(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録装置において、
前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化し圧縮ストリームを出力する符号化手段と、
前記圧縮ストリームを蓄積する記録バッファメモリと、
前記記録バッファメモリに蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録手段と、
前記各手段を制御するシステム制御手段とを備え、
前記符号化手段は、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成して圧縮ストリームを出力するとともに、前記サブユニットに関するサブユニット属性情報を作成し、
前記システム制御手段は、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの管理情報を生成して、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、
前記記録手段は、前記サブユニットの管理情報が前記メインユニットに挿入されると前記記録バッファメモリから圧縮ストリームを、順次、読み出して前記記録メディアに記録することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置において、
前記符号化手段は、前記オーディオ／ビデオ信号を可変レート制御圧縮方法により圧縮符号化することを特徴とする記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の記録装置において、
前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎに規定することを特徴とする記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載の記録装置において、
前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの個数が前記所定値Ｎに達すると前記圧縮ストリームの記録を停止することを特徴とする記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載の記録装置において、
前記システム制御手段は、複数の前記メインユニット群からメインユニットセットを構成するものであり、
前記メインユニットセットに含まれる前記メインユニットの最大値を所定値ｎと規定して、前記圧縮ストリームを構成する前記メインユニットの個数が前記所定値ｎに達すると、前記所定値ｎの個数からなるメインユニット群からメインユニットセットを構成し、続いて、次のメインユニットセットの構成を開始することを特徴とする記録装置。
【請求項６】
請求項３に記載の記録装置において、
前記記録バッファメモリのメモリサイズは、前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする記録装置。
【請求項７】
請求項３に記載の記録装置において、
前記記録バッファメモリのメモリサイズは、記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする記録装置。
【請求項８】
請求項１に記載の記録装置において、
前記符号化手段は、前記サブユニット群の総データサイズが所定値Ｍ以上になると前記サブユニット群をメインユニットとして構成することを特徴とする記録装置。
【請求項９】
請求項８に記載の記録装置において、
前記所定値Ｍは前記記録バッファメモリのメモリサイズによって規定することを特徴とする記録装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の記録装置において、
前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、
前記所定値Ｍは前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の記録装置において、
前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、
前記所定値Ｍは記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする記録装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の記録装置において、
前記符号化手段は、前記サブユニットのデータサイズに関する情報、前記メインユニット内の前記サブユニットの位置に関する情報、および前記サブユニットの再生時間に関する情報のうちの、少なくとも１つの情報を前記サブユニット属性情報として検出することを特徴とする記録装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の記録装置において、
前記システム制御手段は、前記サブユニットの管理情報を、各サブユニットの先頭部に配置するように前記メインユニットに挿入することを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の記録装置において、
記録停止コマンドまたは記録開始コマンドを発行する手段を備え、
前記システム制御手段は、記録停止コマンドが発行されると、前記符号化手段に対して符号化停止命令を通知し、
前記符号化手段は、前記符号化停止命令を受信すると、その命令を受けた時点で構成していたサブユニットを最終サブユニットとしてメインユニットの構成を終了することを特徴とする記録装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の記録装置において、
前記記録メディアの種類を判別する判別手段を備え、
前記システム制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記サブユニットの管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入するか、または、前記サブユニットの管理情報を前記記録メディアのサブユニット管理領域に記録するように前記記録手段を制御するかを選択することを特徴とする記録装置。
【請求項１６】
オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録方法において、
前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して圧縮ストリームを生成する符号化ステップと、
前記圧縮ストリームを蓄積する蓄積ステップと、
前記蓄積ステップで蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録ステップと、
前記各ステップを制御するシステム制御ステップとを含み、
前記符号化ステップで、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成するとともに、前記サブユニットに関するサブユニット属性情報を作成し、
前記システム制御ステップで、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの管理情報を生成して、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、
前記記録ステップで、前記サブユニットの管理情報が挿入された圧縮ストリームを、順次、記録メディアに記録することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録方法及び記録装置に関し、特にオーディオビデオ信号を記録メディアに記録する記録方法、および記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）にオーディオビデオ信号を記録する規格「DVD Specifications for Read-Only Disc Part 3 VIDEO SPECFICATIONS Version 1.0」が1996年８月に発行され、その後、1997年12月にVer1.1が発行（以下、ＤＶＤビデオ規格と略する）された。ＤＶＤビデオ規格では、ビデオ信号をISO/IEC 13818-2（ＭＰＥＧ２ビデオ）、またはISO/IEC 11172-2（ＭＰＥＧ１ビデオ）のＭＰＥＧ符号化方式によって圧縮符号化することが規定されている。
【０００３】
ＭＰＥＧ符号化方式は、画像データの符号化処理として、画素値のフレーム内相関を利用して画像データを符号化するフレーム内符号化処理と、画素値のフレーム間相関を利用して画像データを符号化するフレーム間符号化処理とを、適応的に切り替えて行う符号化方式である。このＭＰＥＧ符号化方式では、連続する複数のフレームに対応する符号化データを１つの単位として画像データの符号化処理を行う。連続する複数のフレームからなる画像は、グループオブピクチャ（ＧＯＰ）と呼ばれる。具体的には、このＭＰＥＧ符号化方式では、このＧＯＰを構成する複数のフレームのうち少なくとも１つのフレームの画像データに対してはフレーム内符号化処理が施され、残りのフレームの画像データに対してはフレーム間符号化処理が施される。
【０００４】
フレーム間符号化処理には、前方向フレーム間予測符号化処理と両方向フレーム間予測符号化処理の２つの処理がある。前方向フレーム間予測符号化処理が施されるフレームはＰフレームと呼ばれ、両方向フレーム間予測符号化処理が施されるフレームはＢフレームと呼ばれる。Ｐフレームの画像データは、該Ｐフレームの前に位置するフレーム（参照フレーム）の画像データを参照して予測符号化処理が施される。Ｂフレームの画像データは、該Ｂフレームに近接してその前後に位置する２つのフレーム（参照フレーム）の画像データを参照して予測符号化処理が施される。通常は、Ｐフレームの符号化処理では、該Ｐフレームに近接するＩフレームが参照フレームとして用いられ、Ｂフレームの符号化処理では、該Ｂフレームに近接するＩフレーム及びＰフレーム、あるいはＰフレームが参照フレームとして用いられる。
【０００５】
図６は、ＧＯＰの構成例を説明するための図であり、連続する複数のフレームＦ（ｋ−５）〜Ｆ（ｋ＋１２）と、各フレームに対応する符号化データＤ（ｋ−５）〜Ｄ（ｋ＋１２）とを対比して示している。なお、ｋは任意の整数である。図６では、１つのＧＯＰが、ＢフレームＦ（ｋ−２）からＰフレームＦ（ｋ＋９）までの１２のフレームによって、構成されている構成例を示している。例えば、ＰフレームＦ（ｋ＋３）に対してはＩフレームＦ（ｋ）を参照フレームとしてフレーム間予測符号化処理が施されている。また、ＰフレームＦ（ｋ＋６）に対しては、ＰフレームＦ（ｋ＋３）を参照フレームとしてフレーム間予測符号化処理が施されている。また、ＢフレームＦ（ｋ＋１）及びＦ（ｋ＋２）に対しては、ＩフレームＦ（ｋ）及びＰフレームＦ（ｋ＋３）を参照フレームとしてフレーム間予測符号化処理が施されている。
【０００６】
上述の符号化処理により得られる各フレームに対応する符号化データに対しては、該符号化データの配列を、各フレームの画像を表示する順番に従った配列から各フレームの復号化処理を行う順番に従った配列に変更する処理（配列変更処理）が施される。これは、復号化処理の際に使用されるメモリの容量を削減するためである。例えば、前記ＧＯＰに対応する符号化データに前記配列変更処理を施す場合、その変換処理により得られる符号化データは、図６に示すように、ＩフレームＦ（ｋ）の符号化データＤ（ｋ）が該ＧＯＰ対応の符号化データの先頭に位置し、その後に、ＢフレームＦ（ｋ−２）の符号化データＤ（ｋ−２）、ＢフレームＦ（ｋ−１）の符号化データＤ（ｋ−１）、ＰフレームＦ（ｋ＋３）の符号化データＤ（ｋ＋３）が順に続くことになる。そして、前記ＧＯＰに対応する符号化データは、配列変更処理後の順序で記録メディアに記録される。
【０００７】
