JP4287992B2 - ディジタルデータ記録再生装置及びその方法 - Google Patents

ディジタルデータ記録再生装置及びその方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルデータ記録再生装置及びその方法に関し、詳しく述べると、MPEG2(Moving Picture Experts Group Phase 2)のデータの記録及び再生を行う装置及びこの装置での記録及び再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、放送のディジタル化にともない、ディジタル放送の受信機として第1世代のディジタル・セット・トップ・ボックスが普及した。また、図6に示すように、ディジタル記録メディアである記録手段20を内蔵し、ディジタル放送を記録及び再生する機能を備えたディジタルデータ記録再生装置である次世代のディジタル・セット・トップ・ボックス46が製品化されると予想される。ディジタル放送を記録するときは、受信手段12でディジタル放送を受信して、チャンネルを選択する。選択されたチャンネルのデータは、図7に示すように複数のTSパケット34で構成され、且つ複数の番組が時分割多重化されたMPEG2−TS(Transport Stream)のデータ28となっている。データ分離化手段14で、このMPEG2−TSのデータ28から記録する番組に対応するTSパケット34だけを抜き出してパーシャルTSのデータにする。そして、そのパーシャルTSのデータを記録手段20に記録する。TSパケット34は188バイトのデータ量であり、ヘッダ30と圧縮オーディオデータや圧縮ビデオデータを含むデータ領域32とで構成されている。
【0003】
また、記録したディジタル放送を再生するときは、記録されたパーシャルTSのデータを記録手段20からデータ分離化手段14に送る。データ分離化手段14でパーシャルTSのデータからMPEG2−PES(Packetized ElementaryStream)のデータ40又はMPEG2−ES(Elementary Stream)のデータ48を生成して、データ再生手段26に送る。MPEG2−ESのデータ48は、全ての圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータが1つのストリームデータになっている。また、MPEG2−ESのデータ48の意味を持つ単位、例えば映像の1フレーム分のMPEG2−ESのデータ48が、MPEG2−PESのデータ42であり、データ領域40は、1つ又は複数のTSパケット34のデータ領域32のデータで構成される。データ再生手段26で圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータの復号化をし、テレビ等で再生を行う。
【0004】
しかし、上記した方式では、ディジタル放送の記録及び再生にデータ分離化手段14を必要とし、データ分離化手段14への入力は、受信手段12又は記録手段20からのデータを選択する必要がある。このため記録手段20へのディジタル放送の記録及び記録手段20のデータの再生が、同時に行えない。
【0005】
上記の問題を解決するために、データ分離化手段14を複数個使用することが考えられるが、ディジタル・セット・トップ・ボックス46に占めるデータ分離化手段14の価格の割合が大きいので、ディジタル・セット・トップ・ボックス46の価格を大幅に引き上げてしまうことになってしまう。
【0006】
特開平9−322148号公報に複数のディジタルデータを扱う装置が開示されている。しかし、同時にディジタル放送の記録と過去に記録されたディジタル放送の再生については記載されていない。これは、ディジタル放送の記録及び再生において、ビデオデータとオーディオデータの分離を行う分離化部を使用していることからも、同時にディジタル放送の記録と過去に記録されたディジタル放送の再生が行えないのは明らかである。
【0007】
更に、特開平11−205748号公報に、記録媒体にテープを使用したディジタル記録再生装置が開示されている。しかし、記録媒体にテープを使用しており、記録ヘッドと再生ヘッドは同時に使用できないので、同時にディジタル放送の記録と過去に記録されたディジタル放送の再生は行えない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ディジタル放送の記録を行うと同時に、記録されていたディジタル放送の再生も行えるディジタルデータ記録再生装置及び該方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るディジタルデータ記録再生装置の要旨とするところは、ディジタルデータを受信し、該ディジタルデータの記録及び再生をおこなうディジタルデータ記録再生装置であって、複数の番組が時分割多重化され、且つ複数のパケットで構成された第1の圧縮データを受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記第1の圧縮データから、視聴者が所望する番組に対応した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するデータ分離化手段と、前記データ分離化手段で抽出された前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを含んだ第2の圧縮データを生成する記録制御手段と、前記記録制御手段で生成された前記第2の圧縮データを記録する記録手段と、前記第2の圧縮データに含まれる前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータの復号化を行うデータ再生手段と、前記第2の圧縮データの前記記録手段への記録と読み出しとを時分割で制御するための時分割制御手段と、を含んだことにある。
