专利名称：图像重放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像重放装置，尤其涉及在存储、重放由MPEG传输数据流组成的数字播放的装置中，从存储的多个MPEG传输数据流中取出任意图像、声音再组成新的MPEG传输数据流的装置。
背景技术：
近年来，BS数字播放以及地上波数字播放等正在广泛发展，用来存储数字播放的设备变得日益普及。数字播放是通过ISO/IEC13818-1中规定的MPEG传输数据流来传送的。图17中示出了MPEG传输数据流的结构。
MPEG传输数据流是由多个188字节的数据包集合而成。188字节的MPEG传输数据流数据包分类为TS-header和Payload区域。
图17中的PID具有13字节长度并存在于TS-header中。PID决定了数据包种类。参照这个PID来确定图像、声音、PSI数据包的种类。在具有图像PID的数据包的Payload中存储有图像信号。
adaptation-field-control表示continunity-counter之后的数据结构。
构成adaptation-field-control的2比特为2′b11的情况下，continunity-counter之后接着是adaptation-field-length、adaptation-field(但是，在adaptation-field-length＝0的情况下则没有)，其后接着是Payload。Payload存储有PSI(节目固有信息)、或PES数据。
构成adaptation-field-control的2比特为2′b10的情况下，continunity-counter之后开始是adaptation-field-length，接着是adaptation-field。没有Payload。
构成adaptation-field-control的2比特为2′b01的情况下，continunity-counter之后是Payload。
这里，在图18中示出了adaptation-field的结构。
对于adaptation-field，被称为adaptation-field-length的数据表示adaptation-field的长度，为8比特，之后的8比特是表示包含于adaptation-field中的数据种类的标记，再后是optional-field-data。
所述标记中的PCR-flag位于标记高位的第4个比特，该标记为1的情况下，在optional-field-data中存在PCR(Program-clock-reference)。PCR表示包含PCR的MPEG传输数据流数据包的最后字节到达MPEG解码装置的时间。PCR由9比特的Program-clock-reference-extention、Program-clock-reference-base组成。Program-clock-reference-extention表示以27MHz从0到299计数的计数器的值，如果计数器值超过299时，使计数上升为0。Program-clock-reference-base在Program-clock-reference-extention超过299时使计数增加1。在生成MPEG传输数据流解码装置的基准时钟(以下称为STC)频率时使用PCR。
另外，图18中的OPCR-flag为1的情况下，在optional-field-area中包含有OPCR(origin-Program-clock-reference)的值。在使用某个MPEG传输数据流来构成其它MPEG传输数据流的情况下，OPCR是复制了原始PCR的区域。
图19中示出了PES数据的结构。
PES数据开始于由24′h000001开始的Packet-start-code-prefix，Stream-id在其后，紧接着的2比特是表示包含于optional-field-data中的数据内容的标记信号，随后是表示PES-header长度的PES-header-data-length、optional-field-data、PES-packet-data-byte。
图19的PTS-DTS-flags为2′b11的情况下，在optional-field-data中设定PTS(Presentation Time Stamp)和DTS(Decoding Time Stamp)。PTS表示重放输出解码后的图像和声音的时间，STC一旦与PTS一致，就输出包含该PTS的图像和声音。在MPEG视频的I图像和P图像的解码时间和重放时间不同的情况下，DTS变为用来控制解码的时间信息。用33字节的长度表示PTS和DTS，用90KHz单位表示。
图19的PTS-DTS-flags为2′b10的情况下，在optional-field-data中仅设定PTS(Presentation Time Stamp)。
数字播放通过使用上述MPEG传输数据流格式，可以多路复用多个图像以及声音、EPG等节目信息等。在图像以及声音等的识别过程中使用PID信息，将图像和声音的组合记载在PSI信息(PAT，PMT)中。
近年来，由多个图像、声音的信道组成的数字播放正在普及，同时将多个图像、声音同时解码的系统也成为可能。图20中示出了将多个图像、声音同时解码的装置。
一旦将MPEG传输数据流6a输入PID滤波器61中，则PID滤波器61提取出具有执行重放的PID的图像、声音数据包的信号6b，将其传送给缓冲器62、PCR·PTS·DTS检测装置65。PCR·PTS·DTS检测装置65检测出数据包中的PCR并生成STC。PCR·PTS·DTS检测装置65还从图像、声音数据中检测出PTS和DTS，在STC的值和PTS·DTS一致的情况下传送出控制图像或声音解码装置63的PTS·DTS控制信号6e，在STC的值和PTS一致的情况下，传送出控制解码后的图像、声音显示的PTS控制信号6f。图像或声音解码装置63一边参照PTS·DTS控制信号6e一边从缓冲器62中读出图像或声音数据包6c并将其解码，将解码后的图像或声音数据6d传送给缓冲器64。存储在缓冲器64中的图像、声音数据参照PTS控制信号6f传送出输出图像或声音6g使得图像、声音同步。图20的解码装置由多个所述解码装置组成。
图21中示出了由图20的解码装置重放的画面的例子。
