JP2004320394A - Transmitting system, receiving apparatus, and regeneration method for digital broadcasting - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル放送の送受信に関し、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検出し、該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とき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い、復号出力が途切れないようにする技術が知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−216848号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記公報に開示の技術では、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。この様な方法では、視聴者にとって不自然になってしまう。
【0005】
また前記した技術は、何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る。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、放送局からデジタル放送データを送出する際、放送するデジタルデータを、時間をずらして多重化し、受信側でデータの瞬断が発生しても、予め時間をずらして送られてきたデジタルデータを再生することにより達成される。
【0007】
また、受信端末中のデータプラットフォーム上で、前記のように多重化された放送データであるか、多重化していない従来形式の放送データであるか、放送データの種別を判別して、判別したデータ種別に基づいて再生データを生成する受信端末を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明のデジタル放送補完サービスの概要構成である。全体のシステムは、コンテンツ配信局101,携帯電話型,車載用移動受信型,固定受信型などの受信端末111、から構成される。コンテンツ配信局101には、放送するコンテンツ(番組の内容等)のDB102,コンテンツDBからの映像をデジタルデータに変換する映像エンコーダ103,コンテンツDBからの音声をデジタルデータに変換する音声エンコーダ104,映像エンコーダ103と音声エンコーダ104のデータをデジタル放送用のデータフォーマットに多重化するための多重化装置105,105にて多重化されたデジタルデータを放送電波(放送データ)として送出する送出装置106が配設される。放送電波は地上デジタル放送波、衛星デジタル放送波に代表されるデジタルデータを放送することが可能なインフラであれば問題ない。前記した受信端末111には、アンテナ118,アンテナで受けた電波から必要データを取り出す受信機112,受信機からのデータを復調するデジタル復調機113,デジタル復調機にて変換されたデジタルデータを分類し、データの欠落がある場合には補完処理を行うデータ補完プラットフォーム114,データ補完プラットフォームから出力されたデータを音楽,映像データに変化するデコーダ115,デコーダからの出力データを音楽,映像として再生する再生部116が配設される。
【0009】
なお、コンテンツ配信局101中のコンテンツDBは記録装置に記録されたオフラインコンテンツでも良いし、生中継のカメラからのリアルタイムコンテンツを利用することも可能である。コンテンツの配信形態によっては、音声エンコーダのみを用いて映像を使用しない場合、映像エンコーダのみを用いて音声を利用しない場合、音声・映像両方を利用する場合が考えられるため、必要な組み合わせを利用時に選択すると良い。映像をエンコードする際のデータフォーマットとしてはMPEG−2,MPEG−4に代表される一般的なフォーマットを用いる。また、音声をエンコードする際のデータフォーマットとしてもAAC
(Advanced Audio Coding)に代表される一般的なフォーマットを用いる。これらの映像エンコーダ103,音声エンコーダ104からはISO/IECで規定されているES(Elementary Stream)形式でエンコード後のデータが出力される。
【0010】
次に図2を用いて多重化装置105について説明する。以下の説明では簡単のために、まず音声のみを放送する場合について説明する。多重化装置105では瞬断対応のために映像エンコーダで出力されたデジタルデータを少なくとも視聴用,補完用の2種類用意する必要がある。
【0011】
補完用と視聴用のデジタルデータの音声ビットレートが等しい場合には、一台のエンコーダでエンコードしたデジタルデータを複製して、或いは一台のエンコーダで複数のデジタルデータを生成して、多重化装置で以後の処理を行えばよい。
【0012】
補完用と視聴用のデジタルデータの音声ビットレートが異なる場合、視聴用のビットレートの方が大きい(高品質である)場合には、リアルタイムの放送コンテンツをエンコードする際にはエンコーダを複数台有する必要がある。或いはエンコーダは一台で、ビットレート低減処理部のような部分を用意する必要がある。
【0013】
コンテンツDB102からのコンテンツがオフラインコンテンツの場合はビットレートが異なる場合、視聴用のビットレートの方が高品質である場合でも1台のエンコーダを用いてコンテンツをエンコードすることが可能である。
【0014】
以上の何れにせよ、一のコンテンツから二つのデータを生成することになるので、視聴用と補完用のデジタルデータは互いに同一のコンテンツであり、ビットレートが等しければ二つの音源等のデータは変わるところが無い。つまり、ビットレート以外には変わるところは無い。ここでいうビットレートは、伝送速度を表すものではなく、情報源のビットレートであり、データの品質を表すものである。従って、このビットレートが相違しているイメージとしては、例えば視聴用データが256色の映像であるのに対し、補完用データが16色といった具合であり、別の例では視聴用データの周波数帯域が20〜20,000Hz であるのに対し、補完用データの周波数帯域が300〜3,300Hz といった具合である。
【0015】
図2では視聴用デジタルデータ(メインストリーム)と補完用デジタルデータ(サブストリーム)のビットレートが異なると仮定して以下説明する。このデータをエンコードする際に、高ビットレートでのエンコード(メインストリーム)2401と低ビットレートでのエンコード(サブストリーム)2402の2種類のエンコードを実施する。その後、パケット化も行うので、それぞれのエンコードされたデータにはヘッダが付加される。エンコードされたオーディオデータの単位が例えばA1からAnまであったと仮定する。なお、高ビットレートでエンコードしたデータはAnと表し、低ビットレートでエンコードしたデータはAn′と表している。これらのデータが途切れない瞬断対応型放送実現のために、予め設定した時間遅れkだけずらして低ビットレートのデータを先に送ることとなるよう、データの多重化を行う。その様子が図2の2403である。この多重化されたデータをデジタル放送の電波に重畳して端末へと放送する。この設定時刻kはサービス開始時に発生する瞬断の程度、その長さを考慮して決定する。ニュースなどの場合は例えば5秒、音楽などの場合は例えば10秒といった具合である。
【0016】
エンコードした音声データをパケット化してPESにする際の処理の概要について次に説明する。受信側で瞬断が発生したことによって、デジタルデータに欠落があることを認識するために、コンテンツデータをエンコードする際、エンコードされてパケット化されたコンテンツデータに連続したインデクス番号(カウンタ)を一意に割り当てる必要がある。連続番号の付与の仕方はパケットデータのヘッダとペイロードを拡張して、カウンタを付与する方法、或いは前記した
