(57)【要約】【課題】電源投入時やチャンネル切り換え時に映像・音声が出力するまでの時間を短縮したデジタル放送受信機を得ることを目的としている。【解決手段】本発明におけるデジタル放送受信機は、デジタル放送とアナログ放送を受信可能なデジタル放送受信機であって、符号化されたデジタル放送信号を復号するデジタル放送復号手段１００と、変調されたアナログ放送信号を復調するアナログ放送復調手段２００と、デジタル放送復号手段１００からのデジタル放送信号とアナログ放送復調手段２００からのアナログ放送信号を選択して出力する切替手段３００と、電源投入時やチャンネル切替時は、アナログ放送信号を出力するように切替手段３００を制御する制御部９とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送とアナログ放送を受信可能なデジタル放送受信機であって、
符号化されたデジタル放送信号を復号するデジタル放送復号手段と、
変調されたアナログ放送信号を復調するアナログ放送復調手段と、
前記デジタル放送復号手段からの前記デジタル放送信号と前記アナログ放送復調手段からの前記アナログ放送信号を選択して出力する切替手段と、
電源投入時やチャンネル切替時は、前記アナログ放送信号を出力するように切替手段を制御する制御部と、を備えるデジタル放送受信機。
【請求項２】
前記デジタル放送復号手段は、
前記符号化されたデジタル放送信号から音声信号を復号する音声復号部と、
前記符号化されたデジタル放送信号から映像信号を復号する映像復号部と、
前記音声信号に遅延量を付加し、前記音声信号と前記映像信号の同期合わせを行う遅延回路と、を備え、
前記制御部は、前記音声信号と前記映像信号の同期合わせが完了したタイミングで、前記アナログ放送信号から前記デジタル放送信号へ出力を切り替えるように前記切替手段を制御する請求項１記載のデジタル放送受信機。
【請求項３】
前記切替手段により切り替えられる前記アナログ放送信号と前記デジタル放送信号の各チャンネルは、サイマル放送における同一放送番組のチャンネルである請求項２に記載のデジタル放送受信機。
【請求項４】
前記アナログ放送復調手段は、
前記変調されたアナログ放送信号から音声信号を復調する音声復調部と、
前記変調されたアナログ放送信号から映像信号を復調する映像復調部と、を備え、
前記電源投入時やチャンネル切替時は、前記アナログ放送の音声信号と映像信号を前記切替手段から出力する請求項１から３のいずれかに記載のデジタル放送受信機。
【請求項５】
映像データを格納する不揮発性メモリと、
前記映像データを所定のフォーマットに変換して前記切替手段へ出力する映像生成部と、をさらに備え、
前記アナログ放送復調手段は、
前記変調されたアナログ放送信号から音声信号を復調する音声復調部を備え、
前記電源投入時やチャンネル切替時は、前記アナログ放送の音声信号と前記映像生成部の映像信号を前記切替手段から出力する請求項１から３のいずれかに記載のデジタル放送受信機。
【請求項６】
前記不揮発性メモリに映像データを書き込む映像データ入力部をさらに備え、
前記映像生成部のデータは書き換えが可能である請求項５に記載のデジタル放送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源投入時やチャンネル切り換え時に映像・音声が出力するまでの時間を短縮するデジタル放送受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタル放送受信機は、電源投入時やチャンネル切り換え時に、アナログ放送受信機に比べ映像・音声が出力されるまでの時間が長く、ユーザーの利便性を欠いていた。
【０００３】
この改善策として、映像・音声が出力されるまで受信機が正常に動作していることをユーザーに知らせるために、保留音など適当な信号を出力しているものがある（下記特許文献１参照）。また、映像・音声が出力されるまでの間に、事前にユーザーにチャンネルや音量の切り換え操作などの動作設定を予約させることを有効にしているものもある（下記特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７７２２号公報
【特許文献２】特開２００６−３４５３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載のデジタル放送受信機は、電源投入時やチャンネル切り換え時に映像・音声が出力されるまでの時間を短縮するものではなく、ユーザーの利便性を欠くという問題があった。