显示画面71由显示通过图20的解码装置生成图像的多个解码图像72、任意图形73、显示节目信息的节目图像74组成。节目图像74还可以由EPG(Electric Program Guide)组成。重放的声音可以从下列多种中选择任一个选择由图20的解码装置解码的声音中的一个，或从外部重放任意声音，不重放声音。这样，通过使用图20的解码装置可以在同一画面中重放多个画面。尤其是，通过硬盘或光盘的大容量化，可以同时视所在不同时间记录的多个MPEG传输数据流。
为实现图21中示出的重放图像，需要从多个MPEG传输数据流中取出任意图像、声音来组成其它的MPEG传输数据流。
在从多个MPEG传输数据流中取出任意图像、声音来组成其它的MPEG传输数据流时，由于各个MPEG传输数据流带有的PCR时间信息不同，如果再将该数据包原样进行多路复用，则时间信息就变为无顺序，就不能由解码装置进行解码。
因此，为了解决该问题，现有的图像重放装置并联带有从各个MPEG传输数据流中带有的PCR信息中产生STC的装置，使用根据STC计数器对多路复用的数据流的PCR进行改写的方式(例如参考专利文献1、专利文献2)。
在图22中示出了现有方式。图22是从多个输入的MPEG传输数据流2a中取出任意图像、声音然后将其作为再次多路复用的MPEG传输数据流2g输出的装置。
图22的装置带有多个1信道重放器25。
1信道重放器25将输入的MPEG传输数据流2a输入到PID滤波器21中。PID滤波器21从MPEG传输数据流2a中选择任意图像或声音信道，将所选的图像或声音2b传送给缓冲器22，同时选择带有PCR的数据包，将包含PCR的数据包2c传送给PCR检测以及STC生成装置24。PCR检测以及STC生成装置24从包含PCR的数据包2c中检测出PCR值，与PCR相位同步来生成STC。多路复用装置26选择输出的图像或声音，读出存储在缓冲器22中的MPEG传输数据流数据包。此时，PCR改写装置23从缓冲器22中读出所选的图像或声音数据包2d，对该数据包读出在PCR检则装置以及STC生成装置24中读出的替换PCR值2e，将数据包中的PCR值替换为替换PCR值2e，然后将其作为重放图像或声音数据包2f输出到多路复用装置26中。这里，多数情况下，替换PCR值使用在PCR检测装置以及STC生成装置24中生成的STC值。由多个1信道重放器25输出的多个重放图像或声音数据包2f在多路复用装置26中被多路复用后作为多路复用的MPEG传输数据流2g输出。
专利文献1特愿平11-41193号公报(图1)专利文献2特开2002-185901号公报(图1)发明要解决的技术问题但是，在上述现有技术中产生了2个问题。
第一个问题，由现有技术的重放装置重放的图像由于对各个图像设定不同的时间基准PCR，因此重放的各个图像以及声音在解码装置中必须使用各自不同的STC进行重放。另外，在同时显示图21中相同画面时，因为具有不同的STC，因此存在显示变为复杂的问题。
第二个问题，为了配合输出定时来替换PCR，数据流中的PTS·DTS和替换之后的PCR之间的差分变大，存在不能正确进行MPEG传输数据流解码的可能性。特别地，图20中的缓冲器62为了使用STC·PTS·DTS来控制缓冲器余量，一旦PCR的替换值大大不同于原始的PCR，就存在引起缓冲器上溢或下溢的可能性。这些问题会随着多路复用的MPEG传输数据流的数量增加而显著。
这样，就存在这样的问题从多个MPEG传输数据流中取出任意图像、声音、数据并再次进行多路复用，在重放装置中，通过对图像、声音等分别进行PCR替换，就必需在解码时用不同的时间基准进行解码，在一个画面中显示图像、声音。由于多路复用的MPEG传输数据流的数量增加，替换PCR和PTS·DTS之间不能匹配，会存在引起多路复用装置中的缓冲器上溢或下溢这样的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术中的问题而提出本发明，其目的在于提供能够同时视听在不同时间记录的多个MPEG传输数据流的图像重放装置。
为了解决上述技术问题，本发明权利要求1中的图像重放装置，具有ATS生成装置、ATS多路复用装置、信道重放装置、重放ATS生成装置、重放定时生成装置，以及多路复用装置，其特征在于将输入的MPEG传输数据流输入到所述ATS生成装置和所述ATS多路复用装置中，所述ATS生成装置检测出所述输入的MPEG传输数据流中的PCR值，将Arrived Time Stamp输出到所述ATS多路复用装置中，所述ATS多路复用装置将所述Arrived Time Stamp和所述输入的MPEG传输数据流多路复用后，将其记录在记录媒体上，所述信道重放装置由PID滤波器、缓冲器、数据包改写装置、ATS检测装置、以及PTS·DTS检测装置构成，所述PID滤波器从所述记录媒体中读出MPEG传输数据流后，取出具有重放PID的MPEG传输数据流，将其输出到所述缓冲器、所述PTS·DTS检测装置中，所述缓冲器根据来自所述多路复用装置的控制，将MPEG传输数据流输出到所述数据包改写装置中，所述数据包改写装置执行PCR改写处理，改写所述重放定时生成装置输出的ATS计数器指示的时间后输出到所述多路复用装置中，所述ATS检则装置读出被多路复用为从所述记录媒体中读出的MPEG传输数据流中的ATS初始值后将其输出到所述重放ATS生成装置中，所述PTS·DTS检测装置检出输入的MPEG传输数据流中的PTS和DTS，将PTS和DTS的值输出到所述重放定时生成装置中，所述重放ATS生成装置选择从所述ATS检测装置输入的一个信道，将其ATS作为初始值，将计数的计数器值输出到所述数据包改写装置、所述重放定时生成装置、以及所述多路复用装置，同时将选出了所述计数器初始值的信道的ATS初始值与其它信道的ATS初始值之间的差分输出到所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置生成对从所述信道重放装置输出的MPEG传输数据流进行多路复用的定时，然后将其输出到所述多路复用装置中，所述多路复用装置根据来自所述重放定时生成装置的多路复用定时，对从所述信道重放装置输出的MPEG传输数据流进行多路复用后将其输出。
本发明权利要求2中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述定时生成装置生成包含在从所述多路复用装置输出的MPEG传输数据流中的任意图像、声音信道的Presentation Time Stamp和Decoding Time Stamp之间的重放时间间隔与原始图像中的MPEG传输数据流中的相同的定时。
本发明权利要求3中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置还具有改写数据流的功能，并进行解码装置的缓冲器管理。
