(57)【要約】【課題】  コンピュータにおいて、著作権保護規定を満たした上でデジタルＴＶ放送の番組を高画質で表示する。【解決手段】選局手段と伸長手段と伸長手段からの非圧縮のデジタル番組映像データを端子とを備えたＰＣＩバスの拡張スロットに装着されるチューナーボードと、ＡＧＰバスの拡張スロットに装着され、番組映像データの入力端子とデジタル形式の映像データを所定規格のデジタル表示データに変換する手段と、デジタル表示データを外部出力する端子とを備えたＡＧＰバスの拡張スロットに装着されるグラフィックボードと、番組映像データの入出力端子間を接続するケーブルと、ＰＣＩバスを介してチューナーボードを制御するとともにＡＧＰバスを介してグラフィックボードを制御して選局制御処理と番組映像データ出力制御処理と枠画像生成処理と映像合成制御処理と映像出力制御処理とを行う制御手段とを備えたデジタルＴＶ放送視聴システムとした。【選択図】  図１
2006033608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＧＰバスとＰＣＩバスとを備えたコンピュータに搭載されるデジタルＴＶ放送視聴システムであって、
チューナーボードと、グラフィックボードと、番組映像データ転送ケーブルと、制御手段とにより構成され、
チューナーボードは、ＰＣＩバスの拡張スロットに装着され、アンテナから入力される放送電波信号から指定のチャンネルを選局する選局手段と、選局チャンネルで放送中の番組の映像音声を圧縮符号化した番組データを伸長して番組の映像を非圧縮のデジタルデータとなる番組映像データを出力する伸長手段と、番組映像データを出力する番組映像データ出力端子とを備え、
グラフィックボードは、ＡＧＰバスの拡張スロットに装着され、前記番組映像データを入力する番組映像データ入力端子と、デジタル形式の映像データを処理して所定規格のディスプレイに適合する形式のデジタル表示データに変換するグラフィックス処理手段と、デジタル表示データを外部出力する表示出力端子とを備え、
番組映像データ転送ケーブルは、番組映像データ出力端子と番組映像データ入力端子とを有線接続し、
制御手段は、コンピュータに実装されているプログラムの実行により、ＰＣＩバスを介してチューナーボードを制御するとともにＡＧＰバスを介してグラフィックボードを制御し、選局制御処理と番組映像データ出力制御処理と枠画像生成処理と映像合成制御処理とを行い、
選局制御処理は、利用者入力により指定されたチャンネルをチューナーボードの選局手段に選局させ、
番組映像データ出力制御処理は、伸長手段が伸長する選局チャンネルで放送中の番組データを番組映像データ出力端子から出力させ、
枠画像生成処理は、ＴＶ番組画面の枠となる画像の生成起源となる枠画像データを生成してＡＧＰバス上に送出し、
映像合成制御処理は、番組映像データ入力端子からの番組映像データと、前記枠画像デデータとをグラフィックス処理手段に与えて枠に番組映像が挿入された映像のデジタル表示データに変換させる、
デジタルＴＶ視聴システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＡＧＰバスとＰＣＩバスとを備えたコンピュータに搭載されるデジタルＴＶ放送視聴システムに関し、具体的には、放送番組の著作権保護規定を満足した上で、デジタルＴＶ放送の番組映像を高画質で表示するコンピュータに搭載されるデジタルＴＶ放送視聴システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルＴＶ放送システムは、高能率のデータ圧縮技術により、従来のアナログＴＶ放送システムより遙かに高画質の番組を放送することができる。また、番組の映像音声の起源となるデジタルデータ（番組データ）をそのまま記録すれば、画質劣化のない録画ができる。そのため、違法コピーやネットワークを介した違法配信を防止して番組の提供者や制作者の著作権を保護するための規定が、社団法人電波産業会規格「ARIB TR-B14 第２編」「ARIB TR-B15 第２編」「ARIB TR-B14 第８編」など（以下、ＡＲＩＢ仕様書）などに記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
