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JP2005348314A - データ記録装置、方法およびプログラム、データ再生装置、方法およびプログラム、ならびに、記録媒体 - Google Patents

データ記録装置、方法およびプログラム、データ再生装置、方法およびプログラム、ならびに、記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】 Ｉピクチャより表示順で未来のピクチャを、当該Ｉピクチャより表示順で過去のピクチャ用いて予測する予測モードを持ようにビデオストリームを符号化し、記録媒体に記録する場合において、記録媒体から再生されたビデオストリームのランダムアクセスを可能とする。
【解決手段】 符号化時に、Ｉピクチャより表示順で未来のピクチャを、当該Ｉピクチャより表示順で過去のピクチャを用いて予測する予測モードを禁止するように制限する。また、Ｉピクチャの再生時間情報と当該Ｉピクチャが格納されるパケット番号とを対応付けるＥＰ＿ｍａｐを作成し、パケット化された符号化ストリームと共に記録媒体に記録する。再生時に、指定された再生時間を用いてＥＰ＿ｍａｐを検索して得られたパケット番号に基づき、記録媒体から再生した符号化ストリームの復号を制御する。再生時間を指定して行うランダムアクセス再生が保障される。
【選択図】 図５

Description

この発明は、フレーム間圧縮を行うビデオデータの記録再生を行うためのデータ記録装置、方法およびプログラム、データ再生装置、方法およびプログラム、ならびに、記録媒体に関する。
ビデオデータおよびオーディオデータを１本のストリームデータに多重化したＡＶ(Audio,Video)ストリームを記録媒体に記録する技術は、既に実用化されている。さらに、特許文献１および特許文献２には、ＡＶストリーム中のランダムアクセス可能な位置に関する情報を属性情報としてＡＶストリームと共に記録媒体に記録するようにし、再生時にこの属性情報を用いることにより、ＡＶストリームの読み出し位置の決定や復号処理を速やかに行うことが可能とされた技術が記載されている。
特開２０００−３４１６４０号公報 特開２００２−１５８９７２号公報
より具体的な例として、ＡＶストリームとして、ビデオデータをＭＰＥＧ２(Moving Pictures Experts Group 2)方式で圧縮符号化したＭＰＥＧ２ビデオストリームが多重化されたトランスポートストリームを扱う場合について説明する。
なお、ＭＰＥＧ２(Moving Pictures Experts Group 2)では、ＤＣＴ(Discrete Cosine Transform)を用いたフレーム内圧縮符号化と、時系列方向の予測符号化を用いたフレーム間圧縮符号化とを用いてビデオデータを圧縮符号化する。ここで、時系列方向に予測符号化を行ったＢ(Bidirectionally)ピクチャおよびＰ(Predictive)ピクチャと、１画面（１フレーム）で完結するＩ(Intra)ピクチャとが定義される。最低１枚のＩピクチャを含むそれ自身で完結したグループをＧＯＰ(Group Of Picture)と呼び、ＭＰＥＧのストリームにおいて独立してアクセス可能な最小の単位とされる。
また、トランスポートストリームは、所定サイズのトランスポートパケット単位でデータの伝送や記録再生を行う。データストリームをトランスポートパケットのペイロードのサイズに分割し、ヘッダを付加してトランスポートパケットを形成する。
上述の特許文献１および特許文献２によれば、トランスポートストリーム中で、ＭＰＥＧ２ビデオのシーケンスヘッダから開始するＩピクチャの再生出力の時間管理情報（ＰＴＳ：プレゼンテーションタイムスタンプ）と、当該シーケンスヘッダの第１バイト目をペイロードに含むトランスポートパケット（ソースパケット）のＡＶストリームファイル中でのソースパケット番号とを取り出す。取り出されたＰＴＳおよびソースパケット番号を、ランダムアクセス可能な位置すなわちエントリポイント（ＥＰ）に関する情報として、エントリポイント毎にＥＰ＿ｍａｐと呼ばれる属性情報に記録する。
一方、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰのピクチャから予測する予測モードを用いることができる符号化方法が提案されている。この予測モードを用いて符号化した場合、ＧＯＰ単位でランダムアクセスを行うと、完全には再生できないＧＯＰが存在することになる。このような予測モードを禁止することによって、現在のＧＯＰのＩピクチャからのランダムアクセスが可能となる技術が特許文献３に開示されている。
米国特許第５５４３８４７号明細書
図１７を用いて説明する。なお、図１７において、「ｉ１２」がＩピクチャ、「ｐ０２」、「ｐ０３」、・・・がＰピクチャ、「ｂ００」、「ｂ０１」、・・・がＢピクチャをそれぞれ示す。また、上段および下段は、それぞれ例えば偶数フィールドおよび奇数フィールドを示す。
特許文献３では、Ｐピクチャを、直近の２枚のＰピクチャを参照して予測することが提案されている。これによれば、図１７Ａの例では、ＧＯＰ１に属するピクチャｐ１６は、直近の、同じＧＯＰ１に属するピクチャｐ１３と、ＧＯＰ１より過去のＧＯＰ０に属するピクチャｐ０３の、２枚のＰピクチャを参照ピクチャとして符号化される。ここで、ＧＯＰ１に対してランダムアクセスを行うと、再生はピクチャｉ１２から行われることになり、ピクチャｐ１３は、参照ピクチャとして用いているピクチャｐ０３を参照できないため、復号できず、ピクチャｐ０３およびｐ１３を参照ピクチャとして用いるピクチャｐ１６も、復号できない。さらに、ピクチャｐ１３およびｐ１６を参照ピクチャとして用いているピクチャｐ１７も、同様にして復号できないことになる。
そこで、符号化時に、このピクチャｐ１３およびｐ１６を、ＧＯＰ１に対して過去のＧＯＰであるＧＯＰ０に属するピクチャｐ０３を参照ピクチャとして用いることを禁止し、ピクチャｐ１３およびｐ１６を、現在のＧＯＰ１に属するピクチャｉ１２を参照ピクチャとして用いる。これにより、ＧＯＰ１に対してランダムアクセスを行った場合、ピクチャｐ１３およびｐ１６は、ピクチャｉ１２を参照ピクチャとして予測され、ピクチャｐ１７以降のピクチャの復号が可能となる。
図１７Ｂでも同様に、ＧＯＰ１に属するピクチャｐ１８は、直近の、同じＧＯＰ１に属するピクチャｐ１５と、ＧＯＰ１より過去のＧＯＰ０に属するピクチャｐ０３の、２枚のＰピクチャを参照ピクチャとして符号化される。ここで、ＧＯＰ１に対してランダムアクセスを行うと、再生はピクチャｉ１２から行われ、ピクチャｐ１５は、参照ピクチャとして用いているピクチャｐ０３を参照できないため、復号できず、ピクチャｐ０３およびｐ１５を参照ピクチャとして用いているピクチャｐ１８も、復号できない。
この場合でも、符号化時に、ピクチャｐ１５およびｐ１８を、ＧＯＰ１に対して過去のＧＯＰであるＧＯＰ０に属するピクチャｐ０３を参照ピクチャとして用いることを禁止し、ピクチャｐ１５およびｐ１８を、現在のＧＯＰ１に属するピクチャｉ１２を参照ピクチャとして用いる。これにより、ＧＯＰ１に対してランダムアクセスを行った場合、ピクチャｐ１５およびｐ１８は、ピクチャｉ１２を参照ピクチャとして予測され、ピクチャｐ１８の復号が可能となる。
上述したＥＰ＿ｍａｐでは、ビデオストリーム中のＩピクチャの位置をエントリポイントとしていた。ＭＰＥＧ２ビデオにおいては、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを過去のＧＯＰのピクチャから予測する予測モードが無いので、Ｉピクチャをエントリポイントとすれば、そのＩピクチャからランダムアクセス再生できることが保証されていた。
ところで、近年、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４と称される動画像の圧縮符号化方式がＩＳＯ(International Organization for Standarization)にて国際標準化された。このＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４といった従来の符号化方式に対して、符号化効率を向上させより高い圧縮率を実現すると共に、複数のチャンネルを使用して伝送を行うことにより、伝送効率を高めることを可能とした。これらにより、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４は、従来よりもより高い自由度で以て、ビデオのストリームを伝送することができる。
このＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４では、複数の参照ピクチャを持つことが可能とされているため、複数枚の過去のピクチャを参照することができる。例えば、あるＩピクチャよりも表示順で未来のＰピクチャを、当該Ｉピクチャより表示順で過去のＰピクチャを参照して予測することが可能である。
そのため、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４ビデオストリームを記録媒体に記録し、当該記録媒体から再生する場合において、従来技術のように単純にＩピクチャをランダムアクセス可能な位置（エントリポイント）としてＥＰ＿ｍａｐに記録すると、ランダムアクセス再生が必ずＩピクチャからできるという保証がされないという問題点があった。
したがって、この発明の目的は、Ｉピクチャより表示順で未来のピクチャを、当該Ｉピクチャより表示順で過去のピクチャを参照ピクチャとして用いて予測する予測モードを持ようにビデオストリームを符号化し、記録媒体に記録する場合において、記録媒体から再生された当該ビデオストリームに対するランダムアクセスを可能とするようなデータ記録装置、方法およびプログラム、データ再生装置、方法およびプログラム、ならびに、記録媒体を提供することにある。
請求項１に記載の発明は、上述した課題を解決するために、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録装置において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化手段と、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成手段と、符号化手段で符号化された符号化ビデオストリームとテーブル作成手段で作成されたテーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とするデータ記録装置である。
また、請求項７に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録方法において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化のステップと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成のステップと、符号化のステップで符号化された符号化ビデオストリームとテーブル作成のステップで作成されたテーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録のステップとを有することを特徴とするデータ記録方法である。
また、請求項８に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録方法をコンピュータ装置に実行させるデータ記録プログラムにおいて、データ記録方法は、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化のステップと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成のステップと、符号化のステップで符号化された符号化ビデオストリームとテーブル作成のステップで作成されたテーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録のステップとを有することを特徴とするデータ記録プログラムである。
