JP4468921B2 - デジタル放送受信機 - Google Patents

Description

本発明は、複数種類の受信サービスを切替えて使用することができるデジタル放送受信機に関する。

国内の地上デジタル放送のサービスとして、携帯電話等の移動体受信機向けの１セグメント部分受信サービス、所謂ワンセグ放送が開始された。このサービスは、地上デジタル放送の１チャンネルの帯域を１３のセグメントに分割した１セグメント分の帯域を使用して映像音声等を放送するもので、移動時でも安定した受信が可能なことを特徴とする。

残りの１２セグメントは、ハイビジョン（ＨＤＴＶ）番組を放送する固定テレビ受信機向けのサービス（以下、１２セグ放送と呼ぶ）に使用され、当面は、１チャンネルのワンセグ放送とハイビジョン放送とで同時間に同内容の番組を放送するサイマル放送が主となる。

ワンセグ放送と１２セグ放送とでは、サイマル放送の同じ番組でも、画質、伝送方式、受信エリア等が異なっており、要するに、ワンセグ放送は、１２セグ放送に比べ、映像・音声の品質が劣るが、受信エリアは広いという特徴がある。

この特徴を利用して、車載用デジタル放送受信機では、放送がサイマル放送である場合に、その受信状態等に応じて１２セグ放送とワンセグ放送とを切替えて出力することで、受信状態の変化に影響されずに同番組の出力の継続を可能とした技術がある（例えば特許文献１）。
特開２００４−１６６１７３号公報

しかしながら、１２セグ放送とワンセグ放送では、同じ番組でも放送局から放送される放送時間に若干のずれがある場合があり、その場合には切替え時に受信機のスピーカ及びディスプレイから出力される映像音声に不連続が生じる。

図１にその具体例を示す。

同図（ａ）は、１２セグ放送の映像音声データを示す。１２セグ放送の映像音声データは、Ｂ１０、Ｂ１１、・・・、Ｂ２１の各シーンから構成される。Ｂ１４〜Ｂ１７のシーンは受信エラーによりデータが欠落し、正常に受信できないものとする。ここでシーンとは、１つの映像音声ストリームに含まれる一場面の期間に相当する単位とする。出力の順に時系列に配列された映像音声データを視覚的に示したもので、ここでの説明を簡単にするためのものであって特に規格上の単位に対応しているわけではない。

同図（ｂ）は、ワンセグ放送の映像音声データを示し、Ａ７、Ａ８、・・・、Ｂ１８の各シーンから構成される。

同図（ａ）と（ｂ）とにおいて、同じ数字のシーンは、映像音声の内容が同じであることを示す。例えば、Ｂ１０とＡ１０とが同じシーンである。同図では、ワンセグ放送の方が１２セグ放送よりも３シーン分だけ放送時間が遅れている。

このような状況で、受信機は同図（ｃ）に示すように、１２セグ放送の受信状態の良否によって、１２セグ放送とワンセグ放送との切替えを指示する切替え制御信号を出力し、この信号に単純に同期して、スピーカ及びディスプレイへの出力が１２セグ放送からワンセグ放送へ、あるいはワンセグ放送から１２セグへと切替えられるものとする。

するとその結果、放送時間のずれにより、スピーカ及びディスプレイからは、同図（ｄ）に示すように１２セグ放送のシーンＢ１３に続けてワンセグ放送のシーンＡ１１が出力され、またワンセグ放送のシーンＡ１４に続けて１２セグ放送のシーンＢ１８が出力されるといったように切替え部分でシーンの不連続が生じる。その上、シーンＢ１３からシーンＡ１１への不連続部分では、Ｂ１１、１２、１３が出力された後、再度同じ内容のＡ１１、Ａ１２、Ａ１３が出力され、同じ内容のシーンが繰返されている。