コンピュータは、デジタルデータを直接取り出すことが可能なユーザアクセスバス（ＡＧＰ、ＰＣＩ、ＩＤＥ、ＳＣＳＩなど：以下、汎用バス）を備え、この汎用バスにデジタルＴＶ放送の番組データや、その番組データを起源とするデジタルデータを送出すれば、高画質のＴＶ番組を劣化させることなくコピーすることができる。その高画質の番組に関わるデータをネットワーク経由で他のコンピュータへ転送することもできる。特にＨＤコンテンツと呼ばれる解像度の高い映像を含んだ番組に関わるデータの取り扱いについては、上記ＡＲＩＢ仕様書により厳しく規定されている。
【０００４】
ＨＤコンテンツを含め、デジタルＴＶ放送番組には「無条件にコピーができる」「１度だけコピーが可能」「コピー不可能」など、番組ごとにコピーについての条件を制作者側の意図により設定することが可能である。地上波デジタルＴＶ放送については、２００４年４月から全ての番組には何らかのコピー制限が設定されており、全ての番組データ中にコピー制限に関するデータ（コピー制御情報）が多重化されて放送されている。
【０００５】
上記ＡＲＩＢ仕様書には、コンピュータにおいて、汎用バスに番組データなどの番組映像の起源となるデジタルデータを送出する際には個々のコンピュータに固有の暗号を使って番組データを暗号化（ローカル暗号化）する旨が規定されている。これは、デジタルＴＶ放送番組を録画せずにリアルタイムでＴＶ番組を視聴する場合であっても同様である。また、ＨＤコンテンツの映像をアナログ信号として出力する際には、５２万画素以下の画素数にしたりするなど、デジタルＴＶ放送受像機などの家電製品より厳しい制限が課せられている。したがって現在、録画や配信を目的とせず、リアルタイムで視聴するにしても、コンピュータにデジタルＴＶ放送番組を高画質で視聴するシステムを搭載することは極めて困難な状況にある。
【０００６】
また近年では、ホームページの閲覧や電子メールの送受信を行えるＴＶ受像機もあり、デジタル放送を視聴したり録画したりできる家電製品と、コンピュータとの境界が曖昧になっている。ＴＶ受像機やビデオレコーダを持たず、ＴＶ放送の受信機能や録画機能を備えたパーソナルコンピュータをそれらの代わりとして日常的に利用している人もいる。それにもかかわらず、著作権を保護するとはいえ、パーソナルコンピュータでデジタルＴＶ放送を視聴しようと思えば、高価な暗号化機能を組み込んだり解像度を落としたりしている。そのため、コンピュータ自体が高価なものとなったり、せっかくのＨＤコンテンツが高画質で視聴できなかったりするなど、結局は末端ユーザである視聴者が一番不便を被る結果となっている。今後、コンピュータが一部の家電製品に代替されていくことが予想されており、コンピュータでデジタルＴＶ放送を安価に高画質で視聴することができない限り、デジタルＴＶ放送に関わる産業自体の健全な発展も望めないであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み本発明を創作した。本発明の目的は、パーソナルコンピュータなど、デジタルデータを簡単に取り出せる汎用バスを搭載したコンピュータにおいて、ローカル暗号化などの高度な処理機能を設けなくても、コンピュータに標準搭載される画像表示機能を流用しつつ、デジタルＴＶ放送に関する著作権保護規定を満たした上で番組を高画質で表示することができるデジタルＴＶ放送視聴システムを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、次の事項（１）〜（10）によって特定されるデジタルＴＶ放送視聴システムである。  
（１）ＡＧＰバスとＰＣＩバスとを備えたコンピュータに搭載されるデジタルＴＶ放送視聴システムであること。  
（２）チューナーボードと、グラフィックボードと、データ転送ケーブルと、制御手段とを含んで構成されること。  
（３）チューナーボードは、ＰＣＩバスの拡張スロットに装着され、アンテナから入力される放送電波信号から指定のチャンネルを選局する選局手段と、選局チャンネルで放送中の番組の映像音声を圧縮符号化した番組データを伸長して番組の映像を非圧縮のデジタルデータとなる番組映像データを出力する伸長手段と、番組映像データを出力する番組映像データ出力端子とを備えること。  
（４）グラフィックボードは、ＡＧＰバスの拡張スロットに装着され、前記番組映像データを入力する番組映像データ入力端子と、デジタル形式の映像データを処理して所定規格のディスプレイに適合する形式のデジタル表示データに変換するグラフィックス処理手段と、デジタル表示データを外部出力する表示出力端子とを備えること。  
