JP2013201469A - 受信装置、受信方法、受信プログラムおよび受信プログラムを格納した記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】放送波によって行われる放送と、IPなどを利用したネットワークを介して配信されるような放送と、の双方を切り替えて受信する際に、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる受信装置、受信方法、受信プログラムおよび受信プログラムを格納した記録媒体を提供する。
【解決手段】遅延時間算出部8が、放送波型放送の音声信号AとIP型サイマル放送の音声信号Bとの相関関数を算出することで双方の音声信号の遅延時間を算出し、再生速度調整部9に音声信号Aの再生速度を遅くするように変化させて、遅延時間算出部8で音声信号Aの再生速度を遅くした信号である音声信号A´と音声信号Bとの同期が取れたことを検出した場合は、出力切替部10に音声信号A´から音声信号Bに切り替えさせる。
【選択図】図1

Description

本発明は、FM(Frequency Modulation)放送やAM(Amplitude Modulation)放送などの放送波で行われる放送と、IP(Internet Protocol)などを利用してネットワークを介して行われる放送と、の双方を切り替えて受信可能な受信装置、受信方法、受信プログラムおよび受信プログラムを格納した記録媒体に関する。
近年、IPなどを利用してインターネットテレビやインターネットラジオなどとしてネットワークを介したコンテンツ配信が多くなっている。また、FM放送やAM放送などの放送波によって行われている放送内容を同時に前記したネットワークを介して配信(放送)するサイマル放送が行われることもある。
ここで、放送波によって行われる放送を放送波型放送、IPなどを利用したネットワークを介して配信されるような放送をIP型放送と呼び、特に放送波型放送と同じ内容をIP型放送で行う場合をIP型サイマル放送と呼ぶ。
IP型サイマル放送は、受信装置とIP放送用サーバ間のデータ転送レートが一定値以上確保されていれば音声のS/N比が電界状態によって変化することがないので、放送波型放送と比較して高品質な音声や映像を安定して視聴できるというメリットがある。ただし、IP型サイマル放送は、IP放送用サーバの過負荷やネットワーク上の問題等で当該サーバとの接続ができない場合は、全く視聴できなくなってしまうため、それを補完するために例えばアナログ方式の放送波型放送も受信可能として、双方を切り替え可能に構成した受信装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2011−78107号公報
しかしながら、IP型サイマル放送は、一般的に放送波型放送に対して放送内容が時間的に遅れていることが多い。そのため、例えば、IP型サイマル放送から放送波型放送に出力を切替える場合には、情報の欠落が発生してしまい(例えば音が飛んだように聞こえる)、逆に放送波型放送からIP型サイマル放送に出力を切替える場合には、情報の繰り返しを発生させてしまう(例えば一定期間の音声が2回聞こえる)といった問題があった。このような問題は、特許文献1に記載されている放送受信機には何ら触れられていない。
また、IP型サイマル放送の遅延時間は、ネットワークの経路などによって一定でないために、例えば、IP型サイマル放送を放送波型放送に対して予め一定時間遅らせるようにすることでは回避できない。
そこで、本発明は、例えば、放送波によって行われる放送と、IPなどを利用したネットワークを介して配信されるような放送と、の双方を切り替えて受信する際に、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる受信装置、受信方法、受信プログラムおよび受信プログラムを格納した記録媒体を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の受信装置は、放送波型放送によるコンテンツの第1の再生信号またはネットワーク型放送によるコンテンツの第2の再生信号を切り替えて出力する出力切替部を備えた受信装置において、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号との時間差を算出する時間差算出部と、前記時間差算出部で算出された前記時間差に基づいて、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変化させる再生速度変化部と、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とが同期した場合に前記出力切替部を切り替えさせる切替制御部と、を備えていることを特徴としている。
請求項6に記載の受信方法は、放送波型放送によるコンテンツの第1の再生信号またはネットワーク型放送によるコンテンツの第2の再生信号を切り替えて出力する出力切替工程を受信装置で行う受信方法において、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号との時間差を算出する時間差算出工程と、前記時間差算出工程で算出された前記時間差に基づいて、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変化させる再生速度変化工程と、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とが同期した場合に前記出力切替工程で切り替えが行われるようにする切替制御工程と、を含むことを特徴としている。