ＭＰＥＧ符号化方式には、一定のデータレートでビデオ信号を圧縮符号化する固定レート符号化方式と、ビデオ信号の各シーンに応じた可変のデータレートでそのビデオ信号を圧縮符号化する可変レート符号化方式がある。一般にビデオ信号には圧縮符号化するにあたって難度の高い映像シーンと難度の低い映像シーンとが混在している。符号化の難度が高いシーンとしては、複雑な絵柄を多く含むシーン、複雑に動く絵柄を多く含むシーン、および動き量が大きなシーンなどがある。また、符号化の難度の低いシーンとしては、単純な絵柄を多く含むシーン、動きの少ないシーンなどがある。
【０００８】
可変レート符号化方式は、符号化の難度の高いシーンに対しては多くの情報量を割り当てることによって符号化歪を低減し、一方、符号化の難度の低いシーンに対しては割り当てる情報量を削減することを特徴とする符号化方式である。この符号化方式によれば、効率的なビット配分を行い、平均的な符号化レートを下げながら映像全体にわたって高い画質を保つことができる。ＤＶＤなどの蓄積メディアにデータを記録する場合は、間欠的にデータの記録を行うことで、可変レート符号化方式で圧縮符号化したデータを扱うことが可能である。ＤＶＤビデオ規格では高画質のビデオ信号の記録を実現するため、可変レート符号化方式を採用することが多い。
【０００９】
ＤＶＤビデオ規格のデータ構造について図４を用いて説明する。図４はＤＶＤビデオ規格のデータ構造を示す図である。図４（ａ）は、ディスク上に記録されるデータ構造を示していて、ＤＶＤビデオ規格では、ビデオマネージャ情報（ＶＭＧ４０ａ）とビデオタイトル（ＶＴＳ）の集合体であるビデオタイトルセットからなる。ここでは、各ビデオタイトルをＶＴＳ（１）４０ａ１、ＶＴＳ（２）４０ａ２、ＶＴＳ（３）４０ａ３、・・・として示している。ＶＭＧ４０ａはビデオタイトルセットの内容を示すテーブルであり、ＶＴＳを再生するために必要な制御データが記録されている。
【００１０】
図４（ｂ）は、ＶＴＳ（１）４０ａ１の構造を示している。ＶＴＳ（１）４０ａ１は、ビデオタイトルセット情報（ＶＴＳＩ４０ｂ１）とビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ４０ｂ２）からなる。ＶＴＳＩ４０ｂ１にはこのＶＴＳの再生に必要な制御情報が記録されている。ＶＯＢＳ４０ｂ２はビデオ、オーディオ、サブピクチャなどのデータで構成されるビデオオブジェクト（ＶＯＢ）の集合体である。
【００１１】
図４（ｃ）にＶＯＢＳ４０ｂ２の構造を示す。ＶＯＢＳ４０ｂ２は複数のＶＯＢから構成される。ここでは、ＶＯＢＳ４０ｂ２が、ＶＯＢ（１）４０ｃ１、ＶＯＢ（２）４０ｃ２、ＶＯＢ（３）４０ｃ３、・・・、ＶＯＢ（ｎ）４０ｃｎといったｎ個のＶＯＢから構成されるとしている。
【００１２】
また、図４（ｄ）にＶＯＢ（１）４０ｃ１の構造を示す。図４（ｄ）のようにＶＯＢ（１）４０ｃ１は複数のビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）から構成される。ここでは、ＶＯＢ（１）４０ｃ１が、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１、ＶＯＢＵ（２）４０ｄ２、ＶＯＢＵ（３）４０ｄ３、・・・、ＶＯＢＵ（ｍ）４０ｄｍといったｍ個のＶＯＢＵから構成されるとしている。なお、ＤＶＤビデオ規格ではＶＯＢは１つ以上のセルから構成され、セルは１つ以上のＶＯＢＵから構成されるとしているが、以下、説明の簡略化のため１つのＶＯＢは１つのセルからなるとし、セルについての説明は省略する。
【００１３】
図４（ｅ）にＶＯＢＵ（１）４０ｄ１の構成を示す。ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１は所定サイズのパックから構成されている。ＤＶＤビデオ規格ではパックサイズを２０４８バイトと規定している。ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１は、ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ４０ｆ）、ビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ４０ｇ１、Ｖ＿ＰＣＫ４０ｇ２、・・・）、オーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ４０ｈ１、Ａ＿ＰＣＫ４０ｈ２、・・・）、サブピクチャパックから構成される。なお、図４（ｅ）ではサブピクチャパックは省略して記載していない。
【００１４】
全てのＶＯＢＵの先頭にはナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）が配置される。ナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ）にはこのＶＯＢＵの再生情報、およびサーチ情報に関する管理情報が記録されている。また、ＤＶＤビデオ規格では、ＶＯＢＵは０．４秒以上、１秒以下のビデオ再生時間であることが規定されている。但し、ＶＯＢの最終に位置するＶＯＢＵについては０．４秒以上、１．２秒以下と規定されている。なお、データは「The system part of the MPEG-2 standard（ISO/IEC 13818-1）」に適合してパック化、パケット化がなされて記録される。以下の説明では、「The system part of the MPEG-2 standard（ISO/IEC 13818-1）」に適合した方式をＭＰＥＧシステム符号化方式と呼ぶ。
【００１５】
図４（ｇ）は、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１を構成するパックのうちのビデオパック４０ｇ１、４０ｇ２、・・・、４０ｇ４と、ＧＯＰのストリームとの対応関係を示している。
【００１６】
一般にＶＯＢＵは１個以上のＧＯＰのデータから構成されていれば良いが、ここでは、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１が２つのＧＯＰに対応するビデオストリームから構成される場合について説明する。具体的には上記ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１に含まれるビデオストリームは、ＧＯＰ（１）の符号化データ４０ｖ１と、ＧＯＰ（２）の符号化データ４０ｖ２、およびパディングデータ４０ｖ３から構成される。ここで、各ＶＯＢＵは、２０４８バイトのビデオパック及びオーディオパックによって構成されているため、ＶＯＢＵのデータサイズは２０４８バイトの整数倍のサイズでなくてはならない。そこで、１つのＧＯＰのビデオストリームに対してパディングデータ４０ｖ３を付加することにより、ＶＯＢＵに含まれるビデオストリームのデータサイズが、２０４８バイトの整数倍と一致するようにしている。
【００１７】
図４（ｈ）は、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１を構成するパックのうちのオーディオパック４０ｈ１〜４０ｈ３と、各オーディオフレームのストリームとの対応関係を示している。上記ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１に含まれるオーディオストリームには、オーディオフレーム４０ｋ１〜４０ｋ４の符号化データを、パック化することで得られる各オーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）４０ｈ１〜４０ｈ３が対応する。なお、図４（ｈ）はオーディオフレーム４０ｋ１〜４０ｋ４のデータサイズが２０４８バイトの整数倍になるとしているが、データサイズはこれに限るものではない。ＤＶＤビデオ規格では１つのＶＯＢにおいてはオーディオフレームが完結している必要はあるが、ＶＯＢＵでは完結している必要はなくオーディオフレームの符号化データがＶＯＢＵの境界で分断されても構わない。しかし、ＶＯＢの最終ＶＯＢＵに関しては、オーディオフレームの終端がＶＯＢＵの最終オーディオパックと一致するようにデータサイズの調整を行う必要があるためパディングデータの挿入が行われる。
【００１８】
図４（ｆ）にナビゲーションパック（ＮＶ＿ＰＣＫ４０ｆ）の構造を示す。ＮＶ＿ＰＣＫ４０ｆは、パックヘッダ４０ｆ１、システムヘッダ４０ｆ２、再生情報を記したＰＣＩパケット４０ｆ３、およびデータサーチ情報を記したＤＳＩパケット４０ｆ４からなる。パックヘッダ４０ｆ１は、パックの先頭を識別するための識別コード（Ｐａｃｋ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅ）と、デコーダに入力されるタイミングを示した時間情報（System Clock Reference：ＳＣＲ）と、圧縮ストリームのデータ転送レート（ｐｒｏｇｒａｍ＿ｍｕｘ＿ｒａｔｅ）とからなる。
【００１９】
システムヘッダ４０ｆ２には、ＶＯＢＵに含まれる、オーディオストリーム数、ビデオストリーム数、および復号時に必要なデコーダバッファメモリサイズ等が格納されている。
【００２０】
ＰＣＩパケット４０ｆ３にはＶＯＢＵの再生制御情報が格納されており、ＶＯＢＵの再生制御情報としては、ＶＯＢＵの先頭記録アドレス（ＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮ）、ＶＯＢＵの再生開始時刻情報（ＶＯＢＵ＿Ｓ＿ＰＴＭ）、ＶＯＢＵの再生終了時刻情報（ＶＯＢＵ＿Ｅ＿ＰＴＭ）等の情報が挙げられる。
【００２１】
また、ＤＳＩパケット４０ｆ４にはＶＯＢＵをサーチするための管理情報が格納されており、管理情報としては、ＶＯＢＵに含まれる参照フレームのアドレス（ＶＯＢＵ＿１ＳＴＲＥＦ＿ＥＡ、ＶＯＢＵ＿２ＮＤＲＥＦ＿ＥＡ、ＶＯＢＵ＿３ＲＤＲＥＦ＿ＥＡ）、現ＶＯＢＵが属しているＶＯＢの、再生開始時刻情報（ＶＯＢ＿Ｓ＿ＰＴＭ）および再生終了時刻情報（ＶＯＢ＿Ｅ＿ＰＴＭ）、さらに現ＶＯＢＵから見て時間的に前後に位置する複数のＶＯＢＵのアドレス情報（ＦＷＤＩ、ＢＷＤＩ）等の情報が挙げられる。ＦＷＤＩ、ＢＷＤＩとしては、現ＶＯＢＵが属するＶＯＢ内の前後２分間までに位置するＶＯＢＵの先頭パックのアドレスが記述されている。なお、ＦＷＤＩは高速フォワード再生、ＢＷＤＩは高速バックワード再生を行うときに用いられる。
【００２２】
以上のようにＤＶＤビデオ規格では、各ＶＯＢＵの再生制御情報はＰＣＩバケットの情報を読むことにより認識することができ、データサーチのための情報はＤＳＩパケットの情報を読むことにより認識することができる。よって、データストリームを読むだけで再生制御および高速サーチが実現でき、サーチ情報をメモリ等に格納しておく必要がなく再生装置のコストダウンが実現できる。以上のように、ＤＶＤビデオ規格は安価な再生装置であっても高速データサーチが容易な記録フォーマットである。
【００２３】
なお、図４（ｂ）では、ＶＴＳ（１）４０ａ１の構成についてのみ詳細に示しているが、ＶＴＳ（１）４０ａ１以外のＶＴＳ（２）４０ａ２、ＶＴＳ（３）４０ａ３についてもそれぞれＶＴＳ（１）４０ａ１と同様の構成となっている。また、図４（ｄ）ではＶＯＢ（１）４０ｃ１の構成についてのみ詳細に示しているが、ＶＯＢ（１）４０ｃ１以外のＶＯＢ（２）４０ｃ２〜ＶＯＢ（ｎ）４０ｃｎについてもそれぞれＶＯＢ（１）４０ｃ１と同様の構成となっている。また、図４（ｅ）では、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１の構成についてのみ詳細に示しているが、ＶＯＢＵ（１）４０ｄ１以外のＶＯＢＵ（２）４０ｄ２〜ＶＯＢＵ（ｍ）４０ｄｍについてもそれぞれＶＯＢＵ（１）４０ｄ１と同様の構成となっている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のナビゲーションパックはＶＯＢＵの先頭に配置されるが、ＰＣＩパケットに格納されるＶＯＢＵの再生終了時刻情報はＶＯＢＵに含まれるビデオフレーム数（ＧＯＰ構造）が確定するまでは決定できない。また、ＤＳＩパケットに格納されるサーチ情報に関しては、最大で２分先のＶＯＢＵの記録アドレスが確定するまでは決定できない。さらに、現ＶＯＢＵが属しているＶＯＢの再生終了時刻情報については、ＶＯＢが確定するまで決定できない。従って、ＤＶＤビデオ規格に準拠させてリアルタイムにデータを記録するためには従来の記録方法および記録装置では以下のような種々の問題があった。