PESの場合は、ISO/IECで規格化されているPES_extension_dataを用いてPES_private_data中にエンコードの際に前記のカウンタを設けることも可能である。以上の何れの方法を選択するかは適用する放送、あるいは通信の利用規約に準ずればよい。
【0017】
以上は説明を簡単にするために音声のデジタルデータのみを瞬断対応のデジタル放送用に多重化する場合について述べたが、映像,映像・音声を多重化する際も同様の考え方で、映像のデジタルデータをパケット化して挿入するPESパケット中のPES_private_dataにカウンタ情報を付与する、或いはパケットデータのヘッダとペイロードを拡張してカウンタを付与するかの何れかの方法を用いると良い。
【0018】
次にパケットを生成する際に必要なことは、瞬断対応した放送データを端末側で受信した際に、その放送データがパケットの欠落に備えた放送データであるか否か、即ち、瞬断対応しているか否かを判別する必要があるため、判別できるような情報をパケットに付与することである。この付与の方法として第一の方法は、図3に示すISO/IEC13818−1規格にあるPESパケットのフォーマット301中のstream_id302に該情報を入れることである。stream_idは8ビットで、その上位3ビットは音声,映像等のデータの種類を示すフィールドであり、下位5ビットは任意に決定できるため、この下位5ビットに瞬断対応か否かのID番号を規定すればよい。例えばstream_idが11011111のときは瞬断対応の音声ストリーム、stream_idが11000000のときは瞬断非対応の音声ストリームというように、この情報を端末側、ならびにコンテンツをエンコードするコンテンツ配信局で統一しておけば整合性を取ることができる。
【0019】
ここまではPESデータに対して瞬断対応するための情報をパケットに付与する方法について説明してきた。一方PESレベルの他に、TSレベルでもデジタルデータが瞬断対応しているか否かを判別するための情報をデータパケットに付与する方法がある。該データを付与する第二の方法として、図4に示すISO/IEC13818−1に示されるTSパケットのPMT(Program Map Table)に関する規格中(401)のstream_type403に、前記したようにコンテンツをエンコードするコンテンツ配信局と受信端末側で統一した値を取り決めておけば整合性を取ることができる。
【0020】
デジタルデータが瞬断対応しているか否かを判別するための情報をデータパケットに付与する第三の方法として、前記したPMT中の402,404にある
descriptor()に瞬断対応のコードを書き込むことで判別することが可能である。これも、コンテンツのエンコード側と受信端末側で統一した値を取り決めておけば整合性を取ることができる。
【0021】
以上のようにパケットのカウンタ,瞬断対応の放送データか否かを判定する識別子をデータパケットに付与した後に、前記した多重化装置105で音声・映像の視聴用ストリーム,補完用ストリームを多重化したデジタルデータを送出装置106に出力する。なお、多重化装置105でデータを多重化する際にはPESのレベル、あるいはTSのレベル何れかでデータを多重化すればよい。どちらのフォーマットで多重化するかは放送,通信を実際に行う場合の規格に従えば良い。送出装置106では多重化装置から出力されたデジタルデータを放送電波に重畳するための符号化、ならびに変調を行った後に電波としてサービス対象地域に放送データを送信する。
【0022】
以上を改めて説明すると、一のコンテンツ(音声・映像等)から2つのコンテンツデータを生成する。次に各々のコンテンツデータをパケット化し、これらを時間をずらして多重化して放送データを作成する。作成された放送データは送出装置から送信される。なお、時間的に先行して送信されることとなる放送データ内のコンテンツデータが、受信側で補完に用いられる。
【0023】
なお、必要とされるエンコーダは、2つのコンテンツデータのビットレートが等しいか異なるかによって、その数や機能などが異なることは前述の通りである。パケット化する際には、パケット中にカウンタ,インデクス番号を持つヘッダを付加する。また、瞬断対応の放送データか否かを判定する識別子を付加する。
【0024】
補完用のコンテンツデータのビットレートよりも、視聴用のコンテンツデータのビットレートの方が大きい場合には全体としてデータ量を抑えることができるというメリットがあり、互いのビットレートが等しい場合にはエンコーダが一つで済むというメリットがある。
【0025】
斯様に多重化等を行い放送データを作成するのは、受信側で放送データの瞬断が生じた場合であっても過去(受信側での瞬断の発生時刻よりも以前の時刻、〜よりも先行した時刻)に受信した放送データ内の補完用コンテンツデータを用いて視聴用データを補完し、再生データ全体としては瞬断が生じないようにするためである。
【0026】
次に受信端末111について説明する。受信端末111には、電波を受信するアンテナ118,アンテナで受信した電波を受信する受信機112,受信機からの電波を復調して、元のデジタルデータを取り出すデジタル復調機113,デジタル復調機からのデジタルデータからデータパケットに分離し、更に視聴用,補完用のデータに分類し、データの欠落が発生している場合に、受信した後にバッファに蓄積されている適切なデータを選択するデータ補完プラットフォーム114,データ補完プラットフォームから出力されたデジタルデータを音楽,映像にデコードするデコーダ115,デコーダからのデータを音声,映像として再生する再生部116が配設される。
【0027】
アンテナ118,受信機112,デジタル復調機113は一般的に良く知られているので、以下ではデータ補完プラットフォームについて図5以下を用いて説明する。データ補完プラットフォームは、パケット受信機2501,データ分離機2502,メインストリーム用バッファ2503,サブストリーム用バッファ2504,データセレクタ2505で構成される。パケット受信機2501はデジタル復調機から渡されたデジタルデータからデータパケットを取り出す装置である。データ分離機2502の機能は、受信したデジタルデータが瞬断対応のデータかどうかを判定した後に、パケット受信機からのパケット化されたデジタルデータ中の音声,映像データを取り出すことと、メインストリームデータとサブストリームデータを判別して後段のメインストリームバッファ2503,サブストリームバッファ2504に格納する機能である。
【0028】
ここで、受信したデジタルデータが瞬断対応のデータではないとデータ分離機2502にて判別された場合には、サブストリームバッファは瞬断対応の放送データが受信機に入力されるまで使用不可となり、後述するデータセレクタも単にデータをメインストリームバッファ2503からプレーヤ(再生部)116に渡す機能となる。ここでの瞬断対応か否かの判定は前記したように、デジタルデータパケット中のPESに識別データを付与した場合はstream_idを、TSに識別データを付与した場合はstream_type、或いはdescriptor()に記述されているデータを判定することで行う。
【0029】
データ分離機で分離されたメインストリーム用データとサブストリーム用データのどちらのバッファにあるデジタルデータをデコーダに渡すかの選択を、データセレクタ2505にて行う。データセレクタ2505でのメインストリームバッファ中のデータ,サブストリームバッファ中のデータのどちらを選択するかの手順について図6以降を用いて説明する。
【0030】
