ書込部２１１が書込制御部２１２からの指示に従って後述する書込動作を行うことにより、ディスク制御装置２１３を介してハードディスク装置２１４に記録される。
第４図において、書込制御部２１２は、境界情報抽出部２１５によって抽出された境界情報に基づいて、データ書込部２１１による書込動作を制御するとともに、管理情報作成部２１６に対して、請求の範囲１項で述べる映像格納情報および音声格納情報に相当する管理情報を作成する旨を指示する。
この管理情報作成部２１６によって作成された管理情報は、請求の範囲１項で述べる管理情報保持手段１５に相当する管理テーブル２１７に保持され、後述するストリームデータ再生装置による再生処理に供される。
また、第４図に示した境界情報抽出部２１５において、ＧＯＰ検出部２１８は、請求の範囲１項で述べる第１境界検出手段３２の一部の機能を果たしており、データ書込部２１１に渡されるＭＰＥＧプログラムストリームに含まれるＧＯＰの先頭を検出し、書込制御部２１２に通知する。また、ＡＡＵ検出部２１９は、データ書込部２１１に渡されるＭＰＥＧプログラムストリームに含まれるＡＡＵの先頭を検出し、書込制御部２１２に通知する構成である。
一方、データ遷移検出部２２０は、請求の範囲３項で述べる第２境界検出手段３３に相当するものであり、データ書込部２１１に渡されるデータの種類が遷移する境界を検出し、書込制御部２１２に通知する構成である。
第５図に、ストリームデータの書き込み動作を表す流れ図を示す。また、第６図に、ストリームデータを格納する動作を説明する図を示す。
第６図に示すように、ｉ−１番目のＧＯＰｉ−１に続いてｉ番目のＧＯＰｉが入力されると（ステップＳ１１）、第４図に示した境界情報抽出部２１５のＧＯＰ検出部２１８によってＧＯＰの先頭である旨が通知され、これに応じて、書込制御部２１２は、新規のＧＯＰが入力されたと判断し、ステップＳ１２の肯定判定とする。
このとき、書込制御部２１２は、ディスク制御装置２１３を介して、まず、書き込み中のセクタに残っている未使用容量に後述する無効データを書き込み、次いで、この新規のＧＯＰを新規のセクタの先頭から書き込むことにより、新規のセクタへの分割処理を行う（ステップＳ１３）。
例えば、第６図に符号Ａで示すセクタの一部（図において斜線を付して示す）がＧＯＰｉ−１の書き込みに使用されている場合に、書込制御部２１２は、未使用領域に、ＭＰＥＧ方式によって無効データとして規定されているｓｔｕｆｆｉｎｇ  ｂｙｔｅあるいはｐａｄｄｉｎｇ  ｓｔｒｅａｍを書き込んでこのセクタの全領域を書込済みとし、次のセクタ（図において符号Ｂを付して示す）の先頭から新規のＧＯＰｉを書き込めばよい。
このように、ＧＯＰ検出部２１８からの通知に応じて、書込制御部２１２が動作することにより、請求の範囲６項で述べる空き領域検出手段および第３無効データ付加手段の機能が果たされている。
また、このとき、管理情報作成部２１６は、書込制御部２１２からの指示に応じて動作し、上述したステップＳ１３において新規のＧＯＰを書き込んだセクタを示すセクタ番号を管理情報の一部として管理テーブル２１７に格納する（ステップＳ１４）。
このように、書込制御部２１２からの指示に応じて管理情報作成部２１６が動作することにより、請求の範囲１項で述べる第１収集手段１３の機能の一部が実現され、例えば、第６図に示したＭＰＥＧプログラムストリームに含まれるｉ番目のＧＯＰｉについての書きこみ動作の際に、このＧＯＰｉの先頭が書きこまれたセクタを示すセクタ番号ＳＶｉが映像格納情報として収集され、第７図（ａ）に示すように、管理テーブル２１７に格納される。
その後、第５図に示したステップＳ１５において、書き込むべきストリームデータが終了したか否かを判定し、否定判定の場合は、上述したステップＳ１１に戻って、ストリームデータの書込処理を続行する。
例えば、第６図に示すように、ｉ番目のＧＯＰｉを構成するデータが連続して入力されている場合は、書込制御部２１２は、ステップＳ１６の否定判定としてステップＳ１７に進み、入力されたストリームデータを前のデータに続いて連続して書き込む処理を行えばよい。
一方、例えば、上述したｉ番目のＧＯＰｉを構成するデータの途中にＡＡＵが現れた場合（第６図参照）に、第４図に示したデータ遷移検出部２２０からの通知に応じて、書込制御部２１２は、データの種類が遷移したと判断してステップＳ１６の肯定判定とし、上述したステップＳ１３同様にして新規のセクタへの分割書き込み処理を行う（ステップＳ１８）。
このとき、書込制御部２１２は、ステップＳ１８で書き込んだストリームデータが現在書き込み中のＧＯＰに対応する一連のＡＡＵからなるＡＡＵグループの先頭のＡＡＵ（以下、先頭ＡＡＵと称する）であるか否かを判定し（ステップＳ１９）、否定判定の場合は、そのままステップＳ１５に進めばよい。
ここで、書込制御部２１２は、例えば、第４図に示したＡＡＵ検出部２１９によって、現在書き込み中のＧＯＰの入力が開始されてから初めてＡＡＵの先頭を検出した旨の通知を受け取ったときに、このＡＡＵを現在書き込み中のＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵであると判断し、ステップＳ１９の肯定判定とすればよい。
このように、ＡＡＵ検出部２１９からの通知に応じて、書込制御部２１２が動作することにより、請求の範囲１項で述べる第１境界検出手段３２の機能の一部が果たされる。
例えば、第６図に示すように、ＧＯＰｉの一部に続いて、このＧＯＰｉに対応する一連のＡＡＵのグループ（図において、ＡＡＵｉとして示す）に含まれるＡＡＵｉ▲１▼が入力されると、まず、ＧＯＰからＡＡＵへのデータ遷移に伴ってセクタの分割処理が行われ、入力されたＡＡＵが新規のセクタに書き込まれる（第６図参照）。
このＡＡＵｉ▲１▼は、ＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵであるから、このとき、上述したステップＳ１９の肯定判定となり、書込制御部２１２からの指示に応じて、管理情報作成部２１６が動作して、請求の範囲１項で述べる第１収集手段１３の機能の一部が果たし、これにより、第７図（ａ）に示すように、このセクタを示すセクタ番号ＳＡｉが管理テーブル２１７に書き込まれる。
このように、境界抽出部２１５による検出結果に応じて書込制御部２１２がストリームデータの書き込み動作を制御することにより、第６図に示すように、各ＧＯＰの先頭および各ＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵの先頭とセクタの先頭とを一致させてハードディスク装置２１４に記録することができる。
なお、第４図に示した管理情報作成部２１６により、上述したセクタ番号の代わりに、該当するセクタを示すアドレス（図において、ＡＶｉ（ｉ＝１〜ｎ）およびＡＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）として示す）と各ＧＯＰおよびこれに対応する先頭ＡＡＵに付されたタイムスタンプ（図において、ＴＰｉ（ｉ＝１〜ｎ）およびＴＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）として示す）を収集すれば、第７図（ｂ）に示すような管理テーブルを作成し、後述する再生処理および編集処理に供することができる。
