(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ読み出し・書き込み可能な記憶媒体を用いて、オーディオ・ビデオデータの記録および再生を行うことが可能なデータ処理装置において、
オーディオ・ビデオデータを圧縮符号化する手段と、
圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを、編集後のオーディオ・ビデオデータの書き込みに利用される空き領域を周期的に配しながら前記記憶媒体に書き込むオーディオ・ビデオデータ記録手段を具備し、
前記オーディオ・ビデオデータ記録手段は、
前記圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを所定の再生時間に対応するビデオオブジェクトユニットに区分し、前記記憶媒体上に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズよりも少ないとき、その不足分を前記空き領域を生成するための空きパケットによって埋め込む手段と、前記記憶媒体に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズ以上であるとき、当該ビデオオブジェクトユニットに後続して前記空き領域を生成するための空きパケットを書き込む手段とを具備することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
前記記憶媒体の記憶領域には、オーディオ・ビデオデータを記録するための第１記録領域と、コンピュータ処理を主目的とするデジタルデータを記録するための第２記録領域とが割り当てられており、
前記圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータは前記第１記録領域に単一ファイルとして記録され、且つ前記第１記録領域上の連続する複数の物理セクタ上に記録されることを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記第２記録領域には不良セクタを代替するための代替領域が設けられており、
前記代替領域を含む第２記録領域上の各ファイルは、前記第２領域上の物理セクタとそれに対応する論理セクタとの関係が前記代替領域を含めて管理されていることを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記第１記録領域または第２記録領域上の書き込み対象のセクタについてその不良の有無を検出する手段と、
前記デジタルデータを前記第２記録領域に記録するデジタルデータ記録手段とをさらに具備し、
前記デジタルデータ記録手段は、前記第２記録領域上への前記デジタルデータの書き込み期間中に前記不良が検出されたとき、前記デジタルデータの書き込み処理を中断し、
前記オーディオ・ビデオデータ記録手段は、前記第１記録領域上への前記オーディオ・ビデオデータの書き込み期間中に前記不良が検出されても前記オーディオ・ビデオデータの書き込み処理が中断されないように、検出された不良セクタに対する書き込みを試行あるいは検出された不良セクタをスキップすることによって、前記書き込みを処理を継続して行うことを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項５】
データ読み出し・書き込み可能な記憶媒体を用いて、オーディオ・ビデオデータの記録および再生を行うデータ記録／再生方法において、
オーディオ・ビデオデータを圧縮符号化するステップと、
圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを、編集後のオーディオ・ビデオデータの書き込みに利用される空き領域を周期的に配しながら前記記憶媒体に書き込むオーディオ・ビデオデータ記録ステップを具備し、
前記オーディオ・ビデオデータ記録ステップは、
前記圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを所定の再生時間に対応するビデオオブジェクトユニットに区分し、前記記憶媒体上に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズよりも少ないとき、その不足分を前記空き領域を生成するための空きパケットによって埋め込むステップと、前記記憶媒体に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズ以上であるとき、当該ビデオオブジェクトユニットに後続して前記空き領域を生成するための空きパケットを書き込むステップとを具備することを特徴とするデータ記録／再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理装置および同装置に適用されるデータ記録／再生方法に関し、特にＤＶＤビデオなどのオーディオ・ビデオデータとコンピュータで用いられる通常のデジタルデータを同一記録媒体を用いて取り扱うデータ処理装置およびデータ記録／再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータおよびマルチメディア技術の発達に伴い、いわゆるマルチメディア対応のコンピュータシステムが種々開発されている。この種のコンピュータシステムでは、テキストデータやグラフィックスデータの他に、動画や音声データを再生するための機能が設けられている。
【０００３】
このようなコンピュータのマルチメディア化に伴い、最近では、ＣＤ−ＲＯＭに代わる新たな蓄積メディアとしてＤＶＤが注目されている。１枚のＤＶＤ−ＲＯＭメディアには、片面で現在のＣＤ−ＲＯＭの約７倍にあたる４．７Ｇバイト程度のデータを記録することができ、両面記録では９．４Ｇバイト程度のデータを記録できる。このＤＶＤ−ＲＯＭメディアを使用することにより、大量の映像情報を含む映画などの動画像をコンピュータ上で高品質に再生することが可能となる。
【０００４】
ＤＶＤ−ＲＯＭメディアに記録されるビデオ情報のデータ構造はＤＶＤビデオ規格で定められている。ビデオ情報は、大別すると、プレゼンテーションデータとナビゲーションデータの２種類のデータに分けられる。
【０００５】
プレゼンテーションデータは再生されるビデオオブジェクトの集合であり、ビデオ、サブピクチャ、およびオーディオから構成されている。ビデオデータはＭＰＥＧ２方式で圧縮符号化される。また、サブピクチャおよびオーディオの符号化方式としては、ランレングス符号化およびＡＣ−３などがサポートされている。サブピクチャはビットマップデータであり、映画の字幕や、メニュー画面上の選択肢の表示などに用いられる。１つのビデオオブジェクトには、１チャネルのビデオデータ、最大８チャネルまでのオーディオデータ、最大３２チャネルまでのサブピクチャデータを含ませることができる。
【０００６】
ナビゲーションデータは、プレゼンテーションデータの再生手順を制御する再生制御データである。タイトル再生時には、このナビゲーションデータが解釈されることにより、動画データの再生順序、再生方法などが決定され、それに従って動画の再生が行われる。また、ナビゲーションデータには、ナビゲーションコマンドを埋め込むことができる。ナビゲーションコマンドは、ビデオデータの再生内容や再生順序を変更するためのものである、このナビゲーションコマンドを用いることにより、タイトル作成者はそのタイトルの中に種々の分岐構造を定義することができ、よりインタラクティブなタイトルを作成することが可能となる。
【０００７】
図１１には、ＤＶＤ−ＲＯＭメディアに記録されるＤＶＤビデオのボリューム構造が示されている。
ＤＶＤビデオが記録される領域は、そのＤＶＤビデオのボリューム全体を管理するＶＭＧ（ビデオマネージャ）と、複数のビデオタイトルセットＶＴＳから成り立っている。このＤＶＤビデオ規格では、単純な動画データの再生だけではなく、インタラクティブな操作を行えるように、ＶＭＧに対してはＶＭＧＩ、各ＶＴＳに対してはＶＴＳＩと呼ばれる管理情報（Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｄａｔａ）を持っている。各ＶＴＳは、ビデオオブジェクトセットＶＯＢＳから構成されている。
【０００８】