図6はデータセレクタでの処理の概要についてのフローチャートである。先ずメインストリームバッファ,サブストリームバッファ中にある先頭データの番号を処理601にてデータセレクタで記憶する。次に、受信端末が起動直後かどうかを処理602にて判定する。起動直後であれば処理603を実行する。処理
603について図7を用いて説明する。処理602にて起動直後と判定された場合には処理701にて、次にデコーダに渡すべきデータの番号(要求番号)が0であるか否かを判定する。0である場合は処理702にてメインストリームバッファ中のデータを取得する候補として指定する。要求番号が0でない場合は処理603を抜けて再度処理601に戻る。
【0031】
処理602にて起動直後でないとデータセレクタ2505が判定した場合には、処理604にてメインストリームバッファ,サブストリームバッファが空であるかどうかを判定する。どちらも空である場合には処理605に移る。処理605に進んだ後に、処理711(図7参照)にてメインバッファにデータが入っていないかどうか判定する。処理604にてバッファが空であるのを確認した後に更に処理711にてメインストリームバッファの内容の有無を確認するのは、この処理の遷移の間に新たなデジタルデータがバッファ中に入ってくる可能性があるためである。メインストリームバッファ中にデータが入っていないと処理711で判定されると、次に処理712にてサブストリームバッファ中に新たなデータが入っているかどうかを判定する。処理712でサブストリームバッファ中に新たなデータが入ってきたときには、メインストリームバッファ中のデータ(サブストリームバッファ中のデータよりも高品質である或いは同品質である)を優先して再生する意図から、処理713にて予め設定した時間,処理を停止する。この時間は例えば使用する端末のCPU速度,データ転送の速度に応じて決定する。処理711にてメインストリームバッファ中に新たなデータが入ってきた場合には処理605を抜けて処理601に戻る。また、処理712にてサブストリームバッファ中にデータが入っていないときにも処理605から抜けて処理601に戻る。
【0032】
処理604にてメイン・サブストリームバッファ中のデータが空であると判定された場合には処理606に移り、データセレクタが記憶している前記した要求データがメインストリームバッファ、或いはサブストリームバッファのどちらにあるかを判定する。何れかのストリームバッファ中に該データがある場合には処理607に進む。
【0033】
処理607の詳細について図8を用いて説明する。処理607中で先ず処理
801にて前記要求データがメインストリームバッファ中にあるかどうかを判定する。この判定が正しければ、データセレクタ2505が、メインストリームバッファ中のデータをデコーダ115に渡す。その後処理607を抜けて処理609にて要求データの次の番号を要求データの値に設定する。その後処理601に戻り、次のデータを検索する。
【0034】
処理801にて要求データがメインストリームバッファ中に無い場合は処理
803にて要求データがサブストリームバッファ中に有るか判定する。サブストリームバッファ中に該データが存在する場合には処理804にてサブストリームバッファ中のデータをデータセレクタ2505がデコーダ115に渡す。その後処理609に移動し、取得したデータの次の番号のデータを要求するように変更して、処理601に戻る。
【0035】
処理803にて要求したデータがサブストリームバッファにも存在しない場合は処理805にて条件異常のフラグをデータセレクタに返して処理609に移動し、取得したデータの次の番号をセットして処理601に戻る。処理606にて要求データがメイン・サブストリームバッファどちらにも発見できないと判定された場合には処理608を実行する。
【0036】
処理608の詳細について図9,図10を用いて説明する。まず処理901にてメインストリームバッファ中にデータがないと判定された場合、処理902にて必要としているデータよりもサブストリームバッファ中にあるデータの先頭番号が小さいかどうか判定する。その判定が成り立った場合には、処理903にてサブストリームバッファ中のデータ先頭番号を要求番号に設定する。その処理を行った後に、処理601に戻り以後の処理を継続する。処理902における判定が成り立たなかったときには処理904にてサブストリームバッファ中の次のデータを探索する。その後処理608を抜けて処理601に戻る。
【0037】
処理901にてメインストリームバッファ中のデータが存在すると判定された場合には、処理905にてメインストリームバッファのデータが検索要求データよりも前のデータかどうかを判定する。この判定が正しければ処理906にてデータ連番が反転していないかどうかを判定する。もし処理906の判定にてデータ連番が反転していた場合には、処理907にてメインストリームバッファの先頭パケットの番号を検索要求番号に設定した後に、処理601に戻る。処理906にてデータ連番の反転が検出されなかった場合にはメインストリームバッファ中の次のパケット番号を検索要求番号に設定した後に処理608を抜けて処理601に戻る。
【0038】
処理905にて前記した判定が正しくなければ、処理909にてサブストリームバッファの先頭データの番号が検索要求データより前のデータかどうかを判定する。この判定が正しければ、処理910にてサブストリームバッファ中の次のパケット番号を検索要求番号に設定した後に処理911に移る。そうでない場合は何も処理をせずに処理911に移動する。処理911にてメインストリームバッファの先頭データ番号がサブストリームバッファの先頭データ番号よりも小さい場合には処理912にてメインストリームバッファの先頭パケット番号を検索要求番号に設定する。処理911が成り立たなかった場合には処理913にてサブストリームバッファの先頭パケットの番号を検索要求番号に設定する。処理912,913が終了した後に、処理608を抜けて処理601に戻り該当するパケットの再検索を行う。
【0039】
以上を改めて説明すると、次のようになる。
【0040】
瞬断非対応の放送データを受信した場合には、サブストリームバッファは使用されず、メインストリームバッファにデータが格納され、データセレクタもメインストリームバッファ2503からプレーヤ(再生部)116にデータを渡すだけとなる。従って、瞬断非対応の放送データを受信したとしても、音声や映像データ等の再生には何ら問題は生じない。
【0041】
瞬断対応放送データを受信した場合において、瞬断が生じて視聴用データに欠落が生じたときには格納された補完用データを持ってきて補完し、補完された視聴用データを用いて再生用データを生成する。或いは同じことであるが、通常は視聴用データを用いて再生用データを生成し、欠落があるときは補完用データを用いて再生用データを生成する。このとき補完用データを記憶手段に長く保持しておけば、トンネル内を通過するような場合でも放送が途切れないように音声や映像を再生することが可能となる。また、瞬断が生じたか否かは放送データ内の視聴用デジタルデータ(メインストリーム)のパケットが欠落したか否かを用いれば判定が可能である。視聴用データ内の欠落しているパケットと対応するインデクス番号のパケットを補完用データから持ってきて、視聴用データを補完し、補完した視聴用データから再生用データを生成する。或いは同じことであるが、欠落が無い通常の状態では視聴用データのデータパケットを選択しておき、視聴用データのデータパケットに欠落が生じた場合には、当該欠落しているパケットと対応するインデクス番号のパケットを補完用データから選択する。この選択したパケットに基づいて再生用データを生成する。
【0042】
以上により、一の端末にて瞬断対応のデジタルデータ,瞬断非対応のデジタルデータどちらを受信しても、正常にデジタルコンテンツを視聴することが可能となる。
【0043】
以上の実施例では、受信端末が瞬断対応のためのデータを蓄えるバッファ(図5中の2503,2504)を複数有する端末を前提としていた。
【0044】
