JP3669963B2 - テレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置及び方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビの放送信号検索装置及び方法に係り、特に、貯蔵媒体を用いて放送されるテレビ番組をリアルタイムにて貯蔵し、貯蔵媒体に記録されたテレビ放送番組を速い時間内に正確に検索するためのテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビは放送局で送信した放送信号をリアルタイムにて処理してブラウン管及びスピーカを介して出力する。これにより、VCRなどの記録装置をテレビに連結しなければ受信される放送番組を貯蔵できなくなる。ところで、VCRは、記録媒体の貯蔵容量の限界により必要な放送番組だけを選別的に記録せざるを得ないという不都合があり、しかも、テレビに連結しなければならないという使い勝手の悪さがある。また、記録された放送番組も速い時間内に検索できないという問題があり、現在の時点から所望の時間前に放送された放送番組を迅速で正確に検索できないという使い勝手の悪さがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した問題点を解決するために、記録媒体をテレビに組み込んでリアルタイムにて放送信号を記録し、放送された番組の位置を迅速で正確に検索するためのテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置及び方法を提供するところにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために、本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置は、テレビ放送信号検索装置において、前記テレビに受信される放送信号をリアルタイムにて貯蔵するための貯蔵手段と、前記貯蔵手段に貯蔵された放送信号を設定された倍速に相応するフレーム単位にスキップサンプリングするためのスキップ制御部と、前記貯蔵手段に貯蔵された放送信号を設定された時間に相応するフレームの位置を探索するためのダイレクトムーブ制御部とを含むことを特徴とする。
【0005】
前記他の技術的課題を達成するために、本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索方法のうち逆方向検索方法は、(a)ダイレクトムーブキーが入力されたかどうかを判断する段階と、(b)前記ダイレクトムーブキーが入力された場合、探索する時間を設定する段階と、(c)前記段階(b)において設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、(d)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(c)において演算した距離値Ptempの差Pdを演算する段階と、(e)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最小値Pminとを比較する段階と、(f)前記段階(e)の比較の結果、PdがPmin以上である場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記PdからPminを減算し、前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を加えた値を移動するフレームポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする。
【0006】
前記他の技術的課題を達成するために、本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置のうち順方向検索方法は、(a)ダイレクトムーブキーが入力されたかどうかを判断する段階と、(b)前記ダイレクトムーブキーが入力された場合、探索する時間を設定する段階と、(c)前記段階(b)において設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、(d)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(c)において演算した距離値Ptempの合計Pdを演算する段階と、(e)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmaxとを比較する段階と、(f)前記段階(e)の比較の結果、PdがPmaxよりも大きくない場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記Pdから前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を引いた値を移動するアドレスポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1に示されたように、本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置は、アンテナ101と、チューナ102と、復調部103と、ビデオ信号処理部104と、CRT 105と、オーディオ信号処理部106と、スピーカ107と、MPEGエンコーダ108と、HDD 109と、MPEGデコーダ110と、制御部111と、入力手段112及び検索制御部113を備える。