【０００６】
そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、電源投入時やチャンネル切り換え時に映像・音声が出力するまでの時間を短縮したデジタル放送受信機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明におけるデジタル放送受信機は、デジタル放送とアナログ放送を受信可能なデジタル放送受信機であって、符号化されたデジタル放送信号を復号するデジタル放送復号手段と、変調されたアナログ放送信号を復調するアナログ放送復調手段と、前記デジタル放送復号手段からの前記デジタル放送信号と前記アナログ放送復調手段からの前記アナログ放送信号を選択して出力する切替手段と、電源投入時やチャンネル切替時は、前記アナログ放送信号を出力するように切替手段を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載のように、電源投入時にデジタル放送よりも先にアナログ放送の映像・音声を出力させるようにしたので、映像・音声が従来のアナログ放送受信機と同様に早く出力するため、ユーザーの利便性を損なわないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［実施の形態１］
はじめに本発明の前提となるデジタル放送のデータ処理について説明する。デジタル放送は、映像と音声をMPEG-２ビデオ規格、MPEG-２オーディオ規格で符号化し、符号化された映像符号化データと音声符号化データはMPEG-２システム規格で多重化され、さらにOFDM方式で変調し、放送電波にのせて放送される。
【００１０】
図１は、MPEG-２システム規格における符号化データの構成を示した図である。映像や音声は復号・再生の単位ごとにPES（Packetized Elementary Stream）と称するパケットに収められ、メディア再生の時間管理を行う単位となる。例えばビデオの場合、１枚の画像フレーム分の符号化データを１つのPESパケットとすることが多い。PESパケットは同じPID（Packet ID）番号をもつ複数のTS（Transort Stream）パケットのpayload（ペイロード）に分割され伝送される。１つのTSパケットに複数のPESパケットの情報が含まれることはない。
【００１１】
TSは１８８バイト固定長のTSパケットからなり、デジタル放送を含むリアルタイム伝送・通信系で用いられる。各TSパケットは、４バイト固定のヘッダ部を持ち、残る１８４バイトはペイロード部で構成される。ヘッダ部にはPIDがあり、パケットの識別を可能としている。
【００１２】
MPEG-２システム規格では、TSで伝送される番組を構成している映像や音声などの要素との関係を表すテーブル情報が規定されている。このテーブル情報はPSI（Program Specific Information）と呼ばれ、PAT（Program Association Table）、PMT（Program Map Table）など４種類のテーブルが規定されている。PAT、PMTなどのPSIはTSパケットの中のペイロードに配置されて伝送される。
【００１３】
図２は、PSIのうちPATとPMTの関係を示した図である。PATには番組に対応したPMTのPIDなどが記述されており、PMTには対応する番組に含まれる映像、音声、PCR（Program Clock Reference）のPIDが記述されるので、PATとPMTを参照することによりTSの中から目的の番組を構成するTSパケットだけを取り出すことができる。
【００１４】
TSパケットで伝送されるPCRは、２７MHzのタイムスタンプとして周期的に伝送される。送出側の基準時間は、受信機側の２７MHzのシステムクロックをPCRの値を参照してPLL（Phase Locked Loop）させることで再生することができる。
【００１５】
