JP2004040276A - デジタル放送受信端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】瞬断によってデジタル放送の映像データが不連続になった場合には、再度正常に受信されるまで、最後に正常に出力したデジタルデータを出力しつづけている。この場合、音声が不自然になるため、視聴者は常に心地よく番組を聞くことができない。
【解決手段】データの欠落が発生した後に、欠落したデータを補完するデータを携帯電話等の通信機器経由で取得し、放送が切れないようにデータの連続性を保つ。補完データの取得が間に合わない場合には、欠落したデータの部分に、ノイズデータを挿入する。更に欠落個所までのデータの再生する速度を遅くすることにより、バッファ中に一定量のデータを保持することにより、放送が途切れることを防止する。
【効果】視聴者に途切れない快適なデジタル放送を提供することが可能となる。
【選択図】 図2
【解決手段】データの欠落が発生した後に、欠落したデータを補完するデータを携帯電話等の通信機器経由で取得し、放送が切れないようにデータの連続性を保つ。補完データの取得が間に合わない場合には、欠落したデータの部分に、ノイズデータを挿入する。更に欠落個所までのデータの再生する速度を遅くすることにより、バッファ中に一定量のデータを保持することにより、放送が途切れることを防止する。
【効果】視聴者に途切れない快適なデジタル放送を提供することが可能となる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル放送の送信装置,受信端末に関し、特にデジタル放送の瞬断を防止するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、デジタル放送受信中に電波が途切れてデータが受信できなくなった場合には、特開2000−216848号公報にあるように、デジタルインターフェースを介して他の機器から受信したトランスポートストリーム中の付加情報内に不連続情報が含まれているか否かを調べ、不連続情報が検出された場合には、トランスポートストリーム中の付加情報の取り込みを行うことにより、外部から入力されるプログラムが変化した時のビデオデータおよびオーディオデータの復号化を迅速に行って復号出力が途切れないようにする技術がある。
【0003】
また、特開平10−243366号公報の技術には、データ放送による送信データファイルが未到着などの理由で途切れた場合には、放送局から電波を利用して、データファイルを伝送するとともに、このデータファイルのファイル属性を含む補助情報を有するファイル一覧を、データファイルとは別のファイルとして伝送するデータ放送システムが記載されている。このデータ放送システムにおけるデータ放送受信表示装置は、データファイル及びファイル一覧を含むデータ放送を受信するデータ放送データ受信手段と、受信したデータをファイルとして蓄積するデータファイル蓄積手段と、受信したファイルの中からファイル一覧を抽出するファイル一覧抽出手段と、ファイル一覧とデータファイルとから未到着ファイルを特定する未到着ファイル特定手段と、特定した未到着ファイルのファイル属性を判定するファイル属性判定手段と、未到着ファイルが未到着であるという情報を含むデータを生成する代替データ生成手段と、代替データ生成手段で生成されたデータに未到着ファイルと同じファイル名を付けて代替ファイルを生成し、データファイル蓄積手段に対して出力する代替ファイル生成手段とを備えており、未到着データファイルの存在を確認して、そのファイル名も特定することができる。また、エラーメッセージを別途表示するような必要がなく、邪魔になることもない。さらに、リトライを繰り返して未到着データを取りに行き、既に受信しているデータやエラーメッセージの表示に時間がかかるという問題を回避することができる効果がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した発明においては、不連続情報を検出した後、例えば映像データが不連続になった場合には、デジタルデータが再度正常に検出されるまでの間、最後に正常に出力したデジタルデータを出力し続けている。このような方法では、視聴者にとっては音声が不自然になってしまうこととなる。
【0005】
また前記した2つの技術は、いずれも放送データが来ないことを検知してから、代替データの作成、並びに最後に正常に出力したデータを出力するために、処理の時間遅れが発生しやすくリアルタイム性を満足させることが難しい。この時間遅れは、デジタル放送の視聴者にとっては心地よいものではなく、リアルタイムで視聴者が意識しないようにデジタルデータを補完し、出力する方法が望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明ではデジタルデータの欠落が発生した後に、欠落したデジタルデータを補う補完データを携帯電話等のモデム経由で取得する時間を、通信機器の電波の状況から推定する。その推定時間を、欠落したデータを再生するまでの時間と比較して、欠落データを再生するまでに、補完データの取得が可能である場合はそのまま補完データの取得を続け、放送が切れないようにデジタルデータの連続性を保つ。もし補完データの取得が間に合わない場合には、欠落したデータの部分に、ノイズデータを挿入することにより、放送聴取者に音が切れたことを判別しにくくさせる。また、前記推定した時間が欠落した最初のデータの再生までに間に合うものの、デジタルデータを再生するためのバッファが空に近くなるような場合には、欠落個所までのデータの再生する速度を遅くすることにより、バッファ中に一定量のデータを保持することにより、放送が途切れることを防止する。以上に示した手段を用いることにより、予想外の急激な放送電波の途切れが発生して、視聴者に対する映像や音声の出力が停止してしまう確率を低減させた、視聴者のストレスが少ないデジタル放送を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態に関して図面を用いて説明する。図1は本発明のデジタル放送補完サービスの大まかな構成である。本発明は、コンテンツ配信局
100,地上波デジタル放送局120,乗用車に代表される移動体110,地上波デジタル放送を用いて放送されるコンテンツデータ150,移動体に搭載された携帯電話に代表される通信機器1810からなる。なお、第1の実施例ではコンテンツ配信局から移動体までの放送手段として、地上波デジタル放送を用いた場合について記述するが、後述するように、これは通信衛星,放送衛星、あるいは双方向通信ができる長楕円軌道衛星を用いたサービス等にも適用することが可能である。
【0008】
次に、コンテンツ配信局100及び移動体110中に搭載された移動体受信端末201の構成について、図2を用いて説明する。コンテンツ配信局100はコンテンツを放送波に乗せて送信する送出装置1805,コンテンツを符号化するエンコーダ1807,デジタル放送に送出するコンテンツが蓄積されたコンテンツDB1809,放送するコンテンツをエンコーダ1807で放送波に乗せる形式に変換して蓄積するエンコード済みコンテンツDB1806から構成され、これらの機能は一つのバスで接続されている。また、コンテンツ配信局100はWebサーバ1808を備え、インターネットに代表される通信網がコンテンツ配信局中のWebサーバ1808に接続されており、移動体110に備えている通信機器1810とコンテンツ配信局間で双方向通信を行うことが可能となっている。コンテンツ配信局100は送出装置1805を通じて放送電波を送出する。電波を媒体としてコンテンツ配信局100から送信されたデータは、移動体受信端末201にて受信される。
【0009】
移動体受信端末201は、アンテナ1801,RF受信機1802,受信した電波よりデジタルデータを取り出すデジタル復調器1804,デジタルデータに欠落が発生した場合に、補完処理を行うデータ補完プラットフォーム1105,デコーダ1006,音楽再生部(スピーカ)217から構成される。また、通信機器1810は、ハードウェア的にはデータ補完プラットフォーム1105に接続されている。
【0010】
次に図3を用いて本実施例で用いるデジタルデータのフォーマットについて説明する。以下ではデジタルコンテンツを放送波に乗せて送信する方法として規格化されているISO/IEC国際標準13818−1(以後、MPEG2000)に準拠してデジタル放送を行う場合について説明する。
【0011】
MPEG2000は放送データを送受信するフォーマットとしてMPEG2−TSと呼ばれるフォーマットを用いている。これは図3に示すトランスポートストリーム700(以後TS)に示されるように、sync_byte(701),transport_error_indicator(702),payload_unit_start−indicator(703),transport_priorjty(704),PID(705),transport_scrambling_control(706),adaptation_field_control(707),continuity_counter(708),data_byte(709)の各フィールドからなるデータの集合を一単位とした伝送方法である。まず、途切れないデジタル放送を実現するにはこのTSに一貫した通し番号をつけることが必要となる。しかし、以上に述べたMPEG200規格では各TSを識別する識別子としてPID(705)とcontinuity_counter(708)の値を用いることができるものの、特にcontinuity_counter(708)は0から16までの数値しか取らないため、たとえばデータ欠落前後でcontinuity_counter(708)の値が4から6に変わったとしても、その間で1個のTSだけが欠落したのか、それとも17個のTSが欠落したのか判断する術がない。そこで、このような不確定性を低減するために、本実施例ではTSペイロード(720)に相当するdata_byte(709)フィールドの先頭に、counter_flag(721)、sequential_counter(722)という2つのフィールドを付加し、その後にdata_byte_main(723)として、従来のdata_byte(709)に相当するデータを付加する。これにより、送信側では何番のトランスポートストリームにどのようなデータが入っていたかを管理することが容易になり、データ欠落の際にデータ補完を実施する際のインデキシングが容易となる。