また、請求項９に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生装置において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生手段と、再生手段で再生された符号化ビデオストリームの復号を、再生手段で再生されたテーブルに基づき再生時間情報に対応する位置情報で示される符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御手段とを有することを特徴とするデータ再生装置である。
また、請求項１６に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生方法において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生のステップと、再生のステップにより再生された符号化ビデオストリームの復号を、再生のステップにより再生されたテーブルに基づき再生時間情報に対応する位置情報で示される符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御のステップとを有することを特徴とするデータ再生方法である。
また、請求項１７に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生方法をコンピュータ装置に実行させるデータ再生プログラムにおいて、データ再生方法は、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生のステップと、再生のステップにより再生された符号化ビデオストリームの復号を、再生のステップにより再生されたテーブルに基づき再生時間情報に対応する位置情報で示される符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御のステップとを有することを特徴とするデータ再生プログラムである。
また、請求項１８に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録する記録媒体において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録されたことを特徴とする記録媒体である。
上述したように、請求項１、請求項７および請求項８に記載の発明は、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録方法において、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成したテーブルと対応付けて記録媒体に記録するようにしているため、記録媒体の再生時に、記録媒体から再生される符号化ビデオストリームに対して再生時間を指定してなされるランダムアクセス再生が保障される。
また、請求項９、請求項１６および請求項１７に記載の発明は、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録された記録媒体を再生し、再生された符号化ビデオストリームの復号を、再生されたテーブルに基づき再生時間情報に対応する位置情報で示される符号化ビデオストリームの位置から行うように制御しているため、記録媒体に記録された符号化ストリームの、再生時間を指定してなされるランダムアクセス再生が保障される。
また、請求項１８に記載の発明は、ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、単位内の、独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、独立的に復号が可能なピクチャの、符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルとが対応付けられて記録されているため、この記録媒体に記録された符号化ストリームの再生時に、再生時間を指定してなされるランダムアクセス再生が保障される。
この発明は、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰのピクチャから予測する予測モードを持つビデオ符号化方式において、ＡＶストリームの符号化を、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰのピクチャから予測することを禁止するように制限して行う。また、上述のように制限して符号化されたＩピクチャまたはＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４で定義されるＩＤＲピクチャから始まるアクセスユニットのＰＴＳと、当該アクセスユニットのＡＶストリーム中のアドレスとをエントリポイントとして持つＥＰ＿ｍａｐを作成し、ＥＰ＿ｍａｐとＡＶストリームとを共に記録媒体に記録するようにしている。そのため、ＥＰ＿ｍａｐが指し示すＡＶストリーム中のエントリポイントからのランダムアクセス再生が保障されるという効果がある。
以下、この発明の実施の一形態について説明する。図１は、この発明が適用可能な記録再生システムで用いる記録媒体上のアプリケーションフォーマットの概略的な構造を示す。このフォーマットは、ＡＶストリームの管理のために、プレイリスト(PlayList)と、クリップ(Clip)の２つのレイヤを持つ。
１つのＡＶストリームとその付属情報のペアを１つのオブジェクトと考え、これをクリップと呼ぶ。ＡＶストリームが格納されるＡＶストリームファイルを、クリップＡＶストリームファイル(Clip AV Stream File)と呼び、対応する付属情報が格納されるファイルを、クリップインフォメーションファイル(Clip Information File)と呼ぶ。
クリップＡＶストリームファイルのコンテンツは、時間軸上に展開され、プレイリストは、クリップの中のアクセスポイントをタイムスタンプ(Time Stamp)で指定する。プレイリストがクリップの中へのアクセスポイントをタイムスタンプで指し示しているとき、クリップインフォメーションファイルは、クリップＡＶストリームファイルの中でストリームのデコードを開始すべきアドレス情報を見つけるために用いられる。
プレイリストは、クリップの中の再生区間の集まりである。あるクリップの１つの再生区間をプレイアイテム(PlayItem)と呼ぶ。プレイアイテムは、時間軸上のＩＮ点とＯＵＴ点のペアで表される。したがって、プレイリストは、プレイアイテムの集まりである。
１のディスク中に記録された全てのプレイリストおよびクリップは、ボリュームインフォメーション(Volume Information)で管理される。
図２は、この発明による記録再生システムで用いる記録媒体上に記録されたＡＶストリームの構造を概略的に示す。この発明では、ＡＶストリームを、記録媒体上ではＢＤＡＶ(Blu-ray Disc Audio/Video) ＭＰＥＧ２トランスポートストリームとして扱う。ＢＤＡＶ ＭＰＥＧ２トランスポートストリームは、それぞれ６１４４バイトのサイズを有する整数個のアライドユニット(Aligned Unit)から構成される。
アライドユニットは、３２個のソースパケット(Source Packet)からなる。ソースパケットは、１９２バイトのサイズを有し、１つのソースパケットは、４バイトのサイズのトランスポートパケットエクストラヘッダ(TP_extra header)と、１８８バイトのサイズを有するトランスポートパケット(Transport Packet)とからなる。
ビデオストリームやオーディオストリームのデータは、ＭＰＥＧ２ ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケットにパケット化されている。すなわち、ビデオストリームやオーディオストリームのデータが適宜、分割され、ＰＥＳパケットデータ部に詰め込まれる。このＰＥＳパケットデータ部に対して、当該ＰＥＳパケットが伝送するエレメンタリストリームの種類を特定するストリームＩＤを含むＰＥＳパケットヘッダが付加され、ＰＥＳパケットが形成される。
ＰＥＳパケットは、さらに、トランスポートパケットにパケット化される。すなわち、ＰＥＳパケットがトランスポートパケットのペイロードのサイズに分割され、ペイロードに所定にトランスポートパケットヘッダが付加されて、トランスポートパケットが形成される。トランスポートパケットヘッダは、ペイロードに格納されるデータの識別情報であるＰＩＤ(Packet ID)を含む。
なお、ソースパケットには、クリップＡＶストリームの先頭を例えば０として、ソースパケット毎に１ずつ増加するソースパケット番号が与えられる。また、アライドユニットは、ソースパケットの第１バイト目から始まる。
上述したクリップインフォメーションファイルには、ＥＰ＿ｍａｐが含まれる。ＥＰ＿ｍａｐは、背景技術で既に説明したように、クリップへのアクセスポイントのタイムスタンプが与えられたときに、クリップＡＶストリームファイルの中でデータの読み出しを開始すべきデータアドレスを検索するために用いられる。ＥＰ＿ｍａｐは、エレメンタリストリームおよびトランスポートストリームから抽出されたエントリポイント（ＥＰ）のリストである。ＥＰ＿ｍａｐは、ＡＶストリームの中でデコードを開始すべきエントリポイントを検索するためのアドレス情報を持つ。ＥＰ＿ｍａｐ中の１つのＥＰデータは、プレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＴＳ）と、そのＰＴＳに対応するアクセスユニットの、ＡＶストリーム中のデータアドレスの対で構成される。なお、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４において、１アクセスユニットは、１ピクチャに相当する。
ＥＰ＿ｍａｐについて、図３および図４を用いて説明する。図３は、ＥＰ＿ｍａｐの説明に用いるクリップＡＶストリームの例を示す。図３の例では、クリップＡＶストリームは、３本のビデオストリームが多重化されている。各々のビデオストリームは、ソースパケット毎に、ソースパケット内のトランスポートパケットのヘッダに含まれるＰＩＤ(Packet Identification)により区別される。図３の例では、ＰＩＤ＝ｘ、ＰＩＤ＝ｙおよびＰＩＤ＝ｚでそれぞれ区別される３本のビデオストリームが、１つのクリップＡＶストリームに多重化されている。
また、各々のビデオストリームは、Ｉピクチャの位置でランダムアクセスが可能とされる。図３において、四角で示されるソースパケットに対し、３本のビデオストリームのそれぞれについて、Ｉピクチャの先頭バイトを含むソースパケットを、塗り潰し、斜線、斜線および「×（ばつ）」印で区別して示している。塗り潰しなどがなされていない四角は、ランダムアクセスポイントとならないビデオデータが含まれるソースパケットや、ビデオデータ以外のデータが含まれるソースパケットを示す。
一例として、ＰＩＤ＝ｘで区別されるビデオストリームについて、ランダムアクセス可能なＩピクチャの先頭バイトを含む、ソースパケット番号Ｘ１のソースパケットは、クリップＡＶストリームの時間軸において、ＰＴＳ＝ｐｔｓ（ｘ１）の位置に配置される。同様に、当該ビデオストリームの次にランダムアクセス可能なＩピクチャの先頭バイトを含むソースパケットは、ソースパケット番号Ｘ２とされ、時間軸においてＰＴＳ＝ｐｔｓ（ｘ２）の位置に配置される。
