JP2010245974A - デジタルテレビ放送再生装置およびその再生方法 - Google Patents

デジタルテレビ放送再生装置およびその再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の際、切替時の第２チャネルの表示までのタイムラグを最小化する。
【解決手段】第２ビデオ符号化バッファ１０６は、単一表示時に、第２チャネルの符号化データを格納し、バッファ制御部１０７は、単一表示から同時表示への切り替わり時に、符号化データの放送時間よりも前で、かつ放送時間に最も近いタイムスタンプを有する、第２チャネルの符号化データのうちの復号の開始フレームとなるキーフレーム特定し、符号化バッファに記憶されている第２チャネルの符号化データを、特定したキーフレームから復号することにより復号データを生成し、第２ビデオ復号部１１０および第２ビデオ出力部１１２は、放送時間とタイムスタンプとの同期が取れた時点から、復号データの再生を開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルテレビ放送のチャネル切替をする際の所要時間を短縮し得るデジタルテレビ放送再生装置及びその再生方法に関する。
モバイル端末向けデジタルテレビ放送として、日本には、ワンセグ放送がある。ワンセグ放送は、日本の地上デジタルテレビ放送の規格であるＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式に基づいたものである。ＩＳＤＢ−Ｔは、１チャネル（６ＭＨｚ帯域）あたり１３個のセグメントで構成されている。また、１３個のセグメントのうち、１２セグメントを用いて一般家庭などに固定設置された受信装置に向けた固定向け放送が実施され、残りの１セグメントを用いて、携帯電話機や車両に搭載した受信装置など移動体に向けてのワンセグ放送が実施されている。今後、次世代のモバイル端末向けデジタルテレビ放送として、２０１１年以降、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）やＭｅｄｉａＦＬＯ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｉｎｋ Ｏｎｌｙ）という方式に基づくサービスが開始される予定となっている（総務省主体で検討中、非特許文献１、非特許文献２参照）。ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ方式は、セグメントの壁を取り払った特徴とセグメントごとに独立して受信できる特徴をもつ。また、セグメントを、任意の帯域幅に連結して送信できるという特徴を持っている（例えば、非特許文献３参照）。この方式によって、１チャネル相当として割り当てられたセグメントをさらに分割したマルチチャネル再生、一つの番組での進行を複数化したマルチ編成が可能となる。ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ方式により、携帯電話機に搭載されているシングルチューナで複数のチャネル受信が実現できる。つまり、低コストの構成でマルチチャネル再生が可能となる。
マルチチャネル再生においては、テレビなどの表示画面にウィンドウを複数用意し、異なるチャネルをそれぞれの異なるウィンドウで同時に再生する機能が、デジタルテレビ再生装置に搭載される。マルチチャネルの同時表示を実現するデジタルテレビ放送再生装置のテレビ画面の例を図３に示す。
図３のように、第１画面にチャネルを再生しながら、第１画面とは別の第２画面に、異なるチャネルを同時に再生する。この種のデジタルテレビ放送再生装置は、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルとの同時表示へのチャネルの切替が実現される（例えば、特許文献１参照）。
図１４は、従来のデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。この図を参照して、チャネル切替時の動作を説明する。同図におけるデジタルテレビ放送再生装置は、使用者により選択されたチャネルのビデオ、オーディオを含むＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）のパケット識別子（ＰＩＤ）を抽出するＴＳパーザ１４０３と、抽出されたＰＩＤをメモリ１４０５に格納した後、格納されたＰＩＤをＴＳパーザ１４０３に設定するマイクロコンピュータ１４０４と、設定されたＰＩＤを利用して、ＴＳパーザ１４０３より出力されるビデオ及びオーディオをそれぞれ復号するビデオ復号部１４０７およびオーディオ復号部１４０６とを含む。
使用者の所望のチャネルが選択されたとき、マイクロコンピュータ１４０４は、選択されたチャネルに該当するビデオ及びオーディオのＰＩＤがメモリ１４０５に格納されているか否かを判断し、格納されていると判断した場合は、このＰＩＤをＴＳパーザ１４０３に設定する。ビデオ復号部１４０７およびオーディオ復号部１４０６は、ＴＳパーザ１４０３に設定されたＰＩＤを利用して、使用者により選択されたチャネルに該当するビデオ及びオーディオを復号する。
特開２００６−２９５９７４号公報
総務省情報通信審議会情報通信技術分科会放送システム委員会（第１６回）、資料１６−３−１、ＩＳＤＢ−Ｔｍｍ携帯端末向けマルチメディア放送方式（アドホックグループ１） 総務省情報通信審議会情報通信技術分科会放送システム委員会（第１６回）、資料１６−３−２、ＭｅｄｉａＦＬＯ（メディアフロー）（アドホックグループ２） 日経エレクトロニクス２００８年１月１４日号（日経ＢＰ社）、第１２６頁−１３６頁
しかしながら、上述した従来のデジタルテレビ放送再生装置では、図３に示す第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示へのチャネル切替を実現する場合、以下に示す課題がある。
本発明が解決しようとする課題について図１５を用いて説明する。図１５は、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の移行を示すグラフである。横軸は実時間を表し、縦軸は再生時間情報であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）の示す時刻を示している。同図は、ビデオのピクチャを最新の放送時間に同期させて、一定間隔で出力する場合について示している。
