JP4003948B2 - デジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声情報などのコンテンツの放送に係り、特に、かかるコンテンツを放送によって視聴者側に配信する放送側装置、放送されたかかるコンテンツを受信する受信側装置、かかるコンテンツを配信する放送システム及び放送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル放送受信中に電波が途切れて（瞬断して）データが受信できなくなった場合には、「クリフ・エフェクト」と呼ばれる突然放送が途切れる「音切れ」現象が発生することがある。
【０００３】
従来、これを補正する１つの方法として、他の機器から受信したＴＳ（トランスポートストリーム）中の付加情報内に不連続情報が含まれているか否かを検出し、不連続情報が検出された場合には、ＴＳ中の付加情報の取り込みを行なうことにより、外部から入力されるプログラム（番組）が変化したときのデータの復号化を迅速に行ない、復号出力が途切れないようにする技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の方法として、データ放送による送信データファイルが途切れた場合には、放送局からの電波を利用して、データファイルを伝送するとともに、このデータファイルのファイル属性を含む補助情報を有する送信ファイルー覧を、データファイルとは別のファイルとして伝送するデータ放送システムがある。これにより、未到着データファイルの存在を確認して、そのファイル名も特定することができる。また、エラーメッセージを別途表示するような必要がなく、邪魔になることもない。さらに、リトライを繰り返して未到着データを取りに行き、既に受信しているデータやエラーメッセージの表示に時間がかかるという問題を回避する（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１６８４８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２４３３６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、不連続情報を検出した後、デジタルデータが再度正常に検出されるまでの間、最後に正常に出力したデジタルデータを出力し続けている。このような方法では、視聴者にとっては音声が不自然になってしまう。
【０００８】
また、上記従来技術では、いずれも放送データが来ないことを検知してから、代替データの作成、並びに最後に正常に出力したデータを出力するために、処理の時間遅れが発生し易くリアルタイム性を満足させることが難しい。この時間遅れは、デジタル放送の視聴者にとっては心地よいものではなく、リアルタイムで視聴者が意識しないようにデジタルデータを補完し、出力する方法が望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、放送音声コンテンツの瞬断による途切れをリアルタイムで精度良く補完し、良好な品質の音声コンテンツを受信可能としたデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置は、デジタル音声素材により構成される番組を音声圧縮符号化方式で圧縮符号化処理するエンコーダを備え、圧縮符号化処理によって得られるビットのストリームをデジタル放送コンテンツとして送出するものであって、エンコーダは、圧縮符号化されたデジタル音声素材のメインストリームとサブストリームとの２つのストリームを生成し、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかを選択するための瞬断対応設定手段と、放送サービスの種類毎に、放送サービスで必要とする音声の品質に応じたメインストリームとサブストリームとのビットレートが設定されているとともに、放送サービスの放送中に生ずる瞬断の時間長が放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されており、ビットレートと時間長に応じたメインストリームに対するサブストリームの遅延時間とが格納されている瞬断対応プロファイルテーブルと、瞬断対応設定手段で選択された放送サービスの種類に該当するメインストリームとサブストリームとのビットレートを瞬断対応プロファイルテーブルから読み取ってエンコーダに設定し、メインストリームとサブストリームとを設定されたビットレートのストリームにするビットレート設定手段と、瞬断対応設定手段で選択された放送サービスの種類に該当するメインストリームに対するサブストリームの遅延時間が読み取られて設定され、エンコーダで生成されたメインストリームに対してサブストリームを設定された遅延時間だけ遅延する処理をし、さらに、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとを夫々ヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ (Packetized Elementary Stream) パケットにパケット化して多重化し、デジタル放送コンテンツとする瞬断対応処理手段とを設けたものである。
【００１１】
また、本発明によるデジタル放送コンテンツの受信側装置は、上記のデジタル放送コンテンツの送信側装置で選択可能な放送サービスのいずれか１つのデジタル放送コンテンツを受信するデジタル放送コンテンツの受信側装置であって、デジタル放送コンテンツを受信する受信手段と、受信手段で受信されたデジタル放送コンテンツから所望の番組信号のメインストリームとメインストリームに対して遅延時間だけ遅延されたサブストリームとのパケットを抽出するパケット抽出手段と、パケット抽出手段で抽出されたパケットを、メインストリームのＰＥＳパケットとサブストリームのＰＥＳパケットとを分離し、分離されたメインストリームのＰＥＳパケットのパケット番号を読み取るパケット分離手段と、パケット分離手段で読み取られたパケット番号を格納するレジスタと、パケット分離手段で分離されたメインストリームのＰＥＳパケットを保持するメインストリームバッファと、パケット分離手段で分離されたサブストリームのＰＥＳパケットを保持するサブストリームバッファと、サブストリームバッファからサブストリームのＰＥＳパケットを順次取り込むとともに、メインストリームバッファからサブストリームの遅延時間分タイミングを遅延させてメインストリームのＰＥＳパケットを順次取り込んで逆パケット化処理して圧縮符号化されたデジタル音声素材に変換し、かつ瞬断によってメインストリームバッファからメインストリームのＰＥＳパケットが取り込めないとき、レジスタに格納されているパケット番号をもとに、取り込めないメインストリームに対応するサブストリームのＰＥＳパケットのパケット番号を作成して、作成されたパケット番号のサブストリームのＰＥＳパケットをサブストリームバッファから取り込んでメインストリームの瞬断を補間して逆パケット化処理し、圧縮符号化されたデジタル音声素材とする逆パケット化処理手段と、逆パケット化処理手段からの圧縮符号化されたデータ音声素材を伸長復号するデコーダとを備えたものである。
【００１２】
さらに、本発明によるデジタル放送コンテンツの放送システムは、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されて、メインストリームに対してサブストリームを時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化して多重化し、放送信号として送出する番組素材配信装置と、放送信号を送信して番組放送を行なう放送装置と、放送信号を受信してメインストリームとサブストリームとに分離し、メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位でサブストリームで補間しながら、伸長復号してもとのデジタル音声素材を復元する受信端末とからなるものである。
【００１３】
さらに、本発明によるデジタル放送コンテンツの放送方法は、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されて、メインストリームに対してサブストリームを時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化し、多重化して放送し、該当する放送サービスの放送を受信して、受信信号からメインストリームとサブストリームとに分離し、メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位でサブストリームで補間しながら、伸長復号してもとのデジタル音声素材を復元するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法の一実施形態を示す構成図である。
【００１５】
同図において、送信側装置である番組素材配信局１では、素材管理編集部３で管理される素材ＤＢ（データベース）２が設けられており、これに放送するデジタル情報としての音声の番組素材（コンテンツ）が格納されている。音声番組素材としては、音声番組のモノラル音声やステレオ音声、テレビ番組の音声、移動体端末や携帯端末の音声などがある。かかる番組素材は、磁気テープなどの記録媒体などで収録されたものでもよいし、ＴＶカメラ８やマイクロホン９から入力されたものでもよい。かかる番組素材は、素材管理編集部３で番組用に編集・デジタル化されて素材ＤＢ２に蓄積される。素材切替部４で、素材ＤＢ２からの蓄積コンテンツとＴＶカメラ８やマイクロホン９といったライブコンテナツの切替えを行なう。
【００１６】
素材ＤＢ２に格納されている所定の番組素材を放送する場合には、素材管理編集部３によってこの番組素材が読み出され、エンコーダ５に供給されて圧縮符号化された後、局側瞬断対応処理部６で、この番組素材の放送中に生ずる瞬断を防止するための処理がなされる。この局側瞬断対応処理部６から出力される番組素材は送出部７に供給され、デジタル変調がなされて送出される。
【００１７】
かかる番組素材を衛星デジタル通信によって放送する場合には、番組素材配信局１から送出されたかかる番組素材が番組情報としてアップリンク局１０に送られ、このアップリンク局１０に割り当てられた周波数帯の番組放送信号に変換されて衛星１１（放送衛星や通信衛星など）に送信され、そこで所定の処理がなされて地上に送信される。また、番組素材配信局１から送出される番組素材を地上波デジタル通信によって放送する場合には、かかる番組素材が番組情報として地上波デジタル放送局１２に送られ、この地上波デジタル放送局１２に割り当てられた周波数帯の番組放送信号に変換されて送信される。
【００１８】
一方、受信側装置である受信端末１３では、ユーザの選局操作により、衛星１１もしくは地上波デジタル放送局１２からの番組放送信号が受信アンテナ１４からＲＦ受信部１５で受信され、周波数変換や増幅などの処理がなされる。ＲＦ受信部１５でかかる処理がなされた番組放送信号は、デジタル復調部１６でデジタル復調された後、端末側瞬断対応処理部１７に供給される。この端末側瞬断対応処理部１７では、衛星１１もしくは地上波デジタル放送局１２から受信端末１３に放送される番組放送信号、特に、音声放送信号（勿論、テレビジョン番組の音声信号も含む）に瞬断が生じた場合、番組素材配信局１の局側瞬断対応処理部６によってなされた瞬断防止処理に基づいて、この瞬断による音声の途切れをなくす処理（瞬断補正処理）が行なわれる。局側瞬断対応処理部６で処理された番組放送信号は、デコーダ１８で復号伸長処理がなされた後、アナログ信号に変換され、その映像信号は映像・図形表示部１９に供給されて番組の映像が表示され、また、音声信号は音声再生部２０に供給されて音声再生が行なわれる。
【００１９】
ここで、瞬断は音声情報に対して、特に、問題となるので、局側瞬断対応処理部６は、番組素材のうち、音声情報に対して瞬断防止処理が行なわれる。このようにして、放送中に瞬断が発生しても、受信端末１３では、送信側での瞬時防止処理に基づいて、受信した音声信号の瞬断の補正が行なわれ、音声の途切れをなくすことができる。
【００２０】
