(57)【要約】テレビ番組のようなオーディオ・ビジュアル・データのストリームを、保存する前に可変ビットレート圧縮技術を使ってストリームを圧縮する圧縮エンジン（１１３）を有するデジタルビデオ録画機（１１０）を用いて記録する際には、保存すべきストリーム全体の大きさは未知である。本発明は、保存すべきストリームの複雑度についての情報を提供することによってこの問題を解決する方法を与えるものである。この情報を用い、それをオーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間およびストリームを圧縮するために使われる圧縮アルゴリズムについての情報と組み合わせることで、オーディオ・ビジュアル・データのストリームを保存するために確保しておくべき記憶スペースの大きさを決めることができる。
2006511146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ・ビジュアル・データの圧縮されたストリームが可変ビットレート圧縮を用いて圧縮されている場合に、その圧縮されたストリームの大きさを決定する方法であって、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間を決定するステップを有し、さらに
（ａ）圧縮技術を決定し、
（ｂ）オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度を決定し、
（ｃ）それまでのステップにおいて決まった情報を用いてオーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさを決定する、各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度が所与の圧縮技術においての平均ビットレートによって示されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームにおける情報冗長性の因子によって示されることを特徴とする請求項１記載の方法。  
【請求項４】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータから導き出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータから導き出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームを記録する装置がオーディオ・ビジュアル・データのストリームを記録するよう事前にプログラムされることで、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間がオーディオ・ビジュアル・データを記録する当該装置から導き出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、当該装置が所定の開始時刻から所定の終了時刻までオーディオ・ビジュアル・データのストリームを記録するよう事前にプログラムされることを特徴とする方法。
【請求項８】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさが該オーディオ・ビジュアル・データのストリーム全体を受け取る前に決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
オーディオ・ビジュアル・データがアナログで、それが圧縮に先立ちデジタル化されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
オーディオ・ビジュアル・データの圧縮されたストリームが可変ビットレート圧縮を用いて圧縮されている場合に、その圧縮されたストリームの大きさを決定する回路であって、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間を決定するために考えられた中央処理装置を有し、該中央処理装置がさらに、
（ａ）該オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するために用いられる圧縮技術を決定し、
（ｂ）該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度を決定し、
（ｃ）該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさを、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するのに用いられる圧縮技術、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報を用いて決定するべく考えられていることを特徴とする回路。
【請求項１１】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームを記録するための装置であって、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの記録に先立って該オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するための圧縮制御部と請求項１０記載の回路とを有することを特徴とする装置。
