(57)【要約】【課題】トランスポートストリームの形式で符号化ビデオ及びオーディオデータを記録する際に、ＣＰＵの負担を大きくすることなく、システムの柔軟性を保ち、回路規模の縮小、消費電力の低減、コストダウンを図ることができるようにする。【解決手段】ビデオ符号化回路１３やオーディオ符号化回路１６での符号量の制御は、符号量制御信号Ｓ１１及びＳ１２により、ＣＰＵ１１の制御の基に行う。また、媒体記録部２１での記録処理は、ＣＰＵ１１の制御の基に行う。これに対して、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８でのスケジューリング処理や、多重化回路１９でのトランスポートストリームの生成処理等、ビデオ符号化回路１３から多重化回路１９まで及びオーディオ符号化回路１６から多重化回路１９までの処理は、ＣＰＵ１１を用いずに、処理を行う。【選択図】図１
2009038704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影データを符号化して複数の符号化データを生成する符号化回路と、
該符号化回路によって生成された複数の符号化データを多重化して多重化データとする手順を設定する手順設定回路と、
該手順設定回路によって設定された手順に基づき、前記符号化回路によって生成された複数の符号化データを、所定の多重化形式で多重化して多重化データを生成する多重化回路と、
該多重化回路によって生成された前記多重化データを記録媒体に記録する記録制御部と、
前記符号化回路によって生成される符号化データの生成量と、前記記録媒体の種別に応じて、前記記録制御部による前記多重化データの前記記録媒体への異なる記録動作とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする撮影データ記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記符号化データの生成量を制御する第１制御信号を前記符号化回路に送信し、
前記記録媒体の種別に応じて、前記多重化データの前記記録媒体への異なる記録動作を制御する第２制御信号を前記記録制御部に送信するマイクロプロセッサであることを特徴とする請求項１記載の撮影データ記録装置。
【請求項３】
前記手順設定回路は、前記符号化データを多重化するために、少なくとも、前記多重化データに前記符号化データを組み込むタイミングの設定と前記多重化データにおける前記符号化データの配列の設定とを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の撮影データ記録装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記符号化データを多重化するために、少なくとも、前記多重化データに前記符号化データを組み込むタイミングの設定と前記多重化データにおける前記符号化データの配列の設定とを制御する第３制御信号を前記手順設定回路に送信することを特徴とする請求項１又は２記載の撮影データ記録装置。
【請求項５】
前記符号化回路は、
前記撮影データに含まれる映像データを符号化し映像符号化データを生成する第１符号化回路と、
前記撮影データに含まれる音声データを符号化して音声符号化データを生成する第２符号化回路と、を備え、
前記多重化回路は、前記手順設定回路によって設定された手順に基づき、前記第１符号化回路によって生成される映像符号化データと、前記第２符号化回路によって生成される音声符号化データとを、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される多重化形式により多重化して多重化データを生成することを特徴とする請求項１乃４記載の撮影データ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオストリームやオーディオストリームからＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームを生成する撮影データ記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディジタルカメラやカムコーダで動画を記録する場合に、他のビデオ機器との整合性を考慮して、例えば、ビデオデータ及びオーディオデータを符号化し、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームの形式で保存したいという要望が多い。
【０００３】
ここで、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ２）は映像データの圧縮方式の一つで、ＭＰＥＧ規格の一部をなすものであり、ＭＰＥＧ２システムとは、ＭＰＥＧ２方式等で圧縮した映像データ等を多重化して伝送するための規格であり、ＭＰＥＧ２システムのフォーマットの１つとしてトランスポートストリームが用いられている。
【０００４】
また、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームは、４バイトのヘッダと、１８４バイトのペイロード（可変長のアダプテーションフィールドを含む）との１８８バイトの固定長のＴＳパケットを使って、符号化されたビデオデータやオーディオデータをトランスポートストリームに多重化して送るものであり、このようなＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームについては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている。
【０００５】
図３は、ビデオデータ及びオーディオデータを符号化し、トランスポートストリームの形式で多重化して、メモリカードに記録する従来のカムコーダの一例である。
【０００６】
図３に示すように、このような従来のカムコーダは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１１と、入力ビデオデータバッファ２１２と、ビデオ符号化回路２１３と、符号化ビデオデータバッファ２１４と、入力オーディオデータバッファ２１５と、オーディオ符号化回路２１６と、符号化オーディオデータバッファ２１７と、多重化回路２１９と、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）メモリ２２０と、媒体記録部２２１とを含んでいる。媒体記録部２２１には、メモリカード（例えばＳＤカード）２２２が装着される。
