JP4589355B2 - ストリーム再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、トランスポート・ストリームによって伝送される映像又は音声データを再生する装置に関する。

第３世代を基本とする携帯電話で受信する地上波デジタル放送（ワンセグ）では、画像データはＨ．２６４／ＡＶＣで符号化され、音声データはＭＰＥＧ−２ ＡＡＣで符号化される。これら符号化された映像データ及び音声データは、エレメンタリ・ストリーム（以下単にＥＳと称する。）と呼ばれ、パケット化エレメンタリ・ストリーム（ＰＥＳ；ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｓｔｒｅａｍ）パケット（以下単にＰＥＳパケットと称する。）としてＭＰＥＧ−２ ＳＹＳＴＥＭＳ中のトランスポート・ストリームに多重化されて伝送されている。

トランスポート・ストリームには、トランスポート・ストリーム・パケット（以下単にＴＳパケットと称する）が配列されている。ＴＳパケット中には、ビデオ情報及びオーディオ情報を構成するビット・ストリームの種類（属性）を示す属性情報、ビット・ストリーム、及びメディア間の同期をとるためのプログラム時刻基準参照値（以下単にＰＣＲと称する）と称される基準クロック情報などを格納させることができる。ＴＳパケットは無線または有線を介して伝送される。

受信側ではＴＳパケットが記録されると共に、ＰＣＲを有するＴＳパケットを受信すると、送信側に対して受信側でのクロック同期を取るためにシステム・タイム・クロック（以下単にＳＴＣと称する）をカウントするＳＴＣカウンタの制御にＰＣＲが用いられる。具体的には、送信側のＰＣＲを２７ＭＨｚでサンプリングした値を抽出し、受信側のＳＴＣ値と比較することによりＳＴＣを調整している（クロック・リカバリ）。

受信側では、ＳＴＣカウンタによってカウントされたＳＴＣ値が表示時刻タイム・スタンプ（ＰＴＳ）以上になると、ＥＳが同期再生される。また、ストリーム再生の方法として、放送波から受信したＴＳパケット中の映像及び音声を順次デコード及び再生する通常再生モードに加えて、ユーザが視聴できない間は受信したＴＳパケットをバッファに蓄積（タイムシフト蓄積）しておき、ユーザが視聴できるようになると受信したＴＳパケットを次々に蓄積しながら蓄積済みのＴＳパケット中の映像及び音声を順次デコード及び再生するタイムシフト再生モードがある。

特許文献１では、送信側のＳＴＣと同期を取りながら蓄積データを再生する手法について提案されている。具体的には、受信したＴＳパケットを蓄積する際に当該ＴＳパケットの受信時刻を時刻情報としてＴＳパケットに付加し、蓄積データの再生時に当該時刻情報を参照することで送信側のＳＴＣに同期させている。
特開２００２−１５５２７号公報

タイムシフト再生では、バッファに既に蓄積されているＴＳパケットが再生対象となるため等倍速に限らず、より高速な再生を行ってもよい。高速再生時には、ＰＴＳを補正して再生時刻を調整する必要がある。高速再生を続けていると、バッファから読み込まれたＴＳパケットが再生されるスピードが、放送波から読み込まれたＴＳパケットが蓄積されるスピードを上回り続けるため、いずれバッファ内のデータが尽きてしまう。通常、タイムシフト再生時にはバッファ及び放送波からの２入力が存在するが、バッファ内のデータが尽きると放送波からのＴＳパケットのみが処理対象となる。この時点ではまだ再生時刻の調整を終了していないため、ユーザには高速再生しているように見えてしまう。従って、放送波に追いついたと判定して表示時刻の調整処理を終了し，通常再生モードに戻るタイミングを検出する必要があり、この調整処理の終了タイミングを適切に検出できなければ通常再生モードへのシームレスな移行ができない。

