JP3672467B2

JP3672467B2 - デジタル信号再生装置

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Publication number: JP3672467B2
Application number: JP31336199A
Authority: JP
Inventors: 歳朗西尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JP2001136531A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号の記録及び再生を行うデジタル信号再生装置に関し、特に特殊再生を行うことが可能なデジタル信号再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１９９４年に米国において開始された衛星デジタル放送は、１９９６年には日本及び欧州諸国等に波及して、本格的な実用化段階に突入した。一方で、デジタル放送の番組をデジタル信号で記録し、タイムシフトで視聴する形態も昨今普及しつつある。特にデジタルＶＨＳ（以下、ＤＶＨＳという）やＡＶ用ハードディスク（以下、ＡＶＨＤＤという）への記録や再生を行うことは、価格及び記録時間の優位性などにより、実用化されつつある。
【０００３】
図６に従来のデジタル信号再生装置の構成例を示す。ここでは、記録媒体をＤＶＨＳテープの場合として示す。入力手段１００１は再生モードの切り替えを入力するもので、通常再生又は特殊再生などのモードが外部から入力される。ＴＳ信号発生手段１００２はＭＰＥＧ規格で圧縮符号化された映像のデジタル信号を記録媒体から読み出し、ISO/IEC13818で規定されるトランスポートストリーム（以下、ＴＳという）の形式にして映像データを出力するものである。ＰＩＤフィルタ１００３はＴＳ信号発生手段１００２のＴＳを入力し、所望のパケット識別番号（以下、ＰＩＤという）を持つＴＳペイロード部、即ちパッケッタイズドエレメンタリストリーム（以下、ＰＥＳという）を出力するものである。ＰＥＳ解析手段１００４はＰＩＤフィルタ１００３が出力するＰＥＳを入力し、ＰＥＳヘッダを解析し、ＰＥＳペイロード部、即ちエレメンタリストリーム（以下、ＥＳという）を出力するものである。ＭＰＥＧ信号復号手段１００５はＰＥＳ解析手段１００４の出力するＥＳを入力し、ＭＰＥＧ規格の復号によりデジタル映像信号を再構成するものである。
【０００４】
以上のように構成されたデジタル信号再生装置の動作について、特に早送り再生から通常再生へ遷移する前後の動作について以下に説明する。まず、入力手段１００１はリモコン等の外部インタフェースを介してユーザからの再生モード指定の入力を受け付けたとする。具体的にはユーザからの入力が”通常再生”を指示していれば、入力手段１００１からＴＳ信号発生手段１００２に対して通常再生のＴＳ発生手段制御信号１０１０が出力される。次にＴＳ信号発生手段１００２は、通常の動画像エンコードに用いられるのと同じように、ＭＰＥＧ２で規定されるイントラ画像（以下、参照画像やＩピクチャという）と、前方向予測画像（以下、Ｐピクチャという）と、双方向予測画像（以下、Ｂピクチャという）とが混在したＴＳを発生する。
【０００５】
また、入力手段１００１が”早送り再生”を指示していれば、ＴＳ発生手段制御信号１０１０によってＴＳ信号発生手段１００２は、Ｉピクチャのみ又はＩ及びＰピクチャからなるＴＳを時間間欠的に出力する。
【０００６】
ＰＩＤフィルタ１００３はＴＳ信号発生手段１００２の出力するＴＳを入力し、ＰＩＤごとにフィルタリングを行ない、所望の映像データを含むＴＳペイロード、即ちＰＥＳデータのみを出力する。ＰＥＳ解析手段１００４はＰＩＤフィルタ１００３から出力されるＰＥＳデータのヘッダ情報を除くＰＥＳペイロード部、即ちＥＳデータを出力する。ＭＰＥＧ信号復号手段１００５はＰＥＳ解析手段１００４の出力するＥＳデータから原画像を再構成し、再生映像信号を出力する。
【０００７】
図７は早送り再生から通常再生へ状態遷移するときのＴＳ信号発生手段１００２が出力するＴＳパケットの時間軸上の様子を示す説明図である。今簡単のため、早送り再生中はＴＳ信号発生手段１００２はＩピクチャを含むＴＳを間欠的に出力するものとする。特に図７（ａ）はＴＳ信号発生手段１００２が出力するＴＳに含まれるピクチャの種類を時間軸方向に表したものである。図中のＩ_S0 ,Ｉ_S1, Ｉ_S2, Ｉ_S3, Ｉ_S4で示す各矩形部分が、特殊再生時のＩピクチャの各１枚を示す。添字の”Ｓ”は夫々のＩピクチャが静止画であることを意味し、それに続く添字の数字は各ピクチャの表示順を表す。図７（ａ）の右側に示すピクチャＩ₂,Ｂ₀,Ｂ₁,Ｐ₅,Ｂ₃,Ｂ₄,Ｐ₈,Ｂ₆,Ｂ₇ において、大文字のＩ／Ｐ／Ｂは通常再生時のＴＳに含まれるピクチャの種別を表し、添字はそれらの表示順を表す。図７（ｂ）は図７（ａ）の順序でＥＳデータがＭＰＥＧ信号復号手段１００５に入力された場合、ＭＰＥＧ信号復号手段１００５が出力する映像信号の様子を示す説明図である。Ｉ／Ｂ／Ｐ及び添字の意味は図７（ａ）と同じである。
【０００８】
入力手段１００１により再生モードが”早送り再生”になっている間は、ＴＳ信号発生手段１００２は図７（ａ）の左半分に示すように、Ｉピクチャのみを間欠的に出力し続ける。ＰＩＤフィルタ１００３はＴＳ信号発生手段１００２の出力から所望のＰＩＤを持つパケットのペイロード部だけを抜き出し、ＰＥＳ解析手段１００４に与える。ＰＥＳ解析手段１００４ではＰＥＳヘッダ以外のＰＥＳペイロード部を抜き出し、ＭＰＥＧ信号復号手段１００５に与える。映像データが早送り再生中はＩピクチャのみから成っているから、ＭＰＥＧ信号復号手段１００５は、各Ｉピクチャを入力した順に復号し、図７（ｂ）の左半分に示すように復号と同じ順序で出力する。
