JP2008016894A

JP2008016894A - 送信装置及び受信装置

Info

Publication number: JP2008016894A
Application number: JP2006182813A
Authority: JP
Inventors: Kazutami Ishikawa; 和民石川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】パケット伝送を行うＩＰネットワークを用いた番組放送において、チャネル切り替え時、内容の連続性を保ち、違和感なく所望のチャネルの番組再生を実現することができる受信装置およびこの受信装置にデータを送信する送信装置を提供する。
【解決手段】ＩＰネットワークを介して放送番組データを受信し、これを再生する受信装置は、視聴を所望する前記放送番組データと、前記放送番組データを高圧縮化した第２の番組データを受信する受信部と、前記放送番組データを再生する再生部と、前記第２の番組データを再生する第２の再生部と、ユーザの番組選択操作を検出する検出部と、前記検出部によって検出されたユーザの番組選択操作に基づいて、前記放送番組データおよび前記第２の番組データに対し、再生および出力を制御する制御部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般にはデジタルビデオ環境におけるチャネルの変更に関し、詳細には、限定ではなく例示として、デジタルマルチキャストネットワークで、あるビデオチャネルから別のビデオチャネルに変更する際のビデオ提示の待ち時間を低減することに関する。

従来より、地上波のテレビ放送では広帯域を使用しているため複数のチャネルの信号が同時に受信装置に到達しているため、受信する番組を切り替えたときに、放送されている番組を瞬時に切り替え視聴することができる。しかし、IP(Internet Protocol)ネットワークを用いた放送システム（送信端末から複数のチャネルにデータを送信し、受信端末がチャネルを選択して映像や音声、テキストや静止画を再生するシステム）を実現する場合には、放送されている番組を瞬時に切り替え視聴することが困難となる。たとえば、パケット伝送を行うIPネットワークにおいては、映像や音声をストリーミングで伝送する際には、通常伝送路での伝播遅延の揺らぎを吸収するためのバッファリング時間が必要となるため、受信する番組を切り替えてから映像の再生を開始するまでバッファリング時間分の遅延が必ず発生する。また、動画、音声、静止画、及びテキストを同期させて表示させる場合、静止画や、テキストデータや、これらデータのレイアウトを決定するレイアウト情報や、同期情報を受信するための待ち時間が発生する。更に、複数の番組が１つずつ順番に最寄りの中継ノードから配信されている場合には、番組の配信が開始されるまでの待ち時間が必ず発生する。

特許文献１には、番組データを送信する送信装置が番組放送前にザッピングデータを生成しておき、送信装置からザッピングデータと番組データとをパケット伝送し、受信装置で受信する際に、ユーザの要求に応じて、ザッピングデータもしくは番組データを選択して再生する技術が記されている。この方法によれば、ユーザは番組のチャネル切り替え後の再生待ち時間の経過を待たずして、視聴したい番組の概要を知ることができる。

特開2003-324711号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、ザッピングデータとして、番組データとは異なり、特別に用意された番組の紹介を行う画面やシーンカット、あるいは、レイアウト情報、テキスト、静止画、番組タイトルや番組の代表画面、現在放送されたデータで最新のIフレームや数秒分の音声データなどを用いるため、再生出力される内容に連続性がなく、視聴時に違和感を与える不都合があった。

そこで、本発明は、パケット伝送を行うＩＰネットワークを用いた番組放送において、チャネル切り替え時、内容の連続性を保ち、違和感なく所望のチャネルの番組再生を実現することができる受信装置、およびこの受信装置にデータを送信する送信装置を提供することを課題とする。

上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。

請求項１の発明は、ＩＰネットワーク上で番組データを受信装置に送信する送信装置であって、前記番組データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された番組データを高圧縮化して第２の番組データを生成する番組データ生成部と、前記番組データと前記第２の番組データを対応付けて前記受信装置に送信する送信部とを備えることを特徴とする。

この特徴により、受信装置は、番組データと第２の番組データとを再生して、これらを選択的に表示することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の送信装置であって、前記番組データ生成部は、放送される番組のうち少なくとも１つ以上の番組に対して、それぞれ第２の番組データを生成することを特徴とする。

この特徴により、受信装置は、少なくとも１つ以上の番組に対して、番組データと第２の番組データとを選択的に再生することができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の送信装置であって、前記放送される番組のうち少なくとも２つ以上の番組の各々の第２の番組データを多重化する多重化部を備えることを特徴とする。

この特徴により、受信装置は、多重化された少なくとも２つ以上の番組を受信することができる。

請求項４の発明は、請求項１に記載の送信装置であって、前記番組データ生成部は、放送される番組のうち少なくとも２つ以上の番組に対し、これらの音声データを除く映像を１つの映像として合成して第２の番組データとすることを特徴とする。

この特徴により、受信装置は、少なくとも２つ以上の番組が合成された映像を再生することができる。

請求項５の発明は、請求項４に記載の送信装置であって、データを多重化する多重化部を備え、前記番組データ生成部は、前記少なくとも２つ以上の番組の各々に対し、前記番組データから音声データを分離し、分離した前記音声データを高圧縮化し、前記多重化部は、前記高圧縮化された音声データを多重化することを特徴とする。

この特徴により、少なくとも２つ以上の番組が合成された映像に対し、その映像に含まれる各番組の音声データを受信することができる。

請求項６の発明は、ＩＰネットワークを介して放送番組データを受信し、これを再生する受信装置であって、視聴を所望する前記放送番組データと、前記放送番組データを高圧縮化した第２の番組データを受信する受信部と、前記放送番組データを再生する再生部と、前記第２の番組データを再生する第２の再生部とユーザの番組選択操作を検出する検出部と、前記検出部によって検出されたユーザの番組選択操作に基づいて、前記放送番組データおよび前記第２の番組データに対し、再生および出力を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