図４は、この図３のクリップＡＶストリームに対応したＥＰ＿ｍａｐの例を概念的に示す。図４の例では、ＥＰ＿ｍａｐは、フィールドstream_PID、エントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startの各データを持つ。フィールドstream_PIDは、ビデオストリームを伝送するトランスポートパケットのＰＩＤが格納される。エントリPTS_EP_startは、ランダムアクセス可能なＩピクチャから始まるアクセスユニット（詳細は後述する）のＰＴＳが格納される。エントリSPN_EP_startは、ＡＶストリームの中でエントリPTS_EP_startの値により参照されるアクセスユニットの第１バイト目を含むソースパケットのアドレスが格納される。
上述の図３に示される例を参照して、ＥＰ＿ｍａｐにおいて、各ビデオストリームのＰＩＤがフィールドstream_PIDにそれぞれ格納され、フィールドstream_PID毎に、エントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startの対応関係からなるテーブルEP_map_for_one_stream_PID()が作られる。例えば、図４において、ＰＩＤ＝ｘで表されるビデオストリームについては、テーブルEP_map_for_one_stream_PID[0]に対して、ＰＴＳ＝ｐｔｓ（ｘ１）とソースパケット番号Ｘ１、ＰＴＳ＝ｐｔｓ（ｘ２）とソースパケット番号Ｘ２、・・・、ＰＴＳ＝ｐｔｓ（ｘｋ）とソースパケット番号Ｘｋとがそれぞれ対応することが記述される。このテーブルが、同じクリップＡＶストリームに多重化された、他のＰＩＤで表されるビデオストリームについて、それぞれ作られる。このＥＰ＿ｍａｐが、当該クリップＡＶストリームに対応するクリップインフォメーションファイルに格納される。
図５は、上述した、ランダムアクセス可能なＩピクチャから始まるアクセスユニットを説明するための図である。図５中で、四角はピクチャを表し、「Ｅｎｔｒｙ Ｐｏｉｎｔ」の矢印が指し示すピクチャがランダムアクセス可能なＩピクチャから始まるアクセスユニットである。図５Ａおよび図５Ｂは、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４で定義されるＩＤＲピクチャについて示す。ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４によれば、復号順序でＩＤＲピクチャより後ろのピクチャをＩＤＲピクチャよりも前のピクチャから予測することが禁止される。
なお、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４においては、連続する一連のアクセスユニットをシーケンスと呼び、各シーケンスは、それぞれ独立して復号することが可能である。シーケンスの先頭は、必ずＩＤＲピクチャでなければならない。ＩＤＲピクチャでは、バッファがリセットされ、また、そのＩＤＲピクチャよりも復号順で前のピクチャを参照することが禁止されている。そのため、シーケンス毎に独立的に、その先頭からの復号を開始することができる。
図５Ａの例では、ＩＤＲピクチャより復号順序で後のピクチャであるピクチャｐ１２を、ＩＤＲピクチャより復号順序で前のピクチャであるピクチャｐ１０から予測して符号化することが禁止される。また、図５Ｂの例では、図中の"ＧＯＰ切れ目"以後のピクチャの復号順序がＩＤＲピクチャ、ピクチャｂ1０、ピクチャｐ１３、ピクチャｂ1２の順であることを想定している。このとき、ピクチャｂ１０は、復号順でＩＤＲピクチャよりも後ろのピクチャであるので、ＩＤＲピクチャよりも前のピクチャｐ０２から予測して符号化することが禁止される。同様に、図５Ｂにおいて、ピクチャｐ１３をピクチャｐ０２から予測することが禁止される。
図５Ｃは、図５ＢのＩＤＲピクチャをＩピクチャ（ピクチャｉ１１）に置き換えた例である。この場合、ピクチャｉ１１は、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰのピクチャから予測することを禁止するように制限して、ビデオストリームの符号化を行う。図５Ｃの例では、ピクチャｐ１３をピクチャｐ０２から予測することを、符号化時に禁止する。
なお、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４では、ＭＰＥＧ２のように明示的にＧＯＰを規定していない。この発明の実施の一形態においては、復号順序でＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから開始して、次のＩＤＲピクチャまたはＩピクチャの直前までのピクチャの集合を、便宜的にＧＯＰと呼ぶことにする。また、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４では、Ｉスライス、ＰスライスおよびＢスライスといったように、異なるフレーム間符号化タイプを、１枚のピクチャ中にスライスレベルで混在させることができる。この発明の実施の一形態においては、Ｉピクチャとは、ピクチャの中の全てのスライスがＩスライスであるピクチャを指す。
図６は、フィールドSPN_EP_startが指すソースパケット(source packet)の一例のデータ構造を示す。上述もしたが、ソースパケットは、サイズが１８８バイトのトランスポートパケットにサイズが４バイトのヘッダTP_extra_headerを付加してなる。トランスポートパケット部分は、ヘッダ部(TP header)とペイロード部とからなる。フィールドSPN_EP_startは、図５を用いて説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから始まるアクセスユニットの第１バイト目を含むソースパケットのソースパケット番号が格納される。ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４においては、アクセスユニットすなわちピクチャは、ＡＵデリミタ(Access Unit Delimiter)から開始する。ＡＵデリミタの後に、ＳＲＳ(Sequence Parameter Set)と、ＰＰＳ(Picture Parameter Set)が続く。そしてその後に、図５で説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャのスライスのデータの、先頭部分または全体が格納される。
トランスポートパケットのヘッダ（ＴＰヘッダ）において、フラグpayload_unit_start_indicatorが値"１"であれば、新たなＰＥＳパケットがこのトランスポートパケットのペイロードから始まることが示され、このソースパケットからアクセスユニットが開始されることが示される。
次に、ＥＰ＿ｍａｐについて、図７、図８および図９を用いて、より詳細に説明する。テーブルEP_map_for_one_stream_PID()は、図７に一例が示されるように、２つのサブテーブルEP_coarseおよびEP_fineに分けられる。サブテーブルEP_coarseは、大まかな単位での検索を行うためのテーブルであり、サブテーブルEP_fineは、より精密な単位での検索を行うためのテーブルである。このように、ＥＰ＿ｍａｐを２つのテーブルに分けて構成することで、テーブルEP_map_for_one_stream_PID()のデータサイズを削減し、且つ、データサーチのパフォーマンスを改善することができる。
図７の例では、サブテーブルEP_fineは、エントリPTS_EP_fineとエントリSPN_EP_fineとが対応付けられるテーブルである。サブテーブル内では、エントリのそれぞれに対して、例えば最上列を"０"として昇順にエントリ番号が与えられる。サブテーブルEP_fineにおいて、エントリPTS_EP_fineとエントリSPN_EP_fineとを合わせたデータ幅は、４バイトとされる。一方、サブテーブルEP_coarseは、エントリref_to_EP_fine_id、エントリPTS_EP_coarseおよびエントリSPN_EP_coarseが対応付けられるテーブルである。エントリref_to_EP_fine_id、エントリPTS_EP_coarseおよびエントリSPN_EP_coarseを合わせたデータ幅は、８バイトとされる。サブテーブルEP_fineのエントリ数Ｎｆは、サブテーブルEP_coarseのエントリ数Ｎｃより少ない値となる。
サブテーブルEP_fineのエントリは、ＥＰ＿ｍａｐ中のエントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startそれぞれのＬＳＢ(Least Significant Bit)側のビット情報からなる。また、サブテーブルEP_coarseのエントリは、これらエントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startそれぞれのＭＳＢ(Most Significant Bit)側のビット情報と、それに対応するサブテーブルEP_fineのテーブル中のエントリ番号からなる。このエントリ番号は、同じデータPTS_EP_startから取り出したＬＳＢ側のビット情報を持つサブテーブルEP_fineの中のエントリである。
図８は、エントリPTS_EP_coarseおよびエントリPTS_EP_fineの一例のフォーマットについて示す。ＰＴＳすなわちエントリPTS_EP_startは、データ長が３３ビットの値である。ＭＳＢのビットを第３２ビット、ＬＳＢのビットを第０ビットとするとき、この図８の例では、大まかな単位で検索を行う際に用いられるエントリPTS_EP_coarseは、エントリPTS_EP_startの第３２ビットから第１９ビットまでの１４ビットが用いられる。エントリPTS_EP_coarseにより、解像度が５．８秒で、２６．５時間までの範囲で検索が可能である。また、より精密な検索を行うためのエントリPTS_EP_fineは、エントリPTS_EP_startの第１９ビットから第９ビットまでの１１ビットが用いられる。エントリPTS_EP_fineにより、解像度が５．７ミリ秒で、１１．５秒までの範囲で検索が可能である。なお、第１９ビットは、エントリPTS_EP_coarseとエントリPTS_EP_fineとで共通して用いられる。また、ＬＳＢ側の第０ビットから第８ビットまでの９ビットは、用いられない。
図９は、エントリSPN_EP_coarseおよびエントリSPN_EP_fineの一例のフォーマットについて示す。ソースパケット番号すなわちエントリSPN_EP_startは、データ長が３２ビットの値である。ＭＳＢのビットを第３１ビット、ＬＳＢのビットを第０ビットとするとき、この図９の例では、大まかな単位で検索を行う際に用いられるエントリSPN_EP_coarseは、エントリSPN_EP_startの第３１ビットから第０ビットまでの全てのビットが用いられる。また、より精密な検索を行うためのエントリSPN_EP_fineは、エントリSPN_EP_startの第１６ビットから第０ビットまでの１７ビットが用いられる。エントリSPN_EP_fineにより、例えば略２５ＭＢ(Mega Byte)のＡＶストリームファイルまでの範囲で、検索が可能である。
なお、ソースパケット番号の場合でも、エントリSPN_EP_coarseとしてＭＳＢ側の所定ビット数の値だけ用いるようにしてもよい。例えば、エントリSPN_EP_coarseとして、エントリSPN_EP_startの第３１ビットから第１６ビットまでの１７ビットを用い、エントリSPN_EP_fineは、エントリSPN_EP_startの第１６ビットから第０ビットまでの１７ビットを用いる。
図１０は、テーブルEP_map_for_one_stream_PID()の一例のシンタクスを示す。ここでは、シンタクスをコンピュータ装置などのプログラムの記述言語として用いられるＣ言語の記述法に基づき示す。これは、他のシンタクスを表す図において、同様である。