【０００７】
ビデオ符号化回路２１３は、ＣＰＵ２１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力ビデオデータバッファ１２１から画像データを読み出し、例えばＭＰＥＧ２方式で符号化する。ビデオデータの符号量は、ＣＰＵ２１１からの符号量制御信号Ｓ２１１により制御される。そして、符号化ビデオデータＶ２１１を符号化ビデオデータバッファ２１４に送る。ビデオ符号化回路２１３は、符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ２２１をＣＰＵ２１１に通知する。また、その際、符号化データサイズ（符号化ビット量）及び、ピクチャタイプ、デコードタイムスタンプも通知する。
【０００８】
オーディオ符号化回路２１６は、ＣＰＵ２１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力オーディオデータバッファ２１５からオーディオデータを読み出し、例えばＭＰＥＧ２方式で符号化する。オーディオデータの符号量は、ＣＰＵ２１１からの符号量制御信号Ｓ２１２により制御される。そして、符号化オーディオデータＡ２１１を符号化オーディオデータバッファ２１７に送る。オーディオ符号化回路２１６は符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ２２２をＣＰＵ２１１に通知する。また、その際、符号化データサイズ（符号化ビット量）及び、デコードタイムスタンプも通知する。
【０００９】
ＣＰＵ２１１は、ビデオ符号化回路２１３及びオーディオ符号化回路２１６からの符号化完了通知Ｓ２２１及びＳ２２２と、それぞれの符号化回路から送られてきた情報を基に、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される信号列の生成方法を決定する。そして、それに基づき、現時点では、どのようなＴＳパケットを生成すべきかを判断する。
【００１０】
この判断結果がビデオパケットの生成であれば、ＣＰＵ２１１は、符号化ビデオデータバッファ２１４から多重化回路２１９に符号化ビデオデータＶ２１１を転送させ、多重化回路２１９にビデオＴＳパケット生成を指示する。このとき、ＣＰＵ２１１は、スイッチ回路２２３を制御して、転送する符号化ビデオデータの符号量を設定する。
【００１１】
一方で、この判断結果が、オーディオＴＳパケットの生成であれば、ＣＰＵ２１１は、符号化オーディオデータバッファ２１７から多重化回路２１９に符号化オーディオデータＡ２１１を転送させ、多重化回路２１９にオーディオＴＳパケットの生成を指示する。このとき、ＣＰＵ２１１は、スイッチ回路２２４を制御して、転送する符号化オーディオデータの符号量を設定する。
【００１２】
また、判断結果が、ＰＣＲパケットの生成タイミングであるならば、ＣＰＵ２１１は、多重化回路２１９にＰＣＲパケットの生成を指示する。
【００１３】
多重化回路２１９は、ＣＰＵ２１１からの指示により、ビデオＴＳパケット、オーディオＴＳパケット、ＰＣＲパケットを生成する。そして、多重化回路２１９からは、これらのＴＳパケットが多重化されたトランスポートストリームが出力される。このトランスポートストリームは、ＦＩＦＯメモリ２２０に送られ、格納される。ＣＰＵ２２０は、このＦＩＦＯメモリ２２０から順次データを読み出し、記録データＷＤ２１１として媒体記録部２２１に送り、メモリカード２２２に書き込みを行う。
【特許文献１】特開２００１−４４９５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５２１６１号公報
【特許文献３】特開平１１−３４１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、従来では、ＣＰＵ２１１の制御の基に、ビデオ符号化やオーディオ符号化の際の符号量の制御、符号化ビデオデータや符号化オーディオデータの転送制御、トランスポートストリームへの多重化処理、メモリカードへの記録制御等が並行して行われている。更に、ＣＰＵ２１１は、これらの処理だけでなく、ユーザＩ／Ｆ処理や、ズーム・フォーカス制御、露光制御など様々な処理も並行して行っている。
【００１５】
ところが、カムコーダのような携帯機器においては、低コスト、低消費電力、機器小型化に対する要求から、１つのＣＰＵ２１１で処理を実現することが望まれる。しかしながら、近年のＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）動画撮影や高速動画撮影などへの対応のために、符号化ビット量の制御が複雑になったり、符号化ビット量の増加によるデータ転送処理負荷が大きくなったりすることで、ＣＰＵ２１１での負荷はますます増大してきている。そのため、ＣＰＵ２１１として高速のＣＰＵが要求されるようになってきている。しかしながら、ＣＰＵ２１１として高速のＣＰＵを使用すると、コストアップになり、また、消費電力が大きくなり、小型、軽量化の障害となる。
【００１６】
これに対して、図４に示すように、符号化ビット量制御回路３３１、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路３３２、メモリカード書き込み制御回路３３３を追加して、各回路をＣＰＵ３１１の制御によらずに動作できるようにすれば、ＣＰＵ３１１の負荷を軽減することができる。
【００１７】
図４に示す構成のカムコーダでは、ＣＰＵ３１１と、入力ビデオデータバッファ３１２と、ビデオ符号化回路３１３と、符号化ビデオデータバッファ３１４と、入力オーディオデータバッファ３１５と、オーディオ符号化回路３１６と、符号化オーディオデータバッファ３１７と、多重化回路３１９と、ＦＩＦＯメモリ３２０と、符号化ビット量制御回路３３１と、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路３３２と、メモリカード書き込み制御回路３３３とから構成される。
【００１８】
図３に示す構成では、ビデオ符号化回路２１３及びオーディオ符号化回路２１６の符号量の制御をＣＰＵ２１１で行っていたが、図４に示す構成では、ビデオ符号化回路３１３及びオーディオ符号化回路３１６が符号化ビデオデータＶ３１１及び符号化オーディオデータＡ３１１を生成し、ＣＰＵ３１１によらずに、符号化ビット量制御回路３３１が、ビデオ符号化回路３１３及びオーディオ符号化回路３１６に符号量制御信号Ｓ３１１及びＳ３１２を送って、符号量の制御を行っている。
