(57)【要約】  【課題】複数の連続メディアを多重化して放送するデジタル放送から連続メディアの部分を精密に切出せる受信装置を提供する。  【解決手段】受信装置１００に、前記部分を特定する時刻情報（切出参照時刻）を基に、受信装置の基準時計である参照時刻を用いて、所定時間のマージンを持たせて連続メディアを切り出す単純切出手段１０３と、複数の連続メディアの同期をとるための同期時刻と参照時刻との間のオフセット情報を放送から得る手段１００５と、オフセット情報を用いて切出参照時刻を同期時刻に換算して切出同期時刻を得る換算手段１００７と、単純切出手段の切出し結果に対して各連続メディアに付与された同期時刻と切出同期時刻とを比較して切出しを行う同期時刻切出手段１００８とを設ける。連続メディアの切出しを参照時刻に基づく第１段階と同期時刻に基づく第２段階とに分けているため、同期時刻に基づく切出しを第１段階の切出し後に遅れて行える。  【選択図】図１
2004320787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続メディアを多重化して放送するデジタル放送において、前記連続メディアの部分を切り出す装置であり、
前記部分を特定するために記述された時刻情報である切出参照時刻をもとに、受信装置における基準時計である参照時刻を用いて、所定時間のマージンを持たせて前記連続メディアを切り出す単純切出手段と、
前記複数の連続メディアにおける提示時刻の同期をとるための同期時刻と前記参照時刻との間のオフセット情報を放送から取得するオフセット情報取得手段と、
前記オフセット情報を用いて前記切出参照時刻を前記同期時刻に換算して切出同期時刻を得る同期時刻換算手段と、
前記単純切出手段の切り出し結果に対して前記連続メディアの各々に付与された前記同期時刻と前記切出同期時刻とを比較することで切り出しを行う同期時刻切出手段と
を有することを特徴とする連続メディア切り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
映像、音声などの情報は、ユーザに対して提示、すなわち表示・再生される場合、時間の流れにしたがって提示内容が変化する。このような情報は、一般に連続メディア（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｍｅｄｉａ）と呼ばれることがある。
本発明は、映像、音声、又は字幕などの各種データストリームを含む複数の連続メディアを多重化して放送するデジタル放送から連続メディアの時間軸上の部分を切り出す受信装置等の装置に関し、特に、イベントの基準となる参照時刻に基づいて連続メディアの時間軸上の部分が指定される際に、その部分を時間軸に対して精密に切り出すことができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、既存の地上波放送に加えて、デジタル放送に係る社会基盤が急速に整備されてきた。
デジタル放送の形態には、映像、音声、各種データストリームなどを含む複数の連続メディアを多重化して放送する方式が採用されている。連続メディアの多重化は、放送や通信メディアなどに適した国際標準方式であるＭＰＥＧ−２ Systemsの規格によるＴＳ（Transport Stream）に準拠して行なわれている。なお、ＭＰＥＧ−２ Systemsは国際標準であるＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１により規定されている。
【０００３】
ここで、図を用いてＴＳで用いるデータ構造について詳細に説明する。図８はＴＳで用いるデータ構造であるＴＳパケットのデータ構造に関する図である。図において、太い線の矩形から下に延びている破線で接続される下の矩形は、太い矩形のデータ構造をより詳細に図解するものである。
図中、符号800は、１つのＴＳパケットの全体である。ＴＳによる伝送では、ＴＳパケットと呼ばれる１８８バイトの固定長のパケットが用いられる。ＴＳパケット８００は、ヘッダ801と、ペイロード802との２つの部分からなる。ペイロード802には伝送したい情報を格納する。また、ペイロード802の前のヘッダ801にはペイロード802の内容を識別する情報が格納される。特に、このヘッダ801には、符号803で表されるＰＩＤ（Packet ID）と呼ばれる１３ビットの識別情報が格納される。
連続メディアのＴＳによる多重化においては、映像、音声ストリームなどの連続メディアごとの伝送したい情報を可変長のＰＥＳ（Packetalized Elementary Stream）パケットとよばれる小さなパケットに一旦分割する。このＰＥＳパケットは連続メディア間の同期を行なうために用いられる。
【０００４】
図９はＰＥＳパケットのデータ構造に関する図である。符号900は、１つのＰＥＳパケット全体である。ＰＥＳパケット900は、ヘッダ901と、ＰＥＳパケットデータバイト902との２つの部分からなる。
次に、ＰＥＳパケットを分割して複数のＴＳパケットのペイロードに格納する。そして、複数の連続メディアのＴＳパケットを混在させることにより多重化を行なう。
この多重化の際に、ＴＳパケットのＰＩＤを、連続メディアごとに異なる値に設定することで、例えば、映像ストリームのＰＥＳと音声ストリームのＰＥＳとのどちらの内容をペイロードに含むＴＳパケットかを識別している。
【０００５】
さて、デジタル放送の受信側において、多重化して送出された連続メディアを受信し、受信した連続メディアから映像又は音声ストリーム等を各々復元する際に考慮すべき重要な点は、例えば、同じ番組の映像ストリームと音声ストリームと言った、本来同期すべき連続メディア同士を同期させて再生する点である。
そこで、従来より、デジタル放送の送出側において、ＳＴＣ（System Time Clock）と呼ばれる提示（表示）の基準となる現在の時間情報を送出するとともに、映像又は音声ストリーム等の連続メディアそれぞれにＳＴＣを基準とした提示時刻、復号時刻、いわゆるタイムスタンプを付与して伝送する方法が一般に行なわれている。以下では、ＳＴＣに基づく時間を「同期時刻」と呼ぶことにする。
【０００６】