【０００９】
入力手段１００１により再生モードが”通常再生”になると、ＴＳ信号発生手段１００２は図７（ａ）の右半分に示すように、Ｉ／Ｐ／Ｂピクチャを連続的に出力する。ＰＩＤフィルタ１００３はＴＳ信号発生手段１００２の出力から所望のＰＩＤを持つパケットのペイロード部だけを抜き出し、ＰＥＳ解析手段１００４に与える。ＰＥＳ解析手段１００４ではＰＥＳヘッダ以外のＰＥＳペイロード部を抜き出し、ＭＰＥＧ信号復号手段１００５に与える。
【００１０】
ＭＰＥＧ信号復号手段１００５は、通常のＭＰＥＧ動画復号手順と同様にまずＩ₂ のピクチャを復号するが、まだ出力しない。次に通常再生に移行する直前に復号したＩ_S4ピクチャと、先程得られたＩ₂ ピクチャとから双方向予測を行い、Ｂ₀ ピクチャを復号する。そし復号完了同時に該Ｂ₀ ピクチャを出力する。次にＩ₂ とＩ_S4とから双方向予測を行い、Ｂ₁ ピクチャを復号し、復号完了と同時に該Ｂ₁ ピクチャを出力する。次にＭＰＥＧ信号復号手段１００５はＰ₅ ピクチャを復号するが、出力せず先に復号したＩ₂ ピクチャを出力する。以下同様の動作を繰り返すことで、図７（ｂ）の右半分に示すようにＢ₀,Ｂ₁,Ｉ₂,Ｂ₃,Ｂ₄,Ｐ₅,Ｂ₆,Ｂ₇,Ｐ₈ の順序で映像信号を出力する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のデジタル信号再生装置では、早送り再生から通常再生へ再生モードが遷移する場合、通常再生の最初に表示されるべきＢ₀ 及びＢ₁ の記号で表されるＢピクチャは、一般に双方向予測で予測符号化されており、それらのピクチャを再構築するための参照画像がＴＳ信号発生手段１００２の出力信号中に含まれないことが多い。このため、Ｂピクチャを正しく再構成できないこととなる。すなわち、以前に復号した早送り再生時の再生Ｉピクチャを誤って参照し、Ｂピクチャを作成して表示してしまうという問題点があった。図７に示す例では、最初のＢ₀ とＢ₁ ピクチャの２枚のみが誤った画像となってしまう。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、再生モードの切り替えが生じた際に、ＴＳ信号発生手段からのＴＳを加工して出力することにより、正規に復号されたピクチャのみを表示できるデジタル信号再生装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、圧縮符号化された映像データが記録された記録媒体から、通常再生モード及び特殊再生モードを含む再生モードで記録データを読み出し、伸長復号された映像データを出力するデジタル信号再生装置であって、外部からの再生モードの内容を識別し、制御信号を発生する入力手段と、前記入力手段からの制御信号に基づいて、前記記録媒体に記録された映像データを読み出し、ＭＰＥＧ規定のトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力するＴＳ信号発生手段と、前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、 ISO/IEC13818-1 で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中の transport ＿ private ＿ data ＿ flag を“１”に書き換え、前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号の再生モードが変化しないとき、 ISO/IEC13818-1 で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中の transport ＿ private ＿ data ＿ flag を“１”以外に書き換えるＴＳヘッダ加工手段と、前記ＴＳヘッダ加工手段から出力されるトランスポートストリーム（ＴＳ’）を入力し、所望のパケット識別番号を有するＴＳパケットのペイロードをＰＥＳデータとして通過させ、前記 transport ＿ private ＿ data ＿ flag が“１”であればＭＰＥＧ信号復号手段制御信号を発生し、前記 transport ＿ private ＿ data ＿ flag が“１”以外であればＭＰＥＧ信号復号手段制御信号を発生しないＰＩＤフィルタと、前記ＰＩＤフィルタのＰＥＳを入力し、ＰＥＳデータのヘッダを除くエレメンタリストリーム（ＥＳ）を出力するＰＥＳ解析手段と、前記ＰＥＳ解析手段のＥＳを入力し、前記ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号が存在する場合には前記ＥＳの復号処理を中止すると共に、既にデコード済みのフレームデータを破棄して再デコード待ちとなり、前記ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号が存在しなくなった場合には、 ISO/IEC13818-2 に規定のデジタル符号の復号処理を行うＭＰＥＧ信号復号手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１５】
