JP2008005085A - デジタル放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電波不感地帯に進入してからも放送番組を継続して再生可能なデジタル放送受信装置を提供する。
【解決手段】デジタル放送受信装置は、受信したデータを一時的に格納するバッファ（３０）と、バッファ（３０）に格納されたデータの再生を行う再生部（４０）と、電波状態の良否を判定する電波状態判定部（６０）と、電波状態判定部（６０）によって電波状態が悪いと判定されたとき、再生部（４０）によるデータ再生の速度を低下させる再生速度制御部（８０）とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送受信装置に関し、特に、モバイル用途向けのデジタル放送受信装置に関する。

日本では２００６年４月にモバイル機器向けに地上デジタル放送（１セグメント地上デジタル放送、いわゆるワンセグ放送。）がスタートした。ワンセグ放送にはＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調方式が採用されており、映像及び音声データの再生劣化が少なく、アナログ放送よりも安定した受信が可能となる。ワンセグ放送の登場に伴い、地上デジタル放送を受信可能な移動体端末や携帯端末などが盛んに開発されている。特に、移動体端末については車載を目的としたものが数多く開発されている。

モバイル用途向けのデジタル放送受信装置については、ビル影などの電波不感地帯において電波が途切れるといった問題がある。特に、車載の場合、自動車がトンネルに進入すると電波が完全に遮断されるため、デジタル放送が視聴できなくなるという問題がある。そこで、従来、デジタル放送受信装置がトンネルなどの電波不感地帯に進入したときに、それまでの番組コンテンツから、あらかじめ蓄積されたコンテンツの表示へと自動的に切り替えることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４―１１２５０２号公報

しかし、従来の手法では、移動体が電波不感地帯に進入するとそれまで視聴していた放送番組が突然中断され、別のコンテンツに切り替えられてしまう。すなわち、電波不感地帯に進入するまでに視聴していた放送番組が電波不感地帯に進入してからは継続して再生することができないという問題がある。

上記問題に鑑み、本発明は、特に移動体などに搭載されて移動可能なデジタル放送受信装置について、放送波の受信ができない範囲である電波不感地帯に進入してからも放送番組を継続して再生可能にすることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、デジタル放送受信装置として、受信したデータを一時的に格納するバッファと、バッファに格納されたデータの再生を行う再生部と、電波状態の良否を判定する電波状態判定部と、電波状態判定部によって電波状態が悪いと判定されたとき、再生部によるデータ再生の速度を低下させる再生速度制御部とを備えたものとする。

これによると、デジタル放送受信装置がユーザ又は移動体などとともに移動する場合において電波不感地帯に進入して電波状態が悪くなったとき、バッファに格納された受信データがスロー再生される。これにより、デジタル放送受信装置が電波不感地帯に進入して放送波の受信ができなくなっても、バッファに受信データが残っている間は放送番組を引き続き再生することができる。また、スロー再生することによって、バッファに格納された受信データの消費スピードが遅くなるため、電波不感地帯においてより長い時間、放送番組を再生することができる。

具体的には、電波状態判定部は、受信電波のＣＮ比及びビット誤り率の少なくとも一方及び／又は再生部によるデータ再生に係るデコードエラーの発生状況に基づいて電波状態の良否を判定する。

好ましくは、再生部は、バッファに所定量のデータが蓄積されてからデータの再生を開始するものとする。これによると、電波不感地帯において放送番組を再生し続けるのに十分な量の受信データをあらかじめバッファに蓄積することができる。

再生速度制御部は、電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されたとき、再生部に対する再生速度低下制御を停止するものであってもよい。

また、再生速度制御部は、電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されてから所定時間が経過した後に、再生部に対する再生速度低下制御を行うものであってもよい。

また、好ましくは、上記のデジタル放送受信装置は、電波状態判定部によって電波状態が悪いと判定されたとき所定のカウント動作をする一方、電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されたときカウント値が初期値に戻るまで上記の所定のカウント動作とは逆のカウント動作をするカウンタを備えているものとする。そして、再生速度制御部は、カウンタのカウント値が初期値以外のとき、再生部に対する再生速度低下制御を行うものとする。