ビデオオブジェクトセットＶＯＢＳは、図１２に示されているように、複数のビデオオブジェクトＶＯＢから構成されている。通常、各ビデオオブジェクトＶＯＢは複数のセルに分割することができ、各セルは、通常は複数のビデオオブジェクトユニットＶＯＢＵから構成されている。このビデオオブジェクトユニットＶＯＢＵは、１ＧＯＰまたは２ＧＯＰ（０．５秒から１秒）のビデオデータの単位であり、ここにはビデオパックＶ＿ＰＣＫ、オーディオパックＡ＿ＰＣＫ、およびサブピクチャパックＳＰ＿ＰＣＫが多重化されている。また、このビデオオブジェクトユニットＶＯＢＵの先頭には、動画データのサブストリームとしてナビゲーションパックＮＶ＿ＰＣＫが存在する。ナビゲーションパックＮＶ＿ＰＣＫには、ＤＳＩおよびＰＣＩと呼ばれる管理情報が含まれている。ナビゲーションパックＮＶ＿ＰＣＫの構造は、図１３に示すとおりである。
ＤＶＤビデオの再生時には、ＶＭＧＩ、ＶＴＳＩ、ＤＳＩ、ＰＣＩなどの管理情報を用いて動画データの再生順序、再生方法などが決定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＤＶＤビデオ規格のタイトルが世の中に出回り始めた一方で、最近では、データの読み出しおよび書き込みが可能なＤＶＤ−ＲＡＭメディアの開発も進められている。
【００１０】
ＤＶＤ−ＲＡＭメディアは、大容量の書き換え可能なメディアであるため、動画データの記録に用いられるだけでなく、コンピュータの二次記憶装置用途としても大きな期待がよせられている。また、ＤＶＤ−ＲＡＭメディアは、ビデオカメラやビデオプレーヤなどの民生機器においてもビデオカセットに代わる新たな記録メディアとして注目されている。
【００１１】
このように、ＤＶＤ−ＲＡＭは、動画やオーディオのような実時間性を大切にすべきオーディオ・ビデオデータ（以下、ＡＶデータと称する）と、コンピュータで用いられるファイルのような正確性を大切にすべきディジタル・ データ（以下、Ｄデータと称する）とを同居させる必要性がある。しかし、ＡＶデータとＤデータとでは、以下のような点でその取り扱い方に違いがある。
【００１２】
（１）ＤＶＤ−ＲＡＭメディアへの記録中に欠陥セクタに遭遇した場合、実時間性が必要なＡＶデータの場合はその部分のデータが正確に記憶できない点を無視してでも、記録を続行することが望ましい（ビデオカメラで運動会を撮影している場合や、ＴＶのゴルフ番組を録画している場合など）のに対し、Ｄデータの記録中の場合は、代替セクタに正確に書き直すことが重要である。
【００１３】
（２）ＡＶデータは長大であるので、編集した後、全体を再びＤＶＤ−ＲＡＭメディアに書き直すことは実際上困難である。
（３）ＡＶデータを再生する場合、実時間の連続性が損なわれてはならないので、記録される物理的位置（物理セクタ）に強い制限がつく（ＤＶＤ−ＲＯＭのシームレス再生の条件と本質的に同じ）。すなわち、原則として物理的に連続したセクタに記録することが必要である。物理セクタが不連続になる場合は、その前後の連続したセクタに記録されるブロックが、一定以上の長さをもつ必要がある。
【００１４】
（４）ＤＶＤ−ＲＡＭメディアは、コンピュータでも、ＤＶＤレコーダでも記録、再生、追記、編集などを自由にできることが望ましい。ただし、Ｄデータは、ＤＶＤレコーダからアクセスできなくても構わない。
【００１５】
（５）コンピュータがＤＶＤ−ＲＡＭを読み書きする場合、磁気ディスクやＤＶＤ−ＲＯＭを対象に扱ってきた従来のＯＳモジュール（ファイル・ システムなど）の作り方に大幅な変更が及ばないことが望ましい。一方、ＤＶＤレコーダから見れば、ＡＶデータの扱いに専念して、なるべく簡単な作りにできることが望ましい。したがって、ＤＶＤ−ＲＡＭに対するＡＶデータの記録法は、基本的にＤＶＤ−ＲＯＭのそれに準拠したものであることが必要となる。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、実時間性を大切にすべきＡＶデータと記録の正確性を大切にすべきＤデータとを効率よく同一記録媒体に共存させて使用できるようにし、ＤＶＤ−ＲＡＭのような次世代の蓄積メディアを有効利用することができるデータ処理装置および同装置に適用されるデータ記録／再生方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、データ読み出し・書き込み可能な記憶媒体を用いて、オーディオ・ビデオデータの記録および再生を行うことが可能なデータ処理装置において、オーディオ・ビデオデータを圧縮符号化する手段と、圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを、編集後のオーディオ・ビデオデータの書き込みに利用される空き領域を周期的に配しながら前記記憶媒体に書き込むオーディオ・ビデオデータ記録手段を具備し、前記オーディオ・ビデオデータ記録手段は、前記圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータを所定の再生時間に対応するビデオオブジェクトユニットに区分し、前記記憶媒体上に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズよりも少ないとき、その不足分を前記空き領域を生成するための空きパケットによって埋め込む手段と、前記記憶媒体に書き込むビデオオブジェクトユニットのデータサイズが予め決められたデータサイズ以上であるとき、当該ビデオオブジェクトユニットに後続して前記空き領域を生成するための空きパケットを書き込む手段とを具備することを特徴とする。
【００１９】
このデータ処理装置においては、所定の再生時間に対応するビデオオブジェクトユニット単位でＡＶデータをほぼ周期的に空き領域を配して記録することにより、編集後のデータをそこに書き込むことができるので、編集後のＡＶデータについても実時間の連続性の制限を容易に満たすことが可能となり、シームレス再生を行うことができる。すなわち、オーディオ・ビデオデータを再生する場合は、原則としてそれを物理的に連続したセクタに記録することが重要となる。したがって、例えば０．５秒などの所定の再生時間に対応するオーディオ・ビデオデータのまとまりからなるビデオオブジェクトユニット単位で空白領域を設けてオーディオ・ビデオデータを記録しておき、その空白領域に編集後のオーディオ・ビデオデータを書き込めるようにしておくことで、編集後のデータについてもシームレス再生の条件を容易に満たすことが可能となるのである。
【００２０】
また、請求項２に係る本発明は、前記記憶媒体の記憶領域には、オーディオ・ビデオデータを記録するための第１記録領域と、コンピュータ処理を主目的とするデジタルデータを記録するための第２記録領域とが割り当てられており、前記圧縮符号化されたオーディオ・ビデオデータは前記第１記録領域に単一ファイルとして記録され、且つ前記第１記録領域上の連続する複数の物理セクタ上に記録されることを特徴とする。
【００２１】
このように、論理セクタと物理セクタを実質同一のものとして扱うことにより、オーディオ・ビデオデータを連続する物理セクタからなる単一ファイルとして割り当てることが可能となる。よって、オーディオ・ビデオデータの記録再生を管理するアプリケーションプログラムは、物理セクタを意識したオーディオ・ビデオデータの記録を容易に行うことが可能となる。例えば編集後のオーディオ・ビデオデータを再書き込みする場合においては、アプリケーションプログラムは、物理セクタの連続性を論理セクタの連続性として管理するだけで、シームレス再生に必要な条件を満足させることができる。
【００２２】