【0008】
次に、基本的なテレビの動作を簡略に説明する。リモコンなどの入力手段112のキーボタンを用いてテレビの電源をオンさせた後に視聴しようとするチャンネルを選択すれば、チューナ102ではアンテナ101を介して受信される放送信号のうちユーザが設定したチャンネルの放送信号だけを選択して出力する。すると、復調部103では選択されたチャンネルの放送信号からビデオ信号及びオーディオ信号を各々検出してビデオ信号処理部104及びオーディオ信号処理部106に分離して出力する。これにより、オーディオ信号処理部106では入力されるオーディオ信号をユーザが設定したオーディオボリューム値に増幅し、ノイズフィルタリングなどの信号処理を行った後にスピーカ107に出力する。そして、ビデオ信号処理部104では入力されるビデオ信号をCRT 105に出力するための規格の信号に変換させた後にCRT 105を介して出力する。
【0009】
次に、本発明による放送信号検索動作について説明する。アンテナ101を介して受信される放送信号はCRT 105を介してリアルタイムにて出力され、またMPEGエンコーダ108により符号化された後に貯蔵手段であるHDD109にリアルタイムにて貯蔵される。HDD(ハードディスクドライブ)109は放送信号がリアルタイムにて順次的に、かつ循環的に一定の時間単位に記録されるように設計する。すなわち、一定容量以上の放送信号が記録された後にはハードディスクに記録された放送信号を記録された順番に順次に消去しつつリアルタイムにて放送信号を記録するようにハードディスクドライブ109を設計する。また、一定の時間単位に貯蔵しなければならない理由は、HDDに循環的に貯蔵するために以前に貯蔵されていた部分を上書きした場合にはヘッダの部分が損傷してファイルの全体が読み取れなくなるからである。
【0010】
もし、ユーザがリモコンなどの入力手段112を介して一定時間以前に視聴した放送番組を検索するためにダイレクトムーブキーを入力させて検索しようとする時間を設定すれば、制御部111はダイレクトムーブ命令及び設定された時間情報を秒に換算して検索制御部113に印加する。
【0011】
検索制御部113は、図5に示されたように、スロー制御部113−3と、スキップ制御部113−1及びダイレクトムーブ制御部113−2を含む。この時、ダイレクトムーブ命令及び時間情報はダイレクトムーブ制御部113−2に入力される。
【0012】
すると、ダイレクトムーブ制御部113−2では、図2のフローチャートに示されたようなアルゴリズムにより現在の時点で以前にハードディスクドライブ109に記録された放送番組を迅速で正確に検索する。
【0013】
すなわち、段階201及び段階202は、前述したように、ダイレクトムーブキーが入力された後に時間情報が入力された場合、ダイレクトムーブ制御部113−2では下記のようなアルゴリズムを実行する。
【0014】
本発明によるアルゴリズムを説明するに先立って、MPEGビデオストリームの構造及びメモリ構造について調べてみる。
【0015】
図3(A)は、MPEGビデオストリームを示したものである。
【0016】
MPEGでは画像フレームをIフレーム、Pフレーム、Bフレームの3種類に分けている。Iフレームはその情報だけにより符号化された画面であって、フレーム間予測を使用せずに生成されるフレームであり、PフレームはIフレームまたはPフレームにおけるフレーム間順方向予測により生成されるフレームであり、Bフレームは隣接した両フレームの双方向予測により生成されるフレームである。MPEGデコーダを使用して画面に出力されるビデオストリームは、図3(A)に示されたように、IBBPBBPB...フレーム順に出力され、MPEGエンコーダにより貯蔵媒体に記録されるMPEGビデオフレームは、図3(B)に示されたように、IPBBPBBPB...の順に記録される。図3(B)は、貯蔵媒体に記録されるビデオ信号にアドレスをフレーム単位に与えたものであり、ここで、Pminは貯蔵媒体アドレスの最小値を意味し、Pmaxは貯蔵媒体アドレスの最大値を意味し、Pnowは現在の貯蔵媒体アドレス値を意味する。
【0017】
図4(A)及び図4(B)は、本発明の他の実施形態のMPEGビデオストリーム規格及びメモリ貯蔵構造を示したものであり、I又はPフレーム間に2枚のBフレームの代わり一枚のBフレームを繰り込んだことを特徴とする。
【0018】
ビデオ信号のフレームデータが貯蔵媒体に最小貯蔵媒体アドレスから記録し始まって最大貯蔵媒体アドレス値まで貯蔵し、最大貯蔵媒体アドレスまで貯蔵した場合には最小貯蔵媒体アドレスに貯蔵されたフレームデータを上書きしつつ再び最小貯蔵媒体アドレスから記録を繰り返す。すなわち、ハードディスクドライブ109は循環的に連続してリアルタイムにて放送信号を記録する。
【0019】
まず、段階202において入力された時間に対するフレーム距離値Ptempを現在フレームから演算する(段階203)。ここで、現在フレームの位置はIフレームに該当し、現在のフレーム位置がIフレームではない場合にはIフレーム位置に達した後にフレームの距離値を演算する。
【0020】
現在フレームからの距離値Ptempは式(1)により求められる。
【0021】
【数3】
(ここで、Tset;入力された時間を秒に換算した値
Sr;スキャンレート
Id;IとIとの間のフレーム間隔)
次に、現在の貯蔵媒体アドレスポイント値Pnowと段階203において演算した距離値Ptempとの差Pdを演算する(段階204)。
【0022】
