JP2006148826A

JP2006148826A - デジタル放送記録再生装置

Info

Publication number: JP2006148826A
Application number: JP2004339745A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takashimizu; 聡高清水; Satoshi Iimuro; 聡飯室; Manabu Sasamoto; 学佐々本; Tomoyuki Nonaka; 智之野中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】
ＨＤＤを記録手段として用い、入力ストリームを構成する各パケットにタイムスタンプを付加して記録し、タイムスタンプに基づいて再生時のパケット出力タイミングを決めるデジタル放送記録再生装置において、制御手段の処理負荷が大きくなり、録画した番組を再生する場合のＨＤＤからのストリーム読み出し処理が所定のタイミングより送れた場合であってもストリーム再生が途切れることが無いようにする。
【解決手段】
本発明においては、ＨＤＤからストリームを再生する際にカウンタの出力とタイムスタンプを比較して出力タイミングを決定すると共に、再生したストリームのパケットに吹かされているタイムスタンプがカウンタの示す時刻に対して過去の時刻を示す場合はただちにパケットを出力するようにして、ストリームの再生が途切れることが無いようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録再生機能を有するデジタル放送受信機に関し、特に記録するデータに時間情報を付加して記録し再生するデジタル放送記録再生装置に関する。

近年、放送衛星を利用したＢＳデジタル放送や地上波を使ったデジタル放送サービスが始まっており、これらを受信するデジタル放送受信機が急速に普及しつつある。デジタル放送では映像信号と音声信号を圧縮符号化（デジタル化）して扱う。このため、従来は1つの番組しか送出できなかった電波帯域に複数の番組を多重して送信出来るので、電波の利用効率が高い、デジタルデータとの親和性が良い等の特徴がある。これにより、圧縮符号化した映像データと音声データに、番組の詳細説明文字データ、番組の放送予定データ、グラフィックデータなどを多重して送出することが可能である。また、デジタル放送受信機にデジタルデータ蓄積媒体であるハードディスク装置（以下ＨＤＤと略記する）等を備え、番組データや多重されているデータを録画再生することも可能である。

デジタル放送では電波の有効利用の面から一つのストリームに複数の番組やデータが多重されているのが一般的である。このようなストリームに含まれる番組を録画する場合、入力されたストリームをそのまま記録してしまうと不要なデータまで記録することになり無駄が多い。そこでデジタル放送を受信して所望の番組を録画する場合、ストリームから不要なデータを削除して記録する。入力されたストリームはパケットが等間隔に配置された構成であるが、不要なパケットを削除することによってストリームには隙間が出来ることになる。

ところで、圧縮されたデジタルデータを復号して映像と音声を正しく再生する為には復号タイミングの制御に用いる時間情報が必要である。この時間情報は入力ストリームを構成するパケットに含まれている。デジタル放送受信機はこの時間情報に基づいて基準クロックを再生し、これによって復号タイミングを制御する。基準クロックの再生は、時間情報を含むパケットが入力されるタイミングにも依存する。従って、ＨＤＤ等に番組を記録する際にはパケットの到着間隔が再生時に再現できるようにする工夫、すなわち、不要な番組データを削除することによって出来たパケットの隙間をも再現する工夫が必要である。このような工夫を施した従来例としては、例えば[特許文献１]のような方法が開示されている。

特開２０００−１５６８３８号公報

ここで、デジタル放送受信機は放送信号を受信して必要な番組を選択し、圧縮されているデータを復号して再生する処理、蓄積手段に番組を記録し再生する処理、その他受信したデジタルデータに従って番組情報を表示する為の処理等要求される処理量が多く、デジタル放送受信機のシステム構成によっては複数の処理を同時に要求されることが考えられる。これらの処理はその整合性やコスト等を考えると、一つの制御手段（ＣＰＵ等）を用いて行うのが望ましい。

しかしながら、特に蓄積手段に記録した番組を再生する際に異なる処理が同時に行われている場合、処理量が多いと蓄積手段から記録されている番組データを読み出す処理が必要なタイミングより遅れて行われることが考えられる。この場合、特許文献１に記載されている方法においては、タイムスタンプが示す時刻を過ぎてから出力すべきパケットがストリーム再生手段に入力される可能性があることは考慮されていない。従って、このような場合ストリームの出力が止まる等の現象が起こる可能性がある。