これによると、デジタル放送受信装置が電波不感地帯を通過して放送波の受信が再開されても、カウンタが初期値に戻るまでは放送番組のスロー再生が継続される。これにより、電波不感地帯において減少したバッファのバッファ量が元の水準にまで回復する。したがって、比較的小さな容量のバッファで、断続的に発生する電波不感地帯において放送番組の継続的再生を繰り返し行うことができる。

以上説明したように本発明によると、移動体においてデジタル放送番組を視聴している場合において、当該移動体が電波不感地帯に進入して放送波の受信ができなくなってもユーザは引き続き放送番組を視聴することができる。また、あらかじめ蓄積されたコンテンツ表示に切り替える必要がないため、当該コンテンツを提供するＤＶＤ再生装置などを省略することができ、装置のコストを低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るデジタル放送受信装置の一実施形態の構成を示す。本デジタル放送受信装置は、電波受信部１０、ＤＥＭＵＸ２０、バッファ３０、再生部４０、ユーザインタフェース５０、電波状態判定部６０、カウンタ７０及び再生速度制御部８０を備えている。

電波受信部１０は、ホイップ（ロッド）アンテナ、ダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、パラボラアンテナ、ループアンテナ、誘電体アンテナなどの任意のアンテナ（不図示）を備えており、所望の周波数のチューニングを行い、デジタル放送波からデジタルデータを抽出する。当該デジタルデータは所定の規格に準拠して複数のチャンネルの映像データや音声データなどが多重化されたものである。所定の規格として、ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）−２やＭＰＥＧ−４などがある。また、ワンセグ放送の場合にはＨ．２６４が使用される。ＤＥＭＵＸ２０は、当該多重化データから各チャンネルの映像データや音声データなどを分離・抽出する。特に、音声データはＡＣ３（Audio Code number 3）規格やワンセグ放送の場合にはＡＡＣ（Advanced Audio Coding）などで圧縮処理されている。なお、ＤＥＭＵＸ２０はハードウェア及びソフトウェアのいずれでも実現可能である。また、ＤＥＭＵＸ２０は、暗号化されたデジタルデータを復号できるものであってもよい。これにより、ＲＭＰ（Rights Management & Protection）などの著作権保護の方式に対応することができる。

バッファ３０は、ＤＥＭＵＸ２０によって分離されたデータを一時的に格納する。バッファ３０は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリなどの任意のメモリで構成することができる。また、バッファ３０は、ＳＤ（Secure Digital）カードなどの外部メモリやハードディスク装置で構成することも可能である。

再生部４０は、バッファ３０に格納されたデータを読み出して当該データをデコードし、映像又は音声データを出力する。より詳細には、再生部４０は、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）情報などの時間情報を用いて映像又は音声データの出力タイミングを制御する。また、再生部４０は、時間情報と後述する再生速度制御部８０から指示されたデータ出力タイミングの遅延量とを足し合わせたタイミングで映像又は音声データを出力する。

例えば、変更前の時間情報をＴ０、変更後の時間情報をＴ１、後述する再生速度制御部８０から指示されるデータ出力タイミングの遅延量をα、そして、前回出力時までの遅延量の累積値をα’とすると、データ出力時刻はＴ１＝Ｔ０＋α’＋αとなる。時刻Ｔ１の更新タイミングと同時に累積遅延量α’は遅延量αだけインクリメントされる。累積遅延量α’の更新タイミングは、例えば、映像出力の場合にはフレームレートによって変化する。例えば、フレームレートが１５の場合、時刻Ｔ１及び累積遅延量α’の更新タイミングは１秒間に１５回存在する。

ユーザインタフェース５０は、再生部４０から出力されたデータをユーザが知覚できるような形態に変換してユーザに提示する。具体的には、ユーザインタフェース５０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、表面電界ディスプレイなどの画像出力装置やスピーカなどの音声出力装置によって映像及び音声をユーザに提示する。

電波状態判定部６０は、電波受信部１０によって受信された電波のＣＮ比及び／又はビット誤り率に基づいて電波状態の良否を判定する。具体的には、電波状態判定部６０は、ビット誤り率が所定値よりも小さい場合には電波状態は良好であると判定し、そうでない場合には電波状態は悪いと判定する。また、電波状態判定部６０は、ＣＮ比が所定値よりも大きい場合には電波状態は良好であると判定し、そうでない場合には電波状態は悪いと判定する。また、電波状態判定部６０は、再生部４０によるデータ再生に係るデコードエラーの発生状況に基づいて電波状態の良否を判定する。具体的には、電波状態判定部６０は、再生部４０におけるデコードエラーの発生頻度が所定値よりも小さい場合には電波状態は良好であると判定し、そうでない場合には電波状態は悪いと判定する。また、電波状態判定部６０は、ＣＮ比、ビット誤り率及びデコードエラーの発生状況を適宜組み合わせて電波状態の良否を判定してもよい。