【請求項１２】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームと該オーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータとを運ぶ信号であって、該メタデータが該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報を含むことを特徴とする信号。
【請求項１３】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの少なくとも一部分の平均ビットレートを含むことを特徴とする請求項１２記載の信号。
【請求項１４】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの情報冗長性の因子を含むことを特徴とする請求項１２記載の信号。
【請求項１５】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報が該オーディオ・ビジュアル・データのストリームが与えられるのに先立って与えられることを特徴とする請求項１２記載の信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ・ビジュアル・データの圧縮されたストリームが可変ビットレート圧縮を用いて圧縮されている場合に、その圧縮されたストリームの大きさを決定する方法に関するものである。その方法は、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間を決定するステップを有している。
【０００２】
本発明はさらに、オーディオ・ビジュアル・データの圧縮されたストリームが可変ビットレート圧縮を用いて圧縮されている場合に、その圧縮されたストリームの大きさを決定するための回路に関するものである。その回路は、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間を決定するために考えられている中央処理装置を有している。
【０００３】
本発明はまた、オーディオ・ビジュアル・データのストリームを保存するための装置に関するものである。その装置はオーディオ・ビジュアル・データのストリームの保存に先立って該オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するための圧縮制御部を有している。
【０００４】
本発明はまた、オーディオ・ビジュアル・データのストリームと該オーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータとを運ぶ信号に関するものである。
【背景技術】
【０００５】
ＵＳ６，１８８．６５０では媒体上にデータを記録する装置が記述されている。ユーザーは記録開始時刻、記録終了時刻、ビットストリームのビットレート、記録するチャンネルをあらかじめ指定することができるようになっている。この情報からファイルサイズが計算され、媒体上に記録領域が確保される。
【０００６】
この装置の問題は、オーディオ・ビジュアル・データのストリームが保存に先立って圧縮され、その圧縮が可変ビットレート圧縮アルゴリズムに従って行われる場合には、厳密なビットレート、したがって（未来の時点で）保存される番組の厳密な大きさはわからず、大まかな概算があるのみであるということである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームが可変ビットレート圧縮アルゴリズムに従って圧縮される場合にオーディオ・ビジュアル・データの保存されるストリームの大きさをより高精度で推算するできるようにする方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は本発明に基づく方法を用いて達成され、該方法はさらに、圧縮技術を決定し、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度を決定し、先行するステップにおいて決定された情報を用いてオーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさを決定する、各ステップを有することを特徴とする。
【０００９】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの平均ビットレートは該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度によって決定される。複雑度が低ければ、ストリームが有する情報量は少ない。ストリームの継続時間全体にわたってテスト画面が表示されるような場合である。複雑度が高ければ、ストリームはあらゆる異なる映像を含む。前者の場合には、後者の場合のストリームが圧縮される場合よりも圧縮されたストリームの平均ビットレートは低くなるだろう。両方の場合において同じ可変ビットレート圧縮技術を同じ品質レベルで用いたとしてもである。オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度はさまざまな方法で示すことができるが、そのことは以後に述べる本発明のさまざまな実施形態からも明らかであろう。
【００１０】
このように、圧縮技術とストリームの複雑度から平均ビットレートを決定する余地がある。保存されるストリームの大きさはストリームの継続時間についての情報から決定できる。
【００１１】
本発明に基づく実施形態の一つでは、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度は該オーディオ・ビジュアル・データのストリームにおける情報の冗長性という因子によって示される。
【００１２】