テーブルEP_map_for_one_stream_PID()は、全体としてブロックEP_map()を構成する。フィールドnumber_of_stream_PID_entriesは、ＥＰ＿ｍａｐの中での、テーブルEP_map_for_one_stream_PIDのエントリ数を示す。以下、引数を値[k]として、forループ内の内容がフィールドnumber_of_stream_PID_entriesに格納される値になるまで繰り返される。フィールドstream_PID[k]は、ＥＰ＿ｍａｐの中で[k]番目にエントリされるテーブルEP_map_for_one_stream_PID（以下、[k]番目のテーブルEP_map_for_one_stream_PIDと記述する）によって参照されるエレメンタリストリームを伝送するトランスポートパケットのＰＩＤの値を示す。フィールドEP_stream_type[k] は、[k]番目のテーブルEP_map_for_one_stream_PIDのによって参照されるエレメンタリストリームのタイプを示す。フィールドnum_EP_coarse_entries[k] は、[k]番目のテーブルEP_map_for_one_stream_PIDの中にあるサブテーブルEP-coarseのエントリ数を示す。フィールドnum_EP_fine_entries[k] は、[k]番目のテーブルEP_map_for_one_stream_PIDの中にあるサブテーブルEP-fineのエントリ数を示す。フィールドEP_map_for_one_stream_PID_start_address[k]は、ブロックEP_map()の中で[k]番目のテーブルEP_map_for_one_stream_PIDが始まる相対バイト位置を示す。この値は、ブロックEP_map()の第１バイト目からのバイト数で示される。
上述のforループが終了した後、パディングワードを挟んで、ブロックEP_map_for_one_stream_PIDが開始される。ブロックEP_map_for_one_stream_PIDは、図３および図４で説明したように、トランスポートストリームに多重化された１または複数のＡＶストリームのうち１つのストリームに対するＥＰ＿ｍａｐＤ／Ａ変換留。
図１１は、ブロックEP_map_for_one_stream_PIDの一例のシンタクスを示す。ブロックEP_map_for_one_stream_PIDのセマンティクスを説明するために、先ず、ブロックEP_map_for_one_stream_PIDに格納されるデータの元となるエントリである、エントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startの意味について説明する。エントリPTS_EP_startと、エントリPTS_EP_startに関連付けられたエントリSPN_EP_startは、それぞれＡＶストリーム上のエントリポイントを指す。そして、エントリPTS_EP_fineと、エントリPTS_EP_fineに関連付けられたエントリPTS_EP_coarseは、同一のエントリPTS_EP_startから導かれる。また、エントリSPN_EP_fineと、エントリSPN_EP_fineに関連付けられたエントリSPN_EP_coarseは、同一のエントリSPN_EP_startから導かれる。
エントリPTS_EP_startおよびエントリSPN_EP_startは、次のように定義される。
エントリPTS_EP_startは、図８で示したように、データ長が３３ビットの符号無し整数であり、ＡＶストリーム中で、図５で説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから開始するビデオアクセスユニットの３３ビット長のＰＴＳを示す。
エントリSPN_EP_startは、図９で示したように、３２ビットの符号無し整数であり、エントリPTS_EP_startに関連付けられたビデオアクセスユニットの第１バイト目を含むソースパケットの、ＡＶストリームの中でのアドレスを示す。エントリSPN_EP_startは、ソースパケット番号の単位で表され、ＡＶストリームファイル中の最初のソースパケットから、値"０"を初期値として、ソースパケット毎に１ずつ増加する値としてカウントされる。
ブロックEP_map_for_one_stream_PIDのセマンティクスを説明する。図１１に示されるように、ブロックEP_map_for_one_stream_PIDは、大まかな単位での検索を行うためのサブテーブルEP_coarseを記述するための第１のforループと、第１のforループの検索結果に基づきより詳細な検索を行うためのサブテーブルEP_fineを記述するための第２のforループとからなる。これら第１および第２のforループに先んじて、フィールドEP_fine_table_start_addressが配される。フィールドEP_fine_table_start_addressは、最初の第２のforループにおけるフィールドEP_video_type[EP_fine_id]の第１バイト目の開始アドレスを、ブロックEP_map_for_one_stream_PID()の第１バイト目からの相対バイト数で示す。相対バイト数は、値"０"から開始する。
第１のforループは、引数[i]で以て、サブテーブルEP_coarseのエントリ数Ｎｃまで繰り返される。第１のforループにおいて、フィールドref_to_EP_fine_id[i]は、フィールドref_to_EP_fine_id[i]に続くフィールドPTS_EP_coarse[i]が示すエントリPTS_EP_coarseに関連付けられるエントリPTS_EP_fineを持つ、サブテーブルEP_fine内のエントリ番号を示す。エントリPTS_EP_fineと、このエントリPTS_EP_fineに関連付けられるエントリPTS_EP_coarseとは、同一のエントリPTS_EP_startから導かれる。フィールドref_to_EP_fine_id[i]は、第２のforループ中で記述される順番で定義される引数[EP_fine_id]の値により与えられる。
第１のforループの後に、パディングワードを挟んで第２のforループが配される。第２のforループは、サブテーブルEP_fineの行数Ｎｆを最大値として、引数[EP_fine_id]で繰り返される。第２のforループにおいて、フィールドEP_video_type[EP_fine_id]およびフィールドI_end_position_offset[EP_fine_id]の次に、フィールドPTS_EP_fine[EP_fine_id]およびフィールドSPN_EP_fine[EP_fine_id]がそれぞれ配される。フィールドPTS_EP_fine[EP_fine_id]およびフィールドSPN_EP_fine[EP_fine_id]は、引数[EP_fine_id]によりサブテーブルEP_fineから参照されるエントリPTS_EP_fineおよびエントリSPN_EP_fineそれぞれが格納される。
エントリPTS_EP_coarseおよびエントリPTS_EP_fine、ならびに、エントリSPN_EP_coarseおよびエントリSPN_EP_fineは、次のように導かれる。サブテーブルEP_fineに、関連するデータSPN_EP_startの値の昇順に並んでいるＮｆ個のエントリがあるとする。それぞれのエントリPTS_EP_fineは、対応するエントリPTS_EP_startから、次式（１）のように導かれる。
PTS_EP_fine[EP_fine_id]＝（PTS_EP_start[EP_fine_id] >>９）／２11 ・・（１）
エントリPTS_EP_coarseと、対応するエントリPTS_EP_fineとの関係は、次式（２）、（３）の通りである。
PTS_EP_coarse[i]＝（PTS_EP_start[ref_to_EP_fine_id[i]] >>１９）／２14 ・・（２）
PTS_EP_fine[ref_to_EP_fine_id[i]]＝（PTS_EP_start[ref_to_EP_fine_id[i]] >>９）／２11 ・・（３）
それぞれのエントリSPN_EP_fineは、対応するエントリSPN_EP_startから、次式（４）のように導かれる。
SPN_EP_fine[EP_fine_id]＝SPN_EP_start[EP_fine_id]／２17 ・・（４）
エントリSPN_EP_coarseと、対応するエントリSPN_EP_fineとの関係は、次式（５）、（６）の通りである。
SPN_EP_coarse[i]＝SPN_EP_start[ref_to_EP_fine_id[i]] ・・（５）
SPN_EP_fine[ref_to_EP_fine_id[i]]＝SPN_EP_start[ref_to_EP_fine_id[i]]／２17 ・・（６）
なお、上述の式（１）〜（６）において、記号「>>ｘ」は、データのＬＳＢ側からｘビットを超える桁からビットを用いることを意味する。
次に、上述したようなＥＰ＿ｍａｐの作成の手順について、図１２のフローチャートを用いて説明する。この図１２のフローチャート処理は、図１６を用いて後述する多重化ストリーム解析部２５において行われる。例えば、図１および図２を用いて説明したようなフォーマットのトランスポートストリームで以て入力されるＡＶストリームを記録媒体に記録する動作に伴い、このフローチャートの処理が行われる。
入力されたトランスポートストリームは、多重化ストリーム解析部２５に入力される。ステップＳ１０でＥＰ＿ｍａｐの作成が開始されると、ステップＳ１１で、多重化ストリーム解析部２５は、入力されるトランスポートストリームを解析し、記録するクリップＡＶストリーム中のビデオのＰＩＤをセットする。入力されるトランスポートストリーム中にＰＩＤが異なる複数のビデオが含まれるときは、それぞれのビデオＰＩＤをセットする。ステップＳ１２で、多重化ストリーム解析部２５は、入力されたトランスポートストリームから、セットされたビデオＰＩＤを持つビデオのトランスポートパケットを選別し、受信する。
次のステップＳ１３で、多重化ストリーム解析部２５は、受信したトランスポートパケットのペイロードがＰＥＳパケットの第１バイト目から開始しているか否かを調べる。これは、トランスポートパケットヘッダ中のフラグpayload_unit_start_indicatorの値により判別でき、この値が"１"で、当該トランスポートパケットのペイロードがＰＥＳパケットの第１バイト目から始まることが示される。若し、当該トランスポートパケットのペイロードがＰＥＳパケットの第１バイト目から始まっていないと判断されれば、処理はステップＳ１２に戻される。
ステップＳ１３で、当該トランスポートパケットのペイロードがＰＥＳパケットの第１バイト目から始まっていると判断されれば、処理はステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、多重化ストリーム解析部２５は、当該ＰＥＳパケットのＰＥＳパケットデータ部が、図５を用いて説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャの何れかから開始するビデオのアクセスユニットの第１バイト目から開始しているか否かを調べる。これは、図６を用いて説明したように、アクセスユニットデリミタおよびアクセスユニットデリミタ後に続くＳＰＳおよびＰＰＳを調べることで分かる。若し、第１バイト目から始まっていないと判断されれば、処理はステップＳ１２に戻される。
ステップＳ１４で、当該ＰＥＳパケットのＰＥＳパケットデータ部が、ＩＤＲピクチャまたはＩピクチャ何れかから開始するビデオのアクセスユニットの第１バイト目から開始していると判断されれば、処理はステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、多重化ストリーム解析部２５は、現在のトランスポートパケット（すなわちソースパケット）を、エントリポイントとする。