上記従来の時刻同期方式についてさらに詳しく述べると、４２ビット２７ＭＨｚ周期のＳＴＣの値を、ＴＳパケットのヘッダにおいて図８の符号804で示されるＰＣＲ（Program Clock Reference：４２ビット、２７ＭＨｚ周期）と呼ばれるフィールドに格納して伝送すると同時に、ＰＥＳパケットのヘッダにおいて提示時刻であるＰＴＳ（Presentation Time Stamp：３３ビット、９０ｋＨｚ周期）、あるいは、復号時刻であるＤＴＳ（Decode Time Stamp：３３ビット、９０ｋＨｚ周期）と呼ばれるタイムスタンプを伝送する。図９では、符号903がＰＴＳ、904がＤＴＳの格納場所を表している。ＰＴＳ、ＤＴＳはいわゆるオプショナルなフィールド905に含まれており、全てのＰＥＳパケットに必ずしも含まれる訳ではない。
そして、映像又は音声等を含むＴＳの受信装置において、ＴＳパケットのヘッダに含まれるＰＣＲで伝送されたＳＴＣを基準として、提示時刻ＰＴＳがＳＴＣと同期するように提示することで、複数の連続メディア間の同期をとることができる。
【０００７】
一方、標準化団体ＥＴＳ（European Telecommunication Standard）のＥＴＳ ３００ ４６８による規格であるＤＶＢ−ＳＩ（Digital Video Broadcasting - Service Information）で規定される番組、すなわち「イベント」の時刻同期等に係る枠組みとして、ＥＩＴ（Event Information Table：イベントインフォメーションテーブル）と呼ばれるイベントの開始や終了時刻と、ＴＤＴ（Time and Date Table）と呼ばれる１秒精度の年、月、日、時、分、秒を含むイベントを参照する際の基準時計が用意されている。以下では、この時間を「参照時刻」と呼ぶことにする。参照時刻は、日本においては日本標準時が用いられ、ユーザからみて馴染みが深く扱いやすいものであるため、ＥＰＧ（Electric Program Guide：  電子番組表）での表示や、ビデオへの録画予約などはこの参照時刻が用いられている。
映像又は音声等を含むＴＳの受信装置では、ＴＤＴで伝送された１秒単位の参照時刻を基準として、参照時刻を定義することができる。この様に参照時刻と同期時刻との２種類の時刻を取り扱っているものの、その間で相互に換算するなどといった同期をとることができない。
【０００８】
そこで、送出側で、参照時刻に対する同期時刻のオフセット値を「オフセット情報」として求め、重畳して伝送することで、参照時刻と同期時刻とを同期する方法が考案されている。これは、参照時刻と、同期時刻とのいずれもが、基本的には一定周期で増加する性質を用いたものである。すなわち、ある一定時間の経過に対する、参照時刻の増分と、同期時刻の増分とは、定数倍になっている性質を用いる。
オフセット情報を利用することで、受信装置は、より正確に連続メディアを時間軸に対して切り出すことができる。いま、参照時刻により表現された切り出しの時刻指定である「切出参照時刻」が入力されたとする。参照時刻による切出参照時刻を、オフセット情報を用いることで同期時刻に換算する。この換算結果とＰＥＳパケットに含まれる同期時刻であるタイムスタンプとを比較することで、切り出すべき連続メディアを、タイムスタンプの格納されているＰＥＳごとの精度で切り出すことが可能となる。
【０００９】
ここで、オフセット情報を用い連続メディアを時間軸に対して切り出す従来のデジタル放送の受信装置を図を用いて詳細に説明する。
図１０は、従来のデジタル放送の受信装置のブロック構成図である。また、図１１は、従来の受信装置におけるオフセット情報を用いて切り出し場所を特定する方法を説明する図、図１２は、切り出しの処理によって連続メディアが加工される過程を説明する図である。
図１０で、符号1000は、従来の受信装置の全体を表す。
従来の受信装置1000は、復調手段1001と、ＴＳデコーダ1002と、同期時刻生成手段1003と、ＰＥＳデコーダ1004と、オフセット情報取得手段1005と、切出参照時刻指定手段1006と、同期時刻換算手段1007と、同期時刻切出手段1008と、提示デコーダ1009とを構成要素として含んでいる。
復調手段1001は、伝送路で伝送するために変調が行なわれたＴＳを入力し、復調することでＴＳを取り出し出力する。復調手段1001は、通常のデジタル放送チューナにおける高周波回路部分であるチューナモジュールでよい。
ＴＳデコーダ1002は、復調手段1001が出力するＴＳを入力し、ＴＳパケットに対する同期をとり、ＴＳパケットを認識する。ＴＳデコーダ1002に入力するＴＳは、国際規格であるＭＰＥＧ−２ Systemsに準拠して多重化されている。ＴＳデコーダ1002の出力はＴＳパケットと、ＴＳパケットのヘッダに格納されているＰＣＲである。特にＰＣＲの出力に関しては、ＴＳがＴＳデコーダに入力されてからＰＣＲを抽出する迄の遅延時間に関して高い精度で保証されている。ＴＳデコーダ1002は、通常のデジタル放送チューナにおけるＴＳデコーダでよい。
【００１０】
同期時刻生成手段1003は、ＴＳデコーダ1002が出力するＰＣＲの値を入力し、ＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相ロック帰還）回路によって２７ＭＨｚ周期のＳＴＣの値を生成して出力する。このとき、ＰＣＲは、２７ＭＨｚよりも可成り長い間隔で入力されるが、ＰＬＬ回路は、ＰＣＲが入力された時点でＳＴＣの値とＰＣＲの値との誤差を一定範囲に保ちながら、かつ、２７ＭＨｚ周期のＳＴＣの値を生成し続ける。
ＰＥＳデコーダ1004は、ＴＳデコーダ1002が出力するＴＳパケットを入力する。ＰＥＳデコーダ1004は、ＴＳパケットをそのヘッダに格納されるＰＩＤごとに分類し、各分類ごとにＴＳパケットのペイロード部分の情報からＰＥＳパケットを再構成し、その結果のＰＥＳパケットをＰＩＤごとの待ち行列に格納する。例えば、音声、あるいは映像ストリームといった連続メディアごとに別のＰＩＤを持っているので、待ち行列には連続メディアごとに分類されたＰＥＳパケットが格納されることになる。ＰＥＳデコーダ1004の出力は、このＰＩＤごとに分類されて生成されたＰＥＳパケットである。