しかしながら、図11に示すような簡易的な構成からなる受信端末、即ち、複数のバッファを持たない受信端末においても、前記した瞬断対応のデジタルデータ(放送データ)に対応する必要がある。このような構成、即ち、放送データが瞬断対応であっても受信端末が瞬断対応でない構成では、一方では、瞬断非対応の放送データを不連続状態の下で端末にて受信した場合に、音声等の途切れが発生する。他方では、瞬断対応の放送データを受信した場合には、データが多重化されているため其のままデータを逐次的に再生すると、音声が短周期で交互に繰り返されて聞こえてくることとなり耳障りとなる。
【0045】
そこで、モノラルしか再生できないラジオでもステレオ放送を受信した場合に、きちんとモノラル再生ができるのと同様に――受信端末が瞬断非対応である以上音声等が途切れるのは止むを得ないとしても――瞬断対応の放送データ(多重化されている放送データ)を受信した場合に、きちんと音声等を再生することができるような受信端末であることが必要となる。
【0046】
上記のような受信端末の実施例について図11を用いて説明する。図11には図5と同様にパケット受信機2501,デコーダ115,プレーヤ(再生部)116があり、これらは図5の説明の際に述べた機能と同等である。図11において図5と異なる点は、データ分離機2502,メインストリームバッファ2503,サブストリームバッファ2504,データセレクタ2505の代わりに、データフィルタ1101を設けたことである。
【0047】
データフィルタ1101の機能について図12,図13を用いて説明する。図12の1201はデジタルデータの中で、TSと呼ばれるフォーマットをもつデジタルデータの一例である。この例では、音声データは既にES形式でエンコードされ、PESの状態にて2種類の音声データが1202に示すPIDが0x0032である一連のPESパケットとなっている。このPESパケット1202は図13に示すデジタルデータ1301と1304からなっている。デジタルデータ1301,1304は同じフォーマットのデータであるため、デジタルデータ1301について代表して説明する。1302はStream IDであり、この番号で前記したメインストリーム,サブストリームを判定する。例えば、偶数番号のStream IDはメインストリームであり、奇数番号のStream IDはサブストリームというようにすれば容易に判別が可能となる。
【0048】
斯様な規則に関しては、送信側と、受信側で整合させておく必要がある。1301に示すデジタルデータの例では、このようなメインストリームとサブストリームの判定するための指標として、PES Priorityも利用することが可能である。
【0049】
このようなStream ID,PES Priorityを基にして、合致するデータだけをフィルタリングしてプレーヤ(再生部)116に渡し、それ以外の合致しないデータは捨てることで、前記した時間がずれて同じ音楽が繰り返し再生される現象を防止して、通常どおりのきちんとした音声等を再生することが可能となる。なお、データフィルタにて、多重化されたコンテンツデータのビットレートが互いに同一の場合は重複するStream IDをもつデータを削除し、互いに異なる場合は重複するStream IDをもつデータのうち低ビットレートのデータを削除する。先に受信したものを削除し、後に受信したものを抽出する。ビットレートが同一の場合にあっては、先に受信したものを抽出し、後に受信したものを削除しても良い。
【0050】
構成としては例えば、受信時の放送データの瞬断に備えて、同一のコンテンツデータ二つで時間をずらして多重化されて生成された放送データを受信し、データフィルタにおいてStream ID、又は、PES Priority をチェックすることによって、当該受信した放送データ内のコンテンツデータであって後の時刻に受信することとなるコンテンツデータを抽出し、抽出したコンテンツデータをデコーダに渡し、その渡されたコンテンツデータに基づいて再生データを生成し、これを再生するという方法等が採用される。
【0051】
【発明の効果】
瞬断の生じないデジタル放送の再生を行うことが可能となる。従って、視聴者にとってはストレスの少ない放送を実現することができる。
【0052】
また、一の端末にて瞬断対応のデジタルデータ,瞬断非対応のデジタルデータのどちらを受信しても、正常にデジタルコンテンツを視聴することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデジタル放送補完方式の全体構成図。
【図2】データ多重化の概念図。
【図3】瞬断対応データの識別子を記述するPESパケット中の部分。
【図4】瞬断対応データの識別子を記述するTSパケット中の部分。
【図5】受信端末データ受信プラットフォームの構成図。
【図6】データセレクタの処理概要図。
【図7】データセレクタの処理概要図。
【図8】データセレクタの処理概要図。
【図9】データセレクタの処理概要図。
【図10】データセレクタの処理概要図。
【図11】受信端末データ受信プラットフォームの構成図。
【図12】データフィルタ1101の機能を説明するための図(1)。
【図13】データフィルタ1101の機能を説明するための図(2)。
【符号の説明】
101…コンテンツ配信局、102…コンテンツDB、103…映像エンコーダ、104…音声エンコーダ、105…多重化装置、106…送出装置、111…受信端末、112…受信機、113…デジタル復調機、114…データ補完プラットフォーム、115…デコーダ、116…再生部、301…ISO/IECにおけるPESパケット規格の抜粋、401…ISO/IECにおけるTS中のPAT規格、2400…エンコードデータ、2401…メインストリームデータ、2402…サブストリームデータ、2403…多重化後のデータ、2501…パケット受信機、2502…データ分離機、2503…メインストリームバッファ、2504…サブストリームバッファ、2505…データセレクタ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to transmission and reception of digital broadcasting, and more particularly, to a technique for preventing an instantaneous interruption of digital broadcasting.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when radio waves are interrupted during digital broadcast reception and data cannot be received, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-216848, additional data in a transport stream received from another device via a digital interface is used. It detects whether or not discontinuous information is included in the information, and when the discontinuous information is detected, by taking in additional information in the transport stream, a program input from the outside can be executed. 2. Description of the Related Art There is known a technique for quickly decoding video data and audio data when changed, so that decoded output is not interrupted.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-216848 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the technology disclosed in the above publication, after detecting discontinuity information, for example, when video data becomes discontinuous, the digital data is output normally last until the digital data is detected again normally. It keeps outputting digital data. Such a method would be unnatural for the viewer.