この方法では、本発明はあらゆる種類の可変ビットレート圧縮技術に対して用いうる。あらゆる圧縮技術に対してオーディオ・ビジュアル・データの圧縮されたストリームの厳密な大きさを与えるわけではないかもしれないが、良好な推算を与えることになるだろう。
【００１３】
本発明に基づく別の実施形態では、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度は該オーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータから導かれる。
【００１４】
この実施形態では、本発明に基づく方法を使う装置は、簡単な方法で本発明に基づく方法を実行するのに必要な情報を入手する。その情報はオーディオ・ビジュアル・データのストリームを受信するのに先立って与えられることさえあってもよい。
【００１５】
本発明に基づくさらに別の実施形態においては、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさが該オーディオ・ビジュアル・データのストリーム全体を受信するのに先立って決定される。
【００１６】
本発明のこの実施形態を使えば、前記ストリームが保存されるべき記憶装置内の一つの連続した領域を該ストリームの保存のために割り当てることができる。このことは、本発明の実施形態がディスクをベースとする記憶装置を使うような場合に好都合となる。ストリームが一つの連続した領域内に保存されていれば、ピックアップ部の掃引なしに連続的に引き出すことができる。ピックアップ部を掃引する間はデータの読み出しが全くできないのであるから、これによりディスクをベースとする記憶装置のパフォーマンスが向上する。
【００１７】
本発明に基づく回路は、中央処理装置がさらに、オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するのに用いられる圧縮技術を決定し、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度を決定し、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさを該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮するのに用いられる圧縮技術、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報を用いて決定するべく考えられていることを特徴とすることを特徴とする。
【００１８】
本発明に基づく装置は、請求項１０において定義される回路を有している。
【００１９】
本発明に基づく信号は、メタデータが該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報を有することを特徴としている。
【００２０】
本発明に基づく信号のある実施形態においては、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報は、該オーディオ・ビジュアル・データのストリームが与えられるのに先立って与えられる。
【００２１】
この方法では、保存されるべきオーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさは該オーディオ・ビジュアル・データのストリームの受信と保存に先立って決定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の、これらのことを含むさまざまな側面は図面から明らかとなるであろう。
図１は民生用電子製品システム１００を示しており、これは本発明に基づく装置の実施例としての録画装置１１０、ユーザー入力装置１２０、表示装置１３０を有している。
【００２３】
録画装置１１０は放送信号１５０を受信するための受信部１１２を有する。該放送信号１５０を受信するのは衛星放送システムでもいいし、ケーブルテレビチャンネルその他の方法でもいいが、本発明はこれに限られるものではない。受信部１１２は、アナログテレビならＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ＮＴＳＣ、デジタルテレビならＤＶＢといった一般に使われている規格に準拠した受信放送信号１５０からオーディオ・ビジュアル・データのストリームを導出する。受信部１１２はチャンネルを選択するためのチューナーを有している。アナログテレビ信号が受信されると、それは受信部１１２によってデジタルテレビ信号に変換される。
【００２４】
システム１００のユーザーは、キーボード１２２を有するユーザー入力装置１２０を用いて、受信したオーディオ・ビジュアル・データのストリームを記録するよう録画装置１１０に命令するために録画コマンドを発することができる。
【００２５】
録画コマンドを受け取ると、中央処理装置１１８は記憶装置１１４に前記オーディオ・ビジュアル・データのストリームを保存するよう指令する。記憶装置１１４はハードディスクでもいいし、ＤＶＤやブルーレイといった光ディスクでもいい。この記憶装置１１４はまたフラッシュＥＥＰＲＯＭなどを含む他のいかなる種類の記録媒体でもよい。
【００２６】
オーディオ・ビジュアル・データのストリームの保存に先立ち、該ストリームは圧縮部１１３によってＭＰＥＧ２などの可変ビットレート圧縮アルゴリズムに従って圧縮される。
【００２７】
保存されたオーディオ・ビジュアル・データのストリームは、表示装置１３０上に示すことができる。その際、オーディオ・ビジュアル情報のストリームのビデオ部分は画面１３２上に示され、オーディオ部分は一対のスピーカー１３４を用いて再生される。