【００１１】
オフセット情報取得手段1005は、ＰＥＳデコーダ1004が出力するＰＥＳパケットを入力し、オフセット情報を出力する。オフセット情報は、ＳＴＣと同型式である、２７ＭＨｚ周期の４２ビットで表される。オフセット情報の伝送は、例えばＤＶＢ−ＳＩで規定されるtableという形式を取り、sectionと呼ばれるサブtableに分割して伝送することができる。なお、section形式は、同じ内容を繰り返し送る伝送方式であり、同期時刻に対する同期や遅延を保証しない。
切出参照時刻指定手段1006は、ユーザから連続メディアの切り出すべき時間的な位置を入力する。時間の指定は、日本標準時の年、月、日、時、分、秒と、０から２９までの値をとるフレーム番号とを対にして入力することで行なわれる。例えば、リモコンの数値ボタンによって、これらの数値を直接入力する。あるいは、ＥＩＴによっておくられるイベントの開始時刻などを、イベントをリモコンの矢印ボタンにより選択することで、数値の直接入力を簡略化する。
【００１２】
切出参照時刻指定手段1006の出力は上記の切出参照時刻であるが、説明の都合上、以後、「年：月：日：時：分：秒：フレーム」と記するものとする。ただし、フレームは０から始まるものとする。
同期時刻換算手段1007は、切出参照時刻指定手段1006が出力する切出参照時刻と、オフセット情報取得手段1005が出力するオフセット情報とを入力し、切出参照時刻を同期時刻に換算した結果である切出同期時刻を出力する。
図１１で示すように、切出参照時刻Ｔrefが「１９９８：０６：１９：１３：０２：００：１２」、すなわち、１９９８年６月１９日１３時０２分００秒１２フレームである場合を考える。オフセット情報を、同日の午前０時丁度の時点におけるＳＴＣの値であり、その値をＳＴＣ０であるとする。このとき、ＳＴＣと同様に４２ビット、２７ＭＨｚ周期で表される、切出同期時刻Ｔref_stcは、以下の式で与えられる：
Ｔref_stc＝［ＳＴＣ０＋（Ｆstc／ＦＰＳ）×｛（１３×６０＋０２）×６０＋００）×ＦＰＳ＋１２｝］ＭＯＤ（２＊＊４２）
ただし、＊＊は冪乗演算子、ＭＯＤは剰余演算子、ＦＰＳ（Frame Per Second）は１秒当たりのフレーム数、ＦstcはＳＴＣの周波数２７ＭＨｚである２７×１０＊＊６とする。
同期時刻切出手段1008は、ＰＥＳデコーダ1004が出力するＰＥＳパケットと、同期時刻換算手段1007が出力する切出同期時刻とを入力し、切出同期時刻によって指定される、連続メディアの時間軸上における一部分を切出結果として出力する。
このとき、同期時刻切出手段1008は、連続メディアの格納されているＰＥＳパケットを入力する。そして、ＳＴＣと同様の４２ビット２７ＭＨｚ周期で表現された切出同期時刻Ｔref_stcを、ＰＴＳと同様の３３ビット９０ＫＨｚ周期の値Ｔref_ptsに変換する。この値の変換方法についてはＭＰＥＧ−２ Systemsの規格に詳細に記述されている。
【００１３】
次に、図１２で示すように、同期時刻切出手段1008は、入力するＰＥＳパケットヘッダのＰＴＳの値を参照し、この値が、Ｔref_ptsと等しい場合、あるいは時間的に後を示す場合に、ＰＥＳパケットの取り出しを開始する。そして取り出したＰＥＳパケットを切出結果として出力する。
図１２で、連続する図中の矩形はＰＥＳパケットを表している。そして、ＰＥＳパケットの先頭（左端）に付加している小さい矩形は、ＰＥＳパケットヘッダを表し、小さい矩形で着色しているものは特にタイムスタンプであるＰＴＳを含んでいることを表している。
このとき、ＰＴＳ６は、切出同期時刻Ｔref_stcと等しいか大きくなる始めてのタイムスタンプ（ＰＴＳ）であるので、ＰＴＳ６を持つＰＥＳパケット1201から切り出しを開始する。
提示デコーダ1009は、同期時刻生成手段1003が出力するＳＴＣと、ＰＥＳデコーダ1004の出力と、同期時刻切出手段1008の出力とを入力する。そして映像を出力する。
提示デコーダ1009は、入力するＳＴＣに同期させて、入力するＰＥＳデコーダ1004の出力、または同期時刻切出手段1008の出力のいずれか一方を、ユーザが、視聴など、認知可能な形式に変換する。
入力する連続メディアがＭＰＥＧ−２ Videoの形式の場合、提示デコーダ1009は、通常のデジタル放送受信機におけるＭＰＥＧ−２ Videoデコーダでよい。
【非特許文献１】「ポイント図解式実践ＭＰＥＧ教科書」株式会社アスキー（１９９５年１１月１日）ｐ．１２１〜１２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ここで従来の技術で説明した、オフセット情報を用いる従来の受信装置における方式の課題を示す。
この従来の方式においては、切り出し場所の特定から、ＰＥＳの中のＰＴＳを参照し比較して切り出すまでの全ての処理を、リアルタイム的に処理する必要がある。そのため、受信装置の構成要素として、高速処理が可能で高品質なものを用いることが不可欠である。例えば、専用のハードウェアとして実現する必要があったり、また、ハードウェア化することによってソフトウェアで実現する場合に比べて仕様変更への柔軟性が劣ったり、さらに、コストアップに繋がるなどの問題点がある。
【００１５】
また、この従来の受信装置では、天候等の物理的な原因によるオフセット情報の送信遅延や受信ミス、あるいは、送信ソフトや受信ソフトに起因するオフセット情報の送受信ミス等により、オフセット情報が連続メディアのオンエア時に間に合わない場合には、連続メディアの切り出しに同期時刻を利用することができないという問題点がある。従来の受信装置においても、切出参照時刻は、例えば日本標準時などの参照時刻で表示されているので、受信装置に時計などを追加するなどすれば、低い精度での切り出しは可能となる。しかしながら、一旦切り出した後でオフセット情報が送られてきても、オフセット情報による精密な切り出しを行なうことはできない。
【００１６】