【００１９】
また、図３に示す構成では、ＣＰＵ２１１が、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される信号列の生成方法を決定し、スイッチ回路２２３及び２２４を制御して、符号化ビデオデータ及び符号化オーディオデータの転送を制御して、トランスポートストリームを生成しているが、図４に示す構成では、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路３３２が、符号化完了通知Ｓ３２１及びＳ３２２を受けて、ＣＰＵ３１１によらずに、符号化ビデオデータ及び符号化オーディオデータの転送の制御を行っている。
【００２０】
また、図３に示す構成では、媒体記録部２２１がＣＰＵ２１１の制御の基に、記録データをメモリカード２２２に記録していたが、図４に示す構成では、ＣＰＵ３１１によらずに、メモリカード書き込み制御回路３３３がＦＩＦＯメモリ３２０からの書き込みデータＷＤ３１１の書き込みを制御している。
【００２１】
このように、符号量の制御、トランスポートストリームを生成するためのデータの転送制御、データの記録制御等を、全てＣＰＵ３１１から独立した専用のハードウェア（符号化ビット量制御回路３３１、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路３３２、メモリカード書き込み制御回路３３３）で行うようにすれば、ＣＰＵ３１１は、ユーザＩ／Ｆ処理やズーム・フォーカス制御、露光制御などの処理に専念できる。しかしながら、このような構成は、回路の消費電力が増大したり、システムの柔軟性が失われたりするという欠点がある。
【００２２】
また、システムの柔軟性を最優先に考える場合には、入力データの符号化処理からメモリカードヘの記録までを全てＣＰＵの処理によりソフトウェアで実現するという方法もある。これを実現するためには、ＣＰＵクロックの高周波数化やマルチＣＰＵによるシステム構築が必要である。しかしながら、ＣＰＵクロックの高周波数化に伴う消費電力の増加や、複数のＣＰＵを回路基板（ＰＣＢ）に実装することによる実装面積増加などが問題になる。
【００２３】
つまり、カムコーダのような電池駆動の携帯機器には適さないシステム構成であるといえる。一方、ハードウェアによる対策を行わない場合には、ＣＰＵ負荷を軽減するために、符号化データ量を必要以上に押さえるように制御し、各回路間の転送データ量を減らすという対策が必要になる。しかしながら、このような対策を行うと、製品としての録画画像の品質レベルが下がってしまうという問題を引き起こす。
【００２４】
そこで、本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、トランスポートストリームの形態で符号化ビデオ及びオーディオデータを記録する際に、ＣＰＵの負担を軽減し、システムの柔軟性を保ちつつ、コストダウンを図ることができるビデオ記録装置及び多重化データ生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
（１）本発明は、撮影データを符号化して複数の符号化データを生成する符号化回路と、該符号化回路によって生成された複数の符号化データを多重化して多重化データとする手順を設定する手順設定回路と、該手順設定回路によって設定された手順に基づき、前記符号化回路によって生成された複数の符号化データを、所定の多重化形式で多重化して多重化データを生成する多重化回路と、該多重化回路によって生成された前記多重化データを記録媒体に記録する記録制御部と、前記符号化回路によって生成される符号化データの生成量と、前記記録媒体の種別に応じて、前記記録制御部による前記多重化データの前記記録媒体への異なる記録動作とを制御する制御部と、を備えることを特徴とする撮影データ記録装置を提案している。
【００２６】
（２）本発明は、（１）の撮影データ記録装置について、前記制御部は、前記符号化データの生成量を制御する第１制御信号を前記符号化回路に送信し、前記記録媒体の種別に応じて、前記多重化データの前記記録媒体への異なる記録動作を制御する第２制御信号を前記記録制御部に送信するマイクロプロセッサであることを特徴とする撮影データ記録装置を提案している。
【００２７】
（３）本発明は、（１）又は（２）の撮影データ記録装置について、前記手順設定回路は、前記符号化データを多重化するために、少なくとも、前記多重化データに前記符号化データを組み込むタイミングの設定と前記多重化データにおける前記符号化データの配列の設定とを制御することを特徴とする撮影データ記録装置を提案している。
【００２８】
（４）本発明は、（１）又は（２）の撮影データ記録装置について、前記制御部は、前記符号化データを多重化するために、少なくとも、前記多重化データに前記符号化データを組み込むタイミングの設定と前記多重化データにおける前記符号化データの配列の設定とを制御する第３制御信号を前記手順設定回路に送信することを特徴とする請求項１又は２記載の撮影データ記録装置を提案している。
【００２９】
（５）本発明は、（１）から（４）の撮影データ記録装置について、前記符号化回路は、前記撮影データに含まれる映像データを符号化し映像符号化データを生成する第１符号化回路と、前記撮影データに含まれる音声データを符号化して音声符号化データを生成する第２符号化回路と、を備え、前記多重化回路は、前記手順設定回路によって設定された手順に基づき、前記第１符号化回路によって生成される映像符号化データと、前記第２符号化回路によって生成される音声符号化データとを、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される多重化形式により多重化して多重化データを生成することを特徴とする撮影データ記録装置を提案している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、マイクロプロセッサの負担を大きくすることなく、システムの柔軟性を保つことができるという効果がある。また、マイクロプロセッサの負荷を軽減できることから、マイクロプロセッサとして高速のものが要求されなくなり、小型、軽量化、低消費電力化、コストダウンを図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るカムコーダの構成を示すものである。図１に示すように、本実施形態のカムコーダは、ＣＰＵ１１と、入力ビデオデータバッファ１２と、ビデオ符号化回路１３と、符号化ビデオデータバッファ１４と、入力オーディオデータバッファ１５と、オーディオ符号化回路１６と、符号化オーディオデータバッファ１７と、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８と、多重化回路１９と、ＦＩＦＯメモリ２０と、媒体記録部２１とから構成されている。また、媒体記録部２１には、メモリカード（例えばＳＤカード）２２が装着される。
