(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された一定のパケットサイズの有効データのパケットと、少なくともパケットの種別を示すヘッダ情報を含み、かつ、前記パケットサイズよりもサイズが小であるヌルパケットとを混在させて、パケット到着時刻情報を含む付加情報と共に、固定長のデータブロック単位で記録媒体に記録し、再生するディジタル信号記録再生方法であって、
記録時は、
少なくとも記録されるパケットが前記有効データのパケットであるか、前記ヌルパケットであるかを示すメインヘッダを生成するメインヘッダ生成ステップと、
前記メインヘッダを、そのメインヘッダが示す前記有効データのパケット又は前記ヌルパケットに付加して、前記付加情報と共に前記データブロック単位で前記記録媒体に順次記録する記録ステップとを含み、
再生時は、
前記記録媒体から再生した前記パケットに付加されている前記メインヘッダにより、その再生したパケットが前記有効データのパケットか前記ヌルパケットかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記再生パケットが前記有効データのパケットであると判定したときは、その有効データの再生パケットをそのまま出力する第１の出力ステップと、
前記判定ステップにより、前記再生パケットが前記ヌルパケットであると判定したときは、その再生ヌルパケットに所定データ長の任意のデータを付加して、前記有効データのパケットと同一の前記一定のパケットサイズとして出力する第２の出力ステップと
を含み、出力先の記録装置の記録可能レート以上のデータレートでパケットを再生出力すると共に、デコード機能を有する出力先の再生装置が前記第２のステップで出力されたパケットに含まれる前記パケットの種別を示すヘッダ情報の識別機能を有するときは、前記ヘッダ情報に基づき識別した前記ヌルパケットを廃棄させることを特徴とするディジタル信号記録再生方法。
【請求項２】
前記有効データのパケット及び前記ヌルパケットの出力時間を示すタイムスタンプを、前記データブロック単位で記録し、再生時は前記タイムスタンプに基づいたタイミングでパケットを再生出力することを特徴とする請求項１記載のディジタル信号記録再生方法。
【請求項３】
前記有効データのパケットは、複数のデータブロック単位で分割して記録再生され、前記ヌルパケットは、１データブロック単位で記録再生されることを特徴とする請求項１記載のディジタル信号記録再生方法。
【請求項４】
情報信号がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された一定のパケットサイズの有効データのパケットと、少なくともパケットの種別を示すヘッダ情報を含み、かつ、前記パケットサイズよりもサイズが小であるヌルパケットとを混在させて、パケット到着時刻情報を含む付加情報と共に、固定長のデータブロック単位で記録媒体に記録する記録媒体の記録方法であって、
少なくとも記録されるパケットが前記有効データのパケットであるか、前記ヌルパケットであるかを示すメインヘッダを生成するメインヘッダ生成ステップと、
前記メインヘッダを、そのメインヘッダが示す前記有効データのパケット又は前記ヌルパケットに付加して、前記付加情報と共に前記データブロック単位で前記記録媒体に順次記録する記録ステップとを含み、
前記ヌルパケットは、再生されたときに、指定データ長の任意のデータが付加されて前記有効データのパケットと同一のパケットサイズとして出力され、出力先の記録装置の記録可能レート以上のデータレートでパケットを再生出力させるために記録されていることを特徴とする記録媒体の記録方法。
【請求項５】