このようなシーンの不連続や繰返しは、連続的な映像音声の再生を期待しているユーザに違和感を与える。

そこで本発明は、上記不連続や繰返し部分がユーザに与える違和感を軽減するデジタル放送受信機を提供することを目的とする。

上述の不連続部分でユーザが受ける違和感は、映像よりも音声の方が強く、また音声の単なる不連続部分よりも繰返し部分の方が強い。そこで本発明は、まず、繰返し部分の違和感の軽減を図って以下のような構成とした。

すなわち、デジタル放送受信機は、サイマル放送される第１の放送にかかる映像音声と第２の放送にかかる映像音声とを受信して出力するデジタル放送受信機であって、前記第１の放送及び前記第２の放送を選択的に切替えてその映像音声を出力する切替え手段と、前記切替え手段による切り替えに際して２つの放送の時間のずれにより生じる音声出力の繰返し部分をミュートするミュート手段とを備える。

また、単なる不連続部分の軽減を図って、前記デジタル放送受信機は、前記切替え手段による切替えに際して２つの放送の放送時間のずれにより生じる音声出力の不連続部分において、切替え前の音声の音量を徐々に下げるフェードアウト処理と、切替え後の音声の音量を徐々に上げるフェードイン処理とを行うようにしても良い。

この構成により、切替えにより生じる繰返し部分の音声がミュートされるので、ユーザに与える違和感が軽減される。また不連続部分の前後で音声がフェードアウト、フェードインされることにより、不連続部分が目立たなくなって、この部分の違和感も軽減される。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。
＜概略構成＞
図２は、本実施形態のデジタル放送受信機１００の概要を示すブロック図である。

受信機１００は、ＲＦ／ＩＦ部１１０、復調部１２０、１ｓｅｇデコーダ１３０、１２ｓｅｇデコーダ１４０、音声切替部１５０、ミュート処理部１５５、映像切替部１６０、受信エラー検知部１７０、切替えタイミング制御部１８０から構成され、主に車両等の移動体に積載される。なお、この構成は、発明の特徴部分の説明に必要な構成を機能的に示したもので、ディスプレイやスピーカ、リモコン、その他の詳細部分の構成等は図示を省略している。

ＲＦ／ＩＦ部１１０は、車体等に取り付けられたアンテナより地上デジタル放送の放送波を受信し、受信帯域に存在するＯＦＤＭ信号を抽出して復調部１２０へ送る。

復調部１２０は、ワンセグ放送と１２セグ放送それぞれのセグメントにおけるＯＦＤＭ信号の復調を行ってデジタル信号を取り出し、デジタル信号の誤り訂正処理を行ってＴＳ（トランスポート・ストリーム）パケット信号を出力及び分離し、１ｓｅｇデコーダ１３０、１２ｓｅｇでコーダ１４０及び受信エラー検知部１７０に出力する。この復調において復調部１２０は、ＴＳパケットに含まれるＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）からＴＳパケット内のビットエラーの有無を検出し、エラーがある場合にはＴＳパケットヘッダのエラーインジケータのフラグ値を１にして出力している。

１ｓｅｇデコーダ１３０は、ワンセグ放送のＴＳパケットに含まれるデータをデコードして、ワンセグ放送の音声データと映像データを生成してそれぞれを音声切替え部１５０と映像切替え部１６０とに出力する。

１２ｓｅｇデコーダ１４０は、１２セグ放送のＴＳパケットに含まれるデータをデコードして、１２セグ放送の音声データを映像データを生成してそれぞれを音声切替え部１５と映像切替え部１６０とに出力する。

音声切替え部１５０は、切替えタイミング制御部１９０からの切替え制御信号が示す切替えタイミングに基いて、ワンセグ放送の音声データと１２セグ放送の音声データとのいずれかを選択し、デジタル信号からアナログ信号への変換、音量の適正化等を行って、スピーカへ出力する。また音声切替え部１５０は、内部にミュート処理部１５５を備え、ワンセグと１２セグとの切替えに際しては、ミュート処理部１５５によって音声データのミュート処理、フェードイン・フェードアウト処理等を行う。詳しくは後述する。