本发明权利要求4中的图像重放装置，在权利要求3中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置通过改写MPEG视频数据流中的vbv-delay来改写数据流。
本发明权利要求5中的图像重放装置，在权利要求3中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置还具有改写图像、声音数据流中的编码参数的功能，并监视重放时的MPEG传输数据流中的图像、声音数据流的编码量，并使编码量合适。
本发明权利要求6中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述数据包改写装置和所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的MPEG视频数据流的不连续的PTS、DTS，从而修正伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续。
本发明权利要求7中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述重放定时生成装置中，该重放定时生成装置响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的Arrived Time Stamp的不连续的MPEG传输数据流的多路复用定时。
本发明权利要求8中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述数据包改写装置和所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置具有响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的MPEG视频数据流的不连续的PTS、DTS，从而修正伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续的功能，并且还具有响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的Arrived Time Stamp时不连续的MPEG传输数据流的多路复用定时的功能。
本发明权利要求9中的图像重放装置，在权利要求6或8中记载的图像重放装置中，其特征在于，伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续是MPEG视频数据流中的Broken-link位的不连续。
权利要求10中的图像重放装置，在权利要求6或8中记载的图像重放装置中，其特征在于，伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续是MPEG传输数据流中的Continunity-counter位的不连续。
本发明权利要求11中的图像重放装置，在权利要求6至8的任一个中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置在执行信道切换时，改写PID使得图像、声音的PID不变化。
本发明权利要求12中的图像重放装置，在权利要求6至8的任一个中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置在信道切换时，在重放过程中的图像数据流输出停止直到下一个数据流开始为止的期间，输出伪MPEG传输数据流。
本发明权利要求13中的图像重放装置，在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流是低位速率图像。
本发明权利要求14中的图像重放装置，在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流是下一个数据流的开始图像解码时所需的图像。
本发明权要求15中的图像重放装置，在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流在由信道切换所切换的图像数据流是同一图像数据流的不同时间带的数据流的情况下，使用通过信道切换而停止的图像数据流的最终图像和下一个重放的图像数据的流开始图像之间的任意图像。
本发明权利要求16中的图像重放装置，在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流可以是下一个数据流的开始图像解码时所需的图像，或在由信道切换所切换的图像数据流是同一图像数据流的不同时间带的数据流的情况下，使用通过信道切换而停止的图像数据流的最终图像和下一个重放的图像数据流的开始图像之间的任意图像。
本发明权利要求17中的图像重放装置，在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，具有特殊重放控制装置和特殊重放图像生成装置，所述特殊重放控制装置将分配给特殊重放的传输频带以及特殊重放控制信息传送给所述特殊重放图像生成装置，所述特殊重放图像生成装置使用来自所述特殊重放控制装置的传送频带以及控制信息，从所述缓冲器的输出生成特殊重放图像、声音，并将其传送给所述数据包改写装置。
本发明权利要求18中的图像重放装置，在权利要求17中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述特殊重放控制装置即使在特殊重放过程中也改变分配给特殊重放的输送频带，所述特殊重放图像生成装置根据来自所述特殊重放控制装置的传送频带来生成特殊重放图像。
根据本发明的图像重放装置，由于在存储媒体上记录MPEG传输数据流时，从数据流中的PCR产生STC，在将其作为ATS(Arrived Time Stamp)添加到MPEG传输数据流的状态下进行记录，在开始重放时，通过将ATS的值作为PCR改写，重放时根据各个PCR重放的STC完全相同，因此能够解决在同一画面上显示多个图像声音等时所产生的问题。并不如现有技术那样以在分别对PCR进行改写和解码时不同的定时对多个图像声音进行解码，而是能够在同一画面上显示多个图像声音。
有关PTS·DTS，得到带有相同图像或声音内的PTS·DTS的数据包的ATS的差分值，由于保持该差分值并将其输出，因此可以解决解码装置中的缓冲器上溢、下溢的问题。
图1是表示本发明实施例1中的图像重放装置的图。
图2是表示所述实施例1中的ATS生成装置的结构的图。
