(57)【要約】【課題】多重化ストリームの変換処理を容易にする多重化ストリーム変換装置および方法を提供することを目的とする。【解決手段】多重化ストリーム変換装置２００は、ＴＳ多重分離部２０１と、ビデオＴＳパケット解析部２０２と、ビデオＥＳ変換部２０３と、ビデオＴＳパケット生成部２０４と、ビデオＴＳパケットバッファ２０５と、非ビデオＴＳパケットバッファ２０６と、ＴＳ多重化部２０７と、ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８と、ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９を備え、ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８は、多重化ストリームにおける変換前の多重化位置を記憶し、ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９は、変換前の多重化位置に基づいて変換後の多重化位置を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備えることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２】
前記第２の符号化ストリームの多重化位置は、前記第１の符号化ストリームの多重化位置と同一とすることを特徴とする請求項１記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項３】
所定期間の第２の符号化ストリームのデータ量は、前記所定期間の第１の符号化ストリームのデータ量以下に制限することを特徴とする請求項１記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項４】
前記所定期間の第２の符号化ストリームの多重化位置は、前記所定期間の第１の符号化ストリームの多重化位置を基準として決定することを特徴とする請求項３記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項５】
前記所定期間の第２の符号化ストリームの多重化期間は、前記所定期間の第１の符号化ストリームの多重化期間内とすることを特徴とする請求項１記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項６】
前記所定期間の第２の符号化ストリームは、前記多重化期間内で時間的に均等となるように多重化することを特徴とする請求項５記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項７】
前記所定期間の第２の符号化ストリームは、前記多重化期間内で時間的に先頭側に集中して多重化することを特徴とする請求項５記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項８】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の符号化ストリームは、可変ビットレートで変換し、前記可変ビットレートの最大ビットレートは前記第１の符号化ストリームのビットレート以下とすることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項９】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の符号化ストリームは、目標ビットレートに従って変換し、前記目標ビットレートは所定の第１のビットレートと前記第１の符号化ストリームのビットレートによって決められる第２のビットレートによって決定されることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項１０】
前記所定の第１のビットレートと記録媒体の残容量に基づいて決定した残り記録可能時間を算出して表示することを特徴とする請求項９記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項１１】
前記目標ビットレートは、前記残りの符号化ストリームのビットレートによって逐次補正することを特徴とする請求項９記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項１２】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第１の符号化ストリームは、ビデオ信号を構成する各画面が画面内符号化と前方向画面間符号化と双方向画面間符号化のいずれかによって符号化されたビデオストリームであり、前記第２の符号化ストリームの各画面は、前記第１の符号化ストリームの画面が画面内符号化されている場合は画面内符号化し、前記第１の符号化ストリームの画面が片方向画面間符号化されている場合は前方向画面間符号化し、前記第１の符号化ストリームの画面が双方向画面間符号化されている場合は双方向画面間符号化することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項１３】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、所定期間の第１の符号化ストリームがフィールド単位で符号化されている場合は、前記所定期間の第２の符号化ストリームをフィールド単位で符号化し、前記所定期間の第１の符号化ストリームがフレーム単位で符号化されている場合は、前記所定期間の第２の符号化ストリームをフレーム単位で符号化することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項１４】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、所定期間の第２の符号化ストリームの復号タイミングおよび再生タイミングは、前記所定期間の第１の符号化ストリームの復号タイミングおよび再生タイミングと同一とすることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項１５】
前記第１の符号化ストリームは、ビデオ信号がインターレース信号として符号化されたビデオストリームであり、ビデオ信号を構成するフレームの第１フィールドがトップフィールドかボトムフィールドかを示すフラグと第１フィールドの繰り返しをするかどうかを示すフラグは、前記所定期間の第１の符号化ストリームと前記所定期間の第２の符号化ストリームとで同一とすることを特徴とする請求項１４記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項１６】
前記第１の符号化ストリームは、ビデオ信号がプログレッシブ信号として符号化されたビデオストリームであり、ビデオ信号を構成するフレームの繰り返し回数を示すフラグは、前記所定期間の第１の符号化ストリームと前記所定期間の第２の符号化ストリームとで同一とすることを特徴とする請求項１４記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項１７】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の符号化ストリームの属性情報は、前記第１の符号化ストリームの属性情報と同一とすることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項１８】
前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、前記属性情報は、解像度、アスペクト、著作権情報のいずれかであることを特徴とする請求項１７記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項１９】
前記第１の符号化ストリームはオーディオストリームであり、前記属性情報は、音声チャンネル、サンプリング周波数、サンプリングビット数のいずれかであることを特徴とする請求項１７記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項２０】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の符号化ストリームの属性情報は、前記第１の符号化ストリームの属性情報に制限を加えたものとすることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２１】
前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、前記属性情報は、解像度であることを特徴とする請求項２０記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項２２】
前記第１の符号化ストリームはオーディオストリームであり、前記属性情報は、音声チャンネル、サンプリング周波数、サンプリングビット数のいずれかであることを特徴とする請求項２０記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項２３】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、前記第１の多重化ストリームの変換開始を指示された場合に、前記変換開始の指示後に出現する前記第１の符号化ストリームのＧＯＰ先頭から変換を開始することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２４】