[0005]
In addition, in the above-described technologies, since it is detected that no broadcast data is coming, the generation of alternative data and the output of data that has been output normally last time are likely to cause a time lag in processing, so that real-time processing is not possible. Difficult to satisfy. This time delay is not comfortable for a viewer of digital broadcasting, and a method of complementing and outputting digital data in real time so that the viewer is not conscious of the delay is desired.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to transmit digital broadcast data from a broadcasting station, multiplex the digital data to be broadcast with a staggered time, and transmit the digital data with a staggered time even if a momentary interruption of data occurs on the receiving side. This is achieved by reproducing digital data that has been received.
[0007]
Further, on the data platform in the receiving terminal, the type of the broadcast data is determined by determining whether the broadcast data is multiplexed broadcast data as described above or conventional non-multiplexed broadcast data. Provided is a receiving terminal that generates reproduction data based on a type.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration of a digital broadcast supplementary service of the present invention. The entire system includes a
[0009]
Note that the content DB in the
A general format represented by (Advanced Audio Coding) is used. The
[0010]
Next, the
[0011]
When the audio bit rates of the digital data for complementation and viewing are equal, the digital data encoded by one encoder is duplicated, or a plurality of digital data is generated by one encoder, and the multiplexing device is used. Then, the subsequent processing may be performed.
[0012]
If the audio bit rates of the digital data for complementation and viewing are different, or if the bit rate for viewing is higher (high quality), there are a plurality of encoders when encoding real-time broadcast content. There is a need. Alternatively, it is necessary to prepare a unit such as a bit rate reduction processing unit with one encoder.
[0013]
When the content from the
[0014]
In any case, since two data are generated from one content, the digital data for viewing and complementing is the same content, and the data of two sound sources and the like are changed if the bit rates are equal. There is no place. That is, there is no change other than the bit rate. The bit rate here does not represent the transmission speed, but is the bit rate of the information source, and represents the quality of the data. Therefore, as an image having a different bit rate, for example, viewing data is a video of 256 colors, while complementing data is 16 colors. In another example, the frequency band of the viewing data is different. Is 20 to 20,000 Hz, while the frequency band of the data for complementation is 300 to 3,300 Hz.