カウンタ７０は、後述する再生速度制御部８０による制御に従って、電波状態が悪いときにはカウントアップ動作をし、電波状態が良いときにはカウント値が初期値（例えばゼロ）に戻るまでカウントダウン動作をする。後述するように、カウンタ７０は、バッファ３０におけるバッファ量の減り具合を示す指標を与えるものである。

再生速度制御部８０は、電波状態判定部６０による電波状態の判定結果に基づいて、再生部４０によるデータ再生速度を制御する。特に、再生速度制御部８０は、電波状態判定部６０によって電波状態が悪いと判定されたとき、再生部４０によるデータ再生の速度を遅らせる。具体的には、再生速度制御部８０は、電波状態判定部６０によって電波状態が悪いと判定されたとき、カウンタ７０にカウントアップ動作を指示し、電波状態判定部６０によって電波状態が良いと判定されたとき、カウンタ７０にカウントダウン動作を指示する。そして、カウンタ７０のカウント値が初期値以外のとき、再生部４０に対する再生速度低下制御を行う。具体的には、再生速度制御部８０は、再生部４０に対して、時間情報に加算すべきデータ出力タイミングの遅延量を与える。これにより、再生部４０において受信データのスロー再生が行われる。

再生速度制御部８０は、電波状態判定部６０による電波状態良好の判定が一定時間以上継続する場合、所定回数以上連続して当該判定を受けた場合、又は所定時間内に所定回数以上当該判定を受けた場合に、再生速度低下制御を行うようにしてもよい。これにより、電波状態の瞬間的あるいは一時的な悪化を無視することができ、安定的に再生速度低下制御を行うことができる。

次に、図２のフローチャートを参照しながら本デジタル放送受信装置の動作について説明する。まず、指定された周波数でチューニングを行い、有意なデータが存在すればそのデータを受信して多重化デジタルデータ（例えば、多重ＴＳ（Transport Stream））に変換する（Ｓ１１）。そして、所定時間分又は所定量の多重化デジタルデータを所定のフォーマットで保存する（Ｓ１２）。このフォーマットは、ファイルシステム及び独自のフォーマット形式のいずれであってもよい。その後、保存された多重化デジタルデータを読み出し、所定の規格に従って目的のチャンネルの映像及び音声データに分離する（Ｓ１３）。なお、ステップＳ１２において多重化デジタルデータのうち必要なもの（パーシャルＴＳ）のみを保存するようにしてもよいし、先にステップＳ１３を実行して目的のチャンネルの映像及び音声データに分離してから、ステップＳ１２で適宜必要なデータをバッファリングするようにしてもよい。

ステップＳ１３で所定時間分又は所定量のデータがバッファリングされると、再生処理が開始される。本デジタル放送受信装置では、受信した放送番組はステップＳ１３でバッファリングされた時間分だけ遅れて再生されるが、その遅延量は電波状態応じて適宜調整される。以下、当該調整について詳細に説明する。