この特徴により、選択した番組の放送番組データと第２の番組データを受信し、選択的に表示することができる。

請求項７の発明は、請求項６に記載の送信装置であって、前記制御部は、前記受信部が前記第２の番組データを受信しているとき、受信した前記第２の番組データを再生するように制御し、さらに、ユーザが番組を選択したとき、前記放送番組データの再生を開始するとともに、前記放送番組データが出力されるまでの間、前記第２の番組データを出力することを特徴とする。

この特徴により、チャネル切り替えを行った際、所望のチャネルの映像を即座に再生することができる。

請求項８の発明は、ＩＰネットワークを介して放送番組データを受信し、これを再生する受信装置であって、視聴を所望する番組の前記放送番組データと、放送される番組のち少なくとも２つ以上の番組を含み、かつ、これらを１画面に配するように構成した第２の番組データを受信する受信部と、前記放送番組データを再生する再生部と、前記第２の番組データを再生する第２の再生部と、ユーザの番組選択操作を検出する検出部と、前記検出部によって検出されたユーザの番組選択操作に基づいて、前記放送番組データおよび前記第２の番組データに対し、再生および出力を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記受信部が前記第２の番組データを受信しているとき、受信した前記第２の番組データを再生するように制御し、さらに、前記検出部によってユーザによる番組選択が検出されたとき、前記再生した第２の番組データから、選択された番組に対応する部分を抽出して出力することを特徴とする。

この特徴により、第２の番組データを受信しているときは、常時これを再生するため、ユーザのチャネル切り替えの操作がなされた場合でも、再生中の第２の番組データを用いて即座に所望の番組を出力することができる。

なお、特許請求の範囲の記載において、IPネットワークとは、インターネット・プロトコルに準じたネットワーク環境である。また、特許請求の範囲の記載において、番組データとは、放送等の番組を構成する各種データまたはそれらの組み合わせの総称である。また、特許請求の範囲の記載において、放送番組データとは、前述の番組データと同一であり、放送によって受信される番組データである。また、特許請求の範囲の記載において、映像とは、少なくともビデオデータと音声データを含む番組の出力態様をいう。また、特許請求の範囲の記載において、再生とは、符号化データ等の読み出しおよび読み出したデータに対する復号処理をいう。また、特許請求の範囲の記載において、出力とは、復号処理で得られたビデオや音声等の信号を各々ＣＲＴやＬＣＤなどの映像表示デバイス、スピーカなどの音声再生デバイスを用いて表示させることをいう。また、特許請求の範囲の記載において、合成とは、例えば、画面分割された各分割画面に複数の映像がはめ込まれたように合成映像が出力されることをいう。

なお、特許請求の範囲の記載において、第２の番組データは、実施例におけるサブ番組データが対応する。また、特許請求の範囲の記載において、送信装置の記憶部は、実施例におけるデータ管理部２１１が対応し、送信装置の番組データ生成部は、実施例におけるサブ番組データ生成部２１４が対応し、送信装置の送信部は、実施例における送信制御部２１６、伝送部２１７が対応し、送信装置の多重化部は、実施例におけるサブ番組データ多重化部２１５が対応する。

また、特許請求の範囲の記載において、受信装置の受信部は、実施例における受信制御部２２１、伝送部２２５が対応し、受信装置の再生部は、実施例における再生制御部２２４が対応し、受信装置の第２の再生部は、実施例におけるサブ番組データ復元部２２３が対応し、受信装置の検出部は、実施例における番組選択部２２２が対応し、受信装置の制御部は、実施例における再生制御部２２４が対応する。

本発明によれば、パケット伝送を行うＩＰネットワークを用いた番組放送において、チャネル切り替え時、違和感なくスムーズに番組本編の再生を実現する送信装置および受信装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

以下の説明において、番組データとは、放送で番組を構成する情報であり、番組に必要な動画や静止画などのビデオデータ、音声（音楽を含む）データ、テキストデータ、アニメーション、ＣＧ(Computer Graphics)など様々なメディアに加えて、表示位置や表示タイミングを制御するレイアウト情報、制御データも含む。レイアウト情報の記述方法としては、例えば、ＳＭＩＬ（Synchronized Multimedia Integration Language）やオブジェクト指向型プログラミング言語を用いることができる。

サブ番組データは、番組データを用いて得られるデータであって、映像、音声、文字などについて、元の番組データと同様の出力内容を含む。このサブ番組データは、再生装置の出力仕様や符号化における圧縮度などに基づいて、映像の時間軸を維持したままでデータ圧縮された番組データであり、元の番組データと比較して極めてデータ量が少ない。この一例としては、高圧縮（低品質）の音声データや高圧縮（低画質）のビデオデータ、低解像度のビデオデータがある。

なお、このサブ番組データは、チャネル切り替え時に番組データが再生可能となるまでの待ち時間に再生され、これによって、ユーザはチャネル切り替え時に再生までの時間を待つことなく、前記待ち時間を有効に活用できるものである。

番組情報とは、番組データに関する情報であり、番組タイトル名、番組放送の開始時刻や終了時刻、番組放送時のマルチキャストアドレス等の情報である。また、番組データとサブ番組データの放送チャネルの情報（ビデオデータ、音声データ、文字などの各種データのあて先IPアドレス、ポート番号など）も含む。

規定のチャネルとは、送信端末から送信されるデータを受動的に受信する場合には、特定のIPアドレス、ポート番号であり、ＨＴＴＰ(HyperText Transfer Protocol)などで受信端末が送信端末から能動的に取得する場合には、特定のＵＲＬである。

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における通信ネットワークの利用形態を示す構成図である。

図１において、本発明の対象とする通信ネットワーク１０１は、有線ネットワーク（例えば、ＡＤＳＬ(Asymmetric (Asymmetrical) Digital Subscriber Line)、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)、ＦＴＴＨ(Fiber to the Home)など）であっても無線ネットワーク（例えば、携帯電話、無線ＬＡＮ(local area network)など）であってもよい。また、有線ネットワークと無線ネットワークが相互接続された通信ネットワークであってもよい。