そして、次のステップＳ１６で、多重化ストリーム解析部２５は、ステップＳ１５でエントリポイントとしたトランスポートパケット（ソースパケット）のパケット番号（ソースパケット番号）と、当該パケットに格納されるＩＤＲピクチャまたはＩピクチャのＰＴＳと、当該エントリポイントが属するビデオのＰＩＤとを取得する。取得されたこれらの情報は、多重化ストリーム解析部２５から制御部へと渡される。制御部は、渡されたこれらの情報に基づき、ＥＰ＿ｍａｐを作成する。
なお、エントリポイントとしたトランスパケットのパケット番号は、例えば、クリップＡＶストリームファイルの第１バイト目が格納されたトランスポートパケットのパケット番号を"０"として、ステップＳ１２でビデオのトランスポートパケットを受信する毎にパケット番号を"１"ずつカウントアップしていくことで得られる。ＩＤＲピクチャまたはＩピクチャのＰＴＳは、ＰＥＳパケットのヘッダ部に格納される。
次のステップＳ１７で、多重化ストリーム解析部２５は、現在入力されたトランスポートパケットが最後に入力されるトランスポートパケットであるか否かが判断される。最後のトランスポートパケットであると判断された場合、一連の処理が終了される。最後のトランスポートパケットではないと判断されれば、処理は、ステップＳ１２に戻される。
次に、トランスポートストリーム中でビデオＰＩＤが変化する場合について説明する。このような場合は、図１３Ａに例示されるように、ＥＰ＿ｍａｐ中に、サブテーブルとしてビデオＰＩＤ毎にさらにＥＰ＿ｍａｐを持たせるとよい。例えば、図１３Ｂに一例が示されるように、クリップＡＶストリームファイルの前半のビデオＰＩＤ＝ｘが、後半にビデオＰＩＤ＝ｙに変化する場合について考える。
この場合、当該クリップＡＶストリームファイルに対応するクリップインフォメーションファイルが有するＥＰ＿ｍａｐに、図１３Ａに一例が示されるように、ビデオＰＩＤ＝ｘのトランスポートパケット（ソースパケット）に対応するＥＰ＿ｍａｐと、ビデオＰＩＤ＝ｙのトランスポートパケットに対応するＥＰ＿ｍａｐとを、それぞれサブテーブルとして持たせる。ビデオＰＩＤ＝ｘに対応するＥＰ＿ｍａｐおよびビデオＰＩＤ＝ｙに対応するＥＰ＿ｍａｐそれぞれのエントリPTS_EP_startは、同一の時間軸上での再生時系列に対応した値とされている。そのため、サーチ再生などの際には、図１３Ｂに一例が示されるように、ビデオＰＩＤ＝ｘのソースパケットおよびビデオＰＩＤ＝ｙのＩＤＲピクチャまたはＩピクチャを、ＥＰ＿ｍａｐ中のサブテーブルのエントリPTS_EP_startに従って、再生時系列に沿って順次、アクセスすることができる。
次に、ＩピクチャまたはＩＤＲピクチャをサーチする動作について説明する。図１４は、ＩピクチャまたはＩＤＲピクチャをサーチする場合の一例のプレーヤモデルを示す。以下では、ＩピクチャまたはＩＤＲピクチャをサーチすることを、便宜上、Ｉピクチャサーチと呼ぶ。また、図１５は、図１４のプレーヤモデルによるＩピクチャサーチの一例の処理を示すフローチャートである。
図１４において、プレーヤモデルは、ドライブ１００、ファイルシステム１０１、ホストコントローラ１０２、デマルチプレクサ１０３およびデコーダ１０４を備える。ホストコントローラ１０２は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)からなり、ファイルシステム１０１、デマルチプレクサ１０３およびデコーダ１０４は、それぞれハードウェアで構成することもできるし、ＣＰＵ上で動作するソフトウェアで構成してもよい。図示されないユーザインターフェイス（ＵＩ）は、ユーザからの指示をホストコントローラに伝える。
クリップＡＶストリームファイルがトランスポートストリーム化されて記録された、例えば光ディスクからなる記録媒体がドライブ１００に装填される。ステップＳ２０で、ファイルシステム１０１は、ドライブ１００に装填されたディスクを再生し、ディスクからクリップインフォメーションファイルを読み出し、インフォメーションファイル中のＥＰ＿ｍａｐのデータをホストコントローラ１０２に送る。
一方、ＵＩは、ユーザの指示に基づき、再生するプログラムのプログラム番号およびサーチ開始時間のＰＴＳをセットする。セットされた値は、ホストコントローラ１０２に送られる（ステップＳ２１）。次のステップＳ２２で、ホストコントローラ１０２は、ＥＰ＿ｍａｐから、サーチ開始時間を示すＰＴＳに対応するエントリSPN_EP_startを検索し、検索されたエントリSPN_EP_startが指し示すソースパケット番号のビデオＰＩＤを、デマルチプレクサ１０３にセットする。
例えば、サーチ開始時間に対応するＰＴＳのＭＳＢ側の１４ビットに基づき、ＥＰ＿ｍａｐのサブテーブルEP_coarseからエントリPTS_EP_coarseを検索し、対応するエントリref_to_EP_fine_idおよびエントリSPN_EP_coarseを得る。エントリSPN_EP_coarseに基づき、サーチ先のソースパケットの大まかな位置を知ることができる。そして、得られたエントリref_to_EP_fine_idに基づきサブテーブルEP_fineの検索範囲を設定し、設定された検索範囲内でサブテーブルEP_fineを検索する。検索結果として、サーチ開始時間に対応するＰＴＳのＬＳＢ側の第１０ビットからの１１ビットの値に対応するエントリPTS_EP_fineを得る。このエントリPTS_EP_fineに対応するエントリSPN_EP_coarseが指し示すソースパケット番号のビデオＰＩＤがデマルチプレクサ１０３にセットされる。
なお、エントリSPN_EP_fineがエントリSPN_EP_startのＭＳＢ側１７ビットを用いている場合には、エントリSPN_EP_fineとエントリSPN_EP_coarseとを所定に結合した値が指し示すソースパケット番号のビデオＰＩＤがデマルチプレクサ１０３にセットされる。
次のステップＳ２３で、ホストコントローラ１０２は、ステップＳ２２で得られたソースパケット番号に対応するデータアドレスを、ファイルシステム１０１にセットする。ファイルシステム１０１は、指定されたデータアドレスからトランスポートストリームを読み出すように、ドライブ１００に指示する。ドライブ１００は、この指示に基づき、指定されたデータアドレスからトランスポートストリームを読み出す。このトランスポートストリームは、ファイルシステム１０１に渡され、ファイルシステム１０１からデマルチプレクサ１０３に渡される。
デマルチプレクサ１０３は、供給されたトランスポートストリームからヘッダTP_extra_headerを取り除いてトランスポートパケット化し、上述のステップＳ２２でセットされたビデオＰＩＤに基づき、対応するトランスポートパケットを選別して取り出す。そして、取り出されたトランスポートパケットからトランスポートパケットヘッダを取り除き、ペイロードを繋ぎ合わせて元のＡＶストリームを復元する。このＡＶストリームは、デコーダ１０４に供給されて所定に復号され、オーディオおよびビデオ出力とされる。
ステップＳ２５で、ユーザによる次のサーチ指示があるか否かが判断され、次のサーチ指示がある場合には、処理はステップＳ２１に戻される。
上述したように、エントリSPN_EP_fineが指し示すソースパケット番号のデータは、ランダムアクセス可能なＩピクチャまたはＩＤＲピクチャから始まるアクセスユニットの第１バイト目を含むソースパケットのアドレスを示している。上述のような処理により、サーチ動作などおいて、ランダムアクセス可能なＩピクチャまたはＩＤＲピクチャが常にアクセスされ、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４ビデオストリームにおけるランダムアクセス再生が保障される。
次に、上述の図１で示されるアプリケーション構造のデータを記録再生するシステムについて説明する。図１６は、この発明の実施の一形態に適用できる動画像記録再生装置の一例の構成を示す。
制御部１７は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)およびＲＡＭ(Random Access Memory)などからなる。ＲＯＭは、ＣＰＵ上で動作されるプログラムや動作のために必要なデータが予め記憶される。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータを必要に応じて読み出し、ＲＡＭをワークメモリに用いながら、この動画像記録再生装置の全体を制御する。
また、各種のスイッチなどの操作子や、簡易的に表示を行う表示素子を有する図示されないユーザインターフェイスがユーザインターフェイス入力出力端子２８に接続される。ユーザのユーザインターフェイスに対する操作に応じた制御信号が、ユーザインターフェイス入力出力端子２８を介して制御部１７に供給される。また、制御部１７で生成された表示制御信号がインターフェイス入力出力端子２８を介してユーザインターフェイスに供給される。ユーザインターフェイスは、この表示制御信号をテレビジョン受像器などのモニタ装置に供給し、表示させることもできる。
先ず、記録時の動作について説明する。入力端３０にビデオ信号が入力される。入力端３１にオーディオ信号が入力される。入力されたビデオ信号およびオーディオ信号は、ＡＶエンコーダ２３に供給される。ビデオ信号は、ビデオ解析部２４にも供給される。ＡＶエンコーダ２３は、入力されたビデオ信号およびオーディオ信号を符号化し、符号化ビデオストリームＶ、符号化オーディオストリームＡおよびシステム情報Ｓをそれぞれ出力する。
ＡＶエンコーダ２３は、入力されたビデオ信号を、図５を用いて説明したＩピクチャのように、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰから予測することを禁止するように制限して符号化する。例えば、ＡＶエンコーダ２３は、入力されたビデオ信号をＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４に準拠した符号化方式で符号化する。この場合、上述したようにしてＧＯＰ毎にＩピクチャを形成するようにして符号化を行ってもよいし、ＧＯＰ毎にＩＤＲピクチャを配置して符号化を行うこともできる。
ＡＶエンコーダ２３は、オーディオ信号を、例えばＭＰＥＧ１オーディオストリームやドルビーＡＣ３オーディオストリームなどの形式に符号化する。システム情報Ｓは、符号化ピクチャやオーディオフレームのバイトサイズ、ピクチャの符号化タイプといった、ビデオ信号やオーディオ信号の符号化情報や、ビデオおよびオーディオの同期などに関する時間情報からなる。
ＡＶエンコーダ２３のこれらの符号化出力は、マルチプレクサ２２に供給される。マルチプレクサ２２は、供給された符号化ビデオストリームＶ、符号化オーディオストリームＡを、システム情報Ｓに基づき多重化し、多重化ストリームを出力する。多重化ストリームは、例えばＭＰＥＧ２トランスポートストリームや、ＭＰＥＧ２プログラムストリームである。多重化ストリームがＭＰＥＧ２トランスポートストリームの場合、符号化ビデオストリームＶ、符号化オーディオストリームＡおよびシステム情報Ｓは、それぞれトランスポートパケットのペイロードのサイズに分割され、所定のヘッダを付加されて、トランスポートパケット化される。ヘッダには、それぞれのデータ種類などを識別可能なように、ＰＩＤが所定に格納される。
マルチプレクサ２２から出力された多重化ストリームは、端子５０Ａが選択されたスイッチ５０を介してソースパケッタイザ２１および上述した多重化ストリーム解析部２５に供給される。ソースパケッタイザ２１は、供給された多重化ストリームを、記録媒体のアプリケーションフォーマットに従って、例えば図２を用いて説明したような、ソースパケットから構成されるクリップＡＶストリームに符号化する。