映像や音声には復号・再生の単位があり、その単位ごとに基準時間のどこで復号し、いつ再生すればよいかを示すタイムスタンプがPESパケットのヘッダ部にPTS（Presential Time Stamp）、DTS（Decoding Time Stamp）として記述される。PTSは再生を行う時刻情報であり、DTSは復号動作を行う時刻情報である。本発明では、PCRの値を参照して再生したタイムスタンプ値がPTSと一致したときに復号された映像データや音声データを映像や音声として表示させる。これらのタイムスタンプにより映像と音声を同期合わせすることができる。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１におけるデジタル放送受信機の構成を示した図である。本発明におけるデジタル放送受信機は、デジタル放送とアナログ放送の双方を受信可能であり、いずれか一方の番組の映像・音声を自動選択して出力する。
【００１７】
デジタル放送受信機は、アンテナ１、分配器２、デジタル放送復号手段１００、アナログ放送復調手段２００、切替手段３００、制御部９、映像デバイス１５、スピーカ１７、不揮発性メモリ１８を備える。
【００１８】
アンテナ１は、アナログ放送、デジタル放送の双方を受信でき、例えば市販されている八木・宇田アンテナなどである。分配器２は、受信したアナログ放送、デジタル放送を分配して出力する。
【００１９】
デジタル放送復号手段１００は、設定された周波数のデジタル放送番組を受信するRFチューナ３、OFDM方式で変調されたデジタル放送信号を復調してTSパケットに復元するOFDM復調部４、多重化された複数のTSパケットを分離し、PAT、PMTを抽出して映像TSと音声TSをそれぞれPESに復元するTS分離部５、符号化されたPESパケットを復号して映像信号を取り出す映像復号部６、符号化されたPESパケットを復号して音声信号を取り出す音声復号部７、音声信号に遅延量を付加し、音声信号と映像信号の同期合わせを行う遅延回路８、復号処理に用いるメモリ１０、PCRでPLLさせ送出側に同期したシステムクロックを再生させるシステムクロック１１を備える。
【００２０】
アナログ放送受信部２００は、設定された周波数のアナログ放送番組を受信するRFチューナ３、変調された映像信号を復調する映像復調部１２、変調された音声信号を復調する音声復調部１３を備える。
【００２１】
切替手段３００は、デジタル放送復号手段１００からのデジタル放送信号とアナログ放送復調手段２００からのアナログ放送信号を選択して出力するスイッチであり、アナログ放送の映像復元データかデジタル放送の映像復元データのいずれか一方の入力を有効にする映像スイッチ１４と、アナログ放送の音声復元データかデジタル放送の音声復元データのいずれか一方を有効にする音声スイッチ１６を備える。
【００２２】
制御部９は、デジタル放送とアナログ放送を視聴するために、RFチューナ３に受信周波数を設定し、デジタル放送ではTS分離部５から映像デバイス１５に表示すべき映像の表示時刻情報をPESパケットのヘッダ部に記述されたPTS、DTSから取得し、映像と音声の同期合わせするための音声遅延量を演算し遅延回路８に設定する。
【００２３】
映像デバイス１５は、例えば液晶パネルやプラズマディスプレイ、ブラウン管など、切替手段３００から出力される映像復元データを人が映像として認識できるように表示する部品あるいは装置である。
【００２４】
スピーカ１７は、切替手段３００から出力される音声復元データを人が音として認識できるよう出力する部品あるいは装置である。
【００２５】
不揮発性メモリ１８は、放送局ごとのデジタル放送とアナログ放送のチャンネル情報や電源投入前に設定されていたチャンネル情報など電源OFF時でも記憶しておく情報を格納する。
【００２６】
次に、地上デジタル放送と地上アナログ放送を例にとって動作を説明する。テレビ放送用のチャンネルは、テレビ放送の各割り当て周波数帯域に付けた番号である。VHF波は１〜１２チャンネル、UHF波は１３〜６２チャンネル、SHF波（難視聴地域用）は６３〜８０チャンネルで構成される。地上デジタル放送は１３〜５２チャンネルに割り当てられ、地上アナログ放送は１〜６２チャンネルに割り当てられる。
【００２７】
制御部９は、視聴する放送局の番組のチャンネルを選局するために、RFチューナ３に受信周波数を設定する。地上アナログ放送が終了するまでは放送事業社はアナログ放送とデジタル放送で同じ番組を同時に放送するサイマル放送を実施しており、制御部９は、アナログ放送用のチャンネルとデジタル放送用のチャンネルにそれぞれ割り当てられた受信周波数を設定する。
【００２８】