伝送プロトコルは、インターネット・プロトコルを用い、通信機器はルータやゲートウェイ（以下、ＧＷ）といった中継ノード１０３で相互接続される。

ルータやＧＷは、ブロードキャストやマルチキャスト機能を備え、ルータやＧＷでデータパケットを複製することができる。また、コンテンツの伝送方法としては、サーバ１０２と受信端末１０４間で１対１型の通信を行ってもよいし、ブロードキャストやマルチキャスト機能を用いて、１対Ｎ型の通信を行ってもよい。

本実施例においては、サーバ１０２から中継ノード１０３まではマルチキャストを行い、中継ノード１０３から受信端末まではブロードキャストを行っている。これにより、受信端末１０４は所定のチャネルをオープンすることにより最新のコンテンツを受信することができる。

伝送するコンテンツとしては、ビデオデータ、音声データ、テキスト、レイアウト情報など様々なメディアを対象とする。

受信端末１０４は、携帯電話、ＴＶ、PDA(Personal Digital Assistant)、パソコン、レコーダなど、表示解像度や処理能力が異なる受信端末であってもよい。

また、配信するサーバ１０２も、複数存在し、受信端末１０４で、複数のサーバ１０２から同時にコンテンツを受信してもよい。更に、受信端末１０４は、複数の伝送に接続する機能を有することもできる。

更に、通信ネットワーク１０１だけではなく、例えば、地上波デジタル放送、衛星デジタル放送などの放送網や、放送網と通信ネットワークを融合したシステム構成であってもよい。特に、携帯電話のように、移動する受信端末へコンテンツを放送する場合、地域ごとに、異なるコンテンツを放送したいという要望もある。その場合、サーバから複数の受信端末に、ブロードキャストもしくは、マルチキャストした場合、位置に応じて、放送内容を変更するのは容易ではない。位置に応じた放送を実現するためには、図１の例では、サーバ１０２と中継ノード１０３間は１対１のユニキャストで通信し（有線網の区間）、中継ノード１０３と受信端末１０４間は、無線網を用いたブロードキャスト機能を利用して配信する。

上記の本実施例のネットワークにおいて、送信端末であるサーバ１０２は、番組情報と番組データ（ビデオデータ、音声データ、テキストなどと、これらを組み合わせて表示するための例えばＳＭＩＬのようなレイアウト情報）を送信する。

受信端末１０４は、まず、番組情報を受信し、その番組情報に基づいて番組データを受信する。

次に、図２は本実施例における高速なチャネル切り替えを実現する配信システムのブロック図である。

図２において、送信装置２０２は、図１におけるサーバ１０２であり、ＩＰネットワーク２０１を介して複数の受信装置２０４に番組情報、番組データ、サブ番組データを送信する。

送信プロトコルは、例えば、ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)のような受信確認を行うプロトコルを用いても良いし、例えば、ＵＤＰ(User Datagram Protocol)のような受信確認を行わないプロトコルを用いても良い。そのほか、ＲＴＰ（Realtime Transport Protocol）に代表されるメディア伝送プロトコルを用いて送信してもよい。その際には、各メディアに適したペイロードヘッダを適用してもよい。

受信装置２０４は、図１における受信端末１０４であり、規定のチャネルから番組情報を受信し、この番組情報から現在放送中の番組を抽出する。そして、番組情報に記載されたチャネルをオープンし、番組データとサブ番組データとを受信し、これらをユーザの指示に従って再生やストアを行う。

ＩＰネットワーク２０１は、図１における通信ネットワークや放送ネットワークであり、データはパケット伝送されている。

以下、本発明の配信システムについて具体的に説明する。

送信装置２０２は、データ管理部２１１、番組放送管理部２１２、番組情報生成部２１３、サブ番組データ生成部２１４、サブ番組データ多重化部２１５、送出制御部２１６、及び伝送部２１７を備えている。

データ管理部２１１は、番組情報や番組データをストアする。このデータ管理部２１１は、ハードディスクドライブなどの記憶媒体である。また、一時的に番組情報を保持するときに使用されるメモリであってもよい。

ここで、番組データは、非符号化のデータ、符号化データのいずれでもよく、データ管理部２１１に復号・符号化機能部を備え、符号化データの場合には、一旦これを復号したのち、再符号化するようにする構成とすることもできる。

番組放送管理部２１２は、各番組の放送開始、終了を管理するものである。この番組放送管理部２１２は、各番組の放送開始時刻になると、番組情報生成部２１３、サブ番組データ生成部２１４、送出制御部２１６にその番組の放送開始を指示する。また、終了時刻になると、番組情報生成部２１３、サブ番組データ生成部２１４、送出制御部２１６にその番組の放送終了を指示する。

番組情報生成部２１３は、番組放送管理部２１２からの放送開始指示に従って、指示された番組の番組情報をデータ管理部２１１より読み出し、必要であれば、番組情報に番組データとサブ番組データの放送チャネルの情報（ビデオデータ、音声データ、文字などの各種データのあて先IPアドレス、ポート番号など）を付加する。この番組情報を一定周期で伝送部２１７に渡す。

また、番組放送管理部２１２からの放送終了指示に従って、指示された番組の番組情報の伝送部２１７への受け渡しを終了する。なお、番組情報をあらかじめ受信装置２０４に渡しておき、番組放送時点では番組情報を送信する必要がない場合には、送信装置２０２において、この番組情報生成部２１３は不要である。

サブ番組データ生成部２１４は、番組放送管理部２１２からの番組の送信開始指示に従って、データ管理部２１１にストアされた番組データを読み出し、ビデオデータについては、低画質の映像あるいは低解像度の映像に変換し、所定の方式に従って符号化する。

