JP2008028673A - デジタルテレビ放送波送出装置および放送波送出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急時に静止画伝送する放送の仕組みや、それに応じた受信機側の回路を必要せず、しかも緊急時に必要な高精細の静止画情報を送出できるデジタルＴＶ放送波送出装置を提供する。
【解決手段】映像信号入力部１０１でデジタル映像信号に変換された任意の入力映像（静止画データ）を映像入力制御部１０２で選択して映像データメモリ１０３に格納する。これを映像信号処理部１０４で圧縮符号化するとともに、先頭のＶＯＢに含まれる各フレームの圧縮映像信号を先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納して入力映像信号（静止画）が切り換わるまで映像ストリーム制御部１０５に繰り返し読み出し、信号多重部１１２で圧縮音声信号等と多重化した後、変調信号送出部１１３よりアンテナ１１４を経て放送波として送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルテレビの放送波を送出するデジタルテレビ放送波送出装置および放送波送出方法に関し、更に詳しくは、デジタルテレビ放送における緊急放送送出時の制御に関するものである。

携帯電話や携帯用小型テレビ等でのテレビ（ＴＶ）受信において、アナログ放送では、受信電波状況が不安定なことから再生画像が乱れるなどの課題があった。このため、これら携帯機器においては、安定したＴＶ受信および再生が可能になるという利点から、デジタル放送方式が採用されつつある。

これら携帯機器に用いられるデジタル放送方式では、動画を伝送した際の再生処理負荷を軽減するために、低ビットレート・高効率な符号化伝送が可能となるＣＯＤＥＣ方式が採用されている。そのため、フレーム（1つの画面）内だけでなく複数のフレーム間でのデータ圧縮が行われており、再生時も複数のフレーム間でのデータ伸長を行う必要がある。
一方、これらの機器では、その携帯性を活かして、地震や災害等の緊急時に緊急放送用の受信端末として使用することが検討されている（非特許文献１参照）。

図８に従来の緊急放送対応デジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図を示す。以下、図８を参照して従来のデジタルＴＶ放送波送出装置の動作について簡単に説明する。

地震や災害等の緊急事態となった時に緊急放送が開始されると、動画情報は映像信号入力部８０１から、音声情報は音声信号入力部８０３からそれぞれアナログで入力される。また静止画情報はデータ入力部８０５より入力される。入力された映像信号および音声信号は、それぞれ映像信号入力部８０１、音声信号入力部８０３でデジタル化された後、映像信号処理部（Ｖ＿ＥＮＣ）８０２、音声信号処理部（Ａ＿ＥＮＣ）８０４にて、圧縮映像信号と圧縮音声信号に変換される。

同時に、緊急放送への切換を指示する緊急放送指示信号ａが緊急放送切換部８０６に入り、装置内部の状態が緊急放送対応に切り換えられ、緊急放送通知部８０７から緊急放送の通知フラグｂが出力される。

これらの４種類の信号が信号多重部（ＭＡＸ）８０８で多重化されたのち、変調信号送出部８０９で変調されてＲＦ信号（放送信号）となり、アンテナ８１０より放送波として送出される。

上記放送波は、携帯型受信機側で次のような処理により再生される。図示しないが、チューナーにて、緊急放送用チャンネルから多重化された信号を抽出し、緊急放送があることを検出する。これにより、チャンネルが自動的に切り換わるなどして緊急放送が受信され、信号分離部（ＤＥＭＡＸ）で多重化信号から映像信号、音声信号、静止画等のデータが分離される。映像信号は映像信号処理部（Ｖ＿ＤＥＣ）でデコードされるが、静止画情報はデータで送出されているため、データ信号処理部で再生しなければならない。

その後、共にアナログ映像信号となり、映像信号表示部で映像として表示される。同様に音声信号は、音声信号処理部（Ａ＿ＤＥＣ）でデコードされてアナログ音声信号となり、音声信号出力部で音声が再生される。

このようにして、緊急放送用の受信端末として、災害時の非難情報など様々な情報の提供を実現する。
「地上デジタルテレビジョン放送運用規定 技術資料 ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ１４」（社団法人電波産業界）

しかしながら、上記従来の放送方式では、特別な放送（静止画データ多重）を準備し、それに対応できる回路をデジタルＴＶ受信機に備える必要があり、また緊急時に必要な情報が十分伝達できない場合があった。

具体的には、前述したように、携帯機器向けの通常のデジタルＴＶ放送では、低ビットレート・高効率な伝送が可能なＣＯＤＥＣ方式が採用されているため、映像信号処理部（Ｖ＿ＥＮＣ）において、フレーム（１つの画面）内だけでなく複数のフレーム間でのデータの圧縮が行われる。