次に、演算されたPdの値とハードディスクドライブ109の貯蔵媒体アドレスポインタの最小値Pminとを比較する(段階205)。演算されたPdの値とハードディスクドライブ109に貯蔵された貯蔵媒体アドレスポインタの最小値Pminとを比較する理由は、現在のフレーム位置からスキップすべきフレーム位置に移動するためにアンダーフローが生じないように貯蔵媒体アドレスの最小値Pminを超えるかどうかを比較するためである。
【0023】
段階205の判断の結果、演算されたPdの値がハードディスクドライブ109の貯蔵媒体アドレスポインタの最小値Pmin以上である場合には、図7(A)に示されたように、移動するアドレスポインタの値が貯蔵媒体の最小アドレス値を超えない場合に該当するので、この場合には移動する新しい貯蔵媒体アドレスポインタの値を演算されたPdとして設定する(段階206〜207)。
【0024】
しかし、もし、段階205の判断の結果、演算されたPdの値がハードディスクドライブ109に貯蔵された貯蔵媒体アドレスポインタの最小値Pminよりも小さい場合には、図7(B)に示されたように、移動するアドレスポインタの値がフレーム最小アドレス値を超えた場合に該当するので、この場合には移動する新しい貯蔵媒体アドレスポインタの値をフレーム最小アドレス値を超えた分を最大アドレス値に反映して求める。すなわち、移動する貯蔵媒体アドレスポインタ値Pnewは式(2)のように演算される(段階207)。
【0025】
Pnew=(Pd−Pmin)+Pmax+1 (2)
次に、段階207において求めた移動する貯蔵媒体アドレスポインタ値に適用する(段階208)。
【0026】
このような方法によれば、現在の貯蔵媒体アドレスポインタ値からダイレクトムーブモードにより設定された時間だけ移動する貯蔵媒体アドレスポインタ値に変更させてユーザが検索しようとする時間に放送された番組を再生できるようになる。
【0027】
図6は、貯蔵媒体を介して過去の映像を再生する過程において、現在の再生時点を中心として順方向の映像を検索するアルゴリズムを示したフローチャートである。
【0028】
すなわち、図2は逆方向に検索するアルゴリズムを示したものであり、図6は順方向に検索するアルゴリズムを示したものである。
【0029】
従って、段階601〜603は図2の段階201〜203と同一であり、段階604では現在の貯蔵媒体アドレスポイント値Pnowと段階203において演算した距離値Ptempとの合計Pdを演算する。
【0030】
次に、演算されたPdの値とハードディスクドライブ109の貯蔵媒体アドレスポインタの最大値Pmaxとを比較する(段階605)。演算されたPdの値とハードディスクドライブ109に貯蔵された貯蔵媒体アドレスポインタの最大値Pmaxとを比較する理由は、現在のフレーム位置からスキップすべきフレーム位置に移動するためにオバーフローが生じないように貯蔵媒体アドレスの最大値Pmaxを超えるかを比較するためである。
【0031】
段階605の判断の結果、演算されたPdの値がハードディスクドライブ109の貯蔵媒体アドレスポインタの最大値Pmax以下である場合には、図8(A)に示されたように、移動するアドレスポインタの値が貯蔵媒体の最大アドレス値を超えない場合に該当するので、この場合には移動する新しい貯蔵媒体アドレスポインタの値を演算されたPdとして設定する(段階607〜608)。
【0032】
しかし、もし、段階605の判断の結果、演算されたPdの値がハードディスクドライブ109に貯蔵された貯蔵媒体アドレスポインタの最大値Pminよりも大きい場合には、図7(B)に示されたように、移動するアドレスポインタの値が貯蔵媒体最大アドレス値を超えた場合に該当するので、この場合には移動する新しい貯蔵媒体アドレスポインタの値を貯蔵媒体最大アドレス値を超えた分を最小アドレス値に反映して求める。すなわち、移動する貯蔵媒体アドレスポインタ値Pnewは式(3)のように演算される(段階606)。
【0033】
Pnew=Pd−(Pmax+1) (3)
次に、段階606において求めた移動する貯蔵媒体アドレスポインタ値に適用する(段階608)。
【0034】
以下では、倍速再生検索について調べてみる。
【0035】
ユーザが入力手段112のキーを使用して高倍速検索命令を入力した場合、制御部111はこれに関する情報をスキップ制御部113−1に送る。すると、スキップ制御部113−1では設定された倍速に相応するフレーム単位にフレーム情報をスキップサンプリングしてフレームデータを抽出してMPEGデコーダ110に出力する。例えば、図4(A)に示されたように、MPEGデコーディングされたビデオストリームにおいて2倍速検索を選択した場合には、現在フレームがIまたはPフレームである場合には現在のフレーム位置からBフレームをスキップしてIPPPPP...の順にフレームをスキップする。もし、現在のフレームがBフレームである場合には次のIまたはPフレームの時点まで待った後に、フレームスキップを実行する。これは、Bフレームが両方向予測を実行しなければならないため、隣接フレームをスキップした場合には復号できないからである。
【0036】
これにより、もし、図3(A)に示されたようなMPEGビデオストリームではBフレームをスキップできるので、3の整数倍の倍速で検索を実行できる。従って、本発明を図4(A)に示されたようにIフレームとPフレームとの距離Mを2に設定し、IフレームとIフレームとの距離をMの整数倍に設計すれば、検索倍速は2倍速から64倍速まで2n(但し、nは整数)に増減可能になる。
【0037】