次に、管理テーブル２１７に格納された管理情報を利用して、上述したようにして記憶媒体に記録されたストリームデータを自由に再生する方法について説明する。
第４図に示したストリームデータ記録再生システムにおいて、データ読出部２２１は、再生制御部２２２からの指示に応じて、ディスク制御装置２１３を介してハードディスク装置２１４から指定されたストリームデータを読み出して、映像・音声再生部４２４の処理に供する構成である。
一方、第４図に示した入力装置２２３を介して入力された再生指示は、再生指示解析部２２４によって解析され、この解析結果に応じて、再生制御部２２２により、データ読出部２２１の動作の制御が行われる。
また、第４図に示した開始位置算出部２２５は、再生指示解析部２２４から、再生開始位置を示す指定情報を受け取り、この指定情報と管理テーブル２１７に保持された管理情報とに基づいて、適切な再生開始位置を示すセクタ番号を求め、再生制御部２２２に通知する構成である。
第８図に、ストリームデータ再生動作を表す流れ図を示す。
第４図に示した入力装置２２３によって後述する特殊再生指示が入力されていない場合（第８図（ａ）のステップＳ３１の否定判定）は、再生制御部２２２からの指示に応じて、データ読出部２２１により、ハードディスク装置２１４に記録されたストリームデータが順次に読み出され（ステップＳ３２）、映像・音声再生部４２４によってデコードされる（ステップＳ３３）。
次いで、このデコード結果に基づいて、ディスプレイ装置４２９およびスピーカ４３０による再生出力が行われ（ステップＳ３４）、映像および音声が利用者に提供され、ストリームデータに続きがある場合（ステップＳ３５の否定判定）は、ステップＳ３６において読出ポインタ位置を次のセクタに進めた後にステップＳ３１に戻り、以降のストリームデータの再生動作を続行する。
一方、例えば、所定の時間分のストリームデータに関する再生をスキップしてその後のストリームデータを再生する旨のジャンプ再生が指示された場合に、再生制御部２２２は、再生指示解析部２２４による解析結果に応じてステップＳ３１の肯定判定とし、ステップＳ３７に進めばよい。
このとき、再生指示解析部２２４は、第８図（ｂ）に示すように、入力された再生指示を受け付けて解析し（ステップＳ４１）、解析結果としてジャンプ再生が指示された旨を再生制御部２２２に通知するとともに、再生指示で指定されたスキップ時間Ｔｓを指定情報として開始位置算出部２２５に渡せばよい。
これに応じて、開始位置算出部２２５により、現在再生中のＧＯＰ番号と上述したスキップ時間ＴＳとに基づいて、ジャンプ先のＧＯＰ番号が算出される（ステップＳ４２）。
次いで、この開始位置算出部２２５により、このＧＯＰ番号に基づいて管理テーブル２１７から該当するＧＯＰの先頭およびこのＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵが格納されているセクタ番号を検索して（ステップＳ４３）、これらのセクタ番号を再生制御部２２２に通知し（ステップＳ４４）、特殊再生指示に関する解析処理を終了すればよい。
このようにして通知されたセクタ番号に基づいて、再生制御部２２２は、再生ポインタ位置を変更し（ステップＳ３７）、その後、ステップＳ３２に進んで、通常と同様にしてストリームデータの再生動作を行えばよい。
このように、入力装置２２３を介して入力された特殊再生指示に応じて、再生指示解析部２２４、開始位置算出部２２５および再生制御部２２２が動作することにより、請求の範囲８項で述べる第１検索手段２１および再生手段２２の機能を実現することができる。
これにより、再生指示に応じて、ストリームデータに含まれる任意のＧＯＰから自由に映像および音声を再生することを可能となる。
ここで、ＭＰＥＧ方式における１つのＧＯＰの再生に要する時間は、わずか０．５秒である。
したがって、上述したようにして、ストリームデータの再生動作をＧＯＰ単位で制御可能とすることにより、ストリームデータの時系列的な制約を受けることなく、映像および音声を自由自在に再生して利用者に提供可能なストリームデータ再生装置を実現することができる。
〔実施例２〕
第９図に、本発明のストリームデータ編集装置の実施例を示す。
第９に示したストリームデータ編集装置において、入力装置２２３を介して入力された編集指示は、編集指示解析部２３３によって解析され、この解析結果と管理テーブル２１７に保持された管理情報とに基づいて、指定位置特定部２３４およびテーブル検索部２３５により、編集指示で指定された編集範囲がハードディスク装置２１４の記憶媒体における格納場所の範囲として特定され、編集制御部２３２による編集処理に供される。
この編集制御部２３２は、上述した指定位置特定部２３４によって得られた編集範囲と編集指示解析部２３３による解析結果とに基づいて、ディスク制御装置２１３の動作を制御することにより、ストリームデータに関する編集処理を行い、また、テーブル更新部２３６を介して、この編集処理による編集結果を管理テーブル２１７に反映する構成である。
第１０図に、ストリームデータの編集動作を表す流れ図を示す。
編集指示解析部２３３は、入力装置２２３を介して入力された編集指示を受け取って解析し（ステップＳ５１）、この編集指示で指定された編集範囲を示す範囲情報を指定位置特定部２３４に送出するとともに、編集範囲に対する操作を示す情報を編集制御部２３２に渡す。
ここで、各ＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵの決め方によっては、各ＧＯＰに基づく映像の再生時間と各ＧＯＰに対応する一連のＡＡＵに基づく音声の再生時間とが完全に一致しない個所が生じる可能性がある。
例えば、第１１図（ａ）に斜線を付して示すように、ｉ番目のＧＯＰｉに対応するとされたｍ個のＡＡＵからなるＡＡＵグループ（第１１図においてＡＡＵｉとして示す）の中に、ＧＯＰｉ−１の末尾の数フレームにおいて再生すべき音声を表すＡＡＵやＧＯＰｉ＋１の冒頭の数フレームにおいて再生すべき音声を表すＡＡＵが含まれている場合がある。
このことを考慮して、ストリームデータの削除あるいは切り出しを行う際に、編集指示によって、映像情報を基準とするか音声情報を基準とするかを指定しておけば、後述するようにして、利用者の好みに応じて、映像情報あるいは音声情報を優先した編集処理を実現することができる。
例えば、ストリームデータの先頭から時間Ｔ１が経過した時点からＳ１秒分の映像および音声を、映像を基準として削除する旨の編集指示が入力された場合は、上述した範囲情報の入力に応じて、指定位置特定部２３４により、まず、範囲情報で示された編集範囲の先頭および末尾に対応するＧＯＰ番号が算出され（ステップＳ５２）、得られたＧＯＰ番号に基づいて、テーブル検索部２３５により、管理テーブル２１７から該当するセクタ番号が検索される（ステップＳ５３）。
この場合は、編集操作として削除が指示されており、また、映像を基準とする旨が指示されているので、ステップＳ５４における肯定判定の後ステップＳ５５の肯定判定として、ステップＳ５６に進めばよい。