【0012】
次にエンコーダ1807でコンテンツDB1809のデータをエンコードする際の手順について図10を用いて説明する。まず、通し番号である前記の
sequential_counterフィールドを0に初期化する(処理1051)。次に、エンコードを実施するコンテンツのファイルをロードし(処理1052)、MPEG2000規格に従ったTSパケットのペイロードの大きさに合うサイズにコンテンツデータを分割する(処理1053)。次にsequential_counterフィールドに通し番号が入っていることを認識させるための識別子であるcounter_flagフィールドの値として1を設定する(処理1054)。なお、counter_flagフィールドは0か1の値をとり、0の場合はsequential_counterフィールドの傾域に通し番号が入っていないことを示し、1が入っているときはsequential_counterフィールドの領域に通し番号が入っていること示す。そしてsequential_counterフィールドの値を1だけ増やし(処理1055)、その後、sequential_counterフィールドの値が一般的なコンテンツのサイズを元にして予め設定しておいたMAX値よりも小さいかをチェックする(処理1056)。もし、MAX値より小さいのであれば、counter_flag,sequential_counterフィールドの値と処理1053にて切り出したコンテンツファイルのデータをTSパケットに設定し、エンコード済みコンテンツDB1806に格納する(処理1058)。予め設定したMAX値よりも大きくなった場合は、sequential_counterフィールドの値を初期化(本実施例では0)する(処理1057)。次にエンコード対象のコンテンツファイルが終端にきたかどうかをチェックする(処理1059)。終端に来ていなければ、コンテンツの次に続く部分に対して処理1053以下を繰り返し実施し、コンテンツの終端に来ている場合はエンコードを終了する。
【0013】
図10に示したコンテンツのエンコード方法はリアルタイム性を求められない場合であった。一方、デジタル放送のコンテンツとして、渋滞映像,スポーツ中継に代表されるライブ放送がある。ライブ放送に代表されるコンテンツをエンコードする際には、図11に示した方法でストリーミングコンテンツをエンコードする。まず、sequential_counterフィールドの値を0にし(処理1151)、またバッファを空に初期化する(処理1152)。そして、ライブカメラ等からネットワークを経由して送信されてくるライブ放送のストリームファイルをエンコーダに取り込む(処理1153)。次に、ストリームファイルが終了したか否かを判定する(処理1154)。ここでストリームファイルが終了、即ちライブ放送が終了した場合には、エンコード処理を終了する。ライブ放送が継続している場合には、図3に示したTSパケットのペイロードであるdata_byte_mainフィールドに入れることができる残りデータ量SZと、取り込んだストリームファイルの大きさ(SZST)を比較する(処理1155)。SZ>SZSTと判定された場合(処理1156)は、まだ前記設定したバッファに余裕があるため、処理1153に戻り再度ストリーミングデータを読み込む。そうでない場合はバッファに余裕が無いため、バッファ中にたまったSZSTの量に相当するデータをデータ到着が早い順番でバッファから押し出してエンコードする(処理1157)。次に、処理1157でSZの大きさよりも大きかったストリームファイルのデータはバッファが一度クリアされた後に、バッファ中に格納される(処理1158)。sequential_counterフィールドをインクリメントし、counter_flagの値を1に設定し(処理1159)、その後にsequential_counterフィールドの値があらかじめ設定したMAX値よりも小さいかどうかを判定する(処理1150)。処理1150にてMAX値よりも小さいと判定された場合は、sequential_counterフィールド,counter_flagフィールド,エンコードされたコンテンツをTSパケットに設定する(処理1152)。処理1150にてMAX値よりも大きいと判定された場合には、sequential_counterフィールドの値を初期化(処理1151)してから処理1152に進む。
【0014】
ここまでの説明はコンテンツを送信する側の説明であった。以下では、前述のようなTSパケット中にsequential_counterフィールドの値を持つデータ放送を受信して、瞬断によるデータ欠落が発生した場合でも、データが途切れることなく表示ならびに再生可能となる移動体受信端末201について説明する。
【0015】
まず、第1の実施例について説明する。図2に端末の概要を示したように、端末はアンテナ1801,電波受信機(RF受信機)1802,デジタル復調器
1804,データ補完プラットフォーム1105,デコーダ1006,音楽再生部(スピーカ)217からなる。アンテナ1801は一般的に用いられているパラボラアンテナ,ダイポールアンテナ,ダイバーシチアンテナ等を用いる。RF受信機1802,デジタル復調器1804は一般的に用いられている放送受信モジュールと復調器である。データ補完プラットフォーム1105は本実施例の特徴的な装置である。デコーダ1006は後述するように、エンコードされた映像,音声,静止画,文字図形,字幕,地図データ,ナビデータ等のデータからそれぞれ所望のデータの取得,変換を実施する装置である。受信されデコードされた放送データは図2に示すように信号線で接続され音楽再生部(スピーカ)217より出力される。なお、本実施例では音楽再生に関する実施例のみであるが、映像,ナビデータ等の他のデータについても同様の処理を実施することが可能である。
【0016】
デコーダ1006の詳細実施例について図12を用いて説明する。デコーダ
1006はデータ補完プラットフォームを通過したデータを、それぞれのコンテンツ識別IDをもとに、MPEG2000規格に従ったデコード処理部に振り分けられる。本実施例ではAVデコード処理1111のみを対象とするが、コンテンツ識別IDがその他のデータの種類の場合には、たとえば文字図形静止画デコード処理,字幕文字スーパー処理,地図デコード処理等のデコード処理部から構成される。地点情報(POI),バイナリデータで表現された渋滞情報,緊急情報に関するアラーム等をデコードするデコーダを備えることも可能である。それぞれのデコーダでデコードされた各データは、端末の出力装置に出力される。本実施例ではスピーカ1116のみであるが、動画プレーン,静止画プレーン,文字図形プレーン,字幕プレーン,地図画面プレーンを備え、デコード結果を各プレーンに出力することも可能である。
【0017】
次にデータ補完プラットフォーム1105について説明する。データ補完プラットフォーム1105は図4に示すように、データ欠落検出装置401,欠落データ取得時間推定装置402,データ取得装置403,ノイズデータ発生装置
404,データ補完装置405、からなり、データ取得装置403は通信機器
1810と接続され、データ補完装置405はデコーダ1006に接続している。データ欠落検出装置401は受信したデジタル放送データからsequential_counter722フィールドを検出し、この値が順番になっているか、すなわち、番号の不連続がないかどうかをチェックする。ここでもしデータ欠落が検出されなかった場合には、受信したデジタルデータをデコーダ1006に送り、データの再生を行う。
【0018】
データ欠落検出装置401が受信したデジタルデータの不連続を検出した場合には、欠落データ取得時間推定装置402での処理を行う。ここでは、通信機器1810を用いて欠落データを取得する際に、電波を受信する地点の電界強度から、通信機器1810を経由してコンテンツ配信局から欠落データをダウンロードするのに必要な時間を算出する。電波を受信する地点の電界強度は、周囲の地形情報などから図13に示すような秦式と呼ばれる一般的な指標を用いて算出することが可能である。また通信機器1810経由でのデータダウンロード時間は、ある電界強度において実際に測定した経験値を元に、そのダウンロード時間Dtを電界強度の関数として求めておき、予め欠落データ取得時間推定装置402に記憶させておく。また一般的にデジタル放送では、データを一時的にバッファに蓄積してからデコーダなどで再生するために、欠落データを検出してから欠落部分の再生に達するまでに若干の時間Ltがある。欠落データのダウンロードがこの時間Ltの間に完了する場合は、データ取得装置403により通信機器1810を経由してデータを取得して、データ補完装置405にて欠落データの補完を行い、その後デコーダ1006にデータを渡す。
【0019】
欠落データのダウンロードに要する時間DtがLtよりも大きく、かつDtがLtの1.5 倍以下の時には、欠落データ取得時間推定装置402からデコーダに対して、デコーダでの再生速度を通常のDt/Ltだけ遅くするように指示する。ここでの1.5 倍という数値は、音楽の再生速度を変化させた場合に違和感のない程度の遅さであり、デジタル放送のコンテンツ、たとえば音楽のソースによってはこれ以上の値を用いて更に遅く再生することも可能である。また、音楽ソースによって、たとえばデジタル放送のヘッダ中に埋め込まれているコンテンツ情報を元にして、この1.5 という数値を動的に変更することも可能である。DtがLtの1.5 倍以上のときはデータのダウンロードを行わず、ノイズデータ発生装置404にて発生するノイズデータを、欠落したデジタル放送データに補完することにより、擬似的にアナログ放送で音が途切れるような状況を作り出して、あたかも音が途切れないような放送を実現する。
【0020】
