JP2006211577A - デジタル放送蓄積再生装置およびデジタル放送蓄積再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期にわたるデジタル放送の内容を比較的小さい容量の蓄積手段に蓄積して再生することができ、これにより放送事業者にかかる経済的な負担を大幅に軽減することができるデジタル放送蓄積再生装置およびデジタル放送蓄積再生方法を提供する。
【解決手段】 デジタル放送信号の映像データおよび音声データを、一旦、映像および音声のアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を再びデジタル信号に変換して蓄積装置１０に蓄積する。さらに、デジタル放送信号のデジタルデータ（トランスポートストリーム）を圧縮して蓄積装置１０に蓄積する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、デジタル放送信号の蓄積と再生を行うデジタル放送蓄積再生装置およびデジタル放送蓄積再生方法に関する。

一般に、放送法では、放送事業者に対し、デジタル放送の内容を一定期間にわたり保持することが義務づけられている。

デジタル放送の内容を蓄積するには、デジタル放送信号のデジタルデータいわゆるトランスポートストリームをそのまま蓄積装置に格納する必要があり、１時間分のデジタル放送の内容を蓄積するためには１４ＧＢ程度の容量の蓄積装置が必要となる。

放送法で義務づけられているデジタル放送の保持期間は、３か月である。３か月もの長期にわたるデジタル放送の内容を保持するには、３０ＴＢ程度の大きな容量を持つ蓄積装置が必要となる。この大きな容量の蓄積装置は、非常に高価な設備であり、放送事業者にとって経済的に大きな負担となっている。

この発明は、上記の事情を考慮したもので、長期にわたるデジタル放送の内容を比較的小さい容量の蓄積手段に蓄積して再生することができ、これにより放送事業者にかかる経済的な負担を大幅に軽減することができるデジタル放送蓄積再生装置およびデジタル放送蓄積再生方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明のデジタル放送蓄積再生装置は、デジタル放送信号の映像データおよび音声データを映像および音声のアナログ信号に変換して出力し、かつ上記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを出力するデジタルチューナと、このデジタルチューナから出力される映像および音声のアナログ信号を映像および音声のデジタル信号に変換する変換手段と、上記デジタルチューナから出力されるデジタルデータを圧縮する圧縮手段と、上記変換手段で変換された映像および音声のデジタル信号、および上記圧縮手段で圧縮されたデジタルデータを、蓄積する蓄積手段と、上記蓄積手段内のデジタル信号およびデジタルデータを読出すとともに、読出したデジタルデータの圧縮を解除する読出手段と、この読出手段で読出されたデジタル信号、および上記読出手段で読出されて圧縮解除されたデジタルデータを、互いに同期させて出力する出力手段と、を備えている。

請求項２に係る発明のデジタル放送蓄積再生装置は、デジタル放送信号の映像データおよび音声データを映像および音声のアナログ信号に変換して出力し、かつ上記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを出力するデジタルチューナと、このデジタルチューナから出力される映像および音声のアナログ信号を映像および音声のデジタル信号に変換する変換手段と、上記デジタルチューナから出力されるデジタルデータの内容を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて、上記デジタルチューナから出力されるデジタルデータの映像データおよび音声データをヌルデータに置き換え、かつ同デジタルデータにおける他のデータのうち既出のデータを新出のデータの位置を表わす位置データに置き換える処理により、同デジタルデータを圧縮する圧縮手段と、上記変換手段で変換された映像および音声のデジタル信号、および上記圧縮手段で圧縮されたデジタルデータを、蓄積する蓄積手段と、この蓄積手段内のデジタル信号およびデジタルデータを読出すとともに、読出したデジタルデータの圧縮を解除する読出手段と、この読出手段で読出されたデジタル信号、および上記読出手段で読出されて圧縮解除されたデジタルデータを、互いに同期させて出力する出力手段と、を備えている。

請求項３に係る発明のデジタル放送蓄積再生方法は、デジタル放送信号の映像データおよび音声データを、映像および音声のアナログ信号に変換するステップと、上記映像および音声のアナログ信号を、映像および音声のデジタル信号に変換するステップと、上記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを圧縮するステップと、上記映像および音声のデジタル信号、および上記圧縮したデジタルデータを、蓄積するステップと、上記蓄積したデジタル信号およびデジタルデータを読出すステップと、上記読出したデジタルデータの圧縮を解除するステップと、上記読出したデジタル信号、および上記圧縮解除したデジタルデータを、互いに同期させて出力するステップと、を備えている。