また、番組素材配信局１におけるエンコーダ５は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２の規格に基づく圧縮符号化処理（エンコード）を行なうものであり、従って、受信端末１３でのデコーダ１８は、ＭＰＥＧ２の規格に基づく復号伸長処理（エンコード）を行なうものである。音声情報に対しては、エンコーダ５として、サブバンド符号化を使用し、聴覚心理的な特性を利用して高能率の圧縮を図るＡＡＣ（Advanced Audio Coding）エンコーダを用いる。従って、受信端末１３側では、デコーダ１８として、これによって圧縮符号化された音声情報を伸長復号するＡＡＣデコーダを用いる。
【００２１】
各放送局１２には、図２に示すように、放送のために、５．６ＭＨｚの周波数帯が割り当てられており、この周波数帯は１３のセグメント１〜１３に区分されて使用される。そして、セグメント１〜５，９〜１３は、家庭用のチャンネル（固定サービス）用として、高ビット（高品質）の画像の放送に用いられる。また、Ａ階層としてのセグメント７は携帯端末向けのコンテンツの放送に用いられ、Ｂ階層としてのセグメント６，８は移動体向けのコンテンツの放送に用いられる。このようにして、各放送局１２には、３チャンネルの番組放送の周波数帯が割り当てられており、１つの放送局１２から家庭向けと携帯端末向けと移動体向けの３つの放送を行なうことができる。音声番組素材についても、同様である。従って、図１での受信端末は、家庭内のＴＶ受信機やラジオ受信機であってもよいし、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末であってもよいし、カーナビなどの移動体端末であってもよい。
【００２２】
図３はこの実施形態の局側瞬断対応処理部６と端末側瞬断対応処理部１７とによる瞬断の補正処理の基本原理を示す説明図である。
【００２３】
同図において、放送局側では、番組素材配信局６での局側瞬断対応処理部６がエンコーダ５から供給される音声番組素材の圧縮符号化データであるビット列からなるストリームそれ自体をメインストリームとし、同じ音声番組素材からこのメインストリームよりも所定時間ＴDだけ遅延されたサブストリームを作成し、これらメインストリームとサブストリームとを多重化して放送するものである。受信端末側では、端末側瞬断対応処理部１７において、受信した音声番組信号からメインストリームとサブストリームとに分離してバッファに蓄積し、メインストリームに瞬断による音声番組素材の途切れがあると、その部分をサブストリームの対応する部分で補間するものである。
【００２４】
この実施形態では、かかる原理のもとに、放送サービスの対象となる端末毎に、即ち、家庭内の上記受信端末に対する固定サービスと移動体端末に対する移動体サービスと携帯端末に対する携帯サービスとでメインストリームとサブストリームとの関係を異ならせ、夫々のサービスに適応した関係とするものである。
【００２５】
次に、図１における番組素材配信局１と受信端末１３の要部をさらに詳細に説明する。
【００２６】
図４は音声番組素材に関する図１での番組素材配信局１の要部の一具体例を示すブロック図であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２７】
同図において、瞬断対応プロファイルテーブル２８には、放送サービスの種類（即ち、固定サービス，移動体サービス，携帯サービス）毎に瞬断に対処させるためのメインストリームとサブストリームとの関係を規定するプロファイルが格納されている。
【００２８】
かかるプロファイルの一具体例を図５で説明すると、ここでは、図示するように、音声番組を音楽向けとニュース向けとする１つの例を示しており、固定サービス，移動体サービス，携帯サービス毎に音楽向けの番組とニュース向けの番組とでメインストリームとサブストリームとのビットレートと、瞬断補間のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴD（図３）を規定している。
【００２９】
ここでは、家庭などへの固定サービスの場合には、図５（ａ）に示すように、高品質の音楽やニュースの音声を提供するために、メインストリームを高ビットレートの144kbpsとし、その瞬断を補間するためのサブストリームも、同様に、144kbpsのビットレートとしている。また、瞬断も、落雷時などによる非常に短いものとなるので、上記の遅延時間ＴDも２秒とし、２秒までの瞬断は補間できるようにしている。
【００３０】
車載用受信端末などへの移動体サービスの場合には、図５（ｂ）に示すように、音楽向けの番組の場合には、高品質の音声を提供するために、固定サービスと同様、メインストリーム，サブストリームともに高ビットレートの144kbpsとし、ニュース向けの番組の場合には、メインストリームのビットレートを128kbpsとして音楽向けの番組よりも低くし、サブストリームのビットレートをさらに低下させて64kbpsとする。このように品質を低下させても、ニュース番組を聞く分には支障がないし、また、瞬断の補間をさらに低品質のサブストリームで行なっても、格別目立つようなことはない。また、この移動体向けのサービスの場合には、トンネルなどによって比較的長い瞬断が発生する場合もあるので、瞬断補正のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴDとしては、音楽向けの番組の場合、かかる長い瞬断も補完できるようにして高品質の音楽を提供できるようにするために、１０秒とし、ニュース向けの番組の場合には、音楽ほどの高品質を必要としないので、５秒として、これ以上の瞬断は短縮するようにする。
【００３１】
携帯電話などの携帯サービスの場合には、図５（ｃ）に示すように、高品質の音声を必要としないから、音楽向け，ニュース向けの番組ともに、メインストリームのビットレートを96kbpsとし、サブストリームは音楽向け番組で96kbpsとし、ニュース向け番組で64kbpsとする。そして、瞬断補間のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴDも、音楽，ニュースともに、固定サービスと移動体サービスとの中間をとって、５秒とする。
【００３２】
図４に戻って、以上のような各サービス毎の規定が瞬断対応プロファイルテーブル２８に格納されており、瞬断設定マンマシン２９をユーザが操作することにより、放送する音声番組に該当する規定内容を読み出すことができる。即ち、瞬断対応設定マンマシン２９は、ユーザの所定操作により、その表示画面に図６に示す設定画面３２が表示され、この設定画面３２では、サービスの種類として、「固定サービス」，「移動体サービス」，「携帯サービス」のいずれか１つを選択でき、また、音声番組の種類として、「ニュース向け」，「音楽向け」のいずれか１つを選択できる。
【００３３】
いま、放送する音声番組が、一例として、移動体サービスのニュース番組とすると、ユーザがこの設定画面３２のタッチ操作により、あるいは所定のキー操作により、「移動体サービス」と「ニュース向け」とを選択する。これにより、瞬断対応設定マンマシン２９が瞬断対応プロファイルテーブル２８に作動し、そこでの図５（ｂ）に示す規定内容からメインストリームに対するビットレート128kbps、サブストリームに対するビットレート64kbpsを夫々読み取ってビットレート設定手段３０に供給し、また、遅延時間５秒を読み取って遅延時間設定手段３１に供給する。
【００３４】
そこで、ビットレート設定手段３０は、メインストリーム側のＡＡＣエンコーダ２１にビットレート128kbpsを設定し、サブストリーム側のＡＡＣエンコーダ２２に64kbpsを設定する。また、遅延時間設定手段３１は、プロトコル処理手段２５に遅延時間５秒を設定する。
【００３５】
しかる後、放送開始時刻になると、素材管理編集部３（図１）が作動し、素材ＤＢ２からこのニュース向けの音声番組素材が読み出され、ＡＡＣエンコーダ２１，２２に供給される。ＡＡＣエンコーダ２１では、この音声番組素材が圧縮符号化されてビットレート128kbpsのメインストリームが生成され、メインストリームバッファ２３に蓄積され、また、ＡＡＣエンコーダ２２では、この同じ音声番組素材が圧縮符号化されてビットレート64kbpsのサブストリームが生成され、サブストリームバッファ２４に蓄積される。
【００３６】
プロトコル処理手段２５は、メインストリームバッファ２３からメインストリームを、サブストリームバッファ２４からサブストリームを、さらに、ＰＳＩ／ＳＩ設定手段２７からＰＳＩ(Program Specific Information：番組特定情報）／ＳＩ(Service Information：番組配列情報）のデータを夫々取り込み、ＭＰＥＧ２の規格に基づいてパケット化処理するのであるが、サブストリームバッファ２４からのサブストリームの取り込みは、遅延時間設定手段３１によって設定された遅延時間ＴD（＝５秒）だけ遅れて開始される。これにより、メインストリームに対してサブストリームが５秒だけ遅延されたものとなる。パケット化されたメイン，サブストリームやＰＳＩ／ＳＩのデータは、パケット多重化手段２６により、多重化され、１つの多重ストリームとなって送出部７に供給される。
【００３７】
ここで、図７により、プロトコル処理手段２５とパケット多重化手段２６の動作の一具体例を説明する。
【００３８】
同図において、音声番組放送の開始では、プロトコル処理手段２５は、まず、メインストリームバッファ２３のバッファサイズを確保し（ステップ１００）、次いで、遅延時間設定手段３１によって設定された遅延時間ＴD（＝５秒）をもとに、サブストリームバッファ２４のサイズを、メインストリームバッファ２３のバッファサイズよりもこの遅延時間ＴDに相当するサブストリームのデータサイズ分大きいサイズに設定する（ステップ１０１）。従って、サブストリームバッファ２４のサイズは、図５に示すサービスや素材の種類毎の遅延時間ＴDの違いに応じて、異ならせることになる。メインストリームバッファ２３へのメインストリームの書込みとサブストリームバッファ２４へのサブストリームの書込みとは同時に開始されるが、サブストリームバッファ２４からのサブストリームの読み出しは、メインストリームバッファ２３からのメインストリームの読み出しよりも、遅延時間ＴDだけ遅れて開始されることになる。従って、プロトコル処理手段２５には、サブストリームがメインストリームよりも遅延時間ＴDだけ遅れて供給されることになる。
【００３９】
プロトコル処理手段２５は、メインストリームバッファ２３からのメインストリームやサブストリームバッファ２４からのサブストリーム，ＰＳＩ／ＳＩ設定手段２７からのＰＳＩ／ＳＩのデータを並列処理でもってパケット化するのであるが、まず、メイン，サブストリームをＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケット化し（ステップ１０３，１０４）、ＰＳＩ／ＳＩのデータをセクション化する（ステップ１０８）。
【００４０】
なお、図７では、ＰＳＩ／ＳＩのデータのセクション化処理は番組コンテンツのストリーム（メインストリームやサブストリーム）に対して並列処理として示しているが、番組コンテンツのストリームについては、図面の都合上、同じ処理の流れの中に示している。ステップ１０２は、便宜的に並列処理であることを示すために挿入したものである。
【００４１】
図８はＰＥＳパケットのフォーマットの概略を示すものであって、図示するように、ＰＥＳパケットは、メインストリームやサブストリームを符号化・復号単位であるアクセスユニット単位で区分し、この１つのアクセスユニット単位をペイロードとし、これにＰＥＳへッダを付加したものである。ＰＥＳヘッダには、１２８ビットの「PES_private_data（ＰＥＳプライベートデータ）」を付加することができ、この実施形態では、この「PES_private_data」をＰＥＳパケットの順番を示す番号（以下、パケット番号という）とするものである。そこで、ＰＥＳパケットを作成する毎にカウントアップする１２８ビットのカウンタを用い、ＰＥＳパケットの作成過程でこのカウンタのカウント値をパケット番号としてＰＥＳヘッダに付加する。これにより、一連のＰＥＳパケットに、その作成順に、連番となるパケット番号が付与されることになり、ＰＥＳパケットの順序が判ることになる。また、メインストリームとサブストリームとの同じ順位のＰＥＳパケットには、同じパケット番号が付加される。
【００４２】