【0010】
上記した本発明のディジタルデータ記録再生装置は、受信手段で第1の圧縮データを受信し、データ分離化手段で圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータを抽出する。抽出された圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータを基に記録制御手段で第2の圧縮データが生成され、記録手段で記録される。記録手段で記録された第2の圧縮データは、データ再生手段で復号化され、再生される。時分割制御手段が第2の圧縮データの記録と読み出しとを時分割で制御することによって、視聴者にとってはディジタルデータ記録再生装置が、同時に記録と再生を行っているように見える。
【0011】
本発明に係るディジタルデータ記録再生方法の要旨とするところは、ディジタルデータを受信し、該ディジタルデータの記録及び再生をおこなうディジタルデータ記録再生方法であって、複数の番組が時分割多重化された第1の圧縮データを受信するステップと、前記第1の圧縮データから、視聴者が所望する番組に対応した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するステップと、前記前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するステップで抽出された前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを含んだ前記第2の圧縮データを生成するステップと、前記第2の圧縮データを記録手段に記録するステップと、前記第2の圧縮データを前記記録手段から読み出してデータ再生手段で復号化し、再生を行うステップと、前記記録手段での前記第2の圧縮データの記録と読み出しとを時分割で制御するステップと、を含むことにある。
【0012】
【発明の実施形態】
次に、本発明に係るディジタルデータ記録再生装置及び該方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1に示すように、本発明のディジタルデータ記録再生装置10は、複数のディジタル放送の番組が時分割多重化され、且つ複数のパケットで構成された第1の圧縮データを受信する受信手段12と、受信手段12で受信した第1の圧縮データから、視聴者が所望する番組に対応した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するデータ分離化手段14と、データ分離化手段14で抽出された圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを含んだ第2の圧縮データを生成する記録制御手段16と、記録制御手段16で生成された第2の圧縮データを記録する記録手段20と、第2の圧縮データに含まれる圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータの復号化を行うデータ再生手段26と、第2の圧縮データの記録手段への記録と読み出しとを時分割で制御するための時分割制御手段18と、を含む。
【0014】
受信手段12で受信する第1の圧縮データは、図2に示すような複数のTSパケット34で構成されたMPEG2−TSのデータ28である。TSパケット34のデータ領域32を構成するデータは、圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータである。記録制御手段16で生成される第2の圧縮データは、MPEG2−PESのデータ42であり、データ領域40を構成するデータは、TSパケット34のデータ領域32を構成した1つ又は複数の圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータである。
【0015】
MPEG2−PESのデータ42を記憶する記憶手段20は、ハードディスク等が使用される。
【0016】
また、図1に示すように、データ分離化手段14で抽出された圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを記録制御手段16に送信するか、又はデータ再生手段26に送信するかを選択する選択手段24を含む。圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを記録制御手段16に送信するなら、図1に示すように、選択手段24はデータ分離化手段14及び再生制御手段22のいずれをもデータ再生手段26に結合せず、データ再生手段26に送信するなら、データ分離化手段14とデータ再生手段26とを結合する。更に、記録手段20に記録されたMPEG2−PESのデータ42を読み出し、データ再生手段26に送信する再生制御手段を含む。
【0017】
データ再生手段26は、圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータをそれぞれ復号化するために、ビデオデータ復号部及びオーディオデータ復号部を設けている。データ再生手段26には一時的にデータを記憶するバッファを備えており、このバッファがオーバーフロー又はアンダーフローをおこさないように、データ再生手段26と再生制御手段22におけるMPEG2−PESのデータ42のデータ量を監視する監視手段を設けても良い。
【0018】