また、従来の受信装置では、切り出しの対象が到着したかどうかを知るために、常にＰＥＳのヘッダに含まれるＰＴＳに対して、常時、リアルタイム的な監視の処理を行なう必要がある。そのため、切り出しの対象が到着する筈のない時間帯においても監視を続けることになるので、受信装置全体の処理の負荷が重くなる。この結果、待機時の消費電力が増加したり、また、ＧＵＩ（Graphic User Interface）を使うなど、ユーザと何らかの対話的処理を並行して行なう場合に、対話的処理の応答速度が遅くなるなどの問題が発生する。
【００１７】
また、従来の方式においては、ＰＥＳパケットヘッダに記述されているＰＴＳの値と比較しているため、ＰＴＳの書かれているＰＥＳパケットごとの精度でしか連続メディアを切り出すことができない。これは、ＰＥＳパケットに格納されるＰＴＳ、ＤＴＳはいわゆるオプショナルなフィールドであるため、ＰＴＳが格納されていないＰＥＳパケットも存在し得るからである。
また、全てのＰＥＳパケットにＰＴＳが付与されているような状況においても、ＰＥＳパケットよりも細かい単位で切り出すことはできない。例えば、ＰＥＳパケットの中に、仮に１０フレーム分の映像が格納されていると、１０フレーム精度での切り出ししかできない。
【００１８】
また、映像の格納方式がＭＰＥＧ−２ Videoなどのように、ピクチャ（静止画）間の予想を用いる形式の場合には、次のような課題も存在する。
図１３は、ＭＰＥＧ−２ Videoのピクチャ間の予想の関係を示した図である。図中の矢印は、矢印の元のピクチャの情報を基にして、矢印の先のピクチャを予想していることを示している。
ＭＰＥＧ−２  Videoの映像を構成するピクチャには、それだけで一枚の静止画の情報を全て含むＩ（Intra）ピクチャと、差分情報だけを含むＰ（Predictive）ピクチャ及びＢ（Bidirectionally-predictive）ピクチャとが存在する。このため、Ｉピクチャに関する情報が存在しない場合には、このＩピクチャに依存するＰピクチャ及びＢピクチャは元の静止画をつくり出すことができない。
一方、ＰＥＳパケットごとに、Ｉピクチャとそれに関連するＰピクチャとＢピクチャの集合全体が丁度格納されている保証はなく、折角ＰＥＳパケットの精度で切り出した場合でも、次のＩピクチャが出現するまで再生できなかったり、不要なピクチャの情報を切り出してしまうなどの問題がある。
【００１９】
本発明は、こうした問題点を解決するものであり、デジタル放送される連続メディアを、多くの負担を掛けずに、精密に切り出すことができる装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そこで、本発明では、複数の連続メディアを多重化して放送するデジタル放送から連続メディアの部分を切り出す連続メディア切り出し装置に、前記部分を特定するために記述された時刻情報である切出参照時刻をもとに、受信装置における基準時計である参照時刻を用いて、所定時間のマージンを持たせて連続メディアを切り出す単純切出手段と、複数の連続メディアにおける提示時刻の同期をとるための同期時刻と前記参照時刻との間のオフセット情報を放送から取得するオフセット情報取得手段と、このオフセット情報を用いて切出参照時刻を同期時刻に換算して切出同期時刻を得る同期時刻換算手段と、単純切出手段の切り出し結果に対して連続メディアの各々に付与された同期時刻と切出同期時刻とを比較することで切り出しを行う同期時刻切出手段とを設けている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の連続メディア切り出し装置は、連続メディアの切り出しを、参照時刻等に基づく第１段階の切り出し処理と、同期時刻に基づく第２段階の切り出し処理とに分けている。そのため、同期時刻に基づく切り出しは、第１段階の切り出しと同時に行なう必要が無く、第１段階の切り出し結果を一旦記憶手段に格納し、後から同期時刻での切り出す処理を行なうことが可能となる。この場合、同期時刻での切り出し処理は、切り出し結果を実際にユーザに提示するまでに済ませれば良いので、非常に遅い処理でも構わないことになる。
また、記憶手段を用いることにより、オフセット情報は同期時刻による切り出し処理が行なわれるまでは不要になる。従って、オフセット情報を後から放送してもかまわないため、オフセット情報の送出側の自由度が高まる。
【００２２】
また、この装置では、連続メディアが格納されるＰＥＳの処理や監視を、必要最小限の時間だけしか行なわないため、負荷が少ない。
こうしたことから、この装置の構成要素は、低い処理能力であっても良くなる。
また、この第２段階の処理をソフトウェアで実現することも可能となる。この場合、装置のＣＰＵのアイドルタイムを利用して、この処理を行なわせることにより、装置のコストアップを防ぎ、また、この装置の他の処理の反応速度を損ねることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係るデジタル放送の連続メディア切り出し方法、及びそれを実現する受信装置のそれぞれの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、ここでは第１乃至第３の３つの実施形態について説明するが、共通する部材間には共通の符号を付し、重複した説明を省略する。また、従来の技術での説明と共通するものについても、共通の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る受信装置のブロック構成図である。また、図２は、第１の実施形態における切り出しの処理によって連続メディアが加工される過程を説明する図である。
図１中、符号100は第１の実施形態に係る受信装置全体である。受信装置100は、復調手段1001と、ＴＳデコーダ1002と、同期時刻生成手段1003と、ＰＥＳデコーダ1004と、オフセット情報取得手段1005と、参照時刻計時手段101と、切出参照時刻指定手段1006と、参照時刻比較手段102と、単純切出手段103と、記憶手段104と、同期時刻換算手段1007と、同期時刻切出手段1008と、提示デコーダ1009とを含んで構成されている。
【００２５】
次に、受信装置100の構成要素の内、説明していないものを対象にして詳細に説明する。