以上の処理をフローチャートにしたものが図5である。データ補完プラットフォーム1105では、まず再生時の遅延を行うかどうかの変数delayFlag の初期化を行う(処理501)。そして、デジタル放送データを受信して(処理502)、デジタル放送データのパケット番号をカウントする(処理503)。その後、受信したデータに欠落がないかどうかを検出する(処理504)。データ欠落を検出しない場合には、通常の再生処理を行うようにデコーダ1006に指示する(処理510)。データ欠落を検出した場合には、欠落部位を再生するまでの時間Ltとデータをダウンロードするのに必要な時間を上記図13中の式などを用いて算出する(処理505)。このLtとDtを比較して(処理506)、LtがDtよりも大きいときには、通信機器1810(本実施例の場合、携帯電話を用いる)を経由してデータを取得し(処理507)、補完処理を行い(処理508)、変数delayFlagを調べて遅延再生を行う必要があるかどうかを判定し(処理509)、遅延再生の必要がない場合には通常再生処理を行うようにデコーダ1006に指示する(処理510)。処理506の比較によりLtがDtよりも小さい場合には、データ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能であるかどうかを判定する(処理511)。遅延再生により切れない放送が可能である場合には、欠落しているデジタル放送データの個数Nを検出し、さらに、遅延再生を実施することを認識するフラグを立てる(処理512)。その後、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生フラグが1であるため、遅延再生を実施する指令をデコーダ1006に送信する(処理514)。そして、処理したデジタル放送データの個数を差し引く(処理515)。前記欠落したデジタル放送データがなくなったかどうかを判定し(処理516)、まだ欠落したデジタル放送データがある場合には、処理502に戻って引き続き受信するデジタル放送データを取りこむ。欠落したデジタル放送データがすでになくなった場合には、遅延再生フラグを初期化した後(処理517)、引き続きデジタル放送データを受信して、これまでの処理を繰り返す。処理511でデータ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能とならない場合には、データ欠落部に埋め込むノイズデータを作成し(処理513)、データ補完を行う(処理508)。その後、処理509では遅延フラグがたっていないので、処理510にて通常再生を行い、デジタル放送データを受信する処理502以下を繰り返す。
【0021】
次に、コンテンツ配信局とデータ補完プラットフォームの連携について図6を用いて説明する。コンテンツ配信局100ではストリーム放送を行う際に、送信したTSパケットの蓄積履歴をあらかじめ保存しておく(処理2001)。これはコンテンツ配信局から送信する時間と、前記したTSパケットのsequential_counter の値を記憶装置に保存しておくことで実現可能である。このように配信履歴を蓄積しながら、コンテンツ配信局から車載端末に対してストリームデータを放送する(処理2002)。ここで放送されてきたストリームデータは、移動体受信端末201側の放送キャッシュに蓄積される(処理1903)。この後、データ補完プラットフォーム1105では、受信データに欠落が発生しているかどうかを判定する(処理2004)。データ欠落が発生している場合には通信処理2005にてコンテンツ配信局100に欠落パケットを要求する。ここで要求するデータの品質は通信回線の混雑状況、ならびにデジタル放送の契約形態により柔軟に変更することが可能である。このときの要求方法は一般的なWebサーバのCGI(Common Gateway Interface)と呼ばれる機能を使って、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin/getData?start_id=00000&end_id=00030”のようなURLを指定することによって実現できる。この表記の意味は、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin”がデータ補完を行うためのプログラムが存在しているコンテンツ配信局のWebサーバのアドレスを示していて、“getData”が補完すべきデータを取得するプログラム、“start_id” が、補完すべきデータの始まりのパケット番号(Sequential_Counter)、“end_id”が補完すべきデータの終りのパケット番号を示している。もちろん、これはデータ取得のための一表現であるため、他の表現方法や他の言語処理系を用いることも可能である。
【0022】
このようにして欠落データを検索した後(処理2006)、該当するパケットを通信機器(本実施例では携帯電話)1810を経由して取得し(処理1907)、通信キャッシュに格納する(処理2008)。この処理の間に若干の時間が必要となるので、その間に新たなデータ欠落が発生していないかを判定する(処理2009)。以上の点線で囲んだ処理2010を、コンテンツが配信されている一定時間あるいは端末に電源が入っている一定時間繰り返す。その間、データ補完プラットフォーム1105からの指令により、データの欠落が発生した際には、放送キャッシュと通信キャッシュの中身をデータマージ処理して(処理2011)、デコーダに再生指示を送り(処理2012)デコード処理を行った後に再生装置にてデータを再生する。
【0023】
次に、本実施例における受信端末201の画面イメージについて図9を用いて説明する。本来、本発明で実施される放送が切れないサービスは意識されることなく行われるべきものであるものの、受信端末の動作検証、あるいは再生品質の確認や保証などのために、画面上で動作の確認をおこなうことがある。図9はそのための画面の一例である。図9中の901はデジタル放送データの受信状態を表すバーグラフである。データを正常に受信してバッファに格納した個所は灰色で表示されていて、受信していない個所、すなわちデータ欠落が発生している個所(904,905,906)は背景が白く表示されている。902はデジタル放送データを再生している進行状況を示している。黒く表されている個所が、前記したバッファ内に受信済みデジタル放送データを再生した部分を表している。903のテキストエリアはデータのダウンロード状況、ならびに再生状況を表している。904に示す斜線部分は欠落したデジタル放送データを通信機器経由で既にダウンロードした後に補完したことを示している。905の部分は、欠落したデジタル放送データをダウンロードしている途中の経過を示しており、斜線部分までダウンロードが完了したことを表している。906の部分は、欠落したデジタル放送データがダウンロードされるのを待っている状態を示している。
【0024】
本発明の第1の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位を別の通信手段を用いてダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、データの出力速度を調整、あるいはノイズを入れることにより、視聴者に途切れないデジタル放送を提供し、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0025】
次に本発明の第2の実施例について説明する。本発明の第2の実施例は第1の実施例が、デジタル放送データのビットレートと、コンテンツ配信局から通信機器を用いて取得する補完データのビットレートが同一であることを仮定していたのに対して、第2の実施例では、補完データのダウンロード時間を調整するために、コンテンツ配信局側でコンテンツをエンコードする際に、複数のビットレートによるエンコード済みコンテンツを作成し、データ欠落したデジタル放送データをダウンロードする際に、第1の実施例にて述べたDtがLtよりも大きい際に、ビットレートの小さいデータを通信機器経由で取得することにより、データをダウンロードする時間を短縮して、途切れない放送を実現するものである。以下、第2の実施例におけるデータ補完プラットフォーム1105について、図7を用いて説明する。
【0026】
第2の実施例におけるデータ補完プラットフォーム1105はデータ欠落検出装置751,ビットレート検出装置752,欠落データ取得時間推定装置753,ダウンロードビットレート算出装置754,データ取得装置755,ノイズデータ発生装置756,データ補完装置757からなる。データ取得装置755に通信機器(本実施例では携帯電話)1810が接続され、データ補完装置757の後段にデコーダ1006が接続されているのは第1の実施例と同じである。データ欠落検出装置751は第1の実施例と同様である。第1の実施例で説明に用いていた音楽データの場合は、そのデータ中に図14に示すようなヘッダデータが存在し、このヘッダデータ中にビットレートに関する記述が含まれるため、ビットレート検出装置752は、このヘッダデータと、そのビットレート情報を取得する。欠落データ取得時間推定装置753では、第1の実施例で述べた欠落部位を再生するまでの時間Ltと、デジタル放送で受信したデータと同一のビットレートのデータをダウンロードする際に必要な時間Dt,ダウンロードするデータサイズStを推定する。欠落データをダウンロードする時間を稚定する方法は、第1の実施例で述べたものと同様である。ここでの推定結果から、ダウンロードビットレート算出装置754では、ダウンロードするデータのビットレートを低くすることで、途切れない放送を実現することが可能であるかどうかを判定し、これが可能である場合は、データ取得装置755から、ビットレートを指定したデータを通信機器1810を介してコンテンツ配信局100に対して要求し、指定したビットレートで欠落データのダウンロードを行う。このとき、コンテンツ配信局では予め決め打ちした複数のビットレート、たとえば、通常のビットレート、通常の半分のビットレート、通常の4分の1のビットレート、という形態でエンコードしたデジタルデータを保存しておく必要がある。あるいは、車載端末からの要求に応じて必要なビットレートでダイナミックにデータをエンコードして、ダウンロード要求がきたデータを準備することも可能である。ノイズデータ発生装置756,データ補完装置757,デコーダ1006は第1の実施例と同様である。