また、音声データについては、データ管理部２１１にストアされた番組データを読み出して、これを高圧縮化してサブ番組データ多重化部２１５に渡す。

なお、データ管理部２１１にストアされている番組データが、符号化されている場合には、一旦これを復号したのち、所望の映像や音声に変換するようにしてもよい。

例えば、MPEG-2方式によって符号化されたデータを一旦、復号して、これをH.264(H.264/MPEG-4 AVC, MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding)方式によって符号化する場合である。

なお、複数の番組が放送される場合、サブ番組データ生成部２１４は、複数の番組が１つの画面に合成されて表示されるように、サブ番組データが生成される具体的には、番組ごとに、各番組データからビデオ（音声データを除く映像）データを抽出し、これを図３に示すように、複数の番組が１つの画面に合成されて表示されるように、抽出したビデオ（音声データを除く映像）データを合成し、これを所定の方式に従って圧縮化して、サブ番組データを生成する。音声データについては、番組ごとに各番組データから抽出した音声データを所定の方式に従って圧縮化したサブ番組データをサブ番組データ多重化部２１５に渡す。

また、サブ番組データ生成部２１４は、番組放送管理部２１２からの番組終了指示に従って、指示された番組のサブ番組データのサブ番組データ多重化部２１５への受け渡しを停止する。

サブ番組データ多重化部２１５は、サブ番組データ生成部２１４から渡されたサブ番組データを多重化し、送出制御部２１６に渡す。具体的な多重化方式に関しては、後述する。

送出制御部２１６は、番組放送管理部２１２からの放送開始指示に従って、指示された番組の番組データをデータ管理部２１１より読み出し、後述の方法により、番組データやサブ番組データを伝送部２１７に渡す。また、送出制御部２１６は、番組放送管理部２１２からの放送終了指示に基づいて、指示された番組の放送を停止する。

伝送部２１７は、ＩＰネットワーク２０１にデータを送信可能なインターフェースである。また、この伝送部２１７は、番組情報生成部２１３及び送出制御部２１６から受け取った番組情報、番組データ、サブ番組データをパケット化する。更に、あらかじめ定められた番組情報用チャネルに番組情報を送信し、番組情報に基づいて、定められたチャネルに番組データ及びサブ番組データを送信する。

なお、上記のシステムにおいて、番組情報は、リアルタイムで生成しても良いし、放送前に事前に生成しても良い。また、番組情報は、必ずしも放送データとあわせて送信する必要はなく、例えば、番組情報送信用の別のサーバを準備し、受信端末がそのサーバからＨＴＴＰ(HyperText Transfer Protocol）などを用いて取得するなどして、他の手段により送信してもよい。

次に、受信装置２０４について以下に説明する。

受信装置２０４は、受信制御部２２１、番組選択部２２２、サブ番組データ復元部２２３、再生制御部２２４、伝送部２２５、表示部２２６を備えている。

受信制御部２２１は、伝送部２２５により受信したデータの種別を判別し、このデータ種別に応じて以下の３つの処理を行う。

Ａ．受信データが番組情報である場合、番組選択部２２２へデータを渡す。

Ｂ．受信データがサブ番組データである場合、サブ番組データ復元部２２３へデータを渡す。

Ｃ．受信データが番組データである場合、再生制御部２２４へデータを渡す。

番組選択部２２２は、受信制御部２２１より受け取った番組情報から、受信する番組を選択し、伝送部２２５に受信の指示をする。受信する番組の選択には、ユーザからの指示による場合がある。番組選択部２２２は、再生制御部２２４に番組情報を渡して表示部２２６に番組タイトルなどの一覧を表示させる。そして、ユーザが表示された番組一覧から任意の番組を選択する。また、この番組選択部２２２は現在放送中の番組の番組データを受信するためのチャネルを番組情報から求める。

なお、本実施例では、番組情報は番組データを送信する送信装置２０２から送信されるよう構成しているが、前述のとおり、例えば、ＨＴＴＰを使ってＨＴＴＰサーバから取得することも可能である。

サブ番組データ復元部２２３は、受信制御部２２１からのサブ番組データを受信し、サブ番組データが多重化されている場合には、多重化を解く逆多重化を行う。また、このサブ番組データ復元部２２３は、再生制御部２２４からのサブ番組データ取得要求に基づき、そのサブ番組データを所定の方式の復号処理を行なったのち、これを再生制御部２２４に引き渡す。

再生制御部２２４は、受信制御部２２１より受信した番組データの再生処理や、番組選択部２２２から受け取った番組情報から番組一覧の抽出を行う。

また再生制御部２０８は、ユーザがチャネル切り替えを行う場合、主にサブ番組データや番組情報を用いて、選択したチャネルの番組の画面を構成する。具体的には、番組選択部２２２がユーザのチャネル切り替えを検出すると、再生制御部２２４に対して、現チャネルをクローズし、指示されたチャネルをオープンする旨を伝え、再生制御部２２４は、伝達部２２５および受信制御部２２１を介して、所望のデータを取得する。

また、このとき再生制御部２２４は、サブ番組データ復元部２２３に対して、指示されたチャネルを含むサブ番組データを要求する。サブ番組データ復元部２２３からサブ番組データを取得すると、再生制御部２２４は、これを表示部２２６に表示するよう制御する。この一連の動作は、再生制御部２２４が、指示されたチャネルから受信した番組データが表示されるまでの間、継続される。

複数の番組が放送される場合、サブ番組データは、送信装置２０２のサブ番組データ生成部２１４において、番組ごとに、各番組データからビデオ（音声データを除く映像）データを抽出し、これを図３に示すように、複数の番組が１つの画面に合成されて表示されるように、抽出したビデオ（音声データを除く映像）データを合成し、これを所定の方式に従って圧縮化して、サブ番組データが構成される。