Ｙ１区間において、第１画面における第１チャネルの単一表示が行われる。その後、Ｘ１の時点で第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替が行われる。Ｘ１で第２画面において第２チャネルのキーフレーム（Ｉピクチャや基準フレームとも呼ぶ）より復号を開始し、キーフレームのＰＴＳとＸ１の時点での放送時間との差分値を算出する。第２画面における第２チャネルのキーフレームは、算出された差分値である区間Ｙ２だけ遅延された後、最新の放送時間と同期したＸ２の時点から表示される。ここで、キーフレームとは復号の開始位置となるフレームのことである。
以上説明したように、従来の構成によると、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替を実現する場合、追加された第２画面における第２チャネルにおいて、キーフレームからの復号処理と再同期処理とが発生するため、同時表示への切替操作が行なわれてから第２チャネルの表示までにタイムラグが発生するという不都合な点があった。例えば、キーフレームの間隔が２秒〜５秒間隔（ワンセグの運用例）の場合、従来の構成であると、同時表示への切替操作から最悪２秒〜５秒間、第２チャネルが表示されないという状況が生じる。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の際、切替時の第２チャネルの表示までのタイムラグを最小化するデジタルテレビ放送再生装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るデジタルテレビ放送再生装置は、デジタルテレビ放送の第１チャネルを再生する単一表示と、前記デジタルテレビ放送の前記第１チャネルおよび第２チャネルの両方を再生する同時表示とを実現する２画面再生機能を有するデジタルテレビ放送再生装置であって、前記第１チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第１復号再生部と、前記第２チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第２復号再生部と、前記単一表示時に、前記第２チャネルの符号化データを格納する符号化バッファと、前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データのうち復号の開始フレームとなるキーフレームに付随したタイムスタンプを記憶するメモリと、符号化データの放送時間を順次生成する放送時間生成部と、前記同時表示時のみに、前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データを前記第２復号再生部に転送するバッファ制御部とを備え、前記バッファ制御部は、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、前記メモリを参照することにより、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する第２チャネルのキーフレームを特定し、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから前記第２復号再生部に順次転送し、前記第２復号再生部は、特定した前記キーフレームから前記第２チャネルの符号化データの復号を開始し、最新の放送時間とタイムスタンプとの同期が取れた時点から、前記復号データの再生を開始する。
この構成によると、単一表示時にも符号化バッファに第２チャネルの符号化データを格納している。また、単一表示から複数表示への切り替わり時には、切り替わり時の放送時間よりも前でかつ切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームから第２チャネルの復号化データの復号が開始され、最新の放送時間との同期が取れた時点から復号データの再生が開始される。よって、切り替わり時から、第２チャネルの放送の開始までの時間を短縮することができる。
ここで、前記バッファ制御部は、さらに、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、特定した前記キーフレームのタイムスタンプと前記切り替わり時の放送時間との差分値を算出し、前記第２復号再生部は、前記放送時間生成部より順次生成される前記放送時間に前記差分値を加算した時間を新たな放送時間とし、前記新たな放送時間とタイムスタンプとの同期を取りながら、生成した前記復号データを再生するようにしてもよい。
これにより、マルチチャネルの再生において、表示していないチャネルが表示となった場合、メモリに保持されたキーフレームのタイムスタンプと同時表示への切り替わり時の放送時間の差を、放送時間生成部より順次生成される放送時間にオフセットとして加算することで、キーフレームからの表示が直ちに可能となる。
また、前記メモリは、さらに、キーフレーム以外の前記第２チャネルの符号化データである非キーフレームに付随したタイムスタンプを記憶し、前記バッファ制御部は、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、前記メモリを参照することにより、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームと、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する非キーフレームとを特定し、（１）特定した前記キーフレームと特定した前記非キーフレームとの間のフレーム数が一定値未満の場合には、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから前記第２復号再生部に順次転送し、（２）特定した前記キーフレームと特定した前記非キーフレームとの間のフレーム数が一定値以上の場合には、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、前記切り替わり時の放送時間よりも後で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームから前記第２復号再生部に順次転送するようにしてもよい。