さらに、ＰＥＳパケットのペイロードのデータ量は、メインストリームとサブストリームとで、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、ビットレートが異なる場合には、これらメインストリームのビットレートとサブストリームのビットレートとに比例する。従って、例えば、図５（ｂ）に示す移動体サービスでのニュース向け番組の場合、メインストリームとサブストリームとのペイロードのデータ量の比率が１２８：６４＝２：１となる。このように、メインストリームとサブストリームとのペイロードのデータ量を設定することにより、メインストリームとサブストリームとの同じパケット番号のＰＥＳパケットのペイロードは、もとの音声番組素材の同じ部分を圧縮符号化したものとなる。また、これにより、後述するように、パケット番号を用いることにより、図３で説明したように、メインストリームの瞬断部分をサブストリームのＰＥＳパケットを用いて補間できるようになる。
【００４３】
図９は図８におけるＰＥＳヘッダの表記法を示す図である。
【００４４】
同図において、「stream_id」はＰＥＳパケットのペイロードのストリームＩＤ（Identification：識別符号）を表わすものであり、これにより、このＰＥＳパケットがメインストリームのものか、サブストリームのものかを判定できる。
【００４５】
上記のように、ＰＥＳパケットに連番を付加する場合には、「stream_id」を指定するとともに（このとき、図示するように、if(streamid=110xxxxxx)となる）、図示するように、「PES_extension_frag」を１（フラグを立てる）として「PES_extension_frag = 1」とすると、「if(PES_extension_frag==`1')」として、「PES_private_data_frag」で始まる括弧｛ ｝内のフラグが設定可能となる。そして、この括弧｛ ｝内のフラグ「PES_extension_frag_2」を１にすると、「if(PES_private_data_frag==`1')」となり、その直後の括弧{ }内に「PES_private_data」が使用可能となる。
【００４６】
このようにして、作成するＰＥＳヘッダの各フラグを立てることにより、PES_private_dataを連番として付加可能となり、プロトコル処理手段２５は、ＰＥＳパケットの作成毎にＰＥＳパケットのヘッダでかかるフラグを立てる処理を行ない、これとともに、カウンタからのカウント値をパケット番号としてＰＥＳヘッダに付加することになる。従って、各ＰＥＳパケットは、「stream_id」によってストリームの種類が判別でき、「PES_private_data」によって同じストリームでのＰＥＳパケットの順番を判別することができるようになる。
【００４７】
図１０はＰＥＳヘッダの「PES_private_data」にパケット番号を付加する処理の一具体例を示すフローチャートである。
【００４８】
同図において、番組素材の放送が開始されると（ステップ２００）、カウンタはリセットされ、カウント値０（便宜的に、１０進数でいうことにする）に設定される（ステップ２０１）。そして、最初のＰＥＳパケットが生成されとき、このカウント値０がこのＰＥＳパケットのヘッダにパケット番号として付加され（ステップ２０２）、このカウンタが１だけインクリメントされてカウンタ値が１となる（ステップ２０３）。そして、このカウント値が最大値ＭＡＸになっていないときには（ステップ２０４）、次に作成されるＰＥＳパケットのヘッダにこのカウント値２がパケット番号として付加される（ステップ２０２）。
【００４９】
このようにして、ＰＥＳパケットが作成される毎にカウンタのカウント値が１ずつインクリメントされ、これが次に作成されるＰＥＳパケットのパケット番号として使用されることにより、順次のＰＥＳパケットに連番でパケット番号が付加されることになる。その後、カウンタのカウント値が最大値となると（ステップ２０４）、ステップ２００に戻ってカウンタは初期化され（ステップ２０１）、そのカウント値が０となって同様の処理が行なわれる。
【００５０】
図７に戻って、このようにして、メイン，サブストリームがＰＥＳパケット化され（ステップ１０３，１０４）、ＰＳＩ／ＳＩ情報がセクション化されると（ステップ１０８）、次に、作成された夫々のＰＥＳパケットが固定長のＴＳ（Transport stream）パケットにパケット化され（ステップ１０５，１０６）、また、セクションによって構成されるＰＳＩ／ＳＩ情報がＴＳパケット化される（ステップ１０９）。
【００５１】
このＴＳパケットは、図１１に示すように、ＰＥＳパケットを１８４バイトに区分した１つをＴＳペイロードとし、これに４バイトのＴＳヘッダを付加したものであり、合計１８８パイトのパケットである。このＴＳパケットのＴＳヘッダには、ＴＳペイロードのデータの種類（メインストリームやサブストリームのデータ，ＰＳＩ／ＳＩのデータ）を示すＰＩＤ（Packet IDentification：パケットの識別）が付加され、これによって当該ＴＳストリームがどのデータのものかを判別することができる。
【００５２】
図７に戻って、このようにＴＳパケット化された各ストリームはパケット多重化手段２６（図４）に供給されて、各ストリームがＴＳパケット単位で時分割多重化される（ステップ１０７）。これにより、メイン，サブストリームやＰＳＩ／ＳＩのデータが多重化されて１つの多重化信号となり、送出部７（図４）に供給されて放送される。
【００５３】
ここで、図１２により、ＰＳＩ／ＳＩについて、簡単に説明する。
【００５４】
ＰＳＩ／ＳＩは番組特定情報（ＰＳＩ）と番組配列情報（ＳＩ）とからなるものであって、番組素材とともに受信端末に送信することにより、受信端末でこの番組素材を識別し、受信端末で選局する番組素材を正しく受信できるようにするものである。
【００５５】
かかるＰＳＩ／ＳＩは、図１２に示すように、受信すべき番組素材をＴＳパケットのＰＩＤで識別するためのＰＭＴ（Program Map Table）と、これを管理し、ＰＭＴをこの番組を選局した受信端末に送るためのＰＡＴ（Program Association table）とからなっている。ＰＡＴは放送局単位で割り当てられている。これらＰＡＴとＰＭＴとが対で送信され、受信端末で所定の放送局のチャンネルに選局されると、この放送局に割り当てられたＰＡＴが受信され、このＰＡＴをもとに、これが管理するＰＭＴが受信される。そして、このＰＭＴをもとに、これによって指定されるＰＩＤのＴＳパケットのみが受信され、選局された番組素材のみが受信されることになる。
【００５６】
ここで、ＰＭＴでは、複数のＰＩＤを指定することができ、従って、上記のように、メインストリームとサブストリームとをＴＳパケット単位に送信しても、これらをともに受信することができる。例えば、図示するように、送信側でのＡＡＣエンコーダ２１（図４）で得られたメインストリームに対しては、ＰＩＤ＝３００（１６進数）とし、同様に、ＡＡＣエンコーダ２２（図４）で得られたサブストリームに対しては、ＰＩＤ＝３０１（１６進数）とする。かかるＰＳＩ／ＳＩによると、受信端末では、ＰＩＤ＝３００，３０１のＴＳパケットを受信できることになる。
【００５７】
また、受信端末では、かかるＰＳＩ／ＳＩを用いないと、選局したチャンネル（放送局）の放送番組を受信することができない。このため、かかるＰＳＩ／ＳＩは、番組の送信中、例えば、１０〜２０回／秒の割合で送信されることになり、番組の途中で、いつ選局しても、また、いつ受信端末の電源をオンしても、このＰＳＩ／ＳＩを受信できるようにしており、これにより、この番組の受信が可能となる。
【００５８】
図１３は図１での受信端末１３の要部の一具体例を示すブロック図である。
【００５９】
同図において、ディジタル復調部１６（図１）からのパケット多重化信号はパケット抽出手段３３に供給され、ＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９でのＰＳＩ／ＳＩにより、上記のように、このＰＳＩ／ＳＩで指定されるＰＩＤを有するＴＳパケットのみが選択されて逆ＴＳパケット化処理手段３４に供給される。この逆ＴＳパケット化処理手段３４は、図１１に示す構成のＴＳパケットからＴＳペイロードを抽出し、これを繋ぎ合わせて図８に示すＰＥＳパケットを再構成するものであり、さらに、かかるＰＥＳパケットのＰＥＳヘッダでの「stream_id」（図９）をもとに、このＰＥＳパケットをメイン，サブストリーム毎に分配する。ＰＳＩ／ＳＩデータのＴＳパケットはＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９に供給され、逆パケット化処理がなされてＰＳＩ／ＳＩのデータが得られ、パケット抽出手段３３を管理する。これにより、指定のＰＩＤのＴＳパケットのみを抽出させる。かかるＰＳＩ／ＳＩは、受信される毎に、上記のようにしてＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９に供給される。
【００６０】
また、逆ＴＳパケット化処理手段３４からのサブストリームのＰＥＳパケットはサブストリームバッファ３５に、メインストリームのＰＥＳパケットはメインストリームバッファ３６に夫々蓄積される。なお、逆ＴＳパケット化処理手段３４は、メインストリームのＰＥＳパケットを形成する毎に、そのＰＥＳヘッダでのパケット番号を読み取り、レジスタ４０に格納する。従って、瞬断によってメインストリームのＰＥＳパケットが途切れると、レジスタ４０には、新たなパケト番号が供給されなくなり、この瞬断直前のＰＥＳパケットのパケット番号が、新たにＰＥＳパケットが再構成されるまで保持されることになる。
【００６１】
逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、メインストリームに瞬断がなく、そのＰＥＳパケットの欠落がない場合には、メインストリームバッファ３６からメインストリームのＰＥＳパケットを読み出し、このとき、図８及び図９で説明したＰＥＳヘッダの「stream_id」とパケット番号の「PES_private_data」とから正しくメインストリームのＰＥＳパケットを取り込んだか否かを確認し、その確認後、このＰＥＳパケットのペイロードを抽出して音声番組素材の連続した圧縮符号化ストリームを再構成する。ＡＡＣデコーダ３８は、この圧縮符号化ストリームを伸長復号し、もとの音声番組素材を再現する。
【００６２】
また、瞬断によってメインストリームバッファ３６から次のＰＥＳパケットが得られないときには、逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、次の「stream_id」とパケット番号の「PES_private_data」とが得られないことからこのことを判定し、レジスタ４０にこのとき保持されているパケット番号を読み取る。そして、このレジスタ４０から読み取ったパケット番号に１を加えで次のパケット番号を作成し、このパケット番号を持つサブストリームのＰＥＳパケットをサブストリームバッファ３５から取り込み、これをメインストリームの該当するＰＥＳパケットに代えてペイロードを抽出する。その後、逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、サブストリームバッファ３５から順番にサブストリームのＰＥＳパケットを取り込み、そのペイロードをＡＡＣデコーダ３８に供給するが、その間もメインストリームバッファ３６を監視しており、メインストリームバッファ３６から「stream_id」とパケット番号とが検出できるメインストリームのＰＥＳパケットが読み取れると、瞬断によるＰＥＳパケットの途切れが終了したとして、再びメインストリームバッファ３６からメインストリームのＰＥＳパケットを読み取るようにする。
【００６３】
以上のようにして、受信端末１３では、受信した音声番組素材の瞬断による途切れ部分をサブストリームで補間することができ、途切れのない音声番組を聴取することができる。
【００６４】