【００２８】
オーディオ・ビジュアル情報のストリームを記憶装置１１４に記録するようにというコマンドを受け取った時点では、オーディオ・ビジュアル情報のストリームの大きさは必ずしも事前にはわかっていない。特に、録画が手動入力によるコマンドによって開始され、録画終了時刻が設定されていない場合はそうである。したがって、記録するべきオーディオ・ビジュアル情報のストリームを保存するために十分な空き領域が記憶装置１１４内にあるかどうかはわからない。その理由の一つは、オーディオ・ビジュアル情報のストリームの継続時間が未知であるということである。
【００２９】
さらに、可変ビットレート圧縮では、従来技術に基づく方法を使う限り、最終的に圧縮されて記録されるストリームの平均ビットレートは未知である。可変ビットレートでの符号化では、平均ビットレートには下限と上限がある。
【００３０】
ＭＰＥＧ２のような圧縮アルゴリズムにとって、下限ビットレートは、テスト画面のように同じ映像をずっと提示し続けるようなオーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮した場合の平均ビットレートである。そのようなストリームにおいては、最初のフレームだけが情報を有しており、ストリームの残りの部分は冗長データである。
【００３１】
上限ビットレートは、ＧＯＰ（映像のグループ）内の各フレームがＧＯＰ内の他のあらゆるフレームと完全に異なっている場合のオーディオ・ビジュアル・データのストリームを圧縮した場合の平均ビットレートである。そのようなストリームにおいては、少なくともＧＯＰを考える限り、全フレームが情報を有している。
【００３２】
基本的には、可変ビットレート圧縮アルゴリズムを用いて圧縮されたオーディオ・ビジュアル・データのストリームのビットレートは、当該ストリームに含まれる情報の量、すなわち当該ストリームの複雑度に依存する。
【００３３】
下限と上限とは圧縮技術（ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、Ｄｉｖ／Ｘなど）と圧縮後のストリームの画質によって決まる。ＭＰＥＧ２については、圧縮後の画質は圧縮に際して用いられるＤＣＴ係数の数に依存している。
【００３４】
圧縮後のストリームの複雑度を、下限と上限の両方を基準として（またはそのいずれか一方を基準として）示すパラメータ与えることによって、圧縮後のストリームの平均ビットレートの指標が与えられる。ある好ましい実施形態においては、このパラメータはオーディオ・ビジュアル・データのストリームと一緒に放送信号１５０において受信される。
【００３５】
上記の説明を考慮すると、前記パラメータはある実施形態においては、オーディオ・ビジュアル・データのストリームのデータ冗長性の尺度として与えられる。別の実施形態では、前記パラメータは所与の圧縮アルゴリズム、所与の圧縮画質レベルに対する平均ビットレートとして与えられる。本発明のさらなる実施形態においては、各圧縮技術・アルゴリズムごとに複数のパラメータが与えられてもよい。
【００３６】
このパラメータを、オーディオ・ビジュアル・データ（通例一つの番組）のストリームの継続時間、圧縮に使われる圧縮アルゴリズムについての情報と組み合わせると、記憶装置１１４に保存するべきデータの大きさが決定できる。このパラメータは、たとえばＭＰＥＧ７、ＴＶ−Ａｎｙｔｉｍｅ、または何らかの独自プロトコルに準拠して送られるメタデータの中に埋め込むこともできる。
【００３７】
ある好ましい実施形態においては、番組の所要時間についての情報は、ＥＰＧとしても知られる電子番組表から導き出される。別の方法としては、テレテキストを使ってもよい。当該装置はテレテキスト上の番組表を解釈する方法（どのページか、ページの構成はどうか、など）を知っているべきである。この方法はユーザーから与えられてもよいが、製造の時点において装置に組み込まれていてもいい。所要時間はまた、ＭＰＥＧ７、ＴＶ−Ａｎｙｔｉｍｅ、または何らかの独自のコンテンツ記述プロトコルのような他の何らかの種類のメタデータから導き出されるのでもよい。この情報はオーディオ・ビジュアル・データのストリームと一緒に配信してもよいが、インターネットや電話線といった他の通信手段を通じて配信してもよい。
【００３８】
あるオーディオ・ビジュアル・データのストリームの記録が、録画装置１１０において事前にプログラムされる場合には、番組の所要時間は録画装置１１０そのものの内部ですでに利用可能である。そのストリームの記録は、ＥＰＧのプロトコルによって事前にプログラムされたのでもよいし、単に開始時刻と終了時刻を設定することによったのでもよい。録画時間と録画すべき番組との整合性は、プログラム・デリバリー・プロトコル（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やショービュー（Ｓｈｏｗｖｉｅｗ）などのプロトコルを用いることで向上させることができる。
【００３９】
録画動作が事前にプログラムされたものでなく、たとえばユーザーによる手動操作によって録画が開始された場合は、録画するべき番組の所要時間は先の段落において述べたようにして決める必要があるだろう。すなわち、メタデータから現在視聴している番組の所要時間についての情報を導き出すのである。
【００４０】
図２は本発明に基づく方法の一つの実施例を説明するフローチャート２００を示している。ここで説明されている方法は記録プロセスにおけるサブルーチンとして使ってもよい。
