JP2006081185A - デジタル放送受信装置及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 デジタル放送を受信するときに放送チャンネル選択のための要求時間を短縮することができるデジタル放送受信装置及び方法を提供する。
【解決手段】 デジタル放送受信装置は、マルチチャンネル伝送ストリームを複数の放送チャンネルデータに分離して出力する伝送ストリームデマルチプレクサと、データビットレートに対応してそれぞれ異なる容量に設定された複数のバッファを含み、放送チャンネルデータをデータビットレートによりそれぞれ対応する容量のバッファに貯蔵するバッファ部と、ユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するチャンネル識別情報を出力するユーザーインターフェースと、チャンネル識別情報により、前記複数のバッファのうちの一つを選択するマルチバッファスイッチング装置と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、デジタル放送受信装置及びその方法に関するものである。
デジタル放送技術及び移動通信技術の発達により、移動中のユーザーにデジタル放送を提供することに関する関心が高くなっている。デジタルマルチメディア放送(Digital Multimedia Broadcasting:以下、“DMB”とする)は、個人携帯用受信器又は車両用受信器を通じてユーザーが移動途中でも多様なマルチメディア放送を多チャンネルで視聴できるようにする放送サービスを意味する。特に、韓国で採択された衛星DMBは、国際電気通信連合(International Telecommunication Union:ITU)の標準Rec.BO.1130-4:System-Eとして、CDMA方式の移動電話に類似したCDM(Code Division Multiplexing)技術を選択する。
既存のデジタル放送受信装置で、バッファは、ユーザーにスピーカやディスプレー部を通じて該当放送番組を提供する前に、使用者によって選択された放送番組データで満たされる。特に、ユーザーが放送チャンネルを選択するのにかかる時間は、放送チャンネル選択のためのユーザーのキー入力に対する応答時間とバッファリング時間との和となる。したがって、デジタル放送で放送チャンネル選択にかかる時間は、バッファのサイズに関連する。
このようなDMBシステムにおいては、ビットレートが異なる複数の放送チャンネルが一つの伝送チャンネルに割り当てられる。例えば、オーディオ放送の場合に、ある伝送チャンネルには64Kbps,48Kbps,40Kbps、及び32Kbpsの4個の放送チャンネルが割り当てられ、他の伝送チャンネルには48Kbps,40Kbps,32Kbps、及び32Kbpsの4個の放送チャンネルが割り当てられる。最小ビットレートを有する放送チャンネルにおけるそのビットレートは、24Kbpsである。
したがって、デジタル放送受信装置は、一番大きなビットレートを有する放送チャンネルに対応するバッファを備えなければならない。例えば、64Kbpsの放送チャンネルデータを2秒間バッファリングするサイズのバッファは、24Kbps放送チャンネルデータをバッファリングするのに5.33秒のバッファリング時間が求められる。64Kbps放送チャンネルデータでこのバッファの半分を満たすのにかかる時間が1秒であると、24Kbps放送チャンネルデータでこのバッファの半分を満たすのに要求される時間は2.67秒である。
このように、デジタル放送受信装置では、この選択された放送チャンネルにより、このバッファを満たすのにかかる時間が相互に異なり、これは、待機時間(放送チャンネルが選択された後、放送チャンネルデータを出力するまでの時間)が選択された放送チャンネルにより異なるようになる。デジタル放送受信装置で、最大ビットレートのオーディオ放送チャンネルをバッファリングするためのバッファが最小ビットレートのために使用される場合に、これは放送チャンネル選択のための待機時間を増加させる。
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、デジタル放送を受信するときに放送チャンネル選択のための要求時間を短縮することができるデジタル放送受信装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、デジタル放送において高速で放送チャンネルを選択することができるデジタル放送受信装置及び方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明によるデジタル放送受信装置は、マルチチャンネル伝送ストリームを複数の放送チャンネルデータに分離して出力するデマルチプレクサと、データビットレートに対応してそれぞれ異なる容量に設定された複数のバッファを含み、前記放送チャンネルデータをデータビットレートによりそれぞれ対応する容量のバッファに貯蔵するバッファ部と、ユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するチャンネル識別情報を出力するユーザーインターフェースと、前記チャンネル識別情報により、前記複数のバッファのうちの一つを選択するスイッチング装置と、を含むことを特徴とする。