【００３３】
入力ビデオデータバッファ１２は、撮像したビデオデータを一時的に蓄積する。本実施形態では、入力ビデオデータバッファ１２は、ビデオ符号化回路１３からの要求に従い、ビデオデータをビデオ符号化回路１３に転送する。
【００３４】
ビデオ符号化回路１３は、カムコーダで採用されている方式に基づいて、ビデオデータを符号化するものである。ここでは、ビデオデータの符号化方式としては、例えばＭＰＥＧ２方式のビデオデータの符号化が用いられる。ＭＰＥＧ２方式のビデオデータの符号化は、フレーム間予測、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、量子化、エントロピー符号化を組み合わせて、Ｙ（輝度）、Ｃｒ（色差Ｒ−Ｙ）、Ｃｂ（色差Ｂ−Ｙ）からなるビデオデータを圧縮符号化するものである。
【００３５】
ＭＰＥＧ２方式のピクチャタイプとしては、Ｉピクチャ(Ｉｎｔｒａ−ｃｏｄｅｄ  ｐｉｃｔｕｒｅ)と、Ｂピクチャ(Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｃｏｄｅｄ  ｐｉｃｔｕｒｅ)と、Ｐピクチャ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｃｏｄｅｄ  ｐｉｃｔｕｒｅ）との３種類のピクチャタイプがある。また、本実施形態では、ビデオ符号化回路１３は、ＣＰＵ１１からの符号量制御信号Ｓ１１を受けて、符号量、つまり生成する符号化ビデオデータＶ１１の生成量を制御できるようになっている。
【００３６】
ビデオ符号化回路１３は、ＣＰＵ１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力ビデオデータバッファ１２からのビデオデータを読み出し、ＭＰＥＧ２方式で符号化して符号化ビデオデータＶ１１を生成し、この符号化ビデオデータＶ１１を符号化ビデオデータバッファ１４に送る。ビデオ符号化回路１３では、ビデオデータにおける１つの画像フレーム毎に、１つの符号化データＶ１１が生成される。ビデオ符号化回路１３は符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ２１をトランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８に通知する。
【００３７】
入力オーディオデータバッファ１５は、オーディオデータを一時的に蓄積するものである。本実施形態では、入力オーディオデータバッファ１５は、オーディオ符号化回路１６からの要求に従い、音声データをオーディオ符号化回路１６に転送する。
【００３８】
オーディオ符号化回路１６は、カムコーダで採用されている方式に基づいて、オーディオデータを符号化するものである。ここでは、オーディオデータの符号化として、例えばＭＰＥＧ２方式のオーディオ符号化が用いられる。また、本実施形態では、ビデオ符号化回路１３は、ＣＰＵ１１からの符号量制御信号Ｓ１１を受けて、符号量、つまり生成する符号化ビデオデータＶ１１の生成量を制御できるようになっている。
【００３９】
オーディオ符号化回路１６は、ＣＰＵ１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力オーディオデータバッファ１５からオーディオデータを読み出し、カムコーダで採用された符号化方式、例えばＭＰＥＧ２方式で、圧縮符号化して符号化オーディオデータＡ１１を生成し、この符号化オーディオデータＡ１１を符号化オーディオデータバッファ１７に送る。
【００４０】
オーディオ符号化回路１６では、例えば２０ミリ秒毎に１つの符号化オーディオデータＡ１１が生成される。オーディオ符号化回路１６は符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ２２をトランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８に通知する。また、その際、符号化データサイズ（符号化ビット量〉及び、デコードタイムスタンプも通知する。
【００４１】
トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、ビデオ符号化回路１３及びオーディオ符号化回路１６からの符号化完了通知Ｓ２１及びＳ２２と、ビデオ符号化回路１３及びオーディオ符号化回路１６のそれぞれが出力した情報を基に、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される信号列の生成方法を決定する。ここで、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームとは多重信号形式の１つで、例えばデジタル放送に適用される多重信号形式として採用されている。
【００４２】
その大きな特徴は、映像や音声、データなどの個別のストリームを、アプリケーションや伝送路の種類によらずに共通の信号形式で扱い、１つのストリームとして伝送できる点である。トランスポートストリームは、１８８バイトの固定長のＴＳパケットが連続した信号列であり、各ＴＳパケットには、パケットの種類（ビデオデータやオーディオデータなどデータ種別の情報）を示すパケット識別子を持つ４バイトのパケットヘッダが付加されている。
【００４３】
つまり、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、トランスポートストリームを生成する際に各ＴＳパケット（後述するビデオＴＳパケット、オーディオＴＳパケット、ＰＣＲパケット）を生成するタイミングや、トランスポートストリームにおける各ＴＳパケットの配列や、単位時間当たりに生成するＴＳパケットの個数などを決定する。トランスポートストリームで規定される信号列におけるこれらの生成方法は、例えば、ビデオデータのデータ量とオーディオデータのデータ量との比率によって定まる。そして、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、現時点では、各ＴＳパケットのうちどのＴＳパケットを生成すべきかを判断し、多重化回路１９に多重化制御信号Ｓ３１を送る。