图3是表示所述实施例1中的ATS和MPEG传输数据流的多路复用例子的图。
图4是表示所述实施例1中的重放ATS生成的图。
图5是表示所述实施例1中的重放时间的图。
图6是表示所述实施例1中的生成重放定时的图。
图7是表示本发明实施例2中的图像重放装置的图。
图8是表示所述实施例2中的具有编码量调整功能的数据包改写装置的结构例1的图。
图9是表示所述实施例2中的具有编码量调整功能的数据包改写装置的结构例2的图。
图10是表示本发明实施例3中3信道重放顺序的图。
图11是表示本发明实施例3中的图像重放装置的图。
图12是表示本发明实施例4中的图像重放装置的图。
图13是表示本发明实施例4中3信道重放顺序的图。
图14是表示本发明实施例5中的图像重放装置的图。
图15是表示本发明实施例5中数据包改写装置的结构的图。
图16是表示本发明实施例6中的图像重放装置的图。
图17是表示MPEG传输数据流结构的图。
图18是表示adaptation-field结构的图。
图19是表示PES结构的图。
图20是表示解码装置结构的图。
图21是表示显示画面的图。
图22是表示现有图像重放装置的图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施例。
(实施例1)图1是表示本发明实施例1中的图像重放装置的图。
图1所示的图像重放装置具有ATS生成装置11、ATS多路复用装置12、记录媒体13、主视频信道重放装置19ma、视频信道重放装置19mb、视频信道重放装置19mc、音频信道重放装置19md、重放ATS生成装置19me、重放定时生成装置19mf、多路复用装置19mg、PSI信息生成装置19mh。
所述主视频信道重放装置19ma具有PID滤波器14、缓冲器15、数据包改写装置16、ATS检测装置17、PTS·DTS检测装置18。所述视频信道重放装置19mb、所述视频信道重放装置19mc、所述声音信道重放装置19md是具有与所述主视频信道重放装置19ma相同结构的装置。该结构中虽然将主视频信道重放装置19ma设定为主视频信道，但是也可以将任意信道设定为主视频信道。
下面说明操作过程。
将输入的MPEG传输数据流作为输入MPEG传输数据流1a输入到所述ATS生成装置11和所述ATS多路复用装置12中。
图2中示出了ATS生成装置11的构成例子。81是PCR检测装置，检出输入MPEG传输数据流1a中的PCR，将PCR值8a设置到PCR寄存器82中。PCR计数器83对于从PCR寄存器82中读出的PCR计数值8b，每27MHz生成1个计数器增加值8c，从而更新PCR寄存器82的值。PCR计数器83是41比特计数器，低位9比特如果计数到299，则在第10个比特上增加1。ATS变换装置84将PCR计数值8b的低位9比特从向上计数到0-299的方式变换为向上计数到0-511的方式，将低位30比特作为ATS值1b输出。
ATS多路复用装置12多路复用输入的MPEG传输数据流1a和ATS1b，输出多路复用的MPEG传输数据流1c，将其记录在记录媒体13上。在记录媒体13上记录了多个MPEG传输数据流。
图3中示出了ATS多路复用装置12进行的ATS1b和MPEG传输数据流1a的多路复用例子。在开始的2比特中设置了用来控制被称为CPI的内容复制的信号，接着，自LSB开始存储30比特的ATS。最后存储188字节的MPEG传输数据流。ATS多路复用装置12对每个MPEG传输数据流进行这种多路复用处理。
各个信道重放装置内的PID滤波器14提取出具有根据从记录媒体13中读出的重放MPEG传输数据流1ad、1bd、1cd、1dd中进行重放的视频或音频PID的MPEG传输数据流，将PID滤波后的MPEG传输数据流1e输出到缓冲器15和PTS·DTS检测装置18中，缓冲器15存储这个MPEG传输数据流。
各个信道重放装置内的ATS检测装置17提取出从记录媒体13中读出的重放MPEG传输数据流1ad、1bd、1cd、1dd中的各个信道重放开始时的ATS值，将其输出到重放ATS生成装置19me。并将来自主视频信道重放装置19ma的主视频信道的初始ATS值19aa、来自视频信道重放装置19mb的视频信道的初始ATS值19ba、来自视频信道重放装置19mc的视频信道的初始ATS值19ca、来自音频信道重放装置19md的音频信道的初始ATS值19da输出到重放ATS生成装置19me。
各个信道重放装置内的PTS·DTS检测装置18从PID滤波后的MPEG传输数据流1e中检出PTS和DTS值，以及该数据包的ATS值，将其输出到重放定时生成装置19mf中。将来自主视频信道重放装置19ma的主视频信道的PTS·DTS和其ATS值19ab、来自视频信道重放装置19mb的视频信道的PTS·DTS和其ATS值19bb、来自视频信道重放装置19mc的视频信道的PTS·DTS和其ATS值19cb、来自音频信道重放装置19md的音频信道的PTS·DTS和其ATS值19db输出到重放定时生成装置19mf中。
重放ATS生成装置19me从主视频信道的初始ATS值19aa中生成重放ATS值19ea，将下列值作为ATS差分信息19ed输出到重放定时生成装置19mf中主视频信道的初始ATS值19aa和视频信道的初始ATS值19ba的差分值、主视频信道的初始ATS值19aa和视频信道的初始ATS值19ca的差分值、主视频信道的初始ATS值19aa和音频信道的初始ATS值19da的差分值。
图4中示出了重放ATS生成装置19me生成重放ATS值19ea的方法。开始重放时，将主视频信道的初始ATS值19aa设置在具有30比特长度的重放ATS寄存器101中。重放ATS寄存器101的输出值变为重放ATS值19ea。将重放ATS值19ea输入到30比特长度的重放ATS计数器102中。重放ATS计数器以27MHz循环向上计数重放ATS值19ea，将更新后的重放ATS值10a设置在重放ATS寄存器101中。然后，重放ATS生成装置19me输出重放ATS值19ea和添加在每个数据包上的重放ATS值19ea之间的差分值(输出间隔)19ed。
重放定时生成装置19mf使用主视频信道的PTS·DTS和其ATS值19ab、视频信道的PTS·DTS和其ATS值19bb、视频信道的PTS·DTS和其ATS值19cb、音频信道的PTS和其ATS值19db以及ATS差分信息19ed，来生成改写信息19eb。然后，将该改写信息19eb输出给各个信道的重放装置19ma、19mb、19mc、19md内的数据包改写装置16。