このとき、指定位置特定部２３４は、テーブル検索部２３５から受け取ったセクタ番号に基づいて、上述したステップＳ５２で得られたＧＯＰ番号の範囲で示される全てのＧＯＰが格納されている記憶媒体の範囲と、これらのＧＯＰに対応するＡＡＵグループに属する各ＡＡＵが格納されている記憶媒体の範囲とを求め、これらを合わせた範囲を編集範囲として特定する（ステップＳ５６）。
このように、編集指示解析部２３３による解析結果に応じて、指定位置特定部２３４およびテーブル検索部２３５が動作することにより、請求の範囲１２項で述べる第２検索手段２６と範囲特定手段２７との機能を果たし、編集指示で指定されたストリームデータの範囲に対応する記憶媒体の記憶領域を特定し、編集制御部２３２の処理に供することができる。
これに応じて、編集制御部２３２により、編集範囲として特定された記憶領域について、編集指示で指定された編集操作（例えば削除）が実行され（ステップＳ５７）、次いで、テーブル更新部２３６により、この編集操作結果が、管理テーブル２１７に保持された管理情報に反映される（ステップＳ５８）。
例えば、上述した範囲の削除が指示された場合に、テーブル更新部２３６は、上述したステップ５２で得られたＧＯＰ番号の範囲に対応する管理テーブルの要素を削除すればよい。
このように、編集制御部２３２からの指示に応じて、テーブル更新部２３６が管理テーブル２１７の内容を操作することにより、請求の範囲１２項で述べる第１更新手段の機能を実現しすることができる。
上述した例で挙げたように、映像を基準として削除対象となる編集範囲を特定した場合は、削除処理によって、編集対象のＧＯＰに対応する映像とともに再生されるべき音声に対応する符号化データであるＡＡＵとともに、直前のＧＯＰの末尾に位置する数フレームに対応して再生されるべき音声を符号化したＡＡＵと直後のＧＯＰの先頭に位置する数フレームに対応して再生されるべき音声を符号化したＡＡＵとが削除される可能性があるため、編集後のストリームデータを再生した際には、編集個所の前後に若干の無音の区間が現れる場合がある。
しかしながら、１つのＡＡＵに対応する音声の再生時間はごく短いので、編集後のストリームデータを再生した際にあらわれる無音の区間は非常に短いものであり、利用者が非常に厳密な編集結果を求めていないのであれば、十分に無視できる程度の時間である。
また、ストリームデータを構成する各ＧＯＰおよび各ＡＡＵの再生時間を考慮して、各ＧＯＰに対応するＡＡＵのグループを厳密に特定しておけば、上述したような無音の区間をほぼゼロに等しくすることが可能であり、リッピングエラーをほぼ完全に回避することができる。
一方、例えば、ストリームデータの先頭から時間Ｔ２が経過した時点からＳ２秒分の映像および音声を、映像を基準として切り出して指定位置に移動する旨の編集指示が入力された場合は、上述したステップＳ５２，Ｓ５３と同様にして該当するセクタ番号を得た後に、ステップＳ５４の否定判定としてステップＳ５９に進み、映像が基準として指定されていることから、このステップ５９の肯定判定としてステップＳ６０に進む。
このとき、指定位置特定部２３４は、上述したステップＳ５６と同様にして、上述したステップＳ５２で得られたＧＯＰ番号の範囲で示される全てのＧＯＰが格納されている記憶媒体の範囲と、これらのＧＯＰに対応するＡＡＵグループに属するＡＡＵのうち、先頭に位置する所定数のＡＡＵと末尾に位置する所定数のＡＡＵとを除いたものが格納されている記憶媒体の範囲とを求め、これらを合わせた範囲を編集範囲として特定し（ステップＳ６０）、ステップＳ５７に進めばよい。
このように、編集指示解析部２３３による解析結果に応じて、指定位置特定部２３４が動作することにより、請求の範囲１６項で述べる範囲特定手段２７の機能を果たし、移動や複写の対象となるストリームデータの範囲から編集範囲の前後の音声を確実に排除することができる。
また、このようにして特定された編集範囲について、編集制御部２３２は、編集指示解析部２３３による解析結果で示された編集操作（例えば、移動操作）を実行し（ステップＳ５７）、テーブル更新部２３６を介して管理テーブル２１７を更新し（ステップＳ５８）、この編集操作によって生じたストリームデータの格納場所の変化を管理テーブル２１７に反映すればよい。
また一方、音声を基準として指定した範囲を削除する旨の編集指示が入力された場合は、ステップＳ５５の否定判定となってステップＳ６０に進み、削除の対象として、指定された範囲の前後のＧＯＰに対応する可能性があるＡＡＵを排除した編集範囲が特定される。
逆に、音声を基準として指定した範囲を切り出す旨の編集指示が入力された場合は、ステップＳ５９の否定判定となってステップＳ５６に進み、管理テーブル２１７で示された管理情報に従って、該当する全てＧＯＰとこれらに対応するＡＡＵグループに含まれる全てのＡＡＵが格納されている範囲が編集範囲として特定される。
このようにして、音声を基準としてストリームデータを削除あるいは切り出した場合には、映像を基準とした場合とは逆のリッピングエラーが生じる可能性がある。
例えば、第１１図（ｃ）に示すように、編集対象のストリームデータを削除した個所に編集範囲から排除されたＡＡＵ（第１１図において斜線を付して示す）が残されているので、音声のみが再生され映像が伴わない区間（無映像区間）が現れる場合がある。
上述したように、１つのＡＡＵの再生に要する時間は非常に短いので、この無映像区間もごくわずかな時間であり、利用者が極めて高度な編集結果を望まない限り、問題とはならない。また、各ＧＯＰに対応するＡＡＵグループを厳密に特定することによって、このようなリッピングエラーをほぼ完全回避できる。
このように、本発明のストリームデータ編集装置によれば、ＧＯＰを単位として、ＭＰＥＧストリームデータをディジタルデータのまま自由に編集することが可能であるから、ランダムアクセス可能な記憶媒体にストリームデータを蓄積したことの利点を活かして、ＭＰＥＧストリームデータを極めて手軽に編集することができる。
なぜなら、ＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化されたストリームデータは、アナログ映像および音声に比べて格段に小さい容量であり、また、アナログ映像および音声情報を再びエンコードする処理も不要となり、したがって、大容量の記憶装置やエンコーダを用意する必要がないからである。
また、上述した本発明のストリームデータ記録装置によって記録されたＭＰＥＧプログラムストリームについて編集操作を行う場合は、第６図に示したように、ハードディスク装置２１４の記憶媒体において、ディジタル映像情報とディジタル音声情報とが分離して記録されているので、映像と音声とを簡単に分離して編集することが可能である。
〔実施例３〕
第１２図に、本発明のストリームデータ記録装置およびストリームデータ再生装置の別実施例として、ストリームデータ記録再生システムの構成を示す。
第１２図に示したストリームデータ記録再生システムにおいて、入力されたアナログ映像信号および音声信号は、映像エンコーダ２４１および音声エンコーダ２４２によってそれぞれ圧縮符号化され、映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームとしてストリーム合成部２４３に入力されている。
