JP2009017237A - 復号装置および復号方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル放送を視聴する際などにおいてチャンネルの切り替え操作から画像の表示までにタイムラグが発生する。
【解決手段】放送波受像システム１０の復号装置１２に備えた、第１復調部１４および第１復号部１６からなる第１の処理系１８および、第２復調部２０および第２復号部２２からなる第２の処理系２４のうち一方は、ユーザがコントローラ３０を用いて選択した、表示装置５０に表示するチャンネルに対応する信号の復調・復号処理を行う。他方の処理系は、ユーザが次に選択するとチャンネル予測部３２が予測したチャンネルに対応する信号の復調・復号処理を行う。予測したチャンネルをユーザが選択した場合、出力制御部２６は表示装置５０に出力する画像を生成するためのデータストリームの出力元を、当該チャンネルに対応した処理を行っていた処理系へと切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は放送波を復号する情報処理技術に関し、特に複数のチャンネルから選択されたチャンネルの画像を表示装置に表示させるための復号装置およびそれに適用される復号方法に関する。

近年の情報処理技術の発展により、映像、音楽、文字等を含むコンテンツ配信の環境も変化してきた。例えばテレビ放送の分野では衛星デジタル放送に加え地上デジタル放送の導入が本格化している。これによりユーザはより高品質、多機能なコンテンツを楽しむことができるようになった。デジタル放送では圧縮符号化された信号が配信されるため、番組を視聴するためにはそれを受信して復号する技術が必要となる。

一般的なデジタル放送のテレビ受像機は、放送波に含まれる複数のチャンネルに対応したテレビジョン信号から、ユーザが選択した一のチャンネルのテレビジョン信号を抽出し、復調・復号処理を施すことにより映像データおよび音声データを生成して出力する。ところがこのような複数チャンネルを含む放送波を受信する場合、あらかじめロードした一のコンテンツファイルを復号して再生するような情報処理とは異なり、所望の番組を探すなどの理由でユーザが頻繁にチャンネル切り替えを行うことが想定される。

したがってテレビ受像機では、チャンネル切り替えの動作に追随して切り替え後のチャンネルの画像データおよび音声データを生成し出力することが望ましい。ところが切り替え後のチャンネルの信号を受信し直してからデータが出力されるまでには様々な処理を経る必要があり、結果として切り替え指示からデータ出力までにはタイムラグが発生する。この問題は、テレビジョン信号のみならず、時間軸上で変化する連続したデータを複数種類同時に受信し、そこから一のデータを選択して再生する環境であればラジオ受信、オーディオ再生、実験データの観測等でも同様に起こりうる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの増大を抑えつつ、放送波の受像時にチャンネル切り替えを円滑に行うことのできる技術を提供することにある。

本発明のある態様は復号装置に関する。この復号装置は、放送波に含まれる信号のうち、ユーザが選択したチャンネルを含む複数のチャンネルに対応する信号をそれぞれ復号してデータストリームを出力する複数の復号部と、ユーザが選択したチャンネルに対応するデータが接続装置へ最終的に出力されるように、複数の復号部が出力するデータストリームの出力先を制御する出力制御部と、ユーザがチャンネル選択の入力を行う都度、次に選択されるチャンネルを予測するチャンネル予測部と、を備え、複数の復号部のうち１つは、ユーザが選択したチャンネルに対応する信号を復号し、それ以外の復号部は、チャンネル予測部が予測したチャンネルに対応する信号を復号することを特徴とする。

ここで「復号部」が行う「復号」は、ＭＰＥＧ−ＴＳ（Transport Stream）のデコードなど一般的なデータストリームの復号処理以外に、信号抽出処理や伝送路復調処理など、放送波から最終的に出力するデータを生成するのに必要な処理のいずれを含んでもよいものとする。

本発明の別の態様は復号方法に関する。この復号方法は、放送波に含まれる信号のうち、ユーザが選択したチャンネルに対応する信号を復号して得られたデータを接続装置へ出力するのと並列に、次に選択されると予測したチャンネルに対応する信号を復号するステップと、予測したチャンネルをユーザが選択した際、接続装置へ出力するデータを、復号するステップにおいて当該予測したチャンネルに対応する信号を復号して得られたデータに切り替えるステップと、を含むことを特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、チャンネル切替え時のタイムラグの発生を低コストで抑制することができる。

本実施の形態は、地上デジタルテレビジョン放送などの放送波を復号して表示装置に表示させる技術に係る。はじめに本実施の形態の特徴を明らかにするため、一般的なデジタル放送の復号処理について説明する。なおここで説明する処理手順および処理内容は本実施の形態を適用できる実施形態の一例であり、本実施の形態を限定するものではない。なおこれ以降の説明では理解を容易にするため、デジタル放送に含まれる画像データに係る処理についてのみ述べるが、同様の処理は音声データ、テキストデータなどにも同様に適用できる。

デジタル放送では一般的に、各チャンネルのデジタルデータにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交波周波数分割多重）方式、ＭＰＥＧ−２による圧縮符号化および６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）変調が施され、配信される。デジタル放送を視聴するためのテレビ受像機側では、復調・復号装置によって各チャンネルに対応した周波数帯域の信号の復調処理および復号処理が行われ、生成された画像が表示装置に表示される。

