JP2007282163A - データパケット、放送データ生成装置、放送データ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同期処理後にデコード処理を行う受信機においても、字幕データのデコード時間のばらつきによる字幕の表示タイミングの誤差を低減する。
【解決手段】データパケットを入力する入力部と、前記入力されたデータパケットから、前記時刻同期情報と現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報とを取得する調整時間解析部１１８と、前記取得した時刻同期情報及び現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報に基づいて、前記入力されたデータパケットに含まれるデータを出力する時刻を調整する同期時刻調整部１１８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルテレビ放送の字幕サービスにおける字幕の時刻同期処理に関するものである。

現在、地上デジタルテレビでは、字幕サービスが行われている。また、ワンセグと呼ばれるモバイル端向けのサービスでも、字幕サービスが提供されている。ワンセグ受信機は、モバイル端末であるため、受信機で使用できるメモリなどのハードウエアリソースが限られており、受信ソフトウエアは使用できるメモリ量に制約がある。

地上デジタルテレビでの字幕は、そのデータをＰＥＳパケットによって伝送する。字幕として画面に表示される文字や画像は、ＰＥＳパケットに付加された提示時刻（ＰＴＳ）によって予め定義されている時刻に表示される。受信機では、ＰＥＳパケットに付加されたＰＴＳを取得し、受信機で保持している現在時刻（ＳＴＣ）とＰＴＳが一致するタイミングで文字や画像を画面に出力することによって時刻同期を行う。

受信機で時刻同期の処理としては、字幕データを受信後、ＰＴＳまで同期待ちを行い、ＰＴＳとＳＴＣが一致する時刻から字幕データのデコードを行い、デコード後の文字や画像を画面に出力するという方法が考えられる。この方法では、デコード後のデータをバッファに格納せずにデコードが完了したデータを逐次表示することが可能であり、メモリの使用量を低減することができる。また、時刻同期待ち中に、同期待ち処理と平行してデコードをする必要がなく、受信機の構造を比較的簡単にできる。

しかし、この方法の場合、画面に文字や画像が表示される時刻は、デコードにかかった時間がＰＴＳよりも遅延することになる。

図４は、時刻同期処理後にデコードを行う受信機における同期処理の模式図である。図４において、ｔ４１は字幕データを受信した時刻、ｔ４２はＰＴＳ、ｔ４４は同期待ち時間である。ｔ４１で字幕データを受信した受信機は、ＳＴＣとＰＴＳが一致するｔ４２まで同期待ちを行う。同期待ちが完了するｔ４２から字幕データのデコードを行い、デコードが完了したｔ４３に文字や画像を画面に出力する。この場合、ｔ４５で示す時間がＰＴＳよりも表示が遅延した時間となる。

そこで、デコードにかかる時間の平均をあらかじめデコード平均時間として定義しておき、ＰＴＳよりもデコード平均時間を減算した時刻からデコードを開始することによって、デコード遅延を減らす方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２３４０１６号公報

しかし、字幕データに含まれる文字の数や、画像データの有無によってデコードにかかる時間は変動するため、デコードにかかった時間と、デコード平均時間が大きく異なる場合がある。この場合、ＰＴＳと実際に文字や画像を画面に表示した時刻には大きな差異が生じる。

本発明は、放送受信装置によって受信され出力されるデータパケットであって、データと、前記データを前記放送受信装置で出力すべき時刻を示す情報である時刻同期情報と、前記時刻同期情報を加工して、前記データを前記放送受信装置で現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報と、を含むデータパケットを使用することによって、字幕データのデコード時間のばらつきによる字幕の表示タイミングの誤差を低減する。

以上の様に、本発明によるデータ符号化方式および受信装置を用いれば、字幕データのデコード時間のばらつきによる字幕の表示タイミングの誤差を低減し、字幕の時刻同期を比較的正確に行うことができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、地上デジタルテレビにおけるワンセグサービスの受信装置において実施する。

図１は、本発明による送信装置および受信装置の構成をしめすブロック図である。デジタル放送送信装置１０１は、受信機において字幕として表示する文字や画像などのデータを生成する字幕データ生成部１０５と、前記の字幕データ生成部１０５で生成されたデータを受信機でデコードするために必要な時間を受信機で算出するための基になる調整時間を算出する調整時間計算部１０４と、前記字幕データ生成部１０５および前記調整時間計算部１０４で生成したデータを多重化する字幕データ多重部１０３と、前記字幕データ多重部１０３で多重化したデータを放送波として送出するデジタル放送送信部１０２から構成される。