また、このストリーム合成部２４３により、上述した映像エレメンタリストリームと音声エレメンタリストリームとが後述するようにして合成され、得られたＭＰＥＧプログラムストリームがデータ書込部２１１に入力されている。
上述した映像エンコーダ２４１、音声エンコーダ２４２およびストリーム合成部２４３は、請求の範囲１項で述べるストリームデータ記録装置におけるストリーム入力手段１２を形成しており、これらの各部が動作することによって生成されたＭＰＥＧプログラムストリームが、上述したデータ書込部２１１およびディスク制御装置２１３を介してハードディスク装置２１４に蓄積され、ストリームデータ再生装置による再生処理に供される。
第１２図に示したストリームデータ記録装置において、管理情報収集部２４４は、ストリーム合成部２４３からの収集指示に応じて後述する収集動作を行い、得られた管理情報を管理テーブル２１７に格納する構成である。
第１３図に、ストリーム合成部の詳細構成を示す。
第１３図に示したストリーム合成部２４３において、映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームは、ストリーム形成部２５１に入力されており、このストリーム形成部２５１が、合成制御部２５２からの指示に応じて後述するパッキング処理を行うことにより、各エレメンタリストリームを合成して、ＭＰＥＧプログラムストリームを形成する構成である。
また、第１３図において、合成制御部２５２は、ＧＯＰ検出部２５４、ＡＡＵ検出部２５５およびタイマ２５７からの通知に基づいて、後述するようにして、上述したストリーム形成部２５１および無効データ挿入部２５８とタイムスタンプ付加部２５９の動作を制御するとともに、必要に応じて収集指示を作成し、第１２図に示した管理情報収集部２４４に送出する構成である。
また、第１３図に示したストリーム形成部２５１において、映像パック形成部２６１および音声パック形成部２６２は、合成制御部２５２からの指示に応じて並行して動作し、それぞれに入力される映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームをハードディスク装置２１４のセクタサイズ分の容量を持つ映像パックおよび音声パックに分割する構成である。
一方、このストリーム形成部２１５において、ストリーム出力部２６３は、合成制御部２５２からの指示および映像パックあるいは音声パックを出力する旨の出力要求に応じて、上述した映像パックおよび音声パックを順次に出力することにより、ＭＰＥＧプログラムストリームを形成する構成である。
第１４図（ａ）、（ｂ）に、それぞれ映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームをパッキングする動作を表す流れ図を示し、第１５図に、ＭＰＥＧプログラムストリームの出力動作を表す流れ図を示す。
また、第１６図に、ＭＰＥＧプログラムストリームを作成する動作を説明する図を示す。
例えば、第１６図に示すように、映像エレメンタリストリームデータとして、ｉ−１番目のＧＯＰの一部が映像パック形成部２６１（第１３図参照）に入力されている場合に（ステップＳ６１）、合成制御部２５２は、ステップＳ６２の否定判定としてステップＳ６３に進み、映像エレメンタリストリームデータがセクタサイズ分までたまったか否かを判定する。
このステップＳ６３の否定判定の場合に、映像パック形成部２６１は、ステップＳ６１で入力された映像エレメンタリストリームデータを現在形成中の映像パックに追加し（ステップＳ６４）、次いで、映像エレメンタリストリームが終了したか否かを判定する（ステップＳ６５）。
このステップＳ６５の否定判定の場合に、映像パック形成部２６１は、ステップＳ６１に戻って新たな映像エレメンタリストリームデータについてのパッキング処理を行えばよい。
その後、映像エレメンタリストリームデータとして、ｉ番目のＧＯＰｉの先頭部分が映像パック形成部２６１に入力されたときに、合成制御部２５２は、ＧＯＰ検索部２６４からの通知に応じて上述したステップＳ６２の肯定判定とし、以降のストリームデータを別の映像パックに分割する処理を開始する。
このとき、まず、合成制御部２５２からの指示に応じて、無効データ挿入部２５８は、第１６図に示すように、形成中の映像パック（第１６図において映像パックａとして示す）にその残り容量分の無効データを挿入する（ステップＳ６６）。
次いで、合成制御部２５２からの指示に応じて、映像パック形成部２６１は、上述したようにして無効データを挿入した映像パックをストリーム出力部２６３に渡すとともに、この映像パックの出力を要求し（ステップＳ６７）、その後、第１６図に示すように、新たに入力された映像エレメンタリストリームデータを新規の映像パックに蓄積した後（ステップＳ６８）、ステップＳ６５に進めばよい。
この映像パック形成部２６１の動作と並行して、音声パック形成部２６２により、第１４図（ｂ）に示すように、音声エレメンタリストリームのパッキング動作が行われている。
例えば、第１６図に示すように、音声エレメンタリストリームデータとして、ｉ−１番目のＧＯＰに対応するＡＡＵからなるＡＡＵグループ（図において、ＡＡＵｉ−１として示す）の一部が音声パック形成部２６２（第１３図参照）に入力されている場合は（ステップＳ７１）、ステップＳ７２の否定判定となってステップＳ７３に進み、音声エレメンタリストリームデータがセクタサイズ分までたまったか否かを判定する。
このステップＳ７３の否定判定の場合に、音声パック形成部２６２は、ステップＳ７１で入力された音声エレメンタリストリームデータを現在形成中の音声パックに追加し（ステップＳ７４）、次いで、音声エレメンタリストリームが終了したか否かを判定する（ステップＳ７５）。
このステップＳ７６の否定判定の場合に、音声パック形成部２６２は、ステップＳ７１に戻って新たな映像エレメンタリストリームデータについてのパッキング処理を行えばよい。
その後、音声エレメンタリストリームデータとして、上述したＧＯＰｉに対応するＡＡＵのグループ（第１６図において、ＡＡＵｉとして示す）に属する最初のＡＡＵｉ▲１▼が、音声パック形成部２６２に入力されたときに、合成制御部２５２は、ＡＡＵ検出部２５５からの通知に応じて上述したステップＳ７３の肯定判定とし、以降のストリームデータを別の映像パックに分割する処理を開始する。
このとき、合成制御部２５２からの指示に応じて、無効データ挿入部２５８は、上述した映像パックの分割処理と同様に、形成中の音声パック（第１６図において、音声パックａとして示す）にその残り容量分の無効データを挿入する（ステップＳ７６）。
次いで、合成制御部２５２からの指示に応じて、音声パック形成部２６２は、上述したステップＳ６８と同様にして、この音声パックの出力を要求し（ステップＳ７７）、その後、新たに入力された音声エレメンタリストリームデータ（第１６図において、符号▲１▼、▲２▼、▲３▼を付して示す）を新規の音声パックに蓄積し（ステップＳ７８）、ステップＳ７５に進めばよい。