また、このような瞬断の補間のためには、メインストリームバッファ３６からのメインストリームの読み出しタイミングとサブストリームバッファ３５からのサブストリームの読み出しタイミングとを、上記の遅延時間ＴDだけ調整することが必要であり、このため、メインストリームバッファ３６からのメインストリームの読み出しタイミングがこの遅延時間ＴDだけ遅れるようにしなければならない。従って、受信してから音声再生部２０（図１）で再生するまでにこの遅延時間ＴDだけ遅れることになるが、かかる遅延時間ＴDは、図５で説明したように、サービスの種類毎に異ならせ、固定サービスのような瞬断が短いものに対しては、この遅延時間ＴDを短くして再生までの無駄な遅れ時間を極力短くするようにしており、長い瞬断が発生する移動体サービスに対して、遅延時間ＴDを長くしており、発生する瞬断の長さに応じて遅延時間ＴDを設定できるものである。
【００６５】
また、瞬断の発生をメインストリームバッファ３６からのＰＥＳパケットのヘッダの情報を用いて判別するものであるから、瞬断を確実に、かつ瞬時に判別することができ、瞬断の期間のみサブストリームで補間するものであるから、瞬断期間でない部分をもサブストリームのよる補完処理が行なわれるようなこともなく、番組素材の品質の劣化も防止することができる。
【００６６】
なお。図１に示す受信端末１３において、上記のように瞬断を補間できる音声番組を受信するときには、その番組の聴取開始時、映像・図形表示部１９に、図１４（ａ）に示すようなメッセージを表示して、瞬断の補間を行なう処理がなされた番組を受信中であることをユーザに通知し、また、図１４（ｂ）に示すようなメッセージを表示して、ユーザに補間可能な最大の瞬断を知らせるようにしてもよい。かかるユーザへの通知方式は、図１４（ａ）においては、受信端末１３の映像・図形表示部１９（図１）のメモリ空間に格納されている文字あるいはビットマップ情報を瞬断が発生したタイミングで呼び出し、レンダリング処理することで表示してもよい。また、図１４（ｂ）においては、番組開始時からサブストリームに格納されたデータのアクセスユニット単位の数を計測し、アクセスユニット単位の再生時間とアクセスユニット単位の数とにより算出することで、何秒途切れないかを表示することが可能である。
【００６７】
図１５は図１に示す番組素材配信局１の他の具体例の要部を示すブロック図であって、図４に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６８】
同図において、この具体例は、ＡＡＣエンコーダ２１で生成される圧縮符号化されたメインストリームからサブストリームを生成するサブストリーム生成手段４１を設け、エンコーダ５（図１）として、メインストリーム用の１個のＡＡＣエンコーダ２１だけを用いるようにしたものである。
【００６９】
サブストリーム生成手段４１は、瞬断対応マンマシン２９から指示される瞬断対応プロファイルテーブル２８での指定内容に応じてＡＡＣエンコーダ２１からのメインストリームからサブストリームを生成するものであって、メインストリームとサブストリームとのビットレートが等しい固定サービス（図５（ａ））及び移動体サービス（図５（ｂ））や携帯サービス（図５（ｃ））の音楽番組向けの場合には、メインストリームに付加されているヘッダをサブストリーム用に書き替えるだけで、サブストリームとする。これに対し、サブストリームがメインストリームよりもビットレートが低い移動体サービスや携帯サービスのニュース番組向けの場合には、メインストリームをフィルタ処理、サブバンド処理してビット削減することにより、ビットレートを低減し、さらに、ヘッダをサブストリーム用に書き替えてサブストリームとする。
【００７０】
以上のこと以外は図４に示した具体例と同様であり、これと同様の効果が得られる上、ＡＡＣエンコーダ２１とサブストリーム生成手段４１とを同じＩＣで構成することができ、回路が占めるスペースを低減できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、音声番組素材のストリームの瞬断を補間するための情報をサブストリームとして、この音声番組素材のストリームに多重して送信するものであるから、受信したこの音声番組素材のストリームの瞬断が検出されたときには、直ちにこのサブストリームを用いて補間することができるから、放送音声コンテンツの瞬断による途切れをリアルタイムで精度良く補間し、良好な品質の音声コンテンツを得ることができる。
【００７２】
また、かかる瞬断はパケット化されたストリームのパケットに付加されたパケット番号をもとに検出するものであるから、瞬断をパケット単位で検出できてパケット単位で補間することができ、瞬断の期間のみの補間がリアルタイムで可能となって、かつ瞬断の期間以外の期間の不要な補間処理を防止でき、補間処理による受信した音声コンテンツの品質劣化を最小限度に抑えることができる。
【００７３】
さらに、放送局側で瞬断対応の放送サービスを実現する上で、放送帯域を有効に活用しつつ、放送運用者にとって容易に瞬断対応のサービス方式の変更が可能である。
【００７４】
さらに、放送局側で、高価なエンコーダ装置を複数調達せずとも、瞬断対応のサービスが実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法の一実施形態を示す構成図である。
【図２】放送局に割り当てられた放送周波数帯の説明図である。
【図３】図１に示す実施形態の瞬断の補正処理の基本原理を示す説明図である。
【図４】図１における番組素材配信局の要部の一具体例を示すブロック図である。
【図５】図４における瞬断対応プロファイルテーブルの一具体例を示す図である。
【図６】図４における瞬断対応設定マンマシンの設定画面の一具体例を示す図である。
【図７】図４におけるプロトコル処理手段とパケット多重化手段の処理動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図８】図４におけるプロトコル処理手段で生成されるＰＥＳパケットの構成を示す図である。
【図９】図８に示すＰＥＳパケットにおけるＰＥＳヘッダの表記例を示す図である。
【図１０】図７におけるステップ１０３，１０４，１０８でのカウンタ値の埋込動作を示すフローチャートである。
【図１１】図４におけるプロトコル処理手段で生成されるＴＳパケットの構成を示す図である。
【図１２】図４におけるＰＳＩ／ＳＩの構成を示す図である。
【図１３】図１における受信端末の要部の一具体例を示すブロック図である。
【図１４】図１に示す受信端末の映像・図形表示部での瞬断処理に対する一表示例を示す図である。
【図１５】図１における番組素材配信局の要部の他の具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 番組素材配信局
５ エンコーダ
６ 局側瞬断対応処理部
１３ 受信端末
１７ 端末側瞬断対応処理部
１８ デコーダ
２１，２２ ＡＡＣエンコーダ
２３ メインストリームバッファ
２４ サブストリームバッファ
２５ プロトコル処理手段
２６ パケット多重化手段
２８ 瞬断対応プロファイルテーブル
２９ 瞬断対応マンマシン
３０ ビットレート設定手段
３１ 遅延時間設定手段
３３ パケット抽出手段
３４ 逆ＴＳパケット化処理手段
３５ サブストリームバッファ
３６ メインストリームバッファ
３７ 逆ＰＥＳパケット化処理手段
３８ ＡＡＣデコーダ
３９ ＰＳＩ／ＳＩ管理手段
４０ レジスタ
４１ サブストリーム生成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声情報などのコンテンツの放送に係り、特に、かかるコンテンツを放送によって視聴者側に配信する放送側装置、放送されたかかるコンテンツを受信する受信側装置、かかるコンテンツを配信する放送システム及び放送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル放送受信中に電波が途切れて（瞬断して）データが受信できなくなった場合には、「クリフ・エフェクト」と呼ばれる突然放送が途切れる「音切れ」現象が発生することがある。
【０００３】
従来、これを補正する１つの方法として、他の機器から受信したＴＳ（トランスポートストリーム）中の付加情報内に不連続情報が含まれているか否かを検出し、不連続情報が検出された場合には、ＴＳ中の付加情報の取り込みを行なうことにより、外部から入力されるプログラム（番組）が変化したときのデータの復号化を迅速に行ない、復号出力が途切れないようにする技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の方法として、データ放送による送信データファイルが途切れた場合には、放送局からの電波を利用して、データファイルを伝送するとともに、このデータファイルのファイル属性を含む補助情報を有する送信ファイルー覧を、データファイルとは別のファイルとして伝送するデータ放送システムがある。これにより、未到着データファイルの存在を確認して、そのファイル名も特定することができる。また、エラーメッセージを別途表示するような必要がなく、邪魔になることもない。さらに、リトライを繰り返して未到着データを取りに行き、既に受信しているデータやエラーメッセージの表示に時間がかかるという問題を回避する（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１６８４８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−２４３３６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、不連続情報を検出した後、デジタルデータが再度正常に検出されるまでの間、最後に正常に出力したデジタルデータを出力し続けている。このような方法では、視聴者にとっては音声が不自然になってしまう。
【０００８】
また、上記従来技術では、いずれも放送データが来ないことを検知してから、代替データの作成、並びに最後に正常に出力したデータを出力するために、処理の時間遅れが発生し易くリアルタイム性を満足させることが難しい。この時間遅れは、デジタル放送の視聴者にとっては心地よいものではなく、リアルタイムで視聴者が意識しないようにデジタルデータを補完し、出力する方法が望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、放送音声コンテンツの瞬断による途切れをリアルタイムで精度良く補完し、良好な品質の音声コンテンツを受信可能としたデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置は、デジタル音声素材により構成される番組を音声圧縮符号化方式で圧縮符号化処理するエンコーダを備え、圧縮符号化処理によって得られるビットのストリームをデジタル放送コンテンツとして送出するものであって、エンコーダは、圧縮符号化されたデジタル音声素材のメインストリームとサブストリームとの２つのストリームを生成し、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかを選択するための瞬断対応設定手段と、放送サービスの種類毎に、放送サービスで必要とする音声の品質に応じたメインストリームとサブストリームとのビットレートが設定されているとともに、放送サービスの放送中に生ずる瞬断の時間長が放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されており、ビットレートと時間長に応じたメインストリームに対するサブストリームの遅延時間とが格納されている瞬断対応プロファイルテーブルと、瞬断対応設定手段で選択された放送サービスの種類に該当するメインストリームとサブストリームとのビットレートを瞬断対応プロファイルテーブルから読み取ってエンコーダに設定し、メインストリームとサブストリームとを設定されたビットレートのストリームにするビットレート設定手段と、瞬断対応設定手段で選択された放送サービスの種類に該当するメインストリームに対するサブストリームの遅延時間が読み取られて設定され、エンコーダで生成されたメインストリームに対してサブストリームを設定された遅延時間だけ遅延する処理をし、さらに、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとを夫々ヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ (Packetized Elementary Stream) パケットにパケット化して多重化し、デジタル放送コンテンツとする瞬断対応処理手段とを設けたものである。
【００１１】