[0015]
FIG. 2 is described below on the assumption that the bit rates of the digital data for viewing (main stream) and the digital data for complementation (sub-stream) are different. When encoding this data, two types of encoding are performed: an encoding (main stream) 2401 at a high bit rate and an encoding (sub-stream) 2402 at a low bit rate. Thereafter, since packetization is also performed, a header is added to each encoded data. It is assumed that the units of the encoded audio data are, for example, A1 to An. Note that data encoded at a high bit rate is represented by An, and data encoded at a low bit rate is represented by An '. In order to realize an instantaneous interruption compatible broadcast in which these data are not interrupted, data multiplexing is performed such that low bit rate data is transmitted first with a delay of a predetermined time delay k. This is indicated by
[0016]
An outline of a process for packetizing the encoded audio data to generate a PES will be described below. In order to recognize that digital data is missing due to a momentary interruption on the receiving side, when encoding content data, a unique index number (counter) that is continuous with the encoded and packetized content data is used. Must be assigned to The method of assigning the serial number is to extend the header and payload of the packet data and assign a counter, or as described above.
In the case of PES, the above-mentioned counter can be provided in PES_private_data at the time of encoding using PES_extension_data standardized by ISO / IEC. Which of the above methods is selected may be in accordance with the applicable broadcasting or communication terms and conditions.
[0017]
In the above, for simplicity of explanation, the case where only digital audio data is multiplexed for digital broadcasting corresponding to instantaneous interruption is described. However, when multiplexing video, video and audio, the same idea is used. It is preferable to use a method of adding counter information to PES_private_data in a PES packet in which digital data is packetized and inserted, or adding a counter by extending the header and payload of packet data.
[0018]
Next, when generating a packet, it is necessary to determine whether the broadcast data is broadcast data in preparation for a packet loss when the terminal receives broadcast data corresponding to the instantaneous interruption, that is, instantaneous interruption. Since it is necessary to determine whether or not the packet is compatible, information that can be determined is added to the packet. The first method of providing this is to put the information in a
[0019]
Up to this point, a method has been described in which information for responding to a momentary interruption to PES data is added to a packet. On the other hand, in addition to the PES level, there is a method in which information for determining whether digital data corresponds to an instantaneous interruption at the TS level is added to a data packet. As a second method of adding the data, the content is encoded as described above in the
[0020]
As a third method for adding information for determining whether or not digital data corresponds to an instantaneous interruption to a data packet, the third method exists in 402 and 404 in the PMT described above.
The determination can be made by writing a code corresponding to the instantaneous interruption to descriptor (). This can also be made consistent by arranging unified values on the content encoding side and the receiving terminal side.
[0021]
As described above, after the packet counter and the identifier for determining whether the data is broadcast data corresponding to instantaneous interruption are added to the data packet, the
[0022]
Explaining the above again, two content data are generated from one content (audio, video, etc.). Next, each content data is packetized, and these are multiplexed at staggered times to create broadcast data. The created broadcast data is transmitted from the transmission device. The content data in the broadcast data to be transmitted earlier in time is used for complementation on the receiving side.
[0023]
As described above, the number and functions of the required encoders differ depending on whether the bit rates of the two content data are equal or different. At the time of packetization, a header having a counter and an index number is added to the packet. Further, an identifier for determining whether or not the broadcast data corresponds to the momentary interruption is added.
[0024]
When the bit rate of the content data for viewing is higher than the bit rate of the content data for complementation, there is an advantage that the data amount can be reduced as a whole, and when the bit rates are equal to each other, the encoder has an advantage. There is an advantage that only one is required.
[0025]
Such multiplexing or the like to generate broadcast data is performed in the past even when a momentary interruption of broadcast data occurs on the receiving side (time before the instantaneous interruption on the receiving side, ~ This is because the viewing data is complemented by using the complementing content data in the broadcast data received at a time earlier than the broadcast data, so that the instantaneous interruption does not occur in the entire reproduction data.
[0026]
Next, the receiving
[0027]
Since the
[0028]
Here, if the
[0029]
The
[0030]
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of the processing in the data selector. First, the number of the first data in the main stream buffer and the sub stream buffer is stored by the data selector in
603 will be described with reference to FIG. If it is determined in
[0031]
If the
[0032]
If it is determined in
[0033]
Details of the
At 801, it is determined whether or not the request data is in the main stream buffer. If this determination is correct, the
[0034]
If the requested data is not in the main stream buffer in
At 803, it is determined whether the requested data is in the substream buffer. If the data exists in the substream buffer, the
[0035]
If the data requested in
[0036]
Details of the
[0037]
If it is determined in
[0038]
If the above determination is not correct in the
[0039]
The above will be described again as follows.
[0040]
When the broadcast data that does not support the instantaneous interruption is received, the substream buffer is not used, the data is stored in the main stream buffer, and the data selector only passes the data from the
[0041]
When the instantaneous interruption corresponding broadcast data is received, when an instantaneous interruption occurs and the viewing data is lost, the stored supplementary data is brought in and complemented, and the reproduction data is used using the supplemented viewing data. Generate Or, similarly, the reproduction data is usually generated using the viewing data, and when there is a missing data, the reproduction data is generated using the complementing data. At this time, if the supplementary data is stored in the storage means for a long time, it becomes possible to reproduce the audio and video so that the broadcast is not interrupted even when passing through the tunnel. Also, whether or not a momentary interruption has occurred can be determined by using whether or not a packet of digital data for viewing (main stream) in the broadcast data is missing. A packet with an index number corresponding to the missing packet in the viewing data is fetched from the complementing data, the viewing data is complemented, and reproduction data is generated from the supplemented viewing data. Or, similarly, in a normal state where there is no loss, a data packet of the viewing data is selected, and when a data packet of the viewing data is lost, the data packet corresponding to the missing packet is handled. The packet with the index number is selected from the complement data. The reproduction data is generated based on the selected packet.
[0042]
As described above, the digital content can be normally viewed regardless of whether the single terminal receives digital data corresponding to instantaneous interruption or digital data not corresponding to instantaneous interruption.
[0043]
In the above embodiment, it is assumed that the receiving terminal has a plurality of buffers (2503 and 2504 in FIG. 5) for storing data for instantaneous interruption.