【0027】
次に第2の実施例の詳細な処理手順を図8のフローチャートを用いて説明する。まずデジタル放送データを受信する(処理801)。そして、デジタル放送データのストリームデータ中のパケット番号をカウントする(処理802)。その後、データ欠落を検出する(処理803)。データ欠落がない場合には、そのまま通常のデジタル放送データの再生を実施する(処理807)。データ欠落を検出した際には、欠落部位を再生するまでの時間Lt、データダウンロードに必要な時間Dtを算出する(処理804)。その後、LtとDtを比較し(処理805)、Ltのほうが大きければ処理811に進み通信機器経由でデジタル放送で更信したデータのビットレートと同一のビットレートのデータをコンテンツ配信局よりダウンロードし、その後に補完処理を実施して(処理806)、通常の再生処理を実施する(処理807)。もし処理805にてLtがDtよりも小さいと判定された場合には、ダウンロード可能なビットレートのデータが存在するかを算出する(処理808)。ここでのダウンロード可能なビットレートとは、コンテンツ配信局に決め打ちのビットレートでのエンコード済みコンテンツがあるかどうかを検出することを意味する。あるいは、デジタル放送データのソースがAAC(Advanced Audio Coding)のフォーマットに従っている場合には、16kbps以下の音楽データは音質的に劣るため、逆にノイズを補完データの代わりに用いても大きな差異はない。このような状況になっているかを検出する意味もある。ダウンロード可能なビットレートのデータが存在する場合は、該ビットレートのデータを通信機器1810経由で取得し(処理809)、その後補完処理806を実施し、再生処理807を行う。処理808にてダウンロード可能なデータが存在しない場合には、欠落データの部分に埋めるノイズデータを生成し(処理810)、補完処理806を行い、再生処理807を行う。
【0028】
なお、異なったビットレートのデータをダウンロードする場合は、先に述べた図6中で欠落パケットをデータ補完プラットフオームからコンテンツ配信局に要求を出す際のCGIコマンドは、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin/getData?start_id=00000&end_id=00030&bitrate=128”のようになる。第1の実施例との違いは、“bitrate”がコンテンツファイルのエンコード時ビットレートを示している点である。
【0029】
本発明の第2の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、もとの受信データと異なる(再生品質が劣る)ビットレートを持つダウンロードデータを用いる、あるいはノイズを入れることにより、視聴者に途切れないデジタル放送を提供し、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0030】
本発明の第3の実施例は第1の実施例と第2の実施例を組み合わせた形態である。すなわち、第1の実施例では再生速度を遅くし、第2の実施例ではビットレートの低いデータを探すことにより補完データのダウンロード時間に余裕を持たせていたが、第3の実施例ではこれらを組み合わせて、デジタル放送データが欠落した場合に補完するデータの順番を、通常のデータ(デジタル放送データと同一のビットレートを持つデータ)をダウンロードして放送が途切れないかの可否、それが遅れそうな場合は、データの再生を遅らして放送が途切れないかどうかの判定、それでも放送が切れそうな場合はビットレートを低くして、ダウンロードするデータの大きさを小さくして、ダウンロード時間を短縮して、放送が途切れないかの可否、の順番で途切れない放送を実現する方法である。装置全件の構成は図7と同様であるため、処理のフローチャートについて図15を用いて説明する。
【0031】
処理501では前記した再生時の遅延を行うかどうかの変数の初期化を行う。処理502でデジタル放送データを受信した後に、デジタル放送データのパケット番号を処理503にてカウントする。その後に、処理504にて受信したデータに欠落がないかどうかを検出する。データ欠落を検出しない場合には処理510にて通常の再生処理を行う。データ欠落を検出した場合には処理505にて欠落部位を再生するまでの時間Ltとデータをダウンロードするのに必要な時間を図13中の式などを用いて算出する。LtがDtよりも大きいときには処理507にて本実施例の場合に用いる通信機器を経由してデータを取得し、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生を行う必要があるかどうかを判定し、その必要がない場合には処理510にて通常再生を行う。処理506にてLtがDtよりも小さい場合には処理511にて、データ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能であるかどうかを判定する。それが可能である場合には、処理512で欠落しているデジタル放送データの個数Nを検出し、さらに、遅延再生を実施することを認識するフラグを立てる。その後、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生フラグが1であるため、処理514にて遅延再生を実施する指令をデコーダ1006に送信する。その後、処理515にて、処理したデジタル放送データの個数を差し引く。処理516にて前記欠落したデジタル放送データがなくなったかどうかを判定し、まだ欠落したデジタル放送データがある場合には引き続き受信するデジタル放送データを取りこむ。欠落したデジタル放送データがすでになくなった場合には、処理517にて遅延再生フラグを初期化して、引き続きデジタル放送データを受信して、これまでの処理を繰り返す。処理511でデータ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能とならない場合は、処理808にてダウンロード可能なビットレートのデータが存在するかを算出する。ここでのダウンロード可能なビットレートとは、コンテンツ配信局に決め打ちのビットレートでのエンコード済みコンテンツがあるかどうかを検出することを意味する。あるいは、たとえばデジタル放送データのソースがAAC(Advanced Audio Coding)のフォーマットに従っている場合には、16kbps以下の音楽データは音質的に劣るため、逆にノイズを補完データの代わりに用いても大きな差異はない。このような状況になっているかを検出する意味もある。ダウンロード可能なビットレートのデータが存在する場合は、処理809にて該ビットレートのデータを通信機器経由で取得し、その後処理508にて補完処理を実施し、この場合は遅延フラグが立っていないため、処理509を素通りし処理510で再生を行う。処理808にてダウンロード可能なデータが存在しない場合には、処理810にて欠落データの部分に埋めるノイズデータを生成し、処理508にて補完処理を行い、先と同様に処理510にて再生を行う。
【0032】
本発明の第3の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落予想部位の再生品質を段階的に落としていくことにより、視聴者にとっては途切れないデジタル放送を提供して、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0033】
【発明の効果】
本発明を用いる事により、放送電波の欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、まず、データの再生をデータのダウンロードしている間に遅くし、それでも放送が途切れそうな場合は、もとの受信データと異なるビットレートを持つダウンロードデータを用いて欠落データを補完し、それでも放送が途切れそうな場合は、データが欠落した部分にノイズデータを入れて視聴者に途切れないデジタル放送を提供することが可能となるので、視聴者に快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いるデジタル放送の全体構成図。
【図2】本発明によるデジタル放送補完方法を用いた放送システムの機能構成図。
【図3】TSパケットの詳細図。
【図4】第1の実施例におけるデータ補完プラットフォームの構成図。
【図5】第1の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【図6】コンテンツ配信局とデータ補完プラットフォームのシーケンス図。
【図7】第2の実施例におけるデータ補完プラットフォームの構成図。
【図8】第2の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【図9】受信端末の表示画面を示す図。
【図10】コンテンツのエンコードに関するフローチャート。
【図11】コンテンツのエンコードに関するフローチャート。
【図12】デコーダの構成。
【図13】電波伝播強度を示す式(秦式)を示す図。
【図14】音楽データのヘッダ定義を示す図。
【図15】第3の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【符号の説明】
100…コンテンツ配信局、110…移動体、120…地上波デジタル放送局、150…コンテンツデータ、201…移動体受信端末、217…スピーカ、
401,751…データ欠落検出装置、402,753…欠落データ取得時間推定装置、403…データ取得装置、404,756…ノイズデータ発生装置、
405,757…データ補完装置、752…ビットレート検出装置、754…ダウンロードビットレート算出装置、755…データ取得装置、1105…データ補完プラットフォーム。