前記第１の符号化ストリームにおける前記ＧＯＰ先頭および前記ＧＯＰ先頭より後のデータのみを変換して前記第２の符号化ストリームを生成することを特徴とする請求項２３記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項２５】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、前記第１の多重化ストリームの変換終了を指示された場合に、前記変換終了の指示後に出現する前記第１の符号化ストリームのＧＯＰ先頭直前までを変換することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２６】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第１の符号化ストリームはビデオストリームであり、前記第１の多重化ストリームの変換終了を指示された場合に、前記変換終了の指示後に出現する前記第１の符号化ストリームの画面内符号化された画面または前方向画面間符号化された画面の直前までを変換することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２７】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の多重化ストリームを所定サイズで除算したときの余りのサイズを前記所定サイズから減算したサイズ以上のダミーデータを前記第２の多重化ストリームの後ろに付加することを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項２８】
前記ダミーデータは、Ｎｕｌｌパケットで構成されることを特徴とする請求項２７記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項２９】
前記ダミーデータは、（前記所定サイズに相当するパケット数−１）パケット以上のＮｕｌｌパケットで構成されることを特徴とする請求項２８記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項３０】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の多重化ストリームを構成する各符号化ストリームのパケットＩＤは、前記第１の多重化ストリームにおいて対応する符号化ストリームのパケットＩＤを、パケットの種類に応じた所定のパケットＩＤにそれぞれ変更したものであることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項３１】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の多重化ストリームを構成する各符号化ストリームのパケットＩＤは、前記第１の多重化ストリームにおいて対応する符号化ストリームのパケットＩＤと同一とすることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項３２】
前記第１の符号化ストリームにＰＣＲフィールドとビデオデータとが混在するパケットに対しては、ＰＣＲフィールドとアダプテーションスタッフィングとで構成されるパケットに置き換え、前記第２の符号化ストリームのデータ量は、前記第１の符号化ストリームのデータ量からアダプテーションスタッフィングしたデータ量だけ差し引いたデータ量以下に制限することを特徴とする請求項３１記載の多重化ストリーム変換装置。
【請求項３３】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備え、前記第２の多重化ストリームに含まれるＰＭＴのストリームタイプを変換対象のストリームに対応したストリームタイプに書き換えることを特徴とする多重化ストリーム変換装置。
【請求項３４】
複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換方法であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離するステップと、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成するステップと、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定するステップと、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成するステップを備えることを特徴とする多重化ストリーム変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重化ストリーム変換装置および方法に関し、特に多重化ストリームを効率よく変換する多重化ストリーム変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像・音声・テキスト等、あらゆるメディアの情報をデジタル化し、統一的に扱うことが一般的になってきた。そのような中で、テレビジョン放送も同様にデジタル化され、日本では衛星デジタルテレビジョン放送や地上デジタルテレビジョン放送が順次開始されている。これらのデジタルテレビジョン放送では、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）２システムズで規定されているトランスポートストリーム（以下、ＴＳと呼ぶ）が採用されている。デジタルテレビジョン放送で使用するＭＰＥＧ２−ＴＳでは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、データ放送用のデータストリーム、および伝送制御情報用のストリームが多重化されている。
【０００３】
デジタルテレビジョン放送を受信したＭＰＥＧ２−ＴＳを記録メディアに記録するとき、記録メディアへ記録するビットレートが入力されるＴＳのビットレートより低い場合、ビットレート変換装置によってＴＳのビットレートを落とす必要がある。また、記録メディアあるいは記録システムの種類によっては、ＴＳに含まれるストリームの符号化方式を変換することが必要な場合もある。特に、ＴＳに含まれるビデオストリームに対するストリーム変換（ビットレート変換や符号化方式変換）はいろいろな用途に用いられる。例として、ビデオストリームとオーディオストリームが多重化されたＴＳにおいてビデオストリームのみを変換した場合のＴＳの構成を図１１に示す。図１１（ａ）は変換前のストリーム、図１１（ｂ）は変換後のストリームである。図１１において、ストリーム変換によってビデオストリームのビットレートが落ちている、すなわちビデオストリームを構成しているビデオＴＳパケットの数が減っていることが分かる。
【０００４】
図１は、従来から用いられている多重化ストリーム変換装置１００の構成を示す。多重化ストリーム変換装置１００は、ＴＳ多重分離部１０１、ビデオＴＳパケット解析部１０２、ビデオＥＳ変換部１０３、ビデオＴＳパケット生成部１０４、ビデオＴＳパケットバッファ１０５、非ビデオＴＳパケットバッファ１０６、ＴＳ多重化部１０７を備える。多重化ストリーム変換装置１００は、入力されたＴＳをビデオストリームと非ビデオストリームに分離し、ビデオストリームのみを変換し、変換したビデオストリームと非ビデオストリームを再多重化する。
【０００５】
ＴＳ多重分離部１０１は、入力されたＴＳからＴＳパケットを分離し、分離したＴＳパケットがビデオＴＳパケットの場合は、そのＴＳパケットをビデオＴＳパケット解析部１０２へ送出し、ビデオＴＳパケット以外のＴＳパケット（以下、非ビデオＴＳパケットと記述する）である場合は、そのＴＳパケットを非ビデオＴＳパケットバッファ１０６へ送出する。非ビデオＴＳパケットの種類としては、例えば、オーディオＴＳパケット、データ放送用のデータＴＳパケット、あるいは伝送制御情報を示すＰＳＩ（番組特定情報：ＰＡＴ、ＰＭＴ、ＮＩＴ、ＣＡＴ）やＳＩ（番組配列情報）から構成されるＴＳパケット等がある。
【０００６】
ビデオＴＳパケット解析部１０２は、ＴＳ多重分離部１０１から出力されたビデオＴＳパケットを復号してビデオＰＥＳパケットを抽出し、さらにビデオＰＥＳパケットを復号してビデオＥＳを抽出し、ビデオＥＳ変換部１０３へ出力する。ここで、ビデオＰＥＳパケットが提示時刻情報ＰＴＳ（プレゼンテーションタイムスタンプ）あるいは復号時刻情報ＤＴＳ（デコーディングタイムスタンプ）を含む場合はＰＴＳ／ＤＴＳを抽出してビデオＥＳ変換部１０３へ出力する。
【０００７】
ビデオＥＳ変換部１０３は、ビデオＴＳパケット解析部１０２から出力された所定期間のビデオＥＳについて所定の変換を行い、変換したビデオＥＳをＰＴＳ／ＤＴＳとともにビデオＴＳパケット生成部１０４へ出力する。ここで、所定の変換とは、ビットレートの変換、符号化方式の変換、あるいはその両方である。また、所定期間とは、例えばピクチャである。
【０００８】
ビデオＴＳパケット生成部１０４は、ビデオＥＳ変換部１０３から出力された所定期間の変換後ビデオＥＳとＰＴＳ／ＤＴＳをもとにビデオＰＥＳパケットを生成し、さらにビデオＴＳパケットを生成する。ビデオＴＳパケット生成部１０４は、生成したビデオＴＳパケットをビデオＴＳパケットバッファ１０５へ送出する。
【０００９】
ビデオＴＳパケットバッファ１０５は、ビデオＴＳパケット生成部１０４から出力されたビデオＴＳパケットを保持するためのバッファであり、所定のタイミングでＴＳ多重化部１０７へ送出される。
【００１０】
非ビデオＴＳパケットバッファ１０６は、ＴＳ多重分離部１０１から出力された非ビデオＴＳパケットを保持するためのバッファであり、所定のタイミングでＴＳ多重化部１０７へ送出される。