この発明のデジタル放送蓄積再生装置およびデジタル放送蓄積再生方法は、長期にわたるデジタル放送の内容を比較的小さい容量の蓄積手段に蓄積して再生することができる。これにより、放送事業者にかかる経済的な負担を大幅に軽減することができる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、デジタル放送信号がアンテナ１で受信され、その受信信号がデジタルチューナ２に入力される。デジタルチューナ２は、入力されたデジタル放送信号の映像データおよび音声データを映像および音声のアナログ信号に変換して出力し、かつ入力されたデジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータいわゆるトランスポートストリームを出力する。

デジタルチューナ２から出力される映像および音声のアナログ信号は、エンコード部（変換手段）３に送られる。エンコード部３は、入力された映像および音声のアナログ信号を、任意のビットレートのＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group 2）形式のデジタル信号に変換する。変換された映像および音声のデジタル信号は、後述のデータ圧縮部７からエンコード部３に供給されるＰＣＲ（Program Clock Reference）データと共に、たとえばハードディスク装置を有する蓄積装置（蓄積手段）１０に蓄積（記憶）される。ＰＣＲデータは、後述する出力時のデータ同期用の時刻データであり、蓄積されるデジタル信号の蓄積位置データ（アドレスデータ）に対応付けた形で蓄積される。

デジタルチューナ２から出力されるトランスポートストリームは、映像データのパケット、音声データのパケット、および他のデータのパケットの配列により形成されている。これらパケットは、ＭＰＥＧ２形式で符号化されており、図２に示すように、４バイトのヘッダ、および１８４バイトのペイロード（実データ）からなる。

トランスポートストリームの例を図３に示している。すなわち、映像データＡのパケット、音声データＶのパケット、データ放送用データＤのパケット、各種管理データ（ＰＳＩ，ＳＩ，ＰＣＲ等）Ｈのパケットなどの配列により、トランスポートストリームが形成されている。データ放送用データＤは、例えば天気予報データのように頻繁に変わる必要のないもので、数秒ごとに繰り返し現われながら、例えば１時間程度で更新される。

このトランスポートストリームは、ＤＶＢ−ＡＳＩインターフェース４を介してデータ判定部（判定手段）５へ送られる。データ判定部５は、トランスポートストリームの各パケットの内容を判定する。具体的には、トランスポートストリームを形成している各パケットのペイロードが映像データＶ、音声データＡ、データ放送用データＤ、各種管理データＨのいずれであるかを判定するとともに、データ放送用データＤがトランスポートストリーム内で新出のものか既出のものかを判定する。データ放送用データＤが新出のものか既出のものかを判定するための手段として、データ判定部５に既出パケット格納メモリ６が接続されている。データ判定部５は、データ放送用パケットＤを検出すると、そのデータ放送用パケットＤと同じ内容（ペイロード）のデータ放送用パケットＤが既出パケット格納メモリ６に格納（記憶）されているか否かを判別し、同一のものが格納されていなければ、検出したデータ放送用パケットＤが新出のものであると判定し、その新出のデータ放送用データＤを既出のものとして既出パケット格納メモリ６に更新記憶する。また、データ判定部５は、検出したデータ放送用パケットＤと同じものが既出パケット格納メモリ６に格納されていれば、検出したデータ放送用パケットＤが既出のものであると判定する。

データ判定部５の判定処理を受けたトランスポートストリームは、データ判定部５の判定結果と共に、データ圧縮部（圧縮手段）７に送られる。データ圧縮部７は、データ判定部５の判定結果に基づいて、トランスポートストリームを圧縮する。この圧縮処理の様子を図３に示している。

まず、映像データＶおよび音声データＡのパケットは、それぞれヌル（null）データＮのパケットに置き換えられる。ヌルデータＮのパケットは、実質的に内容のない形だけのデータ（ダミーデータともいう）のパケットである。そして、各ヌルデータＮのパケットのうち、連続する複数のヌルデータＮのパケットが、１つのヌルデータのパケットに置き換えられる。たとえば、３つのヌルデータＮのパケットが連続する場合、その３つ分のヌルデータＮのパケットが、１つのヌルデータＮ３のパケットに置き換えられる。２つのヌルデータＮのパケットが連続する場合には、その２つ分のヌルデータＮのパケットが、１つのヌルデータＮ２のパケットに置き換えられる。１つのヌルデータＮのパケットは、ヌルデータＮ１となる。

さらに、圧縮処理として、データ放送用データＤおよび各種管理データＨのパケットのうち、既出のデータ放送用データＤのパケットが、新出のデータ放送用データＤのパケットの位置を表わす位置データＤ´のパケットに置き換えられる。データ放送用データＤのパケットの容量が１８８バイトであるのに対し、位置データＤ´のパケットの容量はたとえば２０バイトと小さい。