【００４４】
このとき、判断結果がビデオＴＳパケットの生成であれば、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、符号化ビデオデータバッファ１４から多重化回路１９に符号化ビデオデータＶ１１を転送させ、多重化回路１９にビデオＴＳパケット生成を指示する多重化制御信号Ｓ３１を送信する。ここで、ビデオＴＳパケットは、ビデオデータを符号化し、トランスポートストリームの信号列を構成するＴＳパケットとしたものである。
【００４５】
また、判断結果が、オーディオＴＳパケットの生成であれば、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、符号化オーディオデータバッファ１７から多重化回路１９に、符号化オーディオデータＡ１１を転送させ、多重化回路１９にオーディオＴＳパケットの生成を指示する多重化制御信号Ｓ３１を送信する。ここで、オーディオＴＳパケットは、オーディオデータを符号化してトランスポートストリームの信号列を構成するＴＳパケットとしたものである。
【００４６】
さらに、判断結果が、ＰＣＲパケットの生成タイミングであるならば、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、多重化回路１９にＰＣＲパケットの生成を指示する多重化制御信号Ｓ３１を送信する。ここで、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）パケットは、記録するデータに関する時間情報を有するパケットであり、この時間情報は記録したデータの再生時に用いる。また、ＰＣＲパケットは、１００ミリ秒以内の時間間隔で生成しなければならない。
【００４７】
本実施形態では、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、ＣＰＵ１１からの制御によらずに、スケジューリング、つまり、ＴＳパケットの生成タイミング、トランスポートストリ一ムにおけるＴＳパケットの配列、単位時間当たりに生成するＴＳパケットの個数などの決定を行う専用回路とされている。符号化ビデオデータバッファ１４及び符号化オーディオデータバッファ１７からトランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８へのデータの転送は、ＣＰＵ１１によらずに、行わせる。
【００４８】
例えば、本実施形態に係るカムコーダによる録画データの記録モードが最高画質モードのときには、ビデオ符号化回路１３によってビデオデータが符号化される符号量は４Ｍｂｐｓ以下とし、オーディオ符号化回路１６によってオ一ディオデータが符号化される符号量は１２８ｋｂｐｓ以下であるとする。
【００４９】
この場合、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８は、多重化回路１９で生成されるトランスポートストリームにおいて、ビデオＴＳパケットの数とオーディオＴＳのパケット数との比が３３：１となるように、スケジューリングを行う。つまり、多重化回路１９では、１個の符号化ビデオデータＶ１１から１個のビデオＴＳパケットが生成され、１個の符号化オーディオデータＡ１１から１個のオーディオＴＳパケットが生成されるため、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１６は、ビデオ符号化で符号化ビデオデータバッファ１４から３３回符号化ビデオデータＶ１１を転送したら、符号化オーディオデータバッファ１７から１回符号化オーディオデータＡ１１を転送するような比率となるようにスケジューリングを行う。これにより、符号化ビデオデータバッファ１４及び符号化オーディオデータバッファ１７をオーバーフローさせることがなくなる。
【００５０】
多重化回路１９は、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８でのスケジューリングに基づいて、各ＴＳパケット（ビデオＴＳパケット、オーディオＴＳパケット、ＰＣＲパケット）を生成する。各ＴＳパケットは、符号化ビデオデータＶ１１や符号化オーディオデータＡ１１などに、パケットの種類を示すパケット識別子を持つパケットヘッダが付加されることによって生成される。そして、多重化回路１９は、これらのＴＳパケットを多重化してＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームを生成する。
【００５１】
本実施形態では、多重化回路１９は、ＣＰＵ１１からの制御によらずに、ＴＳパケット（ビデオＴＳパケット、オーディオＴＳパケット、ＰＣＲパケット）を生成し、これらのＴＳパケットを多重化して、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームを生成する専用回路とされている。
【００５２】
ＦＩＦＯメモリ２０には、多重化回路１９で生成されたトランスポートストリームが順次格納されていく。ＣＰＵ１１は、このＦＩＦＯメモリ２０から順次データを読み出し、記録データＷＤ１１として、ＣＰＵ１１に送る。ＣＰＵ１１は、媒体記録部２１により、多重化回路１９から送られてきた記録データＷＤ１１を、記録媒体の記録フォーマットに合わせて、書き込む。ここでは、記録媒体としてメモリカード２２が装着されており、媒体記録部２１は、メモリカード２２の記録フォーマットに従って、トランスポートストリームの書き込みを行う。
【００５３】
なお、ＣＰＵ１１は、メモリカード２２への記録処理と並行して、ビデオ符号化回路１３やオーディオ符号化回路１６での符号量の制御を行っている。さらに、ＣＰＵ１１は、ユーザインターフェース処理や、ズーム、フォーカス制御、露光制御等の処理を並行して行うことができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、ビデオ符号化回路１３やオーディオ符号化回路１６での符号量の制御は、符号量制御信号Ｓ１１及びＳ１２により、ＣＰＵ１１の制御の基に行われる。また、記録媒体の種別に応じて、多重化されたデータを記録媒体に異なる記録動作で記録する制御は、記録制御信号Ｓ１３により、ＣＰＵ１１の制御に基づいて実行される。
【００５５】