本発明の一実施例にかかる受信装置のブロックである。 図1に示された遅延時間算出部の相関関数の算出の説明図である。 図1に示された再生速度調整部の再生速度を遅くする動作の説明図である。 図1に示された受信装置の動作を示したフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態にかかる受信装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる受信装置は、時間差算出部で、放送波型放送による第1の再生信号とネットワーク型放送による第2の再生信号との時間差を算出し、再生速度変更部で、時間差算出部で算出された時間差に基づいて、第1の再生信号と第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変更して、切替制御部が、第1の再生信号と第2の再生信号とが同期した場合に出力切替部を切り替えさせるので、放送型放送とネットワーク型放送との時間差を算出して、その時間差に基づいて一方の再生信号の再生速度を変化させて他方の再生信号と同期させるようにできることから、放送波型放送とネットワーク型放送との双方を切り替えて受信する際に、双方が同期した状態で切り替わるために、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる。
また、再生速度変更部が、一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるまで一定の速度に固定してもよい。このようにすることにより、通常の再生速度と異なる一定速度で再生させて一方の再生信号を他方の再生信号に同期させることができる。
また、再生速度変更部が、一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるまで任意に変化させてもよい。このようにすることにより、例えば再生速度を徐々に遅くしたり速くしたりすることができるので、再生速度を変化させた際の違和感を少なくすることができる。
また、時間差算出部が、第1の受信信号と第2の受信信号との相関関数を算出することにより時間差を算出するようにしてもよい。このようにすることにより、既存技術を用いて容易に時間差を算出することができる。
また、切替制御部が、時間差算出部が算出した時間差が予め定めた所定の値以上であった場合は、再生速度変更部に再生速度を変更させずに出力切替部に切り替えさせてもよい。このようにすることにより、時間差が非常に大きい場合は、再生速度を変化させずに、即座に切り替えを行うことで、切り替え時の聴感上のスムーズさよりも再生信号の切り替えを優先させることができる。
本発明の一実施形態にかかる受信方法は、時間差算出工程で、放送波型放送による第1の再生信号とネットワーク型放送による第2の再生信号との時間差を算出し、再生速度変更工程で、時間差算出部で算出された時間差に基づいて、第1の再生信号と第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変更して、切替制御工程で、第1の再生信号と第2の再生信号とが同期した場合に出力切替工程で切り替えが行われるようにするので、放送型放送とネットワーク型放送との時間差を算出して、その時間差に基づいて一方の再生信号の再生速度を変化させて他方の再生信号と同期させるようにできることから、放送波型放送とネットワーク型放送との双方を切り替えて受信する際に、双方が同期した状態で切り替わるために、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる。
本発明の一実施形態にかかる受信プログラムは、上述した受信方法をコンピュータに実行させてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて放送型放送とネットワーク型放送との時間差を算出して、その時間差に基づいて一方の再生信号の再生速度を変化させて他方の再生信号と同期させるようにできることから、放送波型放送とネットワーク型放送との双方を切り替えて受信する際に、双方が同期した状態で切り替わるために、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる。
また、上述した受信プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。
本発明の一実施例にかかるラジオ放送受信装置1を図1乃至図4を参照して説明する。ラジオ放送受信装置1は、図1に示すように、アンテナ2と、放送波型放送受信部3と、放送波型放送音声出力部4と、IP型サイマル放送受信部6と、IP型サイマル放送音声出力部7と、遅延時間算出部8と、再生速度調整部9と、出力切替部10と、出力部11と、を備えている。
放送波型放送受信部3は、アンテナ2で受信した例えばFMラジオ放送の受信信号の搬送波から音声信号を復調して放送波型放送音声出力部4に出力する。放送波型放送受信部3は、例えばFMラジオ放送の受信部の場合、RF増幅回路、フロントエンド、中間周波増幅回路、検波回路などで構成される。なお、本実施例では放送波型放送としてアナログラジオ放送で説明するが、地上デジタル放送や衛星放送など、放送波によりコンテンツが放送される形態であればよい。
