(57)【要約】【課題】マルチキャスト放送におけるチャンネル切り替え時の受信帯域の増大を抑え、チャンネル切り換え時間の短いマルチキャスト放送受信装置を提供する。【解決手段】マルチキャスト放送受信装置は、複数階層に階層符号化された画像ストリームを受信し、チャンネル切り替え直後は、当該画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームのみを受信した後に、拡張階層ストリームを受信するようにすることにより、チャンネル切り替え直後の受信帯域の増加を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層符号化された画像ストリームを、ＩＰマルチキャスト放送として受信するマルチキャスト放送受信装置であって、
前記画像ストリームを受信する受信部と、
前記受信部にて受信を行なう前記画像ストリームを選択変更する画像ストリーム選択変更部と、
前記画像ストリームの選択変更に応じて、前記受信部の制御を行なう制御部と、を備え、
前記制御部は前記画像ストリーム選択変更部が、受信する画像ストリームを第１の画像ストリームから第２の画像ストリームに選択変更した場合、前記第２の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始した後、拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とするマルチキャスト放送受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の画像ストリームの受信動作が停止した後に、前記拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とする請求項１記載のマルチキャスト放送受信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記基本階層ストリームの受信を開始してから所定の時間が経過した後に、前記拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とする請求項１記載のマルチキャスト放送受信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の画像ストリームの受信動作が停止する前に、前記画像ストリーム選択変更部が前記第２の画像ストリームから第３の画像ストリームに選択変更した場合、前記受信部に対して、前記第２の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を停止させ、前記第３の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始するように制御し、さらに、前記第２の画像ストリームの受信動作が停止した後に、前記第３の画像ストリームの拡張階層ストリームの受信を開始するように制御することを特徴とする請求項２記載のマルチキャスト放送受信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を開始してから所定の時間が経過する前に、前記画像ストリーム選択変更部が前記第２の画像ストリームから第３の画像ストリームに選択変更した場合、前記受信部に対して、前記第２の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を停止させ、前記第３の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始するように制御し、さらに、前記所定の時間が経過した後に、前記第３の画像ストリームの拡張階層ストリームの受信を開始するように制御することを特徴とする請求項３記載のマルチキャスト放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像をＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）マルチキャストを利用して伝送する、ＩＰマルチキャスト放送に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動画像をＩＰプロトコルを用いて伝送する技術が急速に進歩しており、中でも、大規模な配信に対応できる形態として、ＩＰマルチキャストを利用したＩＰ放送が広がってきている。
【０００３】
ＩＰマルチキャストにおいては、動画像を送るパケットはネットワーク内にあるマルチキャストルータによって複製されて配信されるため、ユニキャストによる１対１の接続に比べて、送出装置の負荷を大幅に減らすことができる。
【０００４】
ＩＰマルチキャストでは、ネットワーク内で多段に接続されているマルチキャストルータを、順次制御することによってストリームの切り替えを行う。詳しくは、受信機からマルチキャストストリームの送信を要求するＪＯＩＮメッセージを、もっとも近いルータであるエッジルータに送信し、そこから上位のルータへ順次メッセージが伝えられ、ストリームの経路に追加されることによって受信機まで届く仕組みである。
【０００５】