これに対して、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８でのスケジューリング処理や、多重化回路１９でのトランスポートストリームの生成処理等、ビデオ符号化回路１３から多重化回路１９まで及びオーディオ符号化回路１６から多重化回路１９までの処理は、ＣＰＵ１１を用いずに、処理が行われる。これにより、ＣＰＵ１１の負担が軽減できると共に、システムの変更等に柔軟に対応できる。また、ＣＰＵ１１の負荷を軽減できることから、ＣＰＵ１１として高速のものが要求されなくなり、小型、軽量化、低消費電力化を図ることができる。このことについて、以下に説明する。
【００５６】
先ず、カムコーダの製品仕様に着目してみると、カムコーダでは、複数の録画モード（例えば、最高画質モード・標準画質モード・長時間録画モードなど）を用意して、ユーザがそれらを自由に選択できるようにしている。これは、カムコーダの処理としては、符号化ビット量を制御することである。例えば、ビデオデータの場合には、最高画質モードでは４Ｍｂｐｓ、標準画質モードのときは２Ｍｂｐｓ、長時間録画モードでは１Ｍｂｐｓというように製品仕様として決められ、それに合わせた符号化ビット量の制御を行うようにしている。これらの録画モードと符号化ビット量の設定値の関係は、経験とノウハウに依存する要素が大きい。
【００５７】
そして、録画品質と記録時間とはトレードオフの関係にあり、この設定値が製品の良し悪しを決定付ける一要因にもなる。そのため、この設定は、製品開発の最後の段階まで試行錯誤を重ねながら調整を行うのが通常である。このような状況を考慮すると、カムコーダ用のシステム構成としては、符号化ビット量の制御はＣＰＵ処理で実現することが望ましいといえる。
【００５８】
また、最近、メモリカード、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）−ＲＡＭ等、様々な記録媒体が開発されてきている。カムコーダに適した構成を考える場合、これら既存の記録媒体や、将来開発される未知の記録媒体にも対応可能なシステム構成にすることは重要である。
【００５９】
しかしながら、記録媒体毎に、使用するファイルシステムが違っていたり（例えば、ＦＡＴファイルシステムやユニバーサルディスクフオーマット（ＵＤＦ）等）、書き込みデータサイズの単位が違っていたり（例えば５１２バイト単位での書き込みや、１０２４バイト単位での書き込み）という相違点が存在する。
【００６０】
このような相違点を吸収し、カムコーダの製品仕様に適した記録媒体の選択に対して、柔軟に対応できるようにするためには、ＣＰＵで記録媒体ヘの書き込み処理をしたほうがよい。これにより、様々なファイルシステムや書き込みデータサイズなどに対応可能になり、ひとつのシステム構成で、メモリカードに録画するカムコーダにも、ＤＶＤ−Ｒに録画するカムコーダにも対応できるようになる。
【００６１】
また、メモリカード（例えばＳＤカード）とＣＰＵとの間は、所定の通信プロトコルが決められている。そして、これに対応するコントローラが開発されている。同様に、ＨＤＤやＣＤドライブとＣＰＵとの通信用として、ＡＴＡ／ＡＴＡＰホストコントローラもある。当然のことながら、本実施形態の媒体記録部２１としても、これらを使用可能である。
【００６２】
また、本実施形態において、これらのコントローラを利用する際にも、ファイルシステムに依存する部分（書き込み、読み出し単位の制御、データ書き込み、読み出しの制御（ＤＭＡやＰｒｏｇｒａｍ  Ｉ／Ｏの使いわけ等））は、ＣＰＵのソフトウェアにより制御を行うことが重要である。これにより、記録媒体毎の異なるファイルシステムに柔軟に対応できる。なお、メモリカードのコントローラやＡＴＡ／ＡＴＡＰコントローラは、ＣＰＵが保有する構成しても良いし、ホストコントローラＬＳＩとして、ＣＰＵの外部に接続しても良い。
【００６３】
一方、符号化ビデオデータバッファ１４や符号化オーディオデータバッファ１７から多重化回路１９までのデータ転送は、柔軟性を考慮する必要性は少ないといえる。あるカムコーダに採用した多重化方法（トランスポートストリーム、プログラムストリーム等）は、後継機種でも引き続き採用することがほとんどであるからである。
【００６４】
録画データの互換性を確保するためにも、後継機種において同じ多重化方法を採用するということは、カムコーダを使用するユーザにとっても有益なことである。仮に、後継機種を発売するたびに、多重化方法を変えてしまっては、ユーザは、先行機種で録画した映像資産を利用できなくなってしまう。
【００６５】
以上のように、多重化については、さまざまな多重化方法に対応する必要がないので、符号化ビデオデータバッファ１４や符号化オーディオデータバッファ１７から多重化回路１９までは、採用する多重化方法に適した専用回路により実現し、ＣＰＵ１１の負荷を軽減している。
【００６６】
また、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８でのスケジューリング処理や、多重化回路１９でのトランスポートストリームの生成処理等、ビデオ符号化回路１３から多重化回路１９まで及びオーディオ符号化回路１６から多重化回路１９までの処理は、採用した多重化方法に適した専用回路にすることで、様々な多重化方法に対応可能な回路に比べて、回路規模が小さくできる可能性があり、消費電力の削減も期待できる。
【００６７】
同様の理由から、入力ビデオデータバッファ１２からビデオ符号化回路１３まで、及び入力オーディオデータバッファ１５からオーディオ符号化回路１６までも、専用回路の方が良いと考えられる。つまり、一度採用した符号化方法は、後継機種においても採用することになるからである。また、採用した符号化方法に適した専用回路にすることで、様々な符号化方法に対応可能な回路に比べて、回路規模が小さく出来る可能性があり、消費電力の削減も期待できる。
【００６８】
＜第２の実施形態＞
図２は、本実施形態のカムコーダの構成を示すものである。図２に示すように、本実施形態のカムコーダは、ＣＰＵ１１１と、入力ビデオデータバッファ１１２と、ビデオ符号化回路１１３と、符号化ビデオデータバッファ１１４と、入力オーディオデータバッファ１１５と、オーディオ符号化回路１１６と、符号化オーディオデータバッファ１１７と、多重化データ転送回路１１８と、多重化回路１１９と、ＦＩＦＯメモリ１２０と、媒体記録部１２１とを含んでいる。また、媒体記録部１２１には、メモリカード（例えばＳＤカード）１２２が装着される。
【００６９】