これにより、キーフレームから、同時表示への切り替わり時の放送時間に同期した非キーフレームまでフレーム数が多く、キーフレームから当該放送時間に同期した非キーフレームまでの復号処理に時間がかかると判断された場合、最新の放送時間に同期した第２チャネルの符号化データのキーフレームからの復号及び再生が可能となり、切替時のタイムラグを短縮することが可能である。
なお、本発明は、集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。
また、本発明は、上記のような特徴を有するデジタルテレビ放送再生装置として実現することができるだけでなく、このようなデジタルテレビ放送再生装置を備える携帯電話機としても、上記と同様の作用および効果を奏する。
さらに、本発明は、このような特徴的な手段を備えるデジタルテレビ放送再生装置として実現することができるだけでなく、デジタルテレビ放送再生装置に含まれる特徴的な手段をステップとするデジタルテレビ放送再生方法として実現したり、デジタルテレビ放送再生方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。
本発明により、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の際、切替から第２チャネルが表示されるまでのタイムラグを最小化することができる。
本発明の実施の形態１に係るデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るチャネル切替信号パターンとテレビ画面表示の関係図である。 本発明の実施の形態１に係る２画面を有するデジタルテレビ放送再生装置のイメージ図である。 本発明の実施の形態１に係るＳＴＣの校正を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係るバッファ制御部の動作フローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係るメモリの構成図である。 本発明の実施の形態１に係る第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の動作フローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の関係を説明する図である。 本発明の実施の形態１の第１の変形例に係るデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の第１の変形例に係る第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の関係を説明する図である。 本発明の実施の形態１の第１の変形例に係る第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替の関係を説明する図である。 本発明の実施の形態１の第２の変形例に係るメモリの構成図である。 本発明に係るデジタルテレビ放送再生装置の実施の形態２として、携帯電話機に本発明を適応した場合の全体構成を示すブロック図である。 従来技術のデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。 従来技術における第１の課題を説明する図である。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示すデジタルテレビ放送再生装置は、チャネル切替部１０１と、チューナ１０２と、ＴＳパーザ１０３と、ＳＴＣ部１０４と、第１ビデオ符号化バッファ１０５と、第２ビデオ符号化バッファ１０６と、バッファ制御部１０７と、メモリ１０８と、第１ビデオ復号部１０９と、第２ビデオ復号部１１０と、第１ビデオ出力部１１１と、第２ビデオ出力部１１２とを備える。
チャネル切替部１０１は、使用者よりテレビの表示画面のチャネル切替指示を受け付け、バッファ制御部１０７に対してチャネル切替信号を通知する。チャネル切替信号のパターンを図２に示す。図２は、第１チャネルと第２チャネルのマルチチャネルの再生における２画面の再生パターンを示す。チャネル切替信号のパターンが単一表示の場合は、テレビ画面は、第１画面において第１チャネルの単一表示となる。チャネル切替信号パターンが同時表示の場合は、図３に示すように、テレビ画面は、第１画面において第１チャネルと第２画面において第２チャネルとの同時表示となる。図２に示すようにテレビ画面の表示には２パターン存在することから、バッファ制御部１０７に対して通知するチャネル切替信号のパターンは、単一表示と同時表示の２パターンがある。
チューナ１０２は、受信したデジタルテレビ放送信号を復調する。この復調信号により、デジタルテレビ放送再生装置は、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）を獲得する。マルチチャネルにおいては、ＴＳは複数のチャネルを含む。本実施の形態においては、第１チャネルと第２チャネルの２つのチャネルを含む構成について説明する。チューナ１０２は、ＴＳをＴＳパーザ１０３に転送する。
ＴＳパーザ１０３は、ＴＳからＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）を分離し、ＰＥＳからビデオやオーディオの符号化データを抽出する。マルチチャネルの場合、複数のビデオやオーディオの符号化データが含まれることになる。ここでは、２チャネルのビデオ符号化データが含まれていることとして説明する。またＰＥＳのヘッダには、再生時間情報のタイムスタンプとしてＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）が含まれる。ＴＳパーザ１０３は、ＴＳから抽出された第１チャネルのビデオ符号化データを第１ビデオ符号化バッファ１０５にＰＴＳと関連付けて転送する。また、ＴＳから抽出された第２チャネルのビデオ符号化データを第２ビデオ符号化バッファ１０６にＰＴＳと関連付けて転送する。