まず、電波状態が判定され（Ｓ１０１）、電波状態が良好のとき（ステップＳ１０２のＹＥＳ肢）、カウンタ７０がカウントアップ動作中ならば（ステップＳ１０３のＹＥＳ肢）カウントアップ動作を停止させ（Ｓ１０４）、カウントダウン動作を開始させる（Ｓ１０５）。そして、カウンタ７０がカウントダウン動作中であって（ステップＳ１０６のＹＥＳ肢）カウント値が初期値となっていれば（ステップＳ１０７のＹＥＳ肢）、カウントダウン動作を停止させてから（Ｓ１０８）、データ再生の際のデータ出力タイミングの遅延量を更新する（Ｓ１０９）。一方、電波状態が悪いとき（ステップＳ１０２のＮＯ肢）、カウンタ７０がカウントダウン動作中ならば（ステップＳ１１０のＹＥＳ肢）、カウントダウン動作を停止させる（Ｓ１１１）。そして、カウンタ７０がカウントアップ動作中でなければ（ステップＳ１１２のＮＯ肢）、カウントアップ動作を開始させてから（Ｓ１１３）、データ再生の際のデータ出力タイミングの遅延量を更新する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０９での処理が終了すると、又は、ステップＳ１０６でＮＯ肢に進むと、受信データの時間情報に遅延量を加算した時間を待って受信データの１フレーム分が出力される（Ｓ１１４）。ここで、カウンタ７０のカウント値が初期値のときは遅延量は更新されないため、再生部４０におけるデータ再生は通常再生となる。一方、カウンタ７０のカウント値が初期値以外のときはステップＳ１０９で遅延量が更新されるため、再生部４０におけるデータ再生はスロー再生となる。そして、当該番組を継続して再生する場合には（ステップＳ１１５のＹＥＳ肢）ステップＳ１０１に戻り、デジタル放送受信装置の電源がオフされたか又は視聴中のチャンネルが切り替えられた場合などには（ステップＳ１１５のＮＯ肢）再生処理を終了する。

ステップＳ１０９での処理を詳しく説明すると、例えば、通常再生で毎秒１５フレームで画像が表示される場合、１フレームの出力ごとに遅延量を６６．６ｍｓずつ増加させることで毎秒７．５フレームで画像が表示されるスロー再生（１／２倍速再生）が実現される。電波状態が悪いところでは放送波が受信できないためバッファ３０には新たなデータが格納されずに再生部４０により再生一方となるため、当初（ステップＳ１３）バッファリングしたデータ量は減少してしまう。しかし、電波状態が悪いところでデータをスロー再生することによって、バッファ３０に格納されたデータの消費スピードを通常再生の場合と比べて１／２に抑えることができる。さらに、電波状態が回復した場合であってもカウンタ７０のカウント値が初期値に戻るまでスロー再生を継続することでバッファ３０におけるバッファ量は当初量にまで回復する。

１／２倍速再生ではユーザが違和感を覚えることがあるため、ユーザがスロー再生であると気づかない程度（例えば、０．９倍速再生）にしてもよい。特に、音声については単にデータ出力タイミングを遅延させたのでは実際に聞こえる音が途切れてしまうため、再生速度低下制御に合わせてクロック信号の調整を行ったり、音声データを加工したりなどの処理を施した上でスロー再生することが好ましい。

図３は、電波状態、再生状態及びバッファ量の変遷を示すグラフである。横軸は時刻を、縦軸はバッファ３０におけるバッファ量を表す。デジタル放送受信装置が動作して最初のＴ秒間は受信データのバッファリングが行われるため、バッファ量は所定の量Ｑまで単調増加する。その後、通常再生が開始されるが、電波状態が良好である場合には受信データレートと再生データレートとはほぼ一致しているため、バッファ量は一定量Ｑを維持して推移する。そして、時刻ｔ１で電波状態が悪化することによって通常再生から１／２倍速再生に切り替わる。これにより、バッファ量の減少するが、その減少スピードは最初のＴ秒間における増加スピードのおよそ１／２であり、緩やかに減少する。その後、時刻ｔ２で電波状態が回復するが１／２倍速再生が継続される。これにより、再生データレートよりも受信データレートの方が大きくなるためバッファ量は増加へと転じる。そして、時刻ｔ３でバッファ量が元の量Ｑに回復したところで、１／２倍速再生から通常再生に切り替わる。これ以降は電波状態が良好であるため、バッファ量は一定量Ｑを維持して推移する。

以上、本実施形態によると、自動車などに搭載された又は持ち込まれたデジタル放送受信装置で放送番組を再生中に当該自動車がトンネルなどように放送が受信できない電波不感地帯に進入しても当該番組を継続して再生することができる。さらに、電波不感地帯で減少したデータバッファ量は電波状態の回復によって所定の量にまで回復するため、電波不感地帯が断続的に発生しても、番組再生を継続して行うことができる。

なお、カウンタをもう一つ設けて、電波状態が回復したときにカウンタ７０をカウントダウン動作させるのではなく当該追加のカウンタをカウントアップ動作させ、当該追加のカウンタのカウント値がカウンタ７０のカウント値と等しくなるまでスロー再生を継続するようにしてもよい。