本発明は、バッファを満たす時間を除去することによって、放送チャンネルを選択するときに求められる待機時間を大幅に短縮させることができる。また、本発明は、バッファサイズが大きくなっても放送チャンネルの選択時の待機時間に影響を及ぼすことがないため、受信装置の安定性を高めることができる効果がある。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明において、関連した公知機能及び構成に関する説明が、本発明の要旨を不明にする可能性がある場合には、その詳細な説明を省略する。
図1は、本発明の望ましい実施形態によるデジタル放送受信装置のブロック構成図である。本発明の明細書では、デジタルマルチメディア放送のうちのデジタルオーディオ放送を受信する場合を仮定して説明する。図1を参照すると、本発明の望ましい実施形態によるデジタル放送受信装置100は、一つ以上の所定CDMチャンネルCDM0〜CDMNを通じて受信されたCDMチャンネルデータをデインタリーブして出力するCDM(Code Division Multiplexing)チャンネル処理部110と、CDMチャンネルデータをマージして伝送ストリームを生成するマージ部(merge unit)120と、マージ部120からの伝送ストリームをMPEGデコーディングして所定の放送チャンネルデータを出力するMPEGデコーダ130と、MPEGデコーダ130から提供される放送チャンネルデータであるデジタル信号を音声信号及び映像信号に変換するコーデック140と、を含む。
CDMチャンネル処理部110は、おおよそ5個のCDMチャンネルを受信して処理するように構成される。基本的に、CDMチャンネル処理部110は、パイロット情報を伝送するチャンネルと、EPG(Electronic Program Guide)情報を伝送するチャンネルと、CAS(Conditional Access System)情報を伝送するチャンネルと、を受信する。そして、CDMチャンネル処理部110は、実際に放送チャンネルデータを伝送するための少なくとも一つ以上のCDM伝送チャンネルを受信することができる。
このとき、デジタル放送受信装置によってデコーディング可能なCDMチャンネルの個数は、一般的にDMBシステムから提供される全体CDMチャンネルの個数より少ない。例えば、ARIB規格である[ARIB STD B41]の衛星DMBの送受信規格により、DMBシステムは、30個のチャンネルを用いてそのうちの29個のチャンネルを通じてデータを伝送し、1個のチャンネルを通じて制御信号を伝送するように構成される。512Kbpsデータは、データを伝送する29個のチャンネルを通じて伝送される。ところで、512Kbpsデータは、1/2折り畳み符号化によって256Kbpsデータとなり、R-S符号化によって約236(=188/204)Kbpsデータとなり、約236Kbpsの有効データは各チャンネルを通じて伝送可能になる。したがって、総29個のチャンネルであるため、衛星DMBシステムは、全体約6.844Mbpsのデータを伝送することができる。将来、デジタル放送受信装置は、5個以上のCDM伝送チャンネルを処理するように構成され、このデジタル放送受信装置に本発明が適用可能であることは明らかである。
一方、DMBシステムは、1個のCDM伝送チャンネルの代わりに1個のAV放送チャンネルデータを2個のCDM伝送チャンネルを通じて伝送することができる。オーディオ放送チャンネルの場合に、1個の伝送チャンネルを通じて多数のオーディオ放送チャンネルデータをサービスすることもできる。オーディオ放送チャンネルデータの容量は約48Kbpsであるため、一つの伝送チャンネル(CDM チャンネル)は、5(=236/48)個のオーディオ放送チャンネルデータが伝達される。伝送チャンネルには、多重化装備を通じて数個の放送チャンネルデータが混合されて伝達される。
CDMチャンネル処理部110は、放送チャンネルデータストリームを伝送するための1個以上のCDM伝送チャンネルを受信することができる。CDMチャンネル処理部110から出力されるデインタリーブされたCDMチャンネルデータは、マージ部120に出力される。マージ部120は、CDMチャンネルデータをマージして伝送ストリームを生成する。上述したように、放送チャンネルデータは、多様な伝送チャンネルに多重化されるため、マージ部120は受信されるCDMチャンネルから伝送ストリームを生成した後に、MPEGデコーダ130に提供する。伝送ストリームは、一つ以上の放送チャンネルデータを含む。マージ部120は、多様な伝送チャンネルを通じて伝送された放送チャンネルデータをマージし、多様な放送チャンネルデータが含まれた伝送ストリームを生成する。