前記有効データのパケットは、複数のデータブロック単位で分割して記録され、前記ヌルパケットは、１データブロック単位で記録されていることを特徴とする請求項４記載の記録媒体の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号記録再生方法及び記録媒体の記録方法に係り、特にディジタル映像信号及びディジタル音声信号をパケット化して記録媒体に記録し、再生するディジタル信号記録再生方法及び記録媒体の記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号及び音声信号を圧縮符号化したディジタル信号の形態で、特にＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）のトランスポートパケット形式で回転ヘッドにより磁気テープに記録し、再生するディジタル式磁気記録再生装置（ＶＴＲ）では、入力された時刻を示す時間情報とトランスポートパケットを１９２バイトとして、例えば図３に示すように、１１２バイト固定長のデータブロックであるシンクブロックの２つＳＢ＃ｎとＳＢ＃ｎ＋１に、各々９６バイトの情報３１と３２に２分割して記録している。
【０００３】
一方、再生時は、まとめて再生した２シンクブロックの情報を結合し、入力された時刻情報を使用し、入力された時間間隔と全く同一の時間間隔でパケットを再生出力するようにしている。また、記憶容量よりも小なる入力データを記録する場合は、ダミーデータを記録し、出力時にダミーデータを棄却する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来のディジタル信号記録再生方法では、記録する入力信号系列と再生する出力信号系列とは全く同一であり、しかもディジタル信号の記録再生には誤り訂正信号をも記録再生するため、何世代にわたってダビング（複製記録）を繰り返しても、画質や音質の劣化なく再生でき、ディジタル情報の著作権の保護ができないという問題がある。
【０００５】
また、従来、パケットに含まれるタイムスタンプ情報の少なくとも１ビットを変更することで、ダビングを防止するようにしたディジタル信号記録再生方法も知られているが（特開平８−２９７９２２号公報）、このものは再生データを変質させ、デコーダあるいはセットトップボックスでのデコードを妨害することを目的としており、記録媒体への物理的な記録自体は可能である。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、ディジタル信号のダビングを防止し得るディジタル信号記録再生方法及び記録媒体の記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、記録媒体へのすべてのデータの記録自体を防止し得るディジタル信号記録再生方法及び記録媒体の記録方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のディジタル信号記録再生方法は、情報信号がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された一定のパケットサイズの有効データのパケットと、少なくともパケットの種別を示すヘッダ情報を含み、かつ、パケットサイズよりもサイズが小であるヌルパケットとを混在させて、パケット到着時刻情報を含む付加情報と共に、固定長のデータブロック単位で記録媒体に記録し、再生するディジタル信号記録再生方法であって、
記録時は、少なくとも記録されるパケットが有効データのパケットであるか、ヌルパケットであるかを示すメインヘッダを生成するメインヘッダ生成ステップと、メインヘッダを、そのメインヘッダが示す有効データのパケット又はヌルパケットに付加して、付加情報と共にデータブロック単位で記録媒体に順次記録する記録ステップとを含み、
再生時は、記録媒体から再生したパケットに付加されているメインヘッダにより、その再生したパケットが有効データのパケットかヌルパケットかを判定する判定ステップと、判定ステップにより再生パケットが有効データのパケットであると判定したときは、その有効データの再生パケットをそのまま出力する第１の出力ステップと、判定ステップにより、再生パケットがヌルパケットであると判定したときは、その再生ヌルパケットに所定データ長の任意のデータを付加して、有効データのパケットと同一の一定のパケットサイズとして出力する第２の出力ステップとを含み、出力先の記録装置の記録可能レート以上のデータレートでパケットを再生出力すると共に、デコード機能を有する出力先の再生装置が第２のステップで出力されたパケットに含まれるパケットの種別を示すヘッダ情報の識別機能を有するときは、ヘッダ情報に基づき識別した前記ヌルパケットを廃棄させることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、ヌルパケットは有効データのパケットと同じデータ長の正規のパケットとして再生されるため、その再生パケットを別の記録媒体に記録する場合は、その記録装置の記録可能レート以上のデータレートで再生される。また、再生されたヌルパケットはデコーダ又はセットトップボックスでは棄却される。