【００２５】
以下、これらの問題について詳述する。ＤＶＤビデオ規格でＶＴＳを製作する従来の記録装置（オーサリングシステム）では、記録するＶＴＳのビデオデータ、およびオーディオデータの圧縮ストリームをあらかじめ作成し、ＶＴＳに含まれるＶＯＢＵ構成を決定した後に、別工程で圧縮ストリームを解析する。この圧縮ストリームの解析により、各ＶＯＢＵの再生終了時刻情報、ＶＯＢの再生終了時刻情報、および、現ＶＯＢＵの前後に位置するＶＯＢＵの記録アドレスを検出してナビゲーションパックのデータを生成する。
【００２６】
従って、ナビゲーションパックのデータを挿入した圧縮ストリームを記録するためには、ＶＴＳの全てのオーディオビデオ信号を圧縮符号化するための処理時間、得られた圧縮ストリームを解析するための処理時間、ナビゲーションパックを生成するための処理時間、およびナビゲーションパックを圧縮ストリームに挿入するための処理時間が必要となる。しかしながら、テレビ放送などを受信して記録、再生するような民生の記録装置ではリアルタイムに上記各処理を行う必要があり、以上のような処理時間が生じることは問題である。
【００２７】
また、上述のオーサリングシステムと同様の構成では、圧縮ストリームの解析を行うまでに１つのＶＴＳ分の圧縮ストリームを蓄積するだけのメモリ、あるいは別の記録メディアが必要でありコストアップにもつながるという課題を有していた。以上のような課題に対しては、全てのＶＯＢＵのデータサイズを所定の値に固定にする対応策が考えられる。この対応策によれば、ＶＯＢＵのサーチ情報としての対象ＶＯＢＵの前後に位置するＶＯＢＵの記録アドレスを所定の固定サイズの整数倍として計算することは可能である。しかし、ＶＯＢＵのデータサイズを固定にするためには、固定レート符号化方式を採用する必要があり、その場合、可変レート符号方式と比較して画質劣化を引き起こしやすいという問題を有していた。
【００２８】
また、ＤＳＩパケットに含まれるＶＯＢの再生終了時刻はＶＯＢが確定するまで決定できない。この問題に対しては、例えばＶＯＢの終了時刻をあらかじめ所定の時間として記録する対応策、つまり、ＶＴＳを記録する際に周期的にＶＯＢを分割する対応策がある。しかし、この対応策では記録途中でユーザーにより記録停止の通知がなされたとしても、あらかじめ決定したＶＯＢの終了時刻がくるまで記録停止ができないという課題を有していた。また、ＶＴＳを周期的にＶＯＢを分割して記録する場合、ＤＶＤビデオ規格ではＶＯＢの最大数が制限されているため、この最大ＶＯＢ数も考慮する必要がある。
【００２９】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、高速データサーチが容易な記録フォーマットでリアルタイムにオーディオビデオ信号を記録メディアに記録することが可能な記録方法および記録装置を提供することを目的とする。
【００３０】
また、本発明は、高画質のビデオ信号を、可変レート符号化方式により圧縮符号化し、高速データサーチが容易な記録フォーマットでリアルタイムに記録メディアに記録することが可能な記録方法および記録装置を提供することを目的とする。
【００３１】
また、本発明は、ユーザーの記録停止通知に対して、瞬時に記録停止することが可能なユーザーインターフェースを備えつつ、高速データサーチが容易な記録フォーマットでリアルタイムにオーディオビデオ信号を記録メディアに記録することが可能な記録方法および記録装置を提供することを目的とする。
【００３２】
また、本発明は、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットでリアルタイムにオーディオ／ビデオ信号を記録メディアに記録することが可能な記録方法および記録装置を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる記録装置は、オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録装置において、前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化し圧縮ストリームを出力する符号化手段と、前記圧縮ストリームを蓄積する記録バッファメモリと、前記記録バッファメモリに蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録手段と、前記各手段を制御するシステム制御手段とを備え、前記符号化手段は、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成して圧縮ストリームを出力するとともに、前記サブユニットに関するサブユニット属性情報を作成し、前記システム制御手段は、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの管理情報を生成して、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、前記記録手段は、前記サブユニットの管理情報が前記メインユニットに挿入されると前記記録バッファメモリから圧縮ストリームを、順次、読み出して前記記録メディアに記録することを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項２にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段は、前記オーディオ／ビデオ信号を可変レート制御圧縮方法により圧縮符号化することを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項３にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎに規定することを特徴とする。
【００３６】
本発明の請求項４にかかる記録装置は、請求項３に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの個数が前記所定値Ｎに達すると前記圧縮ストリームの記録を停止することを特徴とする。
【００３７】
本発明の請求項５にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記システム制御手段は、複数の前記メインユニット群からなるメインユニットセットを構成するものであり、前記メインユニットセットに含まれる前記メインユニットの最大値を所定値ｎと規定して、前記圧縮ストリームを構成する前記メインユニットの個数が前記所定値ｎに達すると、前記所定値ｎの個数からなるメインユニット群からメインユニットセットを構成し、続いて、次のメインユニットセットの構成を開始することを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項６にかかる記録装置は、請求項３に記載の記録装置において、前記記録バッファメモリのメモリサイズは、前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする。
【００３９】
本発明の請求項７にかかる記録装置は、請求項３に記載の記録装置において、前記記録バッファメモリのメモリサイズは、記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする。
【００４０】
本発明の請求項８にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段は、前記サブユニット群の総データサイズが所定値Ｍ以上になると前記サブユニット群をメインユニットとして構成することを特徴とする。
【００４１】
本発明の請求項９にかかる記録装置は、請求項８に記載の記録装置において、前記所定値Ｍは前記記録バッファメモリのメモリサイズによって規定することを特徴とする。
【００４２】
本発明の請求項１０にかかる記録装置は、請求項８に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、前記所定値Ｍは前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする。
【００４３】
本発明の請求項１１にかかる記録装置は、請求項８に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、前記所定値Ｍは記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定することを特徴とする。
【００４４】
本発明の請求項１２にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段は、前記サブユニットのデータサイズに関する情報、前記メインユニット内の前記サブユニットの位置に関する情報、および前記サブユニットの再生時間に関する情報のうちの、少なくとも１つの情報を前記サブユニット属性情報として検出することを特徴とする。
【００４５】
本発明の請求項１３にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記システム制御手段は、前記サブユニットの管理情報を各サブユニットの先頭部に配置するように前記メインユニットに挿入することを特徴とする。
【００４６】
本発明の請求項１４にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、記録停止コマンドまたは記録開始コマンドを発行する手段を備え、前記システム制御手段は、記録停止コマンドが発行されると、前記符号化手段に対して符号化停止命令を通知し、前記符号化手段は、前記符号化停止命令を受信すると、その命令を受けた時点で構成していたサブユニットを最終サブユニットとしてメインユニットの構成を終了することを特徴とする。
【００４７】
本発明の請求項１５にかかる記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記記録メディアの種類を判別する判別手段を備え、前記システム制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記サブユニットの管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入するか、または、前記サブユニットの管理情報を前記記録メディアのサブユニット管理領域に記録するように前記記録手段を制御するかを選択することを特徴とする。
【００４８】