MPEGデコーダ130は、マージ部120から出力される伝送ストリームからユーザーの選択により、放送チャンネルデータを取り出して出力する。ユーザーが希望する放送チャンネルを選択すると、この選択された放送チャンネルに対応するPID(Packet ID)がMPEGデコーダ130に提供される。MPEGデコーダ130は、ユーザーにより選択されたPIDに従って、伝送ストリームのうち希望する放送チャンネルデータを出力する。コーデック140は、MPEGデコーダ130から提供される放送チャンネルデータであるデジタル信号を音声信号又は映像信号に変換する。以下、本発明の実施形態によるデジタル放送受信装置100で、高速チャンネル選択のためのMPEGデコーダ130の構造を説明する。
図2は、本発明の一実施形態によるMPEGデコーダのブロック構成図である。図2を参照すると、MPEGデコーダ130は、伝送ストリームデマルチプレクサ210と、バッファ部220と、マルチバッファスイッチング部230と、データベース240と、PID検出部260と、を含む。デジタル放送の受信時に伝送ストリームデマルチプレクサ210には複数の放送チャンネルがマルチプレクシングされた伝送ストリームが用いられる。
上述したように、衛星DMBの場合又は伝送ストリームを使用するデジタルオーディオ放送の場合に、一つの伝送チャンネルに多数のオーディオ放送チャンネルデータが乗せられる。例えば、衛星DMBの場合に、一つのCDMチャンネルが256Kbpsの伝送容量を有し、一つのオーディオ放送局のチャンネルデータレートは24Kbps〜64Kbps程度である。したがって、一つのCDMチャンネルに4〜6個のオーディオ放送チャンネルデータが乗せられる。
2個のマルチプレクシングされたCDMチャンネルを受信する場合は、例えば、10個以上のオーディオ放送チャンネルを受信することに該当する。したがって、受信されたすべての放送チャンネルデータが、上記のように、マージ部120(図1を参照)で同一の伝送ストリームにマージされ、伝送ストリームデマルチプレクサ210に伝送される。
伝送ストリームデマルチプレクサ210は、同一の伝送ストリームに含まれた複数の放送チャンネルデータをデマルチプレクシングするために、放送チャンネル別に割り当てられているPIDに関する情報を認識すべきである。このため、MPEGデコーダ130は、放送チャンネルデータとCDM伝送チャンネルの対応情報を有するデータベース240を含む。このようなデータベース240の構造は、図3に示す。図3を参照すると、データベース240は、サービスID310と、PMT(Program Map Table) PID320と、AUD(Audio)PID330と、CDMチャンネル番号340と、放送チャンネル容量350に関する情報を有する。サービスID310は、ユーザーによって選択されるプログラム識別情報である。PMT PID320及びAUD PID330は、EPG情報を伝送するEPGチャンネルを通じて伝送されるPSI(Program Specific Information)情報である。EPGエンジン(図示せず)がPSI情報を収集してこのデータベース240を構成することができる。
PID検出部260は、ユーザーインターフェース250を通じてユーザーによって選択された放送チャンネルによりデータベース240からPIDを検出する。詳しく説明すると、PID検出部260は、ユーザーインターフェース250から一つの放送チャンネルの入力を受ける。そして、PID検出部260は、現在受信しているCDMチャンネルと連動されるPID値をデータベース240を通じて認識可能である。それによって、PID検出部260は、現在伝送ストリームに存在するすべての放送チャンネルの個数とその該当PID値がわかる。PID検出部260は、現在伝送ストリームに存在するPID値及びその関連情報を選択的にテーブル化して伝送ストリームデマルチプレクサ210及びマルチバッファスイッチング部230に提供する。このようなPID検出部260の動作は、図4を参照して詳細に説明する。
図4は、本発明の一実施形態によるPID検出部の動作を示すフローチャートである。図4を参照すると、PID検出部260は、ユーザーインターフェース250から放送チャンネルに対応するPIDを受信する(ステップ410)。ユーザーインターフェース250は、ユーザーが所定の放送チャンネルを選択すると、それに対応するPIDをPID検出部260に提供する。PID検出部260は、データベース240を参照して現在受信されるCDMチャンネルを探索する(ステップ420)。PID検出部260は、CDMチャンネル情報の探索結果を用いて現在伝送ストリームのすべてのPIDを獲得する(ステップ430)。そして、PID検出部260は、現在伝送ストリームのPIDのうち、ユーザーによって選択された放送チャンネルのPIDが存在するかどうかを判断する。もし、ユーザーによって選択された放送チャンネルのPIDが現在伝送ストリームのPIDのうちの一つであると、PID検出部260は、該当PID情報をマルチバッファスイッチング部230に提供し、該当放送チャンネルデータ用バッファをコーデック140にスイッチングする(ステップ440)。