参照時刻計時手段101は、参照時刻の時を刻み、現在の参照時刻を出力する。参照時刻計時手段101は、ＰＥＳデコーダ1004の出力に含まれるＴＤＴ（Time and Date Table）を取り出し、参照時刻の更新に用いる。ＴＤＴはＤＶＢ−ＳＩで規定されており、現在の参照時刻である標準時を伝送するために用いられるTable形式の情報である。また、ＴＤＴには、１秒精度で参照時刻を表現するため、年、月、日、時、分、秒の情報がＵＴＣ（協定世界時）と呼ばれる形式で表される。
ＴＤＴは、同期時刻に対する遅延を保証しないsection形式で送られてくる。このため、時間が受信装置100に依存する遅延や、ＴＤＴ自体が１秒間に送られてくる頻度などにより、ＴＤＴを用いるだけでは、秒オーダーより良い精度を保証するのは必ずしも容易ではない。
そこで、参照時刻計時手段101は、同期時刻生成手段1003が出力する同期時刻であるＳＴＣの値と、オフセット情報取得手段1005が出力するオフセット情報とを入力する。そして、オフセット情報を入力している間は、より高い精度の参照時刻を生成、出力することができる。
すなわち、同期時刻のＳＴＣをオフセット情報を用いることで、参照時刻に換算する。基本的には、ＳＴＣの値からオフセット情報を減算した差に、参照時刻の周期を同期時刻の周期で割った商（定数）を乗算することで、オフセット情報の基準となった参照時刻からの経過時間を、参照時刻の値として得ることができる。
なお、参照時刻計時手段101は、現在のアナログのビデオ・テープ・レコーダに含まれる時計と同様に、ＴＤＴやオフセット情報を参照することなく、一旦、時刻を設定すると、以降は自動的に時を刻んでもよい。また、自動的に時を刻むことに加え、ＴＤＴやオフセット情報が到着した時だけ、参照時刻を修正する機能を加えても良い。
【００２６】
参照時刻比較手段102は、参照時刻計時手段101が出力する現在の参照時刻と、切出参照時刻指定手段1006が出力する、連続メディアの切り出すべき時間的な位置である切出参照時刻とを入力する。そして、現在の参照時刻が切出参照時刻に合致する所定時間前から切り出しを開始する命令を出力する。
ただし、ここでいう所定時間とは、例えば秒オーダーの時間であり、切出参照時刻の秒オーダーの時間の前に切り出し開始命令を出力する。これは、参照時刻計時手段101の出力が正確であっても、連続メディアとの時間的対応は保証されていないので、単純切出手段103での切り出しに余裕を持たせるためのものである。この詳細については、単純切出手段103の説明で行なう。
単純切出手段103は、ＰＥＳデコーダ1004が出力するＰＥＳ形式の連続メディアの情報と、参照時刻比較手段102が出力する切り出しを開始する命令とを入力し、入力する命令に従って連続メディアを切り出す。
単純切出手段103は、切り出しを開始する命令を受けとった時点から連続メディアの切り出しを開始する。切り出しは、例えば、命令を受けとった直後に入力するＰＥＳの先頭からとする。
【００２７】
単純切出手段103に入力するＰＥＳ形式の連続メディアは、参照時刻と同期していない。言い替えれば、ＰＥＳデコーダ1004から読み出すまでの遅延時間が一定ではないと言うことである。
この遅延時間の量は、ＰＥＳデコーダ1004や、ＴＳデコーダ1002などによるバッファリングも影響するし、ＰＥＳが可変長のサイズであることにもその要因がある。あるいは、受信装置100が連続メディアをＰＥＳパケットから取り出し提示する準備が整うであろう十分かつ最小限の時間が確保できるように、ＰＥＳ形式の連続メディアの伝送と、ＳＴＣのＰＣＲによる伝送との間に、意図的に一定の遅延を設定している。この設定の範囲は運用上で決定されるものであり、送出側の装置に依存した値を持つ。
この一定でない遅延時間に対しても、切り出したい部分を含むＰＥＳを取りこぼすことが無いようにするため、参照時刻比較手段102は、現在の参照時刻が、切り出すべき時刻に合致する十分なだけの所定時間前から切り出しの命令を出力する。
なお、単純切出手段103では、ＰＥＳを境界にして切り出したが、ＰＥＳの境界を意識せずに切り出してもかまわない。ただし、この場合には、ＰＥＳパケットを認識するのに十分なだけの余裕を持って、単純切出手段103での切り出しを始める必要がある。すなわち、参照時刻比較手段102は、時刻が合致するより所定時間前に切り出しの命令を出力するが、この「所定時間」を十分大きな値にする必要がある。こうして、十分余裕を持って切り出すことにより、ＰＥＳパケットの先頭にあるpacket start code prefixを検出することでＰＥＳパケットの先頭を認識できる。
記憶手段104は、単純切出手段103が出力する切り出し結果を入力し、一時的に記憶する。また、記憶手段104は、出力の要求に従って、記憶した入力の内容を出力する。
【００２８】
一方、同期時刻換算手段1007は、切出参照時刻指定手段1006が出力する切出参照時刻と、オフセット情報取得手段1005が出力するオフセット情報とを入力し、切出参照時刻を同期時刻に換算した切出同期時刻を同期時刻切出手段1008に出力する。
同期時刻切出手段1008は、記憶手段104から単純切出手段103が切り出した連続メディアを読み出し、その中から、同期時刻換算手段1007が出力する切出同期時刻によって指定される部分を切り出して出力する。
記憶手段104が、切り出したい連続メディアの全体を記憶できるだけの容量を持つ場合には、単純切出手段103の出力全体を一旦格納し、その後、同期時刻切出手段1008以降の処理を非同期的に行なうことができる。そして、同期時刻切出手段1008以降の処理は、ユーザへの提示時刻になる迄に処理を完了すれば良く、時間的な制約が少ない。例えば、ユーザへの提示が１時間後であるのなら、数秒の連続メディアの処理であっても１時間の処理時間を確保できる。
あるいは、記憶手段104が、切り出したい連続メディアの容量全体に比べ、小さい記憶容量しか持たない場合は、ファースト・イン／ファースト・アウトを行なう待ち行列として用いることで、同期時刻切出手段1008以降の処理を、効率良く行なうことが可能になる。
【００２９】