この際、復調装置は、ユーザによるリモートコントローラ等の操作によるチャンネル選択の入力に応じて、選択されたチャンネルに対応した周波数帯域の信号を、バンドパスフィルタなどにより放送波より抽出する。そして抽出した信号に、アナログデジタル変換し、ＯＦＤＭ復号処理、ＱＡＭ復号処理、誤り符号訂正処理などを施すことにより復調処理を行う。

その結果得られたデータストリームは、ストリームバッファに一時保存される。ＭＰＥＧ−２においては当該データストリームに、フレーム内符号化を行うＩピクチャ（Intra-coded Picture）、過去のフレームを参照画像として順方向のフレーム間予測符号化を行うＰピクチャ（Predicted Picture）、過去と未来のフレームを参照画像として双方向のフレーム間予測符号化を行うＢピクチャ（Bi-directional Predicted Picture）が含まれる。それらのピクチャを復号装置が順次復号することにより、最終的に表示する画像のデータが取得できる。

このような一般的なテレビ受像機においては、ユーザがチャンネル選択の入力を行うたびに、新たに選択されたチャンネルに対応する周波数帯域の信号を放送波から抽出し復調、復号処理を行う。そのためチャンネル選択の入力を行ってから当該チャンネルの画像が表示されるまでにはそれらの処理によるタイムラグが発生する。特にＭＰＥＧのようなフレーム間予測による圧縮符号技術においては、最終的に表示する画像フレームを生成するために相関関係を有する複数のフレームデータを処理する必要があるため、そのタイムラグが看過できる程度を超える可能性がある。

図１は上述のような一般的なテレビ受像機におけるチャンネル選択の入力から画像の表示までのタイミングを模式的に示している。同図において横軸は共通の時間軸を表しており、上からチャンネル選択の入力、復調・復号装置における処理、および表示装置における表示の各タイミングを示している。まず時刻Ｔ１で「チャンネル１」を選択する入力がなされると（Ｓ１）、復調・復号装置は、当該チャンネルに対応する信号を放送波より抽出し、復調および復号処理を開始する。

しかし復調・復号装置において画像データが生成され表示装置に出力されるのは（Ｓ２）、時刻Ｔ１から時間Ｔｄが経過してからとなる。これは上述のとおり画像データを生成するのに必要な処理を行ったり、Ｉピクチャのデータなど画像データの生成に必要なデータの到来を待ったりするのに時間を要するためである。結果的に「チャンネル１」の画像が表示装置に表示されるのは、時刻Ｔ１から時間Ｔｄが経過した後となる。

同様に、時刻Ｔ２およびＴ３で「チャンネル２」および「チャンネル３」を選択する入力がそれぞれなされ、復調・復号装置において各チャンネルに対応する信号の復調および復号処理が開始されても、表示装置に当該チャンネルの画像が表示されるのは、時刻Ｔ２およびＴ３から時間Ｔｄだけ遅延した時刻となる。多くの場合、タイムラグの時間Ｔｄの期間においては、表示装置を何も表示しないブラックアウトの状態とすることにより、チャンネル選択の入力が受け付けられたことをユーザが認識できるようにしている。

しかしながら、このタイムラグの発生はユーザにとっては多大なストレスとなり得る。例えばユーザがチャンネルを短期間に連続的に変えて各チャンネルで何が放送されているかを把握したい場合、すなわちザッピングを行いたい場合、チャンネルを切り替える度にブラックアウトの状態が発生したのでは、ユーザが望む速度でのチャンネル切り替えが困難となりザッピングの効率が落ちる。そこで本実施の形態では、チャンネル切り替えから画像表示までのタイムラグの発生頻度を抑制し、ユーザにストレスを与えにくい復号手法を実現する。本手法は一般的なテレビ受像機の構成を概ねそのまま利用することができるため、実現にかかるコストの増大も抑えることができる。

具体的には、ユーザが選択したチャンネルに対応する信号を復調および復号する処理系の他に、次にユーザが選択すると予測されるチャンネルに対応する信号を同時に復調および復号する処理系を設ける。以後、前者を主処理系、後者を副処理系と呼ぶ。副処理系で復号された画像データは、対応するチャンネルをユーザが選択しない限り表示装置には表示されないが、本実施の形態では副処理系を投機的に動作させることにより、チャンネル切り替えの際のタイムラグの発生を可能な範囲で解消する。

近年のテレビ受像機やチューナーなどでは、視聴中の番組以外の番組、いわゆる裏番組を録画するなどの目的で、復調および復号処理を行う処理系を２つ以上搭載している場合が多い。例えばそれらの処理系のうちの１つを本実施の形態の主処理系とし、それ以外の処理系を本実施の形態の副処理系として機能させることにより、ハードウェアの追加を最小限に抑えつつタイムラグの軽減を図ることができる。ユーザが次に選択するであろうチャンネルを所定のアルゴリズムによって予測することにより、限られたリソースで効果的にタイムラグの発生を抑制する。具体的な予測手法は後に詳述する。