本願の請求項２の発明は、請求項１のデジタル信号再生装置において、デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、前記ＴＳヘッダ加工手段を、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、ISO/IEC13818-1で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中のtransport ＿private ＿data＿flagが“１”のトランスポートパケットを新たに挿入し、前記入力手段からの制御信号の再生モードが変化しないとき、 ISO/IEC13818-1 で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中の transport ＿ private ＿ data ＿ flag が“１”以外のトランスポートパケットを新たに挿入するＴＳヘッダ加工手段に置き換えることを特徴とするものである。
【００１７】
本願の請求項３の発明は、デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、圧縮符号化された映像データが記録された記録媒体から、通常再生モード及び特殊再生モードを含む再生モードで記録データを読み出し、伸長復号された映像データを出力するデジタル信号再生装置であって、外部からの再生モードの内容を識別し、制御信号を発生する入力手段と、前記入力手段からの制御信号に基づいて、前記記録媒体に記録された映像データを読み出し、ＭＰＥＧ規定のトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力するＴＳ信号発生手段と、前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、ISO/IEC13818-2に規定のトランスポートヘッダのtransport ＿error ＿indicator を“１”に書き換えるＴＳ加工手段と、前記ＴＳ加工手段から出力されるトランスポートストリーム（ＴＳ’）を入力し、前記transport ＿error ＿indicator が“０”であり、且つ所望のパケット識別番号を有するＴＳパケットのペイロードをＰＥＳデータとして通過させるＰＩＤフィルタと、前記ＰＩＤフィルタのＰＥＳを入力し、ＰＥＳデータのヘッダを除くエレメンタリストリーム（ＥＳ）を出力するＰＥＳ解析手段と、前記ＰＥＳ解析手段のＥＳを入力し、前記ISO/IEC13818-2に規定のデジタル符号の復号処理を行い、復号映像データを出力するＭＰＥＧ信号復号手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１８】
本願の請求項４の発明は、請求項３のデジタル信号再生装置において、デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、前記ＴＳ加工手段を、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、モード変更直後の参照フレームのないＢピクチャがＴＳパケットに含まれるとき、前記ＴＳパケットを破棄するＴＳ加工手段に置き換えたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるデジタル信号再生装置について、図面を参照しつつ説明する。図１は実施の形態１におけるデジタル信号再生装置の構成図であり、従来例と同一部分は同一の名称を付けて説明する。入力手段１０１は再生モードとして通常再生又は特殊再生の指示を外部から入力するものである。ＴＳ信号発生手段１０２は、ＤＶＨＳテープやＨＤＤなどの記録媒体からＭＰＥＧ規格で圧縮符号化された映像のデジタル信号を読み出し、ＴＳの形式にして映像データを出力するものである。ＰＩＤフィルタ１０３はＴＳ信号発生手段１０２のＴＳを入力し、所望のＰＩＤを持つＴＳペイロード部、即ちＰＥＳを出力するものである。ＰＥＳ解析手段１０４はＰＩＤフィルタ１０３のＰＥＳを入力し、ＰＥＳヘッダを解析してＰＥＳペイロード部、即ちＥＳデータを出力するものである。ＭＰＥＧ信号復号手段１０５はＥＳ’データを入力し、ＭＰＥＧ規格の復号によりデジタル映像信号を再構成するものである。ここまでの各ブロックの動作は従来例と同じである。
【００２０】
本実施の形態が従来例と異なるのは、ＰＥＳ解析手段１０４とＭＰＥＧ信号復号手段１０５の間にＧＯＰヘッダ加工手段１０６を設けたことである。ＧＯＰヘッダ加工手段１０６は、入力手段１０１からＧＯＰヘッダ制御信号１１１が与えられたとき、ＰＥＳ解析手段１０４の出力信号のうちグループオブピクチャ（以下、ＧＯＰという）ヘッダのフラグ内のbroken＿link＿flagのみを“１”に書き換え、修正されたエレメンタリストリームであるＥＳ’を出力するものである。
【００２１】
以上のように構成されたデジタル信号再生装置について、早送り再生から通常再生へ再生モードが遷移する前後の動作について説明する。図２（ａ）はＴＳ信号発生手段１０２が出力するＴＳに含まれるピクチャの種類を時間軸方向に表した説明図である。図中の左側のＩ_S0, Ｉ_S1, Ｉ_S2, Ｉ_S3, Ｉ_S4で示す各矩形部分は、特殊再生時のＩピクチャの各１枚を表す。同様に図中の右側のＩ₂,Ｂ₀,Ｂ₁,Ｐ₅,Ｂ₃,Ｂ₄,Ｐ₈,Ｂ₆,Ｂ₇ は、通常再生時のＴＳに含まれる夫々のピクチャを表す。このＴＳ信号の配列は従来例で示した図７（ａ）と同一である。
【００２２】
図２（ｂ）は本実施の形態によるＭＰＥＧ信号復号手段１０５の動作を示し、図２（ａ）の順序で画像データが入力された場合の、ＭＰＥＧ信号復号手段１０５が出力する映像信号の様子を示した説明図である。図中の記号の意味は図７に準ずるものとする。
【００２３】
