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技術 信号記録方法及び装置、記録媒体、信号再生方法及び装置、信号記録再生装置

出願人 ソニー株式会社
発明者 水藤太郎高橋孝夫村林昇
出願日 1997年2月19日 (23年4ヶ月経過) 出願番号 1997-035250
公開日 1998年9月2日 (21年9ヶ月経過) 公開番号 1998-234000
状態 未査定
技術分野 記録のためのテレビジョン信号処理 記録に関連するカラーTV信号処理 デジタル記録再生の信号処理
主要キーワード 記録順位 適応変化 表示再生装置 系コントローラ バンドパスフィルタリング 圧縮操作 信号圧縮回路 圧縮率情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年9月2日)のものです。
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図面 (15)

課題

所定の記録容量を有する記録媒体に、その標準記録時間を越えて複数の信号を記録/再生できる方法および装置を提供する。

解決手段

圧縮率設定部4bが、記録順位入力部10bからの信号優先度を示す情報と、信号容量検出部4aからの信号容量を示す情報と、媒体容量検出回路5からの記録可能な媒体容量を示す情報とに基づいて、複数の各信号の圧縮率を決定する。信号圧縮回路3は、入力端子1,2から入力される複数の映像信号および音声信号を、上記の各圧縮率でそれぞれ圧縮する。記録信号処理回路6は、圧縮された映像信号および音声信号にその優先度を示す情報をサブコードの一部として付加し、記録媒体100に記録する。再生時には、信号の優先度を示す情報を記録媒体100から読み出し伸張率を求め、その伸張率で圧縮記録されていた映像信号および音声信号を伸張再生する。

概要

背景

映像信号等を記録媒体に記録するための従来の記録装置では、記録レートデータフォーマット等の設定は記録開始前にのみ行うことができ、記録開始後にこれらの設定を変更することはできなかった。

例えば、従来の民生用VTRは、所定の記録時間(容量)を有する磁気テープテレビジョン放送番組等の信号を記録する際に、記録レートや記録フォーマットが異なる記録/再生モードである「標準モード」と「長時間(例えば3倍)モード」とを選択して切り替えられるように構成されているのが通常である。一般には、磁気テープの標準記録時間とされる時間内で所望の番組等を全て記録できる場合には、画質が良好な標準モードが選択される。また、上記の標準モードでの記録時間を越える長時間の番組等を1本の磁気テープに切れ目無く記録したい場合や、多数の番組を1本の磁気テープに記録したい場合には、標準モードよりも画質が低下する長時間モードが選択される。しかし、上述のように、この記録モードの切り替えは、記録開始前に、スイッチ等を切換え操作することによりハードウェア上で行われるものである。

概要

所定の記録容量を有する記録媒体に、その標準記録時間を越えて複数の信号を記録/再生できる方法および装置を提供する。

圧縮率設定部4bが、記録順位入力部10bからの信号優先度を示す情報と、信号容量検出部4aからの信号容量を示す情報と、媒体容量検出回路5からの記録可能な媒体容量を示す情報とに基づいて、複数の各信号の圧縮率を決定する。信号圧縮回路3は、入力端子1,2から入力される複数の映像信号および音声信号を、上記の各圧縮率でそれぞれ圧縮する。記録信号処理回路6は、圧縮された映像信号および音声信号にその優先度を示す情報をサブコードの一部として付加し、記録媒体100に記録する。再生時には、信号の優先度を示す情報を記録媒体100から読み出し伸張率を求め、その伸張率で圧縮記録されていた映像信号および音声信号を伸張再生する。

目的

本発明は、このような問題を解決するために行われたものであり、所定の記録時間(容量)を有する記録媒体に、その標準記録時間を越えて信号を記録し再生するための信号記録方法及び装置、記録媒体、信号再生方法及び装置、記録再生装置を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
15件

この技術が所属する分野

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請求項1

信号を記録媒体に記録するための信号記録方法において、複数の信号を入力する信号入力工程と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定工程と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出工程と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出工程と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の各信号の圧縮率を各々設定する圧縮率設定工程と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮工程と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録工程とを有することを特徴とする信号記録方法。

請求項2

上記複数の圧縮信号に、その優先順位を示す優先順位情報を付加する記録信号処理工程を更に有することを特徴とする請求項1記載の信号記録方法。

請求項3

上記記録信号処理工程では、上記複数の圧縮信号にその容量を示す信号容量情報が更に付加されることを特徴とする請求項2記載の信号記録方法。

請求項4

上記優先順位設定工程では、上記複数の信号の各々の内容に応じた分類を示すジャンル情報に基づいて優先順位が設定されることを特徴とする請求項1記載の信号記録方法。

請求項5

上記記録信号処理工程では、上記複数の信号の圧縮条件を示す圧縮制御情報が更に付加されることを特徴とする請求項2記載の信号記録方法。

請求項6

上記圧縮制御情報は、上記複数の信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数の少なくとも1つを内容として含むことを特徴とする請求項5記載の信号記録方法。

請求項7

上記複数の信号は、所定の信号規格に基づくテレビジョン放送信号であることを特徴とする請求項4記載の信号記録方法。

請求項8

信号を記録媒体に記録するための信号記録装置において、複数の信号を入力する信号入力手段と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出手段と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出手段と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の各信号の圧縮率を各々設定する圧縮率設定手段と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮手段と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録手段と備えることを特徴とする信号記録装置。

請求項9

上記複数の圧縮信号に、その優先順位を示す優先順位情報を付加する記録信号処理手段を更に備えることを特徴とする請求項8記載の信号記録装置。

請求項10

上記記録信号処理手段は、上記複数の圧縮信号にその容量を示す信号容量情報情報を更に付加することを特徴とする請求項9記載の信号記録装置。

請求項11

上記優先順位設定手段は、上記複数の信号の内容に応じた分類を示すジャンル情報に基づいて上記優先順位を設定することを特徴とする請求項8記載の信号記録装置。

請求項12

上記記録信号処理手段は、上記複数の信号の圧縮条件を示す圧縮制御情報を更に付加することを特徴とする請求項9記載の信号記録装置。

請求項13

上記圧縮制御情報は、上記複数の信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数の少なくとも1つを内容として含むことを特徴とする請求項12記載の信号記録装置。

請求項14

上記複数の信号は、所定の信号規格に基づくテレビジョン放送信号であることを特徴とする請求項11記載の信号記録装置。

請求項15

複数の信号が各々設定された圧縮率で圧縮されて記録される記録媒体であって、上記複数の圧縮信号と共にその優先順位を示す情報が記録されることを特徴とする記録媒体。

請求項16

上記複数の信号の圧縮条件を示す圧縮制御情報が更に記録されることを特徴とする請求項15記載の記録媒体。

請求項17

上記圧縮制御情報は、上記信号の信号容量を示す情報と、圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数のうちの少なくとも1つであって、上記圧縮された信号と共に記録されることを特徴とする請求項16記載の記録媒体。