【００１１】
ＴＳ多重化部１０７は、ビデオＴＳパケットバッファ１０５に格納されているビデオＴＳパケットと非ビデオＴＳパケットバッファ１０６に格納されている非ビデオＴＳパケットを読み込んで多重化し、多重化ストリームを生成する。
【００１２】
以上に示した構成の多重化ストリーム変換装置１００においては、ＴＳ多重化部１０７でＴＳパケットの多重化を行う際に、仮想的なデコーダモデルであるシステムターゲットデコーダのバッファシミュレーションを行う必要があるため、複雑な処理が要求される。このような課題を解決するための方法として、特許文献１には、変換前のストリームとト変換後のストリームのＰＴＳ／ＤＴＳの対応関係を変えないように変換することにより、多重化の処理を簡単にする方法が記載されている。また、特許文献２には、非ビデオＴＳパケットの多重化ストリーム内の出現タイミングを変換前と変換後で変えないようにすることにより、多重化の処理を簡単にする方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２５１６１６号公報
【特許文献２】国際公開第０１／００３３０５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来の方法では、入力される多重化ストリームにおいて転送されない期間が存在するような場合に、変換後に再多重化したストリームに関するシステムターゲットデコーダのバッファシミュレーションで、オーバーフローが発生する可能性があった。このようなオーバーフローが発生して転送できないデータが存在する多重化ストリームを復号して再生すると、表示される映像が乱れるという課題があった。また、オーバーフローしないようにバッファシミュレーションして再多重化を行うには複雑な処理が必要になるという課題があった。
【００１４】
再多重化ストリームのバッファシミュレーションでオーバーフローが発生する場合の例を図４に示す。図４（ａ）は、多重化ストリーム変換装置１００のＴＳ多重分離部１０１に入力されるＴＳを構成するＴＳパケット列を示している。ＴＳパケット列は、ビデオＴＳパケット（Ｖと記された矩形）と非ビデオＴＳパケット（Ｘと記された矩形）が時分割多重されたものであり、各ＴＳパケットは、図４（ａ）の上側に記載されている時刻にＴＳ多重分離部１０１に入力される。図４（ａ）のＴＳパケット列で、時刻“Ｔａ＋２Ｔ”から“Ｔａ＋５Ｔ”の期間は、ＴＳ多重分離部１０１に入力されるＴＳパケットが無いため、ＴＳパケットを表す矩形を記載していない。図４（ｂ）は、ＴＳ多重化部１０７において多重化されたＴＳ（ＴＳパケット列）を示している。なお、図４（ａ）および（ｂ）では、実際に処理される時刻は異なっているが、先頭ＴＳパケットＸ１が、ＴＳ多重分離部１０１に入力された時刻、およびＴＳ多重化部１０７から出力される時刻をそれぞれ基準時刻“Ｔａ”として時間軸上のタイミングを縦の破線で示している。図４（ａ）および（ｂ）において、１つのピクチャを構成するＶ１〜Ｖ６のビデオＴＳパケット列が、変換によってＶ１’〜Ｖ３’のビデオＴＳパケット列として再多重化されている。図４（ｃ）は、ＴＳを構成するビデオストリームに対するバッファシミュレーションのバッファ推移を示している。図４（ｃ）において、入力されたビデオストリームに対するバッファ推移を実線で、再多重化後のビデオストリームに対するバッファ推移を破線で表している。ここで、再多重化後のビデオストリームにおいて、ビデオＴＳパケットＶ２’が時刻“Ｔａ＋４Ｔ”に入力された時点でオーバーフローが発生し、転送が滞る状態となっている。
【００１５】
本発明の目的は、再多重化時に複雑な処理を伴うバッファシミュレーションを行うことなく、オーバーフローを引き起こさない多重化ストリームを生成可能な多重化ストリーム変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を解決するために、本発明による多重化ストリーム変換装置は、複数種類の符号化ストリームが多重化された第１の多重化ストリームを変換して第２の多重化ストリームを生成する多重化ストリーム変換装置であって、前記第１の多重化ストリームを構成する前記複数種類の符号化ストリームを第１の符号化ストリームと残りの符号化ストリームとに分離する手段と、前記第１の符号化ストリームを変換し第２の符号化ストリームを生成する手段と、前記第１の符号化ストリームの多重化位置を基準にして前記第２の符号化ストリームの多重化位置を決定する手段と、前記残りの符号化ストリームの多重化位置は変えずに前記第２の符号化ストリームと前記残りの符号化ストリームとを多重化して前記第２の多重化ストリームを生成する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の多重化ストリーム変換装置によれば、多重化ストリームを変換する際に、変換前の多重化位置に基づいて変換後の多重化位置を決定することにより、再多重化時に必要となる複雑なバッファシミュレーションを行うことなく、かつオーバーフローを引き起こさない多重化ストリームを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に関して、図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態による多重化ストリーム変換装置２００の構成を示す。多重化ストリーム変換装置２００は、ＴＳ多重分離部２０１と、ビデオＴＳパケット解析部２０２と、ビデオＥＳ変換部２０３と、ビデオＴＳパケット生成部２０４と、ビデオＴＳパケットバッファ２０５と、非ビデオＴＳパケットバッファ２０６と、ＴＳ多重化部２０７と、ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８と、ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９を備える。以下、多重化ストリーム変換装置２００について詳細に説明する。
【００２０】
ＴＳ多重分離部２０１は、入力されたＴＳからＴＳパケットを分離し、分離したＴＳパケットがビデオＴＳパケットの場合は、そのＴＳパケットをビデオＴＳパケット解析部２０２へ送出し、非ビデオＴＳパケットである場合は、そのＴＳパケットを非ビデオＴＳパケットバッファ２０６へ送出する。このとき、各ＴＳパケットのＴＳ上における多重化位置を、各ＴＳパケットとともに出力する。すなわち、ＴＳパケットがビデオＴＳパケットの場合は、ビデオＴＳパケットとともにビデオＴＳパケット解析部２０２へ出力し、非ビデオＴＳパケットの場合は、非ビデオＴＳパケットとともに非ビデオＴＳパケットバッファ２０６へ出力する。ここで、多重化位置とは、多重化ストリームにおける時間軸上の多重化位置、言い換えれば、多重化ストリームを構成するパケットの出現タイミングを意味する。多重化位置は、ＰＣＲ（プログラムクロックリファレンス）から生成される基準時刻ＳＴＣ（システムタイムクロック）に基づくタイムスタンプとして得ることができる。さらに、ＴＳ多重分離部２０１は、ＴＳ多重化部２０７でビデオＴＳパケットと非ビデオＴＳパケットを再多重化する際の同期をとるために、入力されたＴＳの中で最初にＰＣＲが含まれるＴＳパケットからＰＣＲを抽出し、ＴＳ多重化部２０７へ出力する。
【００２１】
ビデオＴＳパケット解析部２０２は、ＴＳ多重分離部２０１から出力されたビデオＴＳパケットを復号してビデオＰＥＳパケットを抽出し、さらにビデオＰＥＳパケットを復号してビデオＥＳを抽出する。ここで、ビデオＰＥＳパケットがＰＴＳあるいはＤＴＳを含む場合はＰＴＳ／ＤＴＳを抽出して現在処理中のＰＴＳ／ＤＴＳとして設定する。ただし、ビデオＰＥＳパケットがＰＴＳのみを含む場合は、ＰＴＳとＤＴＳが同じになるので、ＰＴＳを現在処理中のＰＴＳ／ＤＴＳとして設定する。一方、ビデオＰＥＳパケットがＰＴＳもＤＴＳも含まない場合は、現在処理中のＰＴＳ／ＤＴＳを更新しない。ビデオＴＳパケット解析部２０２は、ビデオＴＳパケットから抽出したビデオＥＳと前述のＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＥＳ変換部２０３へ出力するとともに、ＴＳ多重分離部２０１から出力されたビデオＴＳパケットの多重化位置と前述のＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８へ出力する。
【００２２】
ビデオＥＳ変換部２０３は、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力された所定期間のビデオＥＳについて所定の変換を行い、変換したビデオＥＳをＰＴＳ／ＤＴＳとともにビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。ここで、所定の変換とは、ビットレートの変換、符号化方式の変換、あるいはその両方である。また、所定期間とは、例えばピクチャである。図３に、ビデオＥＳ変換部２０３の構成を示す。ビデオＥＳ変換部２０３は、ビデオＥＳ復号部２０３ａと、ビデオＥＳ符号化部２０３ｂと、ビデオ信号バッファ２０３ｃを備える。
【００２３】
図３において、ビデオＥＳ復号部２０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力された所定期間のビデオＥＳを復号し、復号したビデオ信号をビデオ信号バッファ２０３ｃに書き込む。このとき、ビデオＥＳ復号部２０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から読み込んだ所定期間のビデオＥＳの符号量を計測し、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳ、および計測したビデオＥＳの符号量をビデオＥＳ符号化部２０３ｂへ出力する。