まず、早送り再生時、図１の入力手段１０１はリモコン等の外部インタフェースを介して、ユーザからの再生モード指示が早送りであることを検出する。入力手段１０１はこのことをＴＳ信号発生手段１０２に対してＴＳ発生手段制御信号１１０により通知し、ＧＯＰヘッダ加工手段１０６に対してＧＯＰヘッダ制御信号１１１により通知する。この場合、ＴＳ信号発生手段１０２は間欠的なＩピクチャのみを含むようＴＳを生成する。
【００２４】
ＰＩＤフィルタ１０３はＴＳ信号発生手段１０２のＴＳを入力し、ＰＩＤごとにフィルタリングを行ない、所望の映像データを含むＴＳペイロード、即ちＰＥＳデータのみを出力する。ＰＥＳ解析手段１０４はＰＩＤフィルタ１０３から入力されるＰＥＳデータのヘッダ情報を除くＰＥＳペイロード部、即ちＥＳデータを出力する。
【００２５】
ＧＯＰヘッダ加工手段１０６はＰＥＳ解析手段１０４のＥＳを入力し、ＧＯＰヘッダ制御信号１１１に基づいて入力信号をそのまま出力するように動作する。この場合、ＧＯＰヘッダ加工手段１０６はＧＯＰヘッダのフラグ内のbroken＿link＿flagの書き換えは行わない。ＭＰＥＧ信号復号手段１０５はＥＳ’データに含まれるＩピクチャを復号順に出力する。こうして早送り再生の画像信号が出力される。
【００２６】
次に、早送り再生から通常再生に切り替わったときの動作を説明する。入力手段１０１はユーザが通常再生を指示したことを検出すると、ＴＳ信号発生手段１０２はＴＳ発生手段制御信号１１０に基づいて、通常のＭＰＥＧ動画のストリームと同様のＩ／Ｐ／Ｂピクチャの混在したＴＳを発生し始める。同時にＧＯＰヘッダ加工手段１０６はＧＯＰヘッダ制御信号１１１に基づいて、次に検出される最初のＧＯＰヘッダに含まれるbroken＿link＿flagを“１”に置き換え、ＥＳ’を出力する。
【００２７】
ここでＭＰＥＧ信号復号手段１０５が再生モード変更後のＥＳ’を復号しようとするとき、ＧＯＰヘッダのbroken＿link＿flagが“１”であることを識別し、ＥＳ’データに含まれるピクチャデータのうち、最初のＢピクチャは出画しないで、図２（ｂ）に示すようにその直前に出画していたＩ_S4を出力し続ける。この結果、誤った参照画像を用いたＢピクチャは出力されなくなる。こうして早送り再生から通常再生へと状態が遷移する。
【００２８】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるデジタル信号再生装置について説明する。図３は実施の形態２のデジタル信号再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、記録メディア側と再生装置側は互いに離れており、伝送ラインを介して記録メディア側からＴＳ’が再生装置側に伝送されるものとする。
【００２９】
図３の入力手段３０１は再生モードとして通常再生又は特殊再生の指示を外部から入力するものである。ＴＳ信号発生手段３０２はＤＶＨＳテープやＨＤＤなどの記録媒体からデジタル信号を読み出し、ＴＳの形式にして映像データを出力するものである。ＴＳヘッダ加工手段３０６は、ＴＳ信号発生手段３０２のＴＳを入力し、入力手段３０１からのＴＳ制御信号３１０に基づいて、再生モードが変化しない（定常時）ことを確認すると、入力信号と全く同一のＴＳをＴＳ’として出力する。また再生モードが変化する遷移時には、ＴＳヘッダ加工手段３０６はISO/IEC13818-1で定義されるＴＳヘッダのアダプテーションフィールド内のtransport ＿private ＿data＿flagを“１”にし、private ＿data＿byteが存在するように加工してＴＳ’を出力する。
【００３０】
第２のＰＩＤフィルタ３０３は、ＴＳヘッダ加工手段３０６が発生するＴＳ’を入力し、所望のＰＩＤを持つＴＳペイロード部、即ちＰＥＳを出力すると同時に、アダプテーションフィールド内のフラグを読み出し、ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号３１２を発生するものである。ＰＥＳ解析手段３０４は第２のＰＩＤフィルタ３０３が出力するＰＥＳを入力し、ＰＥＳヘッダを解析してＰＥＳペイロード部、即ちＥＳを出力するものである。
【００３１】
第２のＭＰＥＧ信号復号手段３０５はＰＥＳ解析手段３０４のＥＳを入力し、ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号３１２に基づいてデジタル映像信号を再構成する復号手段である。再生モードが定常的に変化しないときには、第２のＭＰＥＧ信号再生手段３０５は通常通り動画のデコード動作を続ける。また、ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号３１２により再生モードが変化したことを検出したときには、デコード動作を中断すると共に、既にデコード済みのピクチャデータも破棄し、再度デコード開始を待つように動作する。
【００３２】
以上のように構成されたデジタル信号再生装置について、早送り再生から通常再生へ再生モードが遷移する前後の動作について説明する。まず、早送り再生時、入力手段３０１はリモコン等の外部インタフェースを介して再生モードの指示が早送り状態であることを検出すると、そのことをＴＳ信号発生手段３０２とＴＳヘッダ加工手段３０６とに通知する。具体的にはＴＳ信号発生手段３０２はＴＳ制御信号３１０に基づいて、間欠的なＩピクチャのみを含むＴＳを発生する。現在、定常的な早送り再生時であるから、ＴＳヘッダ加工手段３０６は入力ＴＳと全く同一のＴＳ’を出力する。
【００３３】