ソースパケッタイザ２１で符号化されたクリップＡＶストリームは、ＥＣＣ(Error Correction Coding)符号化部２０でエラー訂正符号化され、変調部１９で記録符号に変調され、書き込み部１８に供給される。書き込み部１８は、制御部１７から供給される制御信号の指示に基づき、変調部１９で記録符号に変調されたクリップＡＶストリームを、記録可能な記録媒体１０に対して記録する。
この動画像記録再生装置は、クリップＡＶストリームが多重化されたトランスポートストリームを直接的に入力して、記録媒体に記録することができるようになっている。例えば、ディジタルインターフェイスまたはディジタルテレビジョンチューナから出力される、ディジタルテレビジョン放送などによるトランスポートストリームが入力端子３２に対して入力される。
入力されたトランスポートストリームの記録方法としては、トランスペアレントに記録する方法と、記録ビットレートを下げるなどの目的のために再エンコードして記録する方法とが考えられる。この２通りの記録方法のうち何方を用いて記録を行うかを指示は、例えばユーザのユーザインターフェイスに対する操作によりなされ、この操作に応じた制御信号がユーザインターフェイス入力出力端子２８を介して制御部１７に供給される。制御部１７は、この制御信号に基づきこの動画像記録再生装置の各部を制御し、記録方法の制御を行う。
入力トランスポートストリームをトランスペアレントに記録する場合、スイッチ５０において端子５０Ｂが選択されると共に、スイッチ５１において端子５１Ａが選択され、入力端３２から入力されたトランスポートストリームは、スイッチ５１および５０を介してソースパケッタイザ２１および多重化ストリーム解析部２５にそれぞれ供給される。これ以降の処理は、上述した、入力端３０および３１に入力されたビデオ信号およびオーディオ信号を符号化して記録する場合と同一である。
一方、入力トランスポートストリームを再エンコードして記録する場合、スイッチ５１において端子５１Ｂが選択され、入力端３２から入力されたトランスポートストリームは、デマルチプレクサ１５に供給される。デマルチプレクサ１５は、供給されたトランスポートストリームに多重化されている符号化ビデオストリームＶ、符号化オーディオストリームＡおよびシステム情報Ｓを分離し、符号化ビデオストリームＶをＡＶデコーダ１６に供給すると共に、符号化オーディオストリームＡおよびシステム情報Ｓをマルチプレクサ２２に供給する。
ＡＶデコーダ１６は、デマルチプレクサ１５から供給された符号化ビデオストリームＶを復号し、復号されたビデオ信号をＡＶエンコーダ２３に供給する。ＡＶエンコーダ２３は、供給されたこのビデオ信号を符号化して符号化ビデオストリームＶとする。この符号化は、上述と同様に、図５を用いて説明したＩピクチャのように、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰから予測することを禁止するように制限して符号化する。この符号化ビデオストリームＶは、マルチプレクサ２２に供給される。
マルチプレクサ２２は、ＡＶエンコーダ２３で符号化され供給された符号化ビデオストリームＶと、デマルチプレクサ１５で分離された符号化オーディオストリームＡとを、同じくデマルチプレクサ１５で分離されたシステム情報Ｓに基づき多重化して多重化ストリームを出力する。これ以降の処理は、上述した、入力端３０および３１に入力されたビデオ信号およびオーディオ信号を符号化して記録する場合と同一である。
この動画像記録再生装置は、記録媒体１０に対して上述のようにしてクリップＡＶストリームファイルを記録すると共に、記録するクリップＡＶストリームファイルに関連するアプリケーションデータベース情報をさらに記録する。アプリケーションデータベース情報は、ビデオ解析部２４からの動画像の特徴情報と、多重化ストリーム解析部２５からのクリップＡＶストリームの特徴情報と、端子２８から入力されるユーザの指示情報とに基づき、制御部１７により作成される。
ビデオ解析部２４から得られる、動画像の特徴情報は、ＡＶエンコーダ２３によりビデオ信号を符号化して記録する場合に、この動画像記録再生装置内において生成される情報である。ビデオ解析部２４は、入力端３０から入力されたビデオ信号または入力端３２から入力されたトランスポートストリームからデマルチプレクサ１５で分離されＡＶデコーダ１６で復号されたビデオ信号が供給される。ビデオ解析部２４は、供給されたビデオ信号の内容を解析し、入力されたビデオ信号中の特徴的なマーク点の画像に関する情報を生成する。例えば、ビデオ解析部２４は、入力ビデオ信号中のプログラムの開始点、シーンチェンジ点や、ＣＭ（コマーシャル）放映の開始、終了点などの特徴的なマーク点を検出し、検出されたマーク点の画像の指示情報を得る。また、マーク点の画像のサムネイル画像を生成するようにしてもよい。サムネイル画像は、実際の画像データを間引き処理などにより縮小した画像である。また、サムネイル画像のクリップＡＶストリーム上の位置は、ＰＴＳで示すことができる。
これらの画像の指示情報、サムネイル画像およびサムネイル画像の位置情報（例えばＰＴＳ）は、制御部１７を介してマルチプレクサ２２に供給される。マルチプレクサ２２は、制御部１７から指示されるマーク点の画像を符号化した符号化ピクチャを多重化する際に、当該符号化ピクチャのクリップＡＶストリーム上でのアドレス情報を制御部１７に返す。制御部１７は、特徴的な画像の種類と、対応する符号化ピクチャのクリップＡＶストリーム上でのアドレス情報とを関連付けて、例えばＲＡＭに記憶する。
多重化ストリーム解析部２５から得られる、クリップＡＶストリームの特徴情報は、記録されるクリップＡＶストリームの符号化情報に関連する情報であり、この動画像記録再生装置内において生成される。例えば、クリップＡＶストリームについて、エントリポイントのタイムスタンプと対応するアドレス情報とをクリップＡＶストリームの特徴情報として含む。この他にも、クリップＡＶストリームについて、ＳＴＣ(System Time Clock)の不連続情報、プログラム内容の変化情報、アライバルタイムと対応するアドレス情報などが、クリップＡＶストリームの特徴情報として含まれる。
ここで、クリップＡＶストリーム内のエントリポイントとなる、図５で説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから開始するビデオアクセスユニットのタイムスタンプおよびアドレス情報は、上述のＥＰ＿ｍａｐに格納されるデータとなる。また、クリップＡＶストリーム内でのプログラム内容の変化情報は、クリップインフォメーションファイル中のブロックProgramInfo（図示しない）に格納されるデータとなる。
また、多重化ストリーム解析部２５は、入力端３２から入力されるトランスポートストリームをトランスペアレントに記録する場合、クリップＡＶストリーム中の特徴的なマーク点画像を検出し、検出された画像の種類とアドレス情報とを生成する。この情報は、クリップインフォメーションファイル中のブロックClipMark（図示しない）に格納されるデータとなる。このように、多重化ストリーム解析部２５により得られたクリップＡＶストリームの特徴情報は、クリップＡＶストリームのデータベースであるクリップインフォメーションファイルに格納されることになる。多重化ストリーム解析部２５で得られたこれらの情報は、例えば、制御部１７のＲＡＭに一旦記憶される。
図示されないユーザインターフェイスに対してなされたユーザの指示情報は、ユーザインターフェイス入力出力端子２８から制御部１７に供給される。この指示情報は、例えば、クリップＡＶストリーム中でユーザが気に入った再生区間の指定情報、当該再生区間の内容を説明するためのキャラクタ文字、ユーザが気に入ったシーンにセットするブックマーク点やリジューム点のクリップＡＶストリーム中のタイムスタンプなどが含まれる。これらのユーザの指示情報は、一旦、制御部１７のＲＡＭに記憶される。これらの指示情報は、記録媒体１０上においては、プレイリストが有するデータベース（図示しない）に格納される。
制御部１７は、ＲＡＭ上に記憶された上述した入力情報、すなわち、ビデオ解析部２４から得られる動画像の特徴情報、多重化ストリーム解析部２５から得られるクリップＡＶストリームの特徴情報、ならびに、ユーザインターフェイス入力出力端子２８から入力されたユーザ指示情報に基づき、クリップＡＶストリームのデータベース（クリップインフォメーション）、プレイリストのデータベース、記録媒体の記録内容に対する管理情報(info.drv)およびサムネイル情報を作成する。これらのデータベース情報は、制御部１７のＲＡＭから読み出され、クリップＡＶストリームと同様にして、制御部１７からＥＣＣ符号化部２０に供給されエラー訂正符号化され、変調部１９で記録符号に変調され、書き込み部１８に供給される。書き込み部１８は、制御部１７から供給される制御信号に基づき、記録符号化されたデータベース情報を記録媒体１０に記録する。
次に、再生時の動作について説明する。記録媒体１０は、記録時の動作で説明したようにして作成された、クリップＡＶストリームファイルとアプリケーションデータベース情報とが記録されている。記録媒体１０が図示されないドライブ装置に装填されると、先ず、制御部１７は、読み出し部１１に対して、記録媒体１０上に記録されたアプリケーションデータベース情報を読み出すように指示する。読み出し部１１は、この指示を受けて、記録媒体１０からアプリケーションデータベース情報を読み出す。読み出し部１１の出力は、復調部１２に供給する。
復調部１２は、読み出し部１１の出力を復調し、記録符号を復号してディジタルデータとする。復調部１２の出力は、ＥＣＣ復号部１３に供給され、エラー訂正符号が復号されエラー訂正処理が行われる。エラー訂正処理されたアプリケーションデータベース情報は、制御部１７に供給される。
制御部１７は、アプリケーションデータベース情報に基づいて、記録媒体１０に記録されているプレイリストの一覧を、ユーザインターフェイス入力出力端子２８を介してユーザインターフェイスに出力する。このプレイリストの一覧は、例えばユーザインターフェイスに設けられた表示部に所定に表示される。ユーザにより、このプレイリストの一覧から再生したいプレイリストが選択され、選択したプレイリストを再生するような操作がユーザインターフェイスに対してなされる。この操作に応じた制御信号がユーザインターフェイスから出力され、端子２８を介して制御部１７に供給される。
制御部１７は、この制御信号に応じて、選択されたプレイリストの再生に必要なクリップＡＶストリームファイルの読み出しを、読み出し部１１に指示する。読み出し部１１は、この指示に従い、記録媒体１０からクリップＡＶストリームファイルを読み出す。読み出し部１１の出力は、復調部１２に供給される。復調部１２は、供給された信号を復調し、記録符号を復号してディジタルデータとして出力し、ＥＣＣ復号部１３に供給する。ＥＣＣ復号部１３は、供給されたディジタルデータのエラー訂正符号を復号し、エラー訂正を行う。エラー訂正されたクリップＡＶストリームファイルは、制御部１７により提供される図示されないファイルシステム部の処理を受け、ソースデパケッタイザ１４に供給される。
ソースデパケッタイザ１４は、制御部１７の制御に基づき、記録媒体１０におけるアプリケーションフォーマットで記録されていたクリップＡＶストリームファイルを、デマルチプレクサ１５に入力できる形式のストリームに変換する。例えば、ソースデパケッタイザ１４は、記録媒体１０から再生されたＢＤＡＶ ＭＰＥＧ２トランスポートストリーム（図２参照）をソースパケット単位に分解し、ソースパケットからヘッダTP_extra_headerを取り除きトランスポートパケット化する。このトランスポートパケット化されたクリップＡＶストリームを、デマルチプレクサ１５に供給する。