本発明の請求項１６にかかる記録方法は、オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録方法において、前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して圧縮ストリームを生成する符号化ステップと、前記圧縮ストリームを蓄積する蓄積ステップと、前記蓄積ステップで蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録ステップと、前記各ステップを制御するシステム制御ステップとを含み、前記符号化ステップで、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成するとともに、前記サブユニットに関するサブユニット属性情報を作成し、前記システム制御ステップで、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの管理情報を生成し、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、前記記録ステップで、前記サブユニットの管理情報が挿入された圧縮ストリームを、順次、記録メディアに記録することを特徴とする。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる記録装置を説明するためのブロック図である。本実施の形態１にかかる記録装置は、オーディオビデオエンコーダ１０１と、記録バッファメモリ１０２と、記録処理器１０３と、記録ヘッド１０４と、システムバス１０７と、ユーザーインターフェース部１０８と、再生ヘッド１０９と、判定器１１０と、各構成手段を制御するシステムコントローラ１０５とを備え、入力されるオーディオビデオ信号を記録メディア１０６に記録する記録装置である。判定器１１０は、再生ヘッド１０９が読み出した情報を基に、記録メディア１０６の種類を判別する手段であり、本発明の実施の形態１においては、判定器１１０が、記録メディア１０６をＤＶＤビデオ規格に適合した記録メディアと判定した場合の記録装置の動作について説明する。なお、判定器１１０は、再生ヘッド１０９が記録メディア１０６の内周部から読み出す記録メディアの種類を判別するための情報を基に、記録メディアの種類を判別する。また、判定器１１０は、再生ヘッド１０９が記録メディア１０６にレーザを照射した際に得られる反射光の光量（反射率）によって、記録メディア１０６の種類を判別するようにしても良い。この方法による記録メディアの判別は、記録メディア１０６がその種類によって物理特性が異なることから可能である。
【００５０】
オーディオビデオエンコーダ１０１は入力されるオーディオビデオ信号を符号化処理する。この符号化処理によりＤＶＤビデオ規格に則したサブユニット構造、およびメインユニット構造をもつ圧縮ストリームを生成、出力する。オーディオビデオエンコーダ１０１は圧縮ストリームを複数のサブユニットに分割しそのサブユニット群からメインユニットを構成する。
【００５１】
なお、本実施の形態１にかかる記録装置においては、前記サブユニットがＶＯＢＵ、前記メインユニットがＶＯＢ、前記メインユニット群からなるメインユニットセットがＶＴＳに相当するものとして説明を行う。すなわち、オーディオビデオエンコーダ１０１は圧縮ストリームを分割して複数のＶＯＢＵを構成し、そのＶＯＢＵ群からＶＯＢを構成する。なお、ＶＯＢの構成はそのＶＯＢを構成するＶＯＢＵ群の総データサイズが所定のしきい値Ｍを超えた時点で１つのＶＯＢの構成を終了させ、続くＶＯＢＵから新たなＶＯＢの構成を始めるようにする。つまり、ＶＯＢのデータサイズをしきい値Ｍとおおよそ等しくするのである。しきい値Ｍは記録バッファメモリ１０２のメモリ容量Ｂよりも小さな値とする。これは少なくとも１つのＶＯＢのデータを記録バッファメモリ１０２に蓄積する必要があるためである。しきい値Ｍは、システムコントローラ１０５により規定される値であり、システムコントローラ１０５からオーディオビデオエンコーダ１０１に通知される。しきい値Ｍの求め方については後述する。
【００５２】
また、オーディオビデオエンコーダ１０１は各ＶＯＢＵに関する属性情報を抽出し、システムコントローラ１０５に通知する。システムコントローラ１０５はＶＯＢＵ属性情報を記憶する。また、オーディオビデオエンコーダ１０１は最終ＶＯＢＵ通知をシステムコントローラ１０５に対して行う。これは、システムコントローラ１０５がＶＯＢの最終ＶＯＢＵを特定する必要があるためである。
【００５３】
記録バッファメモリ１０２は所定のメモリサイズのメモリを備え、圧縮ストリームを蓄積する。システムコントローラ１０５は、１つのＶＯＢが記録バッファメモリ１０２に蓄積されると、記憶したＶＯＢの構成要素である各ＶＯＢＵの属性情報からナビゲーションデータであるＰＣＩデータ、ＤＳＩデータを生成しナビゲーションパックを構成する。システムコントローラ１０５は、オーディオビデオエンコーダ１０１からＶＯＢの最終ＶＯＢＵ通知を受けることにより記録バッファメモリ１０２に１つのＶＯＢが蓄積されたことを認識する。そして、記録バッファメモリ１０２に蓄積されている各ＶＯＢＵの先頭部にナビゲーションパックを挿入した後、ナビゲーションパックを挿入した圧縮ストリームが、順次、記録処理器１０３へ入力されるように制御する。
【００５４】
記録処理器１０３はナビゲーションパックが挿入された圧縮ストリームに対してエラー訂正符号の付加処理、および記録変調処理を行い記録信号を出力する。記録ヘッド１０４は記録信号を記録メディア１０６に記録する。ユーザーインターフェース部１０８はユーザーによる録画開始コマンド、あるいは録画停止コマンドを発行するための手段である。システムコントローラ１０５は上述の動作を含めて、各構成手段の制御を行うものであり、システムバス１０７を介して各構成手段との通信がなされる。
【００５５】
ここで、オーディオビデオエンコーダ１０１が出力するＶＯＢＵの属性情報について説明する。ＶＯＢＵ属性情報はナビゲーションデータの生成に必要な情報である。ところで、ナビゲーションパックにはＤＶＤビデオ規格における１つの記録形態であるマルチアングル再生に必要な情報、メニュー画面でのボタンハイライト情報、およびサプピクチャに関する情報なども含まれる。本実施の形態１では連続した一連のＶＴＳを記録再生するための情報のみについて説明する。なお、アングル情報、ハイライト情報、およびサブピクチャ情報などはＤＶＤビデオ規格で規定された所定のデフォルト値を記録すれば良いため説明を省略する。
【００５６】
オーディオビデオエンコーダ１０１が検出するＶＯＢＵの属性情報の一例を以下に示す。
（１）ｎｖ＿ｐｃｋ＿ｓｃｒ：ナビゲーションパックのシステムクロックリァレンス情報。ビデオおよびオーディオの各符号化データを多重化してＶＯＢＵを構成する際に、ＶＯＢＵ先頭に位置するパックのシステムクロックリファレンス情報を読み出すことにより求められる。
（２）ｖｏｂｕ＿ｅａ：ＶＯＢＵパック数。ＶＯＢＵに含まれるパック数を数えることで求められる。
（３）ｖｏｂｕ＿ｓ＿ｐｔｍ：ＶＯＢＵの再生先頭ビデオフレームの再生開始時刻情報。再生先頭ビデオフレームは、ＶＯＢＵ先頭のＧＯＰ構成が、例えば、図６に示すような構成の場合、ＧＯＰの先頭のＢフレームＦ（ｋ−２）が該当する。
（４）ｖｏｂｕ＿ｆｒａｍｅ：ＶＯＢＵフレーム数。ＶＯＢＵに含まれるフレーム数を数えることで求められる。
【００５７】
（５）ｖｏｂｕ＿１ｓｔｒｅｆ＿ｅａ：ＶＯＢＵ先頭からこのＶＯＢＵの先頭参照フレームの終端が含まれるパックまでのパック数。先頭参照フレームは、例えば、ＶＯＢＵ先頭のＧＯＰ構成が、例えば、図６に示すような構成の場合、ＧＯＰ先頭のＩフレームＦ（ｋ）が該当する。
（６）ｖｏｂｕ＿２ｎｄｒｅｆ＿ｅａ：ＶＯＢＵ先頭からこのＶＯＢＵの２番目に現れる参照フレームの終端が含まれるパックまでのパック数。２番目の参照フレームは、例えば、ＶＯＢＵ先頭のＧＯＰ構成が、例えば、図６に示すような構成の場合、ＧＯＰの最初に現れるＰフレームであるＰフレームＦ（ｋ＋３）が該当する。
（７）ｖｏｂｕ＿３ｒｄｒｅｆ＿ｅａ：ＶＯＢＵ先頭からこのＶＯＢＵの３番目に現れる参照フレームの終端が含まれるパックまでのパック数。３番目の参照フレームは、例えば、ＶＯＢＵ先頭のＧＯＰ構成が、例えば、図６に示すような構成の場合、ＧＯＰの２番目に現れるＰフレームであるＰフレームＦ（ｋ＋６）が該当する。
（８）ａ＿ｓｙｎｃａ：現ＶＯＢＵの再生先頭ビデオフレームに同期して再生されるオーディオパックの位置情報。再生先頭ビデオフレームはＶＯＢＵ先頭のＧＯＰ構成が、例えば、図６に示すような構成の場合、ＧＯＰの先頭のＢフレームＦ（ｋ−２）が該当する。
【００５８】
一連のＶＴＳを記録再生する場合において、システムコントローラ１０５が生成するナビゲーションデータのパラメータの一例を以下に示す。これらは上述のＶＯＢＵ属性情報を用いることにより生成することが可能である。
（１）ＮＶ＿ＰＣＫ＿ＳＣＲ：ナビゲーションパックのシステムクロックリファレンス情報。ＶＯＢＵ属性情報のｎｖ＿ｐｃｋ＿ｓｃｒと同じ。
（２）ＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮ：ＶＯＢ先頭を基準としたＶＯＢＵ先頭の位置情報。過去のＶＯＢＵ属性情報のＶＯＢＵパック数（ｖｏｂｕ＿ｅａ）をＶＯＢの先頭から累積加算することで求めることができる。
（３）ＶＯＢＵ＿Ｓ＿ＰＴＭ：ＶＯＢＵのビデオ再生開始時刻情報。ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿ｓ＿ｐｔｍと同じ。
（４）ＶＯＢＵ＿Ｅ＿ＰＴＭ：ＶＯＢＵのビデオ再生終了時刻情報。ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿ｓ＿ｐｔｍにＶＯＢＵフレーム数（ｖｏｂｕ＿ｆｒａｍｅ）を時刻情報換算した値を加算することで求めることができる。
（５）ＶＯＢＵ＿ＥＡ：ＶＯＢＵサイズ（パック数）。ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿ｅａと同じ。
【００５９】
（６）ＶＯＢＵ＿１ＳＴＲＥＦ＿ＥＡ：ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿１ｓｔｒｅｆ＿ｅａと同じ。
（７）ＶＯＢＵ＿２ＮＤＲＥＦ＿ＥＡ：ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿２ｎｄｒｅｆ＿ｅａと同じ。
（８）ＶＯＢＵ＿３ＲＤＲＥＦ＿ＥＡ：ＶＯＢＵ属性情報のｖｏｂｕ＿３ｒｄｒｅｆ＿ｅａと同じ。
（９）ＶＯＢ＿Ｖ＿Ｓ＿ＰＴＭ：現ＶＯＢＵが属するＶＯＢのビデオ再生開始時刻情報。ＶＯＢの先頭ＶＯＢＵのｖｏｂｕ＿ｓ＿ｐｔｍと同じ。
（１０）ＶＯＢ＿Ｖ＿Ｅ＿ＰＴＭ：現ＶＯＢＵが属するＶＯＢのビデオ再生終了時刻情報。ＶＯＢの最終ＶＯＢＵのｖｏｂｕ＿ｅ＿ｐｔｍと同じ。
【００６０】
（１１）ＦＷＤＩ：前方向サーチ情報。現ＶＯＢＵの属するＶＯＢ内で最大２分先までに位置する各ＶＯＢＵの位置情報である。ＶＯＢに属する全ＶＯＢＵのＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮから求めることができる。
（１２）ＢＷＤＩ：後方向サーチ情報。現ＶＯＢＵの属するＶＯＢ内で最大２分前までに位置する各ＶＯＢＵの位置情報である。ＶＯＢに属する全ＶＯＢＵのＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮから求めることができる。
（１３）Ａ＿ＳＹＮＣＡ：ＶＯＢＵ属性情報のａ＿ｓｙｎｃａと同じ。
（１４）ＶＯＢＵ＿ＶＯＢ＿ＩＤＮ：ＶＴＳの先頭からのＶＯＢの通し番号。記録開始からオーディオビデオエンコーダ１０１が生成したＶＯＢ数をカウントすることで求めることができる。
【００６１】
なお、上記ナビゲーションデータのパラメータのうちＮＶ＿ＰＣＫ＿ＳＣＲ、ＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮ、ＶＯＢＵ＿Ｓ＿ＰＴＭ、ＶＯＢ＿Ｓ＿ＰＴＭ、ＢＷＤＩは、オーディオビデオエンコーダ１０１でＶＯＢＵを構成した時点で求めることが可能である。これは、オーディオビデオエンコーダ１０１が過去のＶＯＢＵのパック数、再生時刻情報を記憶しておくことでこれらのパラメータを求めることが可能であるからである。また、ＶＯＢＵ＿ＶＯＢ＿ＩＤＮについてもオーディオビデオエンコーダ１０１で求めることが可能である。これは記録開始時からオーディオビデオエンコーダ１０１が構成したＶＯＢ数を数えることで求めることができるからである。
【００６２】
また、ＶＯＢＵ＿Ｅ＿ＰＴＭ、ＶＯＢＵ＿ＥＡ、ＶＯＢＵ＿１ＳＴＲＥＦ＿ＥＡ、ＶＯＢＵ＿２ＮＤＲＥＦ＿ＥＡ、ＶＯＢＵ＿３ＲＤＲＥＦ＿ＥＡは、オーディオビデオエンコーダ１０１において１ＶＯＢＵのデータを蓄積するメモリを備えて、圧縮ストリームの出力を１ＶＯＢＵだけ遅延させることによりオーディオビデオエンコーダ１０１で生成することが可能である。これらのナビゲーションデータは１ＶＯＢＵのデータを解析することで生成することが可能であるからである。
