(57)【要約】【課題】サイマル放送の時間差の変化や新規の放送局開設に容易に対応でき、膨大な処理が必要となる装置を追加することなく、サイマル放送をスムーズに切り替えることができるデジタル放送受信装置を提供する。【解決手段】地上デジタル放送において映像信号の符号化方式として用いられているＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４−ＡＶＣでは前フレームとの映像信号差分が大きい場合に符号量が増大するという特徴を利用し、第一の放送および第二の放送の映像符号化データのフレーム毎の符号量を把握し、その時間的推移と内部クロックの差分に基づき第一の放送および第二の放送の出力時間差を検出し、第一の放送の映像フレームおよび音声フレームの出力時間を検出した出力時間差分遅延させ、予め定められた条件に従って第一の放送および第二の放送のいずれかを選択して表示装置に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一内容の番組を異なる手段で放送するデジタル放送を受信して表示するデジタル放送受信装置であって、
第一の放送および第二の放送の放送波を復調し、それぞれのＴｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ（以下、ＴＳと言う）パケットを出力する復調部と、
前記復調部から出力されるＴＳパケットから第一の放送の音声符号化データおよび映像符号化データと第二の放送の音声符号化データおよび映像符号化データを抽出するＴＳデコーダと、
前記ＴＳパケットに含まれる第一の放送および第二の放送のＰｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（以下、ＰＣＲと言う）に同期した内部クロックをそれぞれ生成する内部クロック生成部と、
前記第一の放送および第二の放送の映像符号化データをそれぞれ蓄積する映像符号化データバッファと、
前記第一の放送および第二の放送の音声符号化データをそれぞれ蓄積する音声符号化データバッファと、
前記映像符号化データバッファに蓄積された第一の放送および第二の放送の映像符号化データを復号し、第一の放送および第二の放送の映像フレームをそれぞれ出力する映像デコーダと、
前記音声符号化データバッファに蓄積された第一の放送および第二の放送の音声符号化データを復号し、第一の放送および第二の放送の音声フレームをそれぞれ出力する音声デコーダと、
前記映像符号化データバッファに蓄積された第一の放送および第二の放送の映像符号化データからそれぞれの１フレームあたりの符号量とＰｒｅｚｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ（以下、ＰＴＳと言う）の値とを検出し、前記第一の放送および第二の放送それぞれに時間的推移を蓄積するＰＴＳ・符号量蓄積部と、
前記ＰＴＳ・符号量蓄積部に蓄積された第一の放送および第二の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移と、前記第一の放送の内部クロックと前記第二の放送の内部クロックの差分とに基づき、前記第一の放送と第二の放送の出力時間の時間差を検出する時間差検出部と、
前記第一の放送の映像フレームおよび音声フレームの出力時間を前記時間差検出部で検出した出力時間差分遅延させる遅延制御部と、
予め定められた条件に従って、前記映像デコーダおよび音声デコーダにから前記出力時間差分遅延して出力された第一の放送の映像フレームおよび音声フレームと、前記映像デコーダおよび音声デコーダにから出力された第二の放送の映像フレームおよび音声フレームのいずれかを表示装置に表示する切替部と、
を備えたことを特徴とするデジタル放送受信装置。
【請求項２】
前記時間差検出部は、前記第一の放送の映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となる際のＰＴＳ値と、前記第二放送の映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となる際のＰＴＳ値をもとに、前記第一の放送と第二の放送の出力時間の時間差を検出することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【請求項３】
前記時間差検出部は、前記第一の放送の映像フレームおよび音声フレームに付与されたＰＴＳ値と前記第二の放送の映像フレームおよび音声フレームに付与されたＰＴＳ値の基準時間のずれを、前記第一の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲから生成された内部カウンタと、前記第二の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲから生成された内部カウンタの差分から算出することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一内容の番組を異なる手段で放送するデジタル放送を受信して表示するデジタル放送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送では、１チャネルのデジタル放送用帯域を１３個のセグメントに分割し、その中の１２個のセグメントを使って固定受信装置向けに高解像度の映像を提供し、残りの１個のセグメントを使って伝送誤りに対する耐性の高い伝送方式による低解像度の映像を提供している。