ＩＰマルチキャストを用いたＩＰ放送の実現方法としては、例えば、特許文献１では階層符号化されたストリームをＩＰマルチキャストで配信する方法が開示されている。この方法によれば、各チャンネルのストリームを階層符号化し、全チャンネルの基本階層ストリームのみを端末まで常時伝送し、拡張階層ストリームについてはユーザが視聴中のチャンネルのみ伝送することにより、全チャンネルのストリームを全て伝送する場合と比べて伝送帯域を抑えつつ、チャンネル切り替え時間を短くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０６０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＩＰマルチキャスト方式を用いた従来の方法によれば、ＩＰ放送のチャンネル切り換え時に受信レートが一時的に増大するという課題があった。
【０００８】
これは、受信機がネットワーク上のルータに対してストリームの停止要求を送ってから、実際にストリームが停止するまでにある程度の時間が必要なためである。そのため、チャンネル切り替え前のストリームの停止要求後も一定時間ストリームが残存し、その間に切り換え後の新たなストリームを要求すると、伝送レートは通常時の２倍となる。
【０００９】
更に、短時間にチャンネル切り替えを繰り返した場合は、残存ストリームが複数となり、伝送レートもそれだけ増大する。その結果、チャンネル切り替え時に受信映像が乱れたり、同一ネットワーク内の他の端末の動作に悪影響を与える可能性がある。
【００１０】
一方、この間のレート増大を避ける方法として、切り替え前のストリームが停止するまで切り換え後のストリームの送信要求を遅らせるという方法も考えられるが、その場合、その分だけチャンネルの切り換え時間が長くなるという課題がある。
【００１１】
特許文献１においては、チャンネル切り換え時に停止・開始の制御対象となるのは拡張階層ストリームのみであるが、拡張階層ストリームのレートは基本階層と合わせた全体のレートの大部分を占めるため、切り替え時のレート増大、すなわち帯域の増大が無視できず、同様の課題が発生する。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、マルチキャスト放送におけるチャンネル切り替え時の帯域の増大を抑え、切り換え時間の短いマルチキャスト放送受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願の第１の発明のマルチキャスト放送受信装置は、階層符号化された画像ストリームを、ＩＰマルチキャスト放送として受信するマルチキャスト放送受信装置であって、前記画像ストリームを受信する受信部と、前記受信部にて受信を行なう前記画像ストリームを選択変更する画像ストリーム選択変更部と、前記画像ストリームの選択変更に応じて、前記受信部の制御を行なう制御部と、を備え、前記制御部は、前記画像ストリーム選択変更部が、受信する画像ストリームを第１の画像ストリームから第２の画像ストリームに選択変更した場合、前記第２の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始した後、拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本願の第２の発明のマルチキャスト放送受信装置は、本願の第１の発明のマルチキャスト放送受信装置において、前記制御部は、前記第１の画像ストリームの受信動作が停止した後に、前記拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本願の第３の発明のマルチキャスト放送受信装置は、本願の第１の発明のマルチキャスト放送受信装置において、前記制御部は、前記基本階層ストリームの受信を開始してから所定の時間が経過した後に、前記拡張階層ストリームの受信を開始するように前記受信部を制御することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本願の第４の発明のマルチキャスト放送受信装置は、本願の第２の発明のマルチキャスト放送受信装置において、前記制御部は、前記第１の画像ストリームの受信動作が停止する前に、前記画像ストリーム選択変更部が前記第２の画像ストリームから第３の画像ストリームに選択変更した場合、前記受信部に対して、前記第２の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を停止させ、前記第３の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始するように制御し、さらに、前記第２の画像ストリームの受信動作が停止した後に、前記第３の画像ストリームの拡張階層ストリームの受信を開始するように制御することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本願の第５の発明のマルチキャスト放送受信装置は、本願の第３の発明のマルチキャスト放送受信装置において、前記制御部は、前記第１の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