第２のＰＩＤフィルタ３０３はＴＳヘッダ加工手段３０６のＴＳ’を入力し、ＰＩＤごとにフィルタリングを行ない、所望の映像データを含むＴＳペイロード、即ちＰＥＳデータのみを出力すると共に、ＴＳヘッダに含まれるアダプテーションフィールドを読み出して解析する。
【００３４】
第２のＰＩＤフィルタ３０３がアダプテーションフィールド内のフラグを解析した結果、現在は定常状態なので、アダプテーションフィールド内にprivate ＿data＿byte領域が存在しないので、ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号３１２を発生しない。ＰＥＳ解析手段３０４は第２のＰＩＤフィルタ３０３のＰＥＳを入力すると、ＰＥＳデータのヘッダ情報を除くＰＥＳペイロード部、即ちＥＳを出力する。第２のＭＰＥＧ信号復号手段３０５は、ＥＳデータに含まれるＩピクチャを復号順に出力する。こうして早送り再生が実現できる。
【００３５】
次に、早送り再生から通常再生に切り替わったときの動作を説明する。入力手段３０１は再生モードが通常再生に変化したことを検出すると、このことを示すＴＳ制御信号３１０をＴＳ信号発生手段３０２に与える。この場合ＴＳ信号発生手段３０２は、通常のＭＰＥＧ動画のストリームと同様のＩ／Ｐ／Ｂピクチャの混在したＴＳを発生し始める。同時にＴＳ制御信号３１０に基づいてＴＳヘッダ加工手段３０６は、アダプテーションフィールド内のtransport ＿private ＿data＿flagを“１”に設定し、private ＿data＿byteをＴＳ内に埋め込み、ＴＳ’を出力する。
【００３６】
第２のＰＩＤフィルタ３０３はtransport ＿private ＿data＿flagが“１”であることを検出し、ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号３１２を発生する。この結果、第２のＭＰＥＧ信号復号手段３０５はデコード動作を停止し、既デコードデータを破棄する。一方、ＰＥＳ解析手段３０４は定常時と同様にＥＳを出力し、第２のＭＰＥＧ信号復号手段３０５に与える。ここで第２のＭＰＥＧ信号復号手段３０５が再生モード変更後のＥＳデータを復号しようとするとき、すでに内部状態はクリアされ、ＥＳデータに含まれるピクチャデータのうち最初のＢピクチャは出画しないで、図２（ｂ）に示すようにその直前に出画していたＩ_S4を出力し続ける。その結果、誤った参照画像を用いてＢピクチャを生成しなくなる。このようにして早送り再生から通常再生へと状態が遷移する。
【００３７】
本実施の形態では、ＴＳヘッダのtransport ＿private ＿data＿flagを用いて再生モードの変化を表現している。そして第２のＰＩＤフィルタ３０３以降の処理は、入力手段３０１からの制御信号を直接受けることなしに不要なＢピクチャの表示を避けることを可能にしている。すなわち、図３におけるＴＳ’を介してＨＤＤやＤＶＨＳテープなどの記録メディア側と、再生装置側が物理的に分離できる。このため、ＩＥＥＥ１３９４などのトランスポートストリームの情報バスを介した特殊再生操作においても適応できる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、モード遷移時にＴＳヘッダ加工手段３０６が、アダプテーションフィールド内のtransport ＿private ＿data＿flagを“１”に設定し、private ＿data＿byteをＴＳ内に埋め込むようにＴＳを変更したが、元のＴＳと同じＰＩＤを持ち、transport ＿private ＿data＿flagを“１”に設定し、private ＿data＿byteを含む新たなＴＳパケットを時間軸上で挿入しても、全く同様の効果が得られる。また本実施の形態では、private ＿data＿byteの中身については触れていないが、具体的に特殊再生のモード変化があることを記述して使用することも可能である。
【００３９】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３におけるデジタル信号再生装置について説明する。図４は実施の形態３によるデジタル信号再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態でも、記録メディア側と再生装置側は互いに離れており、伝送ラインを介して記録メディア側からＴＳ’が再生装置側に伝送されるものとする。
【００４０】
図４の入力手段４０１は再生モードとして通常再生及び特殊再生の指示を外部から入力するものである。ＴＳ信号発生手段４０２はＤＶＨＳテープやＨＤＤなどの記録媒体からデジタル信号を読み出し、ＴＳの形式にして映像データを出力するものである。
【００４１】
ＥＳ加工手段４０６はＴＳ信号発生手段４０２のＴＳを入力し、入力手段４０１からのＴＳ制御信号４１０により、再生モードが変化しない定常時は入力信号と全く同一のＴＳをＴＳ’として出力する。またＥＳ加工手段４０６は、再生モードが変化する遷移時にはＴＳ内の所望のＰＩＤに含まれるＥＳデータの中のbroken＿link＿flagのみを“１”に書き換え、ＴＳ’を出力するものである。
【００４２】
ＰＩＤフィルタ４０３はＥＳ加工手段４０６のＴＳ’を入力し、所望のＰＩＤを持つＴＳペイロード部、即ちＰＥＳを出力するものである。ＰＥＳ解析手段４０４はＰＩＤフィルタ４０３のＰＥＳを入力してＰＥＳヘッダを解析し、ＰＥＳペイロード部、即ちＥＳデータを出力するものである。またＭＰＥＧ信号復号手段４０５はＰＥＳ解析手段４０４のＥＳデータを入力し、デジタル映像信号を再構成する復号手段である。
【００４３】