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル放送の送信装置,受信端末に関し、特にデジタル放送の瞬断を防止するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、デジタル放送受信中に電波が途切れてデータが受信できなくなった場合には、特開2000−216848号公報にあるように、デジタルインターフェースを介して他の機器から受信したトランスポートストリーム中の付加情報内に不連続情報が含まれているか否かを調べ、不連続情報が検出された場合には、トランスポートストリーム中の付加情報の取り込みを行うことにより、外部から入力されるプログラムが変化した時のビデオデータおよびオーディオデータの復号化を迅速に行って復号出力が途切れないようにする技術がある。
【0003】
また、特開平10−243366号公報の技術には、データ放送による送信データファイルが未到着などの理由で途切れた場合には、放送局から電波を利用して、データファイルを伝送するとともに、このデータファイルのファイル属性を含む補助情報を有するファイル一覧を、データファイルとは別のファイルとして伝送するデータ放送システムが記載されている。このデータ放送システムにおけるデータ放送受信表示装置は、データファイル及びファイル一覧を含むデータ放送を受信するデータ放送データ受信手段と、受信したデータをファイルとして蓄積するデータファイル蓄積手段と、受信したファイルの中からファイル一覧を抽出するファイル一覧抽出手段と、ファイル一覧とデータファイルとから未到着ファイルを特定する未到着ファイル特定手段と、特定した未到着ファイルのファイル属性を判定するファイル属性判定手段と、未到着ファイルが未到着であるという情報を含むデータを生成する代替データ生成手段と、代替データ生成手段で生成されたデータに未到着ファイルと同じファイル名を付けて代替ファイルを生成し、データファイル蓄積手段に対して出力する代替ファイル生成手段とを備えており、未到着データファイルの存在を確認して、そのファイル名も特定することができる。また、エラーメッセージを別途表示するような必要がなく、邪魔になることもない。さらに、リトライを繰り返して未到着データを取りに行き、既に受信しているデータやエラーメッセージの表示に時間がかかるという問題を回避することができる効果がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した発明においては、不連続情報を検出した後、例えば映像データが不連続になった場合には、デジタルデータが再度正常に検出されるまでの間、最後に正常に出力したデジタルデータを出力し続けている。このような方法では、視聴者にとっては音声が不自然になってしまうこととなる。
【0005】
また前記した2つの技術は、いずれも放送データが来ないことを検知してから、代替データの作成、並びに最後に正常に出力したデータを出力するために、処理の時間遅れが発生しやすくリアルタイム性を満足させることが難しい。この時間遅れは、デジタル放送の視聴者にとっては心地よいものではなく、リアルタイムで視聴者が意識しないようにデジタルデータを補完し、出力する方法が望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明ではデジタルデータの欠落が発生した後に、欠落したデジタルデータを補う補完データを携帯電話等のモデム経由で取得する時間を、通信機器の電波の状況から推定する。その推定時間を、欠落したデータを再生するまでの時間と比較して、欠落データを再生するまでに、補完データの取得が可能である場合はそのまま補完データの取得を続け、放送が切れないようにデジタルデータの連続性を保つ。もし補完データの取得が間に合わない場合には、欠落したデータの部分に、ノイズデータを挿入することにより、放送聴取者に音が切れたことを判別しにくくさせる。また、前記推定した時間が欠落した最初のデータの再生までに間に合うものの、デジタルデータを再生するためのバッファが空に近くなるような場合には、欠落個所までのデータの再生する速度を遅くすることにより、バッファ中に一定量のデータを保持することにより、放送が途切れることを防止する。以上に示した手段を用いることにより、予想外の急激な放送電波の途切れが発生して、視聴者に対する映像や音声の出力が停止してしまう確率を低減させた、視聴者のストレスが少ないデジタル放送を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態に関して図面を用いて説明する。図1は本発明のデジタル放送補完サービスの大まかな構成である。本発明は、コンテンツ配信局
100,地上波デジタル放送局120,乗用車に代表される移動体110,地上波デジタル放送を用いて放送されるコンテンツデータ150,移動体に搭載された携帯電話に代表される通信機器1810からなる。なお、第1の実施例ではコンテンツ配信局から移動体までの放送手段として、地上波デジタル放送を用いた場合について記述するが、後述するように、これは通信衛星,放送衛星、あるいは双方向通信ができる長楕円軌道衛星を用いたサービス等にも適用することが可能である。
【0008】
次に、コンテンツ配信局100及び移動体110中に搭載された移動体受信端末201の構成について、図2を用いて説明する。コンテンツ配信局100はコンテンツを放送波に乗せて送信する送出装置1805,コンテンツを符号化するエンコーダ1807,デジタル放送に送出するコンテンツが蓄積されたコンテンツDB1809,放送するコンテンツをエンコーダ1807で放送波に乗せる形式に変換して蓄積するエンコード済みコンテンツDB1806から構成され、これらの機能は一つのバスで接続されている。また、コンテンツ配信局100はWebサーバ1808を備え、インターネットに代表される通信網がコンテンツ配信局中のWebサーバ1808に接続されており、移動体110に備えている通信機器1810とコンテンツ配信局間で双方向通信を行うことが可能となっている。コンテンツ配信局100は送出装置1805を通じて放送電波を送出する。電波を媒体としてコンテンツ配信局100から送信されたデータは、移動体受信端末201にて受信される。
【0009】
移動体受信端末201は、アンテナ1801,RF受信機1802,受信した電波よりデジタルデータを取り出すデジタル復調器1804,デジタルデータに欠落が発生した場合に、補完処理を行うデータ補完プラットフォーム1105,デコーダ1006,音楽再生部(スピーカ)217から構成される。また、通信機器1810は、ハードウェア的にはデータ補完プラットフォーム1105に接続されている。
【0010】
次に図3を用いて本実施例で用いるデジタルデータのフォーマットについて説明する。以下ではデジタルコンテンツを放送波に乗せて送信する方法として規格化されているISO/IEC国際標準13818−1(以後、MPEG2000)に準拠してデジタル放送を行う場合について説明する。
【0011】
MPEG2000は放送データを送受信するフォーマットとしてMPEG2−TSと呼ばれるフォーマットを用いている。これは図3に示すトランスポートストリーム700(以後TS)に示されるように、sync_byte(701),transport_error_indicator(702),payload_unit_start−indicator(703),transport_priorjty(704),PID(705),transport_scrambling_control(706),adaptation_field_control(707),continuity_counter(708),data_byte(709)の各フィールドからなるデータの集合を一単位とした伝送方法である。まず、途切れないデジタル放送を実現するにはこのTSに一貫した通し番号をつけることが必要となる。しかし、以上に述べたMPEG200規格では各TSを識別する識別子としてPID(705)とcontinuity_counter(708)の値を用いることができるものの、特にcontinuity_counter(708)は0から16までの数値しか取らないため、たとえばデータ欠落前後でcontinuity_counter(708)の値が4から6に変わったとしても、その間で1個のTSだけが欠落したのか、それとも17個のTSが欠落したのか判断する術がない。そこで、このような不確定性を低減するために、本実施例ではTSペイロード(720)に相当するdata_byte(709)フィールドの先頭に、counter_flag(721)、sequential_counter(722)という2つのフィールドを付加し、その後にdata_byte_main(723)として、従来のdata_byte(709)に相当するデータを付加する。これにより、送信側では何番のトランスポートストリームにどのようなデータが入っていたかを管理することが容易になり、データ欠落の際にデータ補完を実施する際のインデキシングが容易となる。
【0012】
次にエンコーダ1807でコンテンツDB1809のデータをエンコードする際の手順について図10を用いて説明する。まず、通し番号である前記の
sequential_counterフィールドを0に初期化する(処理1051)。次に、エンコードを実施するコンテンツのファイルをロードし(処理1052)、MPEG2000規格に従ったTSパケットのペイロードの大きさに合うサイズにコンテンツデータを分割する(処理1053)。次にsequential_counterフィールドに通し番号が入っていることを認識させるための識別子であるcounter_flagフィールドの値として1を設定する(処理1054)。なお、counter_flagフィールドは0か1の値をとり、0の場合はsequential_counterフィールドの傾域に通し番号が入っていないことを示し、1が入っているときはsequential_counterフィールドの領域に通し番号が入っていること示す。そしてsequential_counterフィールドの値を1だけ増やし(処理1055)、その後、sequential_counterフィールドの値が一般的なコンテンツのサイズを元にして予め設定しておいたMAX値よりも小さいかをチェックする(処理1056)。もし、MAX値より小さいのであれば、counter_flag,sequential_counterフィールドの値と処理1053にて切り出したコンテンツファイルのデータをTSパケットに設定し、エンコード済みコンテンツDB1806に格納する(処理1058)。予め設定したMAX値よりも大きくなった場合は、sequential_counterフィールドの値を初期化(本実施例では0)する(処理1057)。次にエンコード対象のコンテンツファイルが終端にきたかどうかをチェックする(処理1059)。終端に来ていなければ、コンテンツの次に続く部分に対して処理1053以下を繰り返し実施し、コンテンツの終端に来ている場合はエンコードを終了する。