を開始してから所定の時間が経過する前に、前記画像ストリーム選択変更部が前記第２の画像ストリームから第３の画像ストリームに選択変更した場合、前記受信部に対して、前記第２の画像ストリームの基本階層ストリームの受信を停止させ、前記第３の画像ストリームが有する階層のうち、基本階層ストリームの受信を開始するように制御し、さらに、前記所定の時間が経過した後に、前記第３の画像ストリームの拡張階層ストリームの受信を開始するように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のマルチキャスト放送受信装置によれば、複数階層に階層符号化された動画像ストリームを受信し、チャンネル切り替え直後においては、受信する動画像ストリームが有する階層のうち基本階層ストリームのみの受信を開始し、切り換え前チャンネルのストリームの受信停止を確認した後に、拡張階層ストリームの受信を開始することにより、ＩＰマルチキャスト放送におけるチャンネル切り替え時の伝送レートの増大、すなわち帯域の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置を用いたマルチキャスト放送システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置の動作フローを示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置のストリーム受信動作の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置のストリーム受信動作の他の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施をするための形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１を用いて、本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置を用いたマルチキャスト放送システムについて説明する。なお、図１は、本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置を用いたマルチキャスト放送システムの構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１において、マルチキャスト放送システムは、本発明の実施の形態１に係るマルチキャスト放送受信装置（以下、受信装置と称す）１０と、動画像ストリームを送出する送出装置２０と、受信装置１０と送出装置２０を互いに接続するＩＰネットワーク３０とで構成されている。
【００２３】
ＩＰネットワーク３０は、複数のマルチキャストルータによって構成され、ＩＰマルチキャストによる伝送が可能となっており、エッジルータ３１は、そのうち、受信装置１０が直接接続されているマルチキャストルータである。
【００２４】
送出装置２０は、映像源２１、階層符号化部２２および送出部２３で構成されており、映像源２１は、動画像コンテンツを提供する。映像源２１としては、ＶＴＲ、ハードディスク、ビデオカメラ、或いは電波による放送を受信するチューナーなどが想定される。
【００２５】
階層符号化部２２は、映像源２１から供給された動画像コンテンツを複数の階層に階層符号化する。ここで、基本となる階層を基本階層、それ以外の階層を拡張階層と呼ぶ。基本階層及び拡張階層は、それぞれ複数の階層を含むことができるが、本発明の実施の形態１においては、一例として、基本階層の階層数が１、拡張階層の階層数が１の２階層に符号化された場合について説明することとし、また、基本階層のみを受信した場合は標準品質映像（ＳＤＴＶ：Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＴＶ）、基本階層と拡張階層の両方を受信した場合は高精細映像（ＨＤＴＶ：Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ＴＶ）の再生が可能となるように階層符号化するものとする。
【００２６】
このように構成した場合、基本階層のレートを拡張階層のレートに対して低く設定することができ、パラメータによっては数分の一程度のレートに設定することも可能である。また、映像の階層符号化方式としては、ＭＰＥＧ２やＨ．２６４などが想定されるが、本発明はこれらの方式に限定されるものではない。
【００２７】
階層符号化部２２において符号化された各階層の動画像ストリームは、送出部２３によって、ＩＰマルチキャストプロトコルを用いてＩＰネットワーク３０に対して送出される。その際、各階層のストリームは、それぞれ個別のマルチキャストアドレスが割り当てられ、個別のマルチキャストストリームとして送出される。なお、各チャンネルにおける各階層のマルチキャストアドレスは、予め受信装置１０に通知されているものとする。
【００２８】
受信装置１０は、受信部１１、復号部１２および受信制御部１３で構成されており、受信部１１は、ＩＰネットワーク３０に接続され、送出装置２０が送出した動画像ストリームをＩＰマルチキャスト方式により受信する。復号部１２は、受信部１１において受信した動画像ストリームを復号し、表示する。