緊急時の放送として、地図や文字等の静止した画像をカメラで写して放送する場合が多いが、ＣＯＤＥＣ方式により作成された画像を受信すると、緊急時における重要な情報である地図や文字等の静止画情報を動画として圧縮・送出することになり、時々刻々の入力信号の微細な違いにより圧縮時のフレーム間データ処理で精細度が変動するため、静止画の内容を鮮明に知覚できない場合がある。また、災害時に放送局の放送電波が安定的に送出できない場合にも、フレーム間での処理を行っているため、情報の欠落により鮮明な映像を表示することができない場合がある。

これらを回避するには、緊急放送のためにのみ静止画情報を伝送する放送波の仕組みと、その仕組みに対応した放送機器が必要であり、更に携帯機器にも、それらの仕組みと放送に対応した回路をあらかじめ搭載しておく必要がある。

本発明は上記課題を解決するもので、緊急放送のための静止画情報を伝送する特別な仕組みを必要とせず、しかも受信機側において、通常の動画再生回路を用いて、緊急放送時に必要とされる静止画情報の高精細な再生を実現できる放送波送出装置および送出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のデジタルＴＶ放送波送出装置は、
アナログ映像信号をデジタル化する映像信号入力部と、
前記映像信号入力部でデジタル化したデジタル映像信号をフレーム毎に圧縮符号化した映像信号に変換する映像信号処理部と、
前記映像信号処理部で生成した圧縮映像信号を格納する第１のメモリと、
前記映像信号処理部から出力される圧縮映像信号および前記第１のメモリから出力 される圧縮映像信号のいずれかを選択して出力する映像ストリーム制御部と、
アナログ音声信号をデジタル化する音声信号入力部と、
前記音声信号入力部でデジタル化した音声信号を圧縮符号化した音声信号に変換する音声信号処理部と、
外部から入力される緊急放送指示信号を受けて、緊急放送に切り換わったことを通知するフラグを送出する緊急放送通知部と、
前記映像ストリーム生成部から出力される圧縮映像信号、前記音声信号処理部から出力される圧縮音声信号、および前記緊急放送通知部から出力されるフラグを多重化した信号に変換する信号多重部と、
前記信号多重部で多重化した信号を放送波として送出できる信号に変調してアンテナに出力する変調信号送出部と、
前記映像信号処理部および前記映像ストリーム制御部の動作を制御するエンコード制御部とを備え、
前記映像ストリーム制御部は、前記エンコード制御部の指示に従い、前記映像信号処理部で生成した圧縮映像信号から所定期間のフレームに含まれる映像信号を抽出して前記第１のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリに格納された映像信号を繰り返し読み出して前記信号多重部に出力することを特徴とする。

本発明のデジタルテレビ放送波送出装置において、前記エンコード制御部は、外部から映像切換信号が入力されたとき、前記映像ストリーム制御部に前記所定期間のフレームに含まれる映像信号の抽出を指示することが好ましい。

また本発明のデジタルテレビ放送波送出装置において、前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号から先頭のＶＯＢに含まれる各フレームの圧縮映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力するようにしてもよい。

もしくは、前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号から、Ｉフレームのビットレートが最も高く、かつＩフレーム以外のフレームがＮｕｌｌデータ（データなし）であるＶＯＢの各フレームの映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力するようにしてもよい。

更には、前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号からビットレートが最も高いＶＯＢの各フレームの映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力するようにしてもよい。

また本発明のデジタルテレビ放送波送出装置において、
前記音声信号入力部から出力されるデジタル音声信号を格納する第２のメモリと、前記音声信号入力部および前記第２のメモリのいずれかから出力されたデジタル音声信号を、前記音声信号処理部に選択して出力する音声入力制御部とを更に備え、
前記音声入力制御部は、外部から音声切換信号が入力されたとき、前記音声信号入力部から出力されるデジタル音声信号を前記第２のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリからの圧縮映像信号の読み出しに同期するタイミングで、前記第２のメモリからデジタル音声信号を読み出すことが好ましい。