【００２４】
ビデオＥＳ符号化部２０３ｂは、ビデオ信号バッファ２０３ｃから所定期間のビデオ信号を読み込んで再符号化し、再符号化したビデオＥＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。例えば、変換後のビットレートを変換前の１／２にするような場合、あるいは、変換前のビデオＥＳの符号化方式がＭＰＥＧ２で、変換後のビデオＥＳの符号化方式がＭＰＥＧ４−ＡＶＣ（Ｈ．２６４）となるような場合がある。なお、変換においては、ビットレートと符号化方式の両方を変換してもよい。また、再符号化においては、変換後の所定期間のビデオＥＳに対する符号量が、変換前の所定期間のビデオＥＳに対する符号量以下となるようにする。
【００２５】
ビデオ信号バッファ２０３ｃは、ビデオＥＳ復号部２０３ａで復号されたビデオ信号を格納し、所定期間のビデオ信号が溜まった時点でビデオＥＳ符号化部２０３ｂへ送出する。ビデオ信号バッファ２０３ｃには、ビデオＥＳ復号部２０３ａの復号処理およびビデオＥＳ符号化部２０３ｂの符号化処理において必要となる作業用バッファも含まれている。
【００２６】
ここで、図２に戻って、ビデオＴＳパケット生成部２０４は、ビデオＥＳ変換部２０３から出力された所定期間の変換後ビデオＥＳとＰＴＳ／ＤＴＳからビデオＰＥＳパケットを生成し、さらにビデオＴＳパケットを生成する。ビデオＴＳパケット生成部２０４は、生成したビデオＴＳパケットをＰＴＳ／ＤＴＳとともにビデオＴＳパケットバッファ２０５へ送出する。また、ＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９へ出力する。
【００２７】
ビデオＴＳパケットバッファ２０５は、ビデオＴＳパケット生成部２０４から送られてきたビデオＴＳパケットとＰＴＳ／ＤＴＳを対応付けて格納する。ここで、各ビデオＴＳパケットに対する多重化位置は、後述するビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９によって決定される。ビデオＴＳパケットバッファ２０５に格納されたビデオＴＳパケットは、所定のタイミングでＴＳ多重化部２０７へ送出される。
【００２８】
ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８は、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳおよびビデオＴＳパケットの多重化位置を対応付けて記憶する。ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８に記憶されているこれらの情報は、後段のビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９によって参照される。ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８の動作については後述する。
【００２９】
ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９は、ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８に記憶されている多重化位置の中から、ビデオＴＳパケット生成部２０４から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳに対応する多重化位置のセットを読み込む。そして、読み込んだ多重化位置のセットを基準として、ビデオＴＳパケットバッファ２０５に格納されているビデオＴＳパケットのうち、読み込んだＰＴＳ／ＤＴＳが割り当てられている各ビデオＴＳパケットに対して多重化位置を決定する。ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９の動作については後述する。
【００３０】
非ビデオＴＳパケットバッファ２０６は、ＴＳ多重分離部２０１から出力された非ビデオＴＳパケットと多重化位置を対応付けて格納する。非ビデオＴＳパケットバッファ２０６に格納された非ビデオＴＳパケットは、所定のタイミングでＴＳ多重化部２０７へ送出される。
【００３１】
ＴＳ多重化部２０７は、ＴＳ多重分離部２０１にビデオＴＳパケットが入力されてからビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９において変換後ビデオＴＳパケットの多重化位置が決定するまでの一連の処理に必要となる時間を遅延させた後に、ＳＴＣをＴＳ多重分離部２０１から出力されたＰＣＲで初期化し、ビデオＴＳパケットバッファ２０５に登録されている多重化位置と非ビデオＴＳパケットバッファ２０６に登録されている多重化位置を監視する。そして、ＴＳ多重化部２０７に供給されるＳＴＣが各多重化位置と一致した時刻に、ビデオＴＳパケットバッファ２０５あるいは非ビデオＴＳパケットバッファ２０６から対応するＴＳパケットを読み込んで多重化し、多重化ストリームを生成する。
【００３２】
次に、本実施例の多重化ストリーム変換装置２００の動作について図５を参照して説明する。図５（ａ）は、ＴＳ多重分離部２０１に入力されるＴＳを構成するＴＳパケット列を示している。ストリームの構成は図４（ａ）と同じである。ＴＳパケット列は、ビデオＴＳパケットＶと非ビデオＴＳパケットＸが時分割多重されたものであり、各ＴＳパケットは、図５（ａ）の上側に記載されている時刻にＴＳ多重分離部２０１に入力される。ＴＳ多重分離部２０１に入力されたＴＳパケット列は、ＴＳパケットに分離され、ビデオＴＳパケットはビデオＴＳパケット解析部２０２へ、非ビデオＴＳパケットは非ビデオＴＳパケットバッファ２０６へ送出される。これと同時に、各ＴＳパケットの多重化位置（各ＴＳパケットがＴＳ多重分離部２０１に入力された時刻）もビデオＴＳパケット解析部２０２または非ビデオＴＳパケットバッファ２０６へ出力される。なお、図５（ａ）は、ＴＳ多重分離部２０１での処理時刻“Ｔａ”を基準として時間軸上のタイミングを縦の破線で示している。
【００３３】
ビデオＴＳパケット解析部２０２は、入力されたビデオＴＳパケットを復号してビデオＰＥＳパケットを抽出し、さらにビデオＰＥＳパケットを復号してビデオＥＳを抽出する。また、ビデオＰＥＳパケットがＰＴＳあるいはＤＴＳを含む場合はＰＴＳ／ＤＴＳを抽出し、現在処理中のＰＴＳ／ＤＴＳとして設定する。ビデオＴＳパケット解析部２０２は、ビデオＴＳパケットから抽出したビデオＥＳと前述のＰＴＳ／ＤＴＳをビデオ変換部２０３へ出力するとともに、ＴＳ多重分離部２０１から出力されたビデオＴＳパケットの多重化位置と前述のＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８へ出力する。
【００３４】
ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８は、図８に示すように、入力されたＰＴＳ／ＤＴＳと多重化位置を対応付けて保持する。図５（ａ）に含まれるビデオＴＳパケットのうち、ＰＴＳ＝Ｔａ＋２５Ｔ／ＤＴＳ＝Ｔａ＋１０Ｔのピクチャに対応するビデオＴＳパケット（Ｖ１〜Ｖ６）が多重化位置“Ｔａ＋Ｔ”、“Ｔａ＋５Ｔ”、“Ｔａ＋６Ｔ”、“Ｔａ＋７Ｔ”、“Ｔａ＋８Ｔ”、“Ｔａ＋９Ｔ”にそれぞれ多重化されているという情報が記憶されている。
【００３５】
ビデオＥＳ変換部２０３は、ビデオＴＳパケット解析部２０２から所定期間のビデオＥＳを読み込んで所定の変換を行い、変換したビデオＥＳとＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。ここで、所定の変換とは、ビットレートの変換、符号化方式の変換、あるいはその両方である。
【００３６】
ビデオＴＳパケット生成部２０４は、ビデオＥＳ変換部２０３から出力された所定期間の変換後ビデオＥＳとＰＴＳ／ＤＴＳからビデオＰＥＳパケットを生成し、さらにビデオＴＳパケットを生成する。ビデオＴＳパケット生成部２０４は、生成したビデオＴＳパケットをＰＴＳ／ＤＴＳとともにビデオＴＳパケットバッファ２０５へ送出する。また、ＰＴＳ／ＤＴＳをビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９へ出力する。
【００３７】
ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９は、ビデオＴＳパケット生成部２０４からＰＴＳ／ＤＴＳを受け取り、ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部２０８に記憶されている多重化位置の中から、受け取ったＰＴＳ／ＤＴＳに対応する多重化位置のセットを読み込む。具体的には、ＰＴＳ＝Ｔａ＋２５Ｔ／ＤＴＳ＝Ｔａ＋１０Ｔのピクチャであれば、多重化位置“Ｔａ＋Ｔ”、“Ｔａ＋５Ｔ”、“Ｔａ＋６Ｔ”、“Ｔａ＋７Ｔ”、“Ｔａ＋８Ｔ”、“Ｔａ＋９Ｔ”を読み込む。そして、これらの多重化位置を基準として、ビデオＴＳパケットバッファ２０５に格納されているビデオＴＳパケットのうち、前述のＰＴＳ／ＤＴＳが割り当てられている各ビデオＴＳパケットに対して多重化位置を決定する。図９に例を示す。図９では、ＰＴＳ＝Ｔａ＋２５Ｔ／ＤＴＳ＝Ｔａ＋１０Ｔをもつ変換後のビデオＴＳパケットＶ１’〜Ｖ３’に対して、それぞれ多重化位置“Ｔａ＋Ｔ”、“Ｔａ＋５Ｔ”、“Ｔａ＋６Ｔ”を割り当てている。これは、変換前のビデオＴＳパケットに対応する６つの多重化位置のうち、時刻の早いものから順に３つの多重化位置を選択したものである。