【0013】
図10に示したコンテンツのエンコード方法はリアルタイム性を求められない場合であった。一方、デジタル放送のコンテンツとして、渋滞映像,スポーツ中継に代表されるライブ放送がある。ライブ放送に代表されるコンテンツをエンコードする際には、図11に示した方法でストリーミングコンテンツをエンコードする。まず、sequential_counterフィールドの値を0にし(処理1151)、またバッファを空に初期化する(処理1152)。そして、ライブカメラ等からネットワークを経由して送信されてくるライブ放送のストリームファイルをエンコーダに取り込む(処理1153)。次に、ストリームファイルが終了したか否かを判定する(処理1154)。ここでストリームファイルが終了、即ちライブ放送が終了した場合には、エンコード処理を終了する。ライブ放送が継続している場合には、図3に示したTSパケットのペイロードであるdata_byte_mainフィールドに入れることができる残りデータ量SZと、取り込んだストリームファイルの大きさ(SZST)を比較する(処理1155)。SZ>SZSTと判定された場合(処理1156)は、まだ前記設定したバッファに余裕があるため、処理1153に戻り再度ストリーミングデータを読み込む。そうでない場合はバッファに余裕が無いため、バッファ中にたまったSZSTの量に相当するデータをデータ到着が早い順番でバッファから押し出してエンコードする(処理1157)。次に、処理1157でSZの大きさよりも大きかったストリームファイルのデータはバッファが一度クリアされた後に、バッファ中に格納される(処理1158)。sequential_counterフィールドをインクリメントし、counter_flagの値を1に設定し(処理1159)、その後にsequential_counterフィールドの値があらかじめ設定したMAX値よりも小さいかどうかを判定する(処理1150)。処理1150にてMAX値よりも小さいと判定された場合は、sequential_counterフィールド,counter_flagフィールド,エンコードされたコンテンツをTSパケットに設定する(処理1152)。処理1150にてMAX値よりも大きいと判定された場合には、sequential_counterフィールドの値を初期化(処理1151)してから処理1152に進む。
【0014】
ここまでの説明はコンテンツを送信する側の説明であった。以下では、前述のようなTSパケット中にsequential_counterフィールドの値を持つデータ放送を受信して、瞬断によるデータ欠落が発生した場合でも、データが途切れることなく表示ならびに再生可能となる移動体受信端末201について説明する。
【0015】
まず、第1の実施例について説明する。図2に端末の概要を示したように、端末はアンテナ1801,電波受信機(RF受信機)1802,デジタル復調器
1804,データ補完プラットフォーム1105,デコーダ1006,音楽再生部(スピーカ)217からなる。アンテナ1801は一般的に用いられているパラボラアンテナ,ダイポールアンテナ,ダイバーシチアンテナ等を用いる。RF受信機1802,デジタル復調器1804は一般的に用いられている放送受信モジュールと復調器である。データ補完プラットフォーム1105は本実施例の特徴的な装置である。デコーダ1006は後述するように、エンコードされた映像,音声,静止画,文字図形,字幕,地図データ,ナビデータ等のデータからそれぞれ所望のデータの取得,変換を実施する装置である。受信されデコードされた放送データは図2に示すように信号線で接続され音楽再生部(スピーカ)217より出力される。なお、本実施例では音楽再生に関する実施例のみであるが、映像,ナビデータ等の他のデータについても同様の処理を実施することが可能である。
【0016】
デコーダ1006の詳細実施例について図12を用いて説明する。デコーダ
1006はデータ補完プラットフォームを通過したデータを、それぞれのコンテンツ識別IDをもとに、MPEG2000規格に従ったデコード処理部に振り分けられる。本実施例ではAVデコード処理1111のみを対象とするが、コンテンツ識別IDがその他のデータの種類の場合には、たとえば文字図形静止画デコード処理,字幕文字スーパー処理,地図デコード処理等のデコード処理部から構成される。地点情報(POI),バイナリデータで表現された渋滞情報,緊急情報に関するアラーム等をデコードするデコーダを備えることも可能である。それぞれのデコーダでデコードされた各データは、端末の出力装置に出力される。本実施例ではスピーカ1116のみであるが、動画プレーン,静止画プレーン,文字図形プレーン,字幕プレーン,地図画面プレーンを備え、デコード結果を各プレーンに出力することも可能である。
【0017】
次にデータ補完プラットフォーム1105について説明する。データ補完プラットフォーム1105は図4に示すように、データ欠落検出装置401,欠落データ取得時間推定装置402,データ取得装置403,ノイズデータ発生装置
404,データ補完装置405、からなり、データ取得装置403は通信機器
1810と接続され、データ補完装置405はデコーダ1006に接続している。データ欠落検出装置401は受信したデジタル放送データからsequential_counter722フィールドを検出し、この値が順番になっているか、すなわち、番号の不連続がないかどうかをチェックする。ここでもしデータ欠落が検出されなかった場合には、受信したデジタルデータをデコーダ1006に送り、データの再生を行う。
【0018】
データ欠落検出装置401が受信したデジタルデータの不連続を検出した場合には、欠落データ取得時間推定装置402での処理を行う。ここでは、通信機器1810を用いて欠落データを取得する際に、電波を受信する地点の電界強度から、通信機器1810を経由してコンテンツ配信局から欠落データをダウンロードするのに必要な時間を算出する。電波を受信する地点の電界強度は、周囲の地形情報などから図13に示すような秦式と呼ばれる一般的な指標を用いて算出することが可能である。また通信機器1810経由でのデータダウンロード時間は、ある電界強度において実際に測定した経験値を元に、そのダウンロード時間Dtを電界強度の関数として求めておき、予め欠落データ取得時間推定装置402に記憶させておく。また一般的にデジタル放送では、データを一時的にバッファに蓄積してからデコーダなどで再生するために、欠落データを検出してから欠落部分の再生に達するまでに若干の時間Ltがある。欠落データのダウンロードがこの時間Ltの間に完了する場合は、データ取得装置403により通信機器1810を経由してデータを取得して、データ補完装置405にて欠落データの補完を行い、その後デコーダ1006にデータを渡す。
【0019】
欠落データのダウンロードに要する時間DtがLtよりも大きく、かつDtがLtの1.5 倍以下の時には、欠落データ取得時間推定装置402からデコーダに対して、デコーダでの再生速度を通常のDt/Ltだけ遅くするように指示する。ここでの1.5 倍という数値は、音楽の再生速度を変化させた場合に違和感のない程度の遅さであり、デジタル放送のコンテンツ、たとえば音楽のソースによってはこれ以上の値を用いて更に遅く再生することも可能である。また、音楽ソースによって、たとえばデジタル放送のヘッダ中に埋め込まれているコンテンツ情報を元にして、この1.5 という数値を動的に変更することも可能である。DtがLtの1.5 倍以上のときはデータのダウンロードを行わず、ノイズデータ発生装置404にて発生するノイズデータを、欠落したデジタル放送データに補完することにより、擬似的にアナログ放送で音が途切れるような状況を作り出して、あたかも音が途切れないような放送を実現する。
【0020】
以上の処理をフローチャートにしたものが図5である。データ補完プラットフォーム1105では、まず再生時の遅延を行うかどうかの変数delayFlag の初期化を行う(処理501)。そして、デジタル放送データを受信して(処理502)、デジタル放送データのパケット番号をカウントする(処理503)。その後、受信したデータに欠落がないかどうかを検出する(処理504)。データ欠落を検出しない場合には、通常の再生処理を行うようにデコーダ1006に指示する(処理510)。データ欠落を検出した場合には、欠落部位を再生するまでの時間Ltとデータをダウンロードするのに必要な時間を上記図13中の式などを用いて算出する(処理505)。このLtとDtを比較して(処理506)、LtがDtよりも大きいときには、通信機器1810(本実施例の場合、携帯電話を用いる)を経由してデータを取得し(処理507)、補完処理を行い(処理508)、変数delayFlagを調べて遅延再生を行う必要があるかどうかを判定し(処理509)、遅延再生の必要がない場合には通常再生処理を行うようにデコーダ1006に指示する(処理510)。処理506の比較によりLtがDtよりも小さい場合には、データ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能であるかどうかを判定する(処理511)。遅延再生により切れない放送が可能である場合には、欠落しているデジタル放送データの個数Nを検出し、さらに、遅延再生を実施することを認識するフラグを立てる(処理512)。その後、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生フラグが1であるため、遅延再生を実施する指令をデコーダ1006に送信する(処理514)。そして、処理したデジタル放送データの個数を差し引く(処理515)。前記欠落したデジタル放送データがなくなったかどうかを判定し(処理516)、まだ欠落したデジタル放送データがある場合には、処理502に戻って引き続き受信するデジタル放送データを取りこむ。欠落したデジタル放送データがすでになくなった場合には、遅延再生フラグを初期化した後(処理517)、引き続きデジタル放送データを受信して、これまでの処理を繰り返す。処理511でデータ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能とならない場合には、データ欠落部に埋め込むノイズデータを作成し(処理513)、データ補完を行う(処理508)。その後、処理509では遅延フラグがたっていないので、処理510にて通常再生を行い、デジタル放送データを受信する処理502以下を繰り返す。