受信装置２０４が、このような合成されたサブ番組データを受信したとき、サブ番組データ復元部２２３は、これを復号して複数の番組が合成されて表示されるように構成されたサブ番組データ画面を取得し、これを再生制御部２２４に渡す。

サブ番組データ復元部２２３は、サブ番組データを受信している間、チャネルの選択に関わらず、受信したサブ番組データを復号する。これにより、チャネル切り替えが指示されたとき、切り替え先のチャネルの番組データが表示されるまでの間、即座にこれを表示することができる。

再生制御部２２４は、上述ように復号された画面から、指示されたチャネルの画面を抽出する。そして、表示部２２６の解像度や番組データの解像度にあわせて、抽出した、指示されたチャネルの画面を表示するように制御する。

また、再生制御部２２４は、番組を視聴する場合は、番組データや番組情報を用いて、現在放送されている番組を再生する。

なお、符号化された映像や音声の再生においては、復号処理のためのさまざまな方式の復号化処理を行う。この方式としてはＭＰＥＧ−４(Moving Picture Experts Group phase 4)やＭＰＥＧ−２(Moving Picture Experts Group phase 2)といった標準化方式を用いても良いし、その他の方式を用いても良い。

また、再生制御部２２４は、復号された映像や音声などの情報を合成するために、テキストやアニメーションの表示位置や表示タイミングを決定する。各種データ間の同期は、ＭＰＥＧ−２、ＳＭＩＬといった標準化方式を用いても良いし、その他の方式を用いても良い。

伝送部２２５は、ＩＰネットワーク２０１からのデータパケットを受信可能なインターフェースである。この伝送部２２５は、番組情報受信用チャネルをオープンして番組情報を受信したり、番組選択部２２２より受信開始指示されたチャネルをオープンし、番組データ、サブ番組データを受信する機能を有する。また、受信した各種データパケットから、データを取り出して、受信制御部２２１に渡す。更に、この伝送部２２５は、番組選択部２２２からの受信終了指示されたチャネルをクローズして、サブ番組データや番組データの受信を停止する。

なお、本実施例では、番組情報、番組データ、サブ番組データ（合成されたサブ番組データを含む）は同一伝送路で伝送されているが、受信装置２０４に複数の伝送路に接続する機能が備わっている場合には、それぞれを別々の伝送路で受信するようにしてもよい。

表示部２２６は、再生制御部２２４により復号されたビデオデータ、音声データ、テキスト等の種類の異なるデータを、再生制御部２２４によって決定されたタイミングでユーザに提示する。ユーザへの提示は、具体的には、ＣＲＴやＬＣＤなどに代表される映像表示デバイス、スピーカなどの音声再生デバイスを用いて行う。

図４は、この表示部２２６でユーザに提示される画面の構成例である。

この例では、１画面がビデオデータ、音声データ、テキストで構成されている。これらのそれぞれのデータ間の同期や表示のタイミングは、ＳＭＩＬやオブジェクト指向型プログラミング言語などで記述され表現される。

以上のように構成された送信装置２０２及び受信装置２０４について、その動作および作用を以下に説明する。

なお、以下の例では、説明上、番組Ａ、Ｂ、Ｃの各番組は、ビデオデータと音声データとから構成されているものとして説明する。

図５は、送信装置２０２のサブ番組データ生成部２１４およびサブ番組データ多重化部２１５の動作を説明するフローチャートである。なお、本実施例では、ビデオデータや音声データなどの複数種類の異なるサブ番組データを多重化して１つのパケットで送信する。このように複数の情報を多重化して伝送することで、１つのパケットで複数種類の情報を送信することができるため、ヘッダを大幅に削減することが可能になる。なお、ヘッダのオーバヘッドが問題にならない場合には、多重化処理を省略してもよい。

また、ユーザに知らせたい情報、例えば、チャネル切り替え時に利用されるサブ番組データを優先的に多重化するようにしてもよい。

パケットのヘッダやデータの多重化の方法は、例えば、ＩＥＴＦで標準化されているＲＴＰ(Realtime Transfer Protocol)を用いることができる。また、多重化されているメディアの種別は、ペイロードタイプに記述することで表現できる。図６はパケットのフォーマットの一例である。

まず、サブ番組データ生成部２１４は、番組Ａ、Ｂ、Ｃの各番組データからそれぞれビデオデータを抽出し、抽出された各番組データの解像度を変更し、これらを合成して１画面に表示するように構成し、続いて、これを所定の方式によって符号化し、フォーマット５０１に示すようにフォーマットする（ステップＳ４０１）。

次に、番組Ａ、Ｂ、Ｃについて、各番組データの音声データを抽出し、所定の方式によって高圧縮符号化し、フォーマット５０２に示すように多重化する（ステップＳ４０２）。

上記のステップは、番組データが存在する間、継続して行われる（ステップＳ４０３）。

なお、多重化の対象としては、ある時間幅をもったシーンカットの映像や音声、アニメーションだけではなく、ある時点の画面の構成などを対象としてもよい。また、ビデオデータ、音声データだけではなく、画面のレイアウトや表示タイミングを記述するレイアウト情報に関しても、同様に多重化してもよい。更に、番組の情報全て、あるいは一部をまとめて多重化してもよい。サブ番組データをまとめて多重化して処理した場合は、受信装置での再生処理などを簡易にすることができる。

以上により、ビデオデータや音声データなどのメディアごとに全番組が均一に伝送されるので、効率よく受信装置にサブ番組データを伝送できる。

次に、図７は送信装置２０２の送出制御部２１６が制御するパケットの伝送順序を示す図である。

図７（ａ）は、送出制御部２１６が番組Ａ、Ｂ、Ｃの番組データのパケットを、番組Ａ、Ｂ、Ｃの順にパケットごとに巡回して伝送する（以下、方式Ａ）ことを示している。

図７（ｂ）は、送出制御部２１６が番組Ａ、Ｂ、Ｃの番組データのパケットを複数個（図７の例では３パケット）まとめて、番組Ａ、Ｂ、Ｃの順に伝送する（以下、方式Ｂ）ことを示している。この際、パケットをまとめる単位は、１画面単位でもよいし、数秒のシーンカット単位でもよい。