請求項18

各々設定された圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号再生方法であって、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報信号及び容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出工程と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す媒体容量情報を参照して伸張率を設定する伸張制御工程と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の信号を各々伸張する信号伸張工程とを有することを特徴とする信号再生方法。

請求項19

上記信号伸張工程では、上記信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数のうちの少なくとも1つが更に参照されることを特徴とする請求項18記載の信号再生方法。

請求項20

各々設定された圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号再生装置であって、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報及び信号容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出手段と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す媒体容量情報を参照して伸張率を設定する伸張制御手段と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の圧縮信号を各々伸張する信号伸張手段とを備えることを特徴とする信号再生装置。

請求項21

上記伸張制御手段は、上記信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数のうちの少なくとも1つを更に参照することを特徴とする請求項20記載の信号再生装置。

請求項22

複数の信号を各々設定された圧縮率で圧縮して記録媒体に記録し、各圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号記録再生装置であって、複数の信号を入力する信号入力手段と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出手段と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出手段と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の信号の各圧縮率を各々設定する圧縮率設定手段と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮手段と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報及び信号容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出手段と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す記録媒体情報を参照して伸張率を設定する伸張制御手段と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の圧縮信号を各々伸張する信号伸張手段とを備えることを特徴とする信号記録再生装置。

請求項23

上記複数の圧縮信号にその優先順位を示す優先順位情報を付加する記録信号処理手段を更に備えることを特徴とする請求項22記載の信号記録再生装置。

請求項24

上記記録信号処理手段は、上記複数の圧縮信号にその容量を示す信号容量情報を更に付加することを特徴とする請求項23記載の信号記録再生装置。

請求項25

上記優先順位設定手段は、複数の信号の内容に応じた分類を示すジャンル情報に基づいて上記優先順位を設定することを特徴とする請求項22記載の信号記録再生装置。

請求項26

上記記録信号処理手段は、上記複数の信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数の少なくとも1つを内容として含む圧縮制御情報を更に付加することを特徴とする請求項23記載の信号記録再生装置。

請求項27

上記伸張制御手段は、上記信号の圧縮率を示す圧縮率情報と、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数と、上記信号の周波数帯域と、上記信号のダイナミックレンジと、上記信号の量子化数と、上記信号の離散化周期と、上記信号の映像信号における画像の大きさと、上記信号の映像信号における色信号の量子化数と、上記信号の音声信号におけるチャンネル数のうちの少なくとも1つを更に参照することを特徴とする請求項22記載の信号記録再生装置。

請求項28

上記複数の信号は、所定の信号規格に基づくテレビジョン放送信号であることを特徴とする請求項25記載の信号記録再生装置。

技術分野

0001

本発明は、信号を圧縮して記録媒体に記録する信号記録方法及び装置、信号を圧縮して記録し再生するための記録媒体、記録媒体に圧縮されて記録された信号を再生する信号再生方法及び装置、信号を圧縮して記録媒体に記録し再生する信号記録再生装置に関する。

背景技術

0002

映像信号等を記録媒体に記録するための従来の記録装置では、記録レートデータフォーマット等の設定は記録開始前にのみ行うことができ、記録開始後にこれらの設定を変更することはできなかった。

0003

例えば、従来の民生用VTRは、所定の記録時間(容量)を有する磁気テープテレビジョン放送番組等の信号を記録する際に、記録レートや記録フォーマットが異なる記録/再生モードである「標準モード」と「長時間(例えば3倍)モード」とを選択して切り替えられるように構成されているのが通常である。一般には、磁気テープの標準記録時間とされる時間内で所望の番組等を全て記録できる場合には、画質が良好な標準モードが選択される。また、上記の標準モードでの記録時間を越える長時間の番組等を1本の磁気テープに切れ目無く記録したい場合や、多数の番組を1本の磁気テープに記録したい場合には、標準モードよりも画質が低下する長時間モードが選択される。しかし、上述のように、この記録モードの切り替えは、記録開始前に、スイッチ等を切換え操作することによりハードウェア上で行われるものである。

発明が解決しようとする課題

0004

映像信号や音声信号等の信号を記録するための記録媒体として、上記の磁気テープの他に、磁気ディスク光ディスクなど種々のものが提供されている。これらの記録媒体は、いずれもその記録容量と信号の記録レートとに基づいて標準記録時間が決められており、この時間を越える信号を記録することはできなかった。このため、長時間の番組等を記録する場合には、使用者が、記録開始前に記録媒体に信号を記録することができる残り容量(時間)を予め求めておき、記録モードや記録信号圧縮率等のフォーマットを選択しなければならなかった。

0005

しかし、この操作を自動で行うことは困難であり、実現されているものはない。このため、野球中継番組等のように、記録中の番組の放送時間が予想外延長された場合には、記録媒体に所望の番組を全て記録することができないこともあった。

0006

本発明は、このような問題を解決するために行われたものであり、所定の記録時間(容量)を有する記録媒体に、その標準記録時間を越えて信号を記録し再生するための信号記録方法及び装置、記録媒体、信号再生方法及び装置、記録再生装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するために提案する、本発明の信号記録方法は、複数の信号を入力する信号入力工程と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定工程と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出工程と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出工程と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の各信号の圧縮率を各々設定する圧縮率設定工程と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮工程と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録工程とを有することを特徴とするものである。

0008

また、上記の課題を解決するために提案する、本発明の信号記録装置は、複数の信号を入力する信号入力手段と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出手段と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出手段と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の各信号の圧縮率を各々設定する圧縮率設定手段と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮手段と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録手段と備えることを特徴とするものである。

0009

この信号記録方法及び装置によれば、記録する信号の容量と優先順位及び記録媒体の記録可能な残容量とに応じて、信号の圧縮率を自動的に設定して記録するようにしたため、記録予約した全ての信号を記録媒体に記録でき、しかも優先順位が高い信号ほど高品質に記録できる。

0010

また、本発明の記録媒体は、複数の信号が各々設定された圧縮率で圧縮されて記録される記録媒体であって、上記複数の信号と共にその優先順位を示す情報が記録されることを特徴とするものである。

0011

この記録媒体によれば、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録された信号を再生する際に、上記の優先順位を示す情報を参照して伸張率を求めることができる。

0012

本発明の信号再生方法は、各々設定された圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号再生方法であって、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報信号及び容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出工程と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す媒体容量情報を参照して伸張率を設定する伸張制御工程と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の信号を各々伸張する信号伸張工程とを有することを特徴とするものである。