また、請求項４に係る本発明は、前記第１記録領域または第２記録領域上の書き込み対象のセクタについてその不良の有無を検出する手段と、前記デジタルデータを前記第２記録領域に記録するデジタルデータ記録手段とをさらに具備し、前記デジタルデータ記録手段は、前記第２記録領域上への前記デジタルデータの書き込み期間中に前記不良が検出されたとき、前記デジタルデータの書き込み処理を中断し、前記オーディオ・ビデオデータ記録手段は、前記第１記録領域上への前記オーディオ・ビデオデータの書き込み期間中に前記不良が検出されても前記オーディオ・ビデオデータの書き込み処理が中断されないように、検出された不良セクタに対する書き込みを試行あるいは検出された不良セクタをスキップすることによって、前記書き込みを処理を継続して行うことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、例えばＯＳやファイルシステムが書き込み中にエラーを検出した場合でも、オーディオ・ビデオデータについては、不良セクタの有無に関係なくシーケンシャルに書き込み処理を続行したり、あるいは不良セクタをスキップしながらほぼシーケンシャルに書き込みを続けることにより、その記録は中断されずに続行して行われる。この場合、不良セクタに対する書き込みを試行した部分についてはその情報が失われるなどにより後に正常に再生することができなくなる危険もあるが、オーディオ・ビデオデータの再生時間で換算するとその失われた情報量は非常にわずかな時間に過ぎないので、例えばその部分に対して誤りを見だたなくする公知技術を適宜適用することなどによって、人間の目や耳で視聴する限り問題とはならないようにすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るデータ処理装置のハードウェアおよびソフトウェアの基本構成が示されている。
【００２８】
このデータ処理装置は、デジタルビデオプレーヤやセットトップボックス、あるいはパーソナルコンピュータとして実現されるものであり、コンピュータグラフィクス、および動画像などを専用のディスプレイモニタや家庭用ＴＶに表示する機能を有する。
【００２９】
このデータ処理装置には、ＡＶデータやＤデータを記録・再生するために必要な主なハードウェアとして、ＤＶＤドライブ１１１、ＤＶＤボード１１２、ＶＧＡコントローラ１１３、カメラインターフェイス１１４、およびサテライトチューナ１１５を備えている。
【００３０】
ＤＶＤドライブ１１１は、ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＣＤ−ＲＯＭ互換のドライブ装置であり、ＤＶＤ−ＲＡＭメディアに対するデータ読み出しおよび書き込み、ＤＶＤ−ＲＯＭメディアおよびＣＤ−ＲＯＭからのデータ読み出しを光学的に行う。
【００３１】
ＤＶＤボード１１２は、ＡＶデータの符号化／復号化を行うためのものであり、符号化のためのＤＶＤエンコーダ２０１、および復号化のためのＤＶＤデコーダ２０２を備えている。
【００３２】
ＤＶＤデコーダ２０２は、ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭから読み出されたＭＰＥＧ２プログラムストリームから構成されるＡＶデータ（ビデオ、サブピクチャ、オーディオ）を復号するものであり、ＭＰＥＧ２プログラムストリームからそこに多重化されているビデオ、サブピクチャ、オーディオを分離するシステムデコーダと、分離されたビデオ、サブピクチャ、オーディオをそれぞれデコードするＭＰＥＧ２デコーダ、サブピクチャデコーダ、オーディオデコーダとから構成されている。サブピクチャデコーダ、およびオーディオデコーダは、それぞれサブピクチャ、オーディオの符号化にそれぞれ用いられているランレングス符号化、およびドルビーＡＣ３に対応するデコード処理を行う。
【００３３】
ＤＶＤエンコーダ２０１は、ＡＶデータを符号化してＭＰＥＧ２プログラムストリームを生成するものであり、ビデオ、サブピクチャ、オーディオをそれぞれ符号化するＭＰＥＧ２エンコーダ、サブピクチャエンコード、オーディオエンコーダと、それら符号化されたビデオ、サブピクチャ、オーディオを多重化するシステムエンコーダとから構成されている。
【００３４】
また、ＤＶＤボード１１２には、デコードされたＡＶデータをＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式のＴＶ信号に変換するＴＶエンコーダ２０３も設けられている。
ＶＧＡコントローラ１１３は、ＬＣＤやＣＲＴなどのディスプレイモニタを制御して画像メモリに描画されたグラフィクスデータを画面表示するためのものであり、このＶＧＡコントローラ１１３には、ＤＶＤボード１１２からの動画データを入力するための専用のビデオ入力ポートが設けられている。ビデオ入力ポートから入力された動画データは、単独であるいは画像メモリに描画されたグラフィクスデータ上に合成されて表示される。
【００３５】
カメラインターフェイス１１４は、外部のビデオカメラから撮影された映像をデータ処理装置の主記憶上に取り込む。前述のＤＶＤエンコーダ２０１は、カメラインターフェイス１１４を介して外部のビデオカメラから入力されるＡＶデータの符号化にも用いられる。また、サテライトチューナ１１５は、デジタル衛星放送によって提供されるＭＰＥＧ２ストリームからなるデジタルＴＶ放送を受信してデータ処理装置の主記憶上に取り込む。このデジタルＴＶ放送のデコードにも、前述のＤＶＤデコーダ２０２が用いられる。
【００３６】
ＤＶＤ−ＲＯＭメディア上のＡＶデータの再生、およびＤＶＤ−ＲＡＭメディアに対するＡＶデータの再生および記録の制御、さらにはＡＶデータの編集などはＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６によって行われる。このＤＶＤ再生制御プログラム１１６は、ＯＳ１１７上で動作するアプリケーションプログラムであり、ＯＳ１１７の機能の一部としてまたは独立して用意されているマルチメディア用の各種ハードウェアドライバを用いて、ＡＶデータの記録／再生制御などを行う。
【００３７】
また、このＤＶＤ再生制御プログラム１１６にはＡＶデータのファイル管理機能が設けられており、これによりＡＶデータの実時間の連続性を考慮した記録処理が行われる。すなわち、ＤＶＤ−ＲＡＭメディアの記憶領域は、ＡＶデータを記録するための記録領域と、コンピュータで扱う各種デジタルデータ（Ｄデータ）を記録するための記録領域とに分割されており、ＡＶデータについては、ＤＶＤ再生制御プログラム１１６の管理の下、例えば連続する物理セクタへの書き込みや、不良セクタの有無によらない書き込み処理の継続などといったシームレス再生に必要な実時間性を考慮した記録形式で書き込みが行われ、一方、Ｄデータについては、ＯＳ１１７またはファイルシステム１１８の管理の下、例えば書き込み処理の中断や不良セクタの代替処理、ベリファイの実行などといった記録の確実性を考慮した記録形式で書き込みが行われる。本実施形態で用いられるＡＶデータの記録形式やその記録／再生方法の詳細については図３以降で説明するが、このように、扱うデータの種類によって記録領域および書き込み形式を変えることにより、実時間性を大切にすべきＡＶデータと記録の正確性を大切にすべきＤデータとを効率よく同一記録媒体に共存させて使用できるようになる。
【００３８】
次に、パーソナルコンピュータをデータ処理装置として使用する場合を例にとって、本実施形態のデータ処理装置の具体的なシステム構成を説明する。
このシステムには、図２に示されているように、ホストバス（プロセッサバス）１、ＰＣＩバス２、ＣＰＵ１１、主メモリ１２、ホスト／ＰＣＩブリッジ１３、ＨＤＤ１４、キーボード／マウス／赤外線リモコンなどの入力装置１５、ＡＴＡＰＩインタフェース１６と、前述のＤＶＤドライブ１１１、ＤＶＤボード１１２、ＶＧＡコントローラ１１３、カメラインターフェイス１１４、サテライトチューナ１１５とから構成されている。
【００３９】
ＣＰＵ１１は、このシステム全体の動作を制御するものであり、主メモリ１２に格納されたオペレーティングシステムおよび実行対象のアプリケーションプログラムを実行する。ＤＶＤ−ＲＡＭメディアに記録されたＡＶデータの再生、およびＤＶＤ−ＲＡＭメディアへのＡＶデータの記録などは、ＣＰＵ１１にＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６を実行させることによって開始される。ＡＶデータの再生時には、ＤＶＤ−ＲＡＭメディア上のＡＶデータは主メモリ１２に一旦読み込まれた後、ＤＶＤボード１１２のＤＶＤデコーダ２０２に送られる。また、ＡＶデータの記録時には、例えばカメラなどから入力されたＡＶデータは主メモリ１２に一旦読み込まれた後、ＤＶＤボード１１２のＤＶＤエンコーダ２０１に送られ、そこでＭＰＥＧプログラムストリームに変換される。このＭＰＥＧプログラムストリームは主メモリ１２上で本実施形態の記録形式に変換されながら、ＤＶＤ−ＲＡＭメディア上に記録される。ＭＰＥＧプログラムストリームからなるＴＶ放送を録画する場合には、ＤＶＤエンコーダ２０１は用いられず、そのＴＶ番組のＡＶデータは主メモリ１２上で本実施形態の記録形式に変換されながら、ＤＶＤ−ＲＡＭメディア上に記録される。また、ＤＶＤ−ＲＡＭメディア上に既に記録されているＡＶデータを編集して再記録する場合には、ＡＶデータの一部をカットするなどの簡単なＶＯＢＵ単位での編集の場合にはＤＶＤエンコーダ２０１は用いられず、ＶＯＢＵの内部に変更が及ぶような編集の場合には、必要に応じてＤＶＤエンコーダ２０１が用いられることになる。