本発明は、タイムシフト再生中に再生対象が放送波に追いついた場合にシームレスに通常再生に移行可能なストリーム再生装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るストリーム再生装置は、符号化された映像又は音声データが格納されているエレメンタリ・ストリーム及び表示時刻タイム・スタンプを備えたパケットを受信する受信部と；タイムシフト再生モード及び前記タイムシフト再生モードに先行して前記パケットを予め蓄積するためのタイムシフト蓄積モードにおいて、前記パケットを次々に格納する第１のバッファと；システム・タイム・クロックを計数したシステム・タイム・クロック値を出力するカウンタと；前記タイムシフト再生モードにおいて、前記第１のバッファに格納されているパケットに含まれる表示時刻タイム・スタンプを現在の再生速度の倍率に基づいて補正した補正値に置き換える補正部と；前記表示時刻タイム・スタンプと前記補正値の差分が予め定める閾値以下であれば前記補正部の動作を停止し、現在の再生モードを通常再生モードに変更する制御部と；前記タイムシフト再生モードにおいて、前記第１のバッファに格納されているパケット中のエレメンタリ・ストリーム及び表示時刻タイム・スタンプを一時的に格納する第２のバッファと；前記第２のバッファに格納されている表示時刻タイム・スタンプ及び前記システム・タイム・クロック値に基づいて決まるタイミングで、前記エレメンタリ・ストリームから前記映像又は音声データを復号するデコーダと；前記映像又は音声データを再生する再生部と；を具備する。

本発明によればタイムシフト再生中に再生対象が放送波に追いついた場合にシームレスに通常再生に移行可能なストリーム再生装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るストリーム再生装置は、アンテナ１０１、チューナ１０２、ＴＳ Ｉ／Ｆ（トランスポート・ストリーム インタフェース）１０３、再生モード制御部１０４、入力制御部１０５、分離部１０６、バッファ１０７、ＳＴＣ（システム・タイム・クロック）制御部１０８、ＳＴＣ１０９、ＳＴＣカウンタ１１０、ＰＴＳ（表示時刻タイム・スタンプ）補正部１１１、ＰＥＳ（パケット化エレメンタリ・ストリーム）抽出部１１２、バッファ１１３、デコーダ１１４、ディスプレイ１１５、ＰＴＳ補正部１１６、ＰＥＳ抽出部１１７、バッファ１１８、デコーダ１１９、ＤＡＣ（デジタル−アナログ変換器）１２０、スピーカ１２１及びスイッチ１２２を有する。

アンテナ１０１は放送局から送信される放送波を受信し、チューナ１０２へと転送する。チューナ１０２はアンテナ１０１が受信した放送波から再生対象のチャンネルを選局する。チューナ１０２が選局したチャンネルにおいて伝送されるトランスポート・ストリーム中のＴＳパケットは図示しないバッファ（以下、単に放送波用バッファと称する）に一時的に格納される。

ＴＳ Ｉ／Ｆ１０３は前述した放送波用バッファに指定数のＴＳパケットが記録されると、当該ＴＳパケットを分離部１０６に入力するために入力制御部１０５への割り込み信号を生成する。ここで、指定数は例えば１であるが、ストリーム再生装置の実装次第で異なる値としてもよい。割り込み信号によって、入力制御部１０５がスイッチ１２２をＴＳ Ｉ／Ｆ１０３側へ切り替えるとＴＳ Ｉ／Ｆ１０３は当該スイッチ１２２を介して、分離部１０６に上記指定数のＴＳパケットを転送する。この指定数のＴＳパケットの転送方法については特に限定しないが、例えば指定数のＴＳパケット分のバッファを更に用意しておき、当該バッファにＴＳパケットをコピーさせ、分離部１０６が当該コピーされたＴＳパケットを参照するようにしてもよい。また、分離部１０６が上記放送波用バッファにアクセスして直接ＴＳパケットを参照してもよい。

再生モード制御部１０４は現在の再生モードを入力制御部１０５、分離部１０６、ＰＴＳ補正部１１１及びＰＴＳ補正部１１６に通知する。ここで、本実施形態に係るストリーム再生装置の再生モードとして、通常再生モード、タイムシフト蓄積モード及びタイムシフト再生モードの３種類を少なくとも設ける。