前述の第１の実施形態では、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８を用意し、このトランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８により、符号化ビデオデータバッファ１４及び符号化オーディオデータバッファ１７からのデータを転送するスケジューリングをＣＰＵ１１によらずに行っていた。
【００７０】
これに対して、本実施形態では、スケジューリング処理を、ＣＰＵ１１１の制御の基に、多重化データ転送回路１１８で行っている。ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される信号列の生成方法の決定をＣＰＵ１１１で行うことで、トランスポートストリームの多重化スケジュールが簡略化できる。なお、このようにすると、ＣＰＵ１１１の負荷が大きくなることが予想されるが、後で述べる理由から、それは問題とならない場合がある。
【００７１】
図２を用いて本実施形態を説明する。本実施形態と前述の第１の実施形態との違いは、トランスポートストリーム多重化スケジュール回路１８が無くなり、多重化データ転送回路１１８を追加している。また、これに伴い、信号の接続も変えている点である。
【００７２】
つまり、図２において、入力ビデオデータバッファ１１２は、撮像したビデオデータを一時的に蓄積する。入力ビデオデータバッファ１１２は、ビデオ符号化回路１１３からの要求に従い、ビデオデータをビデオ符号化回路１１３に転送している。
【００７３】
ビデオ符号化回路１１３は、カムコーダで採用されている方式に基づいて、ビデオデータを符号化するものである。ここでは、ビデオデータの符号化方式としては、例えばＭＰＥＧ２方式のビデオデータの符号化が用いられる。また、ビデオ符号化回路１１３は、ＣＰＵ１１からの符号量制御信号Ｓ１１１を受けて、符号量が制御できる。
【００７４】
ビデオ符号化回路１１３は、ＣＰＵ１１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力ビデオデータバッファ１１２からのビデオデータを読み出し、ＭＰＥＧ２方式で符号化し、この符号化ビデオデータＶ１１１を符号化ビデオデータバッファ１１４に送る。ビデオ符号化回路１１３は符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ１２１をＣＰＵ１１１に通知する。また、その際、符号化データサイズ（符号化ビット量）及び、ピクチャタイプ、デコードタイムスタンプも通知する。
【００７５】
入力オーディオデータバッファ１１５は、オーディオデータを一時的に蓄積するものである。入力オーディオデータバッファ１１５は、オーディオ符号化回路１６からの要求に従い、音声データをオーディオ符号化回路１１６に転送する。
【００７６】
オーディオ符号化回路１１６は、カムコーダで採用されている方式に基づいて、オーディオデータを符号化するものである。ここでは、オーディオデータの符号化として、例えばＭＰＥＧ２方式のオーディオ符号化が用いられる。また、オーディオ符号化回路１１６は、ＣＰＵ１１１からの符号量制御信号Ｓ１１２を受けて、符号量が制御できる。
【００７７】
オーディオ符号化回路１１６は、ＣＰＵ１１からの符号化開始命令をトリガとして、入力オーディオデータバッファ１１５からオーディオデータを読み出し、カムコーダで採用された符号化方式、例えばＭＰＥＧ２方式で、圧縮符号化し、この符号化オーディオデータＡ１１１を符号化オーディオデータバッファ１１７に送る。オーディオ符号化回路１１６は符号化が完了すると、符号化完了通知Ｓ１２２をＣＰＵ１１１に通知する。また、その際、符号化データサイズ（符号化ビット量）及び、デコードタイムスタンプも通知する。
【００７８】
このように、本実施形態では、ビデオ符号化回路１１３からＣＰＵ１１１に、符号化データサイズ情報及び符号化完了通知Ｓ１２１を送信すると共に、オーディオ符号化回路１１６からＣＰＵ１１１に、符号化データサイズ情報及び符号化完了通知Ｓ１２２を通知するようにしている。そして、ＣＰＵｌ１１は、通知された符号化データサイズ及び符号化完了通知に基づき、多重化回路１１９で生成しているトランスポートストリームのデータ量を把握する。また、ＣＰＵ１１１は、メモリカード１２２の記憶容量も把握しておく。ＣＰＵ１１１は、把握したトランスポートストリームのデータ量とメモリカード１２２の記憶容量を比較して、符号化の圧縮率（符号化される前のデータのデータ量と、符号化された後のデータのデータ量の比率）を調節するために、符号量制御信号Ｓ１１１をビデオ符号回路１１３に、符号量制御信号Ｓ１１２をオーディオ符号化回路１１６に送信する。
【００７９】
ビデオ符号化回路１１３やオーディオ符号化回路１１６が、ＣＰＵ１１１からの符号量制御信号Ｓ１１１、Ｓ１１２を受けて符号化によるデータの圧縮率を高めることで、多重化回路１１９で生成されるトランポートストリームのデータ量を小さくして、メモリカード１２２の記憶容量にトランスポートストリームのデータ量が収まるようにすることができる。
【００８０】
また、ＣＰＵ１１１では、これらの情報を基に、ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームで規定される信号列の生成方法を決定する。そして、ＣＰＵ１１１は、それに基づき、現時点では、どのようなＴＳパケットを生成すべきかを判断し、これに基づいて、多重化制御信号Ｓ１３１を送信する。
【００８１】
ここで、判断結果がビデオＴＳパケットの生成であれば、ＣＰＵ１１１は、多重化データ転送回路１１８と多重化回路１１９に、ビデオＴＳパケットを生成させるための多重化制御信号Ｓ１３１を送信する。また、ＣＰＵ１１１は、ビデオＴＳパケットの生成を指示する際に、ＴＳパケット化するデータの総バイト数も指定する。
【００８２】
また、判断結果が、オーディオＴＳパケットの生成であれば、ＣＰＵ１１１は、多重化データ転送回路１１８と多重化回路１１９に、オーディオＴＳパケットを生成させるための多重化制御信号Ｓ１３１を送信する。また、ＣＰＵ１１１は、オーディオＴＳパケットの生成を指示する際に、ＴＳパケット化するデータの総バイト数も指定する。
【００８３】
さらに、判断結果が、ＰＣＲパケットの生成タイミングであるならば、ＣＰＵ１１１は、多重化回路１１９にＰＣＲパケットの生成を指示するための多重化制御信号Ｓ１３１を送信する。
【００８４】
ＴＳパケットは、１８８バイト単位のパケットであり、そのうちヘッダが４バイト分ある。そこで、ＣＰＵ１１１は、１８８−４＝１８４バイトの整数倍となるデータ量を、ＴＳパケット化するデータの総バイト数として指定する。