【００１０】
また、本発明の記録媒体の記録方法は上記の目的を達成するため、情報信号がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された一定のパケットサイズの有効データのパケットと、少なくともパケットの種別を示すヘッダ情報を含み、かつ、パケットサイズよりもサイズが小であるヌルパケットとを混在させて、パケット到着時刻情報を含む付加情報と共に、固定長のデータブロック単位で記録媒体に記録する記録媒体の記録方法であって、少なくとも記録されるパケットが有効データのパケットであるか、ヌルパケットであるかを示すメインヘッダを生成するメインヘッダ生成ステップと、メインヘッダを、そのメインヘッダが示す有効データのパケット又はヌルパケットに付加して、付加情報と共にデータブロック単位で記録媒体に順次記録する記録ステップとを含み、ヌルパケットは、再生されたときに、指定データ長の任意のデータが付加されて有効データのパケットと同一のパケットサイズとして出力され、出力先の記録装置の記録可能レート以上のデータレートでパケットを再生出力させるために記録されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では互いにアジマス角度の異なる１８０度対向して回転体に設けられた２つの回転ヘッドにより、回転体の外側面に約１８０度の角度範囲に亘って斜めに巻回されて一定速度で走行される磁気テープに情報信号を記録再生する構成のヘリカルスキャン方式磁気記録再生装置（ＶＴＲ）によって形成されるトラックに、所定のパケットサイズのディジタル信号を記録するものとする。
【００１２】
順次に形成される各トラックは、前記データブロックに相当するシンクブロックと呼ばれる一定量のデータエリアを、回転ヘッドの走査に従って複数個配置することにより構成される。本発明の記録媒体の一実施の形態におけるトラックフォーマットは図１に示され、またデータブロックのフォーマットは図２に示され、これらのフォーマット自体は従来と同様である。図１に示すように、１本のトラックは、マージン領域１１、プリアンブル領域１２、サブコード領域１３、ポストアンブル領域１４、ＩＢＧ領域１５、プリアンブル領域１６、データ領域１７、ポストアンブル領域１８及びマージン領域１９からなる。
【００１３】
ここで、主要データエリアを構成しているデータ領域１７は、シンクブロックと称されるデータブロックが６の倍数の３３６ある固定長に設定され、そのうちの３０シンクブロックは誤り訂正のための外符号（Ｃ３符号）が記録される領域である。
【００１４】
上記のシンクブロックのフォーマットは、図２に示すように、そのシンクブロック再生のための２バイトの同期信号（Ｓｙｎｃ）の領域２１と、３バイトのアドレス情報（ＩＤ）の領域２２と、様々な情報を格納する２バイトのメインヘッダ格納領域２３と、１バイトのデータ予備領域２４と、９６バイトの実質的なデータ格納エリア２５と、このシンクブロックの情報の誤り訂正のための８バイトのパリティの領域２６とが時系列的に合成された全部で１１２バイトの構成である。
【００１５】
本実施の形態はＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）のトランスポートパケットである１８８バイトのディジタル信号を記録再生するものである。このディジタル信号（ＴＳ）記録時には、本実施の形態では上記のシンクブロックを、従来と同様に図３にＳＢ＃ｎ及びＳＢ＃ｎ＋１でそれぞれ示すシンクブロックとし、これら２つのシンクブロックＳＢ＃ｎ及びＳＢ＃ｎ＋１単位で繰り返してディジタル信号を記録し、これを再生する。
【００１６】