通常再生モードにおいて、ストリーム再生装置は受信したＴＳパケット中の映像及び音声データを順次デコード及び再生する。また、タイムシフト蓄積モードにおいて、ストリーム再生装置は受信したＴＳパケットをバッファ１０７に蓄積し続ける。タイムシフト再生モードにおいて、ストリーム再生装置は先行するタイムシフト蓄積モードに引き続き受信したＴＳパケットを蓄積しつつ、バッファ１０７に蓄積されているＴＳパケット中の映像及び音声データを順次デコード及び再生する。

また、タイムシフト再生モードでは再生速度を選択できるものとし、再生制御部１０４は現在の再生速度の倍率をＰＴＳ補正部１１１及びＰＴＳ補正部１１６に通知する。この再生速度の倍率は少なくとも等倍（１倍）及び早送り再生などで用いる高速の倍率（例えば４／３倍）を含む複数の倍率から選べることとする。

再生モードの切り替えはユーザからのキー操作などの指示によって、またはストリーム再生装置が携帯無線端末であれば音声着信などのイベントによって起こる。具体的にはストリーム再生装置が通常再生モードでストリーム再生中に、ユーザが映像及び音声を視聴できなくなると再生モードをタイムシフト蓄積モードに変更するためのキー操作などにより再生モードの変更指示を再生モード制御部１０４に入力する。そして、ユーザが再び視聴を開始できるようになると再生モードをタイムシフト蓄積モードからタイムシフト再生モードまたは通常再生モードに変更するためのキー操作などにより再生モードの変更指示を再生モード制御部１０４に入力する。

また、ストリーム再生装置がタイムシフト再生モードでストリーム再生中にユーザが例えば早送りなどの高速再生の操作を行い、後述するＰＴＳ補正部１１１又は１１６による補正前後のＰＴＳの間隔が予め定める閾値以下になった場合には、当該ＰＴＳ補正部１１１又は１１６によって処理対象が放送波に追いついたと判断される。このとき、ＰＴＳ補正部１１１又は１１６は再生モード制御部１０４に処理対象が放送波に追いついた旨を通知し、当該通知を受けた再生モード制御部１０４は、現在の再生モードを通常再生モードに変更する。その他、ストリーム再生装置が携帯無線端末であれば音声着信があるとユーザは映像及び音声の視聴ができないため、自動的にタイムシフト蓄積モードに移行するように構成してもよい。

入力制御部１０５はＴＳ Ｉ／Ｆ１０３からの割り込み及び再生モード制御部１０４からの再生モードの通知に基づいてスイッチ１２２を切り替える。即ち、入力制御部１０５はストリーム再生装置が通常再生モードまたはタイムシフト蓄積モードであるとの通知を再生モード制御部１０４より受けている場合には、ＴＳ Ｉ／Ｆ１０３から転送されるＴＳパケットが分離部１０６に入力されるようにスイッチ１２２を切り替える。また、入力制御部１０５は当該ストリーム再生装置がタイムシフト再生モードであるとの通知を再生モード制御部１０４より受けている場合には、バッファ１０７に蓄積されているＴＳパケットが分離部１０６に入力されるようにスイッチ１２２を切り替えるが、ＴＳ Ｉ／Ｆ１０３より割り込みがあると一旦スイッチ１２２を切り替えてＴＳ Ｉ／Ｆ１０３から転送されるＴＳパケットを分離部１０６に入力させ、再びスイッチ１２２をバッファ１０７側に切り替える。

分離部１０６は、スイッチ１２２を介して転送されたＴＳパケットから各シンタックスを解析し、ＴＳパケットを振り分ける。ここで、シンタックスとはＴＳパケット中のＴＳヘッダ及び適合フィールド（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）を指す。

図２に示すように、ＴＳパケットは４バイトのＴＳヘッダを先頭とし、任意に設けることができるフィールドであるａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ及びペイロードからなる１８８バイトの固定長のパケットとして構成される。

図３（ａ）に示すようにＴＳヘッダには、ＴＳパケットが映像データ及び音声データのいずれを伝送しているか示すための１３ビット長のパケット識別子（ＰＩＤ）が格納される。同一の映像データ及び同一の音声データは夫々同じＰＩＤを持つため、ＰＩＤを用いてパケット化される前のＥＳを復元できる。