映像切替え部１６０は、切替えタイミング制御部１９０からの切替え制御信号が示す切替えタイミングに基いて、ワンセグ放送の映像データと１２セグ放送の映像データとのいずれかを選択し、ディスプレイのサイズや性能に合わせる適合処理等を行ってディスプレイへ出力する。

受信エラー検知部１７０は、１２セグ放送の各ＴＳパケットのエラーインジケータのフラグ値を参照してエラーの有無を判別し、エラーの有無を示すエラー検出信号を切替えタイミング制御部１９０に出力する。

サイマル検知部１８０は、１ｓｅｇデコーダと１２ｓｅｇデコーダとから出力される音声データを用いて、ワンセグ放送と１２セグ放送とのサイマル放送が行われているか否かを判定し、判定結果を切替えタイミング制御部１９０に出力する。またサイマル検知部１８０は、サイマル放送の場合には、ワンセグ放送の音声データと１２セグ放送の音声データとの放送時間のずれ量を特定し、ずれ量を音声切替え部１５０に通知する。この通知は、例えば定期的に行っても良いし、受信機１００の電源が投入されたときや、サイマル放送であることが検知されたときに一度だけ行うようにしても良いし、あるいは、定期的にずれ量を監視してずれ量が変化したときに行うようにしても良い。チャンネルを変える等のユーザー操作に同期して行なってもよい。

切替えタイミング制御部１９０は、受信エラー検知部１７０からのエラー検出信号、つまり１２ｓｅｇ放送のＴＳパケットの受信エラーの状況に基いて、音声切替え部１５０と映像切替え部１６０とに切替え制御信号を出力する。この切替え制御信号は、音声切替え部１５０と映像切替え部１６０とにワンセグ放送のデータと１２セグ放送のデータのどちらを出力すべきかを指示する信号である。
＜サイマル検知部１８０＞
次に、サイマル検知部１８０の構成を説明する。

図３は、サイマル検知部１８０の機能構成を示すブロック図である。

同図においてサイマル検知部１８０は、測定部１８１及び判定部１８９から構成され、測定部１８１はさらに、データ抽出部１８３、データ抽出部１８５、データ比較部１８７から構成される。

データ抽出部１８３、１８５はそれぞれ、ワンセグ放送の音声データと１２セグ放送の音声データとから、両者の音質差の影響を受けずに両者の相関性を比較することが可能なデータを抽出する。

データ比較部１８７は、データ抽出部１８３、１８５それぞれから抽出されたワンセグ放送の抽出データと１２セグ放送の抽出データとを、元の音声データの音量差と放送時刻のずれの影響を受けずに両者の相関性を比較する。

判定部１８９は、データ比較部１８７の比較結果を基にサイマル放送であるか否かを判定する。また判定部１８９は、１２セグ放送の受信エラー時には、判定を行わないようにすることで誤判定を低減している。そのために判定部１８９は、受信エラー検知部１７０から出力されるエラー検出信号により１２セグ放送の受信エラー時であるか否かを把握している。
＜切替えタイミング制御部１９０＞
続いて切替えタイミング制御部１９０について説明する。

切替えタイミング制御部１９０は、サイマル放送の間、受信エラー検知部１７０からのエラー検出信号に基いて、図４のようなタイミングでワンセグ放送と１２セグ放送とが切替えられるように切替え制御信号を出力する。

より詳しくは、図４において、エラー検出信号は、１２セグ放送の時系列の各ＴＳパケットにエラーがないときはハイレベルの信号となり、エラーがあるときはローレベルの信号となる。

切替えタイミング制御部１９０は、受信エラー検出部１７０からのエラー検出信号を監視し、時刻ｔ１でエラー検出信号がローレベルになると、当該エラーにかかるＴＳパケット以降からはワンセグ放送の映像音声が出力されるように切替え制御信号を出力する。

