JP4425980B2 - マルチメディア情報受信装置 - Google Patents
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Description
ところで、上述のように異なる伝送系統で同一内容のマルチメディア情報が同時に提供される場合において、放送系で受信したストリームの伝送エラーを補完するために、ネット系で受信したストリームのデータを用いることができるとしたら、誤りのより少ない高品質のマルチメディア情報の復元が期待できる。
実施の形態1.
この実施の形態1では、マルチメディア情報を、MPEG2方式のトランスポートストリーム(Transport Stream;TS)を用いて送信および受信処理する例について説明する。これに限らず、この発明は、例えばDSM−CC(Digital Storage Media−Command and Control)伝送、IP over DVB(Digital Video Broadcasting)伝送など、マルチメディア情報を小単位に分割したパケットなどの構成部分を連続データにして伝送する方式であれば、同様に適用できるものである。
図1は、この発明の実施の形態1によるマルチメディア情報受信装置100の機能構成を示すブロック図である。図において、マルチメディア情報受信装置100は、放送系とIP系により同時に並行して伝送されるデジタル化された同一内容のMPEG−TSを受信し再生する機能として、放送受信部(放送系受信手段)101、IP通信受信部(別伝送系受信手段)102、合成部103およびデコード部104を備えている。
放送受信部101は、放送系により送信されたマルチメディア情報を受信してMPEG−TSである放送系TS(放送系情報)を復調する手段である。IP通信受信部102は、放送系とは別伝送系であるIP通信系により同時に並行して送信される放送系と同一のマルチメディア情報を受信してMPEG−TSであるIP系TS(別伝送系情報)を復調する手段である。合成部103は、放送系TSのTSパケット(放送系情報の構成部分)とIP系TSのTSパケット(別伝送系情報の構成部分)から、エラーの少ないTSパケットを選択して並べることにより1本の合成MPEG−TSを生成する手段である。デコード部104は、合成MPEG−TSを復号して映像や音声のデータを再生する手段である。
ここで、マルチメディア情報送信装置200からは、同一番組のマルチメディア情報のMPEG−TSが、放送電波およびIP通信ネットワークにより同時に並行して送信されているものとする。放送受信部101では、放送波を受信して復調し、得られた番組の放送系TSs1を合成部103へ出力する。一方、IP通信受信部102では、IP系ネットワークを介して伝送されたIP通信信号(別伝送系情報)を受信し、IP系TSs2を取り出して合成部103へ出力する。合成部103では、入力された放送系TSs1とIP系TSs2について、各系のTSパケットの中からエラーの少ないTSパケットを選択して並べ1本の受信MPEG−TSs3を生成し、デコード部104へ出力する。デコード部104では、入力された合成MPEG−TSs3を復号して映像および音声のデータs4を生成し出力する。
合成部103は、放送系一時記憶部201、IP系一時記憶部(別伝送系一時記憶手段)202、対応付け部203、および相互置換部204、放送系誤り検出訂正部205およびIP系誤り検出訂正部206を有する。放送系誤り検出訂正部205は、放送受信部101で復調された放送系TSの誤り検出と訂正を行い、訂正後のTSに当該TSの誤り状態を付加して出力する手段である。IP系誤り検出訂正部206は、IP通信受信部102で復調されたIP系TSの誤り検出と訂正を行い、訂正後のTSに当該TSの誤り状態を付加して出力する手段である。放送系一時記憶部201は、誤り訂正後の放送系TSを一時的に記憶すると共に、処理単位として所定の時間範囲の放送系TSを出力する手段である。IP系一時記憶部202は、誤り訂正後のIP系TSを一時的に記憶すると共に、処理単位として所定の時間範囲のIP系TSを出力する手段である。
放送系誤り検出訂正部205では、入力された放送系TSs1に含まれるTSパケットそれぞれについて、当該TSパケットの誤りを当該TSパケットに付加された誤り訂正符号により検出および訂正し、訂正後のTSパケットに誤り状態を付加して順次出力することによりTSs10を得る。他方、IP系誤り検出訂正部206では、入力されたIP系TSs2に含まれるTSパケットそれぞれについて、当該TSパケットの誤りをアプリケーション層において当該TSパケットに付加された誤り訂正符号により検出および訂正し、訂正後のTSパケットに誤り状態を付加して順次出力することによりTSs20を得る。放送系一時記憶部201では、放送系誤り検出訂正部205で誤り訂正処理された放送系TSs10を一時的に記憶すると共に、所定の時間範囲の放送系TSs11を対応付け部203に出力する。他方、IP系一時記憶部202では、IP系誤り検出訂正部206で誤り訂正処理されたIP系TSs20を一時的に記憶すると共に、所定の時間範囲のIP系TSs21として対応付け部203に出力する。