各个信道的重放装置内的数据包改写装置16根据所述改写信息19eb改写从缓冲器15中读出的MPEG传输数据流1f的PTS·DTS·PCR值，将各信道重放19ac、19ab、19cc、19dc输出给多路复用装置19mg。
PSI信息生成装置19mh生成重放MPEG传输数据流的PSI信息，将重放PSI数据包19eh输出到多路复用装置19mg。多路复用装置19mg在没有输出图像或声音的MPEG传输数据流的数据包时输出重放PSI数据包。但是，输出间隔要满足ISO/IEC13818-1的规定。
多路复用装置19mg根据在信道重放19ac中反映出的重放定时信息19ed对信道重放19ac、19bc、19cc、19dc以及PSI信息数据包19eh进行多路复用，然后输出重放MPEG传输数据流19ec。
图5示出了在各信道的输入MPEG传输数据流重放过程中，多路复用装置19mg生成的重放MPEG传输数据流19ec的输出定时。111表示在主视频信道重放装置19ma和信道重放装置19md中重放的重放MPEG传输数据流原始图像中的重放定时。112表示在视频信道重放装置19mb中重放的重放MPEG传输数据流原始图像中的重放定时。113表示在视频信道重放装置19mc中重放的重放MPEG传输数据流原始图像中的重放定时。114表示重放MPEG传输数据流的重放时间。
重放定时生成装置19mf生成重放定时信息19ed，以使重放前的MPEG传输数据流的PTS·DTS间或PTS·PTS间的重放时间间隔与多路复用后的MPEG传输数据流19ec中的PTS·DTS间或PTS·PTS间的重放时间间隔相同。即，生成重放定时信息19ed，以使多路复用重放后的PTS·DTS间或PTS·PTS间的重放时间间隔11a和原始图像的PTS·DTS间或PTS·PTS间的重放时间间隔没有变化。
图6示出了生成重放定时信息的过程。使用重放ATS值19ea来生成重放定时信息。ATSC(M、N)表示包含第M信道的第N个节目的PTS或DTS的数据包的ATS值。M＝1时，在信道重放19ac中读出MPEG传输数据流，M＝2时，在信道重放19bc中读出MPEG传输数据流，M＝3时，在信道重放19cc中读出MPEG传输数据流，M＝4时，在信道重放19dc中读出MPEG传输数据流，假设在开始重放的MPEG传输数据流数据包中必须包含PTS或DTS。重放ATS值19ea的初始值变为分配给主信道的ATSC(1，0)，在以后27MHz的计数器中其值上升。这样分配给主信道的MPEG传输数据流的最初数据包生成重放定时信息19ed的值是在ATSC(1，0)时间进行输出那样的重放定时信息19ed。将信道重放19bc的输出开始时间设为X20，信道重放19cc的输出开始时间设为X30，信道重放19dc的输出开始时间设为X40，在下列式子的时间上生成输出各个MPEG传输数据流的重放定时信息19ed。
X20＝ATSC(1，0)+D1(式1)X30＝ATSC(1，0)+D2(式2)X40＝ATSC(1，0)+D3(式3)这里，D1、D2、D3是用于错开数据包输出间隔的任意值。D1、D2、D3的值是固定值。
输出第N个PTS或DTS的数据包的定时假定为将信道重放19ac的输出开始时间设为X10T，信道重放19bc的输出开始时间设为X20T，信道重放19cc的输出开始时间设为X30T，信道重放19dc的输出开始时间设为X40T，通过以下的定时X10T＝ATSC(1，0)+(ATSC(1，N)-ATSC(1，N-1)) (式4)X20T＝ATSC(1，0)+(ATSC(2，N)-ATSC(2，N-1))+D1 (式5)X30T＝ATSC(1，0)+(ATSC(3，N)-ATSC(3，N-1))+D2 (式6)X40T＝ATSC(1，0)+(ATSC(4，N)-ATSC(4，N-1))+D3 (式7)生成输出MPEG传输数据流的重放定时信息19ed。X10T、X20T、X30T、X40T中任一个重复的情况下，优先输出进行音频处理的数据包，重复的数据包随后错开输出。不存在PTS、DTS的数据包生成重放定时信息19ed，以使在没有超过进行重放的MPEG传输数据流数据包顺序的范围内可以任意输出。
重放定时生成装置19mf还生成改写信息19eb。进行改写的信息是PTS、DTS、PCR。如果将第M信道的第N个节目的原始PTS、DTS值假设为TS(M，N)，则生成改写后的PTS、DTS值XT(M，N)变为下式的改写信息19ebXT(M，N)＝TS(M，N)-TS(M，N-1)+ATSC(1，0)+A(A是任意固定值)......(式8)PCR的改写值生成改写信息19eb以便进行改写，从而将重放ATS19ea的值变换为适合于PCR格式的值。
通过改写信息19eb，数据包改写装置16对缓冲器读出的输出1f的数据包进行处理，并将其作为重放MPEG传输数据流19ac输出。
在上述实施例1的图像重放装置中，得到的MPEG传输数据流19ec由于在所有信道中使用相同时间基准的PCR值，因此即使进行主信道的解码处理也可使用1个STC计数器，可以比现有技术更有效地进行解码处理。
重放时不需要具有多个PCR计数器或PCR寄存器，能够大大削减电路规模。
通过共用PTS、DTS可以减少附加的解码后的图像、声音的同步处理。
(实施例2)在上述实施例1中，在用图20所示的解码装置解码重放MPEG传输数据流19ec时，没有包含PTS、DTS的数据包的传送定时不同于原始图像的传送定时。为此，在用图20所示的解码装置解码重放MPEG传输数据流19ec时，会存在引起缓冲器62上溢或下溢的情况。
图7示出了针对该问题的本发明实施例2的图像重放装置。图7中，在主视频信道重放装置19ma中设置具有编码量调整功能的数据包改写装置131来取代图1中的数据包改写装置16。
具有编码量调整功能的数据包改写装置131在数据包改写装置16中添加功能，而具有改写重放的图像或声音数据流的功能，还进行解码装置的缓冲器管理。
图8中示出了具有编码量调整功能的数据包改写装置131的结构。这里示出的具有编码量调整功能的数据包改写装置131通过改写MPEG传输数据流中的vbv-delay来改写数据流。
图8中，141是数据包改写装置，具有与图1中的数据包改写装置16相同的功能。数据包改写装置141的数据包输出14a输出到vbv-delay改写装置142。vbv-delay改写装置142将图像数据流中的vbv-delay的值改写为16′hffff，并输出信道重放19ac。这样，通过改写图像数据流中的vbv-delay，可以防止缓冲器62上溢或下溢。