図２は本実施の形態における放送波受像システムの構成を示している。放送波受像システム１０はアンテナ５２、復号装置１２、および表示装置５０を含む。復号装置１２はアンテナ５２からデジタル放送などの放送波を受信し、復調および復号処理を施して画像データを生成し、表示装置５０に出力する。表示装置５０は復号装置１２が出力した画像データを画像として表示する。なお復号装置１２と表示装置５０とは一体的に実現してもよいし、別個の装置として実現しケーブルで接続するようにしてもよい。

またアンテナ５２をネットワークへの接続端子とし、ネットワークを介して配信されるコンテンツデータを取得する態様としてもよい。この場合、復号装置１２が行う処理は以後述べる復調・復号処理から、コンテンツデータのデータ形式によって適宜変化することは当業者の理解するところである。

図２において様々な処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、復号処理を実現するプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

復号装置１２は第１復調部１４および第１復号部１６からなる第１の処理系１８と、第２復調部２０および第２復号部２２からなる第２の処理系２４とを含む。第１の処理系１８と第２の処理系２４は状況に応じて、上述の主処理系、副処理系としての機能が入れ替わる。すなわち、第１の処理系１８と第２の処理系２４の一方は、ユーザが選択したチャンネルに対応する信号を復調、復号し、他方は次に選択されると予測されたチャンネルに対応する信号を復調、復号し、それぞれのチャンネルのデータストリームを出力する。

第１復調部１４と第２復調部２０がそれぞれ行う処理は、受信する放送波がＭＰＥＧ−２のデジタル放送であれば、上述の一般的なテレビ受像機において行われる復調処理でよい。また第１復号部１６と第２復号部２２がそれぞれ行う処理も、一般的なテレビ受像機において行われる復号処理でよい。そのため第１復調部１４、第２復調部２０、第１復号部１６、第２復号部２２は、一般的な復調・復号装置が備える複数の機能ブロック、バッファ、メモリなどを適宜含んでよいが、ここでは図示を省略している。一方、本実施の形態はそれに限らず、入力信号の符号化形式などによって処理内容を適宜決定してよい。

上述のとおり、第１の処理系１８、第２の処理系２４としては、テレビ受像機やチューナーなどに備えられている、表示用および録画用に設けられた２つの処理系を利用してもよいし、本実施の形態を実現する専用の処理系を２つ設けてもよい。また、復調部および復号部からなる処理系を３つ以上設けることにより、副処理系を２つ以上としてもよい。以後の説明では副処理系は１つとするが、２つ以上であっても同様の処理によって効果を得ることができる。

復号装置１２はさらに、ユーザからのチャンネル選択の入力を受け付けるコントローラ３０、第１の処理系１８および第２の処理系２４が処理対象とするチャンネルを制御する入力制御部２８、ユーザが次に選択するチャンネルを予測するチャンネル予測部３２、表示装置５０への出力データを２つの処理系から出力されたデータストリームのいずれかに切り替える出力制御部２６、表示装置５０の表示方式に応じてデータストリームを変換するビデオデコーダ３４、および予測したチャンネルに対応するデータストリームを一時保存するメモリ３６を含む。

コントローラ３０は一般的なテレビ受像機などで用いられるリモートコントローラの形を有していてよく、例えばチャンネル番号ごとに設けられたチャンネル番号指定選局ボタンや、チャンネル番号を昇順および降順にそれぞれ送る２つのボタンからなるアップダウン選局ボタンを含む。ただし本実施の形態はこれに限らず、チャンネル番号を入力するためのテンキーや、表示装置５０に表示させた各チャンネルのサムネイル画像やチャンネル番号の一覧から選択を行うためのポインティングデバイスなどを含んでもよい。あるいはそれらのうち複数の入力手段を備えた装置でもよい。以後、ユーザがコントローラ３０に対し入力する際に用いる各種の入力手段をコントローラ３０の「モジュール」とも呼ぶ。

本実施の形態では基本的には、第１の処理系１８と第２の処理系２４とを、主処理系、副処理系として交互に利用する。入力制御部２８は、コントローラ３０がチャンネル選択の入力を受け付けるたびに、主処理系、副処理系となるべき処理系を入れ替え、出力制御部２６にその結果を通知する。新たに選択されたチャンネルがそれまで副処理系で処理していたチャンネルと異なる場合、すなわち予測がはずれた場合は、当該処理系の処理対象を新たに選択されたチャンネルに設定し直したうえで主処理系と副処理系とを入れ替える。さらに、チャンネル選択の入力に係る情報をチャンネル予測部３２に与えることにより次に選択されるチャンネルを予測させ、新たに副処理系となった処理系の処理対象として設定する。

チャンネル予測部３２は、入力制御部２８から得たチャンネル選択の入力に係る情報に基づき次に選択されるチャンネルを予測して、入力制御部２８に通知する。ここで予測に用いられるチャンネル選択の入力に係る情報としては、新たに選択されたチャンネルの番号以外に、コントローラ３０に備えられたモジュールのうち入力に用いられたモジュールの種別を用いてもよい。また選択されたチャンネルの履歴を記憶しておき、予測に用いてもよい。具体例については後に述べる。