また、本発明によるデジタル放送コンテンツの受信側装置は、上記のデジタル放送コンテンツの送信側装置で選択可能な放送サービスのいずれか１つのデジタル放送コンテンツを受信するデジタル放送コンテンツの受信側装置であって、デジタル放送コンテンツを受信する受信手段と、受信手段で受信されたデジタル放送コンテンツから所望の番組信号のメインストリームとメインストリームに対して遅延時間だけ遅延されたサブストリームとのパケットを抽出するパケット抽出手段と、パケット抽出手段で抽出されたパケットを、メインストリームのＰＥＳパケットとサブストリームのＰＥＳパケットとを分離し、分離されたメインストリームのＰＥＳパケットのパケット番号を読み取るパケット分離手段と、パケット分離手段で読み取られたパケット番号を格納するレジスタと、パケット分離手段で分離されたメインストリームのＰＥＳパケットを保持するメインストリームバッファと、パケット分離手段で分離されたサブストリームのＰＥＳパケットを保持するサブストリームバッファと、サブストリームバッファからサブストリームのＰＥＳパケットを順次取り込むとともに、メインストリームバッファからサブストリームの遅延時間分タイミングを遅延させてメインストリームのＰＥＳパケットを順次取り込んで逆パケット化処理して圧縮符号化されたデジタル音声素材に変換し、かつ瞬断によってメインストリームバッファからメインストリームのＰＥＳパケットが取り込めないとき、レジスタに格納されているパケット番号をもとに、取り込めないメインストリームに対応するサブストリームのＰＥＳパケットのパケット番号を作成して、作成されたパケット番号のサブストリームのＰＥＳパケットをサブストリームバッファから取り込んでメインストリームの瞬断を補間して逆パケット化処理し、圧縮符号化されたデジタル音声素材とする逆パケット化処理手段と、逆パケット化処理手段からの圧縮符号化されたデータ音声素材を伸長復号するデコーダとを備えたものである。
【００１２】
さらに、本発明によるデジタル放送コンテンツの放送システムは、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されて、メインストリームに対してサブストリームを時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化して多重化し、放送信号として送出する番組素材配信装置と、放送信号を送信して番組放送を行なう放送装置と、放送信号を受信してメインストリームとサブストリームとに分離し、メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位でサブストリームで補間しながら、伸長復号してもとのデジタル音声素材を復元する受信端末とからなるものである。
【００１３】
さらに、本発明によるデジタル放送コンテンツの放送方法は、使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された放送サービスの対象となる受信端末の使用形態をもとに設定されて、メインストリームに対してサブストリームを時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、メインストリームと遅延時間だけ遅延されたサブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化し、多重化して放送し、該当する放送サービスの放送を受信して、受信信号からメインストリームとサブストリームとに分離し、メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位でサブストリームで補間しながら、伸長復号してもとのデジタル音声素材を復元するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法の一実施形態を示す構成図である。
【００１５】
同図において、送信側装置である番組素材配信局１では、素材管理編集部３で管理される素材ＤＢ（データベース）２が設けられており、これに放送するデジタル情報としての音声の番組素材（コンテンツ）が格納されている。音声番組素材としては、音声番組のモノラル音声やステレオ音声、テレビ番組の音声、移動体端末や携帯端末の音声などがある。かかる番組素材は、磁気テープなどの記録媒体などで収録されたものでもよいし、ＴＶカメラ８やマイクロホン９から入力されたものでもよい。かかる番組素材は、素材管理編集部３で番組用に編集・デジタル化されて素材ＤＢ２に蓄積される。素材切替部４で、素材ＤＢ２からの蓄積コンテンツとＴＶカメラ８やマイクロホン９といったライブコンテナツの切替えを行なう。
【００１６】
素材ＤＢ２に格納されている所定の番組素材を放送する場合には、素材管理編集部３によってこの番組素材が読み出され、エンコーダ５に供給されて圧縮符号化された後、局側瞬断対応処理部６で、この番組素材の放送中に生ずる瞬断を防止するための処理がなされる。この局側瞬断対応処理部６から出力される番組素材は送出部７に供給され、デジタル変調がなされて送出される。
【００１７】
かかる番組素材を衛星デジタル通信によって放送する場合には、番組素材配信局１から送出されたかかる番組素材が番組情報としてアップリンク局１０に送られ、このアップリンク局１０に割り当てられた周波数帯の番組放送信号に変換されて衛星１１（放送衛星や通信衛星など）に送信され、そこで所定の処理がなされて地上に送信される。また、番組素材配信局１から送出される番組素材を地上波デジタル通信によって放送する場合には、かかる番組素材が番組情報として地上波デジタル放送局１２に送られ、この地上波デジタル放送局１２に割り当てられた周波数帯の番組放送信号に変換されて送信される。
【００１８】
一方、受信側装置である受信端末１３では、ユーザの選局操作により、衛星１１もしくは地上波デジタル放送局１２からの番組放送信号が受信アンテナ１４からＲＦ受信部１５で受信され、周波数変換や増幅などの処理がなされる。ＲＦ受信部１５でかかる処理がなされた番組放送信号は、デジタル復調部１６でデジタル復調された後、端末側瞬断対応処理部１７に供給される。この端末側瞬断対応処理部１７では、衛星１１もしくは地上波デジタル放送局１２から受信端末１３に放送される番組放送信号、特に、音声放送信号（勿論、テレビジョン番組の音声信号も含む）に瞬断が生じた場合、番組素材配信局１の局側瞬断対応処理部６によってなされた瞬断防止処理に基づいて、この瞬断による音声の途切れをなくす処理（瞬断補正処理）が行なわれる。局側瞬断対応処理部６で処理された番組放送信号は、デコーダ１８で復号伸長処理がなされた後、アナログ信号に変換され、その映像信号は映像・図形表示部１９に供給されて番組の映像が表示され、また、音声信号は音声再生部２０に供給されて音声再生が行なわれる。
【００１９】
ここで、瞬断は音声情報に対して、特に、問題となるので、局側瞬断対応処理部６は、番組素材のうち、音声情報に対して瞬断防止処理が行なわれる。このようにして、放送中に瞬断が発生しても、受信端末１３では、送信側での瞬時防止処理に基づいて、受信した音声信号の瞬断の補正が行なわれ、音声の途切れをなくすことができる。
【００２０】
また、番組素材配信局１におけるエンコーダ５は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２の規格に基づく圧縮符号化処理（エンコード）を行なうものであり、従って、受信端末１３でのデコーダ１８は、ＭＰＥＧ２の規格に基づく復号伸長処理（エンコード）を行なうものである。音声情報に対しては、エンコーダ５として、サブバンド符号化を使用し、聴覚心理的な特性を利用して高能率の圧縮を図るＡＡＣ（Advanced Audio Coding）エンコーダを用いる。従って、受信端末１３側では、デコーダ１８として、これによって圧縮符号化された音声情報を伸長復号するＡＡＣデコーダを用いる。
【００２１】
各放送局１２には、図２に示すように、放送のために、５．６ＭＨｚの周波数帯が割り当てられており、この周波数帯は１３のセグメント１〜１３に区分されて使用される。そして、セグメント１〜５，９〜１３は、家庭用のチャンネル（固定サービス）用として、高ビット（高品質）の画像の放送に用いられる。また、Ａ階層としてのセグメント７は携帯端末向けのコンテンツの放送に用いられ、Ｂ階層としてのセグメント６，８は移動体向けのコンテンツの放送に用いられる。このようにして、各放送局１２には、３チャンネルの番組放送の周波数帯が割り当てられており、１つの放送局１２から家庭向けと携帯端末向けと移動体向けの３つの放送を行なうことができる。音声番組素材についても、同様である。従って、図１での受信端末は、家庭内のＴＶ受信機やラジオ受信機であってもよいし、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末であってもよいし、カーナビなどの移動体端末であってもよい。
【００２２】
図３はこの実施形態の局側瞬断対応処理部６と端末側瞬断対応処理部１７とによる瞬断の補正処理の基本原理を示す説明図である。
【００２３】
同図において、放送局側では、番組素材配信局６での局側瞬断対応処理部６がエンコーダ５から供給される音声番組素材の圧縮符号化データであるビット列からなるストリームそれ自体をメインストリームとし、同じ音声番組素材からこのメインストリームよりも所定時間ＴDだけ遅延されたサブストリームを作成し、これらメインストリームとサブストリームとを多重化して放送するものである。受信端末側では、端末側瞬断対応処理部１７において、受信した音声番組信号からメインストリームとサブストリームとに分離してバッファに蓄積し、メインストリームに瞬断による音声番組素材の途切れがあると、その部分をサブストリームの対応する部分で補間するものである。
【００２４】
この実施形態では、かかる原理のもとに、放送サービスの対象となる端末毎に、即ち、家庭内の上記受信端末に対する固定サービスと移動体端末に対する移動体サービスと携帯端末に対する携帯サービスとでメインストリームとサブストリームとの関係を異ならせ、夫々のサービスに適応した関係とするものである。
【００２５】
次に、図１における番組素材配信局１と受信端末１３の要部をさらに詳細に説明する。
【００２６】
図４は音声番組素材に関する図１での番組素材配信局１の要部の一具体例を示すブロック図であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２７】
同図において、瞬断対応プロファイルテーブル２８には、放送サービスの種類（即ち、固定サービス，移動体サービス，携帯サービス）毎に瞬断に対処させるためのメインストリームとサブストリームとの関係を規定するプロファイルが格納されている。
【００２８】
かかるプロファイルの一具体例を図５で説明すると、ここでは、図示するように、音声番組を音楽向けとニュース向けとする１つの例を示しており、固定サービス，移動体サービス，携帯サービス毎に音楽向けの番組とニュース向けの番組とでメインストリームとサブストリームとのビットレートと、瞬断補間のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴD（図３）を規定している。
【００２９】
ここでは、家庭などへの固定サービスの場合には、図５（ａ）に示すように、高品質の音楽やニュースの音声を提供するために、メインストリームを高ビットレートの144kbpsとし、その瞬断を補間するためのサブストリームも、同様に、144kbpsのビットレートとしている。また、瞬断も、落雷時などによる非常に短いものとなるので、上記の遅延時間ＴDも２秒とし、２秒までの瞬断は補間できるようにしている。
【００３０】
車載用受信端末などへの移動体サービスの場合には、図５（ｂ）に示すように、音楽向けの番組の場合には、高品質の音声を提供するために、固定サービスと同様、メインストリーム，サブストリームともに高ビットレートの144kbpsとし、ニュース向けの番組の場合には、メインストリームのビットレートを128kbpsとして音楽向けの番組よりも低くし、サブストリームのビットレートをさらに低下させて64kbpsとする。このように品質を低下させても、ニュース番組を聞く分には支障がないし、また、瞬断の補間をさらに低品質のサブストリームで行なっても、格別目立つようなことはない。また、この移動体向けのサービスの場合には、トンネルなどによって比較的長い瞬断が発生する場合もあるので、瞬断補正のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴDとしては、音楽向けの番組の場合、かかる長い瞬断も補完できるようにして高品質の音楽を提供できるようにするために、１０秒とし、ニュース向けの番組の場合には、音楽ほどの高品質を必要としないので、５秒として、これ以上の瞬断は短縮するようにする。