さて、上述したパッキング処理の過程において出力された映像パックの出力要求および音声パックの出力要求を受け付けて（第１５図のステップＳ８１）、合成制御部２５２は出力制御動作を開始し、この合成制御部２５２からの指示に応じて、ストリーム出力部２６３は、出力要求の対象となるパックをそのまま出力する（ステップＳ８２）。
このとき、タイムスタンプ付加部２５９は、合成制御部２５２からの指示に応じて、現時点の時刻を示すタイムスタンプを生成してストリーム出力部２６３に渡し、これに応じて、ストリーム出力部２６３により、該当する映像パックのヘッダにこのタイムスタンプが付加されて出力される。
次に、タイマ２５７からの通知に基づいて、合成制御部２５２は、管理情報を収集するタイミングであるか否かを判定し（ステップＳ８３）、肯定判定の場合に、合成制御部２５２は、ＧＯＰ検出部２５４からの通知に基づいて、ステップＳ８２において出力したパックにＧＯＰの先頭部分が含まれているか否かを判定する（ステップＳ８４）。
例えば、第１６図に示したｉ番目のＧＯＰの先頭部分を含む映像パックｂについての出力要求に応じて動作を開始し、タイマ２５７から所定の時間間隔が経過した旨が通知された場合に、合成制御部２５２は、ストリーム出力部２６３を介して、該当する映像パックｂをＭＰＥＧプログラムストリームの一部として出力した後に（第１６図参照）、ステップＳ８３の肯定判定としてステップＳ８４に進み、管理情報収集処理の対象となるサンプルＧＯＰであると判断する（ステップＳ８４の肯定判定）。
このとき、合成制御部２５２は、タイマ２５７をリセットし（ステップＳ８５）、また、第１２図に示した管理情報収集部２４４に収集指示を送出して（ステップＳ８６）、処理を終了すればよい。
一方、映像パックあるいは音声パックについての出力要求を受け付けたときに、タイマ２５７からの通知を受けていない場合に、合成制御部２５２は、ステップＳ８３の否定判定とし、出力要求の対象が、サンプルＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵを含んでいるか否かを判定する（ステップＳ８６）。
例えば、第１６図に示したように、ＧＯＰｉに対応する先頭ＡＡＵ（ＡＡＵｉ▲１▼）を含んだ音声パックｂについての出力要求に応じて動作を開始した場合に、合成制御部２５２は、該当するＡＡＵが含まれていると判断して（ステップＳ８６の肯定判定）ステップＳ８５に進み、この先頭ＡＡＵに関する管理情報の収集を指示した後に、処理を終了すればよい。一方、先頭ＡＡＵを含まない音声パックの場合は、ステップＳ８６の否定判定とし、そのまま、処理を終了すればよい。
このように、映像パック形成部２６１、音声パック形成部２６２およびストリーム出力部２６３が、合成制御部２５２からの指示に応じて動作することにより、請求の範囲４項で述べる映像パック手段、音声パック手段、第１分割制御手段および合成手段の機能が実現されている。
これにより、第１６図に示したように、映像エレメンタリストリームと音声エレメンタリストリームとそれぞれハードディスク装置２１４のセクタサイズに相当する容量を有するパックに分割する処理を並行して実行し、これらの映像パックおよび音声パックからなるＭＰＥＧプログラムストリームを形成することができる。
なお、第１４図（ａ）に示したようにして、映像パック形成部２６１により、映像エレメンタリストリームのデータを順次に映像パックに分割していき、映像エレメンタリストリームの末尾が検出されたときに（ステップＳ６５の肯定判定）、合成制御部２５２からの指示に応じて、無効データ挿入部２５８および映像パック形成部２６１は、上述したステップＳ６６，Ｓ６７のように動作し、形成中の映像パックに残り容量分の無効データを追加して映像パックを完成し、この映像パックを出力して（ステップＳ６９）、映像エレメンタリストリームについてのパッキング処理を終了すればよい。
同様に、第１４図（ｂ）に示したステップＳ７５の肯定判定の場合に、合成制御部２５２からの指示に応じて無効データ挿入部２５８および音声パック形成部２６２は、上述したステップＳ７６、Ｓ７７のように動作し、形成中の音声パックに残り容量分の無効データを追加して音声パックを完成し、この音声パックを出力して（ステップＳ７９）、音声エレメンタリストリームについてのパッキング処理を終了すればよい。
このように、無効データ挿入部２５８、映像パック形成部２６１および音声パック形成部２６２が、合成制御部２５２からの指示に応じて動作することにより、請求の範囲５項で述べる第１無効データ付加手段および第２無効データ付加手段の機能を実現し、全ての映像パックおよび音声パックの容量を、第１２図に示した映像・音声再生部４２４において正常に処理可能なデータによって、確実に満たすことができる。
この場合は、ストリーム合成部２４３によって形成されるＭＰＥＧプログラムストリームにおいて、各ＧＯＰの先頭およびこれらのＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵは、それぞれ映像パックおよび音声パックの先頭に位置しており、また、各映像パックおよび音声パックの容量はハードディスク装置２１４のセクタサイズに一致している。
したがって、データ書込部２１１が、このＭＰＥＧプログラムストリームをそのままハードディスク装置２１４に書き込むことにより、各ＧＯＰおよびこれらのＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵをハードディスク装置２１４のセクタの先頭から格納することができる。
もちろん、実施例１で述べたようにして、ＭＰＥＧプログラムストリームにおけるデータ遷移を検出し、これに応じて、データ書込部２１１が、新規のセクタへの分割処理を行う構成とすることも可能である。
また、第１５図に示したように、タイマ２５７からの通知に応じて、合成制御部２５２が動作することにより、所定の時間間隔毎に抽出されたサンプルＧＯＰについて選択的に管理情報の収集を指示することができる。また、この収集指示に応じて、管理情報収集部２４４が動作することにより、請求の範囲７項で述べた第１収集手段１４の機能を実現することができる。
第１７図に、管理情報収集動作を表す流れ図を示す。
第１２図に示した管理情報収集部２４４は、上述した収集指示を受け取って動作を開始し（ステップＳ１０１）、まず、新たな書き込み対象が映像パックであるか音声パックであるかを判定する（ステップＳ１０２）。
書き込み対象が映像パックである場合に、管理情報収集部２４４は、ステップＳ１０２の肯定判定としてステップＳ１０３に進み、ディスク制御装置２１３を介して、この映像パックの格納先を示すセクタ番号を取得し、ｋ番目のサンプルＧＯＰに対応して管理テーブル２１７に格納した後に（ステップＳ１０４）、処理を終了すればよい。
一方、書き込み対象が音声パックである場合に、管理情報収集部２４４は、ステップＳ１０２の否定判定としてステップＳ１０５に進み、ディスク制御装置２１３を介して、この音声パックの格納先を示すセクタ番号を取得し、該当する先頭ＡＡＵの格納場所を示す音声格納情報として管理テーブル２１７に格納した後に（ステップＳ１０４）、処理を終了すればよい。