图9中示出了具有编码量调整功能的数据包改写装置131的第2个结构例子。这里示出的具有编码量调整功能的数据包改写装置131还具有改写图像、音频数据流中的编码参数的功能，监视重放时MPEG传输数据流中的图像、音频数据流编码量使其合适。
图9中，151是数据包改写装置，具有与图1中的数据包改写装置16相同的功能。数据包改写装置151的数据包输出15a输出到编码量监视装置152和编码量改写装置153。编码量监视装置152监视数据包输出15a的图像、音频编码，计算用来防止解码装置中缓冲器62上溢或下溢等的参数，将改写参数15b输出到编码量改写装置153。在编码量监视装置152中，由于输入了改写信息19eb，在生成改写参数15b时，可以使用PTS、DTS、PCR的值。编码量改写装置153根据改写参数15b改写vbv-delay等缓冲器控制信息，并输出信道重放19ac。
在上述实施例2的图像重放装置中，监视图像、音频的实际编码量，由于改写了与之相适应的改写数据流中的参数，因此能防止缓冲器62上溢或下溢等问题。
图8、图9中描述了主视频信道重放装置19ma中的数据包改写装置131的结构例子，但是毋庸置疑，即使对于视频信道重放装置19mb、视频信道重放装置19mc也是相同的。
在音频信道重放装置19md中的数据包改写装置131中也可以使用图9的结构。
(实施例3)图10中示出了3个信道的图像数据流的重放顺序。161是图像信道1的重放顺序，162是图像信道2的重放顺序，163是图像信道3的重放顺序。时间16a表示重放顺序161、162、163同时开始重放的时间。时间16b表示图像信道1的重放顺序161停止、与图像信道1不同的图像信道4的重放顺序164使用图像信道1的电路开始重放的时间。即，在时间16b表示在图像信道2的重放顺序162和图像信道3的重放顺序163进行重放过程中，图像信道1停止重放而图像信道4开始重放。假设图像信道4从Sequence-header开始进行重放。
此时，由于添加在图像信道1的最后MPEG传输数据流中的ATS值和添加在图像信道2的最后MPEG传输数据流中的ATS值不连续，所以在式4中，(ATSC(1，N)-ATSC(1，N-1))的值变得异常大，存在图像信道4的重放开始异常延迟的可能性。另外，在图像信道1的图像数据流和图像信道4的图像数据流之间产生continunity-counter、PTS、DTS、编码顺序的不连续，在16b所表示的时间后，会在图像中产生混乱。
图11示出了针对该问题的本发明实施例3中的图像重放装置。
图11中，设置数据包改写装置171来取代图1中的数据包改写装置16，设置重放定时生成装置172来取代图1中的重放定时生成装置19mf。还具有将重放控制信号17a输入到数据包改写装置171和重放定时生成装置172，在图10所示的时间16b之时，即切换重放信道时，将进行了信道切换的情况通知数据包改写装置171和重放定时生成装置172的功能。
重放定时生成装置172在实施例1中重放定时生成装置19mf的功能的基础上，还在根据重放控制信号17a进行信道切换时，根据(式9)、(式10)来生成图像信道1的最终MPEG传输数据流和图像信道4的开始MPEG传输数据流之间的重放时间XSB以及其后的信道4的重放时间XS4。根据(式11)、(式12)来生成PTS、DTS的初始值XR、XR4。
XSB＝ATSC(1，0)+(ATSC(1，LAST)-ATSC(1，LAST-1))+Q(LAST最后数据包序号、Q任意固定值) (式9)XS4＝XSB+(ATSC(4，N)-ATSC(4，N-1)) (式10)XR＝XT(1，LAST2)+B(LAST2最后PTS、DTS序号、B任意固定值) (式11)XR4(N)＝TS(4，N)-TS(4，N-1)+XR (式12)由此，可以解决由信道1和信道4之间ATS不连续使图像异常延迟的问题。
数据包改写装置171在实施例1中数据包改写装置的功能的基础上，还具有修正图像序列不连续的功能。所谓修正图像序列不连续的功能是指将信道4的开始GOP首标的Broken-link位设置为1的功能，以及修正信道1的最终数据包的continunity-counter和信道4开始数据包的continunity-counter的功能。通过重放控制信号17a，数据包改写装置171使该功能有效。在修正continunity-counter的方式中，有全部改写信道4的continunity-counter以便与信道1的continunity-counter连续的方法，或在信道4开始前传送出伪数据包，匹配continunity-counter的方法。
通过上述实施例3的结构，即使将信道1的图像序列切换到信道4的图像序列，也可以在画面上不产生噪声而进行重放。
实施例3是以实施例1的重放装置为基础的，但是同样也可以以实施例2的重放装置为基础。
实施例3中虽然描述了有关主视频信道重放装置19ma中的数据包改写装置171的结构，但是毋庸置疑，即使对于视频信道重放装置19mb、视频信道重放装置19mc也是相同的。
(实施例4)上述实施例3中，图10中所示的3信道图像数据流重放序列中，存在从信道1到信道4的图像信道切换，以及包含在重放序列161和重放序列164中的图像数据流PID变化的情况。根据PSI信息变化检测出图像数据流PID的变化。但是，PSI信息在多数情况下仅出现于100msec以上的间隔下，因此即使开始重放重放序列164，由于最初的100msec解码装置不能检测出PIS，因此存在解码装置不能识别重放MPEG传输数据流19ec中信道4的图像，从而不能描绘出信道4的图像。
图12示出了针对该问题的实施例4的图像重放装置。
图12中设置数据包改写装置181以代替图11的数据包改写装置171。数据包改写装置181在图11的数据包改写装置171的功能的基础上，在进行信道切换时切换PID以使图像、音频的PID没有变化。
数据包改写装置181在图像序列164重放过程中将MPEG传输数据流中的PID改写为图像序列161的PID。这样能始终固定重放MPEG传输数据流中图像、音频的PID。
通过实施例4的结构，由于能始终固定重放MPEG传输数据流中图像、音频的PID，因此在PSI信息中不会产生变化，从而能够解决不能解码信道切换后的部分图像、声音的问题。
实施例4虽然描述了有关主视频信道重放装置19ma中数据包改写装置181的结构例子，但是毋庸置疑，即使对于视频信道重放装置19mb、视频信道重放装置19mc也是相同的。
(实施例5)图13示出了3信道图像数据流的重放序列。