まず、デジタル放送を受信し、映像デバイス１５およびスピーカ１７に出力するまでの動作について説明する。制御部９は、視聴する放送局の番組のチャンネルを選局するために、RFチューナ３に受信周波数を設定し、アンテナ１、分配器２を介して設定された周波数のデジタル放送番組を受信する。受信したデジタル放送は、OFDM復調部４で復調されてTSパケットに復元し、TS分離部５にてPAT、PMTを抽出して制御部９が読み取る。制御部９は、PATを解析しPMTを特定することで復号すべき映像データと音声データとPCRのPIDを認識し、映像復号部６と音声復号部７に復号すべきTSパケットのPID情報を設定する。さらに制御部９は、映像TSと音声TSをそれぞれPESに復元しPTSを抽出する。また、システムクロック１１をPCRでPLLさせ送出側に同期させたシステムクロックを再生させる。
【００２９】
ここで、映像復号部６は、メモリ１０を使用して映像信号処理を行い、映像復元データを生成する。音声復号部７も同様にメモリ１０を使用して音声復号処理を行い音声復元データを生成する。制御部９は、再生したタイムスタンプを使用し、音声復号が完了したタイムスタンプ値がPTSの値になるまでの差分を遅延回路８に遅延量として設定する。
【００３０】
復元された映像信号は映像デバイス１５へ出力され、復元された音声信号は遅延回路８によって遅延量を付加され、映像信号と同期合わせを行ってスピーカ１７へ出力される。
【００３１】
次に、アナログ放送を受信し、映像デバイス１５およびスピーカ１７に出力するまでの動作について説明する。制御部９は、視聴する放送局の番組のチャンネルを選局するために、RFチューナ３に受信周波数を設定し、アンテナ１、分配器２を介して設定された周波数のアナログ放送番組を受信する。受信したアナログ放送は、映像復調部１２と音声復調部１３で映像復元データと音声復元データに復元される。映像復元データは映像デバイス１５へ出力され、音声復元データはスピーカ１７へ出力される。
【００３２】
ここで、デジタル放送は、映像・音声の符号化、復号処理に時間がかかるため、アナログ放送と比較すると映像と音声を再生するまでの時間が長くかかる。そのため、本実施の形態の特徴は、制御部９は、デジタル放送受信機の電源が入ると不揮発性メモリ１８からアナログ放送とデジタル放送のチャンネル情報を読み出し、RFチューナ３に周波数設定した後、PCRの値を参照して再生したタイムスタンプ値がPTSの値となるまでは映像スイッチ１４と音声スイッチ１６をアナログ放送の映像と音声が有効となるように制御する点である。また、デジタル放送のPCRの値を参照して再生したタイムスタンプ値がPTSの値になると、制御部９はデジタル放送の映像と音声出力が有効となるよう映像スイッチ１４と音声スイッチ１６を切り替えるように制御する点である。
【００３３】
また、チャンネルを切り替えた直後は、アナログ放送の映像と音声出力が有効になるよう制御部９は映像スイッチ１４と音声スイッチ１６を切り替え、デジタル放送のPCRの値を参照して再生したタイムスタンプ値がPTSの値になると、制御部９は再びデジタル放送の映像と音声出力が有効となるよう映像スイッチ１４と音声スイッチ１６を切り替えるように制御する点である。
【００３４】
次に、アナログ放送のデータ処理とデジタル放送のデータ処理との時間関係について説明する。詳細動作は、上述したとおりであるため説明を省略する。図４は、アナログ放送とデジタル放送の送出側の流れと時間関係を示す図である。まず、デジタル放送の処理について説明する。入力時刻T１に入力された映像と音声が再生単位の映像と音声毎にそれぞれ符号化され、PESパケットが生成される。生成されたパケットはTSに分離され、他の番組のTSとともに多重された後、OFDM変調され送出される。次に、アナログ放送の処理について説明する。入力時刻T１に入力された映像と音声がそれぞれ振幅変調、周波数変調され送出される。
【００３５】
アナログ放送は振幅変調、周波数変調に要する時間はデジタル放送の符号化、多重化、OFDM変調の処理時間と比較するとわずかであるため、デジタル放送に比べて時間遅延が発生しない。
【００３６】
図５は、アナログ放送とデジタル放送の受信側の流れと時間関係を示す図である。まず、デジタル放送の処理について説明する。受信したデジタル放送は、OFDM復調によりTSに復元され、映像、音声毎に復号される。音声復号データは映像と同期をとるため遅延させられる。アナログ放送は、変調された映像・音声が復調される。このように、デジタル放送ではOFDM復調、TS分離、復号処理に時間がかかるためアナログ放送の映像と音声、デジタル放送の音声、映像の順に再生できるようになる。
【００３７】