一方、IP系における誤りの検出および訂正をIP通信受信部102において予め行うようにする構成も考えられる。この誤りの検出および訂正の方法としては、例えばイーサネット(登録商標)などのデータリンク層において付加された誤り検出符号または誤り訂正符号を用いて行われ、誤りを持つIPパケットは除去されることになる。このような場合は、IP系TSs2に含まれるすべてのTSパケットは誤りを含まないものとして扱えるので、図2のIP系誤り検出訂正部206は不要となり、IP系TSs2を直接IP系一時記憶部202に直接与える構成とすることができる。
また、IP通信受信部102においてIP系の誤りの検出および訂正を行うようになっている場合、合成部103を図7に示すような構成することもできる。この例では、放送系誤り訂正部207が、相互置換部204が放送系一時記憶部201より得るTSパケットs12の誤り訂正を、当該TSパケットに付加された誤り訂正符号により可能な限り行い、訂正後のTSパケットs13を相互置換部204に与えるようにしている。この構成によれば、IP系TSパケットs22と対応付けがとれた放送系TSパケットs12については、訂正する必要はなく、そのぶん付加処理を軽減することができる。
対応付け部203は、TSパケット対応付け候補生成部(構成部分対応付け候補生成手段)301、1つ以上の類似度評価手段からなる対応付け候補評価部302および置換候補生成部303を有する。
TSパケット対応付け候補生成部301は、処理単位とする所定の時間範囲の放送系TSのTSパケットと同じ所定の時間範囲のIP系TSのTSパケットとを対応付けたTSパケット対応付け候補(構成部分対応付け候補)を順次生成する手段である。対応付け候補評価部302は、予め設定した1つ以上の類似度評価手段の評価基準に基づいて、TSパケット対応付け候補である放送系TSのTSパケットとIP系TSのTSパケット間の類似度を類似度評価手段ごとに評価してTSパケット類似度評価結果(構成部分類似度評価結果)を得る手段である。置換候補生成部303は、TSパケット対応付け候補の組み合わせについて、一連のTSパケット類似度評価結果に対して所定の基準に従って優先順位付けを行い、優先度の高いTSパケット対応付け候補のTSパケット対を置換候補として決定し、決定した置換候補のTSパケットの識別記号の対からなる置換候補情報を生成する手段である。
TSパケット対応付け候補生成部301では、放送系一時記憶部201およびIP系一時記憶部202からそれぞれ処理単位とする所定の時間範囲の放送系TSs11とIP系TSs21が入力されると、それぞれのTSを構成しているTSパケット同士の対応付けを行う。この対応付け方法を図4に例示するが、例えば放送系の1つのTSパケットに対して、対応するIP系のTSパケットの前後の幾つかがそれぞれが対を構成するようにして、TSパケット対を順次形成していく。形成されたTSパケット対は対応付け候補d1としてそれぞれ対応付け候補評価部302へ与えられる。
類似度評価手段の評価基準としては、例えばMPEG−TS(マルチメディア情報)上の時刻情報、放送系TS(放送系情報)とIP系TS(別伝送系情報)のTSパケット(構成部分)のビット一致度、MPEG−TS上の区切り情報、対象TSパケットのエラー状態等を使用する。ここで、MPEG−TSの場合、時刻情報としては、PCR(Program Clock Reference;情報提示時刻PTSと復号開始時刻DTSを決めるための基準時刻)、PTS(Presentation Time Stamp;映像や音声の提示時刻)、DTS(Decoding Time Stamp;復号開始時刻)などがある。また、区切り情報としては、映像信号の各スタートコード、音声信号のフレームヘッダ、Sectionヘッダがある。
類似度評価手段1,2,・・・,nのそれぞれにより得られた評価はTSパケット類似度評価結果d2として置換候補生成部303へ出力される。
なお、類似度評価手段ごとに、類似度に関する閾値を設けておき、類似度が当該閾値未満のものについては類似でないとして取り除いて処理するようにしてもよい。
STEP1:優先度の最も高い類似度評価結果のTSパケット対応付け候補を置換候補として確定させる。ただし、同一優先度の対応付け同士が矛盾する場合は両方の対応付けを取り除く。