ＴＳは、現在の放送時間情報であるＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を含んでおり、ＴＳパーザ１０３は、ＰＣＲをＳＴＣ部１０４に転送する。
ＳＴＣ部１０４は、デジタルテレビ放送再生装置におけるデジタルテレビ放送のＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ：以下、放送時間と呼ぶ）を生成するものである。放送時間は、所定時間毎にＴＳパーザ１０３より送られてくるＰＣＲの値を初期値として、例えば２７ＭＨｚのステップでカウントされ、ＰＣＲの時間情報に基づいて校正される。図４は、放送時間の校正を説明するグラフである。同図において、横軸は実時間を表し、縦軸は放送時間を示している。同図は、放送時間が、所定時間毎に通知されるＰＣＲの値を初期値として、線形的に放送時間が校正されている例を示している。
再び、図１のブロック図に戻って説明する。
第１ビデオ符号化バッファ１０５は、第１チャネルのビデオの符号化データと対応したＰＴＳをバッファリングするためのバッファである。バッファ制御部１０７は、第１ビデオ符号化バッファ１０５に格納されたビデオの符号化データを、ＳＴＣ部１０４で生成される放送時間に同期させて、順次第１ビデオ復号部１０９へ転送する。つまり、同期させるために、バッファ制御部１０７は、ＳＴＣ部１０４から取得した最新の放送時間と第１ビデオ符号化バッファ１０５に格納されているビデオの符号化データのＰＴＳとの差分値を算出し、差分値が閾値以内に入るように、転送の制御を行っている。
第２ビデオ符号化バッファ１０６は、第２チャネルのビデオの符号化データと対応したＰＴＳをバッファリングするためのバッファである。バッファ制御部１０７は、第２ビデオ符号化バッファ１０６に格納されたビデオの符号化データを、ＳＴＣ部１０４で生成される放送時間に同期させて、順次第２ビデオ復号部１１０へ転送する。つまり、同期させるために、バッファ制御部１０７は、ＳＴＣ部１０４から取得した最新の放送時間と第２ビデオ符号化バッファ１０６に格納されているビデオの符号化データのＰＴＳとの差分値を算出し、差分値が閾値以内に入るように、転送の制御を行っている。
第１ビデオ符号化バッファ１０５と第２ビデオ符号化バッファ１０６は、放送時間より前もって符号化データが蓄積される構成となっており、バッファフローが発生しない容量の大きいバッファを持っており、新しいデータが順次古いデータに上書きされる制御が行われている。
第１ビデオ復号部１０９は、第１チャネルのビデオの符号化データに対して復号処理を行い、第１チャネルの復号データを第１ビデオ出力部１１１へ転送する。
第２ビデオ復号部１１０は、第２チャネルのビデオの符号化データに対して復号処理を行い、第２チャネルの復号データを第２ビデオ出力部１１２へ転送する。
バッファ制御部１０７は、図２に示されるチャネル切替部１０１から通知されるチャネル切替信号のパターンによって動作が変わる。図５は、バッファ制御部１０７の動作のフローチャートである。以下、図５を用いてバッファ制御部１０７の動作について説明する。
まず、チャネル切替部１０１は、使用者よりチャネル切替指示を受け付ける（Ｓ５０１）。チャネル切替部１０１は、図２におけるパターンのチャネル切替信号をバッファ制御部１０７に通知する（Ｓ５０２）。バッファ制御部１０７は、チャネル切替信号のパターンの同時表示かを判断する（Ｓ５０３）。チャネル切替信号のパターンが同時表示であると判断した場合（Ｓ５０３のＹｅｓ）、バッファ制御部１０７は第１ビデオ符号化バッファ１０５に記憶されている第１チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４から出力される放送時間との同期を取りながら、第１ビデオ復号部１０９へ転送する（Ｓ５０４）。バッファ制御部１０７は、第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されている第２チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間との同期を取りながら第２ビデオ復号部１１０へ転送する（Ｓ５０５）。
チャネル切替信号のパターンが単一表示であると判断した場合（Ｓ５０３のＮｏ）、バッファ制御部１０７は第１ビデオ符号化バッファ１０５に記憶されている第１チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間との同期を取りながら第１ビデオ復号部１０９へ転送する（Ｓ５０６）。バッファ制御部１０７は第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されている第２チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間との同期を取りながら破棄する（Ｓ５０７）。ここで、ビデオ符号化データの破棄とは、ビデオ符号化データの削除ではなく、ビデオ符号化データを後段の復号処理が行なわれる第２ビデオ復号部１１０へ送信しないことを意味する。同時に、バッファ制御部１０７は、破棄された第２チャネルのビデオ符号化データにおけるキーフレーム（Ｉピクチャ）の第２ビデオ符号化バッファ１０６におけるバッファ位置と対応したＰＴＳをメモリ１０８に記憶する（Ｓ５０８）。メモリ１０８は図６のような構成のデータを記憶しており、キーフレームにおける第２ビデオ符号化バッファ１０６におけるバッファ位置と、対応したタイムスタンプとしてＰＴＳとを、複数フレーム記憶する。図６においてはＮフレーム分のキーフレームの情報が記憶されていることを示す。第２ビデオ符号化バッファ１０６におけるバッファ位置は、第２ビデオ符号化バッファ１０６のアドレスとする。メモリ１０８に格納できるフレーム数は第２ビデオ符号化バッファ１０６の容量に対応するもので、十分な容量を持っているものとし、新しいデータで古いデータを順次上書きする制御が行われる。第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時のバッファ制御部１０７の動作フローについては以下で説明する。