なお、記憶手段104は、単純切出手段103の出力をそのまま記憶しても良いが、例えば単純切出手段103の出力が映像の場合は、フレームを間引くなどして情報量を減らしたり、格納形式を変換したりして記憶しても良い。
なお、記憶手段104は、ハードディスクや半導体メモリなどで良いが、デジタル・ビデオテープ・レコーダや、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk：旧名称Digital Video Disk）−ＲＡＭ（Random Access Memory）といった、外部の記憶メディアを制御することで実現しても良い。また、外部の記憶メディアへの接続方法として国際規格のＩＥＥＥ１３９８などを用いても良いなど、この接続方法に依存せず実施可能である。
このように、第１の実施形態では、連続メディアを切り出すために、参照時刻に基づいて暫定的に切り出す第１のステップと、オフセット情報を用いて参照時刻から換算した同期時刻に基づいて、暫定的に切り出した中の必要部分を正確に切り出す第２のステップとの２段階に分けた処理を行なっている。
そのため、受信装置では、ＰＴＳの監視を、暫定的に切り出した連続メディアについてだけ行なえば足りるため、連続メディアを高精度に切り出す受信装置の負担が軽減する。
【００３０】
なお、以上の説明では参照時刻として日本標準時など、イベントに依存しない時間軸を用いたが、注目するイベントの先頭からの相対時間を参照時刻として扱っても良い。これは、切出参照時刻指定手段1006で指定する切出参照時刻、オフセット情報の基準となるＳＴＣの値を取り出す時刻、参照時刻計時手段101の出力、参照時刻比較手段102の入力などに関する。
また、ＳＴＣは４２ビットのフィールドで表現できるので、４２ビットの数値を使い果たした後は０に戻る。説明では簡単のため、０に戻る際の動作について触れなかったが、０に戻る際を考慮した動作を実現できることは明らかである。同様のことは３３ビットのＰＴＳが０に戻る場合についても言える。
また、ＰＥＳ単位で切り出しを行なったが、切り出したい場所が、切り出した結果の先頭から何番目のフレームであるかを、出力として持たせる構成にしても良い。
また、ＰＥＳ単位の切り出しで生ずる、先頭の半端な部分については、提示デコーダ1009が出力する映像のフレームの形式に一旦変換することで、フレーム精度での切り出しをエミュレートする構成でも良い。
【００３１】
また、上記説明では、連続メディアの例として映像を取り上げ、中でも例としてＭＰＥＧ−２  Videoを取り上げたが、本手法は、映像の形式に依存せず実現可能であり、例えばＭＰＥＧ−１  Videoや、ＭＰＥＧ−４におけるVideoなども同様に取り扱える。また、時間軸の情報を含んでいればアニメーションについても映像と同様に取り扱える。更に、音声に対しても適用可能である。例えば、同じくディジタル放送で用いられているＭＰＥＧ−１ Audioや、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）や、Dolby社のDolby ＡＣ−３などの音声の形式についても同様に取り扱うことができる。
また、上記説明では多重化方法についてＭＰＥＧ−２ Systemsを取り上げて説明したが、本発明は、同期時刻を含む複数の連続メディアの多重化一般に適用可能である。
また、切り出しとして切り出しの先頭についてのみ、述べたが、切り出しの先頭と終端の両方、あるいは、切り出しの終端のみについても、全く同様の方法で適用可能であることは明らかである。
また、以上の説明ではＰＥＳに格納される同期時刻としてＰＴＳを用いたが、同様にＤＴＳを用いることも可能である。
【００３２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の切り出し方法では、単純切り出しのための時刻設定を２通りの方法で行なっており、また、連続メディアをＰＥＳパケットの単位で切り出している。
図４は、第２の実施形態に係る受信装置のブロック構成図である。また、図５は、第２の実施形態における切り出しの処理によって連続メディアが加工される過程を説明する図である。
図４で、符号400は第２の実施形態に係る受信装置全体である。受信装置400は、復調手段1001と、ＴＳデコーダ1002と、同期時刻生成手段1003と、ＰＥＳデコーダ1004と、オフセット情報取得手段1005と、切出参照時刻指定手段1006と、参照時刻計時手段101と、参照時刻比較手段102と、同期時刻換算手段1007と、同期時刻比較手段401と、単純切出手段103と、記憶手段104と、同期時刻補間手段402は、同期時刻切出手段1008と、提示デコーダ1009とを含んで構成されている。
【００３３】
次に、受信装置400の構成要素のうち、説明していないものを対象にして詳細に説明する。
同期時刻比較手段401は、同期時刻生成手段1003が出力する現在の同期時刻と、同期時刻換算手段1007が出力する切出同期時刻とを入力する。同期時刻比較手段401は、入力する上記の２つの同期時刻を比較し、合致する所定時間前から切り出しを開始する命令を単純切出手段103に出力する。ただし、ここでいう所定時間前とは、例えば秒オーダーの時間だけ前である。これは、同期時刻比較手段401の出力が正確であっても、連続メディアとの時間的対応は保証されていないので、それを単純切出手段103における切り出しにおいて補うためである。
同期時刻比較手段401は、２７ＭＨｚ周期で増加する現在の同期時刻を直接参照するため、単位時間当たり幾つ送出するかが運用に任され、かつ遅延を保証しないsection形式で伝送されるＴＤＴに比べて、より正確に切り出し開始命令を出力することができる。
また、オフセット情報がオフセット情報取得手段1005によって得られない場合には、同期時刻換算手段1007によって切出同期時刻が得られないので、同期時刻の比較を行なうことができない。そこで、単純切出手段103は、参照時刻比較手段102からの切り出し開始の命令も入力する。オフセット情報がオフセット情報取得手段1005によって得られている場合には、同期時刻比較手段401からの、より正確な切り出し開始の命令を用い、得られない場合には、参照時刻比較手段102からの切り出し開始の命令に従う。