STEP2:置換候補として確定したTSパケット対応付け候補と矛盾する、より低い優先順位の対応付け候補を取り除く。
STEP3:次の類似度評価結果についてのTSパケット対応付け候補を調べる。
ここで、対応付け候補の矛盾とは、複数の対応付け候補があり、一方の系の1つのTSパケットが他方の系の異なる複数のTSパケットと対応付けられた場合、もしくは複数の対応付け候補が交差する場合のことをいう。ここでいう交差とは、系1のパケットの時間順序がA→Bとし、系2のパケットの時間順序がC→Dとしたときに、A−D、B−Cが対応付けられているような場合のことである。
置換候補生成部303において、TSパケット類似度評価結果d2を生成した類似度評価手段ごとに優先度と閾値が設けられる。そして、当該閾値以上のTSパケット対応付け候補の中から、自身より優先順位の高い対応付け候補と時間方向で交差しないものを順次選択し、選択した対応付け候補を置換候補情報とする。
また、別の例として、置換候補の生成方法は次のようにしてもよい。
TSパケット対応付け候補をそれぞれ含むか含まないかを示すTSパケット類似度評価結果d2の全ての組み合わせを順次生成する。そして、当該組み合わせそれぞれにおいて、含まれるTSパケット対応付け候補それぞれに対する評価値が、下記(a)から(d)の値の合計と等しくなるように決定する。次に、TSパケット類似度評価結果d2の組み合わせ中に含まれるTSパケット対応付け候補が持つ合計を計算し、この合計値が最大となる組み合わせを選択して、TSパケット類似度評価結果d2の組み合わせ中の各TSパケット対応付け候補それぞれを置換候補とする。
(a)類似度評価手段ごとの所定の重みをTSパケット類似度評価結果d2に乗じて加算したもの
(b)現在から所定の時間内の置換候補における放送系情報のTSパケットと伝送系情報のTSパケット間の入力時間差平均と、当該TSパケット対応付け候補の入力時間差との差に所定の重みを乗じたもの
(c)当該TSパケット対応付け候補と同一のTSパケットを指す他のTSパケット対応付け候補の評価値に−1より大きく0以下の重みを乗じたもの
(d)当該TSパケット対応付け候補と交差する他のTSパケット対応付け候補の評価値に−1より大きく0以下の重みを乗じたもの
まず、置換候補情報d3に記載されている識別記号に対応した放送系TSのTSパケットとIP系TSのTSパケットについては、双方のTSパケットがエラーを含まない場合には一方(例えば放送系TSのTSパケット)を選択する。また、いずれか一方のTSパケットのみがエラーを含んでいる場合には、エラーを含まない他方のTSパケットを選択する。ところで、上述した対応付け処理から分かるように、生成された置換候補情報d3には、放送系TSのTSパケットとIP系TSのTSパケットの全ての対が置換候補として含まれるわけではない。そのため、置換候補情報d3に対象となる識別記号がなく、その前後に置換候補のパケットが存在するTSパケットについては、PID(Packet ID:パケット識別子)が異なるパケットを任意の順序で並べる。また、PIDが同一のパケットは、連続性の指標を持つ場合はその連続性の指標の順序で並べ、一方、連続性の指標を検出できなかった場合(連続性の指標を持っていないか、あるいはエラーにより指標が壊れていると想定されるパケット)は、TSパケットに対する上位のフォーマットと整合がとれる順序で並べて1つにまとめる。ここで、TSパケットに対する上位のデータは、例えばPES(Packetized Elementary Stream)やSectionなどである。
Claims (7)
- 放送系と当該放送系とは異なる別伝送系により伝送されるデジタル化されるそれぞれのマルチメディア情報を受信する機能を持つマルチメディア情報受信装置であって、
前記放送系により送信されたマルチメディア情報を受信して放送系情報として得る放送系受信手段と、
前記別伝送系により同時に並行して送信された、前記放送系と同一内容のマルチメディア情報を受信して別伝送系情報として得る別伝送系受信手段と、
得られた前記放送系情報の構成部分と前記別伝送系情報の構成部分から、エラーの少ない構成部分を選択して並べることにより1本の受信マルチメディア情報を生成する合成手段とを備え、
前記合成手段は、
前記放送系受信手段で復調された放送系情報を一時的に記憶すると共に、処理単位として所定の時間範囲の放送系情報を出力する放送系一時記憶手段と、
前記別伝送系受信手段で復調された別伝送系情報を一時的に記憶すると共に、前記所定の時間範囲の別伝送系情報を出力する別伝送系一時記憶手段と、
前記所定の時間範囲の放送系情報の構成部分と前記所定の時間範囲の別伝送系情報の構成部分との対応付けをそれぞれ行い、対応付けた各対の構成部分間の類似度を評価して置換候補とする構成部分対を決定し、決定した各置換候補の構成部分の識別記号を置換候補情報として出力する対応付け手段と、