0013

また、本発明の信号再生装置は、各々設定された圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号再生装置であって、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報及び信号容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出手段と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す媒体容量情報を参照して伸張率を設定する伸張制御手段と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の圧縮信号を各々伸張する信号伸張手段とを備えることを特徴とするものである。

0014

この信号再生方法及び装置によれば、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を各々正しく伸張して再生することができる。

0015

本発明の信号記録再生装置は、複数の信号を各々設定された圧縮率で圧縮して記録媒体に記録し、各圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を再生する信号記録再生装置であって、複数の信号を入力する信号入力手段と、上記複数の信号の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記複数の信号の容量を検出する信号容量検出手段と、記録媒体の記録可能な容量を検出する媒体容量検出手段と、上記優先順位と信号容量と媒体容量とに応じて上記複数の信号の各圧縮率を各々設定する圧縮率設定手段と、上記設定された各圧縮率で上記複数の信号を各々圧縮する信号圧縮手段と、上記複数の圧縮信号を上記優先順位に応じた順序で記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体に記録された複数の圧縮信号と、その優先順位を示す優先順位情報及び信号容量を示す信号容量情報を記録媒体から読み出す信号読出手段と、上記読み出された優先順位情報と信号容量情報、及び記録媒体の記録可能な容量を示す記録媒体情報を参照して伸張率を設定する伸張制御手段と、上記設定された伸張率で上記読み出された複数の圧縮信号を各々伸張する信号伸張手段とを備えることを特徴とするものである。

0016

この信号記録再生装置によれば、記録予約した全ての信号を記録媒体に記録でき、しかも優先順位が高い信号ほど高品質に記録することができる。また、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を各々正しく伸張して再生することができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下に、本発明の信号記録方法及び装置、記録媒体、信号再生方法及び装置、信号記録再生装置の好ましい実施の形態について、それぞれ図面を参照しながら説明する。まず、信号記録装置の構成例について説明し、その構成例を参照しながら信号記録方法及び記録媒体について説明する。次に、本発明の信号再生装置の構成例について説明し、その構成例を参照しながら信号再生方法について説明する。その後、上記の信号記録装置と信号再生装置の構成例を参照しながら、本発明の信号記録再生装置の構成例について説明する。

0018

図1は、本発明の信号記録装置の実施の一形態としての構成例を示すブロック図である。この信号記録装置は、入力端子1から順次入力される複数の映像信号および入力端子2から順次入力される複数の音声信号をそれぞれ圧縮して、記録媒体100に記録するためのものである。以下では、入力される映像信号および音声信号が、テレビジョン放送の映像信号および音声信号である場合を例として説明する。

0019

入力端子1から入力された映像信号と入力端子2から入力された音声信号は、まず信号圧縮回路3に入力される。

0020

信号圧縮回路3は、入力された信号を圧縮するための圧縮手段であり、映像信号と音声信号に対してそれぞれ信号圧縮を行い、さらに記録媒体100への記録フォーマットに従って信号変調を施す。この信号圧縮については後述する。

0021

コントローラ4は、記録媒体100に圧縮されて記録される複数の映像信号や音声信号のそれぞれの圧縮率を決定し、決定した圧縮率を圧縮率情報として信号圧縮回路3に通知する機能を有する圧縮制御手段である。このコントローラ4は、記録媒体100に記録される信号の容量(データ量)を検出する信号容量検出手段である信号容量検出部4aと、記録媒体100に記録される信号の圧縮率を設定する圧縮率設定手段である圧縮率設定部4bを備えて構成されている。

0022

信号容量検出部4aは、例えば、記録予約部10aで予約設定された記録時間を参照することにより、記録媒体100に記録されるべき信号の容量(データ量)を検出するための信号容量検出手段である。また、圧縮率設定部4bは、優先順位情報と、媒体容量検出部5からの記録媒体100の記録可能な容量を示す媒体容量情報、および信号容量検出部4bで検出される信号容量に基づいて、記録媒体100に記録される複数の信号の各々の圧縮率を計算するための圧縮率設定手段である。

0023

媒体容量検出部5は、記録媒体100の記録可能な領域の容量を検出するための媒体容量検出手段である。媒体容量検出部5の検出結果は、媒体容量情報としてコントローラ4に送られる。本実施の形態では、この媒体容量検出部5は、記録媒体100にSCSI(Small Computer System Interface )を介して接続されたコンピュータを用いて構成されており、ソフトウェアにより構成される図示していないファイルシステムが空き容量検出を行う場合を想定している。このファイルシステムは、記録媒体100のハードディスク上のセクタと、そのセクタに記録されたデータやファイルとの対応を示すテーブルを有しており、そのテーブル上の未記録領域を参照することにより、上記ハードディスクの空き容量を計算する。なお、この媒体容量検出部5は、上記の構成に限定されるものではなく、SCSI以外のバス規格を介してハードディスクとの間で通信を行うコンピュータやハードウェア等により構成されてもよい。

0024

記録信号処理回路6は、信号圧縮回路3において各々設定された圧縮率で圧縮された複数の映像信号および音声信号に、その優先順位を示す優先順位情報を付加する記録信号処理手段である。この記録信号処理回路6は、上記の信号の容量を示す信号容量情報や、上記の信号の圧縮率を示す圧縮率情報を含む圧縮制御情報をさらに付加するように構成してもよい。上記の圧縮率情報は、コントローラ4から送られており、各々1バイトのデータにされて圧縮された映像信号および音声信号にサブコードの一部として付加され、記録媒体100に記録される。

0025

なお、上記の圧縮制御情報は、圧縮率情報の他に、上記信号の映像信号における単位時間当たりの映像を構成するフレーム数、上記信号の周波数帯域、上記信号のダイナミックレンジ、上記信号の量子化数、上記信号の離散化周期、上記信号の映像信号における画像の大きさ、上記信号の映像信号における色信号の量子化数、上記信号の音声信号におけるチャンネル数の少なくとも1つを、必要に応じて含むようにすることが好ましい。

0026

記録予約部10aは、記録媒体100に記録される信号を予約設定するための手段である。具体的には、記録開始時刻および記録終了時刻を予約設定するためのタイマや、所望の放送番組等を選択するためのチューナ等を含んで構成される。

0027

優先順位設定部10bは、記録予約部10aで記録予約された複数の信号の優先順位を設定するための優先順位設定手段である。ここでは、使用者が、上記の複数の入力信号の各々に対して優先度を指定し、その優先度の順番(すなわち優先順位)に従う順序で上記複数の信号を記録媒体100に記録する場合を例として説明する。

0028

この優先順位は、優先順位情報としてコントローラ4の圧縮率設定部4bに通知される。そして、圧縮率設定部4bは、この優先順位情報と、媒体容量検出部5からの記録媒体100の記録可能な容量を示す媒体容量情報、および信号容量検出部4bで検出される信号容量に基づいて、記録媒体100に記録される複数の信号の各々の圧縮率を計算する。