[0044]
However, even a receiving terminal having a simple configuration as shown in FIG. 11, that is, a receiving terminal not having a plurality of buffers, needs to support the digital data (broadcast data) corresponding to the instantaneous interruption. In such a configuration, that is, in a configuration in which the receiving terminal does not support the instantaneous interruption even though the broadcast data is instantaneous interruption compatible, on the other hand, when the terminal receives non-interruptible broadcast data in the discontinuous state, At the same time, a break such as voice occurs. On the other hand, if broadcast data for instantaneous interruption is received, the data is multiplexed and if the data is played back sequentially, the sound will be heard alternately and repeatedly in a short cycle. Harassing.
[0045]
Therefore, when a stereo broadcast is received even on a radio that can only play monaural, it can be reproduced in monaural as well-even if the receiving terminal is not compatible with instantaneous interruption, it is unavoidable that sound etc. will be interrupted- -When receiving broadcast data (multiplexed broadcast data) corresponding to momentary interruption, it is necessary that the receiving terminal be capable of properly reproducing sound and the like.
[0046]
An embodiment of the receiving terminal as described above will be described with reference to FIG. FIG. 11 includes a
[0047]
The function of the
[0048]
Such a rule needs to be matched between the transmitting side and the receiving side. In the example of digital data shown in 1301, PES Priority can be used as an index for determining such a main stream and a sub stream.
[0049]
Based on such a Stream ID and PES Priority, only matching data is filtered and passed to the player (reproducing unit) 116, and other unmatched data is discarded. Preventing the phenomenon of repeated reproduction makes it possible to reproduce normal sound and the like as usual. In the data filter, when the bit rates of the multiplexed content data are the same, the data having the overlapping Stream ID is deleted. When the bit rates of the multiplexed content data are different from each other, the low bit rate of the data having the overlapping Stream ID is deleted. Delete data. Delete the one received earlier and extract the one received later. When the bit rates are the same, the one received first may be extracted and the one received later may be deleted.
[0050]
As a configuration, for example, in preparation for an instantaneous interruption of broadcast data at the time of reception, broadcast data generated by multiplexing two pieces of the same content data at staggered times is received, and a stream ID or PES is generated by a data filter. By checking the Priority, the content data in the received broadcast data, which is to be received at a later time, is extracted, and the extracted content data is passed to the decoder. A method of generating reproduction data based on the reproduction data and reproducing the reproduction data is employed.
[0051]
【The invention's effect】
It is possible to reproduce digital broadcasts without instantaneous interruption. Therefore, a broadcast with less stress for the viewer can be realized.
[0052]
In addition, the digital content can be normally viewed regardless of whether one terminal receives digital data compatible with instantaneous interruption or digital data not compatible with instantaneous interruption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a digital broadcast complement system of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of data multiplexing.
FIG. 3 shows a part in a PES packet describing an identifier of instantaneous interruption corresponding data.
FIG. 4 shows a portion in a TS packet describing an identifier of instantaneous interruption corresponding data.
FIG. 5 is a configuration diagram of a receiving terminal data receiving platform.
FIG. 6 is a schematic processing diagram of a data selector.
FIG. 7 is a schematic processing diagram of a data selector.
FIG. 8 is a processing schematic diagram of a data selector.
FIG. 9 is a schematic processing diagram of a data selector.
FIG. 10 is a schematic processing diagram of a data selector.
FIG. 11 is a configuration diagram of a receiving terminal data receiving platform.
FIG. 12 is a diagram (1) for explaining the function of the
FIG. 13 is a diagram (2) illustrating the function of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記パケット化する際に、前記各パケット中にインデクス番号を持つヘッダを付加するデータエンコーダと、
前記放送データが受信される際に、放送データの瞬断により一方のコンテンツデータ内のパケットに欠落が生じたとしても、前記瞬断の時刻よりも先行した時刻に受信される放送データ内の他方のコンテンツデータから当該欠落したパケットのインデクス番号に対応するインデクス番号のパケットを用いて、当該欠落したパケットを補完することができるように、前記2つのコンテンツデータを互いに時間間隔をずらして前記多重化を行い前記放送データを生成する多重化装置と、
を有するデジタル放送送信システム。In a digital broadcast transmission system that packetizes two pieces of content data having the same content into packets and broadcasts multiplexed broadcast data,
A data encoder that adds a header having an index number in each of the packets when the packetization is performed;
When the broadcast data is received, even if a packet in one content data is lost due to a momentary interruption of the broadcast data, the other one of the broadcast data received at a time earlier than the moment of the instantaneous interruption The two pieces of content data are multiplexed with a time interval shifted from each other so that the missing packet can be complemented using a packet having an index number corresponding to the index number of the missing packet from the content data. And a multiplexing device for generating the broadcast data,
A digital broadcast transmission system having:
補完に用いられるパケットから構成される前記他方のコンテンツデータのビットレートよりも、前記一方のコンテンツデータのビットレートの方が大きいことを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
A digital broadcast transmission system, wherein the bit rate of the one content data is higher than the bit rate of the other content data composed of packets used for complementation.
補完に用いられるパケットから構成される前記他方のコンテンツデータのビットレートと、前記一方のコンテンツデータのビットレートとが、互いに等しいことを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
A digital broadcast transmission system, wherein a bit rate of the other content data composed of packets used for complementation is equal to a bit rate of the one content data.
前記データエンコーダは、ISO/IEC規格で定義されているPESパケット中のStream_id識別子に、当該放送データがパケットの欠落に備えた放送データであることを付与する機能を備えていることを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
The data encoder has a function of assigning, to a Stream_id identifier in a PES packet defined by the ISO / IEC standard, that the broadcast data is broadcast data in preparation for a packet loss. Digital broadcast transmission system.