放送波型放送音声出力部4は、放送波型放送受信部3から出力された音声信号をデジタル信号に変換し(このデジタル信号を音声信号Aとする)、遅延時間算出部8や再生速度調整部9に出力する。即ち、音声信号Aが第1の再生信号となる。
IP型サイマル放送受信部6は、インターネット等の外部ネットワークを介して図示しないIP放送用サーバとの通信制御を行い、IP放送用サーバから受信したデータのうち放送波型放送のサイマル放送の音声信号を含むパケット等のデータをIP型サイマル放送音声出力部7に出力する。なお、本実施例では、ネットワーク型放送としてIP型サイマル放送で説明するが、ネットワークを利用して放送波型放送とサイマル放送を行うものであれば他の通信プロトコルにより配信される放送でもよい。
IP型サイマル放送音声出力部7は、IP型サイマル放送受信部6から出力された音声信号を含むデータから音声信号を抽出し(この抽出された音声信号を音声信号Bとする)、遅延時間算出部8と出力切替部10に出力する。即ち、音声信号Bが第2の再生信号となる。
時間差算出部としての遅延時間算出部8は、放送波型放送音声出力部4が出力した音声信号Aと、IP型サイマル放送音声出力部7が出力した音声信号Bとの時間差を算出して、再生速度調整部9に再生速度を示す信号を出力するとともに、音声信号Aと音声信号Bとの同期が取れたことを検出して出力切替部10に対する切り替え信号を出力する。
ここで、遅延時間算出部8における音声信号Aと音声信号Bの時間差の算出について説明する。本実施例では、一般的にIP型サイマル放送は放送波型放送よりも遅れることから、IP型サイマル放送の放送波型放送に対する遅延時間を時間差として算出する。
本実施例に示す遅延時間算出部8は、音声信号Aと音声信号Bの相関関数を算出することで、互いの遅延時間を算出している。具体的には、音声信号Aを一定時間遅延時間算出部8内に記憶し、音声信号Bと記憶されている音声信号Aの間の相関関数を、現在時刻から記憶されている分まで時間を遡りながら計算する。そして計算された相関関数の中で相関値が最も大きくなったときの時間を、音声信号Bの音声信号Aに対する遅延時間とする。
図2に具体例を示す。図2(a)は音声信号Aの波形例、図2(b)は音声信号Bの波形例(1フレーム分)、図2(c)は音声信号Aと音声信号Bから算出された相関関数の波形例である。まず、図2(a)のように音声信号Aを約500ms間記憶し、図2(b)のようにIPパケット1フレーム分に含まれている音声信号Bとの相関関数を、図2(c)にように算出して、相関が最大になる時間τを音声信号Bの音声信号Aに対する遅延時間とする。なお、図2は、説明の都合上アナログ波形で示しているが実際はデジタルデータで行っている。
再生速度変化部としての再生速度調整部9は、放送波型放送音声出力部4から出力された音声信号Aが入力され、遅延時間算出部8の制御により音声信号Aの再生速度を変化させて出力切替部10に出力する。この再生速度調整部9からの出力を音声信号A´とする。即ち、一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変化させる。
ここで、再生速度の変化について図3を参照して説明する。図3は、放送波型放送をIP型サイマル放送と同期させるために再生速度を遅くする例を示している。図3の例ではIP型サイマル放送(音声信号B)は放送波型放送(音声信号A)に対して2フレーム分遅れている。なお、アナログラジオ放送は本来フレームの概念は無いが、IP型サイマル放送のフレームに合わせた時間間隔で音声信号Aを区切ってフレームとしている。
図3の動作を説明すると、まず音声信号Bの1フレーム目を受信すると上述した相関関数を算出することで遅延時間算出部8で遅延時間(2フレーム)が算出されるため、遅延時間が算出された後の音声信号Aのフレーム(3フレーム目)から再生速度を遅くする。図示例では通常再生時の速度の50%の速度で再生するように遅延時間算出部8から制御されている。そして、6フレーム目から同期が取れるために、通常の再生速度に戻される。なお、通常再生時の速度の50%の速度で再生している際にも放送波型放送音声出力部4からは通常の再生速度で音声信号Aが入力されているので、再生速度調整部9は、音声信号Aを所定時間記憶するためのメモリ等を内蔵して、変化させる速度に応じて読み出される。また、同期が取れた後も入力側に対する遅延時間を吸収するために当該メモリに記憶させてから読み出して出力する。
この通常の速度の50%の速度は、例えば、音声信号Aを50%のサンプリング周波数でリサンプリングして、元のサンプリング周波数で再生することで、簡単に再生速度を遅くすることができる。但し、この方法では再生される周波数も半分になってしまうため、聴取者は大きな違和感を覚える。そこで、再生速度調整部9ではフェーズボコーダ、Time Domain harmonic scaling, SOLA(Synchronized Overlap-Add Method)といった周知のタイムストレッチング技術を用いて音程を保持したまま再生速度を変更してもよい。
出力切替部10は、再生速度調整部9から出力された音声信号A´とIP型サイマル放送音声出力部7から出力された音声信号Bとを遅延時間算出部8からの制御により切り替えて出力部11に出力する。
出力部11は、例えばDAコンバータやアンプ、スピーカ或いは出力端子等で構成され、出力切替部10から出力された音声信号をスピーカから放音或いは外部へ出力する。