0029

このとき、記録予約された全ての信号が記録媒体100の記録開始時の空き容量に記録されるようにするため、優先順位が低い信号ほど圧縮率を高めて記録する。この操作により、優先順位が高い信号ほど良好な画質および音質で記録されることになるが、優先順位が低い信号はS/N(信号対雑音比)が低下し、特に信号の高周波成分が鈍る傾向になる。

0030

なお、上記の記録媒体100は、圧縮された映像信号や音声信号を記録するための記録媒体であり、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク半導体メモリ、磁気テープなど種々のものを用いることができる。

0031

図2は、上述の優先順位を決定するための操作を具体的に説明するための図である。ここでは、この信号記録装置に、データ1からデータ4までの4つの信号が入力され、設定された圧縮率で各々圧縮されて記録媒体100に記録される場合を例として説明する。

0032

これらのデータの容量(データ量)は、データ1の容量が4ギガバイト(Gbyte)、データ2の容量が2ギガバイト、データ3の容量が1ギガバイト、データ4の容量が3ギガバイトであり、総容量が10ギガバイトであるとする。また、記録媒体100として想定するハードディスクの残り容量が、4ギガバイトであるとする。なお、この記録媒体100の記録可能な残り容量を示す媒体容量情報は、媒体容量検出部5からコントローラ4に通知されて、圧縮率を設定する際に参照される。

0033

ここで、これらのデータの優先順位が、データ1、データ2、データ3、データ4の順であるとする。そして、データ1を記録媒体100に記録する際の圧縮率をXとするとき、データ2の圧縮率が2X、データ3の圧縮率が4X、データ4の圧縮率が8Xとされるとする。つまり、優先順位が1つ下がる毎に信号の圧縮率が2倍にされるとする。なお、圧縮率がXであるということは、データ量がもとの1/X倍になるように圧縮されることを意味している。

0034

以上の条件のもとで、上記のデータ1からデータ4までのデータが、全て記録媒体100に記録されるためには、これらのデータが各々圧縮された後の総容量が記録媒体100の残り容量である4ギガバイトであればよい。このことから、次に示す(1)式が成り立つ。

0035

{4×(1/X)}+{2×(1/2X)}
+{1×(1/4X)}+{3×(1/8X)} = 4 (1)
(1)式から、データ1の圧縮率Xは約1.406と算出される。すなわち、データ量がもとの0.711(1/1.406)倍になるようにデータ1を圧縮すればよい。さらに、この圧縮率Xの値から、データ2のデータ量はもとの約0.355倍に、データ3のデータ量はもとの約0.177倍に、データ4のデータ量はもとの約0.088倍になるようにそれぞれ圧縮すればよいことがわかる。

0036

なお、上記の説明では、優先順位が1つ下がる毎に信号の圧縮率が2倍にされる例を示したが、この値は2倍に限定されるものでなく、任意に設定可能なことはもちろんである。

0037

図3は、上述した圧縮率を決定するための操作を、一般化して示したものである。ここでは、この信号記録装置に、データD0,データD1 ,データD2 ,データD3 ,・・・,データDn が入力されるとする。そして、これらのデータを記録可能な総容量がTである記録媒体に全て記録するために、各データの圧縮率を、それぞれX,K1X ,K2X ,K3X ,・・・,KnX とする。ここでも、圧縮率がXであるということは、データ量がもとの1/X倍になるように圧縮されることを意味している。

0038

このとき、データD0の圧縮率Xは、次に示す(2)式により与えられる。

0039

X = T/Σ(Dk ×Kk ) (k=0〜n) (2)
図4は、図3に示した信号の圧縮操作を、記録ビットレートを用いて表したものである。信号の圧縮率を変化させることと、記録ビットレートを変化させることは等価と考えることができる。すなわち、記録ビットレートを大きくすることと、圧縮率を高くすることは等価である。

0040

ここで、入力されたデータD0,データD1 ,データD2 ,データD3 ,・・・,データDn の記録時間が、それぞれT0 ,T1 ,T2 ,T3 ,・・・,Tnであるとする。そして、これらのデータを圧縮して、記録可能な総容量(時間)がMである記録媒体に全て記録するために、各データの記録ビットレートを、それぞれR0 ,R1 ,R2 ,R3 ,・・・,Rn とする。

0041

このとき、各データの記録ビットレートと記録時間の関係は、次に示す(3)式により与えられる。

0042

Σ(Rk ×Tk ) = M (k=0〜n) (3)
次に、図1の信号記録装置の構成例を参照しながら、本発明の信号記録方法について具体的に説明する。以下の説明においても、入力端子1および入力端子2から入力される信号は、テレビジョン放送の映像信号および音声信号であるとし、記録媒体100はハードディスクであるとする。

0043

この信号記録装置で信号の記録を行うときには、まず、記録媒体100に記録されるべき記録予約部10aで記録予約された複数の信号の優先順位が、優先順位設定部10bで設定される。この優先順位は、使用者が記録予約をした順序や、記録される番組の内容による分類などに従って設定される。なお、この優先順位設定の具体的な方法については後述する。また、記録予約部10aで予約された複数の信号の容量(データ量)が、コントローラ4の信号容量検出部4aで検出される。この信号容量の検出は、例えば、記録予約部10aで予約設定された記録時間を参照することにより行われる。また、記録媒体100の記録可能な容量が、媒体容量検出部5で検出される。この媒体容量の検出は、記録媒体100がハードディスクである場合には、セクタと、そのセクタに記録されたデータやファイルとの対応を示すテーブル上の未記録領域を参照することにより行われる。

0044

次に、記録予約された各信号の圧縮率が、コントローラ4の圧縮率設定部4bで設定される。この圧縮率の設定は、設定された優先順位および検出された信号容量と媒体容量とに基づいて行われる。この圧縮率設定の具体的な方法についても後述する。

0045

そして、この信号記録装置に入力端子1および入力端子2から入力された複数の映像信号および音声信号は、信号圧縮回路3において上記の設定された各圧縮率でそれぞれ圧縮される。

0046

さらに、上記の圧縮された映像信号および音声信号には、記録信号処理装置6において、上記の優先順位を示す情報や、後述する圧縮制御情報等が必要に応じて付加されて記録媒体100に記録される。

0047

なお、記録媒体100の記録可能な残容量がなくなった場合には、この記録動作中止される。また、記録媒体100の記録可能な空き容量が、所定の値以下になったときには、上記の複数の信号のうちの優先順位が低い信号から、順次上書きされるようにしてもよい。