ここで、図３において、シンクブロックＳＢ＃ｎは図２に示した９６バイトのデータ格納エリア２５の領域が、１つのパケット（１８８バイト）の付加情報（例えば、パケットの到着時刻及びその他の情報）が記録再生される４バイトのパケットヘッダ領域ＰＨと、１８８バイトの１つのパケットのうちの先頭から９２バイトのデータが記録再生されるデータ格納エリア３１とから構成されている。また、隣接するシンクブロックＳＢ＃ｎ＋１は、図２に示した９６バイトのデータ格納エリア２５の領域が、上記の１つのパケットのうちの残りの９６バイトのデータが記録再生されるデータ格納エリア３２により構成されている。
【００１７】
更に、３バイトのアドレス情報（ＩＤ）及びそのパリティと、９６バイトのデータ格納エリアとの間に配置される３バイトのヘッダ領域を、図３に示すように、２バイトのメインヘッダ領域ＭＨ（図２のメインヘッダ格納領域２３に相当）と１バイトのデータ予備領域ＤＡ（図２のデータ予備領域２４に相当）とに分割している。
【００１８】
このようにして、ＭＰＥＧ２のトランスポートパケットは、２シンクブロック単位で１８８バイトの１パケットが記録されるから、データ領域１７が３０シンクブロックの誤り訂正領域を除いて全部で３０６シンクブロックある１本のトラックに１５３（＝３０６／２×１）パケット記録され、再生される。また、１秒間に６０トラックが形成されるから、パケットの伝送レートは１３．８（＝１５３×１８８×８×６０÷１０6）Ｍｂｐｓである。
【００１９】
図３において、上記の２分割データ９６バイトのうち、隣接する２つのシンクブロックを一組としたとき、前の方のシンクブロック（第１シンクブロック）の９６バイトには、４バイトのパケットヘッダＰＨとトランスポートパケットデータの上位９２バイト３１とが記録され、後の方のシンクブロック（第２シンクブロック）の９６バイトには、トランスポートパケットデータの下位９６バイト３２が記録される。
【００２０】
この実施の形態では、トランスポートパケットは従来と同じ図３に示すフォーマットで隣接する２シンクブロックＳＢ＃ｎとＳＢ＃ｎ＋１に記録するが、メインヘッダの値を表１のように割り当てて記録し、かつ、ヌルパケットを記録する点が従来と異なる。すなわち、上記メインヘッダＭＨの記録内容は表１に示すように、第１バイトの上位４ビットにフォーマット情報が、残りの下位４ビットと第２バイトの計１２ビットにシンクブロック情報が割り当てられている。
【００２１】
【表１】
0003783338.tif 000002
ただし、表１中、Ｄ．Ｔはデータタイプ、Ｓ．Ｂ．Ｃはシンクブロックカウンタを示す。データタイプＤ．Ｔは２ビットで、「００」のときノーマルデータあるいは後述のヌル（ＮＵＬＬ）パケットデータであることを示し、「０１」のときはダミーデータであることを示す。また、シンクブロックカウンタＳ．Ｂ．Ｃも２ビットで、メインヘッダＭＨの第１バイトの下位２ビットに配置され、「００」のとき図３に示したシンクブロック番号ＳＢ＃ｎの第１パケットであることを、また「０１」のときはシンクブロック番号ＳＢ＃ｎ＋１の第２パケットであることを示す。更に、この実施の形態では、Ｓ．Ｂ．Ｃが「１１」のときヌルパケットであることを示す。
【００２２】
本発明になる記録媒体の一実施の形態である磁気テープ上のデータタイプＤ．ＴとシンクブロックカウンタＳ．Ｂ．Ｃとの関係をシンクブロック単位で示すと、例えば図４のようになる。同図において、ディジタル信号は、ノーマルデータ記録領域４１、ヌルパケット記録領域４２、ノーマルデータ記録領域４３、ヌルパケット記録領域４４、．．．の順で記録されている。
【００２３】
上記のヌルパケットは、従来のダミーデータに代えてタイムスタンプを含むパケットヘッダ（図３のＰＨ）と共に記録される９２バイトデータである。このヌルパケットと同じシンクブロックには、図３のメインヘッダ領域ＭＨに表１に示したようにヌルパケットであることを示す識別信号である値「１１」のＳ．Ｂ．Ｃと値「００」のＤ．Ｔが記録され、また、パケットヘッダ領域ＰＨにはそのヌルパケットの時間軸情報であるタイムスタンプなどが記録され、図３に３１で示した９２バイトのデータ格納エリアには少なくともヌルパケットであることを示すヘッダを含む任意のデータが配置されて記録される。