图13中，时间191表示图像序列161停止的时间。其他都与图10相同。在时间191，图像序列161停止，象图10那样，之后不重放图像序列164，直到时间192为止也不重放图像序列164。但是，一旦图像序列161停止，则解码装置输出的解码画面会产生下列状态中的任一种连续显示最后解码的画面，画面上不显示任何内容，在画面上产生噪声。
图14示出了针对该问题的实施例5的图像重放装置。
图14中设置数据包改写装置201以代替图11中的数据包改写装置171。
数据包改写装置201在数据包改写装置171的功能的基础上，进行信道切换时，在停止重放过程中的图像数据流的输出到开始下一个数据流期间还在，输出伪MPEG传输数据流。
图15中示出了数据包改写装置201的结构。
211是数据包改写装置，与图11中的数据包改写装置171相同。将数据包改写装置211的输出21a输出给选择器213。图像序列161停止之前，选择器213参照重放控制信号17a，选择改写装置211的输出21a，输出信道重放19ac。212是伪MPEG传输数据流生成装置，在图像序列161停止后到图像序列164开始重放为止的期间，将伪MPEG传输数据流21b输出到选择器213。选择器213参照重放控制信号17a，在从图13所示的时刻191开始到时刻192为止的期间，选择伪MPEG传输数据流21b，输出信道重放19ac。
通过以低位速率设定伪MPEG传输数据流21b，可以减小重放MPEG传输数据流19ec的传输频带。
伪MPEG传输数据流生成装置212通过生成图像序列164开始画面解码所需的画面信息，不仅可以使图像序列164在上述实施例3中开始于I画面，而且还可以使其开始于B画面或P画面。例如，使图像序列164从P画面开始重放的情况下，将包含图像序列164开始P画面的GOP的I画面和P画面作为伪MPEG传输数据流21b进行传送，可以无噪声地重放图像序列164的开始部分。
在图像序列161和图像序列164是同一内容的不同时间的内容的情况下，通过伪MPEG传输数据流生成装置212从存储媒体13中任意选择图像序列161和图像序列164之间的I画面，将其作为伪MPEG传输数据流21b输出，可以顺序连接图像序列161和图像序列164之间。
伪MPEG传输数据流生成装置212也可以不仅针对I画面进行选择。
实施例5虽然描述了有关主视频信道重放装置19ma中数据包改写装置201的结构例子，但是毋庸置疑，即使对于视频信道重放装置19mb、视频信道重放装置19mc也是相同的。
(实施例6)图16示出了本发明实施例6中的图像重放装置。
图16中所示的图像重放装置在上述实施例1的结构中还具有特殊重放图像生成装置221和特殊重放控制装置222。
特殊重放控制装置222确定特殊重放时所需的操作速度以及特殊重放时的MPEG传输数据流的传输频带，将特殊重放控制信号22a传送给特殊重放图像生成装置221。
特殊重放图像生成装置221在通常重放时将从缓冲器15中读出的MPEG传输数据流1f作为图像输出22b原样传送给数据包改写装置16。特殊重放图像生成装置221在特殊重放时，参考特殊重放控制信号22a从自缓冲器15中读出的MPEG传输数据流1f中再次构成特殊重放所需的图像后，将其作为图像输出22b传送给数据包改写装置16。
通过图16的结构，主视频信道重放装置19ma具有特殊重放生成功能。
特殊重放控制装置222监视可传送重放MPEG传输数据流19ec的频带，并设定分配给特殊重放图像的传送频带。如传送频带大，就生成更高画质的特殊重放图像。另外，在特殊重放时，由于能够通过特殊重放图像生成装置221控制全部定时信息，所以在执行特殊重放时可以改变特殊重放的传输频带。在同时进行重放的信道数减小的情况下，可以增大分配给特殊重放图像的传送频带。与此相反，如果同时进行重放的信道数增加的情况下，可以减小分配给特殊重放图像的传送频带。
根据实施例6的结构，通过增减传输频带，可以实时改变特殊重放时的画质。
实施例6中虽然描述了有关主视频信道重放装置19ma中特殊重放图像生成装置221的结构，但是毋庸置疑，即使对于视频信道重放装置19mb、视频信道重入装置19mc也是相同的。
实施例6中的主视频信道重放装置19ma也可以适用于上述实施例2、实施例3、实施例4、实施例5。
发明效果本发明的图像重放装置可以从在不同时间记录到记录媒体上的多个MPEG传输数据流中选择任意图像、声音数据，并能作为在一个MPEG传输数据流中进行再次多路复用并进行重放的图像重放装置而使用。
权利要求
1.一种图像重放装置，具有ATS生成装置、ATS多路复用装置、信道重放装置、重放ATS生成装置、重放定时生成装置，以及多路复用装置，其特征在于将输入的MPEG传输数据流输入到所述ATS生成装置和所述ATS多路复用装置中，所述ATS生成装置检测出所述输入的MPEG传输数据流中的PCR值，将Arrived Time Stamp输出到所述ATS多路复用装置中，所述ATS多路复用装置将所述Arrived Time Stamp和所述输入的MPEG传输数据流多路复用后，将其记录在记录媒体上，所述信道重放装置由PID滤波器、缓冲器、数据包改写装置、ATS检测装置、以及PTS·DTS检测装置构成，所述PID滤波器从所述记录媒体中读出MPEG传输数据流，取出带有进行重放的PID的MPEG传输数据流，将其输出到所述缓冲器、所述PTS·DTS检测装置中，所述缓冲器根据来自所述多路复用装置的控制，将MPEG传输数据流输出到所述数据包改写装置中，所述数据包改写装置执行PCR改写处理，改写所述重放定时生成装置输出的ATS计数器指示的时间并输出到所述多路复用装置中，所述ATS检测装置读出被多路复用在从所述记录媒体中读出的MPEG传输数据流中的ATS初始值后，将其输出到所述重放ATS生成装置中，所述PTS·DTS检测装置检出输入的MPEG传输数据流中的PTS和DTS，将PTS和DTS的值输出到所述重放定时生成装置中，所述重放ATS生成装置选择自所述ATS检测装置输入的一个信道，将其ATS作为初始值，将计数的计数器值输出到所述数据包改写装置、所述重放定时生成装置、以及所述多路复用装置，同时将选出了所述计数器初始值的信道的ATS初始值与其它信道的ATS初始值之间的差分输出到所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置生成对从所述信道重放装置输出的MPEG传输数据流进行多路复用的定时，然后将其输出到所述多路复用装置中，所述多路复用装置根据来自所述重放定时生成装置的多路复用定时，对从所述信道重放装置输出的MPEG传输数据流进行多路复用后将其输出。