出力制御部２６は、第１の処理系１８と第２の処理系２４のうち入力制御部２８が主処理系とした処理系から出力されたデータストリームをビデオデコーダ３４へ出力し、副処理系とした処理系から出力されたデータストリームをメモリ３６に出力する。入力制御部２８が主処理系と副処理系とを入れ替えた場合は、それに対応するように各データストリームの出力先を入れ替える。これにより、最終的に表示する画像を生成するためのデータストリームの出力元を、第１の処理系１８と第２の処理系２４とで切り替える。

ビデオデコーダ３４は、主処理系から出力制御部２６を介して出力されたデータストリームに対し、表示装置５０の信号方式に応じたカラーデコード、映像調整などの一般的なビデオデコード処理を施し、表示装置５０へ画像データとして出力する。ビデオデコーダ３４は、一般的なテレビ受像機などに搭載されているビデオデコーダによって実現してもよい。

メモリ３６は副処理系から出力制御部２６を介して出力されたデータストリームを所定量だけ一時保存する。例えばＧＯＰ（Group of Picture）単位で保存し、新たな１ＧＯＰが副処理系から出力されたら前の１ＧＯＰを破棄する。予測されたチャンネルをユーザが選択した場合は、一時的に、メモリ３６に保存された当該チャンネルのデータから画像データを生成して表示させる。これにより次のデータストリームの出力を待つことなく、切り替え後のチャンネルの画像を遅延なく表示装置５０に表示させることができる。

次に上述のような構成で実現される復号装置１２の動作について説明する。図３は本実施の形態の復号装置１２におけるチャンネル切り替え時の処理を含む処理手順を示している。同図ではフローの開始時点で少なくともユーザが選択した一のチャンネルに対応する信号を、第１の処理系１８および第２の処理系２４のいずれかが主処理系として復調、復号し、表示装置５０に当該チャンネルの画像を表示しているものとする。

そのままチャンネル選択の入力がない状態で（Ｓ１０のＮ）、副処理系が稼動中であれば（Ｓ１２のＹ）、ユーザが最後にチャンネル選択の入力をコントローラ３０に対し行ってから所定時間が経過したら（Ｓ１４のＹ）、副処理系の動作を停止させる（Ｓ１６）。ユーザがザッピングなどの目的で頻繁にチャンネル切り替えを行わない状況下では、チャンネル切り替え自体の頻度が低いためタイムラグの発生によってユーザにもたらされるストレスは少ないと考えられる。そのためこのような状況にあることを経過時間で判断し、副処理系を停止させることにより、タイムラグの発生抑制より消費電力の軽減を優先させる。

ここで「所定期間」は、ユーザが同じ番組をこれ以後も継続して視聴すると予測できる時間であり、チャンネル選択のタイミングと頻度の傾向を統計的に分析してあらかじめ設定してもよいし、個々のユーザの切り替え履歴から動的に判断して設定し直してもよい。

副処理系が稼動していない場合（Ｓ１２のＮ）はチャンネル選択の入力がない限り（Ｓ１０のＮ）そのままの状態を維持する。副処理系が稼動していて（Ｓ１２のＹ）、最後のチャンネル選択の入力から所定時間が経過していない場合（Ｓ１４のＮ）は、チャンネル選択の入力があるまでその状態を維持するとともに経過時間の測定を続ける（Ｓ１０のＮ、Ｓ１２のＹ、Ｓ１４のＮ）。

このような状況でユーザがコントローラ３０に対しチャンネル選択の入力を行ったとき（Ｓ１０のＹ）、副処理系が稼動中であれば（Ｓ１８のＹ）、当該副処理系では予測されたチャンネルの復調・復号処理が行われている。この予測したチャンネルが、Ｓ１０においてユーザが選択したチャンネルと同一であった場合は（Ｓ２０のＹ）、入力制御部２８は主処理系と副処理系とを入れ替えるよう、出力制御部２６に通知する（Ｓ２２）。

例えばそれまで第１の処理系１８が主処理系、第２の処理系２４が副処理系であった場合、入力制御部２８は第１の処理系１８を副処理系、第２の処理系２４を主処理系する。この際、自らに備えられたレジスタ（図示せず）などにその情報を書き込んで記憶するとともに、出力制御部２６にその旨を通知する。このとき出力制御部２６は上述のとおり、新たに主処理系となった第２の処理系２４から出力されたデータストリームをビデオデコーダ３４に入力し、新たに副処理系となった第１の処理系１８から出力されたデータストリームをメモリ３６に保存するように切り替え処理を行う。同時に切り替えのごく初期にはメモリ３６に保存されたデータを読み出し画像データに変換するようビデオデコーダ３４を制御する。これにより表示装置５０には、新たにに選択されたチャンネルの画像データが即座に出力されることになる。