【００６３】
ただし、ＶＯＢ＿Ｅ＿ＰＴＭ、ＦＷＤＩはＶＯＢが確定するまで求めることができない。それは、ＶＯＢ＿Ｅ＿ＰＴＭ、ＦＷＤＩを求めるためには、ＶＯＢＵのＶＯＢ内の位置を特定するための情報、およびＶＯＢの再生終了時刻情報を求めるための情報が少なくともＶＯＢＵ属性情報として必要であるからである。従って、ＶＯＢ＿Ｅ＿ＰＴＭ、ＦＷＤＩは、記録バッファメモリ１０２にＶＯＢを蓄積している間にシステムコントローラ１０５が求める。なお、本実施の形態１にかかる記録装置では、ＶＯＢＵのＶＯＢ内の位置を特定するための情報としてＶＯＢＵのパック数をＶＯＢＵ属性情報として用い、また、ＶＯＢの再生終了時刻情報を求めるための情報として、ＶＯＢＵの再生開始時刻情報とＶＯＢＵのフレーム数とをＶＯＢＵ属性情報として用いている。
【００６４】
以上のように、オーディオビデオエンコーダ１０１でナビゲーションデータの一部を求める場合は、ＶＯＢＵの先頭に仮のナビゲーションパックを挿入すれば良い。この場合、オーディオビデオエンコーダ１０１は生成したナビゲーションデータの一部を仮ナビゲーションパックに書き込む。そして、システムコントローラ１０５はオーディオビデオエンコーダ１０１が生成したナビゲーションデータ以外のナビゲーションデータを生成し、記録バッファメモリ１０２にＶＯＢデータが蓄積されている間に完全なナビゲーションパックを構成する。こうすることでシステムコントローラ１０５の処理量を削減することが可能となる。
【００６５】
次に、図２を用いて、オーディオビデオエンコーダ１０１を詳細に説明する。図２はオーディオビデオエンコーダ１０１の構成を示すブロック図である。図２に示すオーディオビデオエンコーダ１０１は、各構成手段の制御、および外部手段との通信制御を行うエンコーダ制御部２０１と、ビデオ符号化器２０２と、オーディオ符号化器２０３と、システムエンコーダ２０４と、ＶＯＢＵ構成部２０５と、ＶＯＢＵ情報抽出部２０６と、ＶＯＢサイズ検出部２０７と、ＶＯＢ構成部２０８とを備え、ＤＶＤビデオ規格のＶＯＢ構造をもった圧縮ストリームを出力する。
【００６６】
ビデオ符号化器２０２は入力されたビデオ信号を圧縮符号化処理しビデオストリームを出力する。ここではビデオ信号をＭＰＥＧ符号化方式によって圧縮符号化処理する場合について説明する。なお、図６はＭＰＥＧ符号化方式により圧縮符号化されたビデオ信号のＧＯＰ構造、および各フレームの符号化タイプの例を示す図である。オーディオ符号化器２０３は入力されたオーディオ信号を符号化処理し、オーディオストリームを出力する。オーディオ符号化器２０３は、ドルビーＡＣ３符号化方式、ＭＰＥＧ音声符号化方式などによりオーディオ信号を圧縮符号化処理して符号化データを出力しても良いし、リニアＰＣＭなどの非圧縮符号化方式によりオーディオ信号を符号化処理して符号化データを出力しても良い。
【００６７】
システムエンコーダ２０４はビデオストリームおよびオーディオストリームを多重化処理する。ここでは、システムエンコーダ２０４は、ＭＰＥＧシステム符号化方式に適合してビデオストリームおよびオーディオストリームをパケット化、パック化してビデオパック、オーディオパックを生成し、さらにビデオパック、オーディオパックをＭＰＥＧシステム符号化方式に適合して多重化する。なお、システムエンコーダ２０４は、ＶＯＢＵのデータサイズが２０４８バイトの整数倍になるようにビデオストリームおよびオーディオストリームをパディング処理してパック化する。
【００６８】
次にＶＯＢＵ構成部２０５は多重化されたストリームをＶＯＢＵに分割する。各ＶＯＢＵの構成要素であるビデオパックとＧＯＰの関係は、図４（ｇ）で示したように、ＶＯＢＵは１個以上のＧＯＰのビデオデータからなる。また、ＶＯＢＵに含まれるビデオデータの再生時間が０．４秒以上、１．０秒以下になるようにＶＯＢＵを構成する。
【００６９】
また、ビデオのＧＯＰデータを基準にＶＯＢＵ分割された多重化ストリームに含まれるオーディオパックとオーディオフレームの符号化データとの関係は図４（ｈ）で示した例と同様である。
【００７０】
ＶＯＢＵ情報抽出部２０６はＶＯＢＵ構成部２０５が構成した各ＶＯＢＵの属性情報を検出する。検出したＶＯＢＵ属性情報はエンコーダ制御部２０１、システムバス１０７を介してシステムコントローラ１０５に通知される。ＶＯＢＵ属性情報については上述したのと同様である。
【００７１】
なお、ＶＯＢＵ構成部２０５において、仮のナビゲーションパックを生成し、システムエンコーダ２０４において仮ナビゲーションパックを挿入しても良い。これは、ナビゲーションパックのＰＣＩデータおよびＤＳＩデータはＶＯＢの構成が確定するまでは求めることができないが、あらかじめ決まった固定のナビゲーションデータはオーディオビデオエンコーダ１０１で生成することが容易であるからである。また、上述したように過去のＶＯＢＵ属性情報を記憶しておき、記憶したＶＯＢＵ属性情報により求めることができるナビゲーションデータを生成して仮ナビゲーションパックに挿入しても良い。
【００７２】
ＶＯＢサイズ検出部２０７は、ＶＯＢを構成するＶＯＢＵ群のデータサイズを累積加算してＶＯＢのデータサイズを検出する。ＶＯＢ構成部２０８はＶＯＢＵ群からＶＯＢを構成する。そして、ＶＯＢ構成部２０８は構成しつつあるＶＯＢのデータサイズが所定のしきい値Ｍを超えたことを検出すると、ＶＯＢの最終ＶＯＢＵを決定してＶＯＢを閉じる。その後、最終ＶＯＢＵ以降のＶＯＢＵから新たなＶＯＢの構成を始める。さらに、最終ＶＯＢＵを記録バッファメモリ１０２に出力し終えると、システムコントローラ１０５に対して最終ＶＯＢＵ通知を行う。システムコントローラ１０５に対する最終ＶＯＢＵ通知はエンコーダ制御部２０１がシステムバス１０７を介して行う。
【００７３】
なお、ＶＯＢ構成部２０８は構成しつつあるＶＯＢのデータサイズが所定のしきい値Ｍを超えた時点のＶＯＢＵを最終ＶＯＢＵとするのが望ましいが、しきい値Ｍを超えたことを検出してから、最終ＶＯＢＵの決定までに多少の遅延が発生しても構わない。この遅延に関しては記録バッファメモリ１０２のメモリサイズに依存する。記録バッファメモリ１０２のメモリサイズの決定方法については後述する。
【００７４】
次に、図３を用いて実施の形態１にかかる記録装置のシステムコントローラ１０５について詳細に説明する。図３は、システムコントローラ１０５の構成例を示すブロック図であり、図３を用いて、システムコントローラ１０５におけるナビゲーションパックの挿入処理に関する動作を説明する。図３に示すように、システムコントローラ１０５は、記録バッファデータ読取り部３０１と、ＶＯＢＵ制御部３０２と、ナビゲーションデータ生成部３０３と、ナビゲーションパック書込み部３０４とを備える。
【００７５】
ＶＯＢＵ制御部３０２はオーディオビデオエンコーダ１０１から通知されるＶＯＢＵ属性情報を記憶する。少なくとも１つのＶＯＢ分のＶＯＢＵ属性情報を記憶する。ＶＯＢの最終ＶＯＢＵはオーディオビデオエンコーダ１０１から通知される最終ＶＯＢＵ通知により認識すれば良い。ナビゲーションデータ生成部３０３は、最終ＶＯＢＵの通知を受信するとＶＯＢに属するＶＯＢＵ属性情報からナビゲーションデータを生成する。ＶＯＢＵ属性情報を用いてナビゲーションデータを生成する方法は上述したのと同様である。例えば、ＶＯＢＵ属性情報のＶＯＢＵサイズ（ｖｏｂｕ＿ｅａ）からＶＯＢＵ＿ＥＡ、ＮＶ＿ＰＣＫ＿ＬＢＮを求める。
【００７６】
記録バッファデータ読取り部３０１は、ＶＯＢＵ属性情報に含まれる各ＶＯＢＵのパック数をもとに記録バッファメモリ１０２中のＶＯＢＵ先頭パックのアドレスを求める。各パックのデータサイズは２０４８バイトであるから、記録開始時のアドレスをオフセットアドレスとすればＶＯＢＵ先頭パックのアドレスを求めることは可能である。
【００７７】
ナビゲーションパック書込み部３０４はナビゲーションデータによりナビゲーションパックを構成し、記録バッファメモリ１０２内にあるＶＯＢＵ先頭パックのアドレス位置に、構成したナビゲーションパックを挿入する。なお、オーディオビデオエンコーダ１０１において仮ナビゲーションパックを挿入している場合は、ナビゲーションデータ生成部３０３によって生成したナビゲーションデータのみを仮ナビゲーションパック内の所定位置に書き込めば良い。
【００７８】
なお、ＤＶＤビデオ規格では図４（ａ）で示したように、各ＶＴＳの管理情報などＶＭＧ４０ａも記録する必要がある。このＶＭＧ４０ａはオーディオビデオエンコーダ１０１が通知するＶＯＢＵ属性情報等を用いて、システムコントローラ１０５が生成し記録メディア１０６の所定位置に記録される。
【００７９】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズに依存した遅延は発生するがナビゲーションパックを挿入した圧縮ストリームをリアルタイムに記録メディアに記録することが可能になる。従って、高速データサーチが容易な記録フォーマットであるＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットのデータを記録メディアにリアルタイムで記録することが可能である。
【００８０】
なお、本発明の記録装置において、オーディオビデオエンコーダ１０１は、可変レート制御圧縮符号化方式によってビデオ信号を圧縮符号化しても良い。可変レート制御圧縮符号化方式では各ＶＯＢＵのサイズ（パック数）が入力信号によって可変となるが、本発明の記録装置では、オーディオビデオエンコーダ１０１が各ＶＯＢＵのパック数をシステムコントローラ１０５に通知しているため、可変レート制御圧縮符号化方式によってビデオ信号を圧縮符号化する場合でも、システムコントローラ１０５がナビゲーションパックを生成することが可能である。可変レート制御圧縮符号化方式は入力されるビデオ信号の符号化に対する難易度に従ったビットレートで圧縮符号化処理するため、平均レートを低く抑えても、高画質の映像を得ることができる。従って、限られた記録容量の記録メディアに高画質のビデオ信号を記録することが可能となる。
【００８１】
また、同様に可変レート圧縮符号化方式によりオーディオ信号を圧縮符号化するようにしても良く、その場合、高音質のオーディオ信号を記録することが可能となる。可変レート圧縮符号化方式によりオーディオ信号を符号化する場合、オーディオビデオエンコーダ１０１は、入力される信号の所定期間の符号化難度を検出し、符号化難度に従って割当てビット量を決定し、求めた割当ビット量に従って入力される信号を符号化処理する。
【００８２】
また、本発明の記録装置において、システムコントローラ１０５は、１つのＶＴＳを構成するＶＯＢ数の最大値を所定値Ｎと規定し、その所定値Ｎをオーディオビデオエンコーダ１０１に通知するようにしても良い。このように最大ＶＯＢ数を制限してＶＯＢの管理テーブルの上限を決めることで、ＶＯＢ管理テーブル用のメモリサイズを制限でき、かつＶＯＢの管理を容易に行うことが可能となる。
【００８３】
ＤＶＤビデオ規格では１つのＶＴＳにおけるセルの数の最大値は２５５と制限されている。ＶＯＢは少なくとも１つのセルからなるため、結果的にＶＯＢの最大値は２５５に制限される。従って、ＤＶＤ規格では所定値Ｎ＝２５５とすれば良く、ＶＯＢの個数が最大数Ｎに達した時点で１つのＶＴＳの記録を停止すれば良い。こうすることで所定の最大ＶＯＢ数を超えることなく記録することが可能である。また、ＤＶＤビデオ規格では、ＶＯＢの最大個数が規格により２５５と決められているので、オーディオビデオエンコーダ１０１が所定値Ｎを２５５と規定するようにしても良い。
【００８４】
ＶＯＢの個数が最大数に達した時点で記録を停止するには、ＶＯＢの個数を監視する必要がある。この、ＶＯＢの個数の監視は、システムコントローラ１０５が最終ＶＯＢＵ通知をカウントすることにより行う。システムコントローラ１０５は、ＶＯＢ数が最大値に達すると記録停止コマンドを各構成手段に通知し、これにより記録装置はＶＴＳの記録を停止する。なお、オーディオビデオエンコーダ１０１により所定値Ｎを規定する場合は、オーディオビデオエンコーダ１０１がＶＯＢの個数の監視を行うことも可能である。