前記データエンコーダは、ISO/IEC規格で定義されているPESパケット中のPES_private_data中に、当該放送データがパケットの欠落に備えた放送データであることを付与する機能を備えていることを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
The data encoder has a function of giving, in PES_private_data in a PES packet defined by the ISO / IEC standard, that the broadcast data is broadcast data in preparation for a packet loss. Digital broadcast transmission system.
前記データエンコーダは、ISO/IEC規格で定義されているTSパケット中のStream_type識別子に、当該放送データがパケットの欠落に備えた放送データであることを付与する機能を備えていることを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
The data encoder has a function of assigning, to a Stream_type identifier in a TS packet defined by the ISO / IEC standard, that the broadcast data is broadcast data in preparation for a packet loss. Digital broadcast transmission system.
前記データエンコーダは、ISO/IEC規格で定義されているTSパケット中のdescriptor識別子に、当該放送データがパケットの欠落に備えた放送データであることを付与する機能を備えていることを特徴とするデジタル放送送信システム。In claim 1,
The data encoder has a function of giving, to a descriptor identifier in a TS packet defined by the ISO / IEC standard, that the broadcast data is broadcast data in preparation for a packet loss. Digital broadcast transmission system.
受信した放送データがパケットの欠落に備えて同一のコンテンツデータ二つで多重化された放送データであるか否かを判別する手段と、
前記手段によって、放送データが、パケットの欠落に備えて同一のコンテンツデータ二つで多重化された放送データであると判別された場合に、当該放送データを元の二つのコンテンツデータに分離して、第一のコンテンツデータと第二のコンテンツデータとを生成する分離手段と、
前記第二のコンテンツデータを格納する格納手段と、
前記第一のコンテンツデータのパケットの欠落を判定する判定手段と、
前記判定手段によって、前記第一のコンテンツデータのパケットに欠落がないと判定された場合には、前記第一のコンテンツデータのパケットを選択し、前記第一のコンテンツデータのパケットに欠落があると判定された場合には、前記格納手段に格納された第二のコンテンツデータから当該欠落したパケットのインデクス番号に対応するインデクス番号のパケットを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された各パケットから再生用データをデコードするデコード手段と、
前記デコード手段によりデコードされた再生用データを再生する再生手段と、を有するデジタル放送の受信装置。In preparation for a packet loss, broadcast data multiplexed at a time lag with two identical content data consisting of a packet to which a header having an index number is added, and a broadcast data that is not multiplexed as described above. An antenna for receiving both of the broadcast data,
Means for determining whether the received broadcast data is broadcast data multiplexed with two identical content data in preparation for packet loss,
When the broadcast data is determined to be broadcast data multiplexed by two identical content data in preparation for a packet loss, the broadcast data is separated into the two original content data. Separating means for generating first content data and second content data,
Storage means for storing the second content data,
Determining means for determining a loss of a packet of the first content data;
When it is determined by the determination unit that the packet of the first content data is not missing, the packet of the first content data is selected, and the packet of the first content data is determined to be missing. If determined, selecting means for selecting a packet of an index number corresponding to the index number of the missing packet from the second content data stored in the storage means,
Decoding means for decoding data for reproduction from each packet selected by the selection means;
A digital broadcast receiving apparatus comprising: a reproducing unit that reproduces the reproduction data decoded by the decoding unit.
受信した放送データが、パケットの欠落に備えて多重化された放送データでないと、前記判別する手段によって判別された場合には、
前記選択手段は、前記放送データを構成するコンテンツデータのパケットを選択することを特徴とするデジタル放送の受信装置。In claim 8,
When the received broadcast data is not the multiplexed broadcast data in preparation for the packet loss, if it is determined by the determination unit,
The receiving device for digital broadcasting, wherein the selecting means selects a packet of content data constituting the broadcasting data.
前記放送データの瞬断により前記第一のコンテンツデータ内のパケットに欠落が生じたか否かを判断するのに、電波強度を用いて判断することを特徴とするデジタル放送の受信装置。In claim 8,
A digital broadcast receiving apparatus comprising: determining whether a packet in the first content data has been dropped due to an instantaneous interruption of the broadcast data using radio wave intensity.
前記放送データの瞬断により前記第一のコンテンツデータ内のパケットに欠落が生じたか否かを判断するのに、トランスポートストリームパケットの
continuity_counterを用いて判断することを特徴とするデジタル放送の受信装置。In claim 8,
A digital broadcast receiving apparatus comprising: determining whether or not a packet in the first content data has been dropped due to an instantaneous interruption of the broadcast data by using a continuity_counter of a transport stream packet. .
受信した放送データが前記のように多重化された放送データであるか否かについて是非を判別し、
是であると判別された場合に、当該放送データを元の二つのコンテンツデータに分離し、
再生に用いる一方のコンテンツデータの一部に欠落があると判定された場合には、他方のコンテンツデータを用いて前記一方のコンテンツデータを補完し、
必要に応じて補完された前記一方のコンテンツデータに基づいて、再生データを生成し、これを再生するデジタル放送再生方法。In preparation for an instantaneous interruption of broadcast data at the time of reception, receive broadcast data generated by multiplexing two identical content data with a time delay,
Determine whether or not the received broadcast data is multiplexed broadcast data as described above,
If determined to be true, the broadcast data is separated into the original two content data,
If it is determined that a part of one of the content data used for reproduction is missing, the other content data is used to complement the one content data,
A digital broadcast playback method for generating playback data based on the one content data supplemented as necessary and playing back the playback data.
非であると判別された場合に、当該放送データに基づいて、再生データを生成し、これを再生するデジタル放送再生方法。In claim 12,
A digital broadcast reproduction method for generating reproduction data based on the broadcast data when it is determined that the broadcast data is non-existent, and reproducing the reproduction data.
Priority Applications (2)
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