その際、前記エンコード制御部は、外部からリセット指示信号が入力されたとき、前記映像信号処理部における圧縮符号化のパラメータを初期化するようにしてもよい。

次に、上記目的を達成する本発明の放送波送出方法は、
デジタル映像信号をフレーム毎に圧縮符号化した圧縮映像信号、デジタル音声信号を圧縮符号化した圧縮音声信号、および緊急放送に切り換わったことを示す緊急放送フラグを多重化した信号を生成した後変調し、放送波として送出する放送波送出方法であって、
前記圧縮映像信号から所定期間のフレームに含まれる映像信号を抽出して第１のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリに格納された映像信号を繰り返し読み出して前記多重化信号の入力とすることを特徴とする。

本発明のデジタルＴＶ放送波送出装置および送出方法によれば、圧縮符号化された映像信号の再生を適切に制御することにより、通常の動画再生回路を用いて、緊急時に必要とされる静止画情報を高精細に再生できる放送波を送出することができる。このため、受信機側に緊急放送の静止画情報を再生する専用の回路を設ける必要がなく、通常の放送再生回路で緊急放送を受信することが可能となる。

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）
図１は、本発明の実施の形態１における緊急放送対応デジタルＴＶ放送波送出措置のブロック図である。

図１において、１０１はアナログ映像信号をデジタル化する映像信号入力部である。１０２は、デジタル化された映像入力信号を次段の映像信号処理部（Ｖ＿ＥＮＣ）１０５に渡す制御を行う映像入力制御部であり、アナログ映像信号が静止画の場合に、その切換タイミングを知らせる映像切換信号ｃに対応してデジタル映像信号の入／切を制御する。１０３は、デジタル化された映像信号を一時的に格納する映像データメモリである。

１０４は、映像データメモリ１０３に格納したデジタル映像信号をフレーム毎に圧縮符号化された映像信号に符号化する映像信号処理部（Ｖ＿ＥＮＣ）である。１０５は、映像信号入力部１０１に緊急放送の映像信号として静止画が入力したときに、映像信号処理部（Ｖ＿ＥＮＣ）１０４で符号化された圧縮映像信号のうち先頭のＶＯＢのみを抽出して先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納するとともに、先頭ＶＯＢメモリ１０６から繰り返し読み出して次段の信号多重部（ＭＡＸ）１１２に送出する映像ストリーム制御部である。１０７は、後述する緊急放送切換部１１０からの切換信号に応じて、映像入力制御部１０２、映像信号処理部１０４および映像ストリーム制御部１０５を制御するエンコード制御部であり、緊急時の静止画処理を各部に指示し、かつ管理を行う。

次に１０８は、アナログ音声信号をデジタル化する音声信号入力部、１０９は、デジタル化された音声信号を圧縮符号化された音声信号に変換する音声信号処理部（Ａ＿ＥＮＣ）である。１１０は、災害などの緊急事態になった際に挿入される緊急放送指示信号ａを受けて機器内部の状態を切り換える緊急放送切換部、１１１は、緊急放送に切り換わったことを示す緊急放送通知フラグｂを信号多重部１１２に送出する緊急放送通知部である。

１１２は、映像ストリーム制御部１０５からの圧縮映像信号、音声信号処理部（Ａ＿ＥＮＣ）１０９からの圧縮音声信号および、緊急放送通知部１１１からの緊急放送通知フラグｂを多重化する信号多重部（ＭＡＸ）、１１３は、信号多重部１１２で多重化した信号を、放送波として送出できる信号に変調し、アンテナ１１４から送出する変調信号送出部である。

本実施の形態のデジタルＴＶ放送波送出装置は、図８に示す従来の構成に追加して、デジタル化された映像信号を次段の映像信号処理部１０４に渡す際の制御を行う映像入力制御部１０２、映像入力制御部１０２からのデータを一時的に格納する映像データメモリ１０３、緊急放送切換部１１０からの切換信号によって緊急時の静止画処理を各部に指示し、かつ管理を行うエンコード制御部１０７、緊急放送になって映像が静止画になったとき先頭のＶＯＢを格納するための先頭ＶＯＢメモリ１０６、エンコード制御部１０７の指示により、先頭ＶＯＢを先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納し、かつ以後、この先頭ＶＯＢを繰り返し次段の信号多重部１１２に送出する映像ストリーム制御部１０５を備えている。

図１のデジタルＴＶ放送波送出装置の動作説明に先立ち、図２を参照して本発明の原理について説明する。

図２（Ａ）および（Ｂ）は、放送局から送信されるＣＯＤＥＣ方式による映像信号のフレーム構成を時系列に示したものである。映像信号を圧縮符号化する際には図２（Ｂ）に示すフレーム順で処理が行われ、多重化の際には、受信機側での処理の都合にあわせて図２（Ａ）に示すフレーム順に並び替えられる。