【００２９】
受信制御部１３は、ユーザからの選局指示及び現在のストリーム受信状態から、階層符号化された複数の動画像ストリームのうちどのストリームを受信すべきかを判断し、受信部１１に指示する。
【００３０】
なお、特許請求の範囲に記載の受信部は、受信装置１０の受信部１１に相当するものであり、また、特許請求の範囲に記載の制御部は、受信制御部１３に相当するものであり、また、特許請求の範囲に記載の画像ストリーム選択変更部は、受信制御部１３が具備する機能のうちの一部の機能を有し、ユーザからの選局指示に応じて、受信部１１にて受信する動画像ストリームを選択変更するものである。
【００３１】
次に、図２及び図３を用いて、以上のように構成された受信装置１０の動作について説明する。なお、図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の動作フローを示す図であり、図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装置のストリーム受信動作の一例を示す図である。また、図２及び図３において記載されている各ステップは、それぞれ共通のステップである。
【００３２】
図２において、受信制御部１３は、ユーザからの選局指示があるか否かを判断し（Ｓ５１）、あるチャンネル（チャンネルＡとする）を受信中にユーザからチャンネルＢへの切り替え指示を受けると（ステップＳ５１においてＹｅｓの場合）、受信部１１に対して、それまで受信していたチャンネルＡの基本階層ストリーム及び拡張階層ストリームの受信停止を指示する。
【００３３】
受信部１１は、受信制御部１３からチャンネルＡの基本階層ストリーム及び拡張階層ストリームの受信停止の指示を受け取ると、エッジルータ３１に対し、両ストリームのマルチキャストアドレスに関するＬＥＡＶＥメッセージを送信することにより、両ストリームの送信停止を要求する（Ｓ５２）。
【００３４】
しかしながら、図３に示すように、受信部１１がＬＥＡＶＥメッセージを送信してからエッジルータ３１が該当ストリームの送信を停止するまでには、一定以上の処理時間が必要である。そこで、受信制御部１３は、チャンネルＡのストリームが実際に停止したか否かを確認することなく、受信部１１に対して、切り替え後のチャンネルであるチャンネルＢの基本階層ストリームの受信の開始を指示する。
【００３５】
受信部１１は、指定されたストリームのマルチキャストアドレスについて、エッジルータ３１に対してＪＯＩＮメッセージを送信する。エッジルータ３１は、受信部１１から該メッセージを受信して、指定されたマルチキャストアドレスを持つストリームを受信装置１０に送信する。
【００３６】
受信装置１０において、受信部１１は、エッジルータ３１から送られた指定されたマルチキャストアドレスを持つストリーム（ここでは、チャンネルＢの基本階層ストリーム）を受信し、復号部１２に渡す（Ｓ５３）。復号部１２は、チャンネルＢの基本階層ストリームのみを復号することによって、切り替え後のチャンネルＢのＳＤＴＶ品質の映像を表示する。
【００３７】
続いて、受信制御部１３は、受信部１１に対して、ステップＳ５２において送信停止要求をした切り替え前のストリーム（チャンネルＡのストリーム）の受信が実際に停止したか否かを問い合わせる（Ｓ５５）。
【００３８】
ステップＳ５５において、受信制御部１３は、切り替え前のストリームの受信が停止していないことを確認した場合（ステップＳ５５においてＮｏの場合）には、切り替え前のストリームの受信が停止するまで待つ。なお、ステップＳ５４については後述する。
【００３９】
ステップＳ５５において、受信制御部１３は、切り替え前のストリーム（ここでは、チャンネルＡ）が停止したことを確認した場合（ステップＳ５５においてＹｅｓの場合）には、受信部１１に対して、切り替え後のチャンネルであるチャンネルＢの拡張階層ストリームの受信の開始を指示し、受信部１１は、受信制御部１３から指示を受けると、エッジルータ３１に対して、ＪＯＩＮメッセージによってストリームの送信を要求し、チャンネルＢの拡張階層ストリームの受信を開始し、受信したチャンネルＢの拡張階層ストリームを復号部１２に渡す（Ｓ５６）。
【００４０】
受信部１１よりチャンネルＢの拡張階層ストリームを渡された復号部１２は、チャンネルＢの基本階層と拡張階層の両ストリームを復号することによって、チャンネルＢのＨＤＴＶ品質の映像を表示する。
【００４１】
次に、図２及び図４を用いて、ステップＳ５５において切り替え前のストリームの受信が停止するのを待っている間に、ユーザから別のチャンネル（チャンネルＣとする）への切り替え要求があった場合について、説明する。なお、図４は、本発明の実施の形態１に係る受信装置のストリーム受信動作の他の例を示す図である。また、図２及び図４において記載されている各ステップは、それぞれ共通のステップである。
【００４２】
図２において、チャンネルＢへの切り替え要求を受けてチャンネルＡのストリームの受信が停止するのを待っている間に、すなわち、ステップＳ５５においてＮｏの状態が続いている間に、ユーザから別のチャンネルへの切り替え指示があるか否かを確認する（Ｓ５４）。