そして切替えタイミング制御部１９０は、ワンセグ放送の映像音声が出力されている間も、エラー検出信号を監視し、ハイレベルの状態が所定期間経過したとき、すなわち同図では時刻ｔ２からｔ３の期間ハイレベルの状態が継続したとき、時刻ｔ３にかかるＴＳパケット以降からは１２セグ放送の映像音声が出力されるように切替え制御信号を出力する。

ここでハイレベルの期間を所定期間確保しているのは、頻繁に切替えが行われないようにするためで、所定期間は例えば１０秒である。この１２セグ放送への切替えはハイレベルの期間を所定期間確保する以外にも、一定個数のTSパケットに対するエラーTSパケットの割合等で判断してもよい。

また１２セグ放送からワンセグ放送へは、ＴＳパケットの一回のエラーを契機に切替えるようにしているが、これはワンセグ放送の方が１２セグ放送よりもエラーに強く安定しているため、早目に切替えることでエラーを含んだ１２セグ放送を出力しないようにするためである。この１２セグ放送からワンセグ放送への切替えについても、一定個数のTSパケットに対するエラーTSパケットの割合等で切替えのタイミングを調節できるようにしてもよい。

ただし厳密に言えば、エラー検出信号のローレベルの時刻ｔ１、ハイレベル継続後の時刻ｔ３、切替え制御信号のタイミング、実際の切替えのタイミング等は、正確に一致しているのではなく、音声切替え部１５０で行われるミュート処理やフェードイン・フェードアウト処理の処理時間を考慮したタイミングとなっている。どのようなタイミングとなっているかについては次の図５で説明する。
＜音声切替え部１５０＞
図５は、切替え制御信号と音声切替え部１５０のミュート処理、フェードイン・フェードアウト処理とのタイミング関係を示す図である。

同図において（ａ）は、１２セグ放送の音声データを示す。１２セグ放送の音声データは、Ｂ１０、Ｂ１１、・・・、Ｂ２１の各シーンから構成される。Ｂ１４〜Ｂ１７のシーンは、受信エラーによりデータが欠落しているＴＳパケットを含み、Ｂ１４の先頭からＢ１７の終了までが、図４の時刻ｔ１から時刻ｔ３までに相当する。

同図（ｂ）は、ワンセグ放送の音声データを示し、Ａ７、Ａ８、・・・、Ａ１８の各シーンから構成される。

同図（ａ）と（ｂ）とにおいて、同じ数字のシーンは、音声の内容が同じであることを示す。例えば、Ｂ１０とＡ１０とが同じシーンである。同図では、ワンセグ放送の方が１２セグ放送よりも３シーン分だけ放送時間が遅れている。なおここでシーンは、従来技術と同様に、１つの音声ストリームに含まれる一場面の期間に相当する単位とし、出力の順に時系列に配列された音声データを視覚的に示したもので、規格上の単位に対応しているわけではない。

同図（ｃ）は、切替えタイミング制御部１９０が出力する切替え制御信号を示す。信号のレベルがローレベルからハイレベルに切替わるタイミングが、音声切替え部１５０に１２セグ放送からワンセグ放送への切替えを指示するものであり、ハイレベルからローレベルに切替わるタイミングが、音声切替え部１５０にワンセグ放送から１２セグ放送への切替えを指示するものである。

同図（ｄ）は、音声切替え部１５０が出力する１２セグ放送又はワンセグ放送の音声データを示す。

なお、同図（ａ）〜（ｄ）に図示した各シーンや切替え制御信号のタイミングはすべて、音声切替え部１５０が出力する時間軸上のものである。よって例えば（ａ）や（ｂ）の各シーンは、復調部１２０やデコーダ１３０、１４０における処理時の時間軸に則ったものではない。

切替えタイミング制御部１９０は、Ｂ１４の先頭部分に対応するＴＳパケットにエラーが有ることをエラー検出信号のレベルから検知する。すると、切替えタイミング制御部１９０は、同図（ｃ）に示すように、Ｂ１４より所定時間前のタイミング、ここではＢ１３が音声切替え部１５０により出力される時刻ｔ１に、切替え制御信号をローレベルからハイレベルに変更する。なおここで切替えタイミング制御部１９０がＢ１４の先頭部分のＴＳパケットにエラーが有ることを検知するタイミングは、デコーダ１４０によりＢ１３が音声切替え部１５０により出力される時よりも早い。そのため時刻ｔ１のタイミングで切替え制御信号のレベルを変更することができる。