映像信号は、テレビ画面等の各フレームに対応して、圧縮符号化されたデータであるＩピクチャ２０１、Ｐピクチャ２０２、Ｂピクチャ２０３のいずれかのデータで構成される。このうち基準ピクチャであるＩピクチャ２０１は、フレーム内符号化画像と呼ばれ、前後のピクチャとは独立性を保っている。一方、Ｐピクチャ２０２は、フレーム間順方向予測符号化画像と呼ばれ、動き補償を取り入れることにより、データ量の圧縮を図ったもので、Ｉピクチャ２０１から符号化して得られる。またＢピクチャ２０３は、双方向予測符号化画像と呼ばれ、Ｉピクチャ２０１とＰピクチャ２０２の間に挿入される画像であり、Ｉピクチャ２０１とＰピクチャ２０２の情報を基に作られ、データ量の圧縮が図られている。

映像信号の圧縮符号化を行う単位である１ＶＯＢ分の映像信号は、１個の基準ピクチャ（Ｉピクチャ）のフレームデータと、それに付随する複数個の予測ピクチャ（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）のフレームデータで構成される。

映像信号処理部１０４で映像信号を圧縮符号化する際には、Ｉピクチャ２０１については、そのままエンコード処理し、Ｐピクチャ２０２については、Ｉピクチャ２０１とＰピクチャ２０２の２つの映像データを基に前方予測エンコード処理を行い、Ｂピクチャ２０３については、Ｉピクチャ２０１、Ｐピクチャ２０２、Ｂピクチャ２０３の３つの映像データを基に双方向エンコード処理を行う。具体的なエンコード処理については広く知られた内容であるため、ここでは説明を省略する。

一方、図２（Ｃ）は、上記映像信号に含まれる画像のデータ量の推移を示しており、上段は各ピクチャの配置、中段は画像の細かさをどこまで取り込むかを示すパラメータであるＱ値、下段はデータ量の累積値（図中網目で示す）である。

ＶＯＢごとにＩピクチャが作成され、その後Ｐ、Ｂのピクチャが交互に作成されている。情報量の制限として、Ｉピクチャから次のＩピクチャまでの間、すなわち１つのＶＯＢ内では累積データの総和２０４が最大ビットレート２０５を越えてはならないという条件があり、２０６に示すように、万一、累積データの総和が最大ビットレート２０５を越えた場合、以降、次のＶＯＢまでのフレームの情報量は０（Ｎｕｌｌ）となる。

各フレーム、ＶＯＢでは、圧縮符号化を最適に保つために、過去のＱ値や情報量の遷移を参照しながら予測／圧縮を行う。例えば、パラメータＱのうちＱ２０の値は、Ｑ１０や前のＶＯＢの状況によって値が変わる。そのため、図２（Ｃ）に示すように、毎回のＩピクチャ（２１１、２１２、２１３）や、ＶＯＢ全体の情報量が異なり、また最大ビットレート２０５を越えたＶＯＢの直後のＩピクチャ（２１３）は情報量が少なくなってしまう。

本実施の形態では、映像入力制御部１０２で選択された静止画データを映像信号処理部１０４で圧縮符号化し、出来るだけＩピクチャの精細度を向上させた上で、以後の圧縮処理は行わずに、映像ストリーム制御部１０５によって先頭ＶＯＢに含まれる複数フレームのデータをメモリ１０６に格納するとともに、このデータを繰り返し信号多重部１１２に送出することにより、従来装置の課題であった静止画情報が不鮮明になる点を解決している。

従来のデジタルＴＶ放送波送出装置で説明したように、通常のデジタルＴＶ放送ではＣＯＤＥＣ方式が採用されているため、映像信号処理部１０４では、フレーム（1つの画面）内だけでなく複数のフレーム間の映像データの伸長が行われる。その結果、緊急時の放送を受信すると、フレーム間のデータ処理の影響を受けて、画質がフレーム毎に安定しないことから、緊急時における重要な情報である地図や文字等の静止画情報を鮮明に表示できない場合がある。そこで、本実施の形態では、図２（Ｃ）に示すように、緊急放送時にはまず圧縮符号化する静止画を特定し微細な違いを生じないようにメモリ１０６に格納し、更にこの映像信号を繰り返し読み出して多重信号として送出している。

以下、図１に基づいて、本実施の形態における放送波送出装置の動作を説明する。

図１において、地震や災害等の緊急事態となった時に緊急放送が開始されると、緊急放送指示信号ａを受け、緊急放送切換部１１０によって通常放送からの切り換えの指示が行なわれる。まず緊急放送であることを示すため切換信号が緊急放送通知部１１１に送られ、緊急放送通知部１１１は信号多重部１１２に緊急放送通知フラグｂを送出する。