（５）番組映像データ転送ケーブルは、番組映像データ出力端子と番組映像データ入力端子とを有線接続すること。  
（６）制御手段は、コンピュータに実装されているプログラムの実行により、ＰＣＩバスを介してチューナーボードを制御するとともにＡＧＰバスを介してグラフィックボードを制御し、選局制御処理と番組映像データ出力制御処理と枠画像生成処理と映像合成制御処理とを行うこと。  
（７）選局制御処理は、利用者入力により指定されたチャンネルをチューナーボードの選局手段に選局させること。  
（８）番組映像データ出力制御処理は、伸長手段が伸長する選局チャンネルで放送中の番組データを番組映像データ出力端子から出力させること。  
（９）枠画像生成処理は、ＴＶ番組画面の枠となる画像の生成起源となる枠画像データを生成してＡＧＰバス上に送出すること。  
（10）映像合成制御処理は、番組映像データ入力端子からの番組映像データと、前記枠画像デデータとをグラフィックス処理手段に与えて枠に番組映像が挿入された映像のデジタル表示データに変換させること。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のデジタルＴＶ放送視聴システムによれば、汎用バスを搭載したパーソナルコンピュータなどのコンピュータにおいて、ローカル暗号化などの高度な処理機能を設けなくても、コンピュータに標準搭載される画像表示機能を流用しつつ、デジタルＴＶ放送に関する著作権保護規定を満たした上で番組を高画質で表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に本発明の実施例におけるデジタルＴＶ視聴システム（以下、視聴システム）の機能ブロック構成を示した。視聴システム１は、ＡＧＰバス５とＰＣＩバス６とを備えた一般的なデスクトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００に搭載され、ハードウエアとしての視聴システム１は、ＡＧＰバス５の拡張スロットに装着されるグラフィックボード２０と、ＰＣＩバス６の拡張スロットに装着されるチューナーボード１０と、これら２つのボード１０，２０のそれぞれに配設されているコネクタ１４，２２間を有線接続する番組映像データ転送ケーブル（転送ケーブル）３０とにより構成されている。もちろん、２つのボード１０，２０間の接続については、コネクタ１４，２２を用いず、ボード１０，２０上に端子のみを配設し、相互の端子間を直接転送ケーブルで結線接続する構成としてもよい。そして、２つの拡張ボードを制御するためのソフトウエア（ＴＶ視聴プログラム）がＰＣ１００にインストールされている。
【００１１】
マウスやキーボードなど、ＰＣ１００に付帯するユーザインタフェース９を介して、ＴＶ視聴プログラムの起動が指示されると、ＣＰＵ２は、そのプログラムをＤＲＡＭなどのメインメモリ３にロードするとともにそのプログラムを実行することで、メインメモリ３に各種データを書き込んだり、メインメモリ３から読み出したデータをＣＰＵブリッジ４を介してバス５，６上に送出したりするなどして、チューナーボード１０やグラフィックボード２０を制御する。それによって、ＰＣ１００が視聴システムとして機能する。
【００１２】
チューナーボード１０は、アンテナ端子１１と、アンテナ端子１１からデジタルＴＶ放送システムにより送信される電波信号を入力して、その電波信号から指定のチャンネルを選局する選局機能１２と、選局チャンネルで放送中の番組の映像音声を圧縮符号化した番組データを伸長して番組の映像を非圧縮のデジタルデータとなる番組映像データを出力する伸長機能１３と、番組映像データを出力する番組映像データ出力端子１４などの機能構成を備えている。また、Ｂ-ＣＡＳ（登録商標）カードなど、周知のスクランブル放送のスクランブルを解除するための暗号鍵をＩＣカード１７に対して読み書きするためのＩＣカードインタフェース１６、チューナーボード１０を専用に操作するためのリモコン装置１８、リモコン装置１８から送信される赤外線や電波による無線信号を受信する機能１５もチューナーボード１０に含まれている。
【００１３】