次に切替えタイミング制御部１９０は、１２セグ放送の受信エラーの状況をエラー検出信号により監視し、エラーのない状態が所定期間継続すると、同図（ｃ）に示すように、その所定期間以降のＢ１７の終了タイミングの時刻ｔ６に、切替え制御信号をハイレベルからローレベルに変更する。

音声切替え部１５０は、同図（ｃ）に示す切替え制御信号を受けると、次のように動作する。

最初、切替え制御信号がローレベルの間は、１２セグ放送の音声データであるＢ１０、Ｂ１１、Ｂ１２を出力する。そしてＢ１３の先頭部分の時刻ｔ１で切替え制御信号がローレベルからハイレベルに変わると、音声切替え部１５０では、ミュート処理部１５５がフェードアウト処理、ミュート処理、フェードイン処理を順番に行う。

より詳しくは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて１２セグ放送の音声データの出力音量を徐々に下げながら音声出力し、時刻ｔ２では音量を零の状態にするフェードアウト処理を行う。これにより１２セグ放送の受信エラーが発生するｔ３より前には出力音声が零になり、エラーを含む音声が出力されなくなる。続いて、時刻ｔ２から時刻ｔ４にかけて、出力音量が零の状態を維持するミュート処理を行う。さらに、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけては、ワンセグ放送の音声データの音量を零の状態から徐々に上げながら音声出力し、時刻ｔ５で通常の音量で出力するフェードイン処理を行う。

音声切替え部１５０は、時刻ｔ５以降、次に切替え制御信号のレベルが変化するまでは、ワンセグ放送の音声データを通常の音量で出力する。

続いて、Ａ１５の先頭部分の時刻ｔ６で切替え制御信号がハイレベルからローレベルに変わると、音声切替え部１５０では、ミュート処理部１５５がフェードアウト処理とフェードイン処理とを順番に行う。

より詳しくは、時刻ｔ６から時刻ｔ７にかけては、ワンセグ放送の音声データの出力音量を徐々に下げながら音声出力し、時刻ｔ７では音量が零の状態にするフェードアウト処理を行い、続いて、時刻ｔ７から時刻ｔ８にかけては、１２セグ放送の音声データの音量を零の状態から徐々に上げながら音声を出力し、時刻ｔ８には通常の音量で出力するフェードイン処理を行う。

ここで時刻ｔ１から時刻ｔ２のフェードアウト処理と時刻ｔ４から時刻ｔ５のフェードイン処理のそれぞれの期間は、例えば約１００ミリ秒である。そして時刻ｔ６から時刻ｔ７のフェードアウト処理と時刻ｔ７から時刻ｔ８のフェードイン処理のそれぞれの期間は、例えば約５ミリ秒である。ミュート処理部１５５は、この所定期間のフェードアウト処理及びフェードイン処理を、内部に備えるソフトウェア又はハードウェアにより行う。

時刻ｔ２から時刻ｔ４までのミュート期間の長さは、１２セグ放送とワンセグ放送との放送時間のずれに基いてミュート処理部１５５が決めている。本実施形態では、放送時間のずれの期間とミュート期間とはほぼ同じ長さであり、ミュート処理部１５５は、サイマル検知部１８０から得られる放送時間のずれ量に基いてミュート期間を決定し、フェードアウト処理が終了した時刻ｔ２から、決定したミュート期間分ミュート処理を行う。

なお、映像データについては、例えば、映像切替え部１６０が、時刻ｔ２のタイミングで１２セグ放送からワンセグ放送に切替え、時刻ｔ６のタイミングでワンセグ放送から１２セグ放送に切替えれば良いが、このタイミングに限る必要はなくその他のタイミングでも良い。