【００８５】
また、１つのＶＴＳの記録を、ＶＯＢの個数が最大数に達した時点で終了させ、その後、引き続き新たなＶＴＳの記録を続けても良い。つまり、ＶＴＳを分割して記録するようにしても良い。こうすることで記録を中断することなく、かつ、ＶＯＢ数の最大値を超えることなくＶＴＳを記録することができる。なお、ＶＴＳの分割はシステムコントローラ１０５によって行うようにする。
【００８６】
また、本発明の記録装置においては、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズＢを、記録メディア１０６の記録容量、およびＶＴＳに含まれるＶＯＢの最大数Ｎによって規定しても良い。例えば、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズをｂとすると、記録バッファメモリ１０２には少なくとも１つのＶＯＢを蓄積する必要があるため、ＶＯＢの最大データサイズはｂとなる。
【００８７】
従って、１つのＶＴＳの最大データサイズＶは、ＶＴＳのＶＯＢ数を最大値Ｎとすると、
Ｖ＝Ｎ×ｂ  ・・・・・（１）
となる。ここで、記録メディア１０６の記録容量をＣとすると、
Ｃ＞Ｖ  ・・・・・（２）
の場合、記録メディアに記録する１つのＶＴＳのデータサイズが記録メディアの記録容量に達しないため、記録メディア１０６の一部の記録容量しか使用しないことになり、記録容量を有効に使用できない。従って、高画質、高音質のオーディオビデオデータを記録することが困難になる。
【００８８】
一方、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを十分大きくすれば、記録メディア１０６の記録容量を有効に使用することが可能となるが、記録装置のコスト増加につながってしまうという問題が生じる。そこで、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズＢを、記録メディア１０６の記録容量Ｃ、ＶＯＢ最大数Ｎを用いて、次のように計算する。
Ｂ＝Ｃ／Ｎ  ・・・・・（３）
このようにして計算した記録バッファメモリ１０２のメモリサイズは、記録容量を全て使用して１つのＶＴＳを記録するために最小限必要なメモリサイズになる。このようにメモリサイズを決定することで、記録メディアの記録容量を無駄なく使用することができ高画質、高音質のオーディオビデオデータを記録することが可能になる。さらに、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを最小限に決定することで記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。
【００８９】
なお、式（３）で求めたメモリサイズは最低限必要な量であり、これに余裕量ｍを設けて記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを決定するようにしても良い。つまり、メモリサイズＢは、
Ｂ＝Ｃ／Ｎ＋ｍ  ・・・・・（４）
とすれば良い。余裕量ｍは、ＶＯＢのデータサイズのばらつきを考慮して求めるようにする。これは、記録バッファメモリ１０２に少なくとも１つのＶＯＢを蓄積する必要があるからである。
【００９０】
ＶＯＢは前述したようにＶＯＢサイズが所定のしきい値Ｍを越えた時点でＶＯＢの終端を決定しているが、ＶＯＢサイズはＶＯＢＵ単位に検出しているためにばらつきが発生する。この最大ばらつきは１つのＶＯＢＵがとりうる最大データサイズによって決まる。例えば、記録データレートの最高レートをＲｔとし、ＶＯＢＵの最大時間をＴとすると、最大ＶＯＢＵサイズは（Ｒｔ×Ｔ）となり、最大ばらつきは（Ｒｔ×Ｔ）となる。なお、ＤＶＤビデオ規格では、Ｒｔ＝１０．０８Ｍｂｐｓ、Ｔ＝１．０秒である。
【００９１】
さらに、ＶＯＢサイズがしきい値Ｍを超えたことを検出してから、最終ＶＯＢＵを決定するまでの遅延時間が発生することがある。遅延時間内に発生するデータ量もＶＯＢサイズのばらつき要因となる。この遅延時間をｄとすると、発生する最大データサイズは、最大記録データレートＲｔを用いて、（Ｒｔ×ｄ）として求められる。従って、余裕量ｍは、
ｍ＝Ｒｔ×（Ｔ＋ｄ）  ・・・・・（５）
として求められる。
【００９２】
以上のようなことから、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズＢは、
Ｂ＝Ｃ／Ｎ＋Ｒｔ×（Ｔ＋ｄ）  ・・・・・（６）
とすれば良い。なお、上述のように求めた記録バッファメモリ１０２のメモリサイズは最小値を規定したものであり、これ以上であっても構わない。
【００９３】
また、本発明の記録装置では、記録バッファメモリ１０２に蓄積されたＶＯＢにナビゲーションパックを挿入した後で記録メディア１０６へのＶＴＳの記録を開始するが、記録処理を行っている間も連続的にオーディオビデオエンコーダ１０１から圧縮ストリームが記録バッファメモリ１０２に出力される。従って、新たに構成するＶＯＢを蓄積しつつ、記録処理中のＶＯＢを蓄積する必要があり、記録処理に要する時間分のＶＯＢデータを蓄積することができるだけのメモリサイズの余裕を持たせる必要がある。
【００９４】
また、ナビゲーションパックの挿入処理時間も考慮する必要があるが、このナビゲーションパックの挿入処理時間は記録処理時間の一部として考えれば良い。
【００９５】
また、本発明の記録装置においては、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを、ＶＴＳの記録データサイズによって決定しても良い。ＶＴＳの記録データサイズは記録レートおよび記録時間によって求まる。前述したように、例えば、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズをｂとし、ＶＴＳのＶＯＢ数を最大値Ｎとすると、記録可能な１つのＶＴＳの最大データサイズＶは、（１）式に示したようにＶ＝Ｎ×ｂとなる。ここで、記録可能な最大データサイズＶよりも、記録しようとしている記録データサイズが大きい場合は記録することができない。
【００９６】
一方、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを十分大きくすれば、記録可能な最大データサイズＶは大きくなるが、記録装置のコスト増加につながってしまうという問題が生じる。そこで、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズＢを、記録データサイズＤ、ＶＯＢ最大数Ｎを用いて、次のように計算する。
Ｂ＝Ｄ／Ｎ  ・・・・・（７）
このようにして計算した記録バッファメモリ１０２のメモリサイズは、記録データサイズＤを記録することが可能な最小限必要なメモリサイズである。従って、メモリサイズを最小限に決定することができ、記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。なお、式（７）で求めたメモリサイズは最低限必要な量であり、これに余裕量ｍを設けて記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを決定するようにしても良い。つまり、メモリサイズＢは、
Ｂ＝Ｄ／Ｎ＋ｍ・・・・・（８）
とすれば良い。余裕量ｍは前述したのと同様の方法で求めれば良い。
【００９７】
また、本発明の記録装置においては、システムコントローラ１０５が規定するＶＯＢ分割のためのしきい値Ｍを、ＶＴＳの最大ＶＯＢ数と記録メディア１０６の記録容量によって決定しても良い。生成されるＶＯＢサイズはおおよそしきい値Ｍと等しくなる。従って、１つのＶＴＳの最大ＶＯＢ数をＮとするとＶＴＳの最大データサイズは（Ｍ×Ｎ）となる。よって、記録メディア１０６の記録容量をＣとすると、しきい値Ｍは
Ｍ＝Ｃ／Ｎ  ・・・・・（９）
とする。このようにして計算したしきい値Ｍは、記録容量を全て使用して１つのＶＴＳを記録するために必要な最小値となる。しきい値ＭがＣ／Ｎよりも小さくなると１つのＶＴＳの最大データサイズが記録メディア１０６の記録容量を下回るため記録容量が余ることになり記録メディア１０６を有効に使用することができない。一方、しきい値ＭがＣ／Ｎよりも十分に大きいと記録メディア１０６の記録容量を有効に使用できるが、ＶＯＢサイズが大きくなるため記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを大きくする必要があり、記録装置のコストアップにつながる。従って、しきい値ＭはＭ＝Ｃ／Ｎとして求めることが最も効率が良い。
【００９８】
また、しきい値Ｍは、ＶＴＳの記録データサイズによって決定しても良い。ＶＴＳの記録データサイズは記録レートおよび記録時間によって求められる。１つのＶＴＳの最大ＶＯＢ数をＮ、記録データサイズをＤとすると、しきい値Ｍは、
Ｍ＝Ｄ／Ｎ  ・・・・・（１０）
とする。このようにして計算したしきい値Ｍは、データサイズＤの記録データを記録するために必要な最小値となる。しきい値ＭをＤ／Ｎよりも小さくすると記録可能なデータサイズが記録データサイズＤを下回るため記録できない。一方、しきい値ＭがＤ／Ｎよりも十分に大きいと記録可能なデータサイズは大きくできるが、ＶＯＢサイズが大きくなるため記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを大きくする必要があり記録装置のコストアップにつながる。従って、しきい値ＭはＭ＝Ｄ／Ｎとして求めることが最も効率が良い。
【００９９】
また、しきい値Ｍは、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズによって規定しても良い。記録バッファメモリ１０２には少なくとも１つのＶＯＢを蓄積するため、記録バッファメモリ１０２のメモリがオーバーフローすることがないように決定する。また、しきい値Ｍを決定してから、そのしきい値Ｍに応じて、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズを決定しても良い。
【０１００】
また、本発明の記録装置においては、ユーザー等により任意の時間に記録停止コマンドが発行された場合、オーディオビデオエンコーダ１０１が構成過程にあるＶＯＢＵをＶＯＢの最終ＶＯＢＵとしてシステムコントロール１０５に通知し、システムコントローラ１０５がその通知を受けて各構成手段を制御することで、ＶＯＢの記録を完了してＶＴＳの記録を終了するとしても良い。この場合、ＶＯＢサイズはＶＯＢ分割のためのしきい値Ｍよりも十分小さい場合もあるが、各ＶＯＢＵの属性情報の通知、および最終ＶＯＢＵ通知をシステムコントローラ１０５に行っているため、システムコントローラ１０５は、ＶＯＢのデータサイズに関らずナビゲーションデータを生成することが可能である。以上のような動作により、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットでリアルタイムにＶＴＳを記録しつつ、任意の時間で記録停止を行うことが可能となる。
【０１０１】
ＤＶＤビデオ規格ではＶＯＢの最終ＶＯＢＵのビデオ再生時間が０．４秒以上、１．２秒以下であることが規定されている。従って、例えば、符号化するビデオ信号がＮＴＳＣ方式のビデオ信号の場合、１つのＶＯＢＵは少なくとも１２フレームを必要とする。よって、この場合、本発明の記録装置では、記録停止コマンドを通知した時点で最終のＶＯＢＵのフレーム数が１２フレームに満たない場合は、最終ＶＯＢＵのフレーム数が少なくとも１２フレームになるように符号化処理を続けた後、符号化処理を停止し、最終ＶＯＢＵの記録が完了した時点で記録処理を停止するようにする。
【０１０２】
図５を用いて符号化処理の停止タイミングについて説明する。図５はビデオフレームの時間的な流れを示す図である。図５において、Ｉ３、Ｉ１８はＩフレームであり、Ｐ−１、Ｐ６、Ｐ９、Ｐ１２、Ｐ１５はＰフレームを示す。また、Ｂ−２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１３、Ｂ１４、Ｂ１６、Ｂ１７、Ｂ１９、Ｂ２０はＢフレームを示す。ここでは、Ｂ１フレームをＶＯＢＵ５００の先頭フレームとする。