グラフィックボード２０は、周知のＡＰＧ規格に準拠した拡張ボードである。グラフィクボード２０の主要な機能は、コンピュータ画像の生成起源となるデータがＡＧＰバス５経由で転送されてくると、コンピュータ画像に相当するビットマップを内部のビデオＲＡＭに展開し、そのビットマップデータを外部に接続されるディスプレイに適合する形式の映像信号（表示出力データ）に変換する機能（グラフィックス処理機能）２１にある。本実施例におけるグラフィックス処理機能２１では、デジタルディスプレイ４０に適合するＤＶＩ−Ｄ規格のデジタルＲＧＢデータを表示出力データとしている。そして、グラフィックボード２０は、表示出力データの出力系統として、ＤＶＩ−Ｄ規格に適合する形状と端子配列のコネクタ（表示出力端子）２３のみを備え、デジタルＲＧＢ形式の表示出力データが表示出力端子２３から出力される。
【００１４】
以下、ＰＣ１００における視聴システムの具体的な機能や動作を説明する。パラボラアンテナ５０などで受信／変換された中間周波数（ＩＦ）信号がアンテナ端子１１を介してチューナーボード１０に入力される。利用者がＰＣのユーザインタフェース９やリモコン装置１８を介して指定のチャンネルの選局操作を行うと、その選局のための制御情報がＰＣＩバス６を介して、あるいは直接チューナーボード１０の受信機能１５により、チューナーボード１０の選局機能１２に与えられる。選局機能１２では、指定の選局チャンネルのＩＦ信号に同調し、そのチャンネルで放送中の番組の映像と音声の起源として、ＭＰＥＧ２規格など所定形式で圧縮符号化された番組データを抽出する。そして伸長機能１３によりその番組データから映像と音声を復号する。また伸長機能１３では、必要に応じてＩＣカードインタフェース１６を介してＩＣカードにより復号されたスクランブル解除情報を使って、スクランブル放送されている番組データを伸長する。
【００１５】
なお番組データを伸長する際、映像については、ＰＣ１００内でアナログ信号にまで復号してしまうと、上記ＡＲＩＢ仕様書によりＨＤコンテンツを５２万画素以下の解像度に変換することが規定されているため、本実施例では、番組映像を圧縮符号化したデータの起源となる非圧縮のデジタル色差（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ、あるいはＹ，Ｐｒ，Ｐｂ）データ（番組映像データ）に復号している。デジタル色差データをＲＧＢ三原色についての階調情報と輝度情報とからなるデジタルＲＧＢデータに変換し、このＲＧＢデータを番組映像データとしてもよい。
【００１６】
なお伸長機能１３では、番組の音声については、ＰＣＭデータに復号している。ＰＣＭデータは、ＰＣ１００の音声処理機能７により、アナログの音声信号にＤ／Ａ変換された後、スピーカやアンプなどの外部の音響出力機器６０に向けて出力される。本実施例では、音声処理機能７として、周知のＰＣＩ接続型のサウンドボードを使用している。もちろん、ＰＣのマザーボードに音声処理機能が標準搭載されている場合もある。
【００１７】
番組映像データは、ＡＲＩＢ仕様書の規定により、ＰＣＩバス６などの汎用バスに送出する際にはチューナーボード固有の暗号キーを使ってＤＴＣＰ方式による暗号化するなど、高度で高価な処理機能が必要となる。そこで、本実施例では、ＰＣＩバス６には番組映像データを送出せず、番組映像データを専用の端子（番組映像データ出力端子）１４から出力している。それによって、例えば、ＰＣ１００に実装されている録画機能やネットワーク通信機能などにより、番組データが違法にコピーされたり配信されたりすることを防止している。
【００１８】
ＰＣ１００は、ＴＶ視聴プログラムを実行することでチューナーボード１０を制御するのに並行してグラフィックボード２０の制御と、ＴＶ番組の映像が挿入される枠画像の起源となる枠画像データの生成とを行う。枠画像データはＡＰＧバス５を介してグラフィックボード２０に与えられ、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のＧＵＩが提供するアプリケーションごとの表示領域を示すウインドウ枠などに相当する。枠内はマゼンタなど特定の一つの色が指定されて、この特定の色の部分にグラフィックボード２０に枠画像とは別の画像が周知のオーバーレイにより挿入されて表示される。
【００１９】