もし、ユーザーによって選択された放送チャンネルのPIDが現在伝送ストリームのPIDに存在しないと、デジタル放送受信装置は新たなCDMチャンネルを受信するようになる。それにより、PID検出部260は、新たなCDMチャンネルに対応するPID値及びその関連情報を選択的にテーブル化し、再び伝送ストリームデマルチプレクサ210及びマルチバッファスイッチング部230に提供する。
更に図2を参照すると、伝送ストリームデマルチプレクサ210は、PID検出部260から提供されるPID値を参照して伝送ストリームを各放送チャンネルデータに分離し、この放送チャンネルデータをバッファ部220に提供する。このとき、伝送ストリームデマルチプレクサ210は、PID検出部260から提供される各放送チャンネル別ビットレート情報を参照し、各放送チャンネルデータをバッファ部220の複数のリングバッファ222,224,…,226にそのバッファ容量に合わせて割り当てられる。
具体的に、各リングバッファ222,224,…,226は、伝送ストリームデマルチプレクサ210から受信される放送チャンネルデータをそれぞれバッファリングする。このとき、複数の放送チャンネルデータのビットレートが多様であるため、複数のリングバッファは相互に異なる容量を有する。すなわち、リングバッファの容量が、多様なビットレートを有する放送チャンネルをバッファリングするのに適切に決定される。すなわち、伝送ストリームデマルチプレクサ210は、放送チャンネル別ビットレートにより、多様な容量を有する複数のリングバッファ222,224,…,226に各放送チャンネルデータを供給する。
例えば、10個程度のオーディオ放送チャンネルデータが512Kbps程度のデータレートを持ち、各リングバッファが入力される放送チャンネルデータを2秒程度バッファリングすると、全体バッファ部220のサイズは1028Kbit(128Kbyte)程度となる。この程度のメモリサイズは、デジタル放送受信装置に大きな負担になることではない。
そして、各リングバッファ222,224,…,226は、バッファリングしたチャンネルデータをマルチバッファスイッチング装置230に出力する。ユーザーが放送チャンネルを選択すると、マルチバッファスイッチング装置230は、ユーザーインターフェース250からユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するPID情報を受信する。マルチバッファスイッチング装置230は、ユーザーインターフェース250から提供されたPID情報により、バッファ部220の複数のリングバッファ222,224,…,226のうちの一つの出力をコーデック240にスイッチングする。
このように、本発明は、マルチリングバッファに多数の放送ストリームを同時に貯蔵し、放送チャンネル選択命令を入力するときに、予め割り当てられた放送ストリームとバッファ情報を用いて該当するオーディオリングバッファをすぐにコーデックにスイッチングすることで、高速放送チャンネル選択を実行することができる。
図5は、本発明の一実施形態によるデジタル放送受信装置でオーディオ放送チャンネルを選択するときの制御手順を示すフローチャートである。この実施形態では、オーディオ放送チャンネルを受信した場合について説明する。しかしながら、AV放送チャンネルを受信した場合にも、本発明が適用可能なことは自明である。
図5を参照すると、まず、デジタル放送受信装置で、MPEGデコーダ130は、マージ部120からマルチチャンネルオーディオストリームが受信されるか否かを判断する(ステップ510)。MPEGデコーダ130は、マルチチャンネルオーディオストリームを受信すると、ステップ520に進んで受信したオーディオストリームを伝送ストリームデマルチプレクサ210に入力する。伝送ストリームデマルチプレクサ210は、マルチチャンネルオーディオストリームを複数の放送チャンネルデータに分離する。MPEGデコーダ130は、分離された複数の放送チャンネルデータをバッファ部220に提供する(ステップ530)。バッファ部220の各リングバッファ222,224,…,226は、伝送ストリームデマルチプレクサ210から受信される放送チャンネルデータをバッファリングする。