ディジタルデータの記録方法は、衛星、ケーブル又は地上波等のMPEG2システムを使用して送信されてきたディジタル放送の番組を受信手段12で受信する。受信したディジタル放送は図2に示すように、複数のTSパケット34で構成され、且つ複数の番組が多重化されたMPEG2−TSのデータ28となっているので、データ分離化手段14で視聴者が所望する番組の圧縮オーディオデータと圧縮ビデオデータをTSパケット34のデータ領域32から抽出する。このとき、選択手段24は、記録時には、データ分離化手段14及び再生制御手段22のいずれをもデータ再生手段26へ結合しないように制御され、記録されたデータの再生時には、再生制御手段22をデータ再生手段26へ結合し、受信データを直接再生するときはデータ分離化手段14をデータ再生手段26へ結合するように制御される。従って、選択手段24がデータ分離化手段14及び再生制御手段22のいずれをもデータ再生手段26へ結合しないことによって、抽出された圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータは記録制御手段16に送られる。記録制御手段16は、この圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータで構成されたデータ領域40を有するMPEG2−PESのデータ42を生成する。そして、このMPEG2−PESのデータ42を記録手段20に記録する。
【0019】
記録手段20にMPEG2−PESのデータ42を記録する際、図2に示すように、MPEG2−TSのデータ28における時間関係を崩さないようにする。即ち、受信手段12で受信された順番にMPEG2−PESのデータ42を生成し、記録手段20に記録する。また、ヘッダ38には、圧縮ビデオデータか圧縮オーディオデータかを示すデータが含まれる。これは、記録手段20に記録されたMPEG2−PESのデータ42を再生するときに、圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータの同期を可能にするためである。また、MPEG2−PESのデータ42を記録用データ36として1つのストリームデータにすることにより、シーケンシャル読み出しが可能な記録手段20ならば高速ビットレートにも対応が可能である。
【0020】
上記したようにディジタルデータの記録は、ディジタルデータ記録再生装置10の受信手段12、データ分離化手段14及び記録制御手段16が作用して記録手段20に記録することになる。
【0021】
ディジタルデータの再生方法は、図3に示すように、選択手段24によって再生制御手段22をデータ再生手段26に結合する。再生制御手段22が記録手段20に記録されたMPEG2−PESのデータ42を読み出し、データ再生手段26に送信する。読み出す順番は、記録手段20に記録された順番に読み出す。このとき、記録するときに付けた圧縮オーディオデータか圧縮ビデオデータかを示すヘッダ38を参照し、データ再生手段26のビデオデータ復号部又はオーディオデータ復号部に送信する。また、データ再生手段26のバッファが、オーバーフロー又はアンダーフローをおこさないように監視手段でデータ量を監視する。そして、データ再生手段26のオーディオ復号部及びビデオ復号部でそれぞれ圧縮オーディオデータ及び圧縮ビデオデータの復号化を行い、テレビ等の表示装置で再生を行う。
【0022】
記録されたディジタルデータの再生においては、再生制御手段22及びデータ再生手段26が作用することによって、記録手段20に記録されたディジタルデータを再生することになる。
【0023】
上記したディジタルデータの記録と再生を同時に行うには、選択手段24によって再生制御手段22をデータ再生手段26に結合した状態で、時分割制御手段18が記録制御手段16と再生制御手段22とを時分割で制御することによって可能になる。即ち、記録手段22におけるMPEG2−PESのデータ42の記録と読み出しを時分割でおこなう。この記録と読み出しとを時分割でおこなう際、高速でおこなうことによって、視聴者はディジタルデータ記録再生装置10が同時に記録と再生をおこなっているように使える。
【0024】
また、放送中の番組を見るのであれば、選択手段24がデータ分離化手段14をデータ再生手段26に結合することによって、データ分離化手段14で抽出された圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータは、順次データ再生手段26に送られる。そして、データ再生手段26は、受信した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを受信した順に復号化し、テレビ等の装置で再生をおこなう。
【0025】
本発明のディジタルデータ記録再生装置10を使用すれば、上記したように記録手段22におけるMPEG2−PESのデータ42の記録と読み出しを時分割でおこなっており、視聴者にとって同時に記録と再生をおこなっているように使用できるので、ある時間に始まったディジタル放送の番組を記録しながら番組の放送中にその番組の最初から見ることができる。即ち、従来のディジタルデータ記録再生装置46であれば、ディジタル放送の番組を全て記録し終えてからでないと最初から再生することはできなかったが、本発明においては放送中のディジタル放送の番組を記録しながら放送中に最初から再生することが可能である。
【0026】
以上、本発明に係るディジタルデータ記録再生装置及び方法について、一実施形態を記載したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。その他の実施形態として、図4に示すように、選択手段を使用しないことも可能である。選択手段を使用しないので、データ分離化手段14でMPEG2−TSのデータ28から抽出された圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータは、全て記録制御手段16に送られる。記録制御手段16でMPEG2−PESのデータ42を生成した後に記録するのであれば、記録手段20で記録する。また、すぐに再生するのであれば再生制御手段22に送信する。再生制御手段22は、記録制御手段16より受け取ったMPEG2−PESのデータ42をデータ再生手段26に送信する。データ再生手段26では、MPEG2−PESのデータ42を復号化し、テレビ等で再生する。記録手段20に記録されたMPEG2−PESのデータ42を再生するのであれば、再生制御手段22が記録手段20に記録されたMPEG2−PESのデータ42をデータ再生手段26に送信する。そして、データ再生手段26は、MPEG2−PESのデータ42を復号化し、テレビ等で再生する。