対応付け処理に対応した所定の時間範囲の放送系情報を前記放送系一時記憶手段から取り出すと共に、同じ対応付け処理に対応した所定の時間範囲の別伝送系情報を前記別伝送系一時記憶手段から取り出し、前記置換候補情報が指定する識別信号に基づいて、前記放送系情報の構成部分と前記別伝送系情報の構成部分から、エラーの少ない構成部分を選択して並べることにより前記所定の時間範囲の合成マルチメディア情報を生成する相互置換手段とを有したことを特徴とするマルチメディア情報受信装置。 - 対応付け手段は、
処理単位とする所定の時間範囲の放送系情報の構成部分と同じ所定の時間範囲の別伝送系情報の構成部分とを対応付けた構成部分対応付け候補を順次生成する構成部分対応付け候補生成手段と、
予め設定した1つ以上の類似度評価手段の評価基準に基づいて、前記構成部分対応付け候補である放送系情報の構成部分と別伝送系情報の構成部分間の類似度を前記類似度評価手段ごとに評価して構成部分類似度評価結果を得る対応付け候補評価手段と、
構成部分対応付け候補の組み合わせについて、一連の構成部分類似度評価結果に対して所定の基準に従って優先順位付けを行い、優先度の高い構成部分対応付け候補を置換候補として決定し、決定した各置換候補の構成部分の識別記号の対からなる置換候補情報を生成する置換候補生成手段とを有したことを特徴とする請求項1記載のマルチメディア情報受信装置。 - 相互置換手段は、
置換候補情報に記載されている識別記号に対応した放送系情報の構成部分と別伝送系情報の構成部分については、
双方の構成部分がエラーを含まない場合には一方の構成部分を選択し、
いずれか一方の構成部分のみがエラーを含んでいる場合にはエラーを含まない他方の構成部分を選択し、
置換候補情報に対象となる識別記号がなく、前後に置換候補が存在する構成部分については、
パケット識別子が異なる構成部分は任意の順序で並べ、
パケット識別子が同一の構成部分は、それらが連続性の指標を持つ場合はその指標の順序で、一方、連続性の指標を検出できなかった場合は上位のフォーマットと整合がとれる順序で並べて1つにまとめることにより合成マルチメディア情報を得ることを特徴とする請求項2記載のマルチメディア情報受信装置。 - 置換候補生成手段は、
構成部分類似度評価結果に対し、類似度評価手段ごとに所定の優先度と閾値を設けており、構成部分対応付け候補の特徴として前記閾値以上の構成部分類似度評価結果を持ち、当該構成部分対応付け候補の持つ前記構成部分類似度評価結果
より高い優先度の構成部分類似度評価結果を持つ構成部分対応付け候補と同一の構成部分を指さず、かつ時間方向で交差しないものを順次選択して置換候補とすることを特徴とする請求項2記載のマルチメディア情報受信装置。 - 置換候補生成手段は、
構成部分対応付け候補をそれぞれ含むか含まないかを示す構成部分類似度評価結果の全ての組み合わせを順次生成し、
当該組み合わせそれぞれにおいて、含まれる構成部分対応付け候補それぞれに対する評価値が、下記(a)から(d)の値の合計と等しくなるように決定し、
(a)類似度評価手段ごとの所定の重みを構成部分類似度評価結果に乗じて加算したもの、
(b)現在から所定の時間内の置換候補における放送系情報の構成部分と伝送系情報の構成部分間の入力時間差平均と、当該構成部分対応付け候補の入力時間差との差に所定の重みを乗じたもの、
(c)当該構成部分対応付け候補と同一の構成部分を指す他の構成部分対応付け候補の評価値に−1より大きく0以下の重みを乗じたもの、
(d)当該構成部分対応付け候補と交差する他の構成部分対応付け候補の評価値に−1より大きく0以下の重みを乗じたもの、
前記構成部分類似度評価結果の組み合わせ中に含まれる構成部分対応付け候補が持つ合計を計算し、この合計値が最大となる組み合わせを選択して、前記構成部分類似度評価結果の組み合わせ中の各構成部分対応付け候補それぞれを置換候補とすることを特徴とする請求項2記載のマルチメディア情報受信装置。 - 放送系情報および別伝送系情報をMPEG−TSとし、当該放送系情報と別伝送系情報の各構成部分をTSパケットとしたことを特徴とする請求項1記載のマルチメディア情報受信装置。
- 対応付け候補評価手段における1つ以上の類似度評価手段の評価基準は、マルチメディア情報上の時刻情報、放送系情報と別伝送系情報の構成部分のビット一致度、マルチメディア情報上の区切り情報、対象構成部分のエラー状態を適宜組み合わせたものであることを特徴とする請求項2記載のマルチメディア情報受信装置。
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