検索倍速を入力するための入力手段112の一例として、ジョッグシャトル入力手段を使用して回転角度に従い設定倍速が変わるように設計できる。
【0038】
次に、スロー再生検索について調べてみる。
【0039】
ユーザが入力手段112のキーを使用してスロー検索命令を入力した場合には制御部111はこれに関する情報をスロー制御部113−3に送る。すると、スキップ制御部113−1では設定された倍速が1/N(但し、Nは整数)である場合、N回繰り返して同一のフレームを復号して出力するようにハードディスクドライブ109を制御する。
【0040】
【発明の効果】
前述したように、本発明によれば、テレビに貯蔵媒体を組み込んでリアルタイムにて視聴する放送信号を貯蔵して貯蔵媒体を制御することにより、現在時点から所望の時間前に視聴した放送番組を迅速で正確に検索して再生できるという効果がある。さらに、高速検索及びスロー検索も実現できるという効果がある。
【0041】
本発明は方法、装置、システム等として実行できる。ソフトウェアにて実行される時、本発明の構成手段は必ず必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントはプロセッサー判読可能な媒体に貯蔵でき、あるいは伝送媒体または通信網において搬送波と結合されたコンピュータデータ信号により伝送できる。プロセッサー判読可能な媒体は情報を貯蔵または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサー判読可能な媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ROM、フラッシュメモリ、消去可能なROM、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、ハードディスク、光繊維媒体、無線周波数(RF)網などがある。コンピュータデータ信号は電子網チャンネル、光繊維、空気、電子系、RF網などの伝送媒体上に伝播できるいかなる信号も含む。
【0042】
添付された図に示されて説明された特定の実施形態は単に本発明の例として理解され、本発明の範囲を限定するものではない。従って、本発明が属する技術分野において本発明に記述された技術的な思想範囲でも各種の変更が可能であるので、本発明は示されたり記述された特定の構成及び配列に制限されないということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号検索装置の構成図である。
【図2】本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号の逆方向検索方法のフローチャートである。
【図3】(A)及び(B)は、本発明に適用された第1のMPEGビデオストリームの構造及び貯蔵媒体に記録されるビデオフレーム構造を示したものである。
【図4】(A)及び(B)は、本発明に適用された第2のMPEGビデオストリームの構造及び貯蔵媒体に記録されるビデオフレーム構造を示したものである。
【図5】図1に示された検索制御部の詳細構成図である。
【図6】本発明によるテレビにおける貯蔵媒体を用いた放送信号の順方向検索方法のフローチャートである。
【図7】(A)及び(B)は、図2に示された貯蔵媒体に貯蔵された放送信号の逆方向検索方法を説明するための貯蔵媒体の主なアドレスポインタの値を示したものである。
【図8】(A)及び(B)は、図6に示された貯蔵媒体に貯蔵された放送信号の順方向検索方法を説明するための貯蔵媒体の主なアドレスポインタの値を示したものである。
【符号の説明】
101 アンテナ
102 チューナ
103 復調部
104 ビデオ信号処理部
105 CRT
106 オーディオ信号処理部
107 スピーカ
108 MPEGエンコーダ
109 HDD(ハードディスクドライブ)
110 MPEGデコーダ
111 制御部
112 入力手段
113 検索制御部
113−1 スキップ制御部
113−2 ダイレクトムーブ制御部
113−3 スロー制御部
Claims (11)
- 受信したテレビ放送番組の放送信号を記録し、記録された放送信号から所定の時間前に放送された番組を検索して再生するテレビ放送信号検索装置において、
符号化された前記放送信号をリアルタイムに、順次的に、かつ循環的に所定の時間単位で貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された、符号化された前記放送信号を、設定された倍速に相応するフレーム単位でスキップして所定のフレームを検索するスキップ制御部、及び設定された時間に相応する所定のフレームを検索するダイレクトムーブ制御部を有し、入力された所定の倍速及び所定の時間それぞれに相応する、検索された所定のフレームを復号させる検索制御手段とを含むことを特徴とするテレビ放送信号検索装置。 - 前記貯蔵手段は、ハードディスクドライブであることを特徴とする請求項1に記載のテレビ放送信号検索装置。
- 前記検索制御手段は、前記設定された倍速の1/N(ただし、Nは整数)が前記所定の倍速として入力されたときに、前記スキップ制御部で前記倍速に相応して検索された前記所定のフレームをN回繰り返し出力するスロー制御部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のテレビ放送信号検索装置。
- 前記貯蔵手段は、Iフレーム、Pフレーム、及びBフレームに分類されるビデオ・ストリームを貯蔵するものであって、