上記の番組データの伝送中にサブ番組データを送出するタイミングを、図７（ｃ）に示す。

図７（ｃ）は方式Ａの１サイクル６０１の番組データが伝送された後に、図６で示したサブ番組データの内のビデオデータのパケットＬ６０２を伝送し、次サイクル６０３の番組データが伝送された後に、サブ番組データの内の音声データのパケットＭ６０４を伝送する。更に、次サイクル６０５の番組データが伝送された後に、サブ番組データの内のビデオデータのパケットＮ６０６を伝送する。これにより、サブ番組データを番組データと同期してメディア単位で表示等を行うことができる。

なお、サブ番組データの伝送タイミングは伝送量を加味して、番組放送が開始される前に伝送量の少ないタイミングで送出してもよい。

次に、送信装置２０２の番組情報生成部２１３で作成される番組情報について以下に図面を用いて説明する。

図８は、番組情報のフォーマットを示す図である。

番組情報は、番組情報数フィールド９０１と番組情報フィールド９０２を有す。

番組情報数フィールド９０１は、このパケットがいくつの番組情報フィールド９０２ａ乃至９０２ｎを保持しているかを示す（図９の場合はＮ個）。

また、番組情報フィールド９０２は、長さフィールド９０３、番組タイトルフィールド９０４、セッション番号フィールド９０５、マルチキャストアドレスフィールド９０６、放送開始・終了時刻フィールド９０７、メディア情報数フィールド９０８、メディア情報フィールド９０９の項目からなる。

長さフィールド９０３は、メディア情報フィールドの長さをあらわす。

番組タイトルフィールド９０４は、番組のタイトルであり、データ管理部２１１にストアされる番組情報より取得される。

セッション番号フィールド９０５は、この番組を一意に特定する番号であり、番組情報生成部２１３が他の番組と重ならないように付与する。

マルチキャストアドレスフィールド９０６は、各メディアを送信するマルチキャストアドレスを入力する。

放送開始・終了時刻フィールド９０７は、その放送が開始及び終了される時刻情報を入力する。

メディア情報数フィールド９０８は、このフィールド以下に続くメディア情報フィールド９０９ａ乃至９０９ｍの数を表している。メディア情報フィールド９０９は、番組データを構成する各種メディアの情報を個別に記述するフィールドである。

メディア情報フィールド９０９は、長さフィールド９１０、メディアタイプフィールド９１１、あて先ポート番号フィールド９１２、ペイロードタイプフィールド９１３の項目からなる。

長さフィールド９１０は、このメディア情報フィールド全体の長さ（バイト長）を表す。

メディアタイプフィールド９１１は、このメディアデータが、番組データであるか、サブ番組データであるか、ビデオデータ、音声データ、テキスト、レイアウト情報といった各メディアのいずれのデータであるかを表すフィールドである。例えば、番組データ、サブ番組データのいずれかを上位１ビットで表現し、残りのビットでビデオデータ、音声データ、テキスト、レイアウト情報といった各メディアのいずれであるかを示すようにしてもよい。

あて先ポート番号フィールド９１２は、メディア情報が示すメディアの情報をどのあて先ポートに送信するかを示す。受信装置２０４は、このあて先ポート番号フィールド９１２と、マルチキャストアドレスフィールド９０６に基づいてマルチキャストに参加することで、各メディアの受信が可能になる。なお、各メディア毎にマルチキャストアドレスが異なる場合には、マルチキャストアドレスフィールド９０６は番組情報フィールド９０２でなく、メディア情報フィールド９０９に入力するようにしてもよい。

ペイロードタイプフィールド９１３は、各メディアデータのヘッダ部分に格納されるペイロードタイプである。これは、同一のマルチキャストアドレス及びあて先ポート番号に複数のメディアを送信する場合に、各メディアを区別するために必要であり、各メディアは異なるあて先ポートに送信する場合には、不要となる。

なお、番組情報のフォーマットは、上記の形式に限らず、番組情報を送信可能なあらゆるフォーマットを適用することができる。

次に、受信装置２０４の動作および作用を以下に説明する。

図９は、本実施例における受信装置２０４が行うデータ受信処理を説明するフローチャートである。

まず、番組選択部２２２はユーザから番組のチャネル指定があるか否かをチェックし（ステップＳ７０１）、指定がない場合はステップＳ７０３へ移行する。

ユーザからの番組のチャネル指定がある場合は、番組選択部２２２は伝送部２２５に受信チャネルを通知し、その後、伝送部２２５が受信チャネルをオープンし（ステップＳ７０２）、送信装置２０２から伝送される番組情報、番組データ、サブ番組データを受信する（ステップＳ７０３）。

次に、受信制御部２２１が受信したデータを番組情報、番組データ、サブ番組データに分類する。受信したデータがサブ番組データであれば（ステップＳ７０４）、受信制御部２２１はサブ番組データ復元部２２３にデータを渡す（ステップＳ７０５）。

受信したデータが番組情報である場合（ステップＳ７０６）、受信制御部２２１は番組選択部２２２にデータを渡し、番組選択部２２２がユーザに現在放送されている番組のリストを提示する（ステップＳ７０７）。また、番組選択部２２２は受信した番組情報から現在放送されているサブ番組データの受信チャネルを取得し、その受信チャネルを伝送部２２５に通知する。その後、伝送部２２５は通知されたチャネルをオープンして、サブ番組データの受信を開始した（ステップＳ７０８）後、ステップＳ７０１へ戻る。