【０００３】
また、現在の地上デジタル放送においてはサイマルキャスト方式が採用され、１２個のセグメントを用いた１２セグメント放送と１個のセグメントを用いた１セグメント放送とで同一内容の番組が同時に提供されている。このように、同一内容の番組を異なる手段で同時に放送することをサイマル放送という。
【０００４】
たとえば、車両に搭載されているデジタル放送受信装置では、高解像度のモニタを有しており、移動中であっても可能な限り１２セグメント放送による高解像度の映像を表示し、受信状態が悪化した場合には伝送誤り耐性の強い１セグメント放送に切り替える手段が採用されている。
【０００５】
デジタル放送では、映像、音声に表示時刻情報であるＰｒｅｚｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ（以下、ＰＴＳと言う）が対応付けて送信されており、受信機側では、放送電波を復調して得られるＴｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ（以下、ＴＳと言う）パケットに含まれるＰｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（以下、ＰＣＲと言う）で生成された基準時間を映像、音声で共有することで、映像、音声出力の同期をとっている。
【０００６】
しかし、１２セグメント放送と１セグメント放送とでは、ＰＣＲおよびＰＴＳが同一のものとは限らず、１２セグメント放送と１セグメント放送との切り替えの際に映像、音声が不連続になってしまう場合がある。
【０００７】
この問題を解決するために、従来、放送局毎に１２セグメント放送と１セグメント放送の表示タイミングの時間差を示すオフセットテーブルを保持しておき、表示時間の遅延を制御する方法（例えば、特許文献１参照）や、１２セグメント放送と１セグメント放送のチャンネルを介して送出される番組信号を相互に比較し、表示タイミングの時間差ないし遅延量を検出する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−４９４６０号公報
【特許文献２】特開２００７−４９４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、放送局が遅延時間を変更した場合や放送局が新規に開設された場合には、オフセットテーブルの修正が必要となる。また、特許文献２の方法では、番組信号の比較が膨大な処理量となり、専用回路を追加する必要が発生する等の理由で、小型で低消費電力が要求される移動体装置には不向きである。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、サイマル放送の時間差が変化した際や新規に放送局が開設された際にもテーブルデータ等のプログラム修正を行う必要がなく、また、膨大な処理が必要となるサイマル放送間のデータ比較を行う装置を追加することなく、視聴者に違和感を与えることなくサイマル放送を切り替えることができるデジタル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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では１２セグメント放送と１セグメント放送との時間差を、１２セグメント放送の映像符号データの符号量と１セグメント放送の映像符号データの符号量の時間的推移を照合することにより算出する。また、本発明は１２セグメント放送と１セグメント放送に限った発明ではないので、以下１２セグメント放送を第一の放送、１セグメント放送を第二の放送として説明する。
【００１２】
地上デジタル放送において映像信号の符号化方式として用いられているＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４−ＡＶＣでは、シーンチェンジが発生した際など前フレームとの映像信号差分が大きい場合に符号量が増大するという特徴がある。この特徴を利用して、第一の放送における映像符号化データの時間的推移と、第二の放送における映像符号化データの時間的推移との間で符号量が極大になる時刻同士の差分から、第一の放送と第二の放送との時間差を算出することができる。
【００１３】
そのために、本発明のデジタル放送受信装置は、同一映像を異なる解像度で放送するデジタル放送を受信して表示するデジタル放送受信装置であって、第一の放送および第二の放送の放送電波を復調してＴＳパケットを出力する復調部と、ＴＳパケットから第一の放送および第二の放送の音声符号化データおよび映像符号化データおよびＰＣＲを抽出するＴＳデコーダと、第一の放送および第二の放送のＰＣＲに同期した内部クロックをそれぞれ生成する内部クロック生成部と、第一の放送および第二の放送の音声符号化データおよび映像符号化データをそれぞれ格納するバッファと、第一の放送および第二の放送の音声符号化データおよび映像符号化データを復号するデコーダと、第一の放送および第二の放送の映像符号化データからそれぞれの１フレームあたりの符号量とＰＴＳを検出しそれぞれに時間的推移を蓄積するＰＴＳ・符号量蓄積部と、第一の放送および第二の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移と内部クロックの差分に基づき第一の放送および第二の放送の出力時間差を検出する時間差検出部と、第一の放送の映像フレームおよび音声フレームの出力時間を時間差検出部で検出した出力時間差分遅延させる遅延制御部と、予め定められた条件に従って、それぞれの放送のいずれかを表示装置に表示する切替部とを備えたものである。