一方、緊急放送のために用意されたアナログ映像を映像信号入力部１０１でデジタル映像信号に変換し、映像入力制御部１０２を経由して映像信号処理部１０４に転送し、ここで圧縮符号化する。その後、映像ストリーム制御部１０５を経由して信号多重部１１２に送出する。

緊急放送切換部１１０は、各部が緊急放送に対応した動作をするように、エンコード制御部１０７、音声信号処理部１０９、信号多重部１１２に制御信号を送出する。このとき、緊急放送指示信号ａに静止画による放送の指示が含まれると、映像入力制御部１０２は映像切換信号ｃに基づき、動画から静止画への切換および各静止画の切換を確認して、映像信号入力部１０１からデジタル映像信号を取り込み、映像データメモリ１０３に格納する。

格納されたデジタル映像信号は、エンコード制御部１０７からの制御信号に従って映像データメモリ１０３から読み出され、映像信号処理部１０４に転送される。更に、エンコード制御部１０７は、映像信号処理部１０４および映像ストリーム制御部１０５に制御信号を送り、最適な符号化がされた先頭のＶＯＢを先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納し、以後、映像切換信号ｃにより映像が切り換わるまで、先頭ＶＯＢのデータを繰り返し信号多重部１１２に送出する。

一方、アナログ映像信号とともに入力されるアナログ音声信号は、音声信号入力部１０８でデジタル音声信号に変換されて音声信号処理部１０９に送出され、圧縮符号化されて信号多重部１１２に転送される。なお、このとき動画の場合と異なり、映像と音声の同期は取らずに符号化してもよい。

信号多重部１１２には、先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納された圧縮映像信号が繰り返し送られ、一方、音声信号処理部１０９からは圧縮音声信号が、また緊急放送通知部１１１からは通知フラグがそれぞれ入力される。これらは信号多重部１１２で多重化されて変調信号送出部１１３に送られ、ここで放送波として送出可能な形式に変調された後、アンテナ１１４を介して送出される。

このように本実施の形態では、入力したアナログ映像信号をデジタル化した後、任意のフレーム部分を切り出して映像データメモリ１０３に格納し、これを最適な条件で圧縮符号化した先頭ＶＯＢを先頭ＶＯＢメモリ１０６に格納し、以後、静止画が次の静止画や動画に切り換わるまで繰り返し送出することで、緊急時に必要とされる静止画情報を高精細に再生できる放送波を実現している。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるデジタルＴＶ放送波送出措置のブロック図である。図３の構成では、図１の構成に対して、先頭ＶＯＢメモリ１０６が収束Ｉフレームメモリ３０１に変更されている。その他の構成は図１と同様であるため、同一機能を有するブロックには同一符号を付して説明を省略する。以後の説明においても同様とする。

図４を参照して本実施の形態の原理について説明する。図２と同様、図４（Ａ）および（Ｂ）は、放送局から送信されるＣＯＤＥＣ方式による映像信号のフレーム構成を時系列に示したものである。また図４（Ｃ）は、上記映像信号に含まれる画像のデータ量の推移を示したものである。

実施の形態１では、先頭ＶＯＢの映像をそのままメモリに格納し繰り返し送出したが、本実施の形態では、Ｉピクチャの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたビットレートが高いＩピクチャのフレーム（以下、Ｉフレームという）のデータとヌルデータ（ゼロデータ）をＶＯＢデータとして送出している。

具体的には、緊急放送時に、紙に文字や地図が記載されたような静止画をカメラで撮影した映像を放送する場合、図４（Ｃ）に示すように、１ＶＯＢに当たる１個の基準ピクチャ（Ｉピクチャ）としてできるだけ高精彩なものを選択し（図４のＩフレーム４１１）、それに付随する複数個の予測ピクチャ（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ）をヌルデータ（ゼロデータ）のフレーム（図４の４１２）として１ＶＯＢ分の映像信号を作成し、この映像信号を収束Ｉフレームメモリ３０４に格納するとともに、繰り返し読み出して信号多重部１１２に出力する。

実施の形態１のように、先頭ＶＯＢの映像データを繰り返し送出することにより、従来に比較して静止画情報をより高精細に送出することが可能となるが、再生映像が静止画の場合には、本実施の形態のようにＩフレームに含まれる映像信号のみを再生することにより、実施の形態１以上に高精細の画像情報の再生が可能となる。