【００２４】
すなわち、ＭＰＥＧ２のトランスポートパケットは、上述したように、２シンクブロック単位で１パケットが記録されるが、このヌルパケットは１シンクブロック単位で記録されることは図４に示した通りである。
【００２５】
次に、再生時の動作について説明する。図５は本発明になるディジタル信号記録再生方法の再生系の要部のブロック図を示す。記録媒体である磁気テープから回転ヘッドにより再生されたディジタル信号は、従来と同様の方法により復調後復号及びエラー訂正されてＭＰＥＧ２トランスポートパケットとされた後、メモリ５１に蓄積される。メモリコントローラ５２は、バッファメモリ５７のデータ量を監視しながらメモリ５１からのデータ読み出しを制御する。
【００２６】
メモリ５１から読み出された９９バイトのデータ（すなわち、２バイトのメインヘッダと１バイトのデータ予備領域のデータと９６バイトのデータ）は、Ｄ．Ｔ識別回路５３に供給され、ここでメインヘッダ中のデータタイプＤ．Ｔが「００」であるか否か識別され、「００」以外の値のときは、そのＤ．Ｔを有する９９バイトのデータが棄却される。従って、Ｄ．Ｔ識別回路５３からはデータタイプＤ．Ｔが「００」であると識別された９９バイトのデータから２バイトのメインヘッダと１バイトの予備データをそれぞれ除去した、９６バイトのパケットデータのみが取り出されて加算器５６に供給される。
【００２７】
一方、Ｄ．Ｔ識別回路５３によりデータタイプＤ．Ｔが「００」であると識別された９９バイトのデータは、そのメインヘッダ中のシンクブロックカウンタＳ．Ｂ．Ｃの値がＳ．Ｂ．Ｃ識別回路５４で識別され、Ｓ．Ｂ．Ｃの値が「１１」のとき（ヌルパケットデータのとき）にはダミーデータジェネレータ５５より９６バイトのダミーデータが出力され、Ｓ．Ｂ．Ｃの値が「００」又は「０１」のとき（第１パケットデータ、又は第２パケットデータのとき）には、ダミーデータジェネレータ５５のダミーデータ出力が停止される。
【００２８】
これにより、ヌルパケットデータのときには、Ｄ．Ｔ識別回路５３よりの４バイトのパケットヘッダと９２バイトのヌルパケットデータに、ダミーデータジェネレータ５５よりの９６バイトのダミーデータが加算器５６において付加されて、４バイトのパケットヘッダに続いて１８８バイトの正規のパケット長のパケットデータとして出力されてバッファメモリ５７に入力されて蓄積される。
【００２９】
また、Ｄ．Ｔ識別回路５３より出力されるデータが、図３に示した第１パケット３１の９２バイトのデータ及び第２パケット３２の９６バイトのデータのときには、加算器５６をそのまま通して４バイトのパケットヘッダに続いて１８８バイトのトランスポートパケットがバッファメモリ５７に順次に入力されて蓄積される。
【００３０】
バッファメモリ５７では、まずパケットヘッダ（図３のＰＨ）内のタイムスタンプ（時間軸情報）が、タイムスタンプ比較回路５８においてローカルタイムスタンプジェネレータ５９からのローカルタイムスタンプと一致するかどうか比較され、一致する場合はバッファメモリ５７が読み出し制御されて、その４バイトのパケットヘッダに続く９２バイトの第１パケットデータと９８バイトの第２パケットデータからなる１８８バイトのデータがＭＰＥＧ２トランスポートパケットデータとして順次にタイムスタンプ比較回路５８を経由して出力端子６０へ出力される。
【００３１】
この出力端子６０に出力された１８８バイトのパケットデータをモニタに表示するためのデコーダあるいはセットトップボックスは、１８８バイトのパケットデータの上位９２バイトに含まれるヘッダ情報を識別し、識別したヘッダ情報により、そのパケットデータがヌルパケットであると判別した場合は、その１８８バイトのパケットを廃棄し、一方、そのパケットデータが有効データパケットであると判別した場合は、その１８８バイトのデータに対して通常の復号動作を行う構成とされているので、何ら支障なくモニタ表示させることができる。
【００３２】