【０１０３】
ここで、記録停止コマンドがＢ１０フレームの直前に通知されたとする。記録停止コマンドに従ってＢ１０フレームを最終フレームとして記録を停止すると最終ＶＯＢＵ５００のフレーム数は１０フレームとなり０．４秒に満たないことになる。そこで、図５に示すように、例えば、Ｐ１５フレームを最終フレームとして記録を停止する。これにより最終ＶＯＢＵ５００のフレーム数は１５フレームとなるため、ＤＶＤビデオ規格のＶＯＢＵの最小再生時間である０．４秒を超えることになる。なお、ここではＶＯＢＵが１５フレームに達したところで停止するとしたが、記録停止のタイミングは、最終ＶＯＢＵの再生時間が０．４秒以上、１．２秒以下であればどのタイミングでも良い。
【０１０４】
また、上記実施の形態１では、記録メディアの記録フォーマット例として、ＤＶＤビデオ規格に適合したフォーマットについて説明したがこれは一例に過ぎず、本発明は、これに限られるものではない。例えば、1999年9月にリアルタイムにＤＶＤにオーディオビデオ信号を記録することを前提としたＤＶＤビデオレコーディング規格（Ver.1.0）が発行されている。このＤＶＤビデオレコーディング規格ではリアルタイムな記録を前提としているため、基本的に過去の情報のみを用いることによって、ＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録フォーマットでオーディオビデオ信号を記録することが可能である。この規格の場合、ＤＶＤビデオ規格のようにＶＯＢＵの先頭にナビゲーションパックを挿入する必要はなく、そのため、前述したようなＶＯＢデータをいったん蓄積してから記録するといった動作を行う必要はない。つまり、記録バッファメモリ１０２のメモリサイズをＤＶＤビデオ規格での記録時に比べて小さく制限することが可能である。なお、ＤＶＤビデオレコーディング規格と、ＤＶＤビデオ規格とでは、それぞれオーディオビデオ信号を記録する記録メディアの種類が異なる。ＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録メディアとしては、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭが挙げられ、また、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録メディアとしては、例えば、ＤＶＤ−Ｒが挙げられる。
【０１０５】
本発明の記録装置において、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットとＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録フォーマットとを切り替えてオーディオビデオ信号を記録メディアに記録する場合の動作について以下に説明する。まず、判定器１１０により記録メディアの種類を判定する。そして、例えば、判定器１１０が、記録メディア１０６をＤＶＤ−Ｒメディアと判定した場合は、上述したように、システムコントローラ１０５がナビゲーションパックをＶＯＢＵの先頭に挿入する。一方、判定器１１０が、例えば、記録メディア１０６をＤＶＤ−ＲＡＭメディアと判定した場合は、記録処理器１０３が、ナビゲーションパックが挿入されていないＶＴＳを記録メディア１０６に記録し、そのＶＴＳの記録が終了した後で、さらに、システムコントローラ１０５が生成したナビゲーションデータを記録メディア１０６のＶＯＢＵ管理領域に記録する。なお、記録処理器１０３は上記各記録処理をシステムコントローラ１０５の制御に基づいて行う。
【０１０６】
以上のように、本発明の記録装置では、記録メディアの種類を判定する判定器１１０を備え、システムコントローラ１０５が判定器１１０の判定結果に基づいて、ナビゲーションパックをＶＯＢＵの先頭に挿入するか、または、ナビゲーションデータを記録メディア１０６のＶＯＢＵ管理領域に記録するように記録処理器１０３を制御するかを選択するようにしたことから、ＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録フォーマットと、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットとに対応する記録メディアにオーディオビデオ信号を記録することが可能である。
【０１０７】
また、上述の説明では、記録メディアの記録フォーマット例として、ＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットとＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録フォーマットとについて説明したが、本発明は、これに限るものではなく、データ構造がＶＯＢＵ、ＶＯＢといった構造をもち再生制御情報あるいはサーチ制御情報といった情報をＶＯＢＵ毎に所定位置に配置する記録フォーマットであれば何でも構わない。
【０１０８】
また、上記実施の形態１では、オーディオビデオ信号を記録メディアに記録する場合の動作について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、記録再生装置であっても構わない。
【０１０９】
また、上記実施の形態１では、オーディオビデオ信号を記録メディアに記録する場合の動作について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、記録メディアへの記録レートおよび記録メディアからの再生レートが、データレートよりも十分高い場合は、記録メディアに記録しながら再生をすること（同時録画再生）も可能である。同時録画再生においては記録バッファメモリだけでなく、再生バッファメモリが必要となる。しかし、上述のように、ＤＶＤビデオレコーディング規格に適合した記録フォーマットでオーディオビデオ信号を記録する場合は、ＶＯＢデータをいったん記録バッファメモリに蓄積する必要がないため、記録バッファメモリの記録処理に使用するメモリ空間を小さく制限することができ、記録処理に使用しないメモリ空間を再生処理に割り当てることで再生バッファメモリとして使用することができる。これによって同時録画再生を実現することが可能となる。
【０１１０】
また、上記実施の形態１では、オーディオビデオ信号を記録するとしたが、本発明はこれに限りるものではなく、オーディオ信号のみ、あるいはビデオ信号のみを記録するとしても構わないし、また、オーディオビデオ以外の信号を記録するとしても構わない。なお、ビデオ信号の圧縮符号化方式として、ＭＰＥＧ符号化方式の例ついて説明したが、これ以外の圧縮符号化方式でビデオ信号を圧縮符合化するようにしても良い。別の圧縮符号化方式の例としては、ウェーブレット符号化方式、ベクトル量子化符号化方式が挙げられる。
【０１１１】
また、上記実施の形態１では、ＶＯＢのデータサイズによってＶＯＢの分割を決定するとしたが、圧縮符号化レートとＶＯＢの再生時間とによって決定しても良い。これは、符号化レートと再生時間をかけることによってＶＯＢのサイズを求めることができるからである。この場合、低い符号化レートの場合はＶＯＢの時間を長くし、高い符号化レートの場合はＶＯＢの時間を短くするようにし、ＶＯＢの再生時間に従ってＶＯＢを分割するタイミングを決定する。
【０１１２】
また、記録メディアは光ディスク、あるいは磁気ディスクなど何でも構わない。また、記録メディアは書き換え可能な記録メディアであっても構わないし、一回の記録のみが可能な記録メディアであっても構わない。
【０１１３】
また、上記実施の形態１では、図１、図２、図３のブロック図を用いて記録装置の構成を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、記録装置の各構成手段の動作をソフトウェアで実現することも可能である。この場合、各構成手段は演算プロセッサのプログラムによって実現される。プログラムは半導体メモリ、あるいは光ディスク、磁気ディスクなどの記録メディアに記憶される。
【０１１４】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１にかかる記録装置は、オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録装置において、前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化し圧縮ストリームを出力する符号化手段と、前記圧縮ストリームを蓄積する記録バッファメモリと、前記記録バッファメモリに蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録手段と、前記各手段を制御するシステム制御手段とを備え、前記符号化手段が、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成して圧縮ストリームを出力するとともに前記サブユニットに関するサブユニット属性情報を作成し、前記システム制御手段が、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの前記管理情報を生成して、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、前記記録手段が、前記サブユニットの管理情報が前記メインユニットの挿入されると順次、前記記録バッファメモリから圧縮ストリームを読み出して記録メディアに記録するようにしたことから、各サブユニットのサーチ情報および再生制御情報を含むナビゲーションパックをリアルタイムに圧縮ストリームに挿入して記録メディアに記録することが可能になる。従って、高速データサーチが容易な記録フォーマットであるＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットの記録メディアにオーディオ／ビデオ信号をリアルタイムに記録することができる。
【０１１５】
本発明の請求項２にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段が、前記オーディオ／ビデオ信号を可変レート制御圧縮方法により圧縮符号化するようにしたので、高画質のビデオ信号および高音質のオーディオ信号を限られた容量の記録メディアに記録することが可能である。
【０１１６】
本発明の請求項３にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎに規定するようにしたので、メインユニットの管理テーブルの上限を制限でき、管理テーブル用のメモリサイズおよびメインユニットの管理を容易にすることが可能となる。
【０１１７】
本発明の請求項４にかかる記録装置によれば、請求項３に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成する前記メインユニットの個数が前記所定値Ｎに達すると前記圧縮ストリームの記録を停止するようにしたので、記録されるメインユニットの最大値をＮに制限して、メインユニットの管理テーブルの上限を制限でき、管理テーブル用のメモリサイズおよびメインユニットの管理を容易にすることが可能となる。
【０１１８】
本発明の請求項５にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記システム制御手段が、複数の前記メインユニット群からなるメインユニットセットを構成するものであり、前記メインユニットセットに含まれる前記メインユニットの最大値を所定値ｎと規定し、前記圧縮ストリームを構成する前記メインユニットの個数が前記所定値ｎに達すると、前記所定値ｎの個数からなるメインユニット群からメインユニットセットを構成し、続いて、次のメインユニットセットの構成を開始するようにしたことから、メインユニットセット内のメインユニットの最大値をＮに制限して、メインユニットの管理テーブルの上限を制限でき、管理テーブル用のメモリサイズおよびメインユニットの管理を容易にすることが可能となる。