デマルチプレクサ１５は、制御部１７の制御に基づき、ソースデパケッタイザ１４から供給されたクリップＡＶストリームの、制御部１７により指定された再生区間(PlayItem)を構成するビデオストリームＶ、オーディオストリームＡおよびシステム情報Ｓを出力し、ＡＶデコーダ１６に供給する。例えば、デマルチプレクサ１５は、供給されたトランスポートパケットをＰＩＤに基づき選別し、選別されたそれぞれについて、トランスポートパケットヘッダを取り除いて出力する。ＡＶデコーダ１６は、供給されたビデオストリームＶおよびオーディオストリームＡを復号し、復号された再生ビデオ信号および再生オーディオ信号をビデオ出力端２６およびオーディオ出力端２７にそれぞれ導出する。
このような再生時の構成において、ユーザによって選択されたプレイリストを、クリップＡＶストリーム上のある時間から途中再生する場合の動作は、次のようになる。制御部１７は、指定された時間に最も近いＰＴＳを持つエントリポイント、すなわち、図５を用いて説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから開始するビデオアクセスユニットのアドレスを、上述したようにして、指定された時間のＰＴＳに基づきＥＰ＿ｍａｐを用いて検索する。そして、制御部１７は、得られたアドレスからクリップＡＶストリームファイルを読み出すように、読み出し部１１に指示する。
読み出されたクリップＡＶストリームファイルは、既に説明したようにして、復調部１２、ＥＣＣ復号部１３、ソースデパケッタイザ１４、デマルチプレクサ１５およびＡＶデコーダ１６を経て、再生ビデオ信号および再生オーディオ信号とされ、出力端２６および２７にそれぞれ導出する。
読み出し部１１は、この指示に基づき記録媒体１０からクリップＡＶストリームファイルを読み出す。読み出されたクリップＡＶストリームファイルは、復調部１２、ＥＣＣ復号部１３およびソースデパケッタイザ１４を経てデマルチプレクサ１５に供給され、デマルチプレクサ１５でトランスポートパケット化されてＡＶデコーダ１６に供給される。
また、クリップインフォメーション中のブロックClipMarkに格納されている、番組の頭出し点やシーンチェンジ点の中から、ユーザがあるマークを選択した場合の再生動作は、次のようになる。例えば、クリップインフォメーション中のブロックClipMarkに格納されている番組の頭出し点やシーンチェンジ点のサムネイル画像リストを、制御部１７が図示されないユーザインターフェイスに表示し、ユーザは、このサムネイル画像リストから所望のサムネイル画像を選択することで、この再生動作が開始される。サムネイル画像が選択されると、選択されたサムネイル画像に対応するクリップＡＶストリーム上の位置情報（例えばＰＴＳ）が制御部１７に供給される。
制御部１７は、クリップインフォメーションの内容に基づいて、記録媒体１０からクリップＡＶストリームを読み出す位置を決定し、読み出し部１１にクリップＡＶストリームの読み出しを指示する。より具体的には、制御部１７は、ユーザが選択したサムネイル画像に対応するピクチャが格納されているクリップＡＶストリーム上のアドレスに最も近いアドレスにあるエントリポイント、すなわち、図５を用いて説明したＩＤＲピクチャまたはＩピクチャから開始するビデオアクセスユニットのアドレスを、上述したようにして、サムネイル画像に対応した時間のＰＴＳに基づきＥＰ＿ｍａｐを用いて検索する。そして、制御部１７は、得られたアドレスからクリップＡＶストリームファイルを読み出すように、読み出し部１１に指示する。
読み出されたクリップＡＶストリームファイルは、既に説明したようにして、復調部１２、ＥＣＣ復号部１３、ソースデパケッタイザ１４、デマルチプレクサ１５およびＡＶデコーダ１６を経て、再生ビデオ信号および再生オーディオ信号とされ、出力端２６および２７にそれぞれ導出する。
なお、記録媒体１０は、特に種類を限定されない。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）規格に沿ったディスク状記録媒体を記録媒体１０として用いることができる。Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ規格では、記録媒体として直径１２ｃｍ、カバー層０．１ｍｍのディスクを用い、光学系として波長４０５ｎｍの青紫色レーザ、開口数０．８５の対物レンズを用いて、最大で２７ＧＢ（ギガバイト）の記録容量を実現している。
これに限らず、ハードディスクを記録媒体１０として用いることができる。また、ディスク状記録媒体に限らず、例えば大容量の半導体メモリを記録媒体１０として用いることができる。さらに、記録可能な仕様のＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、例えばＤＶＤ−Ｒ(DVD-Recordable)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(DVD-Random Access Memory)ＤＶＤ−ＲＷ(DVD-Rewritable)、ＤＶＤ＋ＲＷを記録媒体１０として用いることができる。同様に、ＣＤ−Ｒ(Compact Disc-Recordable)やＣＤ−ＲＷ(Compact Disc-ReWritable)を記録媒体１０として用いることができる。
また、記録媒体１０は、記録可能な記録媒体に限定されない。すなわち、上述した動画像記録再生装置の記録時のプロセスと同様のプロセスを経て形成されたデータが予め記録された、再生専用の記録媒体を、記録媒体１０として用いることができる。例えば、上述したＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの規格に基づいた再生専用のディスク（ＢＤ−ＲＯＭと呼ぶ）が提案されている。このＢＤ−ＲＯＭを、記録媒体１０として用いることができる。これに限らず、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ(DVD-Read Only Memory)やＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc-Read Only Memory)を記録媒体１０として用いてもよい。
すなわち、図５を用いて説明したＩピクチャのように、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰから予測することを禁止するように制限して符号化したクリップＡＶストリームと、この符号化に対応して作成されたＥＰ＿ｍａｐとを、予めこのような再生専用の記録媒体に記録して、ユーザに提供する。
記録媒体１０として再生専用の記録媒体を用いる場合でも、再生部側の動作は、上述と同一である。勿論、記録部側の動作は、行えないようにされる。また、再生専用の記録媒体を用いる場合において、上述の図１６の構成を、記録部側の構成を省略した動画像再生装置とすることもできる。
さらに、上述の図１６の構成を、再生部側の構成を省略した動画像記録装置とすることもできる。この場合、この動画像記録装置で作成された記録媒体１０を、この実施の一形態によるＥＰ＿ｍａｐに対応した動画像再生装置で再生すると、サーチ動作などが円滑に行われ、好ましい。
さらにまた、上述では、図１６に示す動画像記録再生装置がハードウェア的に構成されるように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、動画像記録再生装置は、実際に記録媒体１０が装填されるドライブ部などの機構部分以外の部分を、ソフトウェアとして構成することも可能である。この場合、ソフトウェアは、例えば制御部１７が有するＲＯＭに予め記憶される。これに限らず、動画像記録再生装置を、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ装置上に構成することも可能である。この場合には、動画像記録再生装置をコンピュータ装置に実行させるソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭといった記録媒体に記録されて提供される。コンピュータ装置がネットワーク接続可能な場合、インターネットなどのネットワークを介して当該ソフトウェアを提供することも可能である。
さらに、上述では、多重化ストリームがＭＰＥＧ２トランスポートストリームであるとして説明したが、これはこの例に限定されない。多重化ストリームとしてＭＰＥＧ２プログラムストリームやＤＳＳ(Digital Satellite System)トランスポートストリームを用いるシステムに対してこの発明を適用することもできる。ＭＰＥＧ２プログラムストリームの場合は、ソースパケットの代わりに、パックが用いられる。
この発明が適用可能な記録再生システムで用いる記録媒体上のアプリケーションフォーマットの概略的な構造を示す略線図である。 この発明による記録再生システムで用いる記録媒体上に記録されたＡＶストリームの構造を概略的に示す略線図である。 ＥＰ＿ｍａｐの説明に用いるクリップＡＶストリームの例を示す略線図である。 ＥＰ＿ｍａｐの例を概念的に示す略線図である。 ランダムアクセス可能なＩピクチャから始まるアクセスユニットを説明するための図である。 フィールドSPN_EP_startが指すソースパケットの一例のデータ構造を示す略線図である。 ＥＰ＿ｍａｐについてより詳細に説明するための図である。 ＥＰ＿ｍａｐについてより詳細に説明するための図である。 ＥＰ＿ｍａｐについてより詳細に説明するための図である。 テーブルEP_map_for_one_stream_PID()の一例のシンタクスを示す略線図である。 ブロックEP_map_for_one_stream_PIDの一例のシンタクスを示す略線図である。 ＥＰ＿ｍａｐの作成の一例の手順を示すフローチャートである。 トランスポートストリーム中でビデオＰＩＤが変化する場合について説明するための図である。 ＩピクチャまたはＩＤＲピクチャをサーチする場合の一例のプレーヤモデルを示すブロック図である。 プレーヤモデルによるＩピクチャサーチの一例の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の一形態に適用できる動画像記録再生装置の一例の構成を示すブロック図である。 従来技術による、現在のＧＯＰのＩピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、過去のＧＯＰのピクチャから予測する予測モードを説明するための図である。
符号の説明
１０ 記録媒体
１１ 読み出し部
１４ ソースデパケッタイザ
１５ デマルチプレクサ
１６ ＡＶデコーダ
１７ 制御部
１８ 書き込み部
２１ ソースパケッタイザ
２２ マルチプレクサ
２３ ＡＶエンコーダ
２４ ビデオ解析部
２５ 多重化ストリーム解析部
５０，５１ スイッチ

Claims (23)

  1. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録装置において、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化手段と、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成手段と、
    上記符号化手段で符号化された上記符号化ビデオストリームと上記テーブル作成手段で作成された上記テーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録手段と
    を有することを特徴とするデータ記録装置。
  2. 請求項１に記載のデータ記録装置において、
    上記符号化ビデオストリームを分割し所定サイズのパケットに格納するパケット化手段をさらに有し、
    上記記録手段は、上記パケット化手段でパケット化された上記符号化ビデオストリームを上記記録媒体に記録するようにされ、上記テーブル作成手段は、上記符号化ビデオストリーム上の位置情報を上記パケット単位で表すようにしたことを特徴とするデータ記録装置。
  3. 請求項１に記載のデータ記録装置において、