【００３４】
同期時刻補間手段402は、同期時刻切出手段1008と接続されており、ＰＥＳヘッダに付与される同期時刻を補間し、補間した同期時刻を補間同期時刻として出力する。
ＰＥＳパケットヘッダには同期時刻がＰＴＳとして付与されているが、全てのＰＥＳパケットにＰＴＳが付与されている訳ではない。このため、従来の装置ではＰＴＳが付与されているＰＥＳパケットを切れ目として切り出すことしかできなかったが、この実施形態の装置では、同期時刻補間手段402を用いることによって、ＰＴＳが付与されていないＰＥＳについても、付与されているＰＥＳ同様に取り扱うことができるようになる。
ＰＴＳの補間は例えば次のような方法で行なう。同期時刻補間手段402は、まず、補間対象となる注目すべきＰＴＳ無しのＰＥＳパケットに対し、直前のＰＴＳが付与されているＰＥＳパケットの先頭からのフレーム数を数える。図５において、ＰＴＳの値としてＰＴＳ３が付与されているＰＥＳパケットの次、及びその次のＰＴＳ無しのＰＥＳパケットの同期時刻を補間する場合には、ＰＴＳ３のＰＥＳパケットからのフレーム数を数える。
固定フレームレートで連続メディアが送られている場合には、求めたフレーム数から、ＰＴＳが付与されているＰＥＳパケット先頭のフレームからの経過時間を求めることができる。例えば、毎秒３０フレームのレートであれば、１５フレームは１５／３０＝０．５秒経過していることになる。このように、参照時刻で表現された経過時間を同期時間に換算することで、注目するＰＴＳ無しのＰＥＳパケットのＰＴＳの持つべき値を求めることができる。
ただし、ここでは各フレームは提示（表示）される順に整列しているものとして数える。これは、伝送に用いられるＰピクチャ、Ｂピクチャの整列順が、受信装置400のデコーダの実現可能性などを考慮して、提示する順ではなく、例えばデコーダにおいて処理する順番になっている場合があるからである。
【００３５】
図３は、ＭＰＥＧ−２  Videoにおいて、伝送と提示とのＩ、Ｐ、Ｂの各ピクチャの整列順に関する図である。図３で、矩形は各ピクチャを表し、上側はデコードの順番、下側は提示の順番を示す。そして、矢印で繋がれた２つのピクチャは同一のものであることを表している。
図１３において、ピクチャ間での予測に関する依存関係について説明したが、図３で示す順番でデコードを行なうと、この依存関係で予測の元となるピクチャが先にデコードを行なうことになる。
ＰＥＳデコーダ1004の出力では、デコードする順番で整列しているので、これを、提示する順番に並べ変えたものとして、フレーム数の数え上げを行なうのである。
なお、運用上、１個のＰＥＳパケットに格納されるフレーム数が固定数で、Ｉ，Ｐ，Ｂの各ピクチャの出現順序に規則性がある場合には、ＰＥＳパケットの数を数え上げるだけで、注目すべきＰＴＳ無しのパケットに至るまでのフレーム数を求めることが可能となる。よって、Ｉ，Ｐ，Ｂの各ピクチャを識別することなく、ＰＥＳの数を数えるだけで補間同期時刻を求めることができる。
【００３６】
同期時刻補間手段402は、単純切出手段103で切り出され、同期時刻切出手段1008に入力するＰＥＳの内、ＰＴＳが格納されていないＰＥＳに対してＰＥＳパケットヘッダに新たにＰＴＳフィールドを設けて、補間同期時刻を格納するようにしても良い。このとき、図５のＰＴＳ３のＰＥＳの次のＰＥＳパケットには、そのヘッダに補間同期時刻ＰＴＳ４が格納され、その次のＰＥＳパケットのヘッダには補間同期時刻ＰＴＳ５が格納される。この場合、ＰＥＳパケットヘッダに格納されるＰＥＳパケットのサイズは再度計算される。また、補間同期時刻をＰＥＳパケットのヘッダに格納せず、別個の情報として同期時刻切出手段1008に入力しても良い。
同期時刻切出手段1008は、ＰＴＳ３やＰＴＳ６が付与されているＰＥＳと、補間されたＰＴＳ４、ＰＴＳ５が格納されたＰＥＳとを同じ様に扱い、同期時刻換算手段1007から出力された切出同期時刻Ｔref-stcと等しいか大きくなる始めてのＰＴＳを持つＰＥＳパケットから切り出しを行なう。
【００３７】
このように、第２の実施形態における受信装置400では、単純切出手段103における処理の段階においては、連続メディアを格納しているＰＥＳパケットの内容を解釈することなく、切り出しを行なうことができる。リアルタイムに処理する必要のある、単純切出手段103までの処理が、情報量が大量な連続メディアを含むＰＥＳパケットの内容に関する処理を含まないので、受信装置400の実現可能性を高めたり、相対的に低い処理能力の構成要素で受信装置400を構成することができる。
また、同期時刻補間手段を持つことによって、最終的な切り出しの精度をＰＥＳパケットの単位にまで高めることができる。
【００３８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の切り出し方法では、Ｉピクチャとそれに関連するＰピクチャ及びＢピクチャとの集合（Ｉグループ）を単位として連続メディアを切り出している。
図６は、第３の実施形態に係る受信装置のブロック構成図である。また、図７は、第３の実施形態における切り出しの処理によって連続メディアが加工される過程を説明する図である。
図６で、600は第３の実施形態に係る受信装置全体である。受信装置600は、復調手段1001と、ＴＳデコーダ1002と、同期時刻生成手段1003と、ＰＥＳデコーダ1004と、オフセット情報取得手段1005と、切出参照時刻指定手段1006と、参照時刻計時手段101と、参照時刻比較手段102と、単純切出手段103と、同期時刻換算手段1007と、記憶手段104と、同期時刻補間手段402と、Ｉグループ切出手段601と、提示デコーダ1009とを含んで構成されている。
【００３９】
次に、受信装置600の構成要素のうち、説明していないものを対象にして詳細に説明する。
Ｉグループ切出手段601は、単純切出手段103が出力する切り出し結果と、同期時刻換算手段1007が出力する切出同期時刻とを入力し、Ｉグループ精度での切り出しを行なう。
ここでＩグループを定義する。ＭＰＥＧ−２ Videoでは、それ自身で１枚のフレーム全体を構成できる情報を含むＩピクチャと、差分情報のみのＰピクチャ、Ｂピクチャとがある。ここで、あるＩピクチャと、それに対する差分情報であるＰピクチャとＢピクチャの集まりをＩグループと呼ぶものとする。