そこで、本発明においては、番組データを読み出す処理が所定のタイミングより遅れて行われた場合であっても、スムーズにパケットを出力することを目的とする。

データと該データに関する時刻情報を入力する入力手段と、前記時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを該データに付加するタイムスタンプ付加手段と、前記タイムスタンプ付加手段によりタイムスタンプが付加されたデータを記録する記録手段と、前記記録されたデータを出力する出力手段と、所定の間隔でカウントするカウンタと、前記出力手段より出力するデータを制御する出力制御手段とを備え、前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より小さい場合及び等しい場合は前記データを前記出力手段より出力し、大きい場合は出力しないように制御することを特徴とする記録再生装置。

本発明においては、番組データを読み出す処理が所定のタイミングより遅れて行われた場合であっても、スムーズにパケットを出力することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明におけるデジタル放送記録再生装置の構成例を示す図である。１０は図示しない放送局から送出される電波を受信する放送受信アンテナである。チューナ２０はアンテナ１０から供給される信号から復調、誤り訂正等を行ってストリームを再生する。本実施例で示すストリームは例えば図２に示すような１８８バイト単位のパケットから構成されるトランスポートストリームである。パケットとパケットの間には無効なデータが含まれる場合もある。再生されたストリームはデマルチプレクサ３０に供給され、指定された番組の符号化映像データ、符号化音声データ、及びその他のデータが抽出される。抽出された符号化映像データと符号化音声データは、リアルタイムで視聴する場合はデコーダ４０に供給され復号されて映像信号と音声信号が出力される。復号された映像信号はグラフィック手段５０に供給され、状況によってグラフィック画面が重畳されて出力される。グラフィック手段５０の出力映像信号とデコーダ４０の出力音声信号は映像出力端子６０と音声出力端子７０から出力され、図示しない表示装置で再生される。

一方、図示しないリモコン等からの指示が入力端子１１０を経由して制御手段１２０に入力され、これによって指定された番組を蓄積する場合は、デマルチプレクサ３０で指定された番組のデータを抽出する。蓄積するために指定した番組のストリームをデマルチプレクサ３０によって抽出した場合の、デマルチプレクサ３０の入力及び出力ストリームの一例を図３に示す。図３では、映像及び音声データのパケットがV１、Ａ１、番組関連情報パケットがＴ1から成る番組１の蓄積を行うものとする。図３のV２、Ｖ３、Ａ２、Ａ３は蓄積しない番組の映像及び音声データ等のパケットである。デマルチプレクサ３０への入力ストリームから番組１を蓄積することを指示すると、パケットＶ１、Ａ１、Ｔ１だけが抽出されたストリームが図３のようにデマルチプレクサ３０から出力される。デマルチプレクサ３０から出力され、タイムスタンプ処理手段８０に入力されたストリームの各パケットには例えば図４に示すように、タイムスタンプが付加される。各パケットにタイムスタンプを付加されたストリームは蓄積制御手段９０に入力される。蓄積制御手段９０は入力されたデータを例えばＨＤＤなどの蓄積手段１００に記録する。

再生時は蓄積制御手段９０が蓄積手段１００に記録したストリームを読み出し、タイムスタンプ処理手段８０に入力する。タイムスタンプ処理手段８０は、入力されたストリームの各パケットに付加されているタイムスタンプに基づいて各パケットを出力するタイミングを決定し、デマルチプレクサ３０に出力する。デマルチプレクサ３０に入力されたストリームは前述の説明におけるリアルタイムで視聴する場合と同様の処理を行って表示される。

上記で説明した動作は図示しないリモコンなどの指示装置から入力手段１１０を経由して入力される支持と予め図示しないメモリ等に記憶されたプログラムに従って動作する制御手段によって制御される。

図５にタイムスタンプ処理手段８０の詳細構成を示し、動作を説明する。デマルチプレクサ３０で抽出されたストリームは入力端子８０１から入力され、タイムスタンプ付加回路８０２およびクロック再生回路８０４に入力される。クロック再生回路８０４は入力ストリーム中に含まれる時刻情報であるＰＣＲ（Program Clock Reference）を抽出し、抽出したＰＣＲに基づいてＶＣＸＯ８０５（Voltage Control Oscillator）を制御してクロックの再生を行う。前記ＶＣＸＯ８０５は、例えば２７ＭＨｚを中心としたクロック信号を発生するように制御されるものである。再生されたクロックはカウンタ８０３に供給される。カウンタ８０３は入力されたクロックに従って、カウント動作を行いカウント信号を出力する。タイムスタンプ付加回路８０２は入力されるストリームの各パケットが入力された瞬間のカウント信号をタイムスタンプとして例えば図４に示したように各パケットの先頭に付加して出力端子８０６から出力し、これが図１の蓄積制御手段９０に入力される。