【００３１】
携帯電話などの携帯サービスの場合には、図５（ｃ）に示すように、高品質の音声を必要としないから、音楽向け，ニュース向けの番組ともに、メインストリームのビットレートを96kbpsとし、サブストリームは音楽向け番組で96kbpsとし、ニュース向け番組で64kbpsとする。そして、瞬断補間のためのメインストリームに対するサブストリームの遅延時間ＴDも、音楽，ニュースともに、固定サービスと移動体サービスとの中間をとって、５秒とする。
【００３２】
図４に戻って、以上のような各サービス毎の規定が瞬断対応プロファイルテーブル２８に格納されており、瞬断設定マンマシン２９をユーザが操作することにより、放送する音声番組に該当する規定内容を読み出すことができる。即ち、瞬断対応設定マンマシン２９は、ユーザの所定操作により、その表示画面に図６に示す設定画面３２が表示され、この設定画面３２では、サービスの種類として、「固定サービス」，「移動体サービス」，「携帯サービス」のいずれか１つを選択でき、また、音声番組の種類として、「ニュース向け」，「音楽向け」のいずれか１つを選択できる。
【００３３】
いま、放送する音声番組が、一例として、移動体サービスのニュース番組とすると、ユーザがこの設定画面３２のタッチ操作により、あるいは所定のキー操作により、「移動体サービス」と「ニュース向け」とを選択する。これにより、瞬断対応設定マンマシン２９が瞬断対応プロファイルテーブル２８に作動し、そこでの図５（ｂ）に示す規定内容からメインストリームに対するビットレート128kbps、サブストリームに対するビットレート64kbpsを夫々読み取ってビットレート設定手段３０に供給し、また、遅延時間５秒を読み取って遅延時間設定手段３１に供給する。
【００３４】
そこで、ビットレート設定手段３０は、メインストリーム側のＡＡＣエンコーダ２１にビットレート128kbpsを設定し、サブストリーム側のＡＡＣエンコーダ２２に64kbpsを設定する。また、遅延時間設定手段３１は、プロトコル処理手段２５に遅延時間５秒を設定する。
【００３５】
しかる後、放送開始時刻になると、素材管理編集部３（図１）が作動し、素材ＤＢ２からこのニュース向けの音声番組素材が読み出され、ＡＡＣエンコーダ２１，２２に供給される。ＡＡＣエンコーダ２１では、この音声番組素材が圧縮符号化されてビットレート128kbpsのメインストリームが生成され、メインストリームバッファ２３に蓄積され、また、ＡＡＣエンコーダ２２では、この同じ音声番組素材が圧縮符号化されてビットレート64kbpsのサブストリームが生成され、サブストリームバッファ２４に蓄積される。
【００３６】
プロトコル処理手段２５は、メインストリームバッファ２３からメインストリームを、サブストリームバッファ２４からサブストリームを、さらに、ＰＳＩ／ＳＩ設定手段２７からＰＳＩ(Program Specific Information：番組特定情報）／ＳＩ(Service Information：番組配列情報）のデータを夫々取り込み、ＭＰＥＧ２の規格に基づいてパケット化処理するのであるが、サブストリームバッファ２４からのサブストリームの取り込みは、遅延時間設定手段３１によって設定された遅延時間ＴD（＝５秒）だけ遅れて開始される。これにより、メインストリームに対してサブストリームが５秒だけ遅延されたものとなる。パケット化されたメイン，サブストリームやＰＳＩ／ＳＩのデータは、パケット多重化手段２６により、多重化され、１つの多重ストリームとなって送出部７に供給される。
【００３７】
ここで、図７により、プロトコル処理手段２５とパケット多重化手段２６の動作の一具体例を説明する。
【００３８】
同図において、音声番組放送の開始では、プロトコル処理手段２５は、まず、メインストリームバッファ２３のバッファサイズを確保し（ステップ１００）、次いで、遅延時間設定手段３１によって設定された遅延時間ＴD（＝５秒）をもとに、サブストリームバッファ２４のサイズを、メインストリームバッファ２３のバッファサイズよりもこの遅延時間ＴDに相当するサブストリームのデータサイズ分大きいサイズに設定する（ステップ１０１）。従って、サブストリームバッファ２４のサイズは、図５に示すサービスや素材の種類毎の遅延時間ＴDの違いに応じて、異ならせることになる。メインストリームバッファ２３へのメインストリームの書込みとサブストリームバッファ２４へのサブストリームの書込みとは同時に開始されるが、サブストリームバッファ２４からのサブストリームの読み出しは、メインストリームバッファ２３からのメインストリームの読み出しよりも、遅延時間ＴDだけ遅れて開始されることになる。従って、プロトコル処理手段２５には、サブストリームがメインストリームよりも遅延時間ＴDだけ遅れて供給されることになる。
【００３９】
プロトコル処理手段２５は、メインストリームバッファ２３からのメインストリームやサブストリームバッファ２４からのサブストリーム，ＰＳＩ／ＳＩ設定手段２７からのＰＳＩ／ＳＩのデータを並列処理でもってパケット化するのであるが、まず、メイン，サブストリームをＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）パケット化し（ステップ１０３，１０４）、ＰＳＩ／ＳＩのデータをセクション化する（ステップ１０８）。
【００４０】
なお、図７では、ＰＳＩ／ＳＩのデータのセクション化処理は番組コンテンツのストリーム（メインストリームやサブストリーム）に対して並列処理として示しているが、番組コンテンツのストリームについては、図面の都合上、同じ処理の流れの中に示している。ステップ１０２は、便宜的に並列処理であることを示すために挿入したものである。
【００４１】
図８はＰＥＳパケットのフォーマットの概略を示すものであって、図示するように、ＰＥＳパケットは、メインストリームやサブストリームを符号化・復号単位であるアクセスユニット単位で区分し、この１つのアクセスユニット単位をペイロードとし、これにＰＥＳへッダを付加したものである。ＰＥＳヘッダには、１２８ビットの「PES_private_data（ＰＥＳプライベートデータ）」を付加することができ、この実施形態では、この「PES_private_data」をＰＥＳパケットの順番を示す番号（以下、パケット番号という）とするものである。そこで、ＰＥＳパケットを作成する毎にカウントアップする１２８ビットのカウンタを用い、ＰＥＳパケットの作成過程でこのカウンタのカウント値をパケット番号としてＰＥＳヘッダに付加する。これにより、一連のＰＥＳパケットに、その作成順に、連番となるパケット番号が付与されることになり、ＰＥＳパケットの順序が判ることになる。また、メインストリームとサブストリームとの同じ順位のＰＥＳパケットには、同じパケット番号が付加される。
【００４２】
さらに、ＰＥＳパケットのペイロードのデータ量は、メインストリームとサブストリームとで、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、ビットレートが異なる場合には、これらメインストリームのビットレートとサブストリームのビットレートとに比例する。従って、例えば、図５（ｂ）に示す移動体サービスでのニュース向け番組の場合、メインストリームとサブストリームとのペイロードのデータ量の比率が１２８：６４＝２：１となる。このように、メインストリームとサブストリームとのペイロードのデータ量を設定することにより、メインストリームとサブストリームとの同じパケット番号のＰＥＳパケットのペイロードは、もとの音声番組素材の同じ部分を圧縮符号化したものとなる。また、これにより、後述するように、パケット番号を用いることにより、図３で説明したように、メインストリームの瞬断部分をサブストリームのＰＥＳパケットを用いて補間できるようになる。
【００４３】
図９は図８におけるＰＥＳヘッダの表記法を示す図である。
【００４４】
同図において、「stream_id」はＰＥＳパケットのペイロードのストリームＩＤ（Identification：識別符号）を表わすものであり、これにより、このＰＥＳパケットがメインストリームのものか、サブストリームのものかを判定できる。
【００４５】
上記のように、ＰＥＳパケットに連番を付加する場合には、「stream_id」を指定するとともに（このとき、図示するように、if(streamid=110xxxxxx)となる）、図示するように、「PES_extension_frag」を１（フラグを立てる）として「PES_extension_frag = 1」とすると、「if(PES_extension_frag==`1')」として、「PES_private_data_frag」で始まる括弧｛ ｝内のフラグが設定可能となる。そして、この括弧｛ ｝内のフラグ「PES_extension_frag_2」を１にすると、「if(PES_private_data_frag==`1')」となり、その直後の括弧{ }内に「PES_private_data」が使用可能となる。
【００４６】
このようにして、作成するＰＥＳヘッダの各フラグを立てることにより、PES_private_dataを連番として付加可能となり、プロトコル処理手段２５は、ＰＥＳパケットの作成毎にＰＥＳパケットのヘッダでかかるフラグを立てる処理を行ない、これとともに、カウンタからのカウント値をパケット番号としてＰＥＳヘッダに付加することになる。従って、各ＰＥＳパケットは、「stream_id」によってストリームの種類が判別でき、「PES_private_data」によって同じストリームでのＰＥＳパケットの順番を判別することができるようになる。
【００４７】
図１０はＰＥＳヘッダの「PES_private_data」にパケット番号を付加する処理の一具体例を示すフローチャートである。
【００４８】
同図において、番組素材の放送が開始されると（ステップ２００）、カウンタはリセットされ、カウント値０（便宜的に、１０進数でいうことにする）に設定される（ステップ２０１）。そして、最初のＰＥＳパケットが生成されとき、このカウント値０がこのＰＥＳパケットのヘッダにパケット番号として付加され（ステップ２０２）、このカウンタが１だけインクリメントされてカウンタ値が１となる（ステップ２０３）。そして、このカウント値が最大値ＭＡＸになっていないときには（ステップ２０４）、次に作成されるＰＥＳパケットのヘッダにこのカウント値２がパケット番号として付加される（ステップ２０２）。
【００４９】
このようにして、ＰＥＳパケットが作成される毎にカウンタのカウント値が１ずつインクリメントされ、これが次に作成されるＰＥＳパケットのパケット番号として使用されることにより、順次のＰＥＳパケットに連番でパケット番号が付加されることになる。その後、カウンタのカウント値が最大値となると（ステップ２０４）、ステップ２００に戻ってカウンタは初期化され（ステップ２０１）、そのカウント値が０となって同様の処理が行なわれる。
【００５０】
図７に戻って、このようにして、メイン，サブストリームがＰＥＳパケット化され（ステップ１０３，１０４）、ＰＳＩ／ＳＩ情報がセクション化されると（ステップ１０８）、次に、作成された夫々のＰＥＳパケットが固定長のＴＳ（Transport stream）パケットにパケット化され（ステップ１０５，１０６）、また、セクションによって構成されるＰＳＩ／ＳＩ情報がＴＳパケット化される（ステップ１０９）。
【００５１】
このＴＳパケットは、図１１に示すように、ＰＥＳパケットを１８４バイトに区分した１つをＴＳペイロードとし、これに４バイトのＴＳヘッダを付加したものであり、合計１８８パイトのパケットである。このＴＳパケットのＴＳヘッダには、ＴＳペイロードのデータの種類（メインストリームやサブストリームのデータ，ＰＳＩ／ＳＩのデータ）を示すＰＩＤ（Packet IDentification：パケットの識別）が付加され、これによって当該ＴＳストリームがどのデータのものかを判別することができる。
【００５２】