0048

本実施の形態では、映像信号の圧縮方法として、ISO(国際標準化機構)およびIEA(国際電気標準会議)で定められているJPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)を用いることを想定している。JPEGの他に、JBIG(Joint Bi-Level Image Coding Experts Group),MPEG(Moving Picture Experts Group)1,MPEG2,H261等の画像圧縮規格を用いてもよい。なお、上記の画像圧縮方法、およびそのための画像処理装置は公知の技術であるので、これらについての説明は省略する。

0049

また、音声信号の圧縮方法として、ドルビーAC3と呼ばれる方法を用いることを想定しているが、いわゆるATRAC等の圧縮方法を用いてもよい。このATRACと呼ばれる圧縮方法は、音声信号の周波数帯域を複数に分割し、各周波数帯域における人の聴感特性を利用して、音質の低下を防ぎながらビット圧縮を行う適応変化符号化の一種である。なお、上記のドルビーAC3等の音声圧縮方法、およびそのための音声圧縮装置についても公知の技術であるので、これらについての説明は省略する。

0050

図1における信号圧縮回路3は、コントローラ4から送られる圧縮率で映像信号および音声信号を圧縮する。上述したMPEGやJPEG等の画像圧縮方法においては、DCT(離散コサイン変換)符号化の後に行われる量子化時に、量子化ステップを制御することにより信号の圧縮率を制御することができる。具体的には、この量子化ステップを大きくすると圧縮率が高くなり、データ量を少なくすることができる。

0051

本実施の形態では、上述したJPEGに代表される画像圧縮方式により画像圧縮を行う際に、映像信号の圧縮率を変化させるものとしている。図5は、この圧縮率変化により画像が変化する様子を例示している。また、本発明の信号記録装置における信号の圧縮は、上記のようなJPEG等の画像圧縮方式により動画像圧縮を行う際に、圧縮率を変化させる方法に限定されるものではなく、種々の方法が考えられる。具体的には、図6のように表示画像の大きさを変化させたり、図7のように単位時間あたりのフレーム数を変えたり、図8のように周波数帯域を変えることで圧縮率を変えたりすることにより、実質的に信号の圧縮率を変化させることができる。以下に、これらの方法について説明する。

0052

図5は、1画面を構成するブロック数、すなわち解像度を変化させることにより映像信号の圧縮率を変化させる様子を示している。図5(a)から(d)に向かって、1画面を構成するブロック数が少なくなると共に解像度が低下するが、1画面を構成するために必要なデータ量も少なくなるため、実質的に信号が圧縮される。

0053

図6は、表示画像の大きさを変化させることにより映像信号の圧縮率を変化させる様子を示している。図6(a)から(d)に向かって、1画面の大きさが小さくなっている。図6(a)から(d)までの各画面を構成するブロックの大きさは同じであるが、1画面を構成するブロック数が少なくなるために必要なデータ量も少なくなり、実質的に信号が圧縮される。

0054

実際には、番組の内容等によっては画像を所定のフルサイズで再生しなくても十分な場合がしばしばある。そこで、このことを利用すると映像信号のデータ量を実質的に圧縮できる。例えば、長時間モードの画像の縦横の大きさを、標準モードの画面の大きさに対して各々半分にすれば、必要なデータ量を1/4に圧縮できる。

0055

また、被写体の動きがあまり激しくないときには、映像信号の単位時間あたりのフレーム(こま)数を、所定の映像信号規格で規定されているフレーム数(例えば、30フレーム/秒)より少なくしても(間引いても)見苦しくならない場合がある。そこで、画像の動きを検出して、こま数を調整することにより圧縮率を変えることができる。

0056

図7は、単位時間当たりのフレーム数を変化させることにより圧縮率を変化させる様子を模式的に示している。ここでは、説明を簡略にするために、1画面が単位時間当たり7フレームで構成されているとする。

0057

図7(a)は、上記の単位時間内に、フレーム51からフレーム57までの7フレームが配置されて1画面が構成されている様子を示している。ここで、各フレーム中の黒丸は、画面内を左から右に動く被写体を示している。

0058

図7(b)は、上記の1画面を構成する7フレームから、フレーム53およびフレーム56の2フレームが間引かれ(こま落しされ)て、残りの5フレームが上記の単位時間内に等間隔に配置された状態を示している。ここで、フレーム52aは、フレーム52またはフレーム53をそのまま用いてもよいが、フレーム52とフレーム53との平均化処理補間処理等により構成することが望ましい。フレーム55aについても同様である。この操作により、映像信号が5/7に圧縮されたことになる。

0059

図7(c)は、上記の7フレームから、フレーム52,フレーム54,フレーム56の3フレームが間引かれて、4フレームが配置された状態を示している。この操作により、映像信号が4/7に圧縮されたことになる。

0060

図7(d)は、上記の7フレームから、フレーム52,フレーム53,フレーム55,フレーム56の4フレームが間引かれて、3フレームが配置された状態を示している。この操作により、映像信号が3/7に圧縮されたことになる。

0061

このように、映像信号の1画面を構成する単位時間あたりのフレーム数の間引き率を、適当な値にすることにより圧縮率を変化させることができる。このとき、こま数の間引き率が大きいほど圧縮率が大きくなり、必要なデータ量を少なくすることができる。なお、フレームを間引いたことにより生じるフレーム間のすきまでは、前フレームを保持するようにする。

0062

図8は、圧縮される信号の周波数帯域を変えることにより圧縮率を変化させる様子を示している。

0063

信号の利得が制限される周波数が、図8(a)から(d)に向かって、f1 ,f2 ,f3 ,f4 とされている。ここで、f1 >f2 >f3 >f4 とされており、信号の周波数成分が高周波側から順次制限されている。この信号が映像信号である場合には、映像の細部を表す信号成分が順次少なくなっていくことに相当し、データ量が少なくなると共に、映像のシャープネス図8(a)から(d)に向かって劣化していく。

0064

以上説明した方法の他にも、信号のダイナミックレンジ、量子化数、離散化周期を変えることによっても圧縮率を変えることができる。さらに、画像の色情報の量子化数を変えたり、音声のチャンネル数を変えたりすることによっても、信号の圧縮率を変えることができる。なお、信号を圧縮するための上述した種々の方法を単独で用いてもよく、信号を圧縮するための他の方法と併用してもよい。

0065

次に、本発明の信号記録装置の実施の形態としての別の構成例について説明する。

0066

図9は、この信号記録装置の全体の構成例を示すブロック図である。図9において、図1に示した信号記録装置と共通の部分には、同一の指示符号を付している。以下では、図1の構成例と異なる部分について主に説明する。

0067

この信号記録装置は、複数の入力端子から入力される複数の信号をそれぞれ設定された圧縮率で圧縮して記録媒体100に記録するためのものであり、入力端子71から入力端子75までの5系統の信号入力手段を有している点が、図1の信号記録装置と異なっている。ここでは、入力信号が5種類であるとし、この信号記録装置をVTRに適用した場合、つまり入力信号がチューナからのテレビジョン放送信号である場合を例として説明する。