このようにして、管理情報を収集する対象となるＧＯＰおよびＡＡＵを制限したことにより、全てのＧＯＰおよびこれらのＧＯＰに対応するＡＡＵに関する管理情報を収集した場合に比べて、管理テーブル２１７に収集される管理情報の容量を削減することができる。
また、第１２図に示したストリームデータ再生装置において、再生指示解析部２２４からの指示に応じて、開始位置算出部２２５および再生制御部２２２が動作して、データ読出部２２１によるＭＰＥＧプログラムストリームの読出動作を制御することにより、上述した管理テーブル２１７に保持された管理情報に基づいて、タイマ２５７に設定された時間間隔ＴＳに相当する所定数のＧＯＰごとに、自由な位置から再生を開始することが可能である。
〔実施例４〕
第１８図に、本発明のストリームデータ記録装置の別実施例であるストリームデータ記録再生システムの構成を示す。
第１８図に示したストリームデータ記録再生システムは、第４図に示したストリームデータ記録再生システムに、範囲監視部２６５と録画制御部２６６とを付加して構成されており、この録画制御部２６６が、範囲監視部２６５からの通知に応じて、後述するようにして書込制御部２１２の動作を制御することにより、ハードディスク装置２１４において予め割り当てられた所定の記憶領域（以下、エンドレス録画領域と称する）へのエンドレス録画が実現されている。
第１９図に、エンドレス録画動作を表す流れ図を示す。
ストリームデータの入力に応じて（ステップＳ１１１）、録画制御部２６６は、まず、自身の内部に設けられたエンドレスフラグ（後述する）がセットされているか否かを判定し（ステップＳ１１２）、このステップＳ１１２の否定判定の場合に、ステップＳ１１３に進む。
また、第１８図に示した範囲監視部２６５は、請求の範囲２項で述べる検出手段１６に相当するものであり、ストリームデータの入力に応じてデータ書込部２１１によって行われる書き込み動作を監視し、上述したエンドレス録画領域に十分な残り容量がなくなったときに、その旨を録画制御部２６６に通知する構成である。
ここで、範囲監視部２６５は、例えば、エンドレス録画領域に、一つのＧＯＰおよびこのＧＯＰに対応するＡＡＵグループを格納するために必要な平均の容量Ｖ１よりも、大きな未使用領域が残っているときに、十分な未使用領域が残っていると判断すればよい。
例えば、第２０図に示すように、ＭＰＥＧプログラムストリームの先頭部分（第２０図において、ＧＯＰ＆ＡＡＵ（１）として示した）をハードディスク装置２１４に記録する際には、当然ながら、エンドレス録画領域には十分な未使用領域が残されており、範囲監視部２６５により、その旨が録画制御部２６６に通知される。
この場合に、録画制御部２６６は、ステップＳ１１３の肯定判定として書込制御部２１２に通常の書込動作を指示し、これに応じて、データ書込部２１１は、書込制御部２１２からの指示に従って動作し、第５図に示したステップＳ１１〜ステップＳ２０と同様の書込動作が行われる。
このとき、ステップＳ１１１で受け取ったストリームデータは、ディスク制御装置２１３を介して、ハードディスク装置２１４のエンドレス録画領域に書き込まれ（ステップＳ１１４）、次いで、必要な管理情報が収集されて管理テーブル２１７に追加される（ステップＳ１１５）。
その後、書込ポインタの位置を更新して、未使用領域の先頭に移動した後に（ステップＳ１１６）、ＭＰＥＧプログラムストリームが終了したか否かを判定し（ステップＳ１１７）、否定判定の場合は、ステップＳ１１１に戻って、新たなストリームデータの記録動作を行う。
このようにして、入力されるストリームデータを順次にハードディスク装置２１４のエンドレス録画領域に記録していき、例えば、第２０図に示すｋ番目のＧＯＰおよびこのＧＯＰに対応するＡＡＵのグループからなるストリームデータが入力されたときに、エンドレス録画領域に残された未使用領域の容量が上述した容量Ｖ１よりも小さくなったときに、範囲監視部２６５は、十分な未使用領域がなくなった旨を録画制御部２６６に通知する。
この通知をはじめて受けたときに、録画制御部２６６は、ステップＳ１１３の否定判定とし、まず、自身の内部に設けたエンドレスフラグをセットし（ステップＳ１１８）、次いで、書込制御部２１２を介して、データ書込部２１１が次にストリームデータを書き込むべき位置を示す書込ポインタの位置を、第２０図に示すように、上述したエンドレス録画領域の先頭に移動する（ステップＳ１１９）。
その後、録画制御部２６６は、エンドレス録画領域に録画されているＭＰＥＧプログラムストリームの先頭のＧＯＰ（第２０図に示したＧＯＰ＆ＡＡＵ▲１▼）に関する管理情報として、管理テーブル２１７に保持されている管理情報の要素を削除した後（ステップＳ１２０）、上述したステップＳ１１４に進んで、新しいストリームデータの書込処理を行えばよい。
これに応じて、第２０図に斜線を付して示す記憶領域に、１番目のＧＯＰおよびこのＧＯＰに対応するＡＡＵのグループからなるストリームデータに代わって、ｋ番目のＧＯＰおよびこのＧＯＰに対応するＡＡＵのグループからなるストリームデータが格納される。
また、上述したようにして、エンドレスフラグがセットされた後は、新たなストリームデータの入力に応じて、上述したステップＳ１１２の肯定判定となってステップＳ１２１に進み、範囲監視部２６５からの通知に応じて、ステップＳ１１９あるいはステップＳ１２０に進めばよい。
このように、範囲監視部２６５からの通知に応じて、録画制御部２６６が動作することにより、請求の範囲２項で述べる記録制御手段１８および第１更新手段１９の機能を果たし、ＧＯＰを単位として最も古いストリームデータを削除しつつ、新たなストリームデータを書きこむことにより、ハードディスク装置２１４の限られた記憶領域において、ＭＰＥＧプログラムストリームのエンドレス録画を実現することが可能となる。
上述したエンドレス録画技術を適用した場合は、エンドレス録画領域を一つのファイルとして扱うことができるので、通常のストリームデータを収めたファイルと同様に容易に管理することができる。
また、上述したようにして、エンドレス録画動作に伴って、管理テーブル２１７に保持されている管理情報も更新されているので、この管理テーブル２１７に基づいて、指示解析部２２４、指定位置算出部２２５が、第８図に示したステップＳ４１〜ステップＳ４４の処理を行うことにより、ＧＯＰ単位で自由に指定した再生開始位置から、エンドレス録画されたストリームデータを再生することができる。
〔実施例５〕
第２１図に、本発明のストリームデータ再生装置の実施例構成を示す。
第２１図に示したハードディスク装置２１４は、ＭＰＥＧプログラムストリームを格納しており、データ読出部２２１は、再生制御部２２２からの指示に応じて、ディスク制御装置２１３を介してこのハードディスク装置２１４からストリームデータを読み出し、映像・音声再生部４２４の処理に供する構成である。
上述したハードディスク装置２１４において、ＭＰＥＧプログラムストリームを構成する全てのＧＯＰの先頭部分および各ＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵは、それぞれセクタの先頭から格納されており、このハードディスク装置２１４により、請求の範囲１１項で述べるストリームデータ蓄積手段１１の機能が果たされている。