一方、蓄積手段１００から蓄積制御手段９０によって読み出されたストリームは、ストリーム入力手段８０７を経由して出力制御手段８１０に入力される。また出力制御手段８１０には、例えば水晶発振子であるクロック発生手段８０８の出力クロックによってカウント動作を行うカウンタ８０９の出力が入力される。前記クロック発生手段は例えば前記ＶＣＸＯ８０５と同じく２７ＭＨｚのクロックを発生するものである。出力制御手段８１０に入力されたストリームの最初のパケットに付加されているタイムスタンプは初期値としてカウンタ８０９にセットされ、カウンタ８０９はセットされた値からカウントアップする。出力制御手段８１０は次に入力されたパケットに付加されているタイムスタンプとカウンタ８０９の出力を常に比較し、両者が一致したら入力されたパケットを出力する。カウンタ８０９のカウント値は時間と共にカウントアップする。カウンタの最大の値までカウントするとカウント値は“０”となり、再度“０”からカウントアップする動作を繰り返す。例えば３２ビットのカウンタであれば１６進数で“ＦＦＦＦＦＦＦＦ”までカウントするとカウント値は“０”となり、再度“０”からカウントアップする。入力されたストリームに付加されているタイムスタンプは出力制御手段８１０によって一時的に保持され、カウンタ８０９の出力と常に比較される。カウンタ８０９がカウントアップすることによって一時的に保持されているタイムスタンプと値が一致すると、そのタイムスタンプが付加されていたパケットが出力される。図６はカウンタ８０９のカウント値の変化の様子と、入力ストリームに付加されたタイムスタンプの比較の例を示した図である。ここでは、例えばタイムスタンプ値Ｃ_２のパケットが時刻Ｔ_１に出力制御手段８１０に入力されたとする。時刻Ｔ_１では、カウンタ８０９の値はＣ_１であるので、この時点ではパケット出力されない。カウンタ８０９の値が時間とともにカウントアップし、タイムスタンプのカウンタ値Ｃ_２と等しくなった時点（Ｔ_２）でパケットは出力する。以上で説明した動作によって、図３に示したようなタイムスタンプ付加回路８０２への入力ストリームと同じタイミングでストリームを再生することが出来る。

ここで、上記で説明した動作によってストリームを出力する場合、ストリームを出力できなくなる場合が有り得る。すなわち、図１の制御手段１２０は本発明のデジタル放送記録再生装置全体の動作を制御していることから、放送番組の表示制御や番組の蓄積・再生制御など多くの処理を行う必要があり、一時的に急に処理の負荷が大きくなった場合に蓄積制御手段９０を制御してストリームを読み出させるタイミングが遅くなる場合が有り得る。蓄積制御手段９０によるストリーム読み出しが遅れてカウンタ８０９の値がタイムスタンプよりも大きくなってから既に出力されているべきパケットが入力されると、単にタイムスタンプの値と一致した場合だけ出力する方法では、カウンタの値が一旦“ＦＦＦＦＦＦＦＦ”になり再度”０”からカウントアップしてタイムスタンプの値に一致するまで前記パケットを出力できなくなり、従って映像・音声の再生が止まってしまう。これを避けるための出力制御手段８１０の制御方法を図７に示す。

出力制御手段８１０は入力されたパケットに付加されているタイムスタンプを一時的に保存しカウンタ８０９の出力と比較する際に単に一致するか否かを判定するだけではなく時間的な値の大小を比較する。すなわちカウンタの値が示す時刻に対してタイムスタンプの示す時刻が未来の時刻であるか否かを比較する。これにより、タイムスタンプがカウンタ８０９の出力より時間的に未来を示す値であれば、タイムスタンプとカウンタ８０９の出力が示す時間が一致するまで常に比較を続ける。

然る後、両者が一致した時点でタイムスタンプが付加されていたパケットを出力して次のパケットのタイムスタンプとカウンタ８０９の出力の値を比較する処理に移行する。一方、タイムスタンプがカウンタ８０９の出力に対して過去の時刻を示している場合は直ちにそのタイムスタンプが付加されていたパケットを出力し、必要であれば所定の間隔をあけて次のパケットのタイムスタンプとカウンタ８０９の値を比較する処理に移行する。そしてタイムスタンプがカウンタの出力より小さくなるまで、すなわちタイムスタンプがカウンタの出力に対して未来の時刻を示すようになるまで同様な処理を繰り返す。このような処理を行うことで蓄積手段１００からのストリーム読み出しが一時的に遅れてカウンタ８０９の出力がパケットを出力すべきタイムスタンプの値に対して過去を示すようになった場合でも、パケットの出力が止まることは無く、従って映像・音声の再生を継続して行うことが出来る。