【0027】
また、記録及び再生を同時に行う方法は上記した実施形態と同様に、記録制御手段16と再生制御手段22を時分割制御手段18が時分割で制御することによって可能である。
【0028】
更に他の実施形態として、視聴者が所望するディジタル放送の番組は全て記憶手段20に記憶し、直ちに表示装置で表示するのであれば、図5に示すようなディジタルデータ記録再生装置45を使用し、記録制御手段16と再生制御手段22を時分割制御手段18によって時分割制御して、記録したデータを直ちに読み出し、データ再生手段26で復号化し、テレビで表示することも可能である。
【0029】
記録手段20をディジタルデータ記録再生装置10,44,45に内蔵せず、外部に接続しても良い。また、上記の実施形態では記録手段20としてハードディスクを使用していたが、大容量のメモリ・モジュールを用いることも可能である。
【0030】
更に、記録手段20の容量に限りがあるので、記録手段20にデータを記録する以外に当然記録手段20に記録されたデータを削除することも可能である。記録手段20に記録されたデータを削除する前に、他の記録媒体にデータを記録しなおすことも可能である。
【0031】
その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、いずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。更に、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成しても、複数の部材から構成されている特定事項を一体に構成した形態で実施しても良い。
【0032】
【発明の効果】
本発明に係るディジタルデータ記録再生装置は、記録制御手段でMPEG2−PESのデータを生成するため、記録手段に記録されたMPEG2−PESのデータをデータ分離化手段に送信する必要はない。更に、記録手段であるハードディスクは時分割で制御することが可能であるので、時分割制御手段が記録制御手段と再生制御手段を時分割で制御することによって、記録と再生を同時におこなうことができる。即ち、従来のディジタルデータ記録再生装置であれば、ディジタル放送の番組を全て記録し終えてからでないと最初から再生することはできなかったが、本発明においては放送中のディジタル放送の番組を記録しながら放送中に最初から再生することが可能である。
【0033】
また、本発明に係るディジタルデータ記録再生方法は、受信したMPEG2−TSのデータをそのまま記録手段に記録するのではなく、MPEG2−TSのデータからMEPG2−PESのデータを生成して記録するので、再生をおこなうときにデータ分離化手段で必要な圧縮ビデオデータと圧縮オーディオデータを抽出する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディジタルデータ記録再生装置のブロック図であり、受信したディジタルデータを記録するときの図である。
【図2】MPEG2−TSのデータからMPEG2−PESのデータ及び記録用のデータを生成するときの図である。
【図3】本発明のディジタルデータ記録再生装置のブロック図であり、記録手段に記録されたデータの再生又は記録手段へのデータの記録と記録されていたデータの再生を同時におこなうときの図である。
【図4】本発明の他の実施形態におけるディジタルデータ記録再生装置のブロック図である。
【図5】本発明の他の実施形態におけるディジタルデータ記録再生装置のブロック図である。
【図6】従来技術のディジタルデータ記録再生装置のブロック図である。
【図7】各種のデータ形式の関係を示した図である。
【符号の説明】
10,44,45:ディジタルデータ記録再生装置
12:受信手段
14:データ分離化手段
16:記録制御手段
18:時分割制御手段
20:記録手段
22:再生制御手段
24:選択手段
26:データ再生手段
28:MPEG2−TSのデータ(第1の圧縮データ)
30,38:ヘッダ
32,40:データ領域
34:TSパケット
36:記録用データ
42:MPEG2−PESのデータ(第2の圧縮データ)
46:ディジタル・セット・トップ・ボックス
48:MPEG2−ESのデータ

Claims (11)

  1. ディジタルデータを受信し、該ディジタルデータの記録及び再生をおこなうディジタルデータ記録再生装置であって、
    複数の番組が時分割多重化され、且つ複数のパケットで構成された第1の圧縮データを受信する受信手段と、
    前記受信手段で受信した前記第1の圧縮データから、視聴者が所望する番組に対応した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するデータ分離化手段と、
    前記データ分離化手段で抽出された前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを含んだ第2の圧縮データを生成する記録制御手段と、
    前記記録制御手段で生成された前記第2の圧縮データを記録する記録手段と、前記記録手段に記録された前記第2の圧縮データを読み出し、前記データ再生手段へ送信する再生制御手段と、