図５に示すように、デジタル放送はアナログ放送と比較すると再生するまでに時間がかかることがわかる。そこで本実施の形態では、アナログ放送映像音声選択期間（アナログ放送が再生可能となる時間からデジタル放送が再生可能となる時間までの間）は、アナログ放送を選択して再生する。また、デジタル放送映像音声選択期間（デジタル放送が再生可能となる時間）は、デジタル放送に自動切替をしてデジタル放送を再生する。
【００３８】
このように電源投入時またはチャンネル切り替え時に、デジタル放送よりも先にアナログ放送の映像・音声を出力させるようにすることで、映像・音声が従来のアナログ放送受信機と同様に早く出力できるため、ユーザーの利便性を損なわないという効果がある。
【００３９】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２におけるデジタル放送受信機の構成図である。実施の形態１と異なる点は、景色や人物像などの静止壁紙のような映像データを映像デバイス１５に表示できるフォーマットに変換する映像生成部１９と、不揮発性メモリ１８にこの映像データを書き込む映像データ入力部２０をさらに備える点である。また、アナログ放送受信部２００は、設定された周波数のアナログ放送番組を受信するRFチューナ３、変調された音声信号を復調する音声復調部１３を備える点である。その他の構成は実施の形態1と同様のため説明を省略する。
【００４０】
次に、デジタル放送およびアナログ放送を受信し、映像デバイス１５およびスピーカ１７に出力するまでの動作について説明する。不揮発性メモリ１８には、例えば景色や人物像などの静止壁紙のような映像データを格納しておき、この映像データを映像生成部１９が読み出し、映像デバイス１５に表示できるフォーマットに変換する。電源起動後、制御部９は、不揮発性メモリ１８からアナログ放送とデジタル放送のチャンネル情報を読み出し、RFチューナ３に周波数設定した後、PCRの値を参照して再生したタイムスタンプ値がPTSの値となるまでは、映像生成部１９の出力を映像デバイス１５に出力するように映像スイッチ１４を設定する。
【００４１】
このように制御することによって、デジタル放送の映像と音声に切り替わるまでは、映像生成部１９が生成する画像データとアナログ音声の音声が出力される。また、画像生成部１９で生成する画像データは、映像データ入力部２０から不揮発性メモリ１８に書き込むことにより画像データを変更することができる。
【００４２】
以上から、電源投入時にデジタル放送よりも先にアナログ放送の音声および不揮発性メモリ１８に格納された映像データを出力させるようにしたので、デジタル放送の映像・音声が出力するまでの間も、ユーザーの利便性を損なわないという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の活用例として、デジタル放送受信機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】MPEG-２システム規格における符号化データの構成図である。
【図２】PATとPMTの関係を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１における受信機の構成を示した図である。
【図４】アナログ放送とデジタル放送の送出側の処理の流れと時間関係を示した図である。
【図５】アナログ放送とデジタル放送の受信機側の処理の流れと時間関係を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態２における受信機の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  アンテナ、２  分配器、３  RFチューナ、４  OFDM復調部、５  TS分離部、６  映像復号部、７  音声復号部、８  遅延回路、９  制御部、１０  メモリ、１１  システムクロック、１２  映像復調部、１３  音声復調部、１４  映像スイッチ、１５  映像デバイス、１６  音声スイッチ、１７  スピーカ、１８  不揮発性メモリ、１９  映像生成部、２０  映像データ入力部、１００  デジタル放送復号手段、２００  アナログ放送復調手段、３００  切替手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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