【００３８】
なお、本実施例では、変換前のビデオＴＳパケットに対応する多重化位置のうち、時刻の早いものから順に変換後のビデオＴＳパケット数だけ多重化位置を選択したが、例えば、変換前の多重化位置の情報に従って、変換後のビデオＴＳパケットがなるべく均等な時間間隔に多重化されるような多重化位置を選択してもよい。図６に例を示す。
【００３９】
また、本実施例では、変換後のビデオＴＳパケットの多重化位置は、変換前のビデオＴＳパケットのいずれかの多重化位置と同じになっているが、変換前の多重化位置から定められるビデオＴＳパケットの転送期間に含まれる多重化位置であれば必ずしも同じ多重化位置でなくてもよい。図７に例を示す。
【００４０】
非ビデオＴＳパケットバッファ２０６は、図１０に示すように、入力された非ビデオＴＳパケットと多重化位置を対応付けて保持する。図１０では、非ビデオＴＳパケットＸ１が多重化位置“Ｔａ”に、非ビデオＴＳパケットＸ２が多重化位置“Ｔａ＋１０Ｔ”に、非ビデオＴＳパケットＸ３が多重化位置“Ｔａ＋１１Ｔ”にそれぞれ多重化されているという情報が記憶されている。
【００４１】
ビデオＴＳパケットバッファ２０５および非ビデオＴＳパケットバッファ２０６に格納されたＴＳパケットは、ＴＳ多重化部２０７で多重化されるまで保持される。
【００４２】
ＴＳ多重化部２０７は、ビデオＴＳパケットバッファ２０５に登録されているビデオＴＳパケットの多重化位置と非ビデオＴＳパケットバッファ２０６に登録されている非ビデオＴＳパケットの多重化位置を監視する。そして、ＴＳ多重化部２０７に供給されるＳＴＣが登録されているいずれかの多重化位置と一致した時刻に、ビデオＴＳパケットバッファ２０５あるいは非ビデオＴＳパケットバッファ２０６から対応するＴＳパケットを読み込んで多重化し、多重化ストリームを生成する。図５（ｂ）に生成された多重化ストリームを示す。多重化ストリームを構成するビデオＴＳパケットＶ１’〜Ｖ３’が前詰めで多重化されている様子が分かる。なお、図５（ａ）および（ｂ）では、実際に処理される時刻は異なっているが、先頭ＴＳパケットＸ１が、ＴＳ多重分離部２０１に入力された時刻、およびＴＳ多重化部２０７で多重化された時刻をそれぞれ基準時刻“Ｔａ”として時間軸上のタイミングを縦の破線で示している。また、図５（ｃ）は、ＴＳを構成するビデオストリームに対するバッファシミュレーションのバッファ推移を示している。図５（ｃ）において、入力されたビデオストリームに対するバッファ推移を実線で、再多重化後のビデオストリームに対するバッファ推移を破線で表している。従来例で述べた図４（ｃ）では、再多重化後のビデオストリームにおいて、ビデオＴＳパケットＶ２’が時刻“Ｔａ＋４Ｔ”に入力された時点でオーバーフローが発生し、転送できない状態となっていたが、図５（ｃ）では、再多重化後のビデオストリームにおいて、オーバーフローは発生していない。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態による多重化ストリーム変換装置２００の構成と動作について説明したが、多重化ストリーム変換装置２００を構成するビデオＥＳ変換部２０３を変更することによって、ビットレートの変換あるいは符号化方式の変換による画質の劣化を抑える、あるいは特殊なビデオＥＳ（例えば、２３プルダウンされたビデオＥＳや異なるピクチャ構造が混在するビデオＥＳ）を含むＴＳを変換することが可能となる。以下に、これらのビデオＥＳ変換部の変更例について説明する。
【００４４】
図１２は、多重化ストリーム変換装置２００において、ビデオＥＳ変換部２０３に替わるビデオＥＳ変換部３０３の構成を示している。ビデオＥＳ変換部３０３は、ビデオＥＳ復号部３０３ａと、ビデオＥＳ符号化部３０３ｂと、ビデオＥＳバッファ２０３ｃを備える。図１２において、多重化ストリーム変換装置２００およびビデオＥＳ変換部２０３の構成要素と機能が共通するものに対しては同じ参照符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
ビデオＥＳ変換部３０３とビデオＥＳ変換部２０３との大きな違いは、ビデオＥＳ復号部３０３ａからビデオＥＳ符号化部３０３ｂへ“Ｐａｒａｍｅｔｅｒ”を送信する機能が付加されていることである。
【００４６】
まず、ＰａｒａｍｅｔｅｒとしてビデオＥＳのヘッダ層に含まれるピクチャタイプを送信する例について説明する。
【００４７】
図１２において、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から
出力された１ピクチャ分のビデオＥＳを復号し、復号したビデオ信号をビデオ信号バッファ２０３ｃに書き込む。また、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から読み込んだ１ピクチャ分のビデオＥＳの符号量を計測するとともに、ビデオＥＳのヘッダ層に記述されているピクチャタイプを抽出し、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳ、符号量、およびピクチャタイプをビデオＥＳ符号化部３０３ｂへ出力する。
【００４８】
ビデオＥＳ符号化部３０３ｂは、ビデオ信号バッファ２０３ｃから１ピクチャ分のビデオ信号を読み込んで再符号化し、再符号化したビデオＥＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。再符号化においては、ビデオＥＳ復号部３０３ａから出力されたビデオＥＳのピクチャタイプと符号量に基づいて、変換後のビデオＥＳのピクチャタイプが変換前のビデオＥＳのピクチャタイプと同じとなるようにし、さらに変換後の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量が、変換前の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量以下となるようにする。
【００４９】
ＭＰＥＧのビデオ符号化においては、符号化の特性から一般的にＩピクチャの符号量が多く、次いでＰピクチャ、Ｂピクチャの順となる。具体的には、Ｉピクチャは画面内符号化であるため、画面間の相関を利用して符号化するＰピクチャやＢピクチャに比べ、より多くの符号量を必要とする。従って、変換前のビデオＥＳのピクチャタイプがＢピクチャで符号量が少ないような場合に、変換後のビデオＥＳのピクチャタイプをＩピクチャとすると、変換後のＩピクチャに割り当てられる符号量が十分でないため、Ｉピクチャの画質が悪くなり、このＩピクチャを参照する以降のピクチャについても同様に画質の劣化を引き起こす。図１３に例を示す。図１３（ａ）は変換前、（ｂ）は変換後の各ピクチャのピクチャタイプと符号量を示しており、変換前と変換後で全体としてのビットレートは約１／２となっている。図１３において、変換後のピクチャタイプは変換前のピクチャタイプを１ピクチャ遅延させた設定となっている。ここで、斜線で示される２番目のピクチャをみると、上述のように、変換後のＩピクチャに対して十分な符号量が割り当てられていないことが分かる。
【００５０】
このようなことから、再符号化において、変換前と変換後のピクチャタイプを同じとしておくことにより、再符号化による画質劣化を最小限に抑えることができる。
【００５１】
次に、ＰａｒａｍｅｔｅｒとしてビデオＥＳのヘッダ層に含まれるＴＦＦ（Ｔｏｐ＿Ｆｉｅｌｄ＿Ｆｉｒｓｔ）／ＲＦＦ（Ｒｅｐｅａｔ＿Ｆｉｒｓｔ＿Ｆｉｅｌｄ）を送信する例について説明する。
【００５２】
図１２において、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から
出力された１ピクチャ分のビデオＥＳを復号し、復号したビデオ信号をビデオ信号バッファ２０３ｃに書き込む。また、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から読み込んだ１ピクチャ分のビデオＥＳの符号量を計測するとともに、ビデオＥＳのヘッダ層に記述されているＴＦＦ／ＲＦＦを抽出し、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳ、符号量、およびＴＦＦ／ＲＦＦをビデオＥＳ符号化部３０３ｂへ出力する。ここで、復号されるビデオ信号がインターレースかプログレッシブかによって、ＴＦＦ／ＲＦＦの意味が異なる。図１４に、ビデオ信号がインターレースおよびプログレッシブの場合におけるＴＦＦ／ＲＦＦの意味を示す。図１４（ａ）はビデオ信号がインターレースの場合のパターン（合計４パターン）を示していて、それぞれ（１）ＴＦＦ＝１／ＲＦＦ＝０のとき、第１フィールドのトップフィールド、第２フィールドのボトムフィールドの順で２フィールドが表示される。（２）ＴＦＦ＝１／ＲＦＦ＝１のとき、第１フィールドのトップフィールド、第２フィールドのボトムフィールドに続き、第１フィールドのトップフィールドが再表示され、合計３フィールドが表示される。（３）ＴＦＦ＝０／ＲＦＦ＝０のとき、第１フィールドのボトムフィールド、第２フィールドのトップフィールドの順で２フィールドが表示される。（４）ＴＦＦ＝０／ＲＦＦ＝１のとき、第１フィールドのボトムフィールド、第２フィールドのトップフィールドに続き、第１フィールドのボトムフィールドが再表示され、合計３フィールドが表示される。また、図１２（ｂ）はビデオ信号がプログレッシブの場合のパターン（合計３パターン）を示していて、それぞれ（１）ＴＦＦ＝０／ＲＦＦ＝０のとき、プログレッシブフレームが１回だけ表示される。（２）ＴＦＦ＝０／ＲＦＦ＝１のとき、プログレッシブフレームが２回繰り返して表示される。（３）ＴＦＦ＝１／ＲＦＦ＝１のとき、プログレッシブフレームが３回繰り返して表示される。図１５にＴＦＦ／ＲＦＦに応じて復号されたビデオ信号とＰＴＳ／ＤＴＳの関係を示す。図１５（ａ）は、復号されるビデオ信号がインターレースの場合、図１５（ｂ）は、復号されるビデオ信号がプログレッシブの場合を示している。図１５（ａ）および（ｂ）のそれぞれにおいて、上段はビデオＥＳを構成する各ピクチャ（＃１〜＃６）が持つＰＴＳ／ＤＴＳおよびＴＦＦ／ＲＦＦの値を示しており、このとき、各ピクチャは下段のようなビデオ信号に復号される。