【００４０】
ＤＶＤボード１１２には、前述のＤＶＤエンコーダ２０１、ＤＶＤデコーダ２０２、およびＴＶエンコーダ２０３に加え、ＰＣＩインターフェイス２０４が設けられている。このＰＣＩインターフェイス２０４にはバスマスタＤＭＡ機能が設けられており、これによりＤＶＤエンコーダ２０１およびＤＶＤデコーダ２０２それぞれと主メモリ１２との間のデータ転送を効率よく行うことができる。また、ＰＣＩインターフェイス２０４には、ＤＶＤデコーダ２０２から復号結果として出力されるデジタルＹＵＶデータをＶＧＡコントローラ１１３のビデオ入力ポートのインターフェイスに合った形式に変換して、それをＶＧＡコントローラ１１３のビデオ入力ポートに転送するビデオポート制御回路２０５が設けられている。ＶＧＡコントローラ１１３のビデオ入力ポートとＤＶＤボードを接続するバスとしては、ＶＥＳＡ規格のＶＡＦＣ（ＶＥＳＡ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｅａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）、ＶＭ−Ｃｈａｎｎｅｌ（ＶＥＳＡ  Ｍｅｄｉａ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、Ｓ３  ＬＢＰのインターフェース、またはＺＶポートなどを利用することができる。また、ＤＶＤデコーダ２０２によって復号されたオーディオデータについても、専用のバスを介して図示しないオーディオコントローラやラインアウト端子に送られる。
【００４１】
ＤＶＤドライブ１１１は、ＤＶＤメディアに蓄積されたＡＶデータのストリームを、最大で１０．０８Ｍｂｐｓ程度の転送レートで読み出す。このＤＶＤドライブ１１１は、光ディスクからなるＤＶＤメディア、モータ、ピックアップ、ピックアップドライブ、サーボコントローラ、エラー検出および訂正のためのＥＣＣ回路を含むドライブコントローラなどから構成されている。モータ、ピックアップ、ピックアップドライブ、サーボコントローラ、およびドライブコントローラは、ＤＶＤメディアを駆動し、そのＤＶＤメディアに記録されたデータを読み出すためのドライブ装置として機能する。
【００４２】
ＤＶＤメディアに記録されるＡＶデータには、主映像（ビデオ）、３２チャネルまでの副映像（サブピクチャ）、および８チャネルまでの音声（オーディオ）を含ませることができる。ビデオの符号化にはＭＰＥＧ２を使用し、サブピクチャおよびオーディオの符号化にはそれぞれランレングス符号化およびＤＯＬＢＹＡＣ３が使用される。この場合でも、それら符号化されたビデオ、サブピクチャ、およびオーディオは、１本のＭＰＥＧ２プログラムストリームとして扱われる。
【００４３】
ＭＰＥＧ２規格の符号化処理は可変レート符号化であり、単位時間当りに記録／再生する情報量を異ならせることができる。よって、動きの激しいシーンほど、それに対応するフレーム群を構成するＭＰＥＧストリームの転送レートを高くすることによって、高品質の動画再生が可能となる。
【００４４】
１．ＡＶデータおよびＤデータの記録形式の基本概念
図３には、ＤＶＤ−ＲＡＭ上に記録されるボリューム全体の構造が示されている。
【００４５】
図３に示されているように、ＤＶＤ−ＲＡＭメディアのボリュームスペースは、リードイン（Ｌｅａｄ−ｉｎ）、ボリュームおよびファイル管理のためのボリューム・ファイル構造（Ｖｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｉｌｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、ＡＶデータ記憶領域、代替セクタ領域を含むＤデータ記憶領域、およびリードアウト（Ｌｅａｄ−ｏｕｔ）から構成されている。
【００４６】
ここで、以降の説明を簡単にするために、まず、本実施形態で用いられるＡＶデータおよびＤデータの記録形式の基本概念について簡単に説明することにする。
【００４７】
前述のようにＡＶデータとＤデータとでは、要求条件が大幅に異なるので、本実施形態では両者を単純明快に区別して扱っている。ＤＶＤ−ＲＡＭの媒体一枚に記録できるＡＶデータ用のファイル（ＡＶファイル）は、原則として一個だけに限定する。この領域は、ＤＶＤ−ＲＯＭで規定されているＤＶＤビデオゾーンに相当するが、その中には、ビデオ・ マネージャ（ＶＭＧ）を含まず、単一タイトルとして扱う。ＤＶＤ−ＲＡＭに複数のプログラム（たとえば、ＴＶゴルフ中継の録画、小学校の運動会の撮影など）を記録する場合は、それぞれを別のクリップ・シーケンスとして扱い、別ファイルにはしない。また、上記ＡＶファイルは、代替セクタ処理を行わない。このファイルは、連続した物理セクタからなる単一ファイルとして割り当てる。コンピュータ・プログラムから見れば、このファイルは従来どおりの連続した論理セクタからなる単一ファイルであるが、ＡＶソフト、つまりＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６は、上記のような割り当てになっているので、論理セクタ番号を用いて、物理セクタを意識した処理を行うことができる。
【００４８】
ＤＶＤ−ＲＡＭ上の残りのファイルは、すべて原則としてＤデータ記録用のファイル領域とする。この領域では、コンピュータにおいては、代替セクタ処理が従来どおり行われる。基本的には、ＤＶＤレコーダなどの民生用ビデオ機器がこの領域をアクセスすることはないと考える。コンピュータは、従来どおりこの領域をＤデータ記録にもＡＶデータ記録にも使うことができる。これらのファイルは、基本的には、ＵＤＦ  Ｂｒｉｄｇｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  に基づき、ＤＶＤ−ＲＯＭのＶｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｉｌｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅに準拠した構造体で記述される。
【００４９】
上記ＡＶファイルにＡＶデータを記録する場合、以後の編集のための余地を作るために、ある一定長のデータを記録するごとに、ある一定長以上の空き領域を確保しつつ記録する。これら２つの一定長の値は、ＤＶＤ−ＲＯＭで与えられているような、シームレス再生のための条件を満たす範囲で決める必要があり、その制限の中で、編集をどの程度行うかを予測し、記録容量を大きく減らさない範囲で自由に、この２つの一定長を選択できるようにする。
【００５０】
上記ＡＶファイルをコンピュータで編集する場合には、アプリケーション・ソフトであるＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６で、後述のように原則として元のデータを削除しないで、ＡＶデータの特性に合わせた編集を行う。前述のようにこの編集においては、物理セクタの連続性を、論理セクタの連続性としてアプリが管理する。
【００５１】
Ｄデータ記録用のファイル（Ｄファイル）にコンピュータがＡＶデータを記録する場合には、物理セクタがアプリから全く隠される。このことは、ＣＤ−ＲＯＭ等を用いた従来のコンピュータにおけるＡＶデータの扱いと同じである。また、この場合は、ＤＶＤ−ＲＯＭのシームレス再生に相当する概念は基本的に存在しない。ＡＶ再生の連続性は、たとえば大きな主メモリ上のバッファを持つなど、アプリ自体の設計によって確保される。
【００５２】
原則として、Ｄファイルは、ＡＶファイルに割り当てられている領域末尾の未使用領域から、必要に応じて必要な長さを切り取って、Ｄファイル領域として定義し直して使う。
【００５３】