これに対し、ディジタル信号記録再生用ＶＴＲは１８８バイトのパケットデータの上位９２バイトに含まれるヘッダ情報を識別する機能は有しておらず、入力された１８８バイトのパケットを到来順にそのまま記録する。このため、出力端子６０に出力された１８８バイトのパケットデータを、別のディジタル信号記録再生用ＶＴＲで別の記録媒体にダビング記録しようとした場合は、ヌルパケットの存在により、出力端子６０より出力されて別のディジタル信号記録再生用ＶＴＲの記録系に入力されるデータのデータレートが（記録可能レート＋ｍ×９６×８）ｂｐｓ（ｍは単位時間当りのヌルパケットの数）となり、別のディジタル信号記録再生用ＶＴＲの記録可能レートである前記１３．８Ｍｂｐｓ以上となる。
【００３３】
これにより、出力端子６０から出力された再生パケットは、別のディジタル信号記録再生用ＶＴＲにおいて到来順に記録されるが、容量（記録可能レート）を超えた分だけ記録できないパケットが生じ、本来の情報再生に必要なパケットも捨てられてしまう。このため、この実施の形態によれば、正規データのダビングを防止できるのである。
【００３４】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えばＭＰＥＧ２トランスポートパケットと比べてパケットサイズの異なるパケット（例えば、パケットサイズが最大１４０バイトのパケット）なども、例えば３シンクブロック単位で２パケット記録するような方式にも同様に適用できる。
【００３５】
また、上記の実施の形態では、磁気テープにディジタル信号を記録再生するものとして説明したが、本発明は磁気ディスク、光ディスクなどのディスク状記録媒体に、複数のセクタで構成されるトラックを形成して記録再生する方式にも適用でき、この場合には１つのトラック上のセクタ数を記録再生単位のデータブロック数の最小公倍数の倍数に設定する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヌルパケットは有効データのパケットと同じデータ長の正規のパケットとして再生され、その再生パケットを別の記録媒体に記録する場合は、その記録装置の記録可能レート以上のデータレートで再生されるようにしたため、記録装置で記録できないパケットが存在するので、正規のパケットデータのダビングを防止することができ、著作権を保護することができる。一方、上記のヌルパケットはデコーダ又はセットトップボックス等の再生装置では棄却されるため、正規のパケットのみが復号されるので、本発明の記録媒体の記録パケットは、再生装置の動作に支障をもたらすことなく、正常に再生されることができる。また、本発明によれば、記録媒体上のパケットデータの一部は他の記録媒体に物理的に記録されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により記録再生されるトラックフォーマットの一例を示す図である。
【図２】本発明により記録再生されるシンクブロックのフォーマットの一例を示す図である。
【図３】本発明により記録再生されるパケットの記録フォーマットの一例を示す図である。
【図４】本発明になる記録媒体の一実施の形態における識別信号の値の変化をシンクブロック単位で示す図である。
【図５】本発明方法における再生系の要部の一実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１７  データ領域
２３、ＭＨ  メインヘッダ記録領域
２５  データ記録領域
３１、３２  データ格納エリア
４１、４３  ノーマルデータ記録領域
４２、４４  ヌルパケット記録領域
５１  メモリ
５２  メモリコントローラ
５３  Ｄ．Ｔ識別回路
５４  Ｓ．Ｂ．Ｃ識別回路
５５  ダミーデータジェネレータ
５６  加算器
５７  バッファメモリ
５８  タイムスタンプ比較回路
５９  ローカルタイムスタンプジェネレータ
６０  出力端子
ＰＨ  パケットヘッダ記録領域
【図１】
0003783338.tif 000003
【図２】
0003783338.tif 000004
【図３】
0003783338.tif 000005
【図４】
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【図５】
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