また、第２１図に示したストリームデータ再生装置は、第４図に示した開始位置算出部２２５および管理テーブル２１７に代えて、範囲推定部２６７とＧＯＰ検索部２６８を備えている。
この場合は、第８図に示したステップＳ３７において、指示解析部２２４による解析結果に応じて管理テーブル２１７についての検索処理を行う代わりに、範囲推定部２６７とＧＯＰ検索部２６８とが後述する読出開始位置探索動作を実行することにより、請求の範囲１１項で述べる第１探索手段２５の機能を実現し、このＧＯＰ検索部２６８による検索結果に基づいて、再生制御部２２２がデータ読出部２２１の動作を制御する構成である。
第２２図に、読出開始位置探索動作を表す流れ図を示す。また、第２３図に、読出開始位置探索動作を説明する図を示す。
範囲推定部２６７は、指示解析部２２４による解析結果に含まれる位置指定情報を受け付けて動作を開始し（ステップＳ１３１）、まず、この位置指定情報に基づいて、上述した開始位置算出部２２４と同様にして（第８図に示したステップＳ４２参照）、再生開始位置に対応するＧＯＰ番号を算出する（ステップＳ１３２）。
次いで、範囲推定部２６７は、例えば、ステップＳ１３２で得られたＧＯＰ番号と、ＭＰＥＧプログラムストリームを構成する１つのＧＯＰおよび１つのＧＯＰに対応する一連のＡＡＵからなるＡＡＵグループがハードディスク装置２１４の記憶領域において示す平均的な容量Ｖ２に基づいて、該当するＧＯＰが格納されていると期待できるハードディスク装置２１４における記憶領域の範囲を推定すればよい（ステップＳ１３３）。
例えば、ｋ番目のＧＯＰを指定する位置指定情報が入力された場合に、範囲推定部２６７は、ｋ−１番目のＧＯＰｋ−１およびこのＧＯＰｋ−１に対応するＡＡＵグループ（第２３図にＧＯＰ＆ＡＡＵ（ｋ−１）として示す）の後半部分と、ｋ番目のＧＯＰｋおよびこのＧＯＰｋに対応するＡＡＵグループ（第２３図にＧＯＰ＆ＡＡＵ（ｋ）として示す）の前半部分とに対応する記憶領域を検索範囲として、ＧＯＰ検索部２６８に指示すればよい。
一方、ＧＯＰ検索部２６８は、上述したステップ１３２において推定された範囲を検索範囲とする検索指示に応じて動作を開始し、ディスク制御装置２１３を介して、ハードディスク装置２１４の記憶領域において、検索範囲内に含まれる各セクタの先頭部分を参照し（ステップＳ１３４）、ＧＯＰの先頭が格納されている旨が示されているか否かを判定する（ステップＳ１３５）動作を繰り返す。
ここで、上述したように、ハードディスク装置２１４において、ＭＰＥＧプログラムストリームを構成する各ＧＯＰの先頭は、第２３図に示すように、その直前のＧＯＰに属する画像データとは分離され、別のセクタの先頭から格納されている。
したがって、例えば、第２３図に示した検索範囲に含まれる各セクタについて、上述したステップＳ１３４、Ｓ１３５を繰り返すことにより、目的とするＧＯＰ（例えば、ＧＯＰｋ）の先頭が格納されているセクタを確実に検出することができる。
このようにして、ＧＯＰの先頭が格納されているセクタを検出したときに、ステップＳ１３５の肯定判定としてステップＳ１３６に進み、該当するセクタ番号を読出開始位置として再生制御部２２２に通知して、処理を終了すればよい。
また、位置指定情報の入力に応じて、ＭＰＥＧプログラムストリームが格納されているハードディスク装置２１４の記憶領域全体について、上述した探索動作を実行し、目的とするＧＯＰの先頭が格納されているセクタを検出する構成とすることも可能である。
この場合は、各ＧＯＰのデータ量が大きくばらついている場合においても、確実に目的とするＧＯＰを検出することができる。
また、第９図に示した管理テーブル２１７、テーブル検索部２３５およびテーブル更新部２３６に代えて、上述した範囲推定部２６７およびＧＯＰ検索部２６８を備えて、ストリームデータ編集装置を構成することも可能である。
この場合は、指示解析部２２４による解析結果に応じて、範囲推定部２６７およびＧＯＰ検索部２６８が動作することにより、請求の範囲１４項で述べる第２探索手段３０の機能が果たされるので、このＧＯＰ検索部２６８によって得られた検索結果に基づいて、指定位置特定部２３４が範囲特定手段２７として動作し、編集範囲を特定すればよい。
〔実施例６〕
第２４図に、本発明のストリームデータ再生装置の別実施例構成を示す。
第２４図に示すストリームデータ再生装置は、第４図に示した管理テーブル２１７および開始位置算出部２２５に代えて、別の管理テーブル２７１、テーブル検索部２７２および管理情報収集部２７３を備えて構成されている。
このストリームデータ再生装置に備えられたハードディスク装置２１４は、請求の範囲１０項で述べるストリームデータ蓄積手段１１に相当するものであり、このハードディスク装置２１４において、ＭＰＥＧプログラムストリームを構成する全てのＧＯＰの先頭部分および各ＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵは、それぞれセクタの先頭から格納されている。
また、第２４図に示した管理情報収集部２７３は、ＧＯＰ情報検索部２７４とＡＡＵ情報検索部２７５とを備えており、再生指示解析部２２４からの指示に応じて、後述する管理情報収集動作を行うことにより、指定された時点において再生中のＭＰＥＧプログラムストリームデータに関する管理情報を収集し、管理テーブル２７１に保持する構成である。
一方、テーブル検索部２７２は、再生指示解析部２２４からの指示に応じて、上述した管理テーブル２７１から該当するＧＯＰの格納場所を示すセクタ番号を検索し、再生制御部２２２の処理に供する構成である。
第２５図に、管理情報収集動作を表す流れ図を示す。また、第２６図に、管理テーブルの例を示す。
ＭＰＥＧプログラムストリームの再生中に、利用者により入力装置２３３が操作され、その時点において再生中のストリームデータにマークをつける旨のマーク指示が入力されたときに、指示解析部２２４による解析結果の入力に応じて管理情報収集部２７３は動作を開始する。
このとき、ＧＯＰ情報検索部２７４は、まず、その時点においてデータ読出部２２１が読み出しているセクタに関する情報を受け取る（ステップＳ１４１）。
次いで、ディスク制御装置２１３を介してハードディスク装置２１４にアクセスして、上述したセクタから遡って順次に各セクタの先頭部分を参照し（ステップＳ１４２）、各セクタにＧＯＰの先頭部分が格納されているか否かを判定し（ステップＳ１４３）、このステップＳ１４３の否定判定に応じて、ステップＳ１４２、Ｓ１４３の処理を繰り返すことにより、マーク指示に入力時点において再生中であったＧＯＰの先頭を検出する。
その後、ＧＯＰの先頭を検出したときに、ＧＯＰ情報検索部２７４は、ステップＳ１４３の肯定判定としてステップＳ１４４に進み、マーク指示で指定されたマーク番号（例えば、マークＭ１）に対応する映像格納情報として、該当するセクタにその先頭部分が格納されているＧＯＰを示すＧＯＰ番号（ｋ）およびこのセクタを示すセクタ番号（ｐｋ）を管理テーブル２７１に保持すればよい（第２６図参照）。