また、受信したデータが番組データであり（ステップＳ７０９）、かつ再生処理を行っている場合には（ステップＳ７１０）、受信制御部２２１は再生制御部２２４に番組データを渡し、その番組データを再生制御部２２４が再生処理した（ステップＳ７１１）後、ステップＳ７０１へ戻る。

次に、上記番組再生処理（ステップＳ７１１）について、図１０を用いて説明する。

この処理は、ユーザが番組選択部２２２で番組を選択したときに実行される。

まず、再生制御部２２４は、受け取った番組データで出力準備が整ったか否かチェックする（ステップＳ１１０１）。出力の準備が整った場合、再生制御部２２４は番組データの再生を行う（ステップＳ１１０２）。

出力の準備が整っていない場合、再生制御部２２４は、サブ番組データ取得要求をサブ番組データ復元部２２３に通知する。サブ番組データ復元部２２３はサブ番組データを復号し、得られたサブ番組データが復号された画面を再生制御部２２４に引き渡す（ステップＳ１１０３）。再生制御部２２４は、このサブ番組データが復号された画面を受けて、ユーザが選択した番組の画面を抽出して表示部２２６に表示する（ステップＳ１１０４）。

なお、出力準備が整うとは、番組の再生出力を開始する上で必要な処理が終了している状態を表す。例えば、各データの復号部のデータの受け入れ準備が整い、受信データバッファの充填、受信データに対する誤り訂正処理、パケット合成などして、各メディア情報を受信し、再生するメディアが再生可能な状態になる状態を表す。メディアが再生可能な状態とは、ビデオや音声のストリームデータであれば、バッファリングが完了し、復号処理が完了した状態であり、テキストデータなどのダウンロードデータの場合には、メディアを構成するすべてのデータを受信した状態を表す。

図１１は、ユーザが視聴番組をチャネル２→チャネル３→チャネル４に切り替えたときのシーケンスを示す図である。

ユーザがチャネル２を視聴しているとき、受信装置２０４は、送信装置側からはチャネル２の番組データとチャネル１から４のサブ番組データを受信している。このとき、受信装置２０４は、受信したチャネル２の番組データを復号して表示し、一方、受信したサブ番組データは、復号処理を行うものの表示は行わない。このチャネル１から４のサブ番組データに対する復号処理は、このデータを受信している間、連続して行う。

ここで、ユーザがチャネル２からチャネル３に切り替え操作を行ったとき、操作を受けた受信装置２０４は、送信装置側に対し、チャネル２の番組データの送信停止を指示する。これを受信した送信装置側は、チャネル２の番組データの送信を停止し、チャネル１から４のサブ番組データのみ送信続ける。

受信装置２０４は、チャネル１から４のサブ番組データを復号し、チャネル３の映像を抽出して表示装置の解像度に拡大して表示する。

また、受信装置２０４では、図２に図示しない計時部が、チャネル２からチャネル３に切り替え操作を行った時刻からの時間経過を計測し、経過時間が所定時間Tを越えたときに、指示されたチャネルの番組データの送信を送信装置側に要求する。一方、経過時間が所定時間T以内であれば、チャネル切り替えを指示したチャネルの番組データの送信を送信装置側に要求しない。

この所定時間Tは、ユーザがチャネルを次々と切り替えるような操作を考慮し、チャネルの切り替え操作が終了、すなわち、視聴チャネルが確定したと推定できる時間である。

図１１では、チャネル２からチャネル３に切り替え操作を行ってから、所定時間T以内にチャネル３からチャネル４に切り替え操作を行ったとき、受信装置２０４は、引き続いて受信しているチャネル１から４のサブ番組データを復号し、チャネル４の映像を抽出して表示装置の解像度に拡大して表示する。

チャネル３からチャネル４に切り替え操作を行ってから、所定時間T経過後も、ユーザが次のチャネル切り替えの操作を行わなかったときは、受信装置２０４は、指示されたチャネル４の番組データの送信を送信装置側に要求する。

送信装置側は、この要求に基づいて、チャネル４の番組データとチャネル１から４のサブ番組データを受信装置２０４に送信する。これらのデータを受信した受信装置２０４は、受信したチャネル４の番組データを復号し表示する。

なお、上記の送信装置側とは、送信装置２０２およびIPネットワーク２０１上のルータやゲートウェイ（以下、ＧＷ）といった中継ノードを総称していう。

なお、上記実施例では、複数の番組が放送されているとき、サブ番組データを、放送中の複数の番組を１つの画面に表示するように合成し、図６の５０１に示すような構成としたが、放送中の番組毎に各番組データから生成したサブ番組データを、サブ番組データ多重化部２１５によって多重化し、図１２の５０３ような構成としてもよい。この場合、受信装置２０４において、上述したようにサブ番組データを利用するとき、受信した多重化されたサブ番組データを逆多重化し、ユーザによって指定された番組に対応するサブ番組データを取得する。ここで取得したサブ番組データは、１つの番組に対応するものであるため、上記実施例のように、再生されたサブ番組データ画面から、対応する番組の画面を抽出することなく、再生されたサブ番組データ画面をそのまま利用することができる。

また、サブ番組データの構成として、放送中の番組の中から、現在視聴中の番組の前後のチャネルの番組を選択し、これらからサブ番組データを構成するようにしてもよい。また、ユーザのチャネル選択の履歴等から、ユーザの嗜好に基づく番組を選択し、これらによってサブ番組データを構成するようにしてもよい。

これによって、受信装置へ転送するデータ量を抑えながら、受信装置におけるユーザのチャネル切り替えに際し、その切り替え表示のためのサブ番組データを効率よく取得することができる。

（実施例２）
図１３は、本発明の第２の実施例における配信システムのブロック図である。実施例１における配信システムとは、送信装置２０２のデータ管理部２１１が、番組データを記憶媒体等に予め保持しておらず、番組を構成するビデオデータ、音声データ、文字などを入力する入力部２１８と、入力されたビデオデータ、音声データ、文字などを所定の方式によって符号化する符号化部２１９を含む点が異なる。