図７に戻って、このようにＴＳパケット化された各ストリームはパケット多重化手段２６（図４）に供給されて、各ストリームがＴＳパケット単位で時分割多重化される（ステップ１０７）。これにより、メイン，サブストリームやＰＳＩ／ＳＩのデータが多重化されて１つの多重化信号となり、送出部７（図４）に供給されて放送される。
【００５３】
ここで、図１２により、ＰＳＩ／ＳＩについて、簡単に説明する。
【００５４】
ＰＳＩ／ＳＩは番組特定情報（ＰＳＩ）と番組配列情報（ＳＩ）とからなるものであって、番組素材とともに受信端末に送信することにより、受信端末でこの番組素材を識別し、受信端末で選局する番組素材を正しく受信できるようにするものである。
【００５５】
かかるＰＳＩ／ＳＩは、図１２に示すように、受信すべき番組素材をＴＳパケットのＰＩＤで識別するためのＰＭＴ（Program Map Table）と、これを管理し、ＰＭＴをこの番組を選局した受信端末に送るためのＰＡＴ（Program Association table）とからなっている。ＰＡＴは放送局単位で割り当てられている。これらＰＡＴとＰＭＴとが対で送信され、受信端末で所定の放送局のチャンネルに選局されると、この放送局に割り当てられたＰＡＴが受信され、このＰＡＴをもとに、これが管理するＰＭＴが受信される。そして、このＰＭＴをもとに、これによって指定されるＰＩＤのＴＳパケットのみが受信され、選局された番組素材のみが受信されることになる。
【００５６】
ここで、ＰＭＴでは、複数のＰＩＤを指定することができ、従って、上記のように、メインストリームとサブストリームとをＴＳパケット単位に送信しても、これらをともに受信することができる。例えば、図示するように、送信側でのＡＡＣエンコーダ２１（図４）で得られたメインストリームに対しては、ＰＩＤ＝３００（１６進数）とし、同様に、ＡＡＣエンコーダ２２（図４）で得られたサブストリームに対しては、ＰＩＤ＝３０１（１６進数）とする。かかるＰＳＩ／ＳＩによると、受信端末では、ＰＩＤ＝３００，３０１のＴＳパケットを受信できることになる。
【００５７】
また、受信端末では、かかるＰＳＩ／ＳＩを用いないと、選局したチャンネル（放送局）の放送番組を受信することができない。このため、かかるＰＳＩ／ＳＩは、番組の送信中、例えば、１０〜２０回／秒の割合で送信されることになり、番組の途中で、いつ選局しても、また、いつ受信端末の電源をオンしても、このＰＳＩ／ＳＩを受信できるようにしており、これにより、この番組の受信が可能となる。
【００５８】
図１３は図１での受信端末１３の要部の一具体例を示すブロック図である。
【００５９】
同図において、ディジタル復調部１６（図１）からのパケット多重化信号はパケット抽出手段３３に供給され、ＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９でのＰＳＩ／ＳＩにより、上記のように、このＰＳＩ／ＳＩで指定されるＰＩＤを有するＴＳパケットのみが選択されて逆ＴＳパケット化処理手段３４に供給される。この逆ＴＳパケット化処理手段３４は、図１１に示す構成のＴＳパケットからＴＳペイロードを抽出し、これを繋ぎ合わせて図８に示すＰＥＳパケットを再構成するものであり、さらに、かかるＰＥＳパケットのＰＥＳヘッダでの「stream_id」（図９）をもとに、このＰＥＳパケットをメイン，サブストリーム毎に分配する。ＰＳＩ／ＳＩデータのＴＳパケットはＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９に供給され、逆パケット化処理がなされてＰＳＩ／ＳＩのデータが得られ、パケット抽出手段３３を管理する。これにより、指定のＰＩＤのＴＳパケットのみを抽出させる。かかるＰＳＩ／ＳＩは、受信される毎に、上記のようにしてＰＳＩ／ＳＩ管理手段３９に供給される。
【００６０】
また、逆ＴＳパケット化処理手段３４からのサブストリームのＰＥＳパケットはサブストリームバッファ３５に、メインストリームのＰＥＳパケットはメインストリームバッファ３６に夫々蓄積される。なお、逆ＴＳパケット化処理手段３４は、メインストリームのＰＥＳパケットを形成する毎に、そのＰＥＳヘッダでのパケット番号を読み取り、レジスタ４０に格納する。従って、瞬断によってメインストリームのＰＥＳパケットが途切れると、レジスタ４０には、新たなパケト番号が供給されなくなり、この瞬断直前のＰＥＳパケットのパケット番号が、新たにＰＥＳパケットが再構成されるまで保持されることになる。
【００６１】
逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、メインストリームに瞬断がなく、そのＰＥＳパケットの欠落がない場合には、メインストリームバッファ３６からメインストリームのＰＥＳパケットを読み出し、このとき、図８及び図９で説明したＰＥＳヘッダの「stream_id」とパケット番号の「PES_private_data」とから正しくメインストリームのＰＥＳパケットを取り込んだか否かを確認し、その確認後、このＰＥＳパケットのペイロードを抽出して音声番組素材の連続した圧縮符号化ストリームを再構成する。ＡＡＣデコーダ３８は、この圧縮符号化ストリームを伸長復号し、もとの音声番組素材を再現する。
【００６２】
また、瞬断によってメインストリームバッファ３６から次のＰＥＳパケットが得られないときには、逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、次の「stream_id」とパケット番号の「PES_private_data」とが得られないことからこのことを判定し、レジスタ４０にこのとき保持されているパケット番号を読み取る。そして、このレジスタ４０から読み取ったパケット番号に１を加えで次のパケット番号を作成し、このパケット番号を持つサブストリームのＰＥＳパケットをサブストリームバッファ３５から取り込み、これをメインストリームの該当するＰＥＳパケットに代えてペイロードを抽出する。その後、逆ＰＥＳパケット化処理手段３７は、サブストリームバッファ３５から順番にサブストリームのＰＥＳパケットを取り込み、そのペイロードをＡＡＣデコーダ３８に供給するが、その間もメインストリームバッファ３６を監視しており、メインストリームバッファ３６から「stream_id」とパケット番号とが検出できるメインストリームのＰＥＳパケットが読み取れると、瞬断によるＰＥＳパケットの途切れが終了したとして、再びメインストリームバッファ３６からメインストリームのＰＥＳパケットを読み取るようにする。
【００６３】
以上のようにして、受信端末１３では、受信した音声番組素材の瞬断による途切れ部分をサブストリームで補間することができ、途切れのない音声番組を聴取することができる。
【００６４】
また、このような瞬断の補間のためには、メインストリームバッファ３６からのメインストリームの読み出しタイミングとサブストリームバッファ３５からのサブストリームの読み出しタイミングとを、上記の遅延時間ＴDだけ調整することが必要であり、このため、メインストリームバッファ３６からのメインストリームの読み出しタイミングがこの遅延時間ＴDだけ遅れるようにしなければならない。従って、受信してから音声再生部２０（図１）で再生するまでにこの遅延時間ＴDだけ遅れることになるが、かかる遅延時間ＴDは、図５で説明したように、サービスの種類毎に異ならせ、固定サービスのような瞬断が短いものに対しては、この遅延時間ＴDを短くして再生までの無駄な遅れ時間を極力短くするようにしており、長い瞬断が発生する移動体サービスに対して、遅延時間ＴDを長くしており、発生する瞬断の長さに応じて遅延時間ＴDを設定できるものである。
【００６５】
また、瞬断の発生をメインストリームバッファ３６からのＰＥＳパケットのヘッダの情報を用いて判別するものであるから、瞬断を確実に、かつ瞬時に判別することができ、瞬断の期間のみサブストリームで補間するものであるから、瞬断期間でない部分をもサブストリームのよる補完処理が行なわれるようなこともなく、番組素材の品質の劣化も防止することができる。
【００６６】
なお。図１に示す受信端末１３において、上記のように瞬断を補間できる音声番組を受信するときには、その番組の聴取開始時、映像・図形表示部１９に、図１４（ａ）に示すようなメッセージを表示して、瞬断の補間を行なう処理がなされた番組を受信中であることをユーザに通知し、また、図１４（ｂ）に示すようなメッセージを表示して、ユーザに補間可能な最大の瞬断を知らせるようにしてもよい。かかるユーザへの通知方式は、図１４（ａ）においては、受信端末１３の映像・図形表示部１９（図１）のメモリ空間に格納されている文字あるいはビットマップ情報を瞬断が発生したタイミングで呼び出し、レンダリング処理することで表示してもよい。また、図１４（ｂ）においては、番組開始時からサブストリームに格納されたデータのアクセスユニット単位の数を計測し、アクセスユニット単位の再生時間とアクセスユニット単位の数とにより算出することで、何秒途切れないかを表示することが可能である。
【００６７】
図１５は図１に示す番組素材配信局１の他の具体例の要部を示すブロック図であって、図４に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６８】
同図において、この具体例は、ＡＡＣエンコーダ２１で生成される圧縮符号化されたメインストリームからサブストリームを生成するサブストリーム生成手段４１を設け、エンコーダ５（図１）として、メインストリーム用の１個のＡＡＣエンコーダ２１だけを用いるようにしたものである。
【００６９】
サブストリーム生成手段４１は、瞬断対応マンマシン２９から指示される瞬断対応プロファイルテーブル２８での指定内容に応じてＡＡＣエンコーダ２１からのメインストリームからサブストリームを生成するものであって、メインストリームとサブストリームとのビットレートが等しい固定サービス（図５（ａ））及び移動体サービス（図５（ｂ））や携帯サービス（図５（ｃ））の音楽番組向けの場合には、メインストリームに付加されているヘッダをサブストリーム用に書き替えるだけで、サブストリームとする。これに対し、サブストリームがメインストリームよりもビットレートが低い移動体サービスや携帯サービスのニュース番組向けの場合には、メインストリームをフィルタ処理、サブバンド処理してビット削減することにより、ビットレートを低減し、さらに、ヘッダをサブストリーム用に書き替えてサブストリームとする。
【００７０】
以上のこと以外は図４に示した具体例と同様であり、これと同様の効果が得られる上、ＡＡＣエンコーダ２１とサブストリーム生成手段４１とを同じＩＣで構成することができ、回路が占めるスペースを低減できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、音声番組素材のストリームの瞬断を補間するための情報をサブストリームとして、この音声番組素材のストリームに多重して送信するものであるから、受信したこの音声番組素材のストリームの瞬断が検出されたときには、直ちにこのサブストリームを用いて補間することができるから、放送音声コンテンツの瞬断による途切れをリアルタイムで精度良く補間し、良好な品質の音声コンテンツを得ることができる。
【００７２】
また、かかる瞬断はパケット化されたストリームのパケットに付加されたパケット番号をもとに検出するものであるから、瞬断をパケット単位で検出できてパケット単位で補間することができ、瞬断の期間のみの補間がリアルタイムで可能となって、かつ瞬断の期間以外の期間の不要な補間処理を防止でき、補間処理による受信した音声コンテンツの品質劣化を最小限度に抑えることができる。
【００７３】
さらに、放送局側で瞬断対応の放送サービスを実現する上で、放送帯域を有効に活用しつつ、放送運用者にとって容易に瞬断対応のサービス方式の変更が可能である。
【００７４】
さらに、放送局側で、高価なエンコーダ装置を複数調達せずとも、瞬断対応のサービスが実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明によるデジタル放送コンテンツの送信側装置、受信側装置、放送システム及び放送方法の一実施形態を示す構成図である。
【図２】放送局に割り当てられた放送周波数帯の説明図である。
【図３】図１に示す実施形態の瞬断の補正処理の基本原理を示す説明図である。
【図４】図１における番組素材配信局の要部の一具体例を示すブロック図である。