グラフィックボード２０にはチューナーボード１０の番組映像データ出力端子１４からの番組映像データを専用に入力するための番組映像データ入力端子２２が基板上に配設されており、これら番組映像データ入出力端子１４，２２が転送ケーブル３０により接続されている。番組映像データを転送ケーブル３０によって転送する構成としたことにより、汎用バスを経由させることなく番組映像データをチューナーボード１０からコンピュータ１００における画像描出処理全般を受け持つグラフィックボード２０へ転送させることが可能となる。また、ＰＣＩ規格に縛られることなく、高速な転送速度を確保でき、ＨＤコンテンツの番組映像データなど、極めて大きな転送速度を要するデータも余裕を持ってリアルタイム転送することが可能となる。
【００２０】
なおＰＣＩ規格には、より高速な転送速度をもつ「ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ」と呼ばれる拡張規格がある。本発明でいう「ＰＣＩ」には、当然、その拡張規格も含まれている。もちろん、本発明の視聴システムは、自身が搭載されるコンピュータのＰＣＩ規格に依存することなく高速に番組映像データを転送することができる。
【００２１】
グラフィックボード２０は、ＡＧＰバス５経由で転送されてくる枠画像データと制御情報都に基づいて、ウインドウ枠内にＴＶ映像が挿入された画像をＴＶ放送のフレーム周期で逐次ビットマップ展開する。ＡＲＩＢ仕様書の規定では「ＨＤＣＰ仕様の著作権保護技術を施すためデジタル形式の映像信号で送出することが望ましい。」とあり、そのために、グラフィックボード２０にはＤＶＩ−Ｄ規格の表示出力端子２３しかない。上記に引用した規定によれば、ＨＤＭＩ規格の表示出力端子とその規格に準拠した映像表示データを出力する構成を採用することも可能である。デジタルＴＶ放送の番組映像についてはデジタル形式の映像表示データでのみ出力するような回路構成や制御方法を採用するのであれば、グラフィックボード２０に、ＶＧＡ規格のアナログＲＧＢ端子やＤＶＩ−Ｉ端子など、アナログの映像信号を出力する端子を併載する構成も考えられる。このように本実施例の視聴システムは、以上の機能構成と動作とにより、上記ＡＲＩＢ仕様書の規定を満足しつつ、ＨＤコンテンツであっても解像度を落とさずに高画質で番組を視聴することができる。
【００２２】
「ＡＲＩＢ仕様書の規定を満足しつつ、ＨＤコンテンツであっても解像度を落とさずに高画質で番組をコンピュータで視聴する」という思想に基づく本発明の変形例としては、ＡＧＰバス、あるいはＰＣＩバスの拡張スロットに装着されるグラフィックボード上に、デジタルＴＶ放送の選局・伸長機能（チューナー機能）を備えた付加ボードを接続した構成としてもよい。そして、電源やチューナー機能に対する制御データはグラフィックボードを経由して付加ボードに与え、チューナー機能により出力される番組映像データについては、ＡＧＰやＰＣＩなどの汎用バス上に一切送出せず、付加ボードからグラフィックボードへ直接与えるようにする。このような構成では、上記実施例と同様の番組映像データ入力端子を備えたグラフィックボードにチューナー機能を搭載した付加ボードを「後付け」で装着し、付加ボード上の番組映像データ出力端子とグラフィックボードの番組映像データ入力端子とを転送ケーブルにより接続する形態が考えられる。
【００２３】
他の変形例としては、上記実施例のグラフィックボードとチューナー機能を備えた別体の装置とによりハードウエアを構成し、その別体の装置に番組映像データ出力端子を備えさせ、グラフィックボードの番組映像データ入力端子と接続する構成が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例におけるデジタルＴＶ放送視聴システムの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  デジタルＴＶ放送視聴システム（ハードウエア）
２  ＣＰＵ
５  ＡＧＰバス
６  ＰＣＩバス
９  ユーザインタフェース
１０  チューナーボード
１１  アンテナ端子
１２  選局機能ブロック
１３  伸長機能ブロック
１４  番組映像データ出力端子
２０  グラフィックボード
２１  グラフィックス処理機能ブロック
２２  映像番組データ入力端子
２３  表示出力端子
３０  転送ケーブル
４０  デジタルディスプレイ
１００  コンピュータ
【図１】
2006033608.tif 000003