ＡＶファイルにＡＶデータを記録中に、ＤＶＤ−ＲＡＭのセクタＩＤが読めないというエラーが発生した場合、シームレス再生の条件を満たせる場合には、その記録ブロックを使用しないこととし、次の記録ブロックから新しくスタートしてエラーした記録ブロックを再度書き直す。このようにするとシームレス再生の条件を満たせなくなる場合には、エラーを無視して記録を続行する。ここで言う記録ブロックは、誤り訂正のブロックを１個または複数個含み、このエラー処理をＣＰＵ１１が行う時間、およびＤＶＤドライブが通常セクタＩＤエラーから復旧するのに要する時間（の長い方）にＤＶＤ媒体が進む分よりも十分長い、最小の大きさに取る。もちろん、セクタを記録ブロックとして用いても良い。
【００５４】
また、記録時には、ＡＶファイルの書き込みが正しくできたかどうかを検証するいわゆるベリファイは行わない（動画の場合、読み出したときにエラーが見付かっても、その部分のデータが目立たないような処理をすることによって対応できることが多いことは広く知られている）。しかし、そのデータが静止画（スライド・ショー）として利用される場合は、これは許されないので、ＡＶソフトで書き込みの検証を行い（ＯＳおよびファイルシステムは、関知しない）、必要に応じて別の論理セクタ（すなわち別の物理セクタ）へ書き込み直す（静止画は、シームレス再生の条件を満たさなくてよいので、実現可能である）。
【００５５】
なお、ユーザの操作による動画の静止表示（すなわち、ＤＶＤ−ＲＯＭのポーズに相当する）の場合は、このような備えがないので、検証されないために見つからなかった書き込み時のエラーのために、表示画像が乱れることがありうる。
【００５６】
アプリで上記のような処置をとることが可能となるように、ＯＳやファイルシステムの側では、ＡＶファイルはＤファイルと異なる扱いをする。すなわち、ＡＶファイルへの書き込みの場合は、セクタＩＤ読み取りエラーのような致命的エラーが生じても、なお、そのエラーをアプリに報告するとともに、引き続き書き込みを続行する。書き込みを中断するのは、アプリの判断による。
【００５７】
以下、図３のボリューム構造について具体的に説明する。
２．ボリューム全体のデータ構造
図３の最上段は、ＤＶＤ- ＲＡＭ全体に含まれるデータ例を表わす。ｇ、h 、ｉ…等は、 物理バイト位置を表す。Ｌｅａｄ−ｉｎ、Ｖｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｉｌｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、Ｌｅａｄ−ｏｕｔは、基本的にはＤＶＤ- ＲＯＭの場合と同じである。ただし、 全く同じではない。たとえば、Ｌｅａｄ−ｉｎの部分には、この記憶媒体がＤＶＤ- ＲＡＭであることの表示を含む。
【００５８】
物理セクタｈから( ｊ-1) までがＡＶファイルであり、媒体あたり１個に限られ、コンピュータのＯＳおよびファイルシステムから特別なもの( 詳細は後述) として扱われる。物理セクタｊから（ｋ8 -1）までは、Ｄファイル領域であり、通常のディジタル・データ用の複数のファイルに割り当てられる領域である。
【００５９】
図３の第２段以下に、ＡＶファイルとＤファイルの主なデータ構造を示す。図１１と比較すると明らかなように、従来は多数のファイルに分かれていたＡＶファイルを、単一の、また媒体当たり唯一のＡＶファイルとしている。この目的は、
（１）ＡＶファイルを特別扱いし易い
ＡＶファイルは、ＯＳおよびファイル・システムで特別扱いをする必要があるが、そのような特別扱いをし易くすることができる（代替案として、特別なＡＶ属性をもつ複数のファイルとしてＶｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｉｌｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅに登録することもできる）。
【００６０】
（２）ユーザーが扱い易い
ＤＶＤ−ＲＡＭにカムコーダなどで映像を記録する際に、ユーザーがファイルを意識する必要がない。たとえば、１枚のＤＶＤ−ＲＡＭにＴＶのゴルフ番組を録画し、翌朝幼稚園の運動会を撮影する場合を考えると、それぞれを別ファイルにすることに利点があるように思える。しかし、それらの記録のタイトルなどをまとめて描いてさらに撮影し、それらを編集するなど、種々の局面において、ユーザーから見たファイルの概念はしだいに自明でなくなり、むしろファイルの区別がわずらわしくなる。
の２点である。
【００６１】
また、このような状況下では、ＤＶＤ−ＲＡＭの一般ユーザーにとっては、ＤＶＤ−ＲＯＭのタイトルセットおよびタイトルの概念も不要であり、また区別が難しい場合が多いので、そのためのデータ構造は、本実施形態では省略されている。したがって、Ｖｉｄｅｏ  Ｍａｎａｇｅｒ（ＶＭＧ）も不要であり、本実施形態では存在しない。ただし、ＤＶＤ−ＲＡＭに記録した内容を本格的な編集ツールを用いて編集する場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭの規格に準拠したファイル構造に変えた方が都合がよい場合も多い。また、将来ＤＶＤ−ＲＯＭ専用のドライブにＤＶＤ−ＲＡＭを誤って入れた場合に大きな問題を起こさずにエラー処理できるようにするためにも、ＶＭＧおよびＶｏｌｕｍｅ  Ｔｉｔｌｅ  Ｓｅｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＶＴＳＩ）に相当するデータ領域があることが望ましい。本実施形態では、物理セクタｋから（ｉ−１）までは、その目的にリザーブしており、そこに固定パターンを入れている。なお、このようにする代わりに、物理セクタｋから（ｉ−１）までは、ＡＶファイルと異なるファイルとしてＶｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  Ｆｉｌｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅに登録してもよい。
【００６２】
ＤＶＤ−ＲＡＭの場合にはＡＶデータの素材を撮影して利用する局面で使い易いことが最も重要なので、本実施形態ではパレンタル管理、複数アングル、メニューおよびボタンなどのＭＭＩ、サブピクチャを対象としていない（撮影した画像を検索するための縮小画像を、前述のＶＭＧ／ＶＴＳＩ対応領域に記録し、再生することは行っているが、これは本発明のポイントとは関係しない）。したがって、ＤＶＤ−ＲＯＭのプログラムチェーン、セルの概念も必要ないので、そのためのデータ構造は持たない。
【００６３】
図３の右半分には、通常のコンピュータ用外部記録媒体におけるファイルの物理セクタへの割り付けと、記録媒体に誤りが見つかった場合の代替セクタ処理を図示した。ここでは、Ｄファイル＃１については、そのファイルの末尾の部分が割り付けられた物理セクタと先頭の部分が割り付けられた物理セクタとが連続しておらず、且つ前後関係が逆転している。また、Ｄファイル＃２については、そのファイルの一部が代替領域の物理セクタに割り当てられている。このようなファイル管理は、ＯＳおよびファイルシステムで通常行われているものである。
【００６４】
図３の左半分には、ＡＶファイルに対する物理セクタの割り当ての様子が示されている。すなわち、ＡＶファイルに対しては、Ｄファイルのようにそれを非連続な物理セクタに割り当てるといった処理は行われず、ＡＶファイルは、連続する物理セクタに順番に割り当てられる。すなわち、コンピュータで一般的に行われているＯＳおよびファイルシステムによる非連続的な物理セクタの割り当ては、Ｄファイルについてのみ行われ、ＡＶファイルに対しては適用されない。
【００６５】
ＡＶファイルについての物理セクタの割り当て管理は、ＡＶデータを扱うアプリケーション・プログラムによってリアルタイム性が要求されるというＡＶデータの特徴を考慮して行われる。すなわち、ＡＶアプリは論理セクタ番号を用いて処理を行うが、図３に示すように、ＡＶファイルでは連続する複数の物理セクタ番号と連続する複数の論理セクタ番号とが一定の差をもって順番に１対１に対応しているので、ＡＶソフトでは、論理セクタ番号を意識するだけで、結果的に物理セクタを意識したファイル管理を、ＡＶデータに適した処理を行うことができる。
【００６６】