【００５３】
ここで、図１２に戻って、ビデオＥＳ符号化部３０３ｂは、ビデオ信号バッファ２０３ｃから１ピクチャ分のビデオ信号を読み込んで再符号化し、再符号化したビデオＥＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。再符号化においては、ビデオＥＳ復号部３０３ａから出力されたＴＦＦ／ＲＦＦと符号量に基づいて、変換後のビデオＥＳのＴＦＦ／ＲＦＦが変換前のビデオＥＳのＴＦＦ／ＲＦＦと同じになるようにし、さらに変換後の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量が、変換前の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量以下となるようにする。
【００５４】
ＴＦＦ／ＲＦＦは、映画で使用される２４Ｈｚのフィルム撮影された映像や２４Ｈｚのプログレッシブカメラで撮影された映像を２９．９７Ｈｚあるいは５９．９４Ｈｚのテレビジョン信号として放送するような場合に使用される。従って、このようなＴＦＦ／ＲＦＦの値が変化するようなビデオストリームを含むＴＳを変換する際には、ＰＴＳ／ＤＴＳだけでなく、ビデオＥＳに含まれるＴＦＦとＲＦＦに関しても変換前のストリームと変換後のストリームで一致させておく必要がある。
【００５５】
次に、ＰａｒａｍｅｔｅｒとしてビデオＥＳのヘッダ層に含まれるピクチャ構造（Ｐｉｃｔｕｒｅ＿Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を送信する例について説明する。
【００５６】
図１２において、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から
出力された１ピクチャ分のビデオＥＳを復号し、復号したビデオ信号をビデオ信号バッファ２０３ｃに書き込む。また、ビデオＥＳ復号部３０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から読み込んだ１ピクチャ分のビデオＥＳの符号量を計測するとともに、ビデオＥＳのヘッダ層に記述されているピクチャ構造を抽出し、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳ、符号量、およびピクチャ構造をビデオＥＳ符号化部３０３ｂへ出力する。ピクチャ構造にはフレーム構造とフィールド構造の２種類があり、フレーム構造は第１フィールドと第２フィールドを合わせた画面を１つのピクチャとして符号化するときに使用し、フィールド構造は第１フィールドと第２フィールドを別々のピクチャとして符号化するときに使用する。
【００５７】
ビデオＥＳ符号化部３０３ｂは、ビデオ信号バッファ２０３ｃから１ピクチャ分のビデオ信号を読み込んで再符号化し、再符号化したビデオＥＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。再符号化においては、ビデオＥＳ復号部３０３ａから出力されたピクチャ構造と符号量に基づいて、変換後のビデオＥＳのピクチャ構造が変換前のビデオＥＳのピクチャ構造と同じになるようにし、さらに変換後の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量が、変換前の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量以下となるようにする。
【００５８】
図１６に、変換前のピクチャ構造と変換後のピクチャ構造が異なる場合におけるビデオストリームのバッファシミュレーションの例を示す。図１６（ａ）は、変換前がフレーム構造で変換後がフィールド構造の場合を示し、図１６（ｂ）は、変換前がフィールド構造で変換後がフレーム構造の場合をそれぞれ示している。図１６（ａ）において、変換前のバッファ推移を実線で、変換後のバッファ推移を破線で示している。バッファにあるデータが復号されて引き抜かれるタイミングは、フレーム構造とフィールド構造で異なっている。フレーム構造の場合は、時刻“Ｔｏ”、“Ｔｏ＋２Ｔｆ”のタイミングでそれぞれ１ピクチャ（１フレーム）分の符号量が引き抜かれるのに対し、フィールド構造の場合は、時刻“Ｔｏ”、“Ｔｏ＋Ｔｆ”、“Ｔｏ＋２Ｔｆ”のタイミングでそれぞれ１ピクチャ（１フィールド）分の符号量が引き抜かれる。このとき、変換後のバッファ推移が示すようにＡ点でオーバーフロー、Ｂ点でアンダーフローしており、ビデオストリームがバッファシミュレーションを満たすためには、再多重化時にバッファシミュレーションを考慮した符号量制御が必要となる。また、図１６（ｂ）において、変換前のバッファ推移を実線で、変換後のバッファ推移を破線で示している。この場合も同様に、バッファにあるデータが復号されて引き抜かれるタイミングは、フレーム構造とフィールド構造で異なっている。このとき、変換後のバッファ推移が示すようにＣ点でアンダーフローしており、ビデオストリームがバッファシミュレーションを満たすためには、再多重化時にバッファシミュレーションを考慮した符号量制御が必要となる。このようなことから、変換前と変換後のビデオＥＳのピクチャ構造を合わせておくことにより、ピクチャ構造が混在するようなビデオストリームを含むＴＳを変換する場合でも、再多重化におけるバッファシミュレーションを意識する必要がなくなり簡単な処理で再多重化が実現できる。
【００５９】
なお、実施の形態１においては、ビデオストリームのみを変換する装置の例を示したが、本発明は、オーディオストリームのみを変換する場合や、ビデオとオーディオの両方を変換する場合にも適用することが可能である。また、ビデオストリームやオーディオストリームがそれぞれ複数プログラムあるような場合にも適用することが可能である。
【００６０】
また、実施の形態１における多重化ストリーム変換装置において、変換前のストリームが持つ属性情報（具体的には、解像度、アスペクト比、著作権情報、音声チャンネル、サンプリング周波数、サンプリングビット数等の情報）を変換後のストリームに引き継ぐことによって、変換後と変換後のストリームを同じ扱いとすることができ、特別な処理を考慮する必要がなくなる。ただし、用途によっては、変換後の属性情報を制限する必要がある場合や、制限した方が有利な効果が得られるような場合がある。例えば、ビデオ信号の解像度について言えば、変換後のストリームを記録容量の限られた記録媒体に記録するという用途において、変換後のビデオストリームのビットレートを変換前に比べて大幅に落とす必要がある場合は、変換前と同じ解像度で再符号化を行うと解像度に対する目標ビットレートが低すぎるため顕著な画質の劣化を引き起こす可能性がある。このようなときは、ある程度の解像度までに制限しておくことにより、安定した画質を得ることができるようになる。図１７は、上述の変換後の解像度を制限するために、ビデオＥＳ変換部２０３に変更を加えたビデオＥＳ変換部４０３の構成を示している。ビデオＥＳ変換部４０３は、ビデオＥＳ復号部４０３ａと、ビデオＥＳ符号化部４０３ｂと、ビデオＥＳバッファ２０３ｃと、解像度変換部４０３ｄを備える。図１７において、多重化ストリーム変換装置２００およびビデオＥＳ変換部２０３の構成要素と機能が共通するものに対しては同じ参照符号を付し、その説明は省略する。
【００６１】
図１７において、ビデオＥＳ復号部４０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から
出力された１ピクチャ分のビデオＥＳを復号し、復号したビデオ信号とそのビデオ信号の解像度を解像度変換部４０３ｄへ出力する。また、ビデオＥＳ復号部４０３ａは、ビデオＴＳパケット解析部２０２から読み込んだ１ピクチャ分のビデオＥＳの符号量を計測し、ビデオＴＳパケット解析部２０２から出力されたＰＴＳ／ＤＴＳおよび計測した符号量をビデオＥＳ符号化部４０３ｂへ出力する。
【００６２】
解像度変換部４０３ｄは、ビデオＥＳ復号部４０３ａから出力されたビデオ信号とそのビデオ信号の解像度を受け取り、ビデオ信号の解像度が所定の解像度より大きい場合は、ビデオ信号を所定の解像度へダウンコンバートし、解像度変換後のビデオ信号をビデオ信号バッファ２０３ｃへ出力する。一方、ビデオ信号の解像度が所定の解像度と同じまたは小さい場合は、ビデオ信号をそのままビデオ信号バッファ２０３ｃへ出力する。解像度変換部４０３ｄは、最終的にビデオ信号バッファ２０３ｃへ出力されたビデオ信号の解像度をビデオＥＳ符号化部４０３ｂへ出力する。
【００６３】
ビデオＥＳ符号化部４０３ｂは、ビデオ信号バッファ２０３ｃから１ピクチャ分のビデオ信号を読み込んで再符号化し、再符号化したビデオＥＳをビデオＴＳパケット生成部２０４へ出力する。再符号化においては、解像度変換部４０３ｄから出力された解像度に従い、変換後の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量が、変換前の１ピクチャ分のビデオＥＳに対する符号量以下となるようにする。
【００６４】