【0021】
次に、コンテンツ配信局とデータ補完プラットフォームの連携について図6を用いて説明する。コンテンツ配信局100ではストリーム放送を行う際に、送信したTSパケットの蓄積履歴をあらかじめ保存しておく(処理2001)。これはコンテンツ配信局から送信する時間と、前記したTSパケットのsequential_counter の値を記憶装置に保存しておくことで実現可能である。このように配信履歴を蓄積しながら、コンテンツ配信局から車載端末に対してストリームデータを放送する(処理2002)。ここで放送されてきたストリームデータは、移動体受信端末201側の放送キャッシュに蓄積される(処理1903)。この後、データ補完プラットフォーム1105では、受信データに欠落が発生しているかどうかを判定する(処理2004)。データ欠落が発生している場合には通信処理2005にてコンテンツ配信局100に欠落パケットを要求する。ここで要求するデータの品質は通信回線の混雑状況、ならびにデジタル放送の契約形態により柔軟に変更することが可能である。このときの要求方法は一般的なWebサーバのCGI(Common Gateway Interface)と呼ばれる機能を使って、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin/getData?start_id=00000&end_id=00030”のようなURLを指定することによって実現できる。この表記の意味は、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin”がデータ補完を行うためのプログラムが存在しているコンテンツ配信局のWebサーバのアドレスを示していて、“getData”が補完すべきデータを取得するプログラム、“start_id” が、補完すべきデータの始まりのパケット番号(Sequential_Counter)、“end_id”が補完すべきデータの終りのパケット番号を示している。もちろん、これはデータ取得のための一表現であるため、他の表現方法や他の言語処理系を用いることも可能である。
【0022】
このようにして欠落データを検索した後(処理2006)、該当するパケットを通信機器(本実施例では携帯電話)1810を経由して取得し(処理1907)、通信キャッシュに格納する(処理2008)。この処理の間に若干の時間が必要となるので、その間に新たなデータ欠落が発生していないかを判定する(処理2009)。以上の点線で囲んだ処理2010を、コンテンツが配信されている一定時間あるいは端末に電源が入っている一定時間繰り返す。その間、データ補完プラットフォーム1105からの指令により、データの欠落が発生した際には、放送キャッシュと通信キャッシュの中身をデータマージ処理して(処理2011)、デコーダに再生指示を送り(処理2012)デコード処理を行った後に再生装置にてデータを再生する。
【0023】
次に、本実施例における受信端末201の画面イメージについて図9を用いて説明する。本来、本発明で実施される放送が切れないサービスは意識されることなく行われるべきものであるものの、受信端末の動作検証、あるいは再生品質の確認や保証などのために、画面上で動作の確認をおこなうことがある。図9はそのための画面の一例である。図9中の901はデジタル放送データの受信状態を表すバーグラフである。データを正常に受信してバッファに格納した個所は灰色で表示されていて、受信していない個所、すなわちデータ欠落が発生している個所(904,905,906)は背景が白く表示されている。902はデジタル放送データを再生している進行状況を示している。黒く表されている個所が、前記したバッファ内に受信済みデジタル放送データを再生した部分を表している。903のテキストエリアはデータのダウンロード状況、ならびに再生状況を表している。904に示す斜線部分は欠落したデジタル放送データを通信機器経由で既にダウンロードした後に補完したことを示している。905の部分は、欠落したデジタル放送データをダウンロードしている途中の経過を示しており、斜線部分までダウンロードが完了したことを表している。906の部分は、欠落したデジタル放送データがダウンロードされるのを待っている状態を示している。
【0024】
本発明の第1の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位を別の通信手段を用いてダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、データの出力速度を調整、あるいはノイズを入れることにより、視聴者に途切れないデジタル放送を提供し、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0025】
次に本発明の第2の実施例について説明する。本発明の第2の実施例は第1の実施例が、デジタル放送データのビットレートと、コンテンツ配信局から通信機器を用いて取得する補完データのビットレートが同一であることを仮定していたのに対して、第2の実施例では、補完データのダウンロード時間を調整するために、コンテンツ配信局側でコンテンツをエンコードする際に、複数のビットレートによるエンコード済みコンテンツを作成し、データ欠落したデジタル放送データをダウンロードする際に、第1の実施例にて述べたDtがLtよりも大きい際に、ビットレートの小さいデータを通信機器経由で取得することにより、データをダウンロードする時間を短縮して、途切れない放送を実現するものである。以下、第2の実施例におけるデータ補完プラットフォーム1105について、図7を用いて説明する。
【0026】
第2の実施例におけるデータ補完プラットフォーム1105はデータ欠落検出装置751,ビットレート検出装置752,欠落データ取得時間推定装置753,ダウンロードビットレート算出装置754,データ取得装置755,ノイズデータ発生装置756,データ補完装置757からなる。データ取得装置755に通信機器(本実施例では携帯電話)1810が接続され、データ補完装置757の後段にデコーダ1006が接続されているのは第1の実施例と同じである。データ欠落検出装置751は第1の実施例と同様である。第1の実施例で説明に用いていた音楽データの場合は、そのデータ中に図14に示すようなヘッダデータが存在し、このヘッダデータ中にビットレートに関する記述が含まれるため、ビットレート検出装置752は、このヘッダデータと、そのビットレート情報を取得する。欠落データ取得時間推定装置753では、第1の実施例で述べた欠落部位を再生するまでの時間Ltと、デジタル放送で受信したデータと同一のビットレートのデータをダウンロードする際に必要な時間Dt,ダウンロードするデータサイズStを推定する。欠落データをダウンロードする時間を稚定する方法は、第1の実施例で述べたものと同様である。ここでの推定結果から、ダウンロードビットレート算出装置754では、ダウンロードするデータのビットレートを低くすることで、途切れない放送を実現することが可能であるかどうかを判定し、これが可能である場合は、データ取得装置755から、ビットレートを指定したデータを通信機器1810を介してコンテンツ配信局100に対して要求し、指定したビットレートで欠落データのダウンロードを行う。このとき、コンテンツ配信局では予め決め打ちした複数のビットレート、たとえば、通常のビットレート、通常の半分のビットレート、通常の4分の1のビットレート、という形態でエンコードしたデジタルデータを保存しておく必要がある。あるいは、車載端末からの要求に応じて必要なビットレートでダイナミックにデータをエンコードして、ダウンロード要求がきたデータを準備することも可能である。ノイズデータ発生装置756,データ補完装置757,デコーダ1006は第1の実施例と同様である。
【0027】
次に第2の実施例の詳細な処理手順を図8のフローチャートを用いて説明する。まずデジタル放送データを受信する(処理801)。そして、デジタル放送データのストリームデータ中のパケット番号をカウントする(処理802)。その後、データ欠落を検出する(処理803)。データ欠落がない場合には、そのまま通常のデジタル放送データの再生を実施する(処理807)。データ欠落を検出した際には、欠落部位を再生するまでの時間Lt、データダウンロードに必要な時間Dtを算出する(処理804)。その後、LtとDtを比較し(処理805)、Ltのほうが大きければ処理811に進み通信機器経由でデジタル放送で更信したデータのビットレートと同一のビットレートのデータをコンテンツ配信局よりダウンロードし、その後に補完処理を実施して(処理806)、通常の再生処理を実施する(処理807)。もし処理805にてLtがDtよりも小さいと判定された場合には、ダウンロード可能なビットレートのデータが存在するかを算出する(処理808)。ここでのダウンロード可能なビットレートとは、コンテンツ配信局に決め打ちのビットレートでのエンコード済みコンテンツがあるかどうかを検出することを意味する。あるいは、デジタル放送データのソースがAAC(Advanced Audio Coding)のフォーマットに従っている場合には、16kbps以下の音楽データは音質的に劣るため、逆にノイズを補完データの代わりに用いても大きな差異はない。このような状況になっているかを検出する意味もある。ダウンロード可能なビットレートのデータが存在する場合は、該ビットレートのデータを通信機器1810経由で取得し(処理809)、その後補完処理806を実施し、再生処理807を行う。処理808にてダウンロード可能なデータが存在しない場合には、欠落データの部分に埋めるノイズデータを生成し(処理810)、補完処理806を行い、再生処理807を行う。