0068

この信号記録装置で信号を記録するときには、入力端子71〜75からそれぞれ入力される入力信号1〜入力信号5は、まず信号圧縮回路3に入力されて信号圧縮され、さらに記録媒体100への記録フォーマットに従って信号変調が施される。このとき、入力信号1〜入力信号5の優先順位と、これらの容量(データ量)と、記録媒体100の記録可能な容量とに基づいてコントローラ4が設定した圧縮率で各信号がそれぞれ圧縮される。そして、圧縮された各信号は、記録信号処理装置6においてその優先順位を示す情報等が必要に応じて付加された後に、記録媒体100に記録される。

0069

優先順位設定部10bは、入力端子71〜75にそれぞれ入力される入力信号1〜入力信号5の優先順位を、使用者の指示等に基づいて設定する部分である。以下では、図10図13を参照しながら、優先順位の決定方法について説明する。

0070

図10は、上述の信号記録装置を適用したVTRで録画予約をする際に、優先順位設定部10bにおいて各番組の優先順位が決定される様子の一例を示している。ここでは、記録する番組の内容(ジャンル)により優先順位を決定する例を示している。入力される複数の番組を、例えば、ニュースクイズスポーツドキュメンタリー、バラティワイドショードラマ、その他の8種類のジャンルに分類し、この順に優先順位を設定する。従って、このとき、優先順位設定部10bからの優先順位情報は、番組の分類を示すジャンル情報である。

0071

上記の操作により、これらの番組の優先順位は、図10に示すように第1のニュース番組81、第2のニュース番組84、第1のスポーツ番組82、第2のスポーツ番組85、バラエティ番組83の順に設定され、その順序で記録媒体100に記録される。

0072

なお、以上の説明では、優先順位を決定する際に、番組のジャンルを優先順位設定部10bを介して入力することにより番組のジャンル分類を行うものとしているが、テレビジョン放送信号の垂直ブランキング区間に番組の内容を示す情報を送信したり、その他の方法で番組のジャンルを自動的に判別することにより、使用者が上述の優先順位入力を行う必要をなくすこともできる。

0073

図11は、上述のVTRで録画予約する際に、各番組の録画開始時刻の順により優先順位を決定する場合の一例を示している。すなわち、録画開始時刻が最も早い第1のニュース番組81が最も高い優先順位とされる。次に、第1のスポーツ番組82と、第2のスポーツ番組85は、録画開始時刻が同一であるが、このような場合には先に予約入力された第1のスポーツ番組82を優先するものとする。

0074

上記の操作により、これらの番組の優先順位は、図11に示すように、第1のニュース番組81、第1のスポーツ番組82、第2のスポーツ番組85、バラエティ番組83、第2のニュース番組84の順に設定され、その順序で記録媒体100に記録される。

0075

なお、以上の例では、録画予約されている番組のうちの録画開始時刻や予約設定の入力順が早い番組ほど優先順位を高くしているが、この他の方法により優先順位を設定してもよいことはもちろんである。また、記録媒体100の記録可能な空き容量が、所定の値以下になったときには、上記の複数の信号のうちの優先順位が低い信号から、順次上書きされるようにしてもよい。

0076

コントローラ4の圧縮率設定部4bは、優先順位設定部10bからの優先順位情報と、信号容量検出部4bからの信号容量情報と、媒体容量検出部5からの媒体容量情報とに基づいて、各信号の圧縮率を計算する。このとき、記録媒体100の記録開始時の空き容量に、所望の番組が全て録画されるように、優先順位が低い番組ほど圧縮率を高めるようにする。この操作により、優先順位が高い番組ほど良好な画質および音質で録画されることになる。しかし、優先順位が1つ低くなる毎に信号のS/N(信号対雑音比)は低下し、特に信号の高周波成分は鈍ってしまう傾向になる。

0077

次に、上記の圧縮率の算出の様子を、図10に示した5種類の番組を全て記録媒体100に記録する場合を例として、図12を参照しながら具体的に説明する。

0078

図12に示すように、入力された複数の番組のうち、優先順位1番の第1のニュース番組81の記録時間が4時間、優先順位2番の第2のニュース番組84の記録時間が4時間、優先順位3番の第1のスポーツ番組82の記録時間が3時間、優先順位4番の第2のスポーツ番組85の記録時間が2時間、優先順位5番のバラエティ番組83の記録時間が5時間であるとする。

0079

このとき、優先順位1番の番組81の圧縮率をXとすると、番組84の圧縮率は2X、番組82の圧縮率は4X、番組85の圧縮率は8X、番組83の圧縮率は16Xとなるようにする。つまり、優先順位が1つ下がる毎に信号の圧縮率が2倍にされるようにする。

0080

ここで、記録媒体100の記録可能残量が4時間であるとすると、前述の(1)式を用いて、次の(4)式を得る。

0081

{4×(1/X)}+{4×(1/2X)}+{3×(1/4X)}
+{2×(1/8X)}+{5×(1/16X)} = 4 (4)
この(4)式より、番組81の圧縮率Xは約1.828と算出される。すなわち、番組81の信号は、もとの0.547(=1/1.828)倍になるように圧縮される。同様に、番組84はデータ量がもとの0.271倍になるように、番組82はデータ量が圧縮率はもとの0.135倍に、番組85はデータ量がもとの0.067倍に、番組83はデータ量がもとの0.033倍になるように、それぞれ圧縮される。

0082

上記の各圧縮率で各番組の信号をそれぞれ圧縮すれば、これらを全て記録媒体100に記録することができる。なお、信号圧縮回路3での圧縮処理は前記の実施の形態と同様なので、ここでの説明は省略する。なお、上記の説明では、優先順位が1つ下がる毎に信号の圧縮率が2倍にされる場合を例示しているが、この値は2倍に限定されるものでなく、任意に設定可能であることはもちろんである。

0083

次に、本発明の信号再生装置について、図13を参照しながら説明する。

0084

図13は、本発明の信号再生装置の実施の一形態としての構成例を示すブロック図である。この信号再生装置は、図1および図9に示したような信号記録装置により、圧縮されて記録媒体100に記録された複数の映像信号および音声信号と、これらの信号と共にサブコードの一部として記録媒体100に記録された信号容量情報や優先順位情報等を再生するものである。なお、以下の説明では、記録媒体100には、複数の圧縮された映像信号および音声信号と、それらの優先順位を示す優先順位情報と信号容量を示す信号容量情報がサブコードの一部として予め記録されているものとする。