このＡＶファイルにＡＶデータを記録する場合、原則として先頭から順に記録しておき、末尾側は空けておく。Ｄファイル領域にさらにスペースが必要になった場合には、ＡＶファイルの末尾部分を開放し、Ｄファイル領域へ割りつけ直す。ＡＶファイル領域に記録それるＡＶデータは、（内容として異なる複数の部分に分かれる場合であっても）基本的に一つのファイルとして扱われる。
【００６７】
ＡＶデータの構造としては、一つのビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）として（実際には、後述のように単一のビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ）として）記録される。これにより、ＣＡＭコーダなどを用いてＤＶＤ−ＲＡＭに映像を記録する一般ユーザーにとっては、ＤＶＤ−ＲＡＭはビデオ・カセット・テープあるいは８ｍｍ写真フィルムと同じくただ一本の単純なＡＶデータの列として見えることになり、非常にわかり易くなる。
【００６８】
以上のように、ＤＶＤ−ＲＡＭはＡＶデータ記録用の記録領域とＤデータ記録用の記録領域とに分けてフォーマッティングがなされ、Ｄデータ記録領域には代替セクタ領域が割り当てられることになる。このようなフォーマッティング機能は、ＯＳやファイルシステム、あるいはＤＶＤ記録・再生制御プログラムによって提供される。
【００６９】
３．ビデオ・オブジェクト
図４には、本実施形態のビデオ・オブジェクト・セット（ＶＯＢＳ）のデータ構造が示されている。本実施形態では、基本的には、ＤＶＤ−ＲＡＭに記録するＡＶデータの内容は、ユーザーにとっての意味の違いとは関係なく単一のビデオ・オブジェクト（ＶＯＢ）として扱う。前述のようにセルの概念も存在せず（セルは常に１個のビデオ・オブジェクト・ユニット（ＶＯＢＵ）から成ると考えてもよい）、ＶＯＢは単一のＶＯＢＵの列から成る。ＶＯＢＵが、主にビデオ・パック（Ｖ−ＰＣＫ）およびオーディオパック（Ａ−ＰＣＫ）から成る単一のパックの列として構成される点は従来例（ＤＶＤ−ＲＯＭ）と変わらない。Ｖ−ＰＣＫ、Ａ−ＰＣＫ自体も従来例と変らない。なお、ここでは、サブピクチャをＶＯＢＵの中に含まない場合を想定している。本実施形態が従来例と比較して全く異なる点は、従来例のナビゲーション・パックの位置には、実質的内容が空白のＢパック（Ｂ＿ＰＣＫ）が置かれる点である（Ｂ＿ＰＣＫの名称は、開発の歴史的経過によって、ブランク・パックとも開始パックとも呼ばれる）。従来例のＮＶ−ＰＣＫの中のデータ・サーチ情報（ＤＳＩ）の主な役割は、高速順送り、高速逆送り、高速再生、高速逆再生などを行うために、その前後のいくつかのＶＯＢＵの先頭位置を示す点にある。従来例は、ＤＶＤ−ＲＯＭを対象にして設計されており、ＡＶデータの全体が見渡せるオーサリング・ツールで作成することを前提として、ＶＯＢの全体に関する情報を含むナビゲーション・パケット（ＮＶ−ＰＣＫ）が、各ＶＯＢＵの先頭に書かれている。ＤＶＤ−ＲＡＭの場合は、ＣＡＭコーダで書かれることも想定しなければならないので、実時間で発生するＡＶデータを符号化した後、なるべく早くそのデータをＤＶＤ−ＲＡＭに書き込むことが望ましい。逆に言えば、ＤＶＤ−ＲＯＭと同じようにＮＶ−ＰＣＫを記録しようとすると、少なくともＶＯＢ全体のデータが出来上がるまでＡＶデータをバッファに貯めておき、それが確定してからその全体を見渡してＮＶ−ＰＣＫの内容を作成した後でないとＤＶＤ−ＲＡＭに書き込むことができないことになってしまう。
【００７０】
ＮＶ−ＰＣＫの位置には、このＡＶデータの全体を知らないでも書ける実質的に空白のＢパックを置くことにより、このような不都合を解消できる。そして、このようにしても高速送り、高速再生ができるようにする方法が存在する。これについては後で述べる。
【００７１】
従来例の再生制御情報（ＰＣＩ）は、メニューの中のハイライトやボタンの表示、非シームレス・アングル変更、著作権者表示などを含む。これらの情報は前述のようにＤＶＤ−ＲＡＭの場合不要である。ＰＣＩには、このＶＯＢＵの再生開始時刻、再生終了時刻等、ＤＶＤ−ＲＯＭの再生に必須のタイムスタンプと称される時間情報も含まれているが、本実施形態では、この情報のためのフィールドも持たない。その理由を次に述べる。
【００７２】
ＤＶＤ−ＲＡＭに記録されたＡＶデータを、比較的簡単なツールで単純な編集を行いたいという要望は強い。たとえば、テレビ映画からＣＭを削除するなどの編集である。このような簡単な編集を行うとかならず後続のＶＯＢＵの再生開始時刻が影響を受ける。すなわち、再生開始時刻そのものを各ＶＯＢＵに持たせると、編集した点以後の全ＶＯＢＵの当該データを変更しなければならないという不都合が生じる。ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、編集の結果影響を受ける情報の記録位置は、編集をうける局所に（および、編集ツールに収納できる小さなデータ）限定されるように設計されなければならない。
【００７３】
従来例のＰＣＩには、当該セルの表示に要する経過時間のフィールドもある。これは、局所的な情報であるので、上記のような編集上の問題は生じないが、リアルタイムに入力されるＡＶデータをＤＶＤ−ＲＡＭに記録していく場合には、その記録の後でなければＶＯＢＵの表示に要する経過時間などのサイズ情報も判明しないので、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合にはＶＯＢＵの先頭に記録することは適切でない。
【００７４】
したがって、本実施形態では、従来例のＰＣＩに当たるデータはすべて持たないことにした。すなわち、図４のＢ＿ＰＣＫの内容は、従来のＮＶ−ＰＣＫとの対比で言えば実質的に空白である。
【００７５】
つぎに、ＤＶＤ−ＲＡＭにＣＡＭコーダで記録したばかりの映像に対して早送り、高速再生（順方向、逆方向）などを実現する方法を述べる。すなわち、従来例のＤＳＩに相当する情報を、本実施形態においてどのように持ち、どのように使うかを述べる。
【００７６】
３．高速データ・サーチ
ＤＶＤ−ＲＡＭにおいて、本質的な制約は、前述したように、現在符号化しＤＶＤ−ＲＡＭに記録しているＡＶデータの現時点以後の情報が全く得られない点にある。また、ＡＶデータが長大であって、ＤＶＤ−ＲＡＭに書く前にツール内のバッファに置くことのできるデータ量は、全体と比較すれば全く無いに等しい。すなわち、ＤＶＤ−ＲＡＭに記録するＡＶファイルのデータ形式はＡＶデータが発生した時点でただちにＤＶＤ−ＲＡＭに書けるようなのもでなければならない。本実施形態では、そのような条件のもとで、高速データ・サーチを次のように実現している。その技術思想を要約すると、（ほぼ）一定間隔ごとに空白セクタを置くようにして記録することである。
【００７７】
実現方法のポイントは次のような点にある。
・各ＶＯＢＵの全体を表わす情報は、そのＶＯＢＵのＢ＿ＰＣＫには記録せず、後続するＶＯＢＵのＢ＿ＰＣＫに記録する。ＶＯＢは、単一の単純なＶＯＢＵの列として構成されているので、ＶＯＢＵに後続するＶＯＢＵは必ず１個に確定する。
【００７８】
図４に示すように、ＶＯＢの最後のＶＯＢＵの直後に、もう一つＢ＿ＰＣＫを置く構成になっているので、どのＶＯＢＵiにも必ず「後続するＢ＿ＰＣＫ」が存在する。これをＢ＿ＰＣＫi+1と称することにする。Ｂ＿ＰＣＫi+1には、ＶＯＢＵi，ＶＯＢＵi-1，ＶＯＢＵi-2，…それぞれの先頭論理セクタ番号を記録する。これは、過去のデータであるので、ＤＶＤ−ＲＡＭでも原理的には記録できる。どこまで遠くへのデータを持つべきかは、単なる設計上の問題である。
【００７９】
図４に示すように、各ＶＯＢＵの末尾部分には空きセクタを設け、各ＶＯＢＵの長さのデフォルト値を一定にする。これにより、そのデフォルト値を基に、ＶＯＢＵi+1には、ＶＯＢＵi+2、ＶＯＢＵi+3、ＶＯＢＵi+4…それぞれの先頭論理セクタ番号の推定値を記録できるようになる。これらもＢ＿ＰＣＫi+1に記録しておくことによって従来例のＤＳＩに相当するデータが揃うことになり、高速送り、高速再生などが可能になる。
【００８０】
なお、各ＶＯＢＵの大きさはＭＰＥＧ２の可変長符号化の特徴により、大幅に変動するので、実際にＶＯＢＵiを記録してみると、上記デフォルト値の大きさを超える場合が存在する。その場合、単純にデフォルト値を無視して連続した領域にＶＯＢＵを書き続けてゆき、（さらに後述の目的で一定の空き領域を確保して）ＶＯＢＵiを完結させる。このとき、Ｂ＿ＰＣＫi、Ｂ＿ＰＣＫi-1、Ｂ＿ＰＣＫi-2、…に記録されたＶＯＢＵi+1の推定位置は実際とは異なることになるが、これを訂正することはしない。