【０１１９】
本発明の請求項６にかかる記録装置によれば、請求項３に記載の記録装置において、前記記録バッファメモリのメモリサイズを、前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定したので、記録メディアの記録容量を効率的に使用することができる。さらに、記録バッファメモリのメモリサイズを最小限に制限することができ、記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。
【０１２０】
本発明の請求項７にかかる記録装置によれば、請求項３に記載の記録装置において、前記記録バッファメモリのメモリサイズを記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定したので、記録データを確実に記録することができる。さらに、記録バッファメモリのメモリサイズを最小限に制限することができ、記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。
【０１２１】
本発明の請求項８にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段が、前記サブユニット群の総データサイズが所定値Ｍ以上になると前記サブユニット群をメインユニットとするように構成したので、メインユニットのデータサイズをおおよそ前記所定値Ｍにそろえることができ、記録バッファメモリのメモリサイズを前記所定値Ｍに基づいて適切に決定することができる。
【０１２２】
本発明の請求項９にかかる記録装置によれば、請求項８に記載の記録装置において、前記所定値Ｍを前記記録バッファメモリのメモリサイズによって規定したので、記録バッファメモリに少なくとも１つのメインユニットを蓄積することができるように所定値Ｍを決定すれば、記録バッファメモリ中に各サブユニットのナビゲーションデータを挿入することができ、高速データサーチの容易な記録フォーマットでオーディオビデオ信号を記録メディアに記録することが可能となる。
【０１２３】
本発明の請求項１０にかかる記録装置によれば、請求項８に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、前記所定値Ｍを前記記録メディアの記録容量および前記所定値Ｎによって規定するようにしたので、記録メディアの記録容量を効率的に使用するための前記所定値Ｍを決定することができる。さらに、所定値Ｍによって決定される記録バッファメモリのメモリサイズを最小限に制限することができ、記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。
【０１２４】
本発明の請求項１１にかかる記録装置によれば、請求項８に記載の記録装置において、前記圧縮ストリームを構成するメインユニットの最大個数を所定値Ｎとし、前記所定値Ｍを記録するデータサイズおよび前記所定値Ｎによって規定するようにしたので、所定のデータサイズの記録データを記録することができる前記所定値Ｍを決定することができ、所定値Ｍによって決定される記録バッファメモリのメモリサイズを最小限に制限することができ記録装置のコスト削減を図ることも可能となる。
【０１２５】
本発明の請求項１２かかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記符号化手段が、前記サブユニットのデータサイズに関する情報、メインユニット内の前記サブユニットの位置に関する情報、および前記サブユニットの再生時間に関する情報のうちの、少なくとも１つの情報をサブユニットの属性情報として検出するようにしたので、システム制御手段において、サブユニットの管理情報であるサーチ情報および再生制御情報を生成することができる。
【０１２６】
本発明の請求項１３にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記システム制御手段が、サブユニットの管理情報を、各サブユニットの先頭部に配置するように前記メインユニットに挿入するようにしたので、サブユニット管理情報であるナビゲーションデータの読み取りをサブユニットデータの読み取りと同時に行うことができ、サーチ情報および再生制御情報を容易に認識することができる記録フォーマットで圧縮ストリームを記録することが可能となる。
【０１２７】
本発明の請求項１４にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、記録停止コマンドまたは記録開始コマンドを発行する手段を備え、記録停止コマンドが発行されると、前記システム制御手段が、前記符号化手段に対して符号化停止命令を通知し、前記符号化手段が前記符号化停止命令を受信するとその命令を受けた時点で構成していたサブユニットを最終サブユニットとしてメインユニットの構成を終了するようにしたことから、任意のタイミングで圧縮ストリームの記録を停止することが可能となる。
【０１２８】
本発明の請求項１５にかかる記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置において、前記記録メディアの種類を判別する判別手段を備え、前記システム制御手段が、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記サブユニットの管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入するか、または、前記サブユニットの管理情報を前記記録メディアのサブユニット管理領域に記録するように前記記録手段を制御するかを選択するようにしたことから、記録メディアの種類に応じた記録フォーマットでオーディオビデオ信号を記録することが可能である。
【０１２９】
本発明の請求項１６にかかる記録方法によれば、オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して得られる圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録方法において、前記オーディオ／ビデオ信号を圧縮符号化して圧縮ストリームを生成する符号化ステップと、前記圧縮ストリームを蓄積する蓄積ステップと、蓄積された圧縮ストリームを記録メディアに記録する記録ステップと、前記各ステップを制御するシステム制御ステップとを含み、前記符号化ステップで、所定時間範囲内のオーディオ／ビデオ信号の圧縮ストリームを分割して複数のサブユニットを構成し、そのサブユニット群からメインユニットを構成するとともに、前記サブユニット関するサブユニット属性情報を作成し、前記システム制御ステップで、前記各サブユニット属性情報から各サブユニットの管理情報を生成し、その各管理情報を前記メインユニットの所定位置に挿入し、前記記録ステップは、前記サブユニットの管理情報が挿入された圧縮ストリームを、順次、記録メディアに記録するようにしたので、各サブユニットのサーチ情報および再生制御情報を含むナビゲーションパックをリアルタイムに圧縮ストリームに挿入して記録メディアに記録することが可能になる。従って、高速データサーチが容易な記録フォーマットであるＤＶＤビデオ規格に適合した記録フォーマットの記録メディアにオーディオ／ビデオ信号をリアルタイムに記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる記録装置のオーディオビデオエンコーダ１０１の構成示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる記録装置のシステムコントローラ１０５におけるナビゲーションパックの挿入処理に関する動作を説明するための図である。
【図４】（ａ）オーディオビデオストリームを記録メディアに記録する際の、ディスク上のデータ構造図である。（ｂ）ビデオタイトルのデータ構造図である。（ｃ）ビデオオブジェクトセットのデータ構造図である。（ｄ）ビデオオブジェクトのデータ構造図である。（ｅ）ビデオオブジェクトユニットのデータ構造図である。（ｆ）ナビゲーションパックのデータ構造図である。（ｇ）ビデオオブジェクトを構成するビデオパックを示す図である。（ｈ）ビデオオブジェクトを構成するオーディオパックを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる記録装置のビデオ符号化器２０２の動作を説明するための模式図であり、１つのＧＯＰを構成する複数のフレームと、停止コマンドの通知タイミング、およびビデオ符号化器２０２が符号化を停止するタイミングを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる記録装置のビデオ符号化器２０２の動作を説明するための模式図であり、１つのＧＯＰを構成する複数のフレームを示す図である。
【符号の説明】
１０１  オーディオビデオエンコーダ
１０２  記録バッファメモリ
１０３  記録処理器
１０４  記録ヘッド
１０５  システムコントローラ
１０６  記録メディア
１０７  システムバス
１０８  ユーザーインターフェース部
１０９  再生ヘッド
１１０  判定器
２０１  エンコーダ制御部
２０２  ビデオ符号化器
２０３  オーディオ符号化器
２０４  システムエンコーダ
２０５  ＶＯＢＵ構成部
２０６  ＶＯＢＵ情報抽出部
２０７  ＶＯＢサイズ検出部
２０８  ＶＯＢ構成部
３０１  記録バッファデータ読み取り部
３０２  ＶＯＢＵ制御部
３０３  ナビゲーションデータ生成部
３０４  ナビゲーションパック書込み部
４０ａ  ビデオマネージャ（ＶＭＧ）のデータ
４０ａ１〜４０ａ３  ＶＴＳ（１）〜ＶＴＳ（３）のデータ
４０ｂ１  ビデオタイトル情報（ＶＴＳＩ）のデータ
４０ｂ２  ビデオオブジェクトセット（ＶＯＢＳ）のデータ
４０ｃ１〜４０ｃｎ  ＶＯＢ（１）〜ＶＯＢ（ｎ）のデータ
４０ｄ１〜４０ｄｍ  ＶＯＢＵ（１）〜ＶＯＢＵ（ｍ）のデータ
４０ｆ  ナビゲーションパックのデータ
４０ｇ１〜４０ｇ４  ビデオパックのデータ
４０ｈ１〜４０ｇ３  オーディオパックのデータ
４０ｖ１，４０ｖ２  ＧＯＰ１，ＧＯＰ２のデータ
４０ｖ３  パディングデータ
４０ｋ１〜４０ｋ４  オーディオフレームのデータ
５００  ＶＯＢＵ
Ｆ（ｊ），Ｆ（ｊ＋９），Ｆ（ｋ），Ｆ（ｋ＋１２）  フレーム内符号化フレーム（Ｉフレーム）
Ｆ（ｊ−３），Ｆ（ｊ＋３），Ｆ（ｊ＋６），Ｆ（ｋ−３），Ｆ（ｋ＋３），Ｆ（ｋ＋６），Ｆ（ｋ＋９）  前方向フレーム間予測符号化フレーム（Ｐフレーム）
Ｆ（ｊ−５），Ｆ（ｊ−４），Ｆ（ｊ−２）  Ｆ（ｊ−１），Ｆ（ｊ＋１），Ｆ（ｊ＋２），Ｆ（ｊ＋３），Ｆ（ｊ＋４），Ｆ（ｊ＋７），Ｆ（ｊ＋８），Ｆ（ｋ−５），Ｆ（ｋ−４），Ｆ（ｋ−２），Ｆ（ｋ−１），Ｆ（ｋ＋１），Ｆ（ｋ＋２），Ｆ（ｋ＋４），Ｆ（ｋ＋５），Ｆ（ｋ＋７），Ｆ（ｋ＋１０），Ｆ（ｋ＋１１）  両方向フレーム間予測符号化フレーム（Ｂフレーム）
Ｄ（ｋ），Ｄ（ｋ＋１２）  Ｉフレームの符号化データ
Ｄ（ｋ＋３），Ｄ（ｋ＋６），Ｄ（ｋ＋９）  Ｐフレームの符号化データ
Ｄ（ｋ−５），Ｄ（ｋ−４），Ｄ（ｋ−２），Ｄ（ｋ−１），Ｄ（ｋ＋１），Ｄ（ｋ＋２），Ｄ（ｋ＋４），Ｄ（ｋ＋５），Ｄ（ｋ＋７），Ｄ（ｋ＋１０），Ｄ（ｋ＋１１）  Ｂフレームの符号化データ
Ｂ−２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１６，Ｂ１７，Ｂ１９，Ｂ２０  Ｂフレーム
Ｐ−１，Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１２，Ｐ１５  Ｐフレーム
Ｉ３，Ｉ１８  Ｉフレーム
【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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