第１ビデオ出力部１１１は、第１ビデオ復号部１０９より転送された第１チャネルの復号データを、ＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間とを同期させながら、出力する。
第２ビデオ出力部１１２は、第２ビデオ復号部１１０より転送された第２チャネルの復号データを、ＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間とを同期させながら、出力する。
以下、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作についての説明を行う。図７は、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作のフローチャートである。
チャネル切替部１０１は、使用者より同時表示へのチャネル切替指示を受け付ける（Ｓ７０１）。これにより、単一表示から同時表示への切替が発生したことになる。チャネル切替部１０１は、図２に示した同時表示へのチャネル切替信号をバッファ制御部１０７に通知する（Ｓ７０２）。バッファ制御部１０７は、第１ビデオ符号化バッファ１０５に記憶されている第１チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される放送時間との同期を取りながら第１ビデオ復号部１０９へ転送する（Ｓ７０３）。バッファ制御部１０７は、第２チャネルのビデオ符号化データの破棄を停止する（Ｓ７０４）。バッファ制御部１０７は、メモリ１０８に記憶されたＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される同時表示への切替時の放送時間との差分値を算出する（Ｓ７０５）。バッファ制御部１０７は、第２ビデオ符号化バッファ１０６を制御することにより、その差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されているキーフレームのバッファ位置から、第２チャネルのビデオ符号化データを第２ビデオ復号部１１０へ転送する（Ｓ７０６）。例えば、当該切替時の放送時間が「８９５０」である場合、図６において矢印６０１で示すフレーム番号３のキーフレームの符号化データから第２ビデオ復号部１１０に転送されることになる。第２ビデオ復号部１１０は、第２ビデオ符号化バッファ１０６から転送される第２チャネルのビデオ符号化データをキーフレームから順次復号し、ＳＴＣ部１０４から出力される最新の放送時間と同期が取れた復号データから第２ビデオ出力部１１２への転送を開始する（Ｓ７０７）。
以上説明したように本実施の形態によると、単一表示時にも第２符号化バッファに第２チャネルの符号化データを格納している。また、単一表示から複数表示への切り替わり時には、切り替わり時の放送時間よりも前でかつ切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームから第２チャネルの復号化データの復号が開始され、最新の放送時間との同期が取れた時点から復号データの再生が開始される。よって、切り替わり時から、第２チャネルの放送の開始までの時間を短縮することができる。つまり、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作において、単一表示から同時表示への切替時のタイムラグは大幅に短縮される。図８のグラフで説明すると、Ｘ１にて単一表示から同時表示に切り替わった際、メモリに格納されたバッファ位置から第２チャネルのキーフレームの復号開始し、直ちに最新の放送時間に同期した第２チャネルの復号データを出力することにより、切替時のタイムラグが大幅に縮小される。図１５の課題で説明したＹ２区間の時間が削減される。
（実施の形態１の第１の変形例）
図９は、本発明の実施の形態１の第１の変形例を示すデジタルテレビ放送再生装置の機能構成を示すブロック図である。同図におけるデジタルテレビ放送再生装置は、チャネル切替部１０１と、チューナ１０２と、ＴＳパーザ１０３と、ＳＴＣ部１０４と、第１ビデオ符号化バッファ１０５と、第２ビデオ符号化バッファ１０６と、バッファ制御部９０７と、メモリ１０８と、第１ビデオ復号部１０９と、第２ビデオ復号部１１０と、第１ビデオ出力部１１１と、第２ビデオ出力部１１２とを備える。同図のブロック図は、図１のブロック図と比較して、ＳＴＣオフセット管理部９１３が付加されているという点が異なる。また、バッファ制御部９０７が実行する処理が、バッファ制御部１０７が実行する処理と異なる。図１と同じ点は説明を省略し、以下、異なる点について説明を行う。
バッファ制御部９０７は、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時、メモリ１０８に記憶された第２チャネルのビデオ符号化データのＰＴＳと同時表示への切替時の放送時間との差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されているキーフレームと特定し、特定したキーフレームのＰＴＳと当該切替時の放送時間との差分値を算出する。
ＳＴＣオフセット管理部９１３は、算出した差分値を保持する。
以下、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作についての説明を行う。図１０は、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作のフローチャートである。