【００８１】
上記のような理由で、また、編集をした結果としても、Ｂ＿ＰＣＫに記録されたＤＳＩ相当データが、正確でないケースが生じるので、本実施形態では、このＤＳＩ相当データ全体を常に推定値として扱う。すなわち、それが指す位置に実際にＢ＿ＰＣＫがなかった場合には、それより後の方向へ順に読んでいってＢ＿ＰＣＫを見つける。
【００８２】
上記のような処理をするので、図４に示すように、ＶＯＢの末尾には、前記のＢ＿ＰＣＫに続いて、ＶＯＢの終わりであることを示すＥ−ＰＣＫを適当な長さ（例えば、１／１０  ＶＯＢＵ分）、適当なタイミング（例えば、ＣＡＭコーダの電源ＯＦＦの際）で記録する。
【００８３】
４．新設パック
図５に本実施形態で新設したパックのデータ構造主要部を、Ｂ＿ＰＣＫを例示して説明する。このパック構造は、基本的に全ての新設のパック（Ｂパック、Ｒパック、Ｅパック）に共通である。
【００８４】
パックの先頭のパック・スタート・コードは、従来例と同じく、００００  ０１ＢＡｈである。タイムスタンプ情報であるＳＣＲ（システムクロックリファレンス）は、前に述べたような利用で、常にゼロにする。これは、ＭＰＥＧ２のプログラム・ストリームとして満たすべき条件を満足しないことを意味する。従って、ＭＰＥＧ２ストリームであることの識別フラグ、すなわちＳＣＲ部の先頭２ビットを、従来例では“０１”であるが、本実施形態では“１０”としている。すなわち、これにより新設パックであることが識別でき、誤ったデコード処理を防止できる。
【００８５】
このように、本実施形態で扱われるＡＶデータの符号化ストリームはＭＰＥＧ２の規格を満たしていないので、このままＭＰＥＧ２デコーダへ送り込んでも、解読されない。少なくとも上記の２個所（ＳＣＲ部の先頭２ビットと、ＳＣＲの値そのもの）を、ＭＰＥＧ２の規格に合うように変えてＭＰＥＧ２デコーダへ送る必要がある。この処理は、通常０．５秒の長さをもつＶＯＢＵの中で、上記のように２個所であるので、ＣＡＭコーダのような簡単であることを強く要求するツールにおいても、簡単に実現できる。
【００８６】
新設パックのデータ構造主要部は、従来例とほとんど変わっていない。ＭＰＥＧ２ストリームとしてＭＰＥＧ２デコーダに受け入れられる必要があるからである。従来はＮＶ−ＰＣＫの中にＰＣＩパケットとＤＳＩパケットが収納されていたのを、本実施形態では、１パケットに変更してある。パケットのサブストリームＩＤとしは、従来はＰＣＩに“０”、ＤＳＩに“１”が使われていた。本実施形態では、Ｂパック、Ｒパック、Ｅパックに、それぞれ“１６”、“１７”、“１８”を割り当てた。これらのストリームは、従来例のＰＣＩサブストリーム、ＤＳＩサブストリームと同じく、プライベート・ストリームの位置づけになっており、この内容はＭＰＥＧ２デコーダによって解読されないので、これらのサブストリーム番号および、その内容は、この点では自由に設計できる。したがって、本実施形態の詳細データ構造の説明は省略する。Ｒパック，Ｅパックは、ともにパケットの詳細データが実質的に不要である。本実施形態では、Ｒパックのパケット内容は空白文字で、Ｅパックのパケット内容は文字列“ＥＯＦ  ”の繰り返しで埋めている。
【００８７】
Ｂパックのパケットの内容としては、本特許に関係する範囲では、以下の項目がある。
・直前のＶＯＢＵの長さつまり再生に要する時間（ＥＬＰ＿Ｐ＿ＶＯＢＵ）
・近隣のＶＯＢＵの先頭論理セクタ
・録画日時
・録画シリアル時間コード
・シームレス録画フラグ
・スチル・フラグ
・削除フラグ
また、以下のように、先頭のＶＯＢＵのＢパックにだけ記録する項目もある。（これは、ＤＶＤ−ＲＡＭに一つのデータであり、記憶する場所はさまざまに変えられる。）
・デフォルトＶＯＢＵサイズ
・最後のＢパックの位置（論理セクタ番号）
・ＡＶデータ更新中フラグ
５．ＡＶデータの記録・再生処理方法
（１）ＡＶファイル書き込み処理
次に、図６のフローチャートを参照して、ＤＶＤ−ＲＡＭメディアに対する書き込み処理について説明する。
【００８８】
ＤＶＤ−ＲＡＭメディアに対するファイル書き込み処理は、ＡＶデータおよびＤデータのどちらの場合においても通常のディスク書き込みの場合と同様に、セクタ単位で行われる（ステップＳ１０１）。このセクタ単位でのデータ書き込み処理においては、ＯＳ１１７またはファイルシステム１１８によって書き込み先の物理セクタ番号が求められてそこにデータが書き込まれる。ＡＶファイルの書き込みの場合は、連続する物理セクタに対してシーケンシャルにデータの書き込みが行われ、またＤファイルの場合には空きセクタの位置を考慮した通常の書き込みが行われる。ここで、もし書き込み先の物理セクタのセクタＩＤが読み取れなかった場合などには、そこでエラーの発生が検出される（ステップＳ１０２）。ＯＳ１１７またはファイルシステム１１８は、エラー発生を検出すると、現在書き込み中のファイルがもしＤファイルであれば（ステップＳ１０３のＮＯ）、書き込み処理を中断して通常の誤り処理を行う（ステップＳ１０５）が、現在書き込み中のファイルがもしＡＶファイルであれば（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、エラー発生をＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６に通知するだけで、書き込み処理を継続して行う（ステップＳ１０５）。
【００８９】
この継続処理では、エラー検出された不良物理セクタに対する書き込みの試行、あるいは不良物理セクタをスキップして、連続する次の物理セクタやエラー訂正ブロックに対する書き込みを継続する。このようにエラーを無視して書き込みを継続するよう、ＤＶＤ−ＲＡＭへ書き込みを指示する際に併せて指示しておくこともできる。
【００９０】
このように、書き込み対象のファイルがＡＶファイルであるかＤファイルであるかによってエラー発生時の処理を異ならせ、ＡＶファイルについては書き込み処理を継続実行することにより、ＴＶ番組やカメラで撮影されたビデオ映像などをリアルタイムにＤＶＤ−ＲＡＭに書き込むことが可能となる。また、不良セクタに対する書き込みを試行した部分についてはその情報が失われるなどにより後に正常に再生することができなくなる危険もあるが、ＡＶデータの再生時間で換算するとその失われた情報量は非常にわずかな時間に過ぎないので、適切に公知の誤り補正処理を行えば人間の目や耳で視聴する限り問題とはならない。
【００９１】
（２）ＡＶデータのＶＯＢＵ記録処理
次に、図７のフローチャートを参照して、パックＮR個分以上の空き領域を周期的に挟みながらＡＶデータを記録するためのＶＯＢＵ記録方法について説明する。
【００９２】
ＶＯＢＵの書き込みにおいては、ＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６は、そのＶＯＢＵを構成するＶ＿ＰＣＫ、またはＡ＿ＰＣＫの書き込みが行われる度、書き込みがなされたパック数の値をカウントアップする（ステップＳ２０１，Ｓ２０１）。そして、ＶＯＢＵが完成するまで、すなわち０．５秒の再生時間に相当するパックが書き込まれるまで、Ｖ＿ＰＣＫ、またはＡ＿ＰＣＫの書き込みを繰り返し実行する（ステップＳ１０３）。次いで、ＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６は、カウント値によって求められる実際のＶＯＢＵのサイズと、ＶＯＢＵサイズのデフォルト値とを比較し（ステップＳ２０４）、実際のＶＯＢＵのサイズがデフォルト値よりも小さい場合には、図８にＶＯＢＵ１として示されているように、実際のＶＯＢＵのサイズがデフォルト値になるまでＲ＿ＰＣＫの書き込みを行い（ステップＳ２０５）、また実際のＶＯＢＵのサイズがデフォルト値以上になる場合には、図８にＶＯＢＵ２として示されているように、所定数（ＮR個）のＲ＿ＰＣＫを書き込む（ステップＳ２０６）。どちらの場合においても、ある一定サイズ以上の空白領域を設定するために必要な最小限のＲ＿ＰＣＫが書き込まれることになる。
【００９３】