前記スキップ制御部は、Iフレームを中心とし、前記設定された倍速に相応するフレーム単位でスキップして前記所定のフレームを検索することを特徴とする請求項1に記載のテレビ放送信号検索装置。 - 前記ダイレクトムーブ制御部は、現在のIフレームを中心として、前記検索制御手段に入力された時間に相応する以前のIフレームのアドレスポインタ位置を所定のアルゴリズムにより演算して前記所定のフレームを検索することを特徴とする請求項1に記載のテレビ放送信号検索装置。
- 前記所定のアルゴリズムにおける逆方向検索アルゴリズムは、
(a)前記設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、
(b)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(a)において演算した距離値Ptempの差Pdを演算する段階と、
(c)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最小値Pminとを比較する段階と、
(d)前記段階(c)の比較の結果、PdがPmin以上である場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記PdからPminを減算し、前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を加えた値を移動するアドレスポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする請求項5に記載のテレビ放送信号検索装置。 - 前記所定のアルゴリズムにおける順方向検索アルゴリズムは、
(a)前記設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、
(b)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(a)において演算した距離値Ptempの合計Pdを演算する段階と、
(c)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmaxとを比較する段階と、
(d)前記段階(c)の比較の結果、PdがPmaxよりも大きくない場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記Pdから前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を引いた値を移動するアドレスポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする請求項5に記載のテレビ放送信号検索装置。 - 受信したテレビ放送信号を符号化して所定の時間単位で貯蔵する貯蔵手段と、設定された時間に相応する所定のフレームを検索して所定の放送信号にダイレクトムーブする検索制御手段とを有するテレビ放送信号検索装置を用いてテレビ放送信号を逆方向検索する検索方法において、
(a)ダイレクトムーブキーが入力されたかどうかを判断する段階と、
(b)前記ダイレクトムーブキーが入力された場合、探索する時間を設定する段階と、
(c)前記段階(b)において設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、
(d)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(c)において演算した距離値Ptempの差Pdを演算する段階と、
(e)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最小値Pminとを比較する段階と、
(f)前記段階(e)の比較の結果、PdがPmin以上である場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記PdからPminを減算し、前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を加えた値を移動するフレームポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする検索方法。 - 受信したテレビ放送信号を符号化して所定の時間単位で貯蔵する貯蔵手段と、設定された時間に相応する所定のフレームを検索して所定の放送信号にダイレクトムーブする検索制御手段とを有するテレビ放送信号検索装置を用いて、テレビ放送信号を順方向検索する検索方法において、
(a)ダイレクトムーブキーが入力されたかどうかを判断する段階と、
(b)前記ダイレクトムーブキーが入力された場合、探索する時間を設定する段階と、
(c)前記段階(b)において設定された時間に相応する現在アドレスポインタ値からの距離値Ptempを演算する段階と、
(d)現在のアドレスポインタ値Pnowから前記段階(c)において演算した距離値Ptempの合計Pdを演算する段階と、
(e)前記Pdの値と前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmaxとを比較する段階と、
(f)前記段階(e)の比較の結果、PdがPmaxよりも大きくない場合には前記Pdの値を移動するアドレスポインタの値として決め、そうでない場合には前記Pdから前記貯蔵手段のアドレスポインタの最大値Pmax+1を引いた値を移動するアドレスポインタの値として決める段階とを含むことを特徴とする検索方法。
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