このようにして得られたセクタ番号に応じて、ＡＡＵ情報検索部２７５が動作を開始し、今度は、上述したセクタ番号で示されるセクタから順次にその先頭部分を参照して（ステップ１４５）、ＡＡＵが格納されているか否かを判定し（ステップ１４６）、否定判定に応じてこのステップＳ１４５、Ｓ１４６を繰り返すことにより、該当するＧＯＰに対応する先頭ＡＡＵが格納されているセクタを検出すればよい。
その後、先頭ＡＡＵを検出したときに、ＡＡＵ情報検索部２７５は、ステップＳ１４６の肯定判定としてステップＳ１４７に進み、マーク指示で指定されたマーク番号（例えば、マークＭ１）に対応する音声格納情報として、このセクタを示すセクタ番号（Ａｋ）を管理テーブル２７１に保持して、処理を終了すればよい（第２６図参照）。
このように、指示解析部２２４による解析結果に応じて、ＧＯＰ情報検索部２７４およびＡＡＵ情報検索部２７５が動作することにより、請求の範囲１０項で述べる第３収集手段２５の機能を実現し、利用者からの指示に応じて、所望のＧＯＰに対応する管理情報を選択的に収集し、管理テーブル２７１に保持することができる。
この場合は、利用者がマーク指示によって指定したＧＯＰについての管理情報のみが管理テーブル２７１に保持されるから、管理テーブル２７１として割り当てるべき記憶容量を大幅に削減することができる。
また、上述したようにして収集された管理情報を利用して、第８図に示した再生制御動作を実行すれば、マーク指示によって指定されたＧＯＰへのジャンプ再生が可能である。
更に、例えば、第２４図に示したストリームデータ再生装置に、第２１図に示した範囲推定部２６７およびＧＯＰ検索部２６８を付加し、ＧＯＰ検索部２６８による検索結果を管理テーブル２７１に保持するとともに、この検索結果に基づいて、ＡＡＵ情報検索部２７５が動作する構成としてもよい。
これにより、利用者が特殊再生指示によって指定した個所に対応するＧＯＰについて管理情報を収集し、その後の再生制御動作および編集処理に活用することができる。
産業上の利用可能性
本発明のストリームデータ記録装置によれば、ＭＰＥＧプログラムストリームに代表されるディジタル映像・音声ストリームデータをストリーム蓄積手段に記録する際に、ストリーム蓄積手段におけるランダムアクセス単位の先頭と、ストリームデータを構成する映像符号化単位およびこの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭とを一致させて格納し、また、これらの映像符号化単位および音声符号化単位の格納場所に関する管理情報を収集して保持することにより、ストリーム蓄積手段として利用される記憶媒体のランダムアクセス性を活用した再生動作および編集動作を可能とすることができる。
また、本発明のストリームデータ再生装置によれば、ストリーム蓄積手段において、各映像符号化単位の先頭とこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭とが、それぞれランダムアクセス単位の先頭から格納されており、また、これらの映像符号化単位および音声符号化単位に関する管理情報が与えられていることを利用して、ストリームデータの時系列的な制約を排除して、映像符号化単位毎に自由な再生動作を行うことが可能である。
同様に、本発明のストリームデータ編集装置によれば、ストリーム蓄積手段において、各映像符号化単位の先頭とこれらの映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位の先頭とが、それぞれランダムアクセス単位の先頭から格納されており、また、これらの映像符号化単位および音声符号化単位に関する管理情報が与えられていることを利用して、映像符号化単位および該当する映像符号化単位に対応する一連の音声符号化単位毎に自由な編集動作を行うことが可能である。
このようにして、ディジタル映像・音声ストリームデータのままで編集可能としたことにより、従来技術において必要とされていた膨大な記憶容量も再符号化のためのエンコーダも不要となるので、一般の利用者が、家庭においてストリームデータを自由に編集することも可能となる。
更に、本発明のストリームデータ記録装置は、上述した特徴を利用して、映像符号化単位毎にストリームデータの記録動作を制御することにより、一続きの記憶領域において、エンドレス録画を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のストリームデータ記録装置の原理ブロック図である。
第２図は、本発明のストリームデータ再生装置およびストリームデータ編集装置の原理ブロック図である。
第３図は、本発明のストリームデータ再生装置およびストリームデータ編集装置の原理ブロック図である。
第４図は、本発明のストリームデータ記録装置およびストリームデータ再生装置の実施例を示す図である。
第５図は、ストリームデータの格納動作を表す流れ図である。
第６図は、ＭＰＥＧプログラムストリームを記録する動作を説明する図である。
第７図は、管理テーブルの例を示す図である。
第８図は、ストリームデータ再生動作を表す流れ図である。
第９図は、本発明のストリームデータ編集装置の実施例を示す図である。
第１０図は、ストリームデータの編集動作を表す流れ図である。
第１１図は、ストリームデータの編集動作を説明する図である。
第１２図は、本発明のストリームデータ記録装置およびストリームデータ再生装置の別実施例として、ストリームデータ記録再生システムの構成を示す図である。
第１３図は、ストリーム合成部の詳細構成を示す図である。
第１４図は、それぞれ映像エレメンタリストリームおよび音声エレメンタリストリームをパッキングする動作を表す流れ図である。
第１５図は、ＭＰＥＧプログラムストリームの出力動作を表す流れ図である。
第１６図は、ＭＰＥＧプログラムストリームを作成する動作を説明する図である。
第１７図は、管理情報を収集する動作を表す流れ図である。
第１８図は、本発明のストリームデータ記録装置の別実施例であるストリームデータ記録再生システムの構成を示す図である。
第１９図は、エンドレス録画動作を表す流れ図である。
第２０図は、エンドレス録画動作を説明する図である。
第２１図は、本発明のストリームデータ再生装置の実施例構成を示す図である。
第２２図は、読出開始位置の探索動作を表す流れ図である。
第２３図は、読出開始位置の探索動作を説明する図である。
第２４図は、本発明のストリームデータ再生装置の別実施例構成を示す図である。
第２５図は、管理情報収集動作を表す流れ図である。
第２６図は、管理テーブルの例を示す図である。
第２７図は、ディジタル映像配信サービスシステムの構成を示す図である。
第２８図は、ストリームデータ記録・再生システムの構成例を示す図である。
第２９図は、従来のストリームデータ編集作業を説明する図である。
【図１】
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【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】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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