上述した構成のラジオ放送受信機1のうち、放送波型放送音声出力部4と、IP型サイマル放送音声出力部7と、遅延時間算出部8と、再生速度調整部9と、出力切替部10と、で本発明の一実施例にかかる受信装置20を構成する。
次に、上述した構成の受信装置20における放送波型放送からIP型サイマル放送に切り替える際の動作を図4に示したフローチャートを参照して説明する。図4に示したフローチャートは遅延時間算出部8で実行される。
まず、ステップS1において、音声信号Aが入力され内部に記憶してステップS2に進む。つまり、音声信号Aと音声信号Bとの相関関数を算出するために所定期間記憶している。
次に、ステップS2において、音声信号Bが入力されてステップS3に進む。なお、ステップS1とS2は実質的に同時に行われるためどちらが先でもよい。
次に、遅延時間算出工程としてのステップS3において、遅延時間を算出してステップS4に進む。遅延時間の算出は上述したとおり、音声信号Aと音声信号Bとの相関関数を算出することで行われる。
次に、再生速度変化工程としてのステップS4において、再生速度を調整してステップS5に進む。再生速度の調整は上述したとおり、音声信号Aの再生速度を遅くすることで行われる。
次に、切替制御工程としてのステップS5において、再生速度調整部9の出力である音声信号A´と音声信号Bとが同期したか否かを判断し、同期した場合(Yesの場合)はステップS6に進み、同期していない場合(Noの場合)はステップS4に戻る。同期したか否かは、例えば、ステップS3で算出した遅延時間とステップS4で行った調整した再生速度から算出すればよい。
次に、出力切替工程としてのステップS6において、ステップS5で音声信号A´と音声信号Bとが同期したと判断されたので、再生速度調整部9に通常の再生速度に戻すように制御するとともに、出力切替部10に音声信号A´から音声信号Bに切り替えさせる。
なお、上記動作を実施後にIP型サイマル放送から放送波型放送へ切り替える場合は、既に同期が取れているので再生速度を変化させること無く瞬時に切り替えればよい。
本実施例によれば、遅延時間算出部8が、放送波型放送の音声信号AとIP型サイマル放送の音声信号Bとの相関関数を算出することで双方の音声信号の遅延時間を算出し、再生速度調整部9に音声信号Aの再生速度を遅くするように変化させて、遅延時間算出部8で音声信号Aの再生速度を遅くした信号である音声信号A´と音声信号Bとの同期が取れたことを検出した場合は、出力切替部10に音声信号A´から音声信号Bに切り替えさせているので、放送波型放送とIP型サイマル型放送との双方を切り替えて受信する際に、双方が同期した状態で切り替わるために、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる。
なお、上述した実施例では、再生速度調整部9は、例えば通常の再生速度の50%など一定速度に固定して遅くすることで説明したが、それに限らず、例えば、75%まで徐々に再生速度を遅くしていき、75%から徐々に再生速度を速くするように変化させてもよい。つまり、再生速度を遅くする際に、所定の速度まで徐々に遅くしていき、所定の速度から徐々に速くするようにしてもよい。このようにすることにより、再生速度を徐々に変化させるので、再生速度の変化による違和感を少なくすることができる。即ち、再生速度を同期できるまで任意に変化させてもよい。
また、算出された相関関数の値に閾値を設け、遅延時間算出部8に記憶されている音声信号Aと音声信号Bとの間で当該閾値以上の相関関数が算出されない場合は、遅延時間が長大であると判断し、再生速度算出部9に再生速度を変化させずに、直ちに出力切替部10に音声信号Bに切り替えさせる。即ち、遅延時間算出部8が算出した時間差が予め定めた所定以上の値であった場合は、再生速度調整部9に再生速度を変更させずに出力切替部10に切り替えさせる。このようにすることにより、再生速度を遅くすることが長時間に渡ることによる違和感を防止して、切り替え時の聴感上のスムーズさよりも再生信号の切り替えを優先させることができる。
また、上述した実施例では、放送波型放送の再生速度を遅くする例を示したが、速くしなければならない場合もある。例えば、一度遅延時間を算出し、その遅延時間に合うように放送波型放送の再生速度を遅くして同期させた後に、IP型サイマル放送がネットワーク等の問題により切断されて再度接続し直した場合、ネットワークの経路が変更になったなどで遅延時間が変化してしまうことがある。このとき、IP型サイマル放送の遅延時間が切断前よりも少なくなると放送波型放送の方が遅れてしまうことになるので、算出された遅延時間に基づいて放送波型放送の再生速度を速くして同期をとる。つまり、IP型サイマル放送の初回の接続に限らず、再接続があった際に、図4に示したフローチャートに示した動作を行うようにしてもよい。
また、上述した実施例では、音声放送において、2つの音声信号の遅延時間を算出し、一方の再生速度を遅くすることで2つの音声信号を同期させていたが、テレビ放送などの映像を含む放送の場合は映像信号で行ってもよい。映像信号の場合も同様に放送波型放送の映像信号のフレームとIP型サイマル放送の映像信号のフレームとの相関関数を算出することで遅延時間を算出し、その遅延時間に基づいて、放送波型放送の再生速度を遅らせる。映像信号の場合は、例えば、同じフレームを複数回表示することで再生速度を遅くすることができ、フレームを間引くことで再生速度を速くすることができる。