チャネル切替部１０１は、使用者より同時表示へのチャネル切替指示を受け付ける（Ｓ１００１）。チャネル切替部１０１は、図２に示した同時表示へのチャネル切替信号をバッファ制御部９０７に通知する（Ｓ１００２）。バッファ制御部９０７は、第１ビデオ符号化バッファ１０５に記憶されている第１チャネルのビデオ符号化データを、ビデオ符号化データに対応するＰＴＳとＳＴＣ部１０４で生成される最新の放送時間との同期を取りながら第１ビデオ復号部１０９へ転送する（Ｓ１００３）。バッファ制御部９０７は、第２チャネルのビデオ符号化データの破棄を停止する（Ｓ１００４）。バッファ制御部９０７は、メモリ１０８に記憶された第２チャネルのビデオ符号化データのＰＴＳと同時表示への切替時の放送時間の差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されているキーフレームを特定し、特定したキーフレームのＰＴＳと当該切替時の放送時間との差分値を算出する（Ｓ１００５）。ＳＴＣオフセット管理部９１３は、Ｓ１００５で算出されたキーフレームのＰＴＳと当該切替時の放送時間の差分値を保持する（Ｓ１００６）。バッファ制御部９０７は、第２ビデオ符号化バッファ１０６を制御することにより、その差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６のキーフレームのバッファ位置から、第２チャネルのビデオ符号化データを第２ビデオ復号部１１０へ転送する（Ｓ１００７）。例えば、図６において当該切替時の放送時間が「８９５０」である場合、矢印６０１で示すフレーム番号３のキーフレームの符号化データから第２ビデオ復号部１１０に転送されることになる。第２ビデオ出力部１１２は、ＳＴＣ部１０４で生成される最新の放送時間に、ＳＴＣオフセット管理部９１３に保持されている差分値だけオフセットを加算し、加算された時間に第２チャネルの復号データを出力する（Ｓ１００８）。これにより、第２チャネルの復号データのＰＴＳと最新の放送時間との同期を取ることができる。
以上、上記のような動作により実施の形態１の第１の変形例では、マルチチャネルの再生において、表示していないチャネルが表示となった場合、メモリに保持されたキーフレームのタイムスタンプと同時表示への切替時の放送時間の差を、最新の放送時間にオフセットとして加算することで、キーフレームからの表示が直ちに可能となる。これにより、第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作において、単一表示から同時表示への切替時のタイムラグは大幅に短縮される。図１１のグラフで説明すると、Ｘ１にて単一表示から同時表示に切り替わった際、第２チャネルの最新の放送時間にオフセットつけることにより、直ちに第２チャネルのキーフレームに対して同期がとれ、最新の放送時間に同期した第２チャネルの復号データを直ちに出力することができ、切替時のタイムラグが縮小される。
（実施の形態１の第２の変形例）
本発明の実施の形態１の第２の変形例を示すデジタルテレビ放送再生装置を説明する。本変形例におけるデジタルテレビ放送再生装置は、図１に示した実施の形態１におけるデジタルテレビ放送再生装置と同様の構成を有する。ただし、図１のブロック図と比較して、バッファ制御部１０７の機能が付加されているという点が異なる。また、バッファ制御部１０７が実行する処理が一部異なる。図１と同じ点は説明を省略し、以下、異なる点について説明を行う。
バッファ制御部１０７は、単一表示において第２チャネルのビデオ符号化データが破棄されたキーフレームと非キーフレーム、つまりすべてのフレームに対して、第２ビデオ符号化バッファ１０６におけるバッファ位置と、フレームに対応したＰＴＳとを、メモリ１０８に記憶する。図１２のような構成でキーフレームと非キーフレームにおいて、第２ビデオ符号化バッファ１０６におけるバッファ位置と対応したタイムスタンプとしてＰＴＳとを、複数フレーム記憶する。図１２においてはＮフレーム分のキーフレームと非キーフレームの情報が記憶されていることを示す。
第１画面における第１チャネルの単一表示から、第１画面における第１チャネルと第２画面における第２チャネルの同時表示への切替時の動作について以下に説明する。
バッファ制御部１０７は、メモリ１０８に記憶されたＰＴＳと同時表示への切替時の放送時間の差分値が最も小さく、かつＳＴＣ部１０４で生成される当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有するキーフレームと、メモリ１０８に記憶されたＰＴＳと当該切替時の放送時間の差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する非キーフレームとの間のフレーム数を算出する（フレーム数は、非キーフレーム番号とキーフレーム番号の差分値から算出する）。当該フレーム数が、一定値未満の場合（フレーム数は、非キーフレーム番号とキーフレーム番号の差分値から算出）は、バッファ制御部１０７は、メモリ１０８に記憶されたＰＴＳと当該切替時の放送時間の差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より前のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されているキーフレームのバッファ位置から、符号化データを第２ビデオ符号化バッファ１０６に転送する。第２ビデオ符号化バッファ１０６は、転送された符号化データを順次復号し、第２ビデオ出力部１１２は、最新の放送時間と同期した復号データから表示する。例えば、図１２において当該切替時の放送時間が「５５００」の場合、キーフレーム（フレーム番号１）と非キーフレーム（フレーム番号２）との間のフレーム数は１となり、これを一定値未満とした場合、矢印１２０１で示すフレーム番号１のキーフレームの符号化データから順に、符号化データが第２ビデオ復号部１１０に転送されることになる。
算出された上記フレーム数が、一定値以上の場合は、バッファ制御部１０７は、メモリ１０８に記憶されたＰＴＳと当該切替時の放送時間の差分値が最も小さく、かつ当該切替時の放送時間より後のＰＴＳを有する第２ビデオ符号化バッファ１０６に記憶されているキーフレームのバッファ位置から、符号化データを第２ビデオ符号化バッファ１０６に転送する。第２ビデオ符号化バッファ１０６は、転送された符号化データを順次復号し、第２ビデオ出力部１１２は、最新の放送時間と同期した復号データから表示する。例えば、図１２において最新の放送時間が「１４５００」の場合、キーフレーム（フレーム番号１）と非キーフレーム（フレーム番号４）との間のフレーム数は３となり、これを一定値以上とした場合、矢印１２０２で示すフレーム番号５のキーフレームの符号化データから順に、符号化データが第２ビデオ復号部１１０に転送されることになる。