【0028】
なお、異なったビットレートのデータをダウンロードする場合は、先に述べた図6中で欠落パケットをデータ補完プラットフオームからコンテンツ配信局に要求を出す際のCGIコマンドは、“http://webserver.hogehoge.com/cgi−bin/getData?start_id=00000&end_id=00030&bitrate=128”のようになる。第1の実施例との違いは、“bitrate”がコンテンツファイルのエンコード時ビットレートを示している点である。
【0029】
本発明の第2の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、もとの受信データと異なる(再生品質が劣る)ビットレートを持つダウンロードデータを用いる、あるいはノイズを入れることにより、視聴者に途切れないデジタル放送を提供し、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0030】
本発明の第3の実施例は第1の実施例と第2の実施例を組み合わせた形態である。すなわち、第1の実施例では再生速度を遅くし、第2の実施例ではビットレートの低いデータを探すことにより補完データのダウンロード時間に余裕を持たせていたが、第3の実施例ではこれらを組み合わせて、デジタル放送データが欠落した場合に補完するデータの順番を、通常のデータ(デジタル放送データと同一のビットレートを持つデータ)をダウンロードして放送が途切れないかの可否、それが遅れそうな場合は、データの再生を遅らして放送が途切れないかどうかの判定、それでも放送が切れそうな場合はビットレートを低くして、ダウンロードするデータの大きさを小さくして、ダウンロード時間を短縮して、放送が途切れないかの可否、の順番で途切れない放送を実現する方法である。装置全件の構成は図7と同様であるため、処理のフローチャートについて図15を用いて説明する。
【0031】
処理501では前記した再生時の遅延を行うかどうかの変数の初期化を行う。処理502でデジタル放送データを受信した後に、デジタル放送データのパケット番号を処理503にてカウントする。その後に、処理504にて受信したデータに欠落がないかどうかを検出する。データ欠落を検出しない場合には処理510にて通常の再生処理を行う。データ欠落を検出した場合には処理505にて欠落部位を再生するまでの時間Ltとデータをダウンロードするのに必要な時間を図13中の式などを用いて算出する。LtがDtよりも大きいときには処理507にて本実施例の場合に用いる通信機器を経由してデータを取得し、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生を行う必要があるかどうかを判定し、その必要がない場合には処理510にて通常再生を行う。処理506にてLtがDtよりも小さい場合には処理511にて、データ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能であるかどうかを判定する。それが可能である場合には、処理512で欠落しているデジタル放送データの個数Nを検出し、さらに、遅延再生を実施することを認識するフラグを立てる。その後、処理508にて補完処理を行い、処理509にて遅延再生フラグが1であるため、処理514にて遅延再生を実施する指令をデコーダ1006に送信する。その後、処理515にて、処理したデジタル放送データの個数を差し引く。処理516にて前記欠落したデジタル放送データがなくなったかどうかを判定し、まだ欠落したデジタル放送データがある場合には引き続き受信するデジタル放送データを取りこむ。欠落したデジタル放送データがすでになくなった場合には、処理517にて遅延再生フラグを初期化して、引き続きデジタル放送データを受信して、これまでの処理を繰り返す。処理511でデータ再生の時間を遅らすことにより、切れない放送が可能とならない場合は、処理808にてダウンロード可能なビットレートのデータが存在するかを算出する。ここでのダウンロード可能なビットレートとは、コンテンツ配信局に決め打ちのビットレートでのエンコード済みコンテンツがあるかどうかを検出することを意味する。あるいは、たとえばデジタル放送データのソースがAAC(Advanced Audio Coding)のフォーマットに従っている場合には、16kbps以下の音楽データは音質的に劣るため、逆にノイズを補完データの代わりに用いても大きな差異はない。このような状況になっているかを検出する意味もある。ダウンロード可能なビットレートのデータが存在する場合は、処理809にて該ビットレートのデータを通信機器経由で取得し、その後処理508にて補完処理を実施し、この場合は遅延フラグが立っていないため、処理509を素通りし処理510で再生を行う。処理808にてダウンロード可能なデータが存在しない場合には、処理810にて欠落データの部分に埋めるノイズデータを生成し、処理508にて補完処理を行い、先と同様に処理510にて再生を行う。
【0032】
本発明の第3の実施例を用いる事により、放送データの欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落予想部位の再生品質を段階的に落としていくことにより、視聴者にとっては途切れないデジタル放送を提供して、快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【0033】
【発明の効果】
本発明を用いる事により、放送電波の欠落が発生した際に、その欠落部位をダウンロードするのに必要な時間を予想して、欠落したデータをダウンロードする時間がかかる場合には、まず、データの再生をデータのダウンロードしている間に遅くし、それでも放送が途切れそうな場合は、もとの受信データと異なるビットレートを持つダウンロードデータを用いて欠落データを補完し、それでも放送が途切れそうな場合は、データが欠落した部分にノイズデータを入れて視聴者に途切れないデジタル放送を提供することが可能となるので、視聴者に快適なデジタル放送環境を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いるデジタル放送の全体構成図。
【図2】本発明によるデジタル放送補完方法を用いた放送システムの機能構成図。
【図3】TSパケットの詳細図。
【図4】第1の実施例におけるデータ補完プラットフォームの構成図。
【図5】第1の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【図6】コンテンツ配信局とデータ補完プラットフォームのシーケンス図。
【図7】第2の実施例におけるデータ補完プラットフォームの構成図。
【図8】第2の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【図9】受信端末の表示画面を示す図。
【図10】コンテンツのエンコードに関するフローチャート。
【図11】コンテンツのエンコードに関するフローチャート。
【図12】デコーダの構成。
【図13】電波伝播強度を示す式(秦式)を示す図。
【図14】音楽データのヘッダ定義を示す図。
【図15】第3の実施例におけるデータ補完プラットフォームのフローチャート。
【符号の説明】
100…コンテンツ配信局、110…移動体、120…地上波デジタル放送局、150…コンテンツデータ、201…移動体受信端末、217…スピーカ、
401,751…データ欠落検出装置、402,753…欠落データ取得時間推定装置、403…データ取得装置、404,756…ノイズデータ発生装置、
405,757…データ補完装置、752…ビットレート検出装置、754…ダウンロードビットレート算出装置、755…データ取得装置、1105…データ補完プラットフォーム。
Claims (6)
- 送信局から放送されたデジタル放送波を受信して所望のデータを出力するデジタル放送受信端末において、
前記受信端末は、
デジタル放送のコンテンツデータが欠落したことを検出するデータ欠落検出装置と、
通信機器を経由して送信局から欠落したコンテンツデータを取得する装置と、前記取得したコンテンツデータと、放送で取得したコンテンツデータをマージする装置と
を備えたことを特徴とするデジタル放送受信端末。 - データ放送の送信局から放送されたデジタル放送波を受信し、所望のデータを出力するデジタル放送受信端末におけるデジタル放送受信方法において、
デジタル放送のデータが欠落したことを検出するデータ欠落検出処理と、
データの欠落が発生した場合には、通信機器を経由して送信局から欠落したデータを取得する処理と、
該取得したデータと、放送で取得したデータをマージして再生する処理を備えたこと
を特徴とするデジタル放送受信方法。 - 請求項1に記載のデジタル放送受信端末において、
データの欠落を検出した時点から欠落したデータが本来再生を開始される時点までのデータ再生速度を遅くし、データ送信局に該欠落データを要求してデータ送信局からのデータの取得を行い、欠落したコンテンツデータを補完することを特徴とするデジタル放送受信端末。 - 請求項1に記載のデジタル放送受信端末において、
欠落したデータよりもビットレートの低く、該欠落データに該当するデータを送信局へ要求し、データ送信局から取得した低ビットレートデータにより欠落したデータを補完することを特徴とするデジタル放送受信端末。 - 請求項1に記載のデジタル放送受信端末において、
欠落したデータ個所に受信端末側でノイズデータを挿入することを特徴としたデジタル放送受信端末。 - 請求項3または4のデジタル放送受信端末において、
更に欠落したコンテンツデータを通信機器を用いて送信局から取得するために必要な時間を推定する推定装置を備え、
該推定装置により、欠落したデータを送信局から取得するのに必要な時間が、欠落したデータの再生を開始するべき時間よりも長いと予測された場合は、端末側で生成したノイズデータを挿入することを特徴としたデジタル放送受信端末。
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