【図５】図４における瞬断対応プロファイルテーブルの一具体例を示す図である。
【図６】図４における瞬断対応設定マンマシンの設定画面の一具体例を示す図である。
【図７】図４におけるプロトコル処理手段とパケット多重化手段の処理動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図８】図４におけるプロトコル処理手段で生成されるＰＥＳパケットの構成を示す図である。
【図９】図８に示すＰＥＳパケットにおけるＰＥＳヘッダの表記例を示す図である。
【図１０】図７におけるステップ１０３，１０４，１０８でのカウンタ値の埋込動作を示すフローチャートである。
【図１１】図４におけるプロトコル処理手段で生成されるＴＳパケットの構成を示す図である。
【図１２】図４におけるＰＳＩ／ＳＩの構成を示す図である。
【図１３】図１における受信端末の要部の一具体例を示すブロック図である。
【図１４】図１に示す受信端末の映像・図形表示部での瞬断処理に対する一表示例を示す図である。
【図１５】図１における番組素材配信局の要部の他の具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 番組素材配信局
５ エンコーダ
６ 局側瞬断対応処理部
１３ 受信端末
１７ 端末側瞬断対応処理部
１８ デコーダ
２１，２２ ＡＡＣエンコーダ
２３ メインストリームバッファ
２４ サブストリームバッファ
２５ プロトコル処理手段
２６ パケット多重化手段
２８ 瞬断対応プロファイルテーブル
２９ 瞬断対応マンマシン
３０ ビットレート設定手段
３１ 遅延時間設定手段
３３ パケット抽出手段
３４ 逆ＴＳパケット化処理手段
３５ サブストリームバッファ
３６ メインストリームバッファ
３７ 逆ＰＥＳパケット化処理手段
３８ ＡＡＣデコーダ
３９ ＰＳＩ／ＳＩ管理手段
４０ レジスタ
４１ サブストリーム生成部
Claims (11)
- デジタル音声素材により構成される番組を音声圧縮符号化方式で圧縮符号化処理するエンコーダを備え、該圧縮符号化処理によって得られるビットのストリームをデジタル放送コンテンツとして送出するデジタル放送コンテンツの送信側装置において、
該エンコーダは、圧縮符号化された該デジタル音声素材のメインストリームとサブストリームとの２つのストリームを生成し、
使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかを選択するための瞬断対応設定手段と、
該放送サービスの種類毎に、該放送サービスで必要とする音声の品質に応じた該メインストリームと該サブストリームとのビットレートが設定されているとともに、該放送サービスの放送中に生ずる瞬断の時間長が該放送サービスの対象となる該受信端末の使用形態をもとに設定されており、該ビットレートと該時間長に応じた該メインストリームに対するサブストリームの遅延時間とが格納されている瞬断対応プロファイルテーブルと、
該瞬断対応設定手段で選択された該放送サービスの種類に該当するメインストリームとサブストリームとのビットレートを該瞬断対応プロファイルテーブルから読み取って該エンコーダに設定し、該メインストリームと該サブストリームとを該設定されたビットレートのストリームにするビットレート設定手段と、
該瞬断対応設定手段で選択された該放送サービスの種類に該当するメインストリームに対するサブストリームの遅延時間が読み取られて設定され、該エンコーダで生成された該メインストリームに対して該サブストリームを該設定された遅延時間だけ遅延する処理をし、さらに、該メインストリームと該遅延時間だけ遅延された該サブストリームとを夫々ヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ (Packetized Elementary Stream) パケットにパケット化して多重化し、該デジタル放送コンテンツとする瞬断対応処理手段と
を設けたことを特徴とするデジタル放送コンテンツの送信側装置。 - 請求項１において、
前記エンコーダは、前記デジタル音声素材を圧縮符号化して前記メインストリームを生成する第１のエンコーダと、前記デジタル音声素材を圧縮符号化して前記サブストリームを生成する第２のエンコーダとからなり、
前記ビットレート設定手段が、該第１のエンコーダに前記瞬断対応プロファイルテーブルから読み取った前記メインストリームのビットレートを設定し、該第２のエンコーダに前記瞬断対応プロファイルテーブルから読み取った前記サブストリームのビットレートを設定することを特徴とするデジタル放送コンテンツの送信側装置。 - 請求項１において、
前記エンコーダは、前記デジタル音声素材を圧縮符号化して前記メインストリームを生成するメインストリームエンコーダと、該メインストリームエンコーダで生成された前記メインストリームを処理して前記サブストリームを生成するサブストリーム生成手段とからなり、
前記ビットレート設定手段が、該メインストリームエンコーダに前記瞬断対応プロファイルテーブルから読み取った前記メインストリームのビットレートを設定し、該サブストリーム生成手段に前記瞬断対応プロファイルテーブルから読み取った前記サブストリームのビットレートを設定することを特徴とするデジタル放送コンテンツの送信側装置。 - 請求項１，２または３において、
前記瞬断対応処理手段は、前記メインストリームと、前記メインストリームに対して前記遅延時間だけ遅延された前記サブストリームと、前記メインストリームと前記サブストリームとに関するＰＳＩ(Program Specific Information)／ＳＩ(Service Information)情報とを夫々パケット化し、多重化して放送用のストリームを生成することを特徴とするデジタル放送コンテンツの送信側装置。 - 請求項１〜４のいずれかに記載のデジタル放送コンテンツの送信側装置で選択可能な前記放送サービスのいずれか１つの前記デジタル放送コンテンツを受信す るデジタル放送コンテンツの受信側装置において、
前記デジタル放送コンテンツを受信する受信手段と、
該受信手段で受信された前記デジタル放送コンテンツから所望の番組信号の前記メインストリームと前記メインストリームに対して前記遅延時間だけ遅延された前記サブストリームとのパケットを抽出するパケット抽出手段と、
該パケット抽出手段で抽出されたパケットを、前記メインストリームのＰＥＳパケットと前記サブストリームのＰＥＳパケットとを分離し、分離された前記メインストリームのＰＥＳパケットの前記パケット番号を読み取るパケット分離手段と、
該パケット分離手段で読み取られた前記パケット番号を格納するレジスタと、
該パケット分離手段で分離された前記メインストリームのＰＥＳパケットを保持するメインストリームバッファと、
該パケット分離手段で分離された前記サブストリームのＰＥＳパケットを保持するサブストリームバッファと、
該メインストリームバッファから前記サブストリームの前記遅延時間分タイミングを遅延させて前記メインストリームのＰＥＳパケットを順次取り込んで逆パケット化処理して圧縮符号化された該デジタル音声素材に変換し、かつ瞬断によって該メインストリームバッファから前記メインストリームのＰＥＳパケットが取り込めないとき、該レジスタに格納されている前記パケット番号をもとに、取り込めない前記メインストリームのＰＥＳパケットのパケット番号を作成して、作成された該パケット番号に該当するパケット番号の前記サブストリームのＰＥＳパケットを該サブストリームバッファから取り込んで前記メインストリームの瞬断を補間して逆パケット化処理し、圧縮符号化された該デジタル音声素材とする逆パケット化処理手段と、
該逆パケット化処理手段からの該圧縮符号化されたデータ音声素材を伸長復号するデコーダと
を備えたことを特徴とするデジタル放送コンテンツの受信側装置。 - 請求項５において、
前記逆パケット化処理手段は、前記メインストリームバッファから前記メインストリームのＰＥＳパケットの前記パケット番号が検出できないとき、前記瞬断による途切れ期間の開始と判定し、前記メインストリームバッファから再び前記メインストリームのＰＥＳパケットの前記パケット番号が検出できるようになると、前記瞬断による途切れ期間の終了と判定し、途切れ期間の開始の判定から途切れ期間の終了の判定までの期間、前記サブストリームの前記メインストリームへの補間処理を行なうことを特徴とするデジタル放送コンテンツの受信側装置。 - 請求項５または６において、
前記多重信号には、前記メインストリームと前記サブストリームとに関するＰＳＩ(Program Specific Information)／ＳＩ(Service Information)情報がパケット化されて多重化されており、
前記パケット抽出手段は、前記多重信号から前記所望の番組の該ＰＳＩ／ＳＩ情報のパケットを抽出するとともに、抽出した該ＰＳＩ／ＳＩで指定される番組の前記メインストリームと前記サブストリームとのＰＥＳパケットを抽出することを特徴とするデジタル放送コンテンツの受信側装置。 - 使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された該放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された該放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された該放送サービスの対象となる該受信端末の使用形態をもとに設定されて、該メインストリームに対して該サブストリームを該時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、該メインストリームと該遅延時間だけ遅延された該サブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化して多重化し、放送信号として送出する番組素材配信装置と、
該放送信号を送信して番組放送を行なう放送装置と、
該放送信号を受信して該メインストリームと該サブストリームとに分離し、該メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位で該サブストリームで補間しながら、伸長復号してもとの該デジタル音声素材を復元する受信端末と
からなることを特徴とするデジタル放送コンテンツの放送システム。 - 請求項８において、
前記受信端末は、前記メインストリームのＰＥＳパケット毎に付加されている前記パケット番号の検出の有無に応じて前記瞬断の期間を検出し、前記メインストリームの検出されない前記パケット番号と同じ前記パケット番号の前記サブストリームのＰＥＳパケットで前記メインストリームの前記瞬断の期間を補間することを特徴とするデジタル放送コンテンツの放送システム。 - 使用形態が異なる複数種類の受信端末に対する複数の放送サービスのいずれかが選択可能であって、デジタル音声素材を圧縮符号化してビット列からなる選択された該放送サービスで必要とする音声の品質に応じたビットレートのメインストリームとサブストリームを生成するとともに、選択された該放送サービスの放送中に発生する瞬断の時間長が選択された該放送サービスの対象となる該受信端末の使用形態をもとに設定されて、該メインストリームに対して該サブストリームを該時間長に応じた遅延時間だけ遅延させ、該メインストリームと該遅延時間だけ遅延された該サブストリームとをヘッダに連番となるパケット番号が付加されたＰＥＳ（ Packtized Elementary Stream ）パケットにパケット化し、多重化して放送し、
該当する該放送サービスの該放送を受信して、受信信号から該メインストリームと該サブストリームとに分離し、該メインストリームを、前記遅延時間だけ遅延させるとともに、瞬断によるその途切れの期間をパケット単位で該サブストリームで補間しながら、伸長復号してもとの該デジタル音声素材を復元することを特徴とするデジタル放送コンテンツの放送方法。 - 請求項１０において、
受信した前記メインストリームのＰＥＳパケット毎に付加されている前記パケット番号の検出の有無に応じて前記瞬断の期間を検出し、前記メインストリームの検出されない前記パケット番号と同じ前記パケット番号の前記サブストリームのＰＥＳパケットで前記メインストリームの前記瞬断の期間を補間することを特徴とするデジタル放送コンテンツの放送方法。
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