0085

信号読出回路7は、記録媒体100に圧縮されて記録されている映像信号および音声信号と、それらの優先順位情報と信号容量情報をその一部とするサブコードをそれぞれ読み出すための信号読出手段である。ここで読み出された圧縮映像信号圧縮音声信号は、それぞれデコード復号)されて、信号伸張復調回路9に送られる。また、読み出されたサブコードは、コントローラ8に送られる。なお、上記の信号の圧縮率を示す圧縮率信号を含む圧縮制御情報が、サブコードの一部として記録媒体100にさらに記録されている場合には、同様にコントローラ8に送られる。

0086

コントローラ8は、記録媒体100から読み出された圧縮映像信号や圧縮音声信号の伸張率を決定し、決定した伸張率を信号伸張復調回路9に通知する機能を有する伸張制御手段である。上記の伸張率は、記録媒体100から読み出された圧縮信号と共にサブコードの一部として記録されている優先順位情報と信号容量情報、および記録媒体の記録可能な容量を示す媒体容量情報に基づいて決定される。また、信号読出回路7から上述した圧縮率情報を含む圧縮制御情報が送られる場合には、それも参照されて上記の伸張率が決定される。

0087

信号伸張復調回路9は、圧縮映像信号および圧縮音声信号をコントローラ8で決定された伸張率で伸張し復調するための信号伸張手段である。信号伸張復調回路9で信号伸張復調された映像信号は、NTSC放送信号等の所定の信号フォーマットに従って、出力端子11から出力される。また、信号伸張復調回路9で伸張復調された音声信号は、同様に出力端子12から出力される。これらの出力信号供給先は、一般に、ディスプレイモニタおよびスピーカ等の各種の表示再生装置である。

0088

上記の映像信号や音声信号を記録媒体に記録する際に、JPEGやMPEG等の信号圧縮方式が用いられている場合には、記録時の信号圧縮率ビットレート)が、サブコードの一部として記録媒体100に記録されるようにすることが好ましい。この場合には、このサブコードを参照して伸張率を設定し、圧縮された信号を伸張し復元することができる。

0089

次に、図13の信号再生装置の構成例を参照しながら、本発明の信号再生方法について具体的に説明する。

0090

映像信号や音声信号を記録媒体に記録する際に、図6に示すように、画像の大きさを小さくすることで映像信号の圧縮率を高めている場合には、その画像の大きさを示す情報がサブコードの一部として記録される。この場合には結果的に、周波数帯域を制限しているのと同様の出力画像になる。

0091

再生時には、サブコードの一部として記録されているその大きさを参照することにより、表示される画像の大きさが決定される。信号の圧縮率に応じて表示の大きさを変えてもよいが、拡大するとS/Nは低下する。また、表示される画面の大きさを一定にしてもよく、その場合には結果的に、信号の周波数帯域を制限した場合と同様の効果になる。

0092

映像信号や音声信号を記録媒体100に記録する際に、図7に示すように、単位時間当たりの表示フレーム数を、その初期値または最大値(本実施の形態では毎秒30毎を想定している)から少なくする(間引く)ことで圧縮率を高めている場合には、その間引き間隔を示す情報が、サブコードの一部として記録される。

0093

再生時には、このフレーム数の間引き間隔を示す情報を参照して、圧縮された信号の再生間隔を決定する。例えば、単位時間あたりのフレーム数を毎秒1枚にまで圧縮(間引いた)したときには、その1秒間は同じ映像を保持するようにする。

0094

映像信号や音声信号を記録媒体100記録する際に、図8に示すように、映像信号および音声信号の周波数帯域を狭めることにより圧縮率を高めている場合には、記録時の周波数帯域を示す情報がサブコードの一部として記録される。

0095

再生時には、この周波数帯域を示す情報に応じてバンドパスフィルタリングを施すことにより帯域制限をして再生する。本実施の形態においては、信号の高周波側の成分からある周波数まで周波数帯域を徐々に制限する。

0096

また、映像信号および音声信号に、0dB以下のゲインを乗じてダイナミックレンジを狭くすることにより圧縮率を高めている場合には、上記のゲインがサブコードの一部として記録される。再生時には、サブコードの一部として記録されている記録時に乗じたゲインの逆数を各信号に乗じる(記録時に乗じたゲインで除する)ことにより、圧縮された信号を伸張し復調する。このとき、記録時のゲインを小さくすれば圧縮率を高めることができるが、信号のS/Nは低下する。

0097

映像信号や音声信号を記録媒体100に記録する際に、映像信号および音声信号の量子化数を減らすことにより圧縮率を高めている場合には、各信号の量子化数がサブコードの一部として記録される。本実施の形態において、映像信号の量子化数初期値は、輝度信号、色信号ともに8ビットであり、音声信号の量子化数初期値は10ビットを用いている。これらを最終的に、それぞれ6ビットおよび8ビットにまで減らす。再生時には、サブコードの一部として記録されている各信号の量子化数に基づいて、映像信号および音声信号を復調する。なお、量子化数を減らすことにより圧縮率を高めることができるが、信号のS/Nは低下する。

0098

映像信号や音声信号を記録媒体100に記録する際に、映像信号および音声信号の離散化周期を長くしていくことにより圧縮率を高めている場合には、各信号の量子化数がサブコードの一部として記録される。上述したように、本実施の形態において、映像信号の量子化数の初期値は、輝度信号、色信号ともに8ビットであり、音声信号は10ビット用いている。再生時には、サブコードの一部として記録されている各信号の量子化数に基づいて復調する。このとき、離散化周期を長くすることにより圧縮率を高めることができるが、信号のS/Nは悪くなる。

0099

また、映像信号の色信号の量子化数を小さくすることで圧縮率を高めることができる。本実施の形態では、色信号の量子化数初期値は8ビット(256階調)であり、この量子化数を最終的には0ビット(白黒の映像)になるまで小さくしてする。再生時には、サブコードの一部として記録されているこの色信号の量子化数に基づいて映像信号を復調する。

0100

一方、音声信号のチャンネル数を減らすことで、音声信号の圧縮率を高めることができる。最も簡単な方法は、ステレオ(2チャンネル)からモノラル(1チャンネル)にすることである。再生時には、サブコードの一部として記録されている音声信号のチャンネル数をもとに、再生チャンネル数を決定する。

0101

次に、本発明の信号記録再生装置について、図14を参照しながら説明する。

0102

図14は、本発明の信号記録再生装置の実施の一形態としての構成例を示すブロック図である。この信号記録再生装置は、入力される映像信号および音声信号を圧縮して記録媒体100に記録し、また、記録媒体100に圧縮されて記録された映像信号および音声信号を伸張して再生出力するためのものである。なお、図14において、図1および図9に示した信号記録装置、図13に示した信号再生装置と共通する部分には、これらと同一の指示符号を付している。以下では、入力信号は、テレビジョン放送の映像信号および音声信号であるとし、記録媒体100はハードディスクであるとして説明する。