図３を参照して本実施の形態における放送波送出装置の動作を説明する。用意された静止画のアナログ映像信号は、映像信号入力部１０１でデジタル映像信号となり、映像入力制御部１０２で映像データメモリ１０３に格納される。その後、エンコード制御部１０７の指示に従い、映像信号処理部１０４では、Ｉピクチャの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたＩフレーム４１１のデータと他のフレーム４１２のヌルデータ（ゼロデータ）をＶＯＢデータとして収束Ｉフレームメモリ３０１に格納する。格納されたデータは映像ストリーム制御部１０５に繰り返し読み出され、信号多重部１１２に転送される。

このように本実施の形態では、ビットレートが高いＩフレームのデータだけを用いてＶＯＢのデータを構成することで、緊急時に必要とされる静止画情報のブレをなくすことが可能となる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるにおけるデジタルＴＶ放送波送出措置のブロック図である。図５の構成では、図１の構成に対して、先頭ＶＯＢメモリ１０６が収束ＶＯＢメモリ５０１に変更されている。

前述した図２を参照して本実施の形態の原理について説明する。実施の形態１では、先頭ＶＯＢの映像をそのままメモリ１０６に格納し、繰り返し読み出して信号多重部１１２に送出したが、本実施の形態では、１ＶＯＢの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られた映像データのビットレートが最も高いＶＯＢデータを繰り返し送出している。

図５を参照して本実施の形態における放送波送出装置の動作を説明する。用意された静止画のアナログ映像信号は、映像信号入力部１０１でデジタル映像信号となり、映像入力制御部１０２で映像データメモリ１０３に格納される。その後、エンコード制御部１０７の指示に従い、映像信号処理部１０４では、ＶＯＢの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたＶＯＢデータを収束ＶＯＢメモリ５０１に格納する。格納されたデータは映像ストリーム制御部１０５に繰り返し読み出され、信号多重部１１２において圧縮音声信号等と多重化され、変調信号送出部１１３に送出される。

このように本実施の形態では、映像信号の圧縮符号化を繰り返し行い、映像信号のビットレートが最も大きくなるようなＶＯＢデータを抽出して収束ＶＯＢメモリ５０１に格納し、これを繰り返し送出することで、緊急時に必要とされる静止画を高精細化することを可能としている。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４におけるデジタルＴＶ放送波送出措置のブロック図である。図６の構成では、図５の構成に対して、音声入力制御部６０１と音声データメモリ６０２が追加されている。

本実施の形態では、静止画に対応した音声が一定の長さであり、以後繰り返し再生される場合に、静止画切換のタイミングとオーディオ切換のタイミングとを同期して送出している。

図６を参照して本実施の形態における放送波送出装置の動作を説明する。前述した実施の形態３では、映像入力制御部１０２への映像切換信号ｃを起点に、１ＶＯＢの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたビットレートの高いＶＯＢデータを収束ＶＯＢメモリ５０１から繰り返し読み出して信号多重部１１２に送出している。

一方、本実施の形態では、音声の切り換わりに音声切換信号ｄが音声入力制御部６０１に入ると、それに同期して新たな音声と静止画が入力され、音声データは音声データメモリ６０２に格納される。同時に、音声入力制御部６０１はエンコード制御部１０７に音声が切り換わったことを通知し、これを受けてエンコード制御部１０７は映像入力制御部１０２に映像データの取り込みを指示する。これを起点として、静止画のアナログ映像信号は映像信号入力部１０１でデジタル映像信号となり、映像入力制御部１０２で映像データメモリ１０３に格納される。

その後、エンコード制御部１０４の指示に従い、映像信号処理部１０２で、ＶＯＢの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたビットレートの高いＶＯＢデータを収束ＶＯＢメモリ５０１に格納する。格納されたデータは映像ストリーム制御部１０５に繰り返し読み出され、信号多重部１１２で圧縮音声信号等と多重化された後、変調信号送出部１１３に送出される。

このように、本実施の形態では、静止画映像信号を再生する際に、同時に再生すべき音声との同期を取り、音声の内容が切り換わった際には、静止画も同期して切り換わり、かつ高精細に静止画情報を送出することを可能としている。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５におけるデジタルＴＶ放送波送出措置のブロック図である。図７の構成では、図６の構成に、映像の切り換わりごとに映像信号処理部１０４や映像ストリーム制御部１０５に対してパラメータの初期化を要求するリセット指示部７０１が追加されている。