以上のように、変換においてビットレートを元のビットレートに対して低く抑えたい場合には、変換後の解像度をある程度までに制限しておくことにより、安定した画質を得ることができるようになる。
【００６５】
（実施の形態２）
図１８は、本発明の実施の形態によるレコーダ５００の構成を示す。レコーダ５００は、多重化ストリーム変換装置５２０と、残量算出部５１３と、残量表示部５１４と、記録部５１５を備える。レコーダ５００は、例えば、デジタルテレビジョン放送の放送波を受信してハードディスクや光ディスクに録画する番組の録画機として実現される。多重化ストリーム変換装置５２０は、受信したＴＳのビットレートあるいは符号化方式を変換して新たなＴＳを生成し、記録部５１５へ送出する。記録部５１５は、例えば、ハードディスクや光ディスクに代表される記録媒体であり、多重化ストリーム変換装置５２０で生成されたＴＳを記録する。残量算出部５１３は、外部より指定された所定のビットレートを受け取り、記録部５１５より通知される記録媒体の残容量に基づいて、残り記録可能時間を算出する。残り記録可能時間は、例えば、残容量を所定のビットレートで除算することによって算出することができる。残量表示部５１４は、残量算出部５１３で算出された残り記録時間をディスプレイ装置等に表示させる。
【００６６】
次に、多重化ストリーム変換装置５２０について説明する。多重化ストリーム変換装置５２０は、ＴＳ多重分離部２０１と、ビデオＴＳパケット解析部５０２と、ビデオＥＳ変換部５０３と、ビデオＴＳパケット生成部５０４と、ビデオＴＳパケットバッファ２０５と、非ビデオＴＳパケットバッファ２０６と、ＴＳ多重化部２０７と、ビデオＴＳパケット多重化位置管理部２０８と、ビデオＴＳパケット多重化位置決定部２０９と、最大ビットレート決定部５１０と、目標ビットレート決定部５１１と、録画状態管理部５１２を備える。図１８において、多重化ストリーム変換装置２００の構成要素と機能が共通するものに対しては同じ参照符号を付し、その説明は省略する。
【００６７】
録画状態管理部５１２は、外部から通知される録画制御コマンド（録画開始コマンドあるいは録画停止コマンド）を受信し、録画制御コマンドの種類に応じて多重化ストリーム変換装置５２０の録画開始および録画停止処理を行う。録画状態管理部５１２は、多重化ストリーム変換装置５２０が録画をしている状態（以下、録画中と記述する）なのか、録画をしていない状態（以下、停止中と記述する）なのかを示すために、装置外部からみた状態（以下、外部状態と記述する）を管理するフラグと、装置内部での動作状態（以下、内部状態と記述する）を管理するフラグを持つ。録画状態管理部５１２は、外部から受信した録画制御コマンドに応じて外部状態の設定を行う。図１９のＳ１に、外部状態の設定に関する動作のフローチャートを示す。まず、ステップＳ１−１において、録画制御コマンドを受信したかどうかをチェックし、録画制御コマンドを受信した場合はステップＳ１−２の処理へ進み、録画制御コマンドを受信しなかった場合は現在の外部状態をそのまま保持して処理を終了する。ステップＳ１−２では、受信した録画制御コマンドが録画開始コマンドか録画停止コマンドかをチェックし、録画開始コマンドであった場合はステップＳ１−３に進み、外部状態を「録画中」に設定して処理を終了する。一方、ステップＳ１−２で、受信した録画制御コマンドが録画停止コマンドであった場合はステップＳ１−４に進み、外部状態を「停止中」に設定して処理を終了する。以上、図１９のＳ１に示すフローチャートにより、外部状態の管理を行う。次に、録画状態管理部５１２は、ビデオＥＳ変換部５０３から処理中のパケットに関する情報（ＧＯＰ先頭かどうかを示すフラグ、Ｉピクチャ先頭かどうかを示すフラグ、およびＰピクチャ先頭かどうかを示すフラグ）を受け取り、内部状態の設定を行う。図１９のＳ２に、内部状態の設定に関する動作のフローチャートを示す。まず、ステップＳ２−１において、外部状態が「録画中」であるか「停止中」であるかをチェックする。全体状態が「録画中」である場合は、ステップＳ２−２において内部状態が「録画中」であるか「停止中」であるかをチェックし、「録画中」である場合は「録画中」の内部状態をそのまま保持して処理を終了し、「停止中」である場合はステップＳ２−３以降の録画開始処理へ進む。一方、ステップＳ２−１における外部状態が「停止中」である場合は、ステップＳ２−５において内部状態が「録画中」であるか「停止中」であるかをチェックし、「録画中」である場合はステップＳ２−６以降の録画停止処理へ進み、「停止中」である場合は「停止中」の内部状態をそのまま保持して処理を終了する。次に、ステップＳ２−３以降の録画開始処理について説明する。ステップＳ２−３では、ビデオＥＳ変換部５０３から受け取ったパケット情報をチェックし、「ＧＯＰ先頭」であれば、ステップＳ２−４において内部状態を「停止中」から「録画中」へ変更し、それ以外であれば、「停止中」の内部状態をそのまま保持して処理を終了する。次に、ステップＳ２−６以降の録画停止処理について説明する。ステップＳ２−６では、ビデオＥＳ変換部５０３から受け取ったパケット情報をチェックし、「Ｉピクチャ先頭」または「Ｐピクチャ先頭」のいずれかであれば、ステップＳ２−７において内部状態を「録画中」から「停止中」へ変更し、それ以外であれば、「録画中」の内部状態をそのまま保持して処理を終了する。以上、図１９のＳ２に示すフローチャートにより、内部状態の管理を行う。また、外部状態の設定Ｓ１および内部状態の設定Ｓ２を終了した後は、再び外部状態の設定Ｓ１に戻り、録画制御コマンドを受信するまでステップＳ１−１で録画制御コマンド待ちの状態に入る。なお、外部状態および内部状態の初期値はいずれも「停止中」とする。上述の方法により、録画状態管理部５１２で決定された内部状態は、ビデオＴＳパケット生成部５０４に出力される。
【００６８】
ここで、録画開始処理と録画停止処理に関するタイミング制御の必要性について説明する。まず、録画開始処理について言えば、ＧＯＰ先頭のパケットが含まれないビデオストリームを生成すると、ビデオストリームを再生する際にＧＯＰ先頭Ｉピクチャの復号において一部の画像情報が欠落した状態となり、再生映像が乱れる。このようなことから、正常な再生映像を得るためには、ビデオストリームの先頭をＧＯＰ先頭に合わせておくことが必要である。また、録画停止処理について、図２０を用いて説明する。図２０（ａ）〜（ｃ）において、上段はビデオストリームに含まれる各ピクチャを復号順で表記したもの、下段は各ピクチャを再生順で表記したものとなっている。ここで、図２０（ａ）に示されるビデオストリームに対して、Ａ点でビデオＴＳパケットの生成を停止した場合を考える。この場合、図２０（ｂ）に示すように、ビデオストリームの再生時に期間Ｃに相当する部分のビデオ信号が欠落し、再生映像が乱れる。一方、図２０（ａ）に示されるビデオストリームに対して、Ｂ点までビデオＴＳパケットの生成を完了した場合を考える。この場合、図２０（ｃ）に示すように、再生順でビデオ信号が欠落することがなく、正常な再生映像が得られる。以上のような理由から、録画開始処理と録画停止処理に関するタイミング制御は、正常な再生映像を得るために必要である。
【００６９】
ここで、図１８に戻って、ビデオＴＳパケット解析部５０２は、多重化ストリーム変換装置２００のビデオＴＳパケット解析部２０２の処理に加え、ＴＳ多重分離部２０１から出力されたビデオＴＳパケットの所定期間ごとの符号量を最大ビットレート決定部５１０と目標ビットレート決定部５１１へ出力する。ここで、所定期間とは、例えば、ピクチャやＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）といったＭＰＥＧの符号化単位、あるいは１秒や２秒といった実時間である。
【００７０】
ビデオＥＳ変換部５０３は、ビデオＥＳ変換部２０３の処理に加え、現在処理対象となっているパケットに関する情報（ＧＯＰ先頭かどうかを示すフラグ、Ｉピクチャ先頭かどうかを示すフラグ、およびＰピクチャ先頭かどうかを示すフラグ）を生成し、録画状態管理部５１２へ出力する。また、ビデオＥＳ変換部５０３は、最大ビットレート決定部５１０で決定された可変ビットレートの最大ビットレートと、目標ビットレート決定部５１１で決定された再符号化時の目標ビットレートに基づいてビットレート制御を行い、ビデオＥＳを変換する。
【００７１】
ビデオＴＳパケット生成部５０４は、ビデオＴＳパケット生成部２０４の処理に加え、録画状態管理部５１２から通知された内部状態に基づいて、ビデオＴＳパケットの生成および出力を行うかどうかを制御する。具体的には、通知された内部状態が「録画中」である場合には、ビデオＴＳパケットを生成して出力し、通知された内部状態が「停止中」である場合には、ビデオＴＳパケットを生成および出力を行わない。なお、録画開始時においては、ＧＯＰ先頭のビデオＴＳパケットが現れるまで、ビデオＴＳパケットバッファ２０５にビデオＴＳパケットが供給されないため、非ビデオＴＳパケットバッファ２０６に保持されている非ビデオＴＳパケットのみがＴＳ多重化部２０７に送出される。
【００７２】
最大ビットレート決定部５１０は、ビデオＴＳパケット解析部５０２から出力された所定期間ごとの符号量を累積して合計時間と総符号量を算出し、総符号量を合計時間で除算することにより、入力されるビデオＴＳのビットレートを算出する。そして、この入力ビデオＴＳのビットレートに基づいて最大ビットレートを決定し、ビデオＥＳ変換部５０３へ出力する。例えば、最大ビットレートは、入力ビデオＴＳのビットレートに０．９といった０＜Ｋ１＜１を満たす係数Ｋ１を乗ずることによって算出することができる。
【００７３】