理想的には、切り出したい先頭のピクチャがＩピクチャでない場合には、ＭＰＥＧ−２ Videoのエンコーダで再度エンコードすることで、Ｉピクチャから始まるようにすれば不要な情報を全く含まなくすることができる。しかし、ＭＰＥＧ−２ Videoのエンコーダで行なわれる、ＤＣＴ（Discreet Cosin Transform：離散コサイン変換）やフレーム間予測は、現在のところ大規模な専用のハードウェアを用いた場合でも非常に多くの処理時間や計算量を必要とする処理であり、受信装置にエンコーダを含めるのは現実的でない。そうした場合に、Ｉグループは、ＭＰＥＧ−２ Videoのデコーダなどの提示デコーダ1009が、切り出しを指定した箇所から再生するための必要最小限の情報を丁度含んでおり、かつ実現可能な最も小さな情報の粒度である。その意味でＩグループは最適な粒度であると言える。
【００４０】
Ｉグループ切出手段601は同期時刻補間手段402と接続されている。同期時刻補間手段402は、単純切出手段103によって切り出された連続メディアの各Ｉグループに対してＰＴＳを補間する。この補間方法は、第２の実施形態で説明したＰＴＳ無しＰＥＳパケットに対するＰＴＳの補間方法と実質的に同じであり、直前のＰＴＳが付与されているＰＥＳパケットから補間対象のＩグループまでのフレーム数を数え、求めたフレーム数から前記ＰＥＳパケットの先頭フレームからの経過時間を算出し、この経過時間を同期時間に換算する。こうして、図７に示すように、１つのＰＥＳパケットの中に複数のＩグループが含まれている場合に、各Ｉグループに対するＰＴＳ（ＰＴＳ−１、ＰＴＳ−２、ＰＴＳ−３、ＰＴＳ−４）が補間される。Ｉグループ切出手段601は、同期時刻換算手段1007が出力する切出同期時刻と、Ｉグループごとの同期時刻との大小を比較し、Ｉグループ粒度での切り出しを行なう。
【００４１】
なお、ＰＥＳパケットの境界とＩグループの境界とのアライメントが取られていない場合には、Ｉグループ切出手段601は、切り出しの先頭のＰＥＳパケットのヘッダのＰＥＳパケットのサイズなどのフィールドを加工する。ただし、提示デコーダ1009がＰＥＳ形式ではなく、Ｉグループ相当の形式を入力として受け付けられるのであれば、Ｉグループ切出手段601は、ＰＥＳパケットのヘッダを加工する必要はない。
また、説明では切り出しの先頭についてのみ述べたが、切り出しの末尾についても同様の方法を用いた切り出し処理を行なえることは明らかである。
また、切り出しの先頭についてＩグループによる正確な切り出しを行なった後、この切り出し結果の全体を一旦記憶手段104に格納し、再度末尾についてＩグループによる正確な切り出しを行なっても良い。
また、同期時刻切出手段1008とＩグループ切出手段601とを併用し、先頭は同期時刻切出手段1008、末尾はＩグループ切出手段601を利用したり、逆に、先頭はＩグループ切出手段601、末尾は同期時刻切出手段1008を併用したり、あるいは、先頭はＩグループ切出手段601、末尾は単純切出手段103、あるいは、先頭はＩグループ切出手段601、末尾は加工せずに提示デコーダ1009での総再生時間を制限するなどの組合せを自由にとることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の連続メディア切り出し装置は、デジタル放送の受信装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図、
【図２】第１の実施形態の切り出し方法において、連続メディアが加工される過程を説明する図、
【図３】ＭＰＥＧ−２ Videoにおいて、伝送と提示とのＩ、Ｐ、Ｂの各ピクチャの整列順を示す説明図、
【図４】第２の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図、
【図５】第２の実施形態の切り出し方法において、連続メディアが加工される過程を説明する図、
【図６】第３の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図、
【図７】第３の実施形態の切り出し方法において、連続メディアが加工される過程を説明する図、
【図８】ＴＳパケットのデータ構造を示す図、
【図９】ＰＥＳパケットのデータ構造を示す図、
【図１０】従来の技術によるオフセット情報を用いた受信装置の構成を示すブロック図、
【図１１】従来の技術において、オフセット情報を用いて切り出し場所を特定する方法を説明する図、
【図１２】従来の技術において、連続メディアが加工される過程を説明する図、
【図１３】ＭＰＥＧ−２ Videoのピクチャ間の予想の関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
100、400、600、1000  受信装置
101  参照時刻計時手段
102  参照時刻比較手段
103  単純切出手段
104  記憶手段
401  同期時刻比較手段
402  同期時刻補間手段
601  Ｉグループ切出手段
1001  復調手段
1002  ＴＳデコーダ
1003  同期時刻生成手段
1004  ＰＥＳデコーダ
1005  オフセット情報取得手段
1006  切出参照時刻指定手段
1007  同期時刻換算手段
1008  同期時刻切出手段
1009  提示デコーダ
【図１】
2004320787.tif 000003
【図２】
2004320787.tif 000004
【図３】
2004320787.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004320787.tif 000009
【図８】
2004320787.tif 000010
【図９】
2004320787.tif 000011
【図１０】
2004320787.tif 000012
【図１１】
2004320787.tif 000013
【図１２】
2004320787.tif 000014
【図１３】
2004320787.tif 000015