そして、MPEGデコーダ130は、ユーザーが放送チャンネルを選択するか否かを判断する(ステップ540)。ユーザーが放送チャンネルを選択すると、MPEGデコーダ130は、ユーザーインターフェース250を通じてユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するPID情報を受信する。したがって、MPEGデコーダ130は、マルチバッファスイッチング装置230がユーザーインターフェース250から受信されたPID情報により、バッファ220で複数のリングバッファ222,224,…,226の出力のうちの一つをコーデック240にスイッチングするように制御する(ステップ550)。次に、デジタル放送受信装置は、デジタル放送受信が終了するか否かを判断する(ステップ560)。デジタル放送受信は、ユーザーによって終了される。また、デジタル放送受信装置が、デジタル放送をこれ以上受信できない地域に移動し、或いはバッテリーが放電される理由によってもデジタル放送の受信が終了される。デジタル放送受信装置は、デジタル放送受信が終了しないと、ステップ540に戻る。
上述した本発明の説明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明を外れない限り、多様な変形が実施可能である。したがって、本発明の範囲は、説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とこれと均等なものによって定められるべきである。
本発明の望ましい実施形態によるデジタル放送受信装置のブロック構成図である。 本発明の一実施形態によるMPEGデコーダのブロック構成図である。 本発明の一実施形態によるデータベースの構造を示す図である。 本発明の一実施形態によるPID検出部の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるデジタル放送受信装置において、オーディオ放送チャンネルの選択時の制御手順を示すフローチャートである。
符号の説明
100 デジタル放送受信装置
210 伝送ストリームデマルチプレクサ
220 バッファ部
222 リングバッファ
224 リングバッファ
226 リングバッファ
230 マルチバッファスイッチング装置
240 データベース
250 ユーザーインターフェース
260 PID検出部

Claims (8)

  1. デジタル放送受信装置であって、
    マルチチャンネル伝送ストリームを複数の放送チャンネルデータに分離して出力するデマルチプレクサと、
    データビットレートに対応してそれぞれ異なる容量に設定された複数のバッファを含み、前記放送チャンネルデータをデータビットレートによりそれぞれ対応する容量のバッファに貯蔵するバッファ部と、
    ユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するチャンネル識別情報を出力するユーザーインターフェースと、
    前記チャンネル識別情報により、前記複数のバッファのうちの一つを選択するスイッチング装置と、
    を含むことを特徴とするデジタル放送受信装置。
  2. 前記放送チャンネルデータ及び伝送チャンネルの対応情報を有するデータベースをさらに含む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。
  3. 前記マルチチャンネル伝送ストリームのPID(Packet ID)値及びその関連情報を前記データベースから検出して前記デマルチプレクサ及びスイッチング装置に提供するPID検出部をさらに含むことを特徴とする請求項2記載のデジタル放送受信装置。
  4. 前記複数のバッファは、それぞれリングバッファであ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。
  5. 前記伝送ストリームデマルチプレクサは、前記PID検出部から提供されるPID値及びその関連情報を参照して各放送チャンネルデータをそのチャンネル容量により前記各リングバッファに割り当てることを特徴とする請求項3記載のデジタル放送受信装置。
  6. 前記PIDの関連情報は、各放送チャンネルのビットレート情報を含むことを特徴とする請求項2記載のデジタル放送受信装置。
  7. デジタル放送受信方法であって、
    マルチチャンネル伝送ストリームを複数の放送チャンネルデータに分離して出力する段階と、
    前記複数の放送チャンネルデータを複数のバッファを通じてそれぞれバッファリングする段階と、
    ユーザーによって選択された放送チャンネルに対応するPID情報により、前記複数のバッファのうちの一つの出力を選択する段階と、
    を含むことを特徴とするデジタル放送受信方法。
  8. 前記バッファリングする段階は、前記各放送チャンネルデータのビットレートに対応する異なる容量を有する複数のバッファに各放送チャンネルデータを割り当てることによって、各放送チャンネルデータをバッファリングすることを特徴とする請求項7記載のデジタル放送受信方法。
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