一方、入力制御部２８は、Ｓ１０において選択されたチャンネルの番号、チャンネル選択の入力に用いられたコントローラ３０内のモジュールなどの情報をチャンネル予測部３２に提供し、チャンネル予測部３２はそれに基づき次に選択されるチャンネルを予測する（Ｓ２４）。そして入力制御部２８は、予測されたチャンネルの番号を新たに副処理系となった処理系、上述の例では第１の処理系１８に対し設定することにより、当該副処理系において、予測されたチャンネルの復調・復号処理がなされる（Ｓ２６）。以後、選択されたチャンネルが予測どおりであれば、Ｓ１０のＹ、Ｓ１８のＹ、Ｓ２０のＹ、Ｓ２２の処理が繰り返され、チャンネル切り替え時のタイムラグの発生が解消される。

一方、Ｓ２０において、元々予測していたチャンネルがユーザが選択したチャンネルと異なっていた場合は（Ｓ２０のＮ）、入力制御部２８はまず、新たに選択されたチャンネルの復調・復号処理を開始するように副処理系を制御する（Ｓ２８）。そのうえで入力制御部２８は、上述した主処理系と副処理系とを入れ替える処理を行う（Ｓ２２）。以後、次に選択されるチャンネルの予測、および新たな副処理系における予測したチャンネルの復調・復号は上述のＳ２４およびＳ２６と同様である。なお、Ｓ２８で行う選択されたチャンネルの復調、復号処理は、主処理系で開始するようにしてもよい。この場合、Ｓ２２の主処理系と副処理系の入れ替え処理は行わない。

また、チャンネル選択の入力時に副処理系が稼動していなかった場合は（Ｓ１８のＮ）、副処理系を起動する（Ｓ３０）。同時に入力制御部２８は、新たに選択されたチャンネルの復調・復号処理を開始するように主処理系を制御する（Ｓ３２）。この場合は、主処理系の処理対象たるチャンネルが変化するのみであるため、主処理系と副処理系の入れ替え処理は行わない。以後、次に選択されるチャンネルの予測、および起動した副処理系での予測したチャンネルの復調・復号は上述のＳ２４およびＳ２６と同様である。

ユーザが復号装置１２の電源をオフとするなど処理終了の入力をコントローラ３０などに対して行うまで、以上の処理を繰り返す（Ｓ３４のＮ）。なお、チャンネルの予測が的中していなかった場合（Ｓ２０のＮ）や副処理系が停止していた場合（Ｓ１８のＮ）は、チャンネル切り替え時に、一般的なテレビ受像機で発生するタイムラグと同等のタイムラグが発生しうる。この場合は、一般的なテレビ受像機について上述したとおり、表示装置５０がブラックアウトするように出力データを制御してもよいし、Ｓ２２において主処理系と副処理系とを入れ替えるタイミングを遅延させることにより、切り替え前のチャンネルの画像データを出力し続けてもよい。

次に、選択されるチャンネルを予測するためのアルゴリズムについて説明する。上述のとおり本実施の形態では、チャンネル予測部３２におけるチャンネルの予測が的中するほど、チャンネル切り替え時のタイムラグの発生を抑制することができる。予測を正確に行うためには、直近に選択されたチャンネルの番号以外の情報も利用することが望ましい。例えばそれ以前に選択された複数のチャンネルの番号を含めたチャンネル選択履歴や、ユーザがチャンネル選択の入力にあたり操作したコントローラ３０内のモジュールの種別、といった情報を利用することができる。

図４は本実施の形態におけるコントローラ３０の操作面の構成例を示している。同図に示したコントローラ３０は、チャンネル選択の入力手段としてチャンネル番号指定選局ボタン６０およびアップダウン選局ボタン６２の２種類のモジュールを備えている。上述のとおりチャンネル番号指定選局ボタン６０は、チャンネル番号ごとに個別のボタンが設けられたものであり、ユーザはそのいずれかを押下することにより直接チャンネルの選択を行う。同図の例ではチャンネル「１」からチャンネル「１２」までの１２個のボタンが設けられている。アップダウン選局ボタン６２も上述のとおり、チャンネル番号を現在選択されているチャンネル番号から昇順、降順に順送りにする２つのボタンである。同図の例では「＋」側を押下することにより昇順、「−」側を押下することにより降順に、チャンネル番号が送られる。

一般に、ユーザがアップダウン選局ボタン６２によりチャンネル選択の入力を行う場合、昇順、降順の２つのボタンをランダムに押すより、どちらか一方を連続的に押すことの方が多い。なぜなら目的とするチャンネルが決まっている場合も、全チャンネルをざっと確認するザッピングを行いたい場合も、同方向の順序で切り替えた方が効率が良いからである。ユーザがザッピングを行う場合は特に、このアップダウン選局ボタン６２を操作することが多いと想定される。ザッピング時は上述のとおりチャンネル切り替え時のタイムラグの問題が顕在化しやすいため、アップダウン選局ボタン６２を操作する際の上述のような傾向を利用してチャンネルの予測を行うことにより、チャンネル予測によるタイムラグ軽減の効果を顕著に得ることができる。