【００１４】
上記構成によれば、第一の放送および第二の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移と内部クロックの差分に基づき第一の放送および第二の放送の出力時間差を検出し、第一の放送の映像フレームおよび音声フレームの出力時間を検出した出力時間差分遅延させ、予め定められた条件に従って第一の放送および第二の放送のいずれかを表示装置に表示するため、サイマル放送の時間差が変化した際や新規に放送局が開設された際にも容易に追随することができ、また、膨大な処理を行う装置を追加することなく、サイマル放送をスムーズに切り替えることができる。
【００１５】
さらに本発明のデジタル放送受信装置は、時間差検出部が、第一の放送の映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となる際のＰＴＳ値と第二放送の映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となる際のＰＴＳ値をもとに、第一の放送と第二の放送の出力時間の時間差を検出するものである。
【００１６】
上記構成によれば、映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となるＰＴＳ値を第一の放送および第二の放送について把握することにより、第一の放送と第二の放送の出力時間の時間差を検出するため、サイマル放送の時間差が変化した際や新規に放送局が開設された際にも正確に追随することができ、サイマル放送を視聴者に違和感を与えることなく切り替えることができる。
【００１７】
さらに本発明のデジタル放送受信装置は、時間差検出部が、第一の放送の映像フレームおよび音声フレームに付与されたＰＴＳ値と第二の放送の映像フレームおよび音声フレームに付与されたＰＴＳ値の基準時間のずれを、第一の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲから生成された内部カウンタと第二の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲから生成された内部カウンタの差分から算出するものである。
【００１８】
第一の放送と第二の放送では基準時間となるＰＣＲが同一のものとは限らないため、第一の放送および第二の放送について映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となるＰＴＳ値を単純に比較することはできない。上記構成によれば、第一の放送のＰＣＲに同期した内部クロックと第二の放送のＰＣＲに同期した内部クロックとの差分をとることで、基準時間を補正して映像符号化データの符号量が時間的推移において極大となるＰＴＳ値を比較することができるため、第一の放送と第二の放送の出力時間の時間差を正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、膨大な処理が必要となるサイマル放送間のデータ比較を行う装置を追加することなく、サイマル放送をシームレスに切り替えることができる。また、サイマル放送の時間差が変化した際や新規に放送局が開設された際にもテーブルデータ等のプログラム修正を行う必要なしに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１において、本発明に係るデジタル放送受信装置は、アンテナ１０、表示装置１１、復調部１０１、ＴＳデコーダ１０２、内部クロック生成部Ａ１０３、内部クロック生成部Ｂ１０４、音声符号化データバッファＡ１０５、音声符号化データバッファＢ１０６、映像符号化データバッファＡ１０７、映像符号化データバッファＢ１０８、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ１０９、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ１１０、時間差検出部１１１、遅延制御部１１２、音声デコーダＡ１１３、映像デコーダＡ１１４、音声デコーダＢ１１５、映像デコーダＢ１１６、切替判定部１１７、切替部１１８を有する。
【００２２】
アンテナ１０は、デジタル放送波を受信する。
【００２３】
復調部１０１は、アンテナ１０で受信したデジタル放送信号を復調し、第一の放送のＴＳパケットと第二の放送のＴＳパケットを出力する。
【００２４】
また、復調部１０１は、デジタル放送信号のＣＮ比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、信号対雑音比）やＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ、ビット誤り率）といった受信品質値を算出する機能を有する。
【００２５】
ＴＳデコーダ１０２は、復調部１０１から出力された第一の放送のＴＳパケットと第二の放送のＴＳパケットから、第一の放送の音声符号化データおよび映像符号化データと、第二の放送の音声符号化データおよび映像符号化データを抽出する。