以上のように構成することで、音声データの繰返し部分のユーザに与える違和感がミュート処理により軽減され、また、不連続部分の違和感もフェードアウト、フェードイン処理により軽減される。
＜変形例＞
図５における各フェードアウト処理、フェードイン処理、ミュート処理の期間は、同図の例に限らず、例えば図６のようにしてもよい。

図６においてミュート処理部１５５は、１２セグ放送からワンセグ放送への切替えの際には、１２セグ放送とワンセグ放送の放送時間のずれ量に相当する期間内で、フェードアウト処理、ミュート処理、フェードイン処理を同順に行う。しかも、フェードアウト処理、フェードイン処理の処理期間を図５の例よりも長くしている。より詳しくは、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてＢ１３についてフェードアウト処理し、その後時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけてミュート処理し、さらに時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけてＡ１２についてフェードイン処理する。このようにすると、フェードアウト処理とフェードイン処理の部分で音声の繰返しが生じるという欠点はあるものの、音量が小さいことによりユーザに与える違和感が軽減されていることには変わりなく、その上、切替わってワンセグ放送の音声が出力されるまでの期間を短くできるという利点がある。

図５では、１２セグ放送からワンセグ放送へ切替えたときのワンセグ放送の音声のフェードイン処理の開始時刻が、図５の場合よりも前倒しに早い時刻になっているが、図５のフェードイン処理の開始時刻よりも遅くなるようにしても良い。例えば、Ａ１４のシーンについてフェードイン処理することで、出力音声の繰返しが全く無いようにすることもできる。また各フェードアウトと各フェードインの処理時間を適切に調整して、例えば、図５において時刻ｔ１から時刻ｔ２のフェードアウト処理と時刻ｔ４から時刻ｔ５のフェードイン処理とをより短い期間になるよう構成しても良い。

なお、本実施形態においては、１２セグ放送とワンセグ放送とが１つのチャンネルでサイマル放送されている場合の切替えに着目して構成、動作等を説明したが、本発明は、この形態に限らず、例えば、アナログ放送とデジタル放送がサイマル放送されている場合にも適用できるし、複数のチャンネルに跨ってサイマル放送が行われている場合にも適用できる。

また本実施形態の各構成要素の動作をコンピュータ読み取り可能なプログラミング言語で記述して、そのプログラムをコンピュータに実行させることで本実施形態を実施してもよい。

従来の問題点を示す図である。 本実施形態のデジタル放送受信機１００の概要を示すブロック図である。 サイマル検知部１８０の機能構成を示すブロック図である。 受信エラーと切替えタイミングとの関係の概要を示す図である。 切替え制御信号と音声切替え部１５０の動作のタイミング関係を示す図である。 音声切替え部１５０の動作の変形例を示す図である。

符号の説明

１００ 受信機
１１０ ＲＦ／ＩＦ部
１２０ 復調部
１３０ １ｓｅｇデコーダ
１４０ １２ｓｅｇデコーダ
１５０ 音声切替部
１５５ ミュート処理部
１６０ 映像切替部
１７０ 受信エラー検知部
１８０ 切替えタイミング制御部
１８１ 測定部
１８３ データ抽出部
１８５ データ抽出部
１８７ データ比較部
１８９ 判定部

Claims (1)

1. サイマル放送される第１の放送にかかる映像音声と第２の放送にかかる映像音声とを受信して出力するデジタル放送受信機であって、
   前記第１の放送及び前記第２の放送を選択的に切替えてその映像音声を出力する切替え手段と、
   前記切替え手段による切り替えに際して２つの放送の時間のずれにより生じる音声出力の繰返し部分をミュートするミュート手段と、を備え、
   前記切替え手段による切替えに際して２つの放送の時間のずれによる生じる音声出力の不連続部分において、切替え前の音声の音量を除々に下げるフェードアウト処理と、切替え後の音声の音量を除々に上げるフェードイン処理とを行うことを特徴とするデジタル放送受信機。