図５は、図３のＳ２４においてチャンネル予測部３２が次に選択されるチャンネルを予測する手法を示すフローチャートである。図４に示したような構成のコントローラ３０におけるチャンネル番号指定選局ボタン６０とアップダウン選局ボタン６２の使い分け、および操作の仕方には、ユーザの意図に上述のような傾向があることが考えられるため、本手法ではその傾向を利用することにより効率よく予測を行う。

まずユーザがアップダウン選局ボタン６２によってチャンネル選択の入力を行った場合（Ｓ４０のＹ）は、そのうちチャンネル番号を昇順に送るボタン、降順に送るボタンのどちらを押下したかによって場合分けを行う（Ｓ４２）。昇順方向のボタンを押下している場合は（Ｓ４２のＹ）、次も当該ボタンを押下するものとし、昇順で現在選択されているチャンネル番号の次の番号を有するチャンネルが選択されると予測する（Ｓ４４）。同様に、降順方向のボタンを押下している場合は（Ｓ４２のＮ）、降順で現在選択されているチャンネル番号の次の番号を有するチャンネルが選択されると予測する（Ｓ４６）。

一方、ユーザがアップダウン選局ボタン６２によってチャンネル選択信号の入力を行っていない場合（Ｓ４０のＮ）、すなわち、図４におけるチャンネル番号指定選局ボタン６０などによってチャンネル番号を直接指定する入力を行っている場合は、それまでの選択履歴などに基づき帰納的に予測を行う。例えば、最近の所定期間において最も高頻度に選択されたチャンネルが次に選択されると予測する（Ｓ４８）。ここで所定期間とは１分程度の短期間でもよいし、１週間以上といった長期間でもよい。またそれらの様々な期間における頻度に重み付けをして最終的な予測を行ってもよいし、自己回帰予測モデルなど統計学で一般的に用いられるモデルを適用して予測を行ってもよい。用いるモデルや予測手法に応じて、チャンネル予測部３２には所定期間内のチャンネル選択履歴を記憶するためのメモリ（図示せず）を備えてよい。

例えばユーザがある番組を視聴中、ある裏番組の動向も気になっている場合は、チャンネル番号指定選局ボタン６０のうち２つのチャンネル番号のボタンが１時間などの期間に交互に押下される。このような場合、当該２つのチャンネルが選択される頻度が比較的短期間において高くなるため、１時間程度の期間による選択履歴を参照すれば、現在選択されているチャンネルの直前に選択されていたチャンネルが次に選択されると予測できる。この場合、第１の処理系１８と第２の処理系２４とが行う処理の対象たるチャンネルはそのままで、出力制御部２６がビデオデコーダ３４に出力するデータストリームの出力元を切り替えるのみでよいため、より円滑にチャンネルの切り替えが可能となる。

一方、１週間以上といった比較的長期間の選択履歴を参照すれば、ユーザがほとんど視聴しないチャンネル、好んで視聴するチャンネルなど、ユーザの嗜好を考慮してチャンネルの効率的な絞込みを行うことができる。また、同じ曜日で同様のチャンネル操作をするなどの傾向を把握したうえで予測に反映させることもできる。

なお、予測の手法は図５で示したものや上述したものに限らない。例えばコントローラ３０が、図４で示したチャンネル番号指定選局ボタン６０やアップダウン選局ボタン６２以外のモジュールをチャンネル選択の手段として備える場合、そのモジュールの入力形式や、当該モジュールを利用する際のユーザの意図の傾向を踏まえたうえで、効率的な予測ができる手法を適宜選択してよい。また、チャンネル番号指定選局ボタン６０によって入力が行われた場合でも、チャンネル番号を順送りにする操作が確認された場合は、アップダウン選局ボタン６２による入力の場合と同様の予測を行うなど、さらに詳細な場合分けを行ってもよい。

図６は本実施の形態においてチャンネル切り替えを行った際の、チャンネル選択の入力から画像の表示までのタイミングを模式的に示している。図の表示方法は図１の場合と同じである。まず、視聴を開始した直後やチャンネル選択の入力を所定期間行っておらず副処理系が稼動していない状態を考える。そしてこの時点での主処理系は第１復調部１４および第１復号部１６からなる第１の処理系１８であったとする。

この状態において、時刻Ｔ１で「チャンネル１」を選択する入力がなされると、第１復調部１４および第１復号部１６からなる第１の処理系１８は、「チャンネル１」に対応する信号の復調・復号処理を開始する。当然それまでに「チャンネル１」に対応する信号の復調・復号処理は行われていなかったため、時刻Ｔ１で信号の抽出から開始することになる。結果として「チャンネル１」の画像が表示装置に表示されるまでに時間Ｔｄのタイムラグが生じる。あらかじめ副処理系が稼動していて、そこで処理されていた予測されたチャンネルが「チャンネル１」以外のチャンネルであった場合も同様に、時間Ｔｄのタイムラグが生じる。

一方、第２復調部２０および第２復号部２２からなる第２の処理系２４は副処理系として起動する。そしてチャンネル予測部３２が予測したチャンネル、図６の例では「チャンネル２」に対応する信号の復調・復号処理を開始する。この状態において、時刻Ｔ２で予測どおり「チャンネル２」を選択する入力がなされると、出力制御部２６は、ビデオデコーダ３４に出力するデータストリームの出力元を第２復号部２２へ切り替えることによって、主処理系と副処理系とを入れ替える。タイミングによってはメモリ３６に保存されていた「チャンネル２」のデータをビデオデコーダ３４に一時的に出力する。