0103

この信号記録再生装置の記録系は、入力端子1から入力される複数の映像信号、および入力端子2から入力される複数の音声信号を、それぞれ圧縮するための圧縮手段である信号圧縮回路3、信号圧縮回路3が信号を圧縮する際の圧縮率等を制御する機能を有する圧縮制御手段である記録系コントローラ4、信号圧縮回路3で圧縮された映像信号および音声信号に、その優先順位を示す優先順位情報を付加して、記録媒体100に記録するためのフォーマットに従う信号にするための記録信号処理手段である記録信号処理回路6、圧縮された信号とそれらに付加された情報が記録される記録媒体100、記録媒体100の記録可能な残容量を検出するための媒体容量検出手段である媒体容量検出部5から構成される。なお、この記録系の構成および動作は、図1に示した信号記録装置の実施の形態と同様であるので、ここでは具体的な説明を省略する。

0104

また、この信号記録再生装置の再生系は、記録媒体100に圧縮されて記録されている映像信号および音声信号と、それらの信号容量情報と優先順位情報を含むサブコードをそれぞれ読み出すための信号読出手段である信号読出回路7、信号読出回路7で読み出されたサブコードに含まれる優先順位情報と信号容量情報、および媒体容量情報に基づいて信号伸張復調回路9の伸張動作を制御するための伸張制御手段である再生系コントローラ8、再生系コントローラ8の制御に従って記録媒体100から読み出された信号を伸張復調するための伸張手段である信号伸張復調回路9から構成される。そして、信号伸張復調回路9からは、映像信号が出力端子11に送られ、音声信号が出力端子12に送られて、それぞれ出力される。この再生系の構成および動作は、図13に示した信号再生装置の実施の形態と同様であるので、ここでは具体的な説明を省略する。

0105

なお、以上説明した本発明の実施の形態においては、テレビジョン放送等の映像信号および音声信号を入力信号として説明しているが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。例えば、種々の実験を行う際の測定データの収集のように、複数のデータを長時間に亘って確実に記録したい場合などに、これらの測定データを本発明の信号記録装置の入力信号とすることが考えられる。

発明の効果

0106

本発明の信号記録方法によれば、記録される複数の信号の優先順位を設定する工程と、上記複数の信号の容量および記録媒体の記録可能な容量を検出する工程と、上記信号の優先順位と容量と記録媒体の記録可能な容量に基づいて上記複数の信号の各圧縮率を自動的に設定して記録媒体に記録する工程とを有しているため、記録予約された信号を記録媒体の標準記録時間を越えて記録することができ、しかも優先順位が高い信号ほど高品質に記録することができる。

0107

本発明の信号記録装置によれば、記録される複数の信号の優先順位を設定する手段と、上記複数の信号の容量および記録媒体の記録可能な容量を検出する手段と、上記優先順位と信号の容量と記録媒体の記録可能な容量に基づいて上記複数の信号の各圧縮率を自動的に設定して記録媒体に記録する手段とを備えているため、記録予約された信号を記録媒体の標準記録時間を越えて記録することができ、しかも優先順位が高い信号ほど高品質に記録することができる。

0108

本発明の記録媒体によれば、各々の圧縮率で圧縮された複数の信号と共に、各信号の優先順位を示す情報が記録されるようにしたため、各圧縮率が記録されていない場合でもこの情報を参照して伸張率を求めることができる。

0109

本発明の信号再生方法によれば、複数の圧縮された信号と共に記録媒体に記録されている優先順位と信号容量を示す情報、および記録媒体の記録可能な容量を参照して伸張率を決定する工程と、上記の伸張率で上記の複数の圧縮信号を伸張する工程とを有しているため、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を各々正しく伸張して再生することができる。

0110

本発明の信号再生装置によれば、複数の圧縮された信号と共に記録媒体に記録されている優先順位と信号容量を示す情報、および記録媒体の記録可能な容量を参照して伸張率を決定する手段と、上記の伸張率で上記の複数の圧縮信号を伸張する手段とを備えているため、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を各々正しく伸張して再生することができる。

0111

本発明の信号記録再生装置によれば、記録される複数の信号の優先順位を設定する手段と、上記複数の信号の容量検出する手段と、記録媒体の記録可能な容量を検出する手段と、上記優先順位と信号の容量と記録媒体の記録可能な容量に基づいて上記複数の信号の圧縮率を自動的に設定して記録媒体に記録する手段を備えた記録系と、圧縮された信号と共に記録媒体に記録されている優先順位を示す情報と信号容量を示す情報、および記録媒体の記録可能な容量を参照して伸張率を決定する手段と、上記の伸張率で上記の複数の信号をそれぞれ伸張する手段を備えた再生系とから構成されている。このため、記録予約した信号を記録媒体の標準記録時間を越えて記録することができ、しかも優先順位が高い信号ほど高品質に記録することができる。また、それぞれ異なる圧縮率で圧縮されて記録媒体に記録された複数の信号を各々正しく伸張して再生することができる。

図面の簡単な説明

0112

図1本発明の信号記録装置の実施の一形態としての構成例を示すブロック図である。
図2本発明の信号記録装置における信号圧縮操作を説明するための図である。
図3本発明の信号記録装置において、圧縮率の設定が行われる様子を説明するための図である。
図4本発明の信号記録装置において、記録ビットレートの設定が行われる様子を説明するための図である。
図51画面を構成するブロック数を変化させることにより映像信号の圧縮率を変化させる様子を説明するための図である。
図6画像の大きさを変化させることにより映像信号の圧縮率を変化させる様子を説明するための図である。
図71画面を構成する単位時間当たりのフレーム数を変化させることにより圧縮率を変化させる様子を説明するための図である。
図8信号の周波数帯域を変えることにより圧縮率を変化させる様子を説明するための図である。
図9本発明の信号記録装置の別の実施の形態としての構成例を示すブロック図である。
図10本発明の信号記録装置において、番組のジャンル別に優先順位が決定される様子を説明するための図である。
図11本発明の信号記録装置において、予約された録画開始時刻に応じて優先順位が決定される様子を説明するための図である。
図12録画予約された複数の番組の圧縮率を設定する方法の一例を示す図である。
図13本発明の信号再生装置の実施の形態としての構成例を示すブロック図である。
図14本発明の信号記録再生装置の実施の一形態としての構成例を示すブロック図である。

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0113

1,2入力端子、 3信号圧縮回路、 4コントローラ、 4a 信号容量検出部、 4b圧縮率設定部、 5媒体容量検出回路、 6記録信号処理回路、 10a記録予約部、 10b優先順位設定部、 100 記録媒体

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