この圧縮処理に伴い、各種管理データＨのパケットに含まれているＰＣＲデータが検出され、検出されたＰＣＲデータが上記エンコード部３に送られる。

圧縮されたトランスポートストリームは、デジタルデータとして、蓄積装置１０に記憶される。

蓄積装置１０に蓄積された映像および音声のデジタル信号は、そのデジタル信号の蓄積位置データに対応付けられて蓄積されているデータ同期用のＰＣＲデータと共に、データ展開部（読出手段）１１によって同データ展開部１１へ読出される。これに伴い、蓄積装置１０に蓄積されたデジタルデータ（圧縮されたトランスポートストリーム）が、データ展開部１１によって同データ展開部１１へ読出される。そして、データ展開部１１は、読出したデジタルデータを１パケットずつ展開することによってそのデジタルデータの圧縮を解除し、これによりトランスポートストリームを構築する。展開の様子を図４に示している。

まず、ヌルデータＮ３のパケットは、３つ分のヌルデータＮのパケットに置き換えられる。ヌルデータＮ２のパケットは、２つ分のヌルデータＮのパケットに置き換えられる。ヌルデータＮ１のパケットは、そのまま１つ分のヌルデータＮのパケットに置き換えられる。さらに、データ放送用データＤおよび各種管理データＨのパケットが、そのままデータ放送用データＤおよび各種管理データＨのパケットとしてスルーされる。位置データＤ´のパケットは、同じトランスポートストリーム内の新出のデータ放送用データＤに置き換えられる。

データ展開部１１によって読出された映像のデジタル信号およびデータ同期用のＰＣＲデータは、データ展開部１１からパーソナルコンピュータ２０の映像デコード部（出力手段）２１に送られる。データ展開部１１によって読出された音声のデジタル信号および出たデータ同期用のＰＣＲデータは、データ展開部１１からパーソナルコンピュータ２０の音声デコード部（出力手段）２２に送られる。データ展開部１１により読出されて圧縮解除されたデジタルデータつまりトランスポートストリームは、データ展開部１１からパーソナルコンピュータ２０のデータデコード部（出力手段）２３に送られる。

映像デコード部２１は、映像のデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号をＰＣＲデータに基づく所定のタイミングで出力する。音声デコード部２２は、音声のデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号をＰＣＲデータに基づく所定のタイミングで出力する。データデコード部２３は、トランスポートストリームの各種管理データＨのパケットに含まれているＰＣＲデータに基づく所定のタイミングで、トランスポートストリームを出力する。

映像デコード部２１から出力される映像のアナログ信号、音声デコード部２２から出力される音声のアナログ信号、データデコード部２３から出力されるトランスポートストリームは、ＰＣＲデータに応じたタイミング設定により、互いに同期した状態でパーソナルコンピュータ２０のディスプレイ２４および音声出力ユニット（アンプ及びスピーカ）２５にそれぞれ供給される。

こうして、蓄積装置１０に蓄積されたデジタル放送の内容が、ディスプレイ２４および音声出力ユニット２５で再生される。

なお、蓄積装置１０は、一時蓄積用の蓄積領域を有しており、アナログ信号およびデジタルデータの蓄積に際し、そのアナログ信号およびデジタルデータを一時蓄積用の蓄積領域に一旦蓄えた後に本来の蓄積を行う。この一時蓄積の機能を有することにより、蓄積しながら、それと同時に、読出し再生を行うことができる。

また、蓄積装置１０には、多数のデジタル放送の内容が蓄積される。このため、データ展開部１０は、蓄積装置１０内の多数のデジタル放送のアナログ信号およびデジタルデータの中から、例えば外部から指定されるデジタル放送のアナログ信号およびデジタルデータを選択して読出す機能を備えている。

以上のように、デジタル放送信号の映像データおよび音声データを、一旦、映像および音声のアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を再びデジタル信号に変換して蓄積装置１０に蓄積することにより、デジタル放送信号の映像データおよび音声データをそのまま蓄積する場合に比べ、蓄積に要する容量が少なくてすむ。これは、映像および音声のアナログ信号の持つ情報量が、元の映像データおよび音声データが持つ情報量に比べて少ないからである。情報量の少ないアナログ信号をデジタル信号に変換して蓄積すれば、元の映像データおよび音声データをそのまま蓄積する場合に比べ、蓄積に要する容量を少なくすることができる。

しかも、デジタル放送信号のデジタルデータ（トランスポートストリーム）を圧縮して蓄積装置１０に蓄積するので、この点でも、蓄積に要する容量を少なくすることができる。

したがって、蓄積装置１０としては、それほど容量の大きくない安価な設備であっても、３か月分もの長期にわたるデジタル放送の内容を十分に保持することが可能であり、これにより放送事業者にかかる経済的な負担を大幅に軽減することができる。