これにより表示装置５０には、「チャンネル２」を選択する入力がなされた時刻Ｔ２とほぼ同時に同チャンネルの画像が表示される。一方、新たに副処理系となった第１復調部１４および第１復号部１６は、チャンネル予測部３２が新たに予測したチャンネル、図６の例では「チャンネル３」に対応する信号の復調・復号処理を開始する。そして時刻Ｔ３で予測どおり「チャンネル３」を選択する入力がなされたら、主処理系と副処理系とを再び入れ替えることにより、即座に「チャンネル３」の画像を表示装置５０に表示できる。さらに第２復調部２０および第２復号部２２は、次に予測されたチャンネル、図６の例では「チャンネル４」に対応する信号の復調・復号処理を開始する。

なお本実施の形態では、２つの処理系を表示画像用に稼動させているため、時刻Ｔ２や時刻Ｔ３を含む微小時間は、切り替え前後の２つのチャンネル双方の画像データを出力することが可能である。そこで出力制御部２６は、切り替え前後の２つのチャンネルの画像をクロスフェードさせるようにビデオデコーダ３４における画像データの生成を制御するようにしてもよい。例えば時刻Ｔ２において、切り替え前に選択されていたチャンネルである「チャンネル１」の画像をフェードアウトさせていくと同時に、新たに選択されたチャンネルである「チャンネル２」の画像をフェードインさせていく。

例えばザッピングをする場合、チャンネルが断続的に変化し、関連性のない画像が次々と視界に飛び込んでくると、雑多な印象をユーザに抱かせ、それがストレスを生むことにもなる。特にザッピングを行っている本人と一緒に番組を視聴している人間にとっては、他人が決めた切り替えタイミングで次々と画像が切り替わるため不快感が増しやすい。切り替え前後のチャンネルの画像をクロスフェードさせて円滑につなげることにより、その不快感を軽減させることができる。

以上述べた本実施の形態によれば、放送波に含まれる信号の復調・復号処理を行う処理系を２つ設ける。一方はユーザが選択したチャンネルに対応する信号を処理する主処理系であり、他方は次にユーザが選択すると予測されるチャンネルに対応する信号を処理する副処理系である。これにより、予測したチャンネルが実際に選択された場合には出力画像の生成に用いるデータストリームの出力元を入れ替えるのみで、選択されたチャンネルの画像を即座に表示させることができ、チャンネル選択の入力から当該チャンネルの表示までのタイムラグを解消することができる。

またチャンネルの予測に当たっては、ユーザがチャンネル選択に用いた入力モジュールの種類によってその予測手法を変化させる。これにより、より効率よくチャンネルの予測を行うことができる。例えばザッピング時に多く用いられるアップダウン選局ボタンによる入力の場合は、チャンネル番号が同方向に順送りにされることが多いことを考慮すれば、より正確な予測が可能となる。ザッピングは元来、チャンネル切り替え時のタイムラグによるストレスをユーザが感じ易いため、本手法を導入することにより顕著な効果を得ることができる。

２つ設けられた処理系は、状況に応じて主処理系と副処理系の役割を入れ替えられる。これにより、例えば気になる裏番組を定期的にチェックする場合など、２つのチャンネルを交互に選択するような場合には、表示画像を生成するためのデータストリームの出力元を入れ替えるという最小限の処理のみで即座に画像の切り替えが可能となる。２つのチャンネルが交互に選択されている、という事実は、短期間の選択頻度に則り予測することが可能である。

また、処理系を２つ設けることにより、次に予測したチャンネルに対応する信号の処理に支障のない範囲で、切り替え前後のチャンネルの画像を同時に出力することが可能となる。これを利用して２つのチャンネルの画像をクロスフェードすることにより、タイムラグの発生を抑制することに加えてユーザのストレスをさらに軽減させることができる。

また所定時間、チャンネル選択の入力がなかった場合は、副処理系を停止させる。これにより、チャンネル切り替えが頻繁に行われない状況にあっては消費電力の節約を優先させることができ、状況に応じて有利な運用が自動的に選択される。

なお前述のとおり、許容される製造コストや計算コストによっては、処理系を３つ以上設けてもよく、２つ以上のチャンネルを予測して２系統以上の副処理系でそれぞれ処理を行ってもよい。この場合、処理系を２つとした場合より予測の的中率が増加するため、チャンネル選択から画像表示までのタイムラグの発生回数をより抑制することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば上述した実施の形態ではデジタルテレビ放送の受像に用いる手法を説明したが、複数のチャンネルのそれぞれに対応したストリームデータを同時期に取得し、それに所定の処理を施していずれかを出力する形態を有するものであればデジタル放送に限らず本発明を適用することができる。例えばデジタルラジオ、インターネットテレビ、複数箇所で撮像した画像を一の出力で観察、解析する監視モニタや観測ツールなどでも、複数の処理系を設け、適宜チャンネル選択の予測を行うことにより本実施の形態と同様、チャンネル切り替え時のタイムラグの発生を抑制することができる。