以上、上記のような動作により実施の形態１の第２の変形例において、キーフレームから同時表示への切替時の放送時間に同期した非キーフレームまでのフレーム数が多く、復号処理に時間がかかると判断した場合には、次のキーフレームから復号開始する処理を行うことが可能となり、切替時のタイムラグを削減することが可能である。図８において第２チャネルのキーフレームの復号開始から最新の放送時間と同期した復号データ出力までのデータが出力されるまでの時間がかかる場合に特に有効である。
以上、実施の形態１を説明した。
なお、ＴＳパーザ１０３、ＳＴＣ部１０４、第１ビデオ符号化バッファ１０５、第２ビデオ符号化バッファ１０６、バッファ制御部１０７、メモリ１０８、第１ビデオ復号部１０９、及び第２ビデオ復号部１１０等の各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良い。ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
（実施の形態２）
次に、本発明に係る実施の形態２を説明する。
本発明の実施の形態２は、本発明に係るデジタルテレビ放送再生装置を携帯電話機に適用した場合を示している。
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
図１３は、本発明に係るデジタルテレビ放送再生装置の１実施形態として、携帯電話機に本発明を適用した場合の携帯電話機の全体構成を示すブロック図である。本実施の形態２における携帯電話機は、通信用無線部１３０１と、ベースバンド部１３０２と、デジタルテレビ放送信号を受信するためのテレビ用無線部１３０３と、電源部１３０４と、各種制御を行うアプリケーション処理部１３０５、入出力部１３０９とを備える。
通信用無線部１３０１は、外部との音声の無線通信処理を行なう。ベースバンド部１３０２は、無線通信信号のベースバンド処理を行なう。テレビ用無線部１３０３は、デジタルテレビ放送信号の受信処理およびデータの送信処理を行なう。
アプリケーション処理部１３０５は、携帯電話機全体を制御する主制御部１３０６と、通信を制御する通信部１３０７と、上記実施の形態又は変形例で説明した構成を有するデジタルテレビ放送再生装置１３０８とを備える。
入出力部１３０９は、オーディオを出力するスピーカ１３１０と、ビデオを出力する液晶１３１１と、オーディオを入力するマイク１３１２と、キー操作を実現するボタン１３１３とを備える。
チャネル切替における本発明のデジタルテレビ放送再生装置１３０８の機能について図１３を用いて以下に説明する。
デジタルテレビ放送信号が、アンテナにて受信され、テレビ用無線部１３０３を介してアプリケーション処理部１３０５へ入力される。アプリケーション処理部１３０５では、入力されたデジタルテレビ放送信号がデジタルテレビ放送再生装置１３０８へ入力される。デジタルテレビ放送再生装置１３０８は、デジタルテレビ放送信号を復号し、ビデオ復号データ及びオーディオ復号データを入出力部１３０９に出力する。ビデオ復号データは液晶１３１１にて、また、オーディオ復号データはスピーカ１３１０にて出力される。ここで、チャネル切替は、ボタン１３１３を用いて行う。このチャネル切替は、チャネル切替部１０１が使用者からチャネル切替指示を受け付けることと同じである。
以上のように、本発明のデジタルテレビ放送再生装置によれば、マルチチャネルにおいて、表示していないチャネルにおけるビデオの符号化データを、その符号化データのＰＴＳと最新の放送時間との同期を取りながら破棄し、キーフレームのバッファ位置を保持しておくことで、チャネルの表示となった際、キーフレームから復号を開始することができ、直ちに最新の放送時間と同期した復号データから出力が可能となり、切替時のタイムラグが大幅に縮小される。
以上、本発明のデジタルテレビ放送再生装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
また、ここでは１実施例として、本発明のデジタルテレビ放送再生装置を適用した携帯電話を示したが、デジタルテレビ放送記録再生装置の適用範囲は、ビデオ、オーディオが再生可能な他の機器への適用が可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、デジタルテレビ放送記録再生装置に利用でき、複数のチャネルが多重化されたストリームを同時に再生するマルチチャネルのデジタルテレビ放送向けテレビシステムなどに有用である。
１０１ チャネル切替部
１０２ チューナ
１０３、１４０３ ＴＳパーザ
１０４ ＳＴＣ部
１０５ 第１ビデオ符号化バッファ
１０６ 第２ビデオ符号化バッファ
１０７、９０７ バッファ制御部
１０８、１４０５ メモリ
１０９ 第１ビデオ復号部
１１０ 第２ビデオ復号部
１１１ 第１ビデオ出力部
１１２ 第２ビデオ出力部
９１３ ＳＴＣオフセット管理部
１３０１ 通信用無線部
１３０２ ベースバンド部
１３０３ テレビ用無線部
１３０４ 電源部
１３０５ アプリケーション部
１３０６ 主制御部
１３０７ 通信部
１３０８ デジタルテレビ放送再生装置
１３０９ 入出力部
１３１０ スピーカ
１３１１ 液晶
１３１２ マイク
１３１３ ボタン
１４０４ マイクロコンピュータ
１４０６ オーディオ復号部
１４０７ ビデオ復号部

Claims (6)

  1. デジタルテレビ放送の第１チャネルを再生する単一表示と、前記デジタルテレビ放送の前記第１チャネルおよび第２チャネルの両方を再生する同時表示とを実現する２画面再生機能を有するデジタルテレビ放送再生装置であって、
    前記第１チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第１復号再生部と、
    前記第２チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第２復号再生部と、
    前記単一表示時に、前記第２チャネルの符号化データを格納する符号化バッファと、
    前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データのうち復号の開始フレームとなるキーフレームに付随したタイムスタンプを記憶するメモリと、