尚、上記説明のタイムスタンプとカウンタ８０９の値の比較において、図１のデコーダ４０は一般に入力されるストリームを処理する為のバッファメモリを有しており、予め所定量のストリームが前記ストリーム処理用バッファメモリに格納されていれば、ストリームの入力が短時間途切れても上記で説明した処理によって映像・音声の再生は見かけ上滞りなく行うことが可能である。

図８に第２の実施例の構成を示す。実施例１にて説明した処理において、蓄積手段１００からのデータ読み出しの遅れが大きい場合、出力制御手段８１０はタイムスタンプがカウンタ８０９の出力に対して未来の時刻を示すようになるまでパケットを連続して出力しつづける。これによりデコーダ４０に処理性能以上のストリームが短時間に入力され、これによって映像・音声の表示が正常に行われなくなることが考えられる。そこで図８においては、デコーダ４０からタイムスタンプ処理手段８０のストリーム出力を制御する構成とした。つまり、デコーダ４０のバッファメモリのデータ量に応じてストリームの出力を制御するものである。例えば、デコーダ４０のバッファメモリに第一の閾値以上のストリームデータが格納された場合はタイムスタンプ処理手段８０のストリーム出力を一時的に停止するように制御すると共に、前記バッファメモリに格納されているストリームのデータ量が第２の閾値以下になった場合はタイムスタンプ処理手段からのストリーム出力を行わせるようにしてもよい。このような制御を行うことでデコーダ４０のバッファメモリの処理性能以上にストリームがタイムスタンプ処理手段８０から出力されることは無く、従って映像・音声の再生を正常に行うことが出来る。

図９は、第３の実施例の処理フローを示した図である。図７においてはタイムスタンプがカウンタ８０９の出力に対して過去の値を示した場合にパケットを直ちに出力するように制御していたが、この実施例ではタイムスタンプがカウンタの出力より大きくなった場合、その時点のタイムスタンプの値を図４のカウンタ８０９に初期値として設定する。さらに、このタイムスタンプが付加されていたパケットを直ちに出力する。これらの処理により、タイムスタンプ処理手段８０からのストリーム出力が途切れる時間を最小限に抑えることが出来るようにした。

尚、上記の説明においては図７に示した制御方法と、図９に示した制御方法を個別に実施するように説明したが、この２つの制御方法を併用した制御を行うようにしてもよい。２つの制御を併用した場合の制御方法の例を図１０に示す。図１０においてはタイムスタンプとカウンタ８０９の値を比較してタイムスタンプの値がカウンタ８０９の出力に対して過去であると判定した場合は、その差が予め設定した閾値より大きいか小さいかを判定して処理を分けている。差が閾値より大きい場合は図９の制御と同様にその時点のタイムスタンプをカウンタ８０９に設定すると共にパケットを直ちに出力する。

一方、タイムスタンプとカウンタ８０９の差が予め設定した閾値より小さい場合は図７で説明したのと同様にパケットを直ちに出力するようにした。このようにタイムスタンプとカウンタ８０９の差の大きさで処理を分けることによってシステムが正常動作に戻るまでに再生される映像・音声が出来るだけ違和感無く表示されるようにすることができる。

尚、以上の実施例においては、カウンタ８０９はカウントアップするものであるが、所定の時間間隔でカウントするものであればよく、カウントダウンするもであってもよい。

本発明によるデジタル放送記録再生装置の実施例を示す図である。本発明によるデジタル放送受信機に入力される信号の例を示す図である。本発明によるデジタル放送受信機に入力される信号の例を示す図である。本発明によるデジタル放送受信機に入力される信号の例を示す図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置のタイムスタンプ処理手段の構成例を示す図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置の処理内容例を説明する図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置の処理内容例を説明する図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置の実施例を示す図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置の処理内容例を説明する図である。本発明によるデジタル放送記録再生装置の処理内容例を説明する図である。