一般的なテレビ受像機におけるチャンネル選択の入力から画像の表示までのタイミングを模式的に示す図である。 本実施の形態における放送波受像システムの構成を示す図である。 本実施の形態の復号装置におけるチャンネル切り替え処理を含む処理手順を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるコントローラの操作面の構成例を示す図である。 本実施の形態におけるチャンネル予測部が次に選択されるチャンネルを予測する手法を示すフローチャートである。 本実施の形態におけるチャンネル選択の入力から画像の表示までのタイミングを模式的に示す図である。

符号の説明

１０ 放送波受像システム、 １２ 復号装置、 １４ 第１復調部、 １６ 第１復号部、 １８ 第１の処理系、 ２０ 第２復調部、 ２２ 第２復号部、 ２４ 第２の処理系、 ２６ 出力制御部、 ２８ 入力制御部、 ３０ コントローラ、 ３２ チャンネル予測部、 ３４ ビデオデコーダ、 ３６ メモリ、 ５０ 表示装置、 ５２ アンテナ、 ６０ チャンネル番号指定選局ボタン、 ６２ アップダウン選局ボタン。

Claims (11)

1. 放送波に含まれる信号のうち、ユーザに選択されたチャンネルに対応する信号を復号して得られる復号データに基づき生成した出力データを、接続された装置へ出力する復号装置であって、
   放送波に含まれる信号のうち、前記選択されたチャンネルを含む複数のチャンネルに対応する信号をそれぞれ復号して復号データを生成する複数の復号部と、
   前記選択されたチャンネルに対応する復号データに基づき前記出力データが生成されるように、前記複数の復号部が生成する復号データの出力先を制御する出力制御部と、
   ユーザがチャンネル選択の入力を行う都度、次に選択されるチャンネルを予測するチャンネル予測部と、
   を備え、
   前記複数の復号部のうち１つは、前記選択されたチャンネルに対応する信号を復号し、それ以外の復号部は、前記チャンネル予測部が予測したチャンネルに対応する信号を復号することを特徴とする復号装置。
2. 前記出力制御部は、前記チャンネル予測部が予測したチャンネルをユーザが選択した際、当該チャンネルに対応する信号を復号していた前記復号部が生成する復号データに基づき前記出力データが生成されるように、当該復号データの出力先を制御することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
3. ユーザがチャンネル選択の入力を行った際、当該入力前に選択されていたチャンネルに対応する信号を復号していた前記復号部は、次に選択されると前記チャンネル予測部が予測したチャンネルに対応する信号の復号を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の復号装置。
4. 前記チャンネル予測部は、あらかじめ用意された複数のアルゴリズムから、ユーザがチャンネル選択の入力を行った際に用いた入力手段に応じて選択したアルゴリズムを用いて、次に選択されるチャンネルを予測することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
5. 前記チャンネル予測部は、チャンネル番号を昇順または降順に順送りにするアップダウン選局ボタンのいずれかによってチャンネル選択の入力がなされた場合、入力に用いられたボタンと同順で、選択されたチャンネル番号の次のチャンネル番号を有するチャンネルを、次に選択されるチャンネルと予測することを特徴とする請求項４に記載の復号装置。
6. 前記チャンネル予測部は、ユーザがチャンネル選択の入力を行う都度、当該チャンネルの番号を選択履歴として記憶し、次に選択されるチャンネルを前記選択履歴から帰納的に予測することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
7. 前記チャンネル予測部は、過去の所定期間における各チャンネルの選択頻度に基づき、次に選択されるチャンネルを予測することを特徴とする請求項６に記載の復号装置。
8. 所定期間、チャンネル選択の入力がなかった場合、前記複数の復号部のうち前記選択されたチャンネルに対応する信号を復号する復号部以外の復号部は、その処理を停止することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
9. 接続された表示装置に表示する動画像のデータを前記出力データとして生成する画像データ生成部をさらに備え、
   前記出力制御部は、ユーザがチャンネル選択の入力を行った際、当該入力前に選択されていたチャンネルの画像がフェードアウトし、当該入力によって選択されたチャンネルの画像がフェードインする動画像のデータが前記画像データ生成部において生成されるように、それらのチャンネルに対応する復号データの前記画像データ生成部への出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
10. 放送波に含まれる信号のうち、ユーザが選択したチャンネルに対応する信号を復号して得られたデータを、接続された装置へ出力するのと並列に、次に選択されると予測したチャンネルに対応する信号を復号するステップと、
    前記予測したチャンネルをユーザが選択した際、接続された装置へ出力するデータを、前記復号するステップにおいて当該予測したチャンネルに対応する信号を復号して得られたデータに切り替えるステップと、
    を含むことを特徴とする復号方法。
11. ユーザがチャンネル選択の入力を行う都度、当該入力に用いられた手段に応じたアルゴリズムで、次に選択されるチャンネルを予測するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の復号方法。

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