以上のように構成されたデジタル信号再生装置について、早送り再生から通常再生へ再生モードが遷移する前後の動作について説明する。まず入力手段４０１はリモコン等の外部インタフェースを介して再生モードが早送り状態である指示を検出し、ＴＳ信号発生手段４０２とＥＳ加工手段４０６とにそのことを通知する。具体的には入力手段４０１のＴＳ制御信号４１０に基づいて、ＴＳ信号発生手段４０２は間欠的なＩピクチャのみを含むＴＳを発生する。現在は定常的な早送り再生時であるので、ＥＳ加工手段４０６は入力ＴＳと全く同一のＴＳ’を出力する。
【００４４】
ＰＩＤフィルタ４０３はＥＳ加工手段４０６のＴＳ’を入力し、ＰＩＤごとにフィルタリングを行ない、所望の映像データを含むＴＳペイロード、即ちＰＥＳデータのみを出力する。ＰＥＳ解析手段４０４はＰＩＤフィルタ４０３のＰＥＳデータを入力し、ヘッダ情報を除くＰＥＳペイロード部、即ちＥＳを出力する。ＭＰＥＧ信号復号手段４０５はＥＳに含まれるＩピクチャを復号順に出力する。こうして早送り再生が実現できる。
【００４５】
次に、早送り再生から通常再生に切り替わったときの動作を説明する。入力手段４０１が早送り再生から通常再生に変化したことを検出すると、ＴＳ信号発生手段４０２はＴＳ制御信号４１０に基づいて、通常のＭＰＥＧ動画のストリームと同様のＩ／Ｐ／Ｂピクチャの混在したＴＳを発生し始める。同時にＥＳ加工手段４０６はＴＳ制御信号４１０に基づいて、通常再生に入る最初のＧＯＰヘッダの中のbroken＿link＿flagのみを“１”にして出力する。
【００４６】
ＰＩＤフィルタ４０３は所望のＰＩＤのペイロードのみ選択し、ＰＥＳを出力する。ＰＥＳ解析手段４０４は定常時と同様にＰＥＳヘッダを除くＥＳを出力し、ＭＰＥＧ信号復号手段４０５に与える。ここでＭＰＥＧ信号復号手段４０５が再生モード変更後のＥＳを復号しようとするとき、最初のＧＯＰヘッダ中のbroken＿link＿flagが“１”であることを検出する。この場合ＭＰＥＧ信号復号手段４０５はＥＳに含まれるピクチャデータのうち最初のＢピクチャは出画しないで、図２（ｂ）に示すようにその直前に出画していたＩ_S4を出力し続ける。この結果、誤った参照画像を用いてＢピクチャを出力しなくなる。こうして、早送り再生から通常再生へと状態を遷移することができる。
【００４７】
本実施の形態では、ＥＳ信号中のbroken＿link＿flagを用いて記録メディア側で再生モードの変化情報をストリーム中に付加した。このため実施の形態２の効果と同様に、ＴＳ’を介してＨＤＤやＤＶＨＳテープなどの記録メディア側と再生装置側が物理的に分離できる。更にＰＩＤフィルタ４０３以降の処理では、従来例と全く同じ構成を用いて、誤ったＢピクチャの出力を避けることが可能となる。
【００４８】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４におけるデジタル信号再生装置について説明する。図５は実施の形態４のデジタル信号再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態でも、記録メディア側と再生装置側とは互いに離れており、伝送ラインを介して記録メディア側からＴＳ’が再生装置側に伝送されるものとする。
【００４９】
入力手段５０１は再生モードとして通常再生又は特殊再生の指示を外部から入力するものである。ＴＳ信号発生手段５０２はＤＶＨＳテープやＨＤＤなどの記録媒体からデジタル信号を読み出し、ＴＳの形式にして映像データを出力するものである。
【００５０】
ＴＳ加工手段５０６はＴＳ信号発生手段５０２のＴＳを入力し、入力手段５０１からのＴＳ制御信号５１０により再生モードが変化しない定常時は、入力信号と同一のＴＳをＴＳ’として出力するものである。一方、再生モードが変化する遷移時には、ＴＳ内の所望のＰＩＤに含まれるＥＳデータ中の、少なくとも２枚のＩ又はＰピクチャが最初に含まれるまでに続く全てのＢピクチャデータは、参照フレームのない不完全なピクチャデータといえる。この場合、ＴＳ加工手段５０６はこれらを含むＴＳパケットに対して、transport ＿error ＿indicator を“１”に書き換え、ＴＳ’として出力する。
【００５１】
ＰＩＤフィルタ５０３はＴＳ加工手段５０６のＴＳ’を入力し、所望のＰＩＤを持つＴＳペイロード部、即ちＰＥＳを出力すると共に、上述のtransport ＿error ＿indicator が“０”のＴＳ’を通し、“１”のＴＳ’を破棄するものである。ＰＥＳ解析手段５０４はＰＩＤフィルタ５０３のＰＥＳを入力し、ＰＥＳヘッダを解析してＰＥＳペイロード部、即ちＥＳを出力するものである。またＭＰＥＧ信号復号手段５０５はＰＥＳ解析手段５０４のＥＳを入力し、デジタル映像信号を再構成する復号手段である。
【００５２】
以上のように構成されたデジタル信号再生装置について、早送り再生から通常再生へ再生モードが遷移する前後の動作について説明する。入力手段５０１はリモコン等の外部インタフェースを介して再生モードが早送り状態であることを検出すると、ＴＳ信号発生手段５０２とＴＳ加工手段５０６とに通知する。具体的にはＴＳ信号発生手段５０２はＴＳ制御信号５１０に基づいて、間欠的なＩピクチャのみを含むＴＳを発生する。また現在は定常的な早送り再生時であるから、ＴＳ加工手段５０６は入力ＴＳと全く同一のＴＳ’を出力する。
【００５３】
ＰＩＤフィルタ５０３はＴＳ加工手段５０６のＴＳ’を入力し、ＰＩＤごとに所望の映像データを含むＴＳペイロード、即ちＰＥＳであり、且つtransport ＿error ＿indicator が“０”のものを出力する。ＰＥＳ解析手段５０４はＰＩＤフィルタ５０３のＰＥＳを入力し、ＰＥＳデータのヘッダ情報を除くＰＥＳペイロード部、即ちＥＳを出力する。ＭＰＥＧ信号復号手段５０５はＥＳに含まれるＩピクチャを復号順に出力する。こうして早送り再生が実現できる。