2.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述定时生成装置生成包含在从所述多路复用装置输出的MPEG传输数据流中的任意图像、声音信道的Presentation Time Stamp和Decoding Time Stamp之间的重放时间间隔与原始图像中的MPEG传输数据流中的相同的定时。
3.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置还具有改写数据流的功能，并进行解码装置的缓冲器管理。
4.在权利要求3中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置通过改写MPEG视频数据流中的vbv-delay来改写数据流。
5.在权利要求3中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置还具有改写图像、声音数据流中的编码参数的功能，并监视重放时的MPEG传输数据流中的图像、声音数据流的编码量，并使编码量合适。
6.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述数据包改写装置和所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的MPEG视频数据流的不连续的PTS、DTS，从而修正伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续。
7.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述重放定时生成装置中，该重放定时生成装置响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的Arrived Time Stamp的不连续的MPEG传输数据流的多路复用定时。
8.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，将通知任意信道的图像切换的重放控制信号输入到所述数据包改写装置和所述重放定时生成装置中，所述重放定时生成装置具有以下功能响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的MPEG视频数据流的不连续的PTS、DTS，从而修正伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续，并且还具有以下功能响应所述重放控制信号生成用来修正伴随所述信道切换时所产生的Arrived Time Stamp的不连续的MPEG传输数据流的多路复用定时。
9.在权利要求6或8中记载的图像重放装置中，其特征在于，伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续是MPEG视频数据流中的Broken-link位的不连续。
10.在权利要求6或8中记载的图像重放装置中，其特征在于，伴随该信道切换时所产生的MPEG视频数据流的除PTS、DTS之外的不连续是MPEG传输数据流中的Continunity-counter位的不连续。
11.在权利要求6至8的任一个中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置在执行信道切换时，改写PID使得图像、声音的PID不变化。
12.在权利要求6至8的任一个中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述数据包改写装置在信道切换时，在重放过程中的图像数据流输出停止直到下一个数据流开始为止的期间，输出伪MPEG传输数据流。
13.在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流是低位速率图像。
14.在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流是下一个数据流的开始图像解码时所需的图像。
15.在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流在由信道切换所切换的图像数据流是同一图像数据流的不同时间带内的数据流的情况下，使用通过信道切换而停止的图像数据流的最终图像和下一个重放的图像数据流的开始图像之间的任意图像。
16.在权利要求12中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述伪MPEG传输数据流可以是下一个数据流的开始图像解码时所需的图像，或在由信道切换所切换的图像数据流是同一图像数据流的不同时间带内的数据流的情况下，使用通过信道切换而停止的图像数据流的最终图像和下一个重放的图像数据流的开始图像之间的任意图像。
17.在权利要求1中记载的图像重放装置中，其特征在于，具有特殊重放控制装置和特殊重放图像生成装置，所述特殊重放控制装置将分配给特殊重放的传输频带以及特殊重放控制信息传送给所述特殊重放图像生成装置，所述特殊重放图像生成装置使用来自所述特殊重放控制装置的传送频带以及控制信息，根据所述缓冲器的输出生成特殊重放图像、声音，并将其传送给所述数据包改写装置。
18.在权利要求17中记载的图像重放装置中，其特征在于，所述特殊重放控制装置即使在特殊重放过程中也改变分配给特殊重放的输送频带，所述特殊重放图像生成装置根据来自所述特殊重放控制装置的传送频带来生成特殊图像。
全文摘要
本发明提供一种从在不同时间记录到记录媒体上的多个MPEG传输数据流中选择任意图像、声音，在一个MPEG传输数据流中进行再次多路复用并进行重放的图像重放装置。在记录媒体上记录MPEG传输数据流时，从数据流中的PCR中生成STC，将其作为ATS以添加到MPEG传输数据流上的状态进行记录。在开始重放时，根据ATS值生成统一的PCR来作为图像、声音的PCR。由此，使重放时的各个图像、声音由同一时间基准的PCR构成，从而可以解决同时解码并显示多个图像声音时出现的问题。对于PTS·DTS可以产生具有相同图像或声音中的PTS·DTS的数据包的ATS的差分值并保持该差分值地进行输出，由此可以解决解码装置的问题。
文档编号H04N7/08GK1540992SQ20041004773
公开日2004年10月27日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年3月27日
发明者山内贤一郎 申请人:松下电器产业株式会社