また、上述した図3のフローチャートをコンピュータで動作するプログラムとして構成することで、本発明を楽曲再生プログラムとして構成することができる。即ち、遅延時間算出部8と、再生速度調整部9と、出力切替部10と、をコンピュータに機能させるプログラムとして構成しても良い。
前述した実施例によれば、以下の受信装置20、受信方法が得られる。
(付記1)放送波型放送によるコンテンツの音声信号AまたはIP型サイマル放送によるコンテンツの音声信号Bを切り替えて出力する出力切替部10を備えた受信装置20において、
音声信号Aと音声信号Bとの時間差を算出する遅延時間算出部8と、
遅延時間算出部8で算出された時間差に基づいて、音声信号Aの再生速度を音声信号Bと同期できるように変化させる再生速度調整部9と、
音声信号Aと音声信号Bとが同期した場合に出力切替部10を切り替えさせる遅延時間算出部8と、
を備えていることを特徴とする受信装置20。
(付記2)放送波型放送によるコンテンツの音声信号AまたはIP型サイマル放送によるコンテンツの音声信号Bを切り替えて出力するステップS6を受信装置20で行う受信方法において、
音声信号Aと音声信号Bとの時間差を算出するステップS3と、
ステップS3で算出された時間差に基づいて、音声信号Aの再生速度を音声信号Bと同期できるように変化させるステップS4と、
音声信号Aと音声信号Bとが同期した場合にステップS6を切り替えさせるステップS5,S6と、
を含むことを特徴とする受信方法。
これらの受信装置20、受信方法によれば、放送波型放送とIP型サイマル型放送との双方を切り替えて受信する際に、双方が同期した状態で切り替わるために、情報の欠落や繰り返しを防止してスムーズに切り替えることができる。
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
8 遅延時間算出部(時間差算出部、切替制御部)
9 再生速度調整部(再生速度変化部)
10 出力切替部
20 受信装置
S3 遅延時間算出(時間差算出工程)
S4 再生速度調整(再生速度変化工程)
S5 同期か否か(切替制御工程)
S6 切り替え(出力切替工程)

Claims (8)

  1. 放送波型放送によるコンテンツの第1の再生信号またはネットワーク型放送によるコンテンツの第2の再生信号を切り替えて出力する出力切替部を備えた受信装置において、
    前記第1の再生信号と前記第2の再生信号との時間差を算出する時間差算出部と、
    前記時間差算出部で算出された前記時間差に基づいて、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変化させる再生速度変化部と、
    前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とが同期した場合に前記出力切替部を切り替えさせる切替制御部と、
    を備えていることを特徴とする受信装置。
  2. 前記再生速度変化部が、前記一方の再生信号の再生速度を前記他方の再生信号と同期できるまで一定の速度に固定することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記再生速度変化部が、前記一方の再生信号の再生速度を前記他方の再生信号と同期できるまで任意に変化させることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  4. 前記時間差算出部が、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号との相関関数を算出することにより前記時間差を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の受信装置。
  5. 前記切替制御部が、前記時間差算出部が算出した前記時間差が予め定めた所定値以上であった場合は、前記再生速度変更部に再生速度を変更させずに前記出力切替部に切り替えさせることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の受信装置。
  6. 放送波型放送によるコンテンツの第1の再生信号またはネットワーク型放送によるコンテンツの第2の再生信号を切り替えて出力する出力切替工程を受信装置で行う受信方法において、
    前記第1の再生信号と前記第2の再生信号との時間差を算出する時間差算出工程と、
    前記時間差算出工程で算出された前記時間差に基づいて、前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とのうち一方の再生信号の再生速度を他方の再生信号と同期できるように変化させる再生速度変化工程と、
    前記第1の再生信号と前記第2の再生信号とが同期した場合に前記出力切替工程で切り替えが行われるようにする切替制御工程と、
    を含むことを特徴とする受信方法。
  7. 請求項6に記載の受信方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする受信プログラム。
  8. 請求項7に記載の受信プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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