本実施の形態では、リセット指示部７０１を追加することで、映像の切り換わりごとに映像信号処理部１０４や映像ストリーム制御部１０５に対し、パラメータの初期化を要求している。すなわち、圧縮符号化に用いるパラメータを初期化することで、過去の圧縮結果を反映しないようにしている。

圧縮符号化のパラメータは、通常、過去の映像が次の映像と近似していることを利用するため、静止画のようにそれぞれの映像が独立している場合には、切り換わり時にパラメータを初期化することで、高精細画像を得やすくすることが出来る。

図７を参照して本実施の形態における放送波送出装置の動作を説明する。音声の切り換わりに音声切換信号ｄが音声入力制御部６０１に入ると、新たな音声が入力され音声データメモリ６０２に格納される。このとき、静止画も同時に切り換わると、映像切換信号ｃがリセット指示部７０１に入ることで、リセット指示信号ｅがエンコード制御部１０７に出力される。

エンコード制御部１０７は、静止画が切り換わった、もしくは動画に戻ったと解釈し、デジタル映像信号を更新するために映像入力制御部１０２に初期化の指示を出す。また、映像信号処理部１０４に圧縮符号化のパラメータの初期化指示を出す。同時に、エンコード制御部１０７は、映像入力制御部１０２に映像データの取り込みを指示する。これを起点として、静止画のアナログ映像信号は、映像信号入力部１０１でデジタル映像信号となり、映像入力制御部１０２で映像データメモリ１０３に格納される。

その後、エンコード制御部１０７の指示に従い、映像信号処理部１０４では、ＶＯＢの映像データが最もビットレートが高くなるまで圧縮符号化を繰り返し行い、その結果得られたビットレートの高いＶＯＢデータを収束ＶＯＢメモリ５０１に格納する。格納されたデータは映像ストリーム制御部１０５に繰り返し読み出され、信号多重部１１２を経て変調信号送出部１１３に送出される。

このように、本実施の形態では、映像の切り換わりごとに圧縮符号化に用いるパラメータを初期化することで、過去の圧縮結果を反映しないようにし、独立した静止画映像が高精細な状態で得やすくなる。

なお上記各実施の形態では、本発明を緊急放送に適用した場合について説明したが、ＴＶ美術館のような番組において動画として静止画の放送を行う場合に用いても同様の効果が得られる。

本発明にかかるデジタルＴＶ放送波送出装置は、従来必要とされた緊急放送用の静止画情報を送出するための装置（データ放送用装置）が不要となり、通常放送で用いている動画映像情報を送出するための装置を流用できる。また、再生機器も通常放送の動画再生機能があれば、対応が可能である。

更に、本発明の放送波送出装置は、従来の動画映像送出装置を使いながら、静止画情報を高精細に再生できる放送波を送出できる。それゆえ、データ放送受信ができない安価な受信機器（携帯用小型テレビ等）に対しても緊急放送が提供でき、放送波送出装置、受信機器ともにコストダウンできる点でも有用である。

本発明の実施の形態１におけるデジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図 実施の形態１における画像データ割当の様子を示した図 本発明の実施の形態２におけるデジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図 実施の形態２における画像データ割当の様子を示した図 本発明の実施の形態３におけるデジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図 本発明の実施の形態４におけるデジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図 本発明の実施の形態５におけるデジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図 従来の緊急放送対応デジタルＴＶ放送波送出装置のブロック図

符号の説明

１０１ 映像信号入力部
１０２ 映像入力制御部
１０３ 映像データメモリ
１０４ 映像信号処理部
１０５ 映像ストリーム制御部
１０６ 先頭ＶＯＢメモリ
１０７ エンコード制御部
１０８ 音声信号入力部
１０９ 音声信号処理部
１１０ 緊急放送切換部
１１１ 緊急放送通知部
１１２ 信号多重部
１１３ 変調信号送出部
１１４ アンテナ
３０１ 収束Ｉフレームメモリ
５０１ 収束ＶＯＢメモリ
６０１ 音声入力制御部
６０２ 音声データメモリ
７０１ リセット指示部

Claims (14)