【００８５】
多重化データ転送回路１１８は、ＣＰＵ１１１からのビデオＴＳパケットの生成の指示を受けたときには、ＣＰＵ１１１により指定された総バイト数分の符号化ビデオデータＶ１１１を、符号化ビデオデータバッファ１１４から読み出してきて、多重化回路１１９に転送する。そして、多重化回路１１９は、ＣＰＵ１１１からビデオＴＳパケットの生成の指示を受けると、多重化データ転送回路１１８からビデオ符号化データが転送されてくるのを待ち、データ受信後に、ビデオＴＳパケットを生成する。
【００８６】
また、多重化データ転送回路１１８は、ＣＰＵ１１１からオーディオＴＳパケットの生成の指示を受けると、符号化オーディオデータバッファ１１７から、ＣＰＵ１１１により指定された総バイト数分のデータを読み出してきて、多重化回路１１９に転送する。そして、多重化回路１１９は、ＣＰＵ１１１からオーディオＴＳパケットの生成の指示を受けると、多重化データ転送回路１１８から符号化オーディオデータＡ１１１が転送されてくるのを待ち、データ受信後に、オーディオＴＳパケットを生成する。
【００８７】
ここで、ビデオＴＳパケット、オーディオＴＳパケットのどちらを生成する場合でも、ＣＰＵ１１１が指定する総バイト数に満たない場合がある。ＴＳパケット化される符号化データはＰＥＳパケットであり、常に１８４バイトの整数倍になっているわけではない。従って、ＰＥＳパケットの最終端では、多重化回路１１９への転送データが１８４バイトの整数倍にならず、データが足らない状態になる。ここで、ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｔｒｅａｍ）パケットは、符号化オーディオデータや符号化オーディオデータを適当な大きさに分割してパケット化したものである。なお、ＰＥＳパケットにパケットヘッダ等が付加されたものがＴＳパケットとなる。
【００８８】
このような場合には、多重化データ転送回路１１８から多重化回路１１９に対して、ＰＥＳパケットデータ不足通知が行なわれ、１８４バイトに満たない不足バイト数も合わせて通知される。この通知を多重化回路１１９が受けると、不足バイト数分をスタッフィングバイトで埋め、それに応じたパケットヘッダをついたＴＳパケットを生成する。
【００８９】
このように生成されたトランスポートストリームＴＳパケットは、前述の第１の実施形態と同様に、ＦＩＦＯメモリ１２０に格納された後、記録データＷＤ１１１として、ＣＰＵ１１１の制御に基づいて、媒体記録部１２１に送られ、媒体記録部１２１により、メモリカード１２２に記録される。
【００９０】
本実施形態では、トランスボートストリームの生成方法の判断をＣＰＵ１１１で行うようにしている。このような構成にしておくと、次のような利点が生まれる。
【００９１】
前述の第１の実施形態では、トランスポートストリームを生成することを前提としていた。しかしながら、全てのカムコーダがトランスポートストリームを採用しているわけではない。たとえば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１２のＭＰ４ファイルフォーマットを採用する場合もある。
【００９２】
トランスポートストリームのＴＳパケットは、１パケットが１８８バイト単位であるが、ＭＰ４ファイルフォーマットにおけるＢＯＸは、それよりも大きな単位（例えば、１秒分のビデオ符号化データと１秒分のオーディオ符号化データと順に並べたものが１ＢＯＸになる。但し、ＢＯＸには様々な種類がある。）であるので、ＣＰＵによってファイルフォーマットの生成方法を判断することが十分に可能な場合がある。つまり、ＣＰＵがファイルフォーマットの生成方法を判断する頻度が少なくて済む。上記の例では、１秒おきの判断でよい。
【００９３】
但し、このようなときでも、ＣＰＵ１１１からは転送サイズを指定して、転送処理自体は多重化データ転送回路１１８により行うようにすることで、ＣＰＵ１１１の負荷の軽減を図る必要はある。
【００９４】
なお、上述の第１の実施形態及び本実施形態では、ＭＰＥＧ２システムのトランスボートストリームやＭＰ４ファイルフォーマットを例に説明したが、本発明は、多重化方法に依存するものではない。
【００９５】
また、上述の第１の実施形態及び本実施形態では、記録媒体をメモリカード（例えばＳＤカード）の場合で説明したが、本発明は、記録媒体の種類に依存するものではない。
【００９６】
また、上述の第１の実施形態及び本実施形態では、カムコーダの場合を例に挙げたが、本発明は、低消費電力で動作する記録媒体に録画データを記録する機器に適用すると、効果があるものになっている。
【００９７】
以上、説明したように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカムコーダのブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るカムコーダのブロック図である。
【図３】ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームでデータを記録する従来のカムコーダの一例を示すブロック図である。
【図４】ＭＰＥＧ２システムのトランスポートストリームでデータを記録する従来のカムコーダの他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９９】
１１，１１１，２１１，３１１…ＣＰＵ、
１２，１１２，２１２，３１２…入力ビデオデータバッファ、
１３，１１３，２１３，３１３…ビデオ符号化回路、
１４，１１４，２１４，３１４…符号化ビデオデータバッファ、
１５，１１５，２１５，３１５…入力オーディオデータバッファ、
１６，１１６，２１６，３１６…オーディオ符号化回路、
１７，１１７，２１７，３１７…符号化オーディオデータバッファ、
１８，３３２…トランスポートストリーム多重化スケジュール回路、
１９，１１９，２１９，３１９…多重化回路、
２０，１２０，２２０，３２０…ＦＩＦＯメモリ、
２１，１２１，２２１…媒体記録部、
２２，１２２，２２２，３２２…メモリカード、
２２３，２２４…スイッチ回路、
３３１…符号化ビット量制御回路、
３３３…書き込み制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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