【００４１】
この方法は、テレビ番組を録画せよというコマンドを受け取ってこのサブルーチンが呼び出される出発点２０２において始まる。その後、プロセスのステップ２０４において、上述した方法の一つに従って番組の所要時間が決定される。その後、プロセスのステップ２０６において番組を圧縮するのに用いられる圧縮アルゴリズムが決定される。通例、費用の観点から、一つの録画装置が用いる圧縮アルゴリズムは一つだけであり、そのような実施形態に対してはこのステップは省略できる。
【００４２】
圧縮アルゴリズムが決まったのち、ステップ２０８において圧縮プロセスの画質が決定される。ＴＩＶＯ（登録商標）パーソナルビデオレコーダーやロイヤルフィリップスエレクトロニクスのＤＶＤ＋ＲＷレコーダーなどのさまざまな既知のデジタルビデオ録画機において、ユーザーはビデオ圧縮の画質レベルを調整できるようになっている。所定の圧縮アルゴリズムが与えられていれば、保存すべきオーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさは画質レベルの設定によってほぼ決まる。
【００４３】
次のステップ２１０では、記録すべきストリームの複雑度が決定される。本発明のある好ましい実施形態においてはオーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度を示すパラメータが記録すべきオーディオ・ビジュアル・データのストリームに付随するメタデータの中に埋め込まれており、オーディオ・ビジュアル・データのストリームと一緒に受信される。たとえば、録画すべき番組のＴＶ−Ａｎｙｔｉｍｅデータは番組の複雑度を示すパラメータを含んでいる。
【００４４】
所要時間、圧縮技術、録画すべき番組の複雑度が決定されたら、圧縮されたストリームの大きさがプロセスのステップ２１２において計算される。たとえば、番組が所要時間１時間１５分で、使用される圧縮アルゴリズムと圧縮画質に対する最大ビットレートが４Ｍｂ（メガビット）毎秒、複雑度因子が０．６であるとすると、保存すべき最終的なストリームの大きさは（７５×６０×４・２２０×０．６）／８＝１３５０Ｍｂ（メガバイト）となる。
【００４５】
最後に、最終段２１４において、ステップ２１２における計算の結果が、このサブルーチンを呼び出した親プロセスに返される。
【００４６】
２０４から２１０までのステップは必ずしもフローチャート２００において説明された順番に実行されなくてもよいことは当業者には明らかであろう。また、発明の範囲から外れることなくそれ以外の変化をつけることも可能である。
【００４７】
本発明のある好適な実施形態においては、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさは、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの受信に先立って決定される。この方法では記憶装置１１４（図１）内に一つの連続した領域がストリームを保存するために割り当てられる。このことは、本発明の実施形態がディスクをベースとする記憶装置１１４を使うような場合に好都合となる。ストリームが一つの連続した領域内に保存されていれば、ピックアップ部の掃引なしに連続的に引き出すことができる。ピックアップ部を掃引する間はデータの読み出しが全くできないのであるから、これによりディスクをベースとする記憶装置のパフォーマンスが向上する。この実施形態に対しては、信号１５０（図１）はオーディオ・ビジュアル・データのストリームを与えるのに先立って該ストリームの複雑度についての情報を与える。
【００４８】
最後に、オーディオ・ビジュアル・データのストリームの大きさの決定を該ストリームの受信および保存に先立って行うことは必須ではないことを言っておくべきだろう。オーディオ・ビジュアル・データのストリームの複雑度についての情報を、該ストリームの前半において与えることもまた可能である。ストリームの継続時間ならびに、圧縮アルゴリズムおよび圧縮品質の一方または両方がわかっていれば、それだけですでに、圧縮されて保存されるストリームの最終的な大きさについて最初の大まかな推算を与えることができる。そのあとに番組が進む過程で、本発明に基づく方法を用いてより精度の高い推算をするのである。
【００４９】
本発明は次のようにまとめることができる。
【００５０】
テレビ番組のようなオーディオ・ビジュアル・データのストリームを、保存する前に可変ビットレート圧縮技術を使ってストリームを圧縮する圧縮エンジンを有するデジタルビデオ録画機を用いて記録する際には、保存すべきストリーム全体の大きさは未知である。本発明は、保存すべきストリームの複雑度についての情報を提供することによってこの問題を解決する方法を与えるものである。この情報を用い、それをオーディオ・ビジュアル・データのストリームの継続時間およびストリームを圧縮するために使われる圧縮アルゴリズムについての情報と組み合わせることで、オーディオ・ビジュアル・データのストリームを保存するために確保しておくべき記憶スペースの大きさを決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に基づく装置の一つの実施例としての装置を有するシステムを示している。
【図２】本発明に基づく方法の一つの実施例を説明するフローチャートを示している。
【図１】
2006511146.tif 000003
【図２】
2006511146.tif 000004
【国際調査報告】
2006511146.tif 000005
2006511146.tif 000006