【００２６】
内部クロック生成部Ａ１０３は、第一の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲに基づいて、このＰＣＲに同期した内部クロックを生成する。内部クロック生成部Ａ１０３で生成された内部クロックは、第一の放送の映像と第一の放送の音声との同期をとるために使用される。
【００２７】
内部クロック生成部Ｂ１０４は、第二の放送のＴＳパケットに含まれるＰＣＲに基づいて、このＰＣＲに同期した内部クロックを生成する。内部クロック生成部Ｂ１０４で生成された内部クロックは、第二の放送の映像と第二の放送の音声との同期をとるために使用される。
【００２８】
音声符号化データバッファＡ１０５は、ＴＳデコーダ１０２から出力された第一の放送の音声符号化データを蓄積する。音声符号化データバッファＡ１０５には、音声１フレーム毎に付与されているＰＴＳも蓄積される。
【００２９】
音声符号化データバッファＢ１０６は、ＴＳデコーダ１０２から出力された第二の放送の音声符号化データを蓄積する。音声符号化データバッファＢ１０６には、音声１フレーム毎に付与されているＰＴＳも蓄積される。
【００３０】
映像符号化データバッファＡ１０７は、ＴＳデコーダ１０２から出力された第一の放送の映像符号化データを蓄積する。映像符号化データバッファＡ１０７には、映像１フレーム毎に付与されているＰＴＳも蓄積される。
【００３１】
映像符号化データバッファＢ１０８は、ＴＳデコーダ１０２から出力された第二の放送の映像符号化データを蓄積する。映像符号化データバッファＢ１０８には、映像１フレーム毎に付与されているＰＴＳも蓄積される。
【００３２】
ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ１０９は、映像符号化データバッファＡ１０７に順次蓄積されていく第一の放送の映像符号化データの１フレーム分の符号量と、そのＰＴＳ値を蓄積する。
【００３３】
ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ１１０は映像符号化データバッファＢ１０８に順次蓄積されていく第二の放送の映像符号化データの１フレーム分の符号量と、そのＰＴＳ値を蓄積する。
【００３４】
時間差検出部１１１は、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ１０９に蓄積された第一の放送における映像符号化データの符号量の時間的推移と、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ１１０に蓄積された第二の放送における映像符号化データの符号量の時間的推移と、内部クロック生成部Ａ１０３で生成された内部クロックと、内部クロック生成部Ｂ１０４で生成された内部クロックをもとに、第一の放送と第二の放送の出力時間差を算出し、遅延制御部１１２に出力する。
【００３５】
遅延制御部１１２は時間差検出部１１１から出力される出力時間差を音声デコーダＡ１１３と映像デコーダＡ１１４に通知する。
【００３６】
また、遅延制御部１１２は、時間差検出部１１１から出力時間差が出力されていれば切替判定部１１７に切り替えを許可する信号を出力し、時間差検出部１１１から出力時間差が出力されていなければ切替判定部１１７に切り替えを許可する信号を出力しない機能を有する。
【００３７】
音声デコーダＡ１１３は、音声符号化データバッファＡ１０５に蓄積された第一の放送の音声符号化データを復号し、内部クロック生成部Ａ１０３から出力される内部カウンタ値が、音声符号化データバッファＡ１０５に蓄積された前記音声符号化データのＰＴＳと、遅延制御部１１２から出力される遅延時間との加算値より大きくなった際に、復号した音声フレームを切替部１１８に出力する。
【００３８】
映像デコーダＡ１１４は、映像符号化データバッファＡ１０７に蓄積された第一の放送の映像符号化データを復号し、内部クロック生成部Ａ１０３から出力される内部カウンタ値が、映像符号化データバッファＡ１０７に蓄積された前記映像符号化データのＰＴＳと、遅延制御部１１２から出力される遅延時間との加算値より大きくなった際に、復号した映像フレームを切替部１１８に出力する。
【００３９】
音声デコーダＢ１１５は、音声符号化データバッファＢ１０６に蓄積された第二の放送の音声符号化データを復号し、内部クロック生成部Ｂ１０４から出力される内部カウンタ値が、音声符号化データバッファＢ１０６に蓄積された前記音声符号化データのＰＴＳより大きくなった際に、復号化した音声フレームを切替部１１８に出力する。
【００４０】
映像デコーダＢ１１６は、映像符号化データバッファＢ１０８に蓄積された第二の放送の映像符号化データを復号し、内部クロック生成部Ｂ１０４から出力される内部カウンタ値が、映像符号化データバッファＢ１０８に蓄積された前記映像符号化データのＰＴＳより大きくなった際に、復号化した映像フレームを切替部１１８に出力する。
【００４１】
切替判定部１１７は、復調部１０１から出力される受信品質値がある一定の閾値以上の値で、かつ遅延制御部１１２から切り替えを許可する信号が出力されている場合に、切替部１１８に切替許可信号を出力する。
【００４２】