デジタル放送受信装置１１１は、放送波を受信する放送波受信部１１２と、前記放送波受信部１１２で受信した放送波を復調してデータパケットを取り出し、ＡＶと字幕を選別して出力するフロントエンド部１１３と、前記フロントエンド部１１３で取り出したＡＶのデータパケットをデコードし、ＡＶ出力を行うＡＶ制御部１１４と、前記フロントエンド部１１３で取り出した字幕のデータパケットをデコードし、字幕出力を行う字幕制御部１１５から構成される。

また、字幕制御部１１５は、フロントエンド部１１６から入力された字幕のデータパケットを解析し、前記のデータパケットから字幕データや、データパケットのヘッダに含まれるＰＴＳや調整時間などの情報を取り出す字幕データ解析部１１６と、前記字幕データ解析部１１６で取り出した調整時間を用いて新ＰＴＳを生成する同期時刻調整部１１８と、前記同期時刻調整部１１８で生成した新ＰＴＳで示される時刻とＳＴＣが一致するタイミングで字幕データを出力する時刻同期部１１９と、前記時刻同期部１１９から出力された字幕データをデコードし、文字や画像を出力する字幕デコード部１２０と、前記字幕デコード部１２０から出力された文字や画像を画面に描画する字幕出力制御部１２１から構成される。

なお、放送波受信部１１２を用いずに、記録媒体や一時記憶領域に蓄積されたＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）などのデータをフロントエンド部１１３に入力する装置も同様である。

次に、本発明によるデジタル放送送信装置によって生成するデータを図２を用いて説明する。図２は、字幕データを伝送するデータパケットの模式図である。データパケットは、データ部とヘッダ部によって構成される。受信機の画面に字幕として表示する文字や図形のデータは、字幕データ生成部１０５でエンコードされ、字幕データ２０３としてデータパケットのデータ部に格納される。また、受信機において、字幕データ２０３をデコードしたデータを画面に表示する時刻はＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐｓ）２０１としてデータパケットのヘッダ部に格納される。また、前記の字幕データ２０３を受信機においてデコードする際に必要となる時間は、調整時間２０２としてデータパケットのヘッダ部分に格納される。なお、この時の調整時間は、受信機の種類に応じて複数の時間を格納してもよい。その場合は、受信機を識別するＩＤと共に調整時間を格納してもよい。また、調整時間と符号の対応をテーブルとして保持しておき、調整時間２０３には前記の符号を格納してもよい。また、調整時間２０３に、受信機のデコードに必要となる時間を格納するのでなく、デコードの難易度を格納し、受信機の種類が存在する場合にも汎用的に利用できるようにすることもできる。

図５および、図６を用いて、デジタル放送受信機の動作を示す。図５は従来の受信機の処理を示す模式図であり、図６は本発明による受信機の処理を示す模式図である。

まず、本発明によらない従来の受信機での動作を示す。図５において、時刻ｔ５１は受信機が字幕のデータパケットを受信した時刻、時刻ｔ５４は受信したデータパケットのＰＴＳとする。時刻ｔ５１で字幕のデータパケットを受信した受信機は、受信機内にあらかじめ定義しているデコード平均時間ｔ５８をＰＴＳの時刻ｔ５４から減算し、その値の時刻ｔ５２を新ＰＴＳとする。受信機は時刻ｔ５２までの時間ｔ５５の間、同期待ち処理を行う。この時、デコードに必要な時間がデコード平均時間よりも短く、デコード時間ｔ５６であったとするならば、デコードが完了し、画面に文字や画像が出力されるのは時刻ｔ５３となる。この場合、時刻ｔ５３と時刻ｔ５４の差である時間ｔ５６が出力時刻の差異となり、画面に文字や画像をＰＴＳよりも早く表示してしまうことになる。

次に、本発明による受信機での動作を示す。図６において、時刻ｔ６１は受信機が字幕のデータパケットを受信した時刻、時刻ｔ６３は受信したデータパケットのＰＴＳとする。また、字幕のデータパケットに含まれる調整時間をｔ６５とする。時刻ｔ６１で字幕のデータパケットを受信した受信機は、調整時間ｔ６５をＰＴＳの時刻ｔ６３から減算し、その値の時刻ｔ６２を新ＰＴＳとする。