目標ビットレート決定部５１１は、ビデオＴＳパケット解析部５０２から出力された所定期間ごとの符号量を累積して合計時間と総符号量を算出し、総符号量を合計時間で除算することにより、入力されるビデオＴＳのビットレートを算出する。そして、この入力ビデオＴＳのビットレートと外部から指定される所定のビットレートに基づいて目標ビットレートを決定し、ビデオＥＳ変換部５０３へ出力する。例えば、目標ビットレートは、入力ビデオＴＳのビットレートに０．８といった０＜Ｋ２＜１を満たす係数Ｋ２を乗じたビットレートと、外部から指定される所定のビットレートのうち、小さい方を選択することによって算出することができる。
【００７４】
以上に示した構成をもつレコーダ５００によれば、（１）録画制御コマンドによって録画開始および録画停止ができ、（２）変換後に生成されるストリームのビットレートを所定のビットレートに収めることができ、かつ（３）残り記録可能時間をユーザに提示することができるレコーダを提供することが可能となる。
【００７５】
なお、本実施例では、「Ｉピクチャ先頭」または「Ｐピクチャ先頭」の情報に基づいて録画停止処理を制御しているが、さらに処理を簡単にするために、録画開始処理と同様に「ＧＯＰ先頭」の情報に基づいて録画停止処理を制御してもよい。ただし、この場合は録画停止処理に最大１ＧＯＰ期間の遅延が発生することになる。
【００７６】
また、最終的に生成されたＴＳを所定サイズのブロックごとに記録する場合、生成されたＴＳが所定サイズの倍数になっていないと、最終ブロックの中に不定のデータが含まれることになり、再生映像に影響する可能性がある。このようなことを回避するため、最終的に生成されたＴＳの後ろに、少なくとも所定サイズの倍数に満たないサイズ以上のＮｕｌｌパケット（データを含まないダミーのパケット）を付加して出力する。具体的には、生成された多重化ストリームをブロックサイズで除算したときの余りのサイズを所定サイズから減算したサイズ以上のＮｕｌｌパケットを多重化ストリームの後ろに付加して出力する。
【００７７】
以上に示した本発明の多重化ストリーム変換装置により生成された多重化ストリームのパケット構成の例を図２１に示す。図２１（ａ）は変換前のストリーム、（ｂ）は変換後のストリームである。また、図２１（ａ）のストリームの構成は、図１１（ａ）と同じである。ここで、図２１（ｂ）のビデオストリームについてみると、変換によってビットレートが落ちており、かつ、変換前と変換後のビデオストリームの多重化位置が同一となっていることが分かる。
【００７８】
ここで、多重化ストリームの変換処理において、多重化ストリームを構成する複数種類の符号化ストリームを区別するための識別子の扱い方について説明する。デジタルテレビジョン放送で放送されたＴＳのストリームに対して変換処理を行った後のストリームには、ＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｍａｐ  Ｔａｂｌｅ）、ＳＩＴ（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）、ビデオ、オーディオ等の各種パケットが存在する。これら各種パケットのパケットＩＤ（以降、ＰＩＤと記述する）をあらかじめ定めた固定値とし、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケットのＰＩＤは、それらのＰＩＤとは異なる値とすることで、各種パケットのＰＩＤが色々な値を取り得る入力の放送ストリームに対しても矛盾なく対応することができる。しかし、この場合には、変換対象であるビデオパケット以外のパケットのＰＩＤを書き換える必要があり、さらには各種パケットのＰＩＤ値を規定しているＰＡＴやＰＭＴ内のテーブルデータの書き換えも必要となり、変換処理の複雑化を招く。
【００７９】
それに対し、全ての種類のパケットのＰＩＤを入力である放送ストリームの値そのものを使う方法だと、変換対象であるビデオパケット以外のパケットのＰＩＤを変更する必要がない。ただし、ビデオパケットのＰＩＤとＰＣＲパケットのＰＩＤとが同一で、かつ１つのパケット内にＰＣＲフィールド（アダプテーションフィールド内）とビデオデータ（ペイロード内）とが混在する場合には、ビデオパケットのペイロードサイズが１８４バイト固定とはならないので、多重化処理が複雑になってしまう。図２２に例を示す。図２２（ａ）の変換前のストリームにおいて、３番目のパケットがＰＣＲフィールドとビデオデータとが混在したパケットとなっており、図２２（ｂ）の変換後のストリームにおいても同様にＰＣＲフィールドとビデオデータを混在させた形で多重化が行われている。そこで、ビデオパケットにＰＣＲフィールドとビデオデータとが混在する場合は、ペイロード部分をアダプテーションフィールドのスタッフィングデータとすることでＰＣＲ専用パケットとすれば、ビデオパケットのペイロードサイズは１８４バイト固定とできるため、多重化処理が容易となる。ただし、この場合には、変換後のビデオデータサイズ（ＰＥＳデータのサイズ）の上限は元のビデオサイズよりＰＣＲ専用パケット生成時にスタッフィングにより削除したデータ量だけ小さくしなければならない。図２３に例を示す。図２３（ａ）の変換前のストリームにおいて、３番目のパケットがＰＣＲフィールドとビデオデータとが混在したパケットとなっており、図２３（ｂ）の変換後のストリームでは、ＰＣＲ専用パケットに置き換えられている。
【００８０】
また、ビデオの符号化方式を変換した場合には、必要に応じてＰＭＴ内に存在するビデオストリームタイプを変更すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明にかかる多重化ストリーム変換装置は、デジタルテレビジョン放送等で使用されている複数種類の符号化ストリームを多重化した多重化ストリーム（ＴＳ）の変換を単純な処理によって実現することができる。このような多重化ストリーム変換装置は、プログラムを読み込み可能な汎用コンピュータあるいはシステムＬＳＩを搭載する組み込み機器等へ実装することができるため、種々のデジタル記録機器への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】従来の多重化ストリーム変換装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における多重化ストリーム変換装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明のビデオＥＳ変換部の構成を示すブロック図
【図４】従来の再多重化方法に関する説明図
【図５】本発明の再多重化方法に関する説明図
【図６】本発明の再多重化方法に関する説明図
【図７】本発明の再多重化方法に関する説明図
【図８】本発明のビデオＴＳパケット多重化位置記憶部の動作に関する説明図
【図９】本発明のビデオＴＳパケット多重化位置決定部の動作に関する説明図
【図１０】本発明の非ビデオＴＳパケットバッファの動作に関する説明図
【図１１】多重化ストリームの変換に関する説明図
【図１２】本発明のビデオＥＳ変換部の構成を示すブロック図
【図１３】ピクチャタイプと符号量に関する説明図
【図１４】ＴＦＦ／ＲＦＦのフラグに関する説明図
【図１５】ＴＦＦ／ＲＦＦとＰＴＳ／ＤＴＳに関する説明図
【図１６】ピクチャ構造とバッファシミュレーションに関する説明図
【図１７】本発明のビデオＥＳ変換部の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施の形態２におけるレコーダの構成を示すブロック図
【図１９】本発明の録画状態管理部の動作に関する説明図
【図２０】録画停止処理に関する説明図
【図２１】多重化ストリームの変換に関する説明図
【図２２】多重化ストリームの変換に関する説明図
【図２３】多重化ストリームの変換に関する説明図
【符号の説明】
【００８３】
１００    従来の多重化ストリーム変換装置
１０１    ＴＳ多重分離部
１０２    ビデオＴＳパケット解析部
１０３    ビデオＥＳ変換部
１０４    ビデオＴＳパケット生成部
１０５    ビデオＴＳパケットバッファ
１０６    非ビデオＴＳパケットバッファ
１０７    ＴＳ多重化部
２００    本発明の実施の形態１における多重化ストリーム変換装置
２０１    ＴＳ多重分離部
２０２    ビデオＴＳパケット解析部
２０３    ビデオＥＳ変換部
２０４    ビデオＴＳパケット生成部
２０５    ビデオＴＳパケットバッファ
２０６    非ビデオＴＳパケットバッファ
２０７    ＴＳ多重化部
２０８    ビデオＴＳパケット多重化位置記憶部
２０９    ビデオＴＳパケット多重化位置決定部
２０３ａ    ビデオＥＳ復号部
２０３ｂ    ビデオＥＳ符号化部
２０３ｃ    ビデオ信号バッファ
３０３    ビデオＥＳ変換部
３０３ａ    ビデオＥＳ復号部
３０３ｂ    ビデオＥＳ符号化部
４０３    ビデオＥＳ変換部
４０３ａ    ビデオＥＳ復号部
４０３ｂ    ビデオＥＳ符号化部
４０３ｄ    解像度変換部
５００    レコーダ
５２０    多重化ストリーム変換装置
５０２    ビデオＴＳパケット解析部
５０３    ビデオＥＳ変換部
５０４    ビデオＴＳパケット生成部
５１０    最大ビットレート決定部
５１１    目標ビットレート決定部
５１２    録画状態管理部
５１３    残量算出部
５１４    残量表示部
５１５    記録部
【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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