【００４３】
ステップＳ５４において、ユーザから別のチャンネル（チャンネルＣ）への切り替え指示がない場合（ステップＳ５４においてＮｏの場合）には、受信制御部１３は、ステップＳ５５において、引き続き受信部に対して切り替え前のストリーム（ここでは、チャンネルＡのストリーム）の受信が停止したか否かを確認し、ステップＳ５５において切り替え前のストリーム（ここでは、チャンネルＡのストリーム）が停止したことを確認した場合（ステップＳ５５においてＹｅｓの場合）に、上述したステップＳ５６に移行し、受信部１１は、チャンネルＢの拡張階層ストリームの受信を開始し、受信したチャンネルＢの拡張階層ストリームを復号部１２に渡す。
【００４４】
図４に示すように、ステップＳ５４において、ユーザから新たなチャンネル（チャンネルＣ）への切り替え指示があった場合（ステップＳ５４においてＹｅｓの場合）には、この場合、受信装置１０はチャンネルＢの拡張階層ストリームの受信を開始していないので、受信制御部１３は、受信部１１に対して、受信中のチャンネルＢの基本階層ストリームの受信停止を指示し、併せて、チャンネルＣの基本階層ストリームの受信の開始を指示する。
【００４５】
受信部１１は、受信制御部１３からのこれらの指示を受け取ると、エッジルータ３１に対し、チャンネルＢの基本階層ストリームの送信停止を要求し（Ｓ５７）、併せて、ステップＳ５３において、新たにチャンネルＣの基本階層ストリームの送信を要求する。
【００４６】
この場合は、受信装置１０は、エッジルータ３１に対して、チャンネルＢの拡張階層ストリームの受信を開始する前にチャンネルＢのストリームの送信停止を要求するので、チャンネルＢの拡張階層ストリームは受信しない。このような手順で処理することにより、受信する拡張階層ストリームの数を常に１以下に抑えることができる。
【００４７】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、チャンネル切り替え直後においては、基本階層ストリームを複数受信することがあっても、拡張階層ストリームの受信数は１を超えることが無い。
【００４８】
一般に、階層符号化における階層ごとのレート配分は任意であるが、階層ごとのレートを、基本階層のみを用いた場合はＳＤＴＶ品質の映像、基本階層と拡張階層の両方を用いた場合はＨＤＴＶ品質の映像となるように配分した場合、基本階層のレートを拡張階層に対して低く設定することができるので、このような場合には、チャンネル切り替え直後の受信帯域の増加を抑えることができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態１においては、基本階層ストリームの受信を開始した後、チャンネル切り替え前のチャンネルのストリームの受信停止を確認してから拡張階層ストリームを受信する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、ＬＥＡＶＥメッセージを送信後にストリームの受信が停止するまでの最大時間が予め分かっている場合は、基本階層ストリームを受信してから該最大時間の経過後に拡張階層ストリームを受信するようにしても良い。
【００５０】
また、本発明の実施の形態１においては、階層符号化の階層数として、基本階層を１、拡張階層を１の２階層の場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、階層数が３以上の場合であっても同様に適用可能である。この場合、ネットワークの使用状況等に応じて、基本階層と拡張階層の階層数の割り当てを選択することにより、基本階層のみを受信している間の画質を最適に選択することができる。例えば、ネットワーク内を伝送されているレートが低い場合は、基本階層の階層数を多くする（すなわち基本階層のレートを高くする）ことで、ネットワークが空いている場合には、基本階層のみを受信している場合であっても、ある程度の高い画質の映像を表示することができる。
【００５１】
また、本発明の実施の形態１においては、扱う画像が動画像の場合を例に挙げて説明したが、静止画を含む動画像であっても、複数の静止画が連続して送られているような画像であっても同様の効果を発揮することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のマルチキャスト放送受信装置は、ＩＰ自主放送、或いは、地上デジタル放送やＢＳデジタル放送のＩＰ再送信システムにおける受信装置として有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  受信装置
１１  受信部
１２  復号部
１３  受信制御部
２０  送出装置
２１  映像源
２２  階層符号化部
２３  送出部
３０  ＩＰネットワーク
３１  エッジルータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011135134.tif 000005
【図４】
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