映像データおよび音声データを情報量の少ないアナログ信号に一旦変換しているので、映像および音声の再生に質の低下が生じるのではとの心配が生じるが、蓄積の目的はデジタル放送の内容を放送法に従って一定期間にわたり保持することであって、鑑賞を目的としたものではないため、再生に質の低下が生じたとしても、それを無視することができる。

映像および音声のアナログ信号をＭＰＥＧ２形式のデジタル信号に変換するのはエンコード部３であるが、そこでの変換処理に関わる帯域幅等の性能面に関しても、鑑賞を目的としたものではないため、とくに考慮する必要は無い。この点、エンコード部３の単純化、ひいてはコスト低減が図れる。

また、蓄積装置１０から読出したデジタル信号と、蓄積装置１０から読出して圧縮解除したデジタルデータとを、互いに同期させて出力するので、デジタル放送の内容を適切に再生することができる。この点、デジタル放送蓄積再生装置としての高い信頼性を確保することができる。

なお、上記実施形態では、デジタル放送信号をアンテナ１０で受信してデジタルチューナ２に入力する場合を例に説明したが、有線によるデジタル放送の場合は、デジタル放送信号をケーブルからデジタルチューナ２に直接的に入力するようにしてもよい。

その他、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

一実施形態の構成を示すブロック図。 一実施形態におけるパケットの構成を示す図。 一実施形態におけるトランスポートストリームの圧縮処理の様子を示す図。 一実施形態におけるデジタルデータの展開の様子を示す図。

符号の説明

１…アンテナ、２…デジタルチューナ、３…エンコード部（変換手段）、５…データ判定部（判定手段）、７…データ圧縮部（圧縮手段）、１０…蓄積装置（蓄積手段）、１１…データ展開部（読出手段）、２０…パーソナルコンピュータ、２１…映像デコード部（出力手段）、２２…音声デコード部（出力手段）、２３…データデコード部（出力手段）２４…ディスプレイ、２５…音声出力ユニット

Claims (3)

1. デジタル放送信号の映像データおよび音声データを映像および音声のアナログ信号に変換して出力し、かつ前記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを出力するデジタルチューナと、
   前記デジタルチューナから出力される映像および音声のアナログ信号を映像および音声のデジタル信号に変換する変換手段と、
   前記デジタルチューナから出力されるデジタルデータを圧縮する圧縮手段と、
   前記変換手段で変換された映像および音声のデジタル信号、および前記圧縮手段で圧縮されたデジタルデータを、蓄積する蓄積手段と、
   前記蓄積手段内のデジタル信号およびデジタルデータを読出すとともに、読出したデジタルデータの圧縮を解除する読出手段と、
   前記読出手段で読出されたデジタル信号、および前記読出手段で読出されて圧縮解除されたデジタルデータを、互いに同期させて出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送蓄積再生装置。
2. デジタル放送信号の映像データおよび音声データを映像および音声のアナログ信号に変換して出力し、かつ前記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを出力するデジタルチューナと、
   前記デジタルチューナから出力される映像および音声のアナログ信号を映像および音声のデジタル信号に変換する変換手段と、
   前記デジタルチューナから出力されるデジタルデータの内容を判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて、前記デジタルチューナから出力されるデジタルデータの映像データおよび音声データをヌルデータに置き換え、かつ同デジタルデータにおける他のデータのうち既出のデータを新出のデータの位置を表わす位置データに置き換える処理により、同デジタルデータを圧縮する圧縮手段と、
   前記変換手段で変換された映像および音声のデジタル信号、および前記圧縮手段で圧縮されたデジタルデータを、蓄積する蓄積手段と、
   前記蓄積手段内のデジタル信号およびデジタルデータを読出すとともに、読出したデジタルデータの圧縮を解除する読出手段と、
   前記読出手段で読出されたデジタル信号、および前記読出手段で読出されて圧縮解除されたデジタルデータを、互いに同期させて出力する出力手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送蓄積再生装置。
3. デジタル放送信号の映像データおよび音声データを、映像および音声のアナログ信号に変換するステップと、
   前記映像および音声のアナログ信号を、映像および音声のデジタル信号に変換するステップと、
   前記デジタル放送信号の映像データ、音声データ、および他のデータからなるデジタルデータを圧縮するステップと、
   前記映像および音声のデジタル信号、および前記圧縮したデジタルデータを、蓄積するステップと、
   前記蓄積したデジタル信号およびデジタルデータを読出すステップと、
   前記読出したデジタルデータの圧縮を解除するステップと、
   前記読出したデジタル信号、および前記圧縮解除したデジタルデータを、互いに同期させて出力するステップと、
   を備えたことを特徴とするデジタル放送蓄積再生方法。

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