送信装置２０２のデータ管理部２１１は、番組を構成するビデオデータ、音声データ、文字などのデータの入力を制御する入力部２１８を含む。

入力部２１８は、入力されたビデオデータ、音声データ、文字などのデータを符号化部２１９、番組情報生成部２１３、サブ番組データ生成部２１４に渡す。

なお、ここで入力されるデータは、非符号化のデータ、符号化データのいずれでもよく、符号化部２１９の復号・符号化機能部によって、符号化データの場合には、一旦これを復号したのち、符号化する構成とすることができる。

符号化部２１９は、入力されたビデオデータ、音声データ、文字などの各種データをそれぞれ所定の方式によって符号化する。データ種類ごとに符号化されたデータは、送出制御部２１６に送られる。

番組情報生成部２１３は、番組放送管理部２１２からの放送開始指示に従って、指示された番組の番組情報をデータ管理部２１１より取得し、必要であれば、番組情報に番組データとサブ番組データの放送チャネルの情報（ビデオデータ、音声データ、文字などの各種データのあて先IPアドレス、ポート番号など）を追加する。この番組情報を一定周期で伝送部２０５に渡す。

以降の送信装置２０２における動作処理は、上記実施例１と同様であり、送信装置２０２から送信されるデータは、上記実施例１の送信装置によって送信されるデータと同様であり、上記実施例１の受信装置において同様に処理される。

以上の動作により、ユーザが受信する番組を切り替えた際に、受信端末がサブ番組データを取得していればユーザにすぐに提示することが可能となる。これによって、ユーザは、受信する番組の切り替え後の再生待ち時間の経過を待たずして、視聴したい番組を視聴することができ、高速なチャネル切り替えを実現できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明ないし各構成要件の用語の意義等は、本実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

実施形態に係る通信ネットワークの利用形態を示す構成図実施例１に係る配信システムの構成を示すブロック図実施例１に係る合成されたサブ番組データ（ビデオ）のイメージ図実施例１に係る表示画面の一例を示す図実施例１に係る送信装置の動作を説明するフローチャート実施例１に係るパケットのフォーマットの一例を示す図実施例１に係る送信装置のパケットの伝送順序を示す図実施例１に係る番組情報のフォーマットの一例を示す図実施例１に係る受信装置の動作を説明するフローチャート実施例１に係る受信装置の動作を説明するフローチャート実施例１に係るユーザが視聴番組を切り替えたときのシーケンスを示す図実施例１に係るパケットのフォーマットの一例を示す図実施例２に係る配信システムの構成を示すブロック図

符号の説明

２０１ＩＰネットワーク
２０２送信装置
２０４受信装置
２１１データ管理部
２１２番組放送管理部
２１３番組情報生成部
２１４サブ番組データ生成部
２１５サブ番組データ多重化部
２１６送出制御部
２１７伝送部
２２１受信制御部
２２２番組選択部
２２３サブ番組データ復元部
２２４再生制御部
２２５伝送部
２２６表示部

Claims

ＩＰネットワーク上で番組データを受信装置に送信する送信装置であって、
前記番組データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された番組データを高圧縮化して第２の番組データを生成する番組データ生成部と、
前記番組データと前記第２の番組データを対応付けて前記受信装置に送信する送信部とを備えることを特徴とする送信装置。
前記番組データ生成部は、放送される番組のうち少なくとも１つ以上の番組に対して、それぞれ第２の番組データを生成することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
前記放送される番組のうち少なくとも２つ以上の番組の各々の第２の番組データを多重化する多重化部を備えることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
前記番組データ生成部は、放送される番組のうち少なくとも２つ以上の番組に対し、これらの音声データを除く映像を１つの映像として合成して第２の番組データとすることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
データを多重化する多重化部を備え、
前記番組データ生成部は、前記少なくとも２つ以上の番組の各々に対し、前記番組データから音声データを分離し、分離した前記音声データを高圧縮化し、
前記多重化部は、前記高圧縮化された音声データを多重化することを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
ＩＰネットワークを介して放送番組データを受信し、これを再生する受信装置であって、
視聴を所望する前記放送番組データと、前記放送番組データを高圧縮化した第２の番組データを受信する受信部と、
前記放送番組データを再生する再生部と、
前記第２の番組データを再生する第２の再生部と、
ユーザの番組選択操作を検出する検出部と、
前記検出部によって検出されたユーザの番組選択操作に基づいて、前記放送番組データおよび前記第２の番組データに対し、再生および出力を制御する制御部と
を備えることを特徴とする受信装置。
前記制御部は、前記受信部が前記第２の番組データを受信しているとき、受信した前記第２の番組データを再生するように制御し、さらに、ユーザが番組を選択したとき、前記放送番組データの再生を開始するとともに、前記放送番組データが出力されるまでの間、前記第２の番組データを出力することを特徴とする請求項６に記載の受信装置。
ＩＰネットワークを介して放送番組データを受信し、これを再生する受信装置であって、
視聴を所望する番組の前記放送番組データと、放送される番組のち少なくとも２つ以上の番組を含み、かつ、これらを１画面に配するように構成した第２の番組データを受信する受信部と、
前記放送番組データを再生する再生部と、
前記第２の番組データを再生する第２の再生部と、
ユーザの番組選択操作を検出する検出部と、
前記検出部によって検出されたユーザの番組選択操作に基づいて、前記放送番組データおよび前記第２の番組データに対し、再生および出力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記受信部が前記第２の番組データを受信しているとき、受信した前記第２の番組データを再生するように制御し、さらに、前記検出部によってユーザによる番組選択が検出されたとき、前記再生した第２の番組データから、選択された番組に対応する部分を抽出して出力することを特徴とする受信装置。