    符号化データの放送時間を順次生成する放送時間生成部と、
    前記同時表示時のみに、前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データを前記第２復号再生部に転送するバッファ制御部とを備え、
    前記バッファ制御部は、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、前記メモリを参照することにより、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する第２チャネルのキーフレームを特定し、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから前記第２復号再生部に順次転送し、
    前記第２復号再生部は、特定した前記キーフレームから前記第２チャネルの符号化データの復号を開始し、最新の放送時間とタイムスタンプとの同期が取れた時点から、前記復号データの再生を開始する
    デジタルテレビ放送再生装置。
  2. 前記バッファ制御部は、さらに、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、特定した前記キーフレームのタイムスタンプと前記切り替わり時の放送時間との差分値を算出し、
    前記第２復号再生部は、前記放送時間生成部より順次生成される前記放送時間に前記差分値を加算した時間を新たな放送時間とし、前記新たな放送時間とタイムスタンプとの同期を取りながら、生成した前記復号データを再生する
    請求項１記載のデジタルテレビ放送再生装置。
  3. 前記メモリは、さらに、キーフレーム以外の前記第２チャネルの符号化データである非キーフレームに付随したタイムスタンプを記憶し、
    前記バッファ制御部は、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、前記メモリを参照することにより、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームと、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する非キーフレームとを特定し、（１）特定した前記キーフレームと特定した前記非キーフレームとの間のフレーム数が一定値未満の場合には、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから前記第２復号再生部に順次転送し、（２）特定した前記キーフレームと特定した前記非キーフレームとの間のフレーム数が一定値以上の場合には、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、前記切り替わり時の放送時間よりも後で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有するキーフレームから前記第２復号再生部に順次転送する
    請求項１記載のデジタルテレビ放送再生装置。
  4. デジタルテレビ放送の第１チャネルを再生する単一表示と、前記デジタルテレビ放送の前記第１チャネルおよび第２チャネルの両方を再生する同時表示とを実現する２画面再生機能を有する集積回路であって、
    前記第１チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第１復号再生部と、
    前記第２チャネルの符号化データを復号することにより復号データを生成し、生成した復号データを再生する第２復号再生部と、
    前記単一表示時に、前記第２チャネルの符号化データを格納する符号化バッファと、
    前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データのうち復号の開始フレームとなるキーフレームに付随したタイムスタンプを記憶するメモリと、
    符号化データの放送時間を順次生成する放送時間生成部と、
    前記同時表示時のみに、前記符号化バッファに格納されている前記第２チャネルの符号化データを前記第２復号再生部に転送するバッファ制御部とを備え、
    前記バッファ制御部は、前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、前記メモリを参照することにより、前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する第２チャネルのキーフレームを特定し、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから前記第２復号再生部に順次転送し、
    前記第２復号再生部は、特定した前記キーフレームから前記第２チャネルの符号化データの復号を開始し、最新の放送時間とタイムスタンプとの同期が取れた時点から、前記復号データの再生を開始する
    集積回路。
  5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のデジタルテレビ放送再生装置を備える
    携帯電話機。
  6. デジタルテレビ放送の第１チャネルを再生する単一表示と、前記デジタルテレビ放送の前記第１チャネルおよび第２チャネルの両方を再生する同時表示とが可能なデジタルテレビ放送再生方法であって、
    前記単一表示時に、前記第２チャネルの符号化データを符号化バッファに格納し、
    前記単一表示から前記同時表示への切り替わり時に、符号化データの前記切り替わり時の放送時間よりも前で、かつ前記切り替わり時の放送時間に最も近いタイムスタンプを有する、前記第２チャネルの符号化データのうちの復号の開始フレームとなるキーフレーム特定し、前記符号化バッファに記憶されている前記第２チャネルの符号化データを、特定した前記キーフレームから復号することにより復号データを生成し、
    最新の放送時間とタイムスタンプとの同期が取れた時点から、前記復号データの再生を開始する
    デジタルテレビ放送再生方法。
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