1. アナログ映像信号をデジタル化する映像信号入力部と、
   前記映像信号入力部でデジタル化したデジタル映像信号をフレーム毎に圧縮符号化した映像信号に変換する映像信号処理部と、
   前記映像信号処理部で生成した圧縮映像信号を格納する第１のメモリと、
   前記映像信号処理部から出力される圧縮映像信号および前記第１のメモリから出力される圧縮映像信号のいずれかを選択して出力する映像ストリーム制御部と、
   アナログ音声信号をデジタル化する音声信号入力部と、
   前記音声信号入力部でデジタル化した音声信号を圧縮符号化した音声信号に変換する音声信号処理部と、
   外部から入力される緊急放送指示信号を受けて、緊急放送に切り換わったことを通知するフラグを送出する緊急放送通知部と、
   前記映像ストリーム生成部から出力される圧縮映像信号、前記音声信号処理部から出力される圧縮音声信号、および前記緊急放送通知部から出力されるフラグを多重化した信号に変換する信号多重部と、
   前記信号多重部で多重化した信号を放送波として送出できる信号に変調してアンテナに出力する変調信号送出部と、
   前記映像信号処理部および前記映像ストリーム制御部の動作を制御するエンコード制御部とを備え、
   前記映像ストリーム制御部は、前記エンコード制御部の指示に従い、前記映像信号処理部で生成した圧縮映像信号から所定期間のフレームに含まれる映像信号を抽出して前記第１のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリに格納された映像信号を繰り返し読み出して前記信号多重部に出力することを特徴とするデジタルテレビ放送波送出装置。
2. 前記エンコード制御部は、外部から映像切換信号が入力されたとき、前記映像ストリーム制御部に前記所定期間のフレームに含まれる映像信号の抽出を指示することを特徴とする請求項１に記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
3. 前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号から先頭のＶＯＢに含まれる各フレームの圧縮映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
4. 前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号から、Ｉフレームのビットレートが最も高く、かつＩフレーム以外のフレームがＮｕｌｌデータ（データなし）であるＶＯＢの各フレームの映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
5. 前記エンコード制御部は、前記映像信号処理部で生成した静止画の圧縮映像信号からビットレートが最も高いＶＯＢの各フレームの映像信号を選択して前記映像ストリーム制御部に出力することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
6. 前記音声信号入力部から出力されるデジタル音声信号を格納する第２のメモリと、
   前記音声信号入力部および前記第２のメモリのいずれかから出力されたデジタル音声信号を、前記音声信号処理部に選択して出力する音声入力制御部とを更に備え、
   前記音声入力制御部は、外部から音声切換信号が入力されたとき、前記音声信号入力部から出力されるデジタル音声信号を前記第２のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリからの圧縮映像信号の読み出しに同期するタイミングで、前記第２のメモリからデジタル音声信号を読み出すことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
7. 前記エンコード制御部は、外部からリセット指示信号が入力されたとき、前記映像信号処理部における圧縮符号化のパラメータを初期化することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のデジタルテレビ放送波送出装置。
8. デジタル映像信号をフレーム毎に圧縮符号化した圧縮映像信号、デジタル音声信号を圧縮符号化した圧縮音声信号、および緊急放送に切り換わったことを示す緊急放送フラグを多重化した信号を生成した後変調し、放送波として送出する放送波送出方法であって、
   前記圧縮映像信号から所定期間のフレームに含まれる映像信号を抽出して第１のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリに格納された映像信号を繰り返し読み出して前記多重化信号の入力とすることを特徴とする放送波送出方法。
9. 外部から映像切換信号が入力されたとき、前記所定期間のフレームに含まれる映像信号の抽出を行うことを特徴とする請求項８に記載の放送波送出方法。
10. 前記所定期間のフレームに含まれる映像信号として、静止画の映像信号を圧縮符号化した前記圧縮映像信号から、先頭のＶＯＢに含まれる各フレームの圧縮映像信号を選択することを特徴とする請求項８または９に記載の放送波送出方法。
11. 前記所定期間のフレームに含まれる映像信号として、静止画の映像信号を圧縮符号化した前記圧縮映像信号から、Ｉフレームのビットレートが最も高く、かつＩフレーム以外のフレームをＮｕｌｌデータ（データなし）としたＶＯＢの各フレームの映像信号を選択することを特徴とする請求項８または９に記載の放送波送出方法。
12. 前記所定期間のフレームに含まれる映像信号として、静止画の映像信号を圧縮符号化した前記圧縮映像信号から、ビットレートが最も高いＶＯＢの各フレームの映像信号を選択することを特徴とする請求項８または９に記載の放送波送出方法。
13. 外部から音声切換信号が入力されたとき、前記デジタル音声信号を第２のメモリに格納するとともに、前記第１のメモリからの圧縮映像信号の読み出しに同期するタイミングで、前記第２のメモリからデジタル音声信号を読み出すことを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の放送波送出方法。
14. 外部からリセット指示信号が入力されたとき、映像信号を圧縮符号化する際のパラメータを初期化することを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の放送波送出方法。

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