【００５４】
次に、早送り再生から通常再生に切り替わったときの動作を説明する。入力手段５０１が早送り再生から通常再生に変化することを検出すると、ＴＳ信号発生手段５０２はＴＳ制御信号５１０に基づいて、通常のＭＰＥＧ動画のストリームと同様のＩ／Ｐ／Ｂピクチャの混在したＴＳを発生し始める。また通常再生に入るＥＳデータ中で、Ｉ又はＰピクチャが少なくとも２枚最初に含まれるまでに続く全てのＢピクチャデータは、参照フレームが存在しない不完全なピクチャデータといえる。この場合、ＴＳ加工手段５０６はＴＳ制御信号５１０により、ＴＳパケットのtransport ＿error ＿indicator を“１”に書き換えてＴＳ’を出力する。
【００５５】
ＰＩＤフィルタ５０３は所望のＰＩＤのペイロードのみ選択してＰＥＳデータを出力するが、transport ＿error ＿indicator が“１”のものは破棄する。例えば図２（ａ）のようなピクチャ構造の場合にはＢ₀ とＢ₁ ピクチャを含むＰＥＳデータはＰＩＤフィルタ５０３から出力されない。ＰＥＳ解析手段５０４は定常時と同様にＰＥＳヘッダを除くＥＳを出力し、ＭＰＥＧ信号復号手段５０５に与える。
【００５６】
ここでＭＰＥＧ信号復号手段５０５が再生モード変更後のＥＳを復号しようとするとき、例えばＢ₀ とＢ₁ ピクチャデータは存在しないのでこれらは出画しないで、図２（ｂ）に示すようにその直前に出画していたＩ_S4を出力し続ける。その結果、誤った参照画面を用いてＢピクチャを出力しなくなる。このようにして、早送り再生から通常再生へと状態を遷移することができる。
【００５７】
本実施の形態では、ＴＳパケット中のtransport ＿error ＿indicator を用いて記録メディア側で再生モードの変化情報をストリーム中に付加したことにより、実施の形態３の効果と同様に、ＴＳを介してＨＤＤやＤＶＨＳテープなどの記録メディア側と再生装置側とを物理的に分離することができる。またＰＩＤフィルタ５０３以降の処理が従来例と全く同じ構成で良いことに加えて、実施の形態３に比べて上層のトランスポートレイヤのフラグの操作で済むため、ＴＳ加工のハードウエア構成は、ＥＳそのものを加工するよりも簡単になるという特徴を有する。
【００５８】
なお、実施の形態４では、再生モードの遷移時に参照フレームのないＢピクチャデータ全てに対してtransport ＿error ＿indicator を“１”に加工したが、Ｂピクチャのピクチャヘッダを含むＴＳパケットに対してのみ上記の操作を行っても、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、実施の形態４では、transport ＿error ＿indicator の加工にて参照フレームのないＢピクチャデータであることを表したが、ＴＳ加工手段５０６で予め対象Ｂピクチャデータを含むＴＳパケットのＰＩＤを１６進表記の0x1fffに変更することで、nullデータパケットに置き換えたり、モード変更直後の参照フレームのないＢピクチャがＴＳに含まれるとき、ＴＳを破棄するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＴＳ信号発生手段の出力を入力手段からの再生モードの変化に対応して、ＴＳパケットのヘッダ情報の一部を書き換えたり、参照フレームのないＴＳを破棄することによって、記録メディア側と再生装置が物理的に分離した構成になっていても、誤ったＢピクチャが出画されるのを防止することができる。このため、特殊再生モードから通常再生モードに変化したとき、画質劣化のない映像信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるデジタル信号再生装置の構成図である。
【図２】本発明の各実施の形態におけるデジタル信号再生装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はトランスポートストリームの出力内容を示す説明図、（ｂ）は最終出画内容を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるデジタル信号再生装置の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３におけるデジタル信号再生装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４におけるデジタル信号再生装置の構成図である。
【図６】従来例におけるデジタル信号再生装置の構成図である。
【図７】従来例におけるデジタル信号再生装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はトランスポートストリームの出力内容を示す説明図、（ｂ）は最終出画内容を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１，３０１，４０１，５０１入力手段
１０２，３０２，４０２，５０２ＴＳ信号発生手段
１０３，３０３，４０３，５０３ＰＩＤフィルタ
１０４，３０４，４０４，５０４ＰＥＳ解析手段
１０５，３０５，４０５，５０５ＭＰＥＧ信号復号手段
１０６ＧＯＰヘッダ加工手段
３０６ＴＳヘッダ加工手段
４０６ＥＳ加工手段
５０６ＴＳ加工手段

Claims

デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、圧縮符号化された映像データが記録された記録媒体から、通常再生モード及び特殊再生モードを含む再生モードで記録データを読み出し、伸長復号された映像データを出力するデジタル信号再生装置であって、
外部からの再生モードの内容を識別し、制御信号を発生する入力手段と、
前記入力手段からの制御信号に基づいて、前記記録媒体に記録された映像データを読み出し、ＭＰＥＧ規定のトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力するＴＳ信号発生手段と、
前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、ISO/IEC13818-1で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中のtransport ＿private ＿data＿flagを“１”に書き換え、前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号の再生モードが変化しないとき、 ISO/IEC13818-1 で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中の transport ＿ private ＿ data ＿ flag を“１”以外に書き換えるＴＳヘッダ加工手段と、
前記ＴＳヘッダ加工手段から出力されるトランスポートストリーム（ＴＳ’）を入力し、所望のパケット識別番号を有するＴＳパケットのペイロードをＰＥＳデータとして通過させ、前記transport ＿private ＿data＿flagが“１”であればＭＰＥＧ信号復号手段制御信号を発生し、前記 transport ＿ private ＿ data ＿ flag が“１”以外であればＭＰＥＧ信号復号手段制御信号を発生しないＰＩＤフィルタと、
前記ＰＩＤフィルタのＰＥＳを入力し、ＰＥＳデータのヘッダを除くエレメンタリストリーム（ＥＳ）を出力するＰＥＳ解析手段と、
前記ＰＥＳ解析手段のＥＳを入力し、前記ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号が存在する場合には前記ＥＳの復号処理を中止すると共に、既にデコード済みのフレームデータを破棄して再デコード待ちとなり、前記ＭＰＥＧ信号復号手段制御信号が存在しなくなった場合には、ISO/IEC13818-2に規定のデジタル符号の復号処理を行うＭＰＥＧ信号復号手段と、を具備することを特徴とするデジタル信号再生装置。
デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、
前記ＴＳヘッダ加工手段を、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、ISO/IEC13818-1で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中のtransport ＿private ＿data＿flagが“１”のトランスポートパケットを新たに挿入し、前記入力手段からの制御信号の再生モードが変化しないとき、 ISO/IEC13818-1 で規定されるトランスポートパケットヘッダのアダプテーションフィールド中の transport ＿ private ＿ data ＿ flag が“１”以外のトランスポートパケットを新たに挿入するＴＳヘッダ加工手段に置き換えることを特徴とする請求項１記載のデジタル信号再生装置。
デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、圧縮符号化された映像データが記録された記録媒体から、通常再生モード及び特殊再生モードを含む再生モードで記録データを読み出し、伸長復号された映像データを出力するデジタル信号再生装置であって、外部からの再生モードの内容を識別し、制御信号を発生する入力手段と、前記入力手段からの制御信号に基づいて、前記記録媒体に記録された映像データを読み出し、ＭＰＥＧ規定のトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力するＴＳ信号発生手段と、前記ＴＳ信号発生手段のＴＳを入力し、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、ISO/IEC13818-2に規定のトランスポートヘッダのtransport ＿error ＿indicator を“１”に書き換えるＴＳ加工手段と、前記ＴＳ加工手段から出力されるトランスポートストリーム（ＴＳ’）を入力し、前記transport ＿error ＿indicator が“０”であり、且つ所望のパケット識別番号を有するＴＳパケットのペイロードをＰＥＳデータとして通過させるＰＩＤフィルタと、前記ＰＩＤフィルタのＰＥＳを入力し、ＰＥＳデータのヘッダを除くエレメンタリストリーム（ＥＳ）を出力するＰＥＳ解析手段と、前記ＰＥＳ解析手段のＥＳを入力し、前記ISO/IEC13818-2に規定のデジタル符号の復号処理を行い、復号映像データを出力するＭＰＥＧ信号復号手段と、を具備することを特徴とするデジタル信号再生装置。
デジタル圧縮信号の記録手段とその再生手段が離れて存在するため同期して制御できない系において、前記ＴＳ加工手段を、前記入力手段からの制御信号が特殊再生モードから通常再生モードへの変化を意味するとき、モード変更直後の参照フレームのないＢピクチャがＴＳパケットに含まれるとき、前記ＴＳパケットを破棄するＴＳ加工手段に置き換えたことを特徴とする請求項３記載のデジタル信号再生装置。