    複数の上記ビデオストリームがそれぞれ上記符号化手段で符号化された複数の上記符号化ビデオストリームを多重化する多重化手段をさらに有し、
    上記記録手段は、上記多重化手段で多重化された上記複数の符号化ビデオストリームを上記記録媒体に記録するようにされ、上記テーブル作成手段は、上記多重化手段で多重化した上記複数の符号化ビデオストリームのそれぞれについて、上記テーブルを作成するようにしたことを特徴とするデータ記録装置。
  4. 請求項１に記載のデータ記録装置において、
    上記テーブル作成手段は、
    上記符号化ビデオストリーム上の大まかな再生時間情報と該大まかな再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第１のサブテーブルと、
    上記符号化ビデオストリーム上のより詳細な再生時間情報と該より詳細な再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第２のサブテーブルと
    をそれぞれ作成するようにしたことを特徴とするデータ記録装置。
  5. 請求項１に記載のデータ記録装置において、
    上記符号化手段は、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき上記符号化を行い、
    上記独立的に復号が可能なピクチャは、全てのスライスがＩスライスからなるピクチャであることを特徴とするデータ記録装置。
  6. 請求項１に記載のデータ記録装置において、
    上記符号化手段は、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき上記符号化を行い、
    上記独立的に復号が可能なピクチャは、ＩＤＲピクチャであることを特徴とするデータ記録装置。
  7. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録方法において、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化のステップと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成のステップと、
    上記符号化のステップで符号化された上記符号化ビデオストリームと上記テーブル作成のステップで作成された上記テーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録のステップと
    を有することを特徴とするデータ記録方法。
  8. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録媒体に記録するデータ記録方法をコンピュータ装置に実行させるデータ記録プログラムにおいて、
    上記データ記録方法は、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い符号化ビデオストリームを生成する符号化のステップと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けたテーブルを作成するテーブル作成のステップと、
    上記符号化のステップで符号化された上記符号化ビデオストリームと上記テーブル作成のステップで作成された上記テーブルとを対応付けて記録媒体に記録する記録のステップと
    を有することを特徴とするデータ記録プログラム。
  9. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生装置において、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルと
    が対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生手段と、
    上記再生手段で再生された上記符号化ビデオストリームの復号を、上記再生手段で再生された上記テーブルに基づき上記再生時間情報に対応する上記位置情報で示される上記符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御手段と
    を有することを特徴とするデータ再生装置。
  10. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    上記記録媒体に記録された上記符号化ビデオストリームに対するランダムアクセスを、上記テーブルに基づき行うようにしたことを特徴とするデータ再生装置。
  11. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    上記符号化ビデオストリームは、分割され所定サイズのパケットに格納されて上記記録媒体に記録され、
    上記テーブルは、上記符号化ビデオストリーム上の位置情報が上記パケット単位で表されていることを特徴とするデータ再生装置。
  12. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    複数の上記ビデオストリームがそれぞれ符号化された複数の上記符号化ビデオストリームが多重化されて上記記録媒体に記録され、
    上記多重化された上記複数の符号化ビデオストリームのそれぞれに対応する上記テーブルが上記記録媒体に記録されていることを特徴とするデータ再生装置
  13. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    上記テーブルは、
    上記符号化ビデオストリーム上の大まかな再生時間情報と該大まかな再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第１のサブテーブルと、
    上記符号化ビデオストリーム上のより詳細な再生時間情報と該より詳細な再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第２のサブテーブルと
    からなり、
    上記復号制御手段は、指定された再生時間に基づき上記第１のテーブルから上記大まかな再生時間情報を検索して第１の検索結果を得、該第１の検索結果に基づき上記第２のテーブルから上記より詳細な再生時間情報を検索して第２の検索結果を得、少なくとも上記第２の検索結果を用いて上記指定された再生時間に対応する上記符号化ビデオストリームの復号を行う上記位置情報を得るようにしたことを特徴とするデータ再生装置。
  14. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    上記符号化ビデオストリームは、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき符号化されており、上記独立的に復号が可能なピクチャは、全てのスライスがＩスライスからなるピクチャであることを特徴とするデータ再生装置。
  15. 請求項９に記載のデータ再生装置において、
    上記符号化ビデオストリームは、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき符号化されており、上記独立的に復号が可能なピクチャは、ＩＤＲピクチャであることを特徴とするデータ再生装置。
  16. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生方法において、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルと
    が対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生のステップと、
    上記再生のステップにより再生された上記符号化ビデオストリームの復号を、上記再生のステップにより再生された上記テーブルに基づき上記再生時間情報に対応する上記位置情報で示される上記符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御のステップと
    を有することを特徴とするデータ再生方法。
  17. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録された記録媒体を再生するデータ再生方法をコンピュータ装置に実行させるデータ再生プログラムにおいて、
    上記データ再生方法は、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルと
    が対応付けられて記録された記録媒体を再生する再生のステップと、
    上記再生のステップにより再生された上記符号化ビデオストリームの復号を、上記再生のステップにより再生された上記テーブルに基づき上記再生時間情報に対応する上記位置情報で示される上記符号化ビデオストリームの位置から行うように制御する復号制御のステップと
    を有することを特徴とするデータ再生プログラム。
  18. 独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することが可能な符号化方法で以てビデオストリームを符号化して記録する記録媒体において、
    ビデオストリームを、独立的に復号が可能なピクチャから、復号順で未来の、次の独立的に復号が可能なピクチャの直前のピクチャまでの集合を単位とし、該単位内の、上記独立的に復号が可能なピクチャよりも表示順序で未来のピクチャを、該単位より過去の単位内のピクチャから予測することを禁止するように制限して符号化を行い生成された符号化ビデオストリームと、
    上記独立的に復号が可能なピクチャの、上記符号化ビデオストリーム上の再生時間情報と、該符号化ビデオストリーム上の位置情報とを対応付けて作成されたテーブルと
    が対応付けられて記録されたことを特徴とする記録媒体。
  19. 請求項１８に記載の記録媒体において、
    上記符号化ビデオストリームは、分割され所定サイズのパケットに格納されて記録され、
    上記テーブルは、上記符号化ビデオストリーム上の位置情報が上記パケット単位で表されていることを特徴とする記録装置。
  20. 請求項１８に記載の記録媒体において、
    複数の上記ビデオストリームがそれぞれ符号化された複数の上記符号化ビデオストリームが多重化されて記録されると共に、
    上記多重化された上記複数の符号化ビデオストリームのそれぞれに対応する上記テーブルが記録されていることを特徴とする記録媒体。
  21. 請求項１８に記載の記録媒体において、
    上記テーブルは、
    上記符号化ビデオストリーム上の大まかな再生時間情報と該大まかな再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第１のサブテーブルと、
    上記符号化ビデオストリーム上のより詳細な再生時間情報と該より詳細な再生時間情報に対応する上記位置情報とを対応付けた第２のサブテーブルと
    からなることを特徴とする記録媒体。
  22. 請求項１８に記載の記録媒体において、
    上記符号化ビデオストリームは、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき符号化されており、上記独立的に復号が可能なピクチャは、全てのスライスがＩスライスからなるピクチャであることを特徴とする記録媒体。
  23. 請求項１８に記載の記録媒体において、
    上記符号化ビデオストリームは、ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４の規格に基づき符号化されており、上記独立的に復号が可能なピクチャは、ＩＤＲピクチャであることを特徴とする記録媒体。
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