切替部１１８は、切替判定部１１７から切替許可信号が出力されていれば、音声デコーダＡ１１３から出力される第一の放送の音声フレームと映像デコーダＡ１１４から出力される第一の放送の映像フレームを表示装置１１に出力し、切替判定部１１７から切替許可信号が出力されていなければ、音声デコーダＢ１１５から出力される第二の放送の音声フレームと映像デコーダＢ１１６から出力される第二の放送の映像フレームを表示装置１１に出力する。
【００４３】
表示装置１１は、切替部１１８から出力された音声フレームを再生し、切替部１１８から出力された映像フレームを表示する。
【００４４】
以下に、時間差検出部１１１の時間差検出方法について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図２は第一の放送の映像符号量の時間的推移と、第二の放送の映像符号量の時間的推移を示すグラフである。
【００４６】
図２の２０１は、横軸を内部クロック生成部Ａ１０３が生成する内部クロック値（第一の放送のＰＣＲと同等）、縦軸を映像符号化データの符号量として、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ１０９に蓄積されている第一の放送の映像符号化データの符号量と、そのＰＴＳ値との関係をグラフにしたものである。
【００４７】
図２の２０２は、横軸を内部クロック生成部Ｂ１０４が生成する内部クロック値（第二の放送のＰＣＲと同等）、縦軸を映像符号化データの符号量として、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ１１０に蓄積されている第二の放送の映像符号化データの符号量と、そのＰＴＳ値との関係をグラフにしたものである。
【００４８】
第一の放送と第二の放送では基準時間となるＰＣＲが同一のものとは限らないため、グラフ２０１とグラフ２０２を単純に比較することはできない。
【００４９】
基準時間を合わせるために、時間差検出部１１１では、内部クロック生成部Ａ１０３から出力された第一の放送のＰＣＲに同期した内部クロックと、内部クロック生成部Ｂ１０４から出力された第二の放送のＰＣＲに同期した内部クロックとの差分をとることで、オフセット（以下基準時間オフセットと言う）を計算する。
【００５０】
図３は、前記基準時間オフセットを用いて図２の第二の放送における映像符号化データの符号量の時間的推移を補正したものである。
【００５１】
図３の３０１は、横軸を内部クロック生成部Ａ１０３が生成する内部クロック値（第一の放送のＰＣＲと同等）、縦軸を映像符号化データの符号量として、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ１０９に蓄積されている第一の放送の映像符号化データの符号量と、そのＰＴＳ値との関係をグラフにしたものである。
【００５２】
図３の３０２は、横軸を内部クロック生成部Ａ１０３が生成する内部クロック値（第一の放送のＰＣＲと同等）、縦軸を映像符号化データの符号量として、ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ１１０に蓄積されている第二の放送の映像符号化データの符号量と、そのＰＴＳ値を前記基準時間オフセットで補正したものとの関係をグラフにしたものである。
【００５３】
グラフ３０１とグラフ３０２で符号量が極大となるＰＴＳ値の差分をとることで、第一の放送と第二の放送の出力時間差を正確に算出することができる。
【００５４】
このように本実施の形態のデジタル放送受信装置によれば、膨大な処理が必要な映像、音声の比較装置を追加することなく、サイマル放送をシームレスに切り替えることができる。また、サイマル放送の時間差が変化した際や、新規に放送局が開設された際もテーブルデータ等のプログラム修正なしに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図
【図２】第一の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移と、第二の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移を示すグラフ
【図３】第一の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移と、基準時間オフセットを用いて補正した第二の放送の映像符号化データの符号量の時間的推移を示すグラフ
【符号の説明】
【００５６】
１０  アンテナ
１１  表示装置
１０１  復調部
１０２  ＴＳデコーダ
１０３  内部クロック生成部Ａ
１０４  内部クロック生成部Ｂ
１０５  音声符号化データバッファＡ
１０６  音声符号化データバッファＢ
１０７  映像符号化データバッファＡ
１０８  映像符号化データバッファＢ
１０９  ＰＴＳ・符号量蓄積部Ａ
１１０  ＰＴＳ・符号量蓄積部Ｂ
１１１  時間差検出部
１１２  遅延制御部
１１３  音声デコーダＡ
１１４  映像デコーダＡ
１１５  音声デコーダＢ
１１６  映像デコーダＢ
１１７  切替判定部
１１８  切替部
２０１、３０１  第一の放送の映像符号化データの符号量を示すグラフ
２０２  第二の放送の映像符号化データの符号量を示すグラフ
３０２  第二の放送の映像符号化データの符号量を示す基準時間が補正されたグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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