受信機は、時刻ｔ６２までの時間ｔ６４の間、同期待ち処理を行う。この時、調整時間ｔ６５は、デコードにかかる時間であるため、新ＰＴＳのｔ６２から時間ｔ６５が経過した時刻ｔ６３にデコードが完了し、受信機は、ＰＴＳの時刻である時刻ｔ６３に字幕の文字や画像を画面に表示することができる。

次に、図３を用いて、本発明によるデジタル放送受信装置の字幕制御部１１５の処理の詳細を説明する。図３は、字幕制御部１１５の処理を示すフロー図である。

字幕のデータパケットを受信した受信機は、フロントエンド部１１３から字幕制御部１１５に字幕のデータパケットを入力する（ステップＳ１１）。字幕のデータパケットを入力された字幕制御部１１５は、字幕データ解析部１１６で、ＰＴＳ２０１や調整時間２０２などのヘッダ部の情報と、データ部に含まれる字幕データ２０３を取り出す（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で取り出した調整時間２０２を基にして、調整時間解析部１１７で新ＰＴＳを算出するためのパラメータを生成する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で生成したパラメータを使用して、同期時刻調整部１１８で新ＰＴＳを生成する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で生成した新ＰＴＳを使用して、時刻同期部１１９で、新ＰＴＳとＳＴＣが一致するまで同期待ち処理を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５での同期待ち処理が完了後、字幕デコード部１２０で字幕データのデコードを行い、デコード後の文字や画像を字幕出力制御部１２１へ出力する（ステップＳ１７）。字幕出力制御部１２１では、字幕デコード部１２０から入力された文字や画像に色や大きさなどの修飾と表示位置の決定を行い、画面に出力する（ステップＳ１８）。

なお、調整時間解析部１１７で使用する調整時間２０２は、デコードに必要な時間を格納しておくのではなく、符号等を格納しておき、その符号に対応する時間などをインターネットなどのネットワークなどを経由して取得することも可能である
また、本実施の形態で示すデジタル放送受信機は、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ資源に基づいて実行するソフトウエアとしても実現可能である。

さらに、本発明によるデジタル放送受信機は、デジタルテレビ放送だけでなく、デジタルラジオ放送など映像や音声と共に文字データを送出するデジタル放送に対しても利用可能である。

本発明にかかるデータ符号化方法および受信装置は、時刻同期処理後にデコード処理を行う受信機においても、字幕データのデコード時間のばらつきによる字幕の表示タイミングの誤差を低減し、字幕の時刻同期を比較的正確に行うことができ、簡単な構造で字幕受信装置を実現するために適した技術である。

本発明の実施の形態１によるデータパケットを生成するデジタル放送送信装置および前記のデータパケットを受信するデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図 同送信装置の生成する字幕のデータパケットの模式図 同受信装置の動作を示すフローチャート 時刻同期処理後にデコードを行う受信機における同期処理の模式図 従来の受信機での時刻同期処理の模式図 本発明の実施の形態１による受信機での時刻同期処理の模式図

符号の説明

１０１ デジタル放送送信装置
１０２ デジタル放送送信部
１０３ 字幕データ多重部
１０４ 調整時間計算部
１０５ 字幕データ生成部
１１１ デジタル放送受信装置
１１２ 放送波受信部
１１３ フロントエンド部
１１４ ＡＶ制御部
１１５ 字幕制御部
１１６ 字幕データ解析部
１１７ 調整時間解析部
１１８ 同期時刻調整部
１１９ 時刻同期部
１２０ 字幕デコード部
１２１ 字幕出力制御部

Claims (4)

1. 放送受信装置によって受信され出力されるデータパケットであって、
   データと、
   前記データを前記放送受信装置で出力すべき時刻を示す情報である時刻同期情報と、
   前記時刻同期情報を加工して、前記データを前記放送受信装置で現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報と、を含むデータパケット。
2. 前記時刻同期情報は、ＰＴＳ又はＤＴＳである、
   請求項１に記載のデータパケット。
3. 請求項１又は２に記載のデータパケットを生成する放送データ生成装置。
4. 請求項１又は２に記載のデータパケットを入力する入力部と、
   前記入力されたデータパケットから、前記時刻同期情報と現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報とを取得する調整時間解析部と、
   前記取得した時刻同期情報及び現実に出力すべき時刻を特定する方法を示す情報に基づいて、前記入力されたデータパケットに含まれるデータを出力する時刻を調整する同期時刻調整部と、
   を備える放送データ受信装置。

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