また、カウンタ７０は、バッファ３０におけるバッファ量を示す指標を与えるものであるとしてもよい。すなわち、上記の説明において、カウントアップ動作をカウントダウン動作に、カウントダウン動作をカウントアップ動作に、それぞれ読み替えることにより、カウンタ７０は、バッファ３０のバッファ量を表すものとなり、また、その初期値はバッファ３０の所定のバッファ量、すなわち、バッファ使用量の最大値を表すものとなる。

また、電波状態が回復してもバッファ３０のバッファ量を回復しないようにしてもよい。この場合、カウンタ７０を省略することができる。バッファ量を回復しない場合のデジタル放送受信装置の動作は図４に示したようになる。すなわち、電波状態が悪い場合にのみデータ出力タイミングの遅延量が更新され、スロー再生が行われる。図５は、バッファ量を回復しない場合の電波状態、再生状態及びバッファ量の変遷を示すグラフである。横軸は時刻を、縦軸はバッファ３０におけるバッファ量を表す。最初のＴ秒間の受信データのバッファリングによってバッファ量は所定の量Ｑまで達した後、時刻ｔ１まではバッファ量は一定量Ｑを維持して推移する。そして、時刻ｔ１で電波状態が悪化することによって通常再生からスロー再生に切り替わり、バッファ量は緩やかに減少する。その後、時刻ｔ２で電波状態が回復すると通常再生に戻り、減少したバッファ量を維持して推移する。そして、時刻ｔ４で再び電波状態が悪化することによって通常再生からスロー再生に切り替わり、バッファ量は緩やかに減少する。その後、時刻ｔ５で電波状態が再び回復すると通常再生に戻り、より減少したバッファ量を維持して推移する。このように、カウンタ７０を省略した実施形態によっても、電波不感地帯において放送番組を継続して再生することができる。

本発明に係るデジタル放送受信装置は、電波不感地帯に進入しても引き続き放送番組の再生をすることができるため、携帯電話機などのモバイル機器やカーナビゲーションシステムなどとして有用である。

本発明に係るデジタル放送受信装置の構成図である。 本発明に係るデジタル放送受信装置のフローチャートである。 電波状態、再生状態及びバッファ量の変遷を示すグラフである。 バッファ量を回復しない場合のデジタル放送受信装置のフローチャートである。 バッファ量を回復しない場合の電波状態、再生状態及びバッファ量の変遷を示すグラフである。

符号の説明

３０ バッファ
４０ 再生部
６０ 電波状態判定部
７０ カウンタ
８０ 再生速度制御部

Claims (8)

1. デジタル放送を受信する装置であって、
   受信したデータを一時的に格納するバッファと、
   前記バッファに格納されたデータの再生を行う再生部と、
   電波状態の良否を判定する電波状態判定部と、
   前記電波状態判定部によって電波状態が悪いと判定されたとき、前記再生部によるデータ再生の速度を低下させる再生速度制御部とを備えた
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
2. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記電波状態判定部は、受信電波のＣＮ比及びビット誤り率の少なくとも一方に基づいて電波状態の良否を判定する
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
3. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記電波状態判定部は、前記再生部によるデータ再生に係るデコードエラーの発生状況に基づいて電波状態の良否を判定する
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
4. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記電波状態判定部は、受信電波のＣＮ比及びビット誤り率の少なくとも一方及び前記再生部によるデータ再生に係るデコードエラーの発生状況に基づいて電波状態の良否を判定する
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
5. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記再生部は、前記バッファに所定量のデータが蓄積されてからデータの再生を開始する
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
6. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記再生速度制御部は、前記電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されたとき、前記再生部に対する再生速度低下制御を停止する
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
7. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記再生速度制御部は、前記電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されてから所定時間が経過した後に、前記再生部に対する再生速度低下制御を行う
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。
8. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記電波状態判定部によって電波状態が悪いと判定されたとき所定のカウント動作をする一方、前記電波状態判定部によって電波状態が良いと判定されたときカウント値が初期値に戻るまで前記所定のカウント動作とは逆のカウント動作をするカウンタを備え、
   前記再生速度制御部は、前記カウンタのカウント値が前記初期値以外のとき、前記再生部に対する再生速度低下制御を行う
   ことを特徴とするデジタル放送受信装置。

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