この後、ＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６は、書き込みが終了したＶＯＢＵに後続するＢ＿ＰＣＫの書き込みを行い、そこに直前のＶＯＢＵの実際のサイズ（Ｒ＿ＰＣＫを含む）などの情報を記録する。
【００９４】
このようにＶＯＢＵ単位で空白領域を設けてＡＶデータを記録しておき、その空白領域に編集後のオーディオ・ビデオデータを書き込めるようにすることにより、編集後のデータについてもシームレス再生の条件を容易に満たすことが可能となる。よって、実時間連続性を考慮した形式でＡＶデータの記録が可能となる。
【００９５】
（３）ＡＶデータのサーチ処理
次に、図９のフローチャートを参照して、前述のＢ＿ＰＣＫ中にある「近隣のＶＯＢＵの先頭論理セクタ」の推定値（図５参照）を利用した、ＡＶデータのサーチ方法について説明する。
【００９６】
ＤＶＤ記録／再生制御プログラム１１６は、まず、実行すべきサーチの種類（高速順送り、高速逆送り、高速再生、高速逆再生など）に基づき、現在のＶＯＢＵから見てどのデータ（ｎ個前／後）を決定する（ステップＳ３０２）。この後、決定したｎ個前／後のＶＯＢＵの先頭論理セクタ位置を、現在のＶＯＢＵのＢ＿ＰＣＫから調べ、その位置のＶＯＢＵをリードする（ステップＳ３０３）。リードしたデータがＢ＿ＰＣＫであれば（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、そのＶＯＢＵのＶ）の表示を行う（ステップＳ３０８）。一方、リードしたデータがＢ＿ＰＣＫでない場合には（ステップＳ３０４のＮＯ）、そのデータがＥ＿ＰＣＫであるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。Ｅ＿ＰＣＫであれば、ＡＶファイルの末端を過ぎているので、所定のエラー処理が行われてサーチは終了される（ステップＳ３０７）。Ｅ＿ＰＣＫではない場合には、サーチ方向に関係なく、次のパック（一つ後）を順に調べ（ステップＳ３０６）、Ｂ＿ＰＣＫが読み出された段階でそのＢ＿ＰＣＫに対応するＶＯＢＵの表示が行われる。
【００９７】
以上のステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理は、サーチ処理が終了するまで繰り返し実行される（ステップＳ３０９）。
（４）ＡＶファイル再生処理
次に、図１０のフローチャートを参照して、ＡＶファイル再生時に実行されるＡＶファイルからＭＰＥＧ２ストリームへの変換処理の方法について説明する。
【００９８】
前述したように、ＡＶファイルのＶＯＢＵには有効なＳＣＲの値が設定されておらず、また２ビットのストリームフラグもＭＰＥＧ２ストリームを示す“０１”ではなく、“１０”となっているので、ＡＶファイルの再生時には、それらを修正してＭＰＥＧ２ストリームに変換した後にＤＶＤデコーダに転送する必要がある。
【００９９】
図１０に示されているように、再生時には、まず、変数ｉ，ＳＣＲ＿Ｗの初期設定が行われる（ステップＳ４０１）。ここで、ｉは何番目のＶＯＢＵであるかを示す変数であり、本実施形態ではＡＶファイルはＶＯＢＵ０、から始まるので、ｉはゼロに初期化される。ＳＣＲ＿Ｗは、装置内のＳＣＲ記憶場所、つまりワークエリアである。これもゼロに初期化しておき、ＶＯＢＵを読込む度にこれにそのＶＯＢＵの再生に要する時間を加えてゆくことによって、ＭＰＥＧ２で要求されるＶＯＢＵ開始時点のＳＣＲの値が得られる。これをＶＯＢＵの中のＳＣＲフィールドに、所定の形式で書き込んで、ＳＣＲ部の先頭２ビットのフラグを０１に書き換えることにより、ＭＰＥＧ２の規格に合ったデータ・ストリームにできる。これをＭＰＥＧ２デコーダに加えることにより、ＤＶＤ−ＲＡＭに記憶されている映像、音声が再現できる（ステップＳ４０３〜Ｓ４０５）。
【０１００】
つまり、ステップＳ４０３ではＶＯＢＵｉが読み込まれ、そして、ステップＳ４０４では、ＶＯＢＵｉのＢ＿ＰＣＫに設定されているＥＬＰ＿Ｐ＿ＶＯＢＵｉの値が現在のＳＣＲ＿Ｗに加算され、それがＳＣＲ＿Ｗに代入される。これにより、ＳＣＲ＿Ｗの値はそれまでに読み出したＶＯＢＵのサイズ（再生時間）の総和に対応する値に設定される。そして、このＳＣＲ＿Ｗの値はステップＳ４０５にて現在読み出し中のＶＯＢＵｉにそのＳＣＲｉとして登録され、これによってＳＣＲｉの値は固定値“０”から正しい値に修正される。また、ステップＳ４０５では、ストリームフラグの書き換えも行われ、２ビットのストリームフラグはＭＰＥＧ２ストリームを示す“０１”に修正される。このようにして修正されたＶＯＢＵｉはＤＶＤデコーダに転送されるのである（ステップＳ４０６）。
【０１０１】
なお、前述のように、ＶＯＢＵｉの先頭にはＶＯＢＵ（ｉ−１）の長さ（再生に要する時間）が、ＥＬＰ＿Ｐ＿ＶＯＢＵｉとして記録されている点に注意されたい。ＥＬＰ＿Ｐ＿ＶＯＢＵ０は、もちろん必ずゼロとする約束になっている。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実時間性を大切にすべきＡＶデータと記録の正確性を大切にすべきＤデータとを効率よく同一記録媒体に共存させて使用できるようなり、ＤＶＤ−ＲＡＭのような次世代の蓄積メディアをコンピュータおよび民生用ビデオ機器の双方で有効利用することができる。特に、ＡＶデータをほぼ周期的に空き領域を配して実時間連続性を考慮した形式で記録することにより、編集後のデータについても実時間性の制限を容易に満たすことが可能となり、シームレス再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ処理装置を実現するためのハードウェアおよびソフトウェアの基本構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態のデータ処理装置の具体的なハードウェア構成の一例を示すブロック図。
【図３】同実施形態のデータ処理装置で用いられるＤＶＤ−ＲＡＭ上のボリューム構造を示す図。
【図４】同実施形態のデータ処理装置で用いられるＡＶデータの構造を説明するための図。
【図５】同実施形態のデータ処理装置で用いられるＡＶデータのＢ＿ＰＣＫパックの構造を示す図。
【図６】同実施形態のデータ処理装置に適用されるファイル書き込み処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態のデータ処理装置に適用されるビデオオブジェクトユニットの書き込み処理の手順を示すフローチャート。
【図８】同実施形態のデータ処理装置で用いられるビデオオブジェクトユニットのサイズを説明するための図。
【図９】同実施形態のデータ処理装置に適用されるＡＶデータサーチ処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態のデータ処理装置に適用されるＡＶデータ再生処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】ＤＶＤ−ＲＯＭのボリューム構造を示す図。
【図１２】図１１のＤＶＤ−ＲＯＭで用いられるビデオオブジェクトセットの構造を示す図。
【図１３】図１１のＤＶＤ−ＲＯＭで用いられるナビゲーションパックの構造を示す図。
【符号の説明】
１１１…ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ
１１２…ＤＶＤボード
１１３…ＶＧＡコントローラ
１１４…カメラインターフェイス
１１５…サテライトチューナ
１１６…ＤＶＤ記録／再生アプリケーションプログラム
１１７…オペレーティングシステム
１１８…ファイルシステム
２０１…ＤＶＤエンコーダ
２０２…ＤＶＤデコーダ
【図１】
0003798538.tif 000002
【図２】
0003798538.tif 000003
【図３】
0003798538.tif 000004
【図４】
0003798538.tif 000005
【図５】
0003798538.tif 000006
【図６】
0003798538.tif 000007
【図７】
0003798538.tif 000008
【図８】
0003798538.tif 000009
【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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