符号の説明

１０・・・アンテナ
２０・・・チューナ
３０・・・デマルチプレクサ
４０・・・デコーダ
５０・・・グラフィック手段
６０・・・映像信号出力端子
７０・・・音声信号出力端子。
８０・・・タイムスタンプ処理手段
９０・・・蓄積手段コントローラ
１００・・・蓄積手段
１１０・・・コマンド入力端子
１２０・・・制御手段
１３０・・・制御バス
８０１・・・ストリーム入力手段
８０２・・・タイムスタンプ付加手段
８０３・・・カウンタ
８０４・・・クロック再生手段
８０５・・・ＶＣＸＯ
８０６・・・ストリーム出力手段
８０７・・・ストリーム入力手段
８０８・・・クロック発生手段
８０９・・・カウンタ
８１０・・・出力制御手段
８１１・・・ストリーム出力手段

Claims

複数のパケットから構成されるデータと該データに関する時刻情報を入力する入力手段と、
前記時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを該データの各パケットに付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記タイムスタンプ付加手段によりタイムスタンプが付加されたデータを記録する記録手段と、
前記記録されたデータを出力する出力手段と、
所定の間隔でカウントするカウンタと、
前記出力手段からのデータの出力を制御する出力制御手段とを備え、
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より小さい場合は前記データを前記出力手段より出力し、大きい場合は出力しないように制御することを特徴とする記録再生装置。
複数のパケットから構成されるデータと該データに関する時刻情報を入力する入力手段と、
前記時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを該データの各パケットに付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記タイムスタンプ付加手段によりタイムスタンプが付加されたデータを記録する記録手段と、
前記記録されたデータを出力する出力手段と、
所定の間隔でカウントするカウンタと、
前記出力手段からのデータの出力を制御する出力制御手段とを備え、
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より大きい場合は前記データを前記出力手段より出力し、小さい場合は出力しないように制御することを特徴とする記録再生装置。
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より小さい場合は、前記タイムスタンプの示す値を前記カウンタのカウント開始値として再設定し、前記データを出力手段より出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の記録再生装置。
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より大きい場合は、前記タイムスタンプの示す値を前記カウンタのカウント開始値として再設定し、前記データを出力手段より出力するように制御することを特徴とする請求項２に記載の記録再生装置。
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値と前記カウンタの示す値との差が所定の閾値より大きい場合は前記タイムスタンプの示す値を前記カウンタのカウント開始値として再設定し、前記データを前記出力手段より出力するように制御することを特徴とする請求項１、請求項２のいずれかに記載の記録再生装置。
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値と前記カウンタの示す値との差が所定の閾値より小さい場合は前記データを出力し、
所定の閾値より大きい場合は前記タイムスタンプの示す値を前記カウンタのカウント開始値として再設定し、前記データを前記出力手段より出力するように制御することを特徴とする請求項１、請求項２のいずれかに記載の記録再生装置。
複数のパケットから構成されるデータと該データに関する時刻情報を入力する入力手段と、
前記時刻情報に基づいて生成されたタイムスタンプを該データの各パケットに付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記タイムスタンプ付加手段によりタイムスタンプが付加されたデータを記録する記録手段と、
前記記録されたデータを出力する出力手段と、
所定の間隔でカウントするカウンタと、
前記出力手段からのデータの出力を制御する出力制御手段とを備え、
前記出力手段により出力されたデータをデコードするデコーダを備え、
前記デコーダは、データを一時的に保存するバッファメモリを有し、
前記出力制御手段は、前記バッファメモリに保存されたデータ量に基づいて、前記出力手段からのデータの出力を制御することを特徴とした記録再生装置。
複数のパケットから構成されるストリームデータと該ストリームデータに関する時刻情報を入力する入力手段と、
前記時刻情報に基づいて、タイムスタンプを生成するタイムスタンプ生成手段と、
前記タイムスタンプ生成手段により生成されたタイムスタンプを前記ストリームデータの各パケットに付加するタイムスタンプ付加手段と、
前記タイムスタンプ付加手段によりパケット毎にタイムスタンプが付加されたストリームデータを記録する記録手段と、
前記記録手段によりパケット毎にタイムスタンプが付加されたストリームデータを蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積されたパケットごとにタイムスタンプが付加されたストリームデータを出力する出力手段と、
所定の間隔でカウントするカウンタと、
前記出力手段より出力するデータを前記タイムスタンプの示す値と前記カウンタの示す値により制御する出力制御手段とを備え、
前記出力制御手段は、前記タイムスタンプの示す値が前記カウンタの示す値より小さい場合及び等しい場合は前記ストリームデータを前記出力手段より出力し、大きい場合は出力しないように制御することを特徴とする記録再生装置。