    前記第2の圧縮データに含まれる前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータの復号化を行うデータ再生手段と、
    前記記録制御手段と前記再生制御手段とを時分割で制御することにより、前記第2の圧縮データの前記記録手段への記録と読み出しとを時分割で制御する時分割制御手段と、
    前記受信手段で受信した前記第1の圧縮データを前記記録手段に記録のみする場合には、前記データ分離化手段及び前記再生制御手段のいずれをも前記データ再生手段へ結合しないように制御され、前記記録手段に記録された前記第2の圧縮データの再生時には、前記再生制御手段を前記データ再生手段へ結合し、前記受信手段で受信した前記第1の圧縮データを直接再生する場合には、前記データ分離化手段を前記データ再生手段へ結合するように制御される選択手段と、を含み、
    前記時分割制御手段は、前記第1の圧縮データの記録と前記第2の圧縮データの再生を同時に行なう場合には、前記選択手段によって前記再生制御手段を前記データ再生手段へ結合した状態で、前記記録制御手段と前記再生制御手段とを時分割で制御する、
    ことを特徴とするディジタルデータ記録再生装置。
  2. 前記第1の圧縮データがMPEG2−TSのデータであり、前記第2の圧縮データがMPEG2−PESのデータである請求項1に記載のディジタルデータ記録再生装置。
  3. 前記記録手段に記録された複数の前記MPEG2−PESのデータが、1つのストリームデータで記録されている請求項2に記載のディジタルデータ記録再生装置。
  4. 前記データ再生手段と前記再生制御手段で処理される前記第2の圧縮データのデータ量を監視する監視手段を設けた請求項1に記載のディジタルデータ記録再生装置。
  5. 前記データ再生手段において前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータをそれぞれ復号化するために、ビデオデータ復号部及びオーディオデータ復号部を備えた請求項1乃至4のいずれかに記載のディジタルデータ記録再生装置。
  6. 前記記録手段がハードディスクである請求項1乃至5のいずれかに記載のディジタルデータ記録再生装置。
  7. ディジタルデータを受信し、該ディジタルデータの記録及び再生をおこなうディジタルデータ記録再生方法であって、
    受信手段が、複数の番組が時分割多重化された第1の圧縮データを受信するステップと、
    データ分離化手段が、前記第1の圧縮データから、視聴者が所望する番組に対応した圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するステップと、
    記録制御手段が前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するステップで抽出された前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを含んだ前記第2の圧縮データを生成するステップと、
    前記記録制御手段が前記第2の圧縮データを記録手段に記録するステップと、
    再生制御手段が前記第2の圧縮データを前記記録手段から読み出し、データ再生手段が読み出した前記第2の圧縮データを復号化し、再生を行うステップと、
    時分割制御手段が前記記録制御手段と前記再生制御手段とを時分割で制御することにより、前記記録手段での前記第2の圧縮データの記録と読み出しとを時分割で制御するステップと、を含み、
    選択手段が、前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータを抽出するステップの後、前記受信手段が受信した前記第1の圧縮データを前記記録手段に記録のみする場合には、前記データ分離化手段及び前記再生制御手段のいずれをも前記データ再生手段へ結合しないように制御され、前記記録手段に記録された前記第2の圧縮データの再生時には、前記再生制御手段を前記データ再生手段へ結合するように制御され、前記受信手段で受信した前記第1の圧縮データを直接再生する場合には、前記データ分離化手段を前記データ再生手段へ結合するように制御されるステップをさらに含み、
    前記時分割で制御するステップは、前記第1の圧縮データの記録と前記第2の圧縮データの再生を同時に行なう場合に、前記選択手段によって前記再生制御手段を前記データ再生手段へ結合した状態で、前記記録制御手段と前記再生制御手段とを時分割で制御するステップである、
    ディジタルデータ記録再生方法。
  8. 前記第1の圧縮形式がMPEG2−TSのデータであり、前記第2の圧縮形式がMPEG2−PESのデータである請求項7に記載のディジタルデータ記録再生方法。
  9. 前記記録手段に前記MPEG2−PESのデータを記録する際、複数の該MPEG2−PESのデータを1つのストリームデータで記録することを特徴とした請求項8に記載のディジタルデータ記録再生方法。
  10. 前記複数のMPEG2−PESのデータを1つのストリームデータで記録する際、前記MPEG2−TSのデータにおける前記圧縮ビデオデータ及び圧縮オーディオデータが前記受信手段で受信した順番に記録をおこなうことを特徴とした請求項9に記載のディジタルデータ記録再生方法。
  11. 前記再生制御手段が前記第2の圧縮データを前記記録手段から読み出し、データ再生手段が読み出した前記第2の圧縮データを復号化し、再生を行うステップで処理される該第2の圧縮データのデータ量を、監視手段が監視するステップを含む請求項8乃至10のいずれかに記載のディジタルデータ記録再生方法。
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