また、ＴＳヘッダにはＴＳパケット中に混入したエラーの有無を示す１ビットのトランスポート・エラー・インジケータ（ｔａｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｅｒｒｏｒ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及びａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄやペイロードの有無を示す２ビット長のアダプテーション・フィールド制御（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌ）なども含まれる。ここで、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ＿ｆｉｅｌｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌとして「１１」は「ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ有り、ペイロード有り」、「１０」は「ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ有り、ペイロード無し」、「０１」は「ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ無し、ペイロード有り」、「００」は「予約（ＲＦＵ：Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ Ｕｓｅ）と夫々規定されている。

尚、ＴＳヘッダは更に、デコーダにＴＳパケットの先頭を示す同期バイト（ｓｙｎｃ ｂｙｔｅ）及び新たなＰＥＳパケットが当該ＴＳパケット中のペイロードから始まることを示すペイロード・ユニット・スタート・インジケータ（ｐａｙｌｏａｄ ｕｎｉｔ ｓｔａｒｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を備えている。また、ＴＳヘッダは更に、当該ＴＳパケットの重要度を示すパケット優先度（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）及び当該ＴＳパケット中のペイロードのスクランブルの有無を示す２ビット長のトランスポート・スクランブル制御（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ）を備えている。また、ＴＳヘッダは更に、当該ＴＳパケットと同じＰＩＤを持つＴＳパケットが途中で一部棄却されたかどうかを検出するための４ビット長の巡回カウンタ（ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）を備えている。

図３（ｂ）に示すようにａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄには、可変長のオプショナルフィールド（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｆｉｅｌｄ）を有し、４２ビット長のＰＣＲはこのオプショナルフィールドに含まれる。尚、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄは更に、８ビット長のアダプテーション・フィールド長（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｌｅｎｇｔｈ）、タイムベースの切り替えの有無を示す１ビットの不連続表示（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ランダム・アクセス表示（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ストリーム優先表示（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｓｔｒｅａｍ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ中のＰＣＲの有無を示す１ビットのＰＣＲフラグ（ＰＣＲ＿ｆｌａｇ）を含む５フラグ（５ｆｌａｇｓ）、及び可変長のスタッフィング・バイト（ｓｔｕｆｆｉｎｇ ｂｙｔｅｓ）を備えている。

図２に示すようにペイロードには、ＥＳにＰＥＳヘッダと呼ばれるヘッダを付加してパケット化したＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｔｒｅａｍ）パケットが分割して格納されている。

図３（ｃ）に示すようにＰＥＳヘッダにはＰＥＳパケット中の先頭フレームのＰＴＳが３３ビット長のフィールドに格納される。ここで、ＰＥＳヘッダは２４ビット長のパケット開始コード（ｐａｃｋｅｔ ｓｔａｒｔ ｐｒｅｆｉｘ）、８ビット長のストリームＩＤ（ｓｔｒｅａｍ ｉｄ）、１６ビット長のＰＥＳパケット長（ＰＥＳ ｐａｃｋｅｔ ｌｅｎｇｔｈ）、「１０」、２ビット長のＰＥＳスクランブル制御（ＰＥＳ ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＰＥＳ優先度（ＰＥＳ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）、データ整列表示（ｄａｔａ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、コピー・ライト（ｃｏｐｙ ｒｉｇｈｔ）、オリジナル／コピー（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｏｒ ｃｏｐｙ）、７フラグ（７ｆｌａｇｓ）、８ビット長のＰＥＳヘッダ長（ＰＥＳ ｈｅａｄｅｒ ｄａｔａ ｌｅｎｇｔｈ）、ＰＴＳが記載される可変長のオプショナルフィールド（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｆｉｅｌｄ）、及び可変長のスタッフィング・バイト（ｓｔｕｆｆｉｎｇ ｂｙｔｅｓ）で構成される。

分離部１０６はＰＩＤフィルタを有しており、転送されたＴＳパケット中のＴＳヘッダ内のＰＩＤに応じて当該ＴＳパケットを振り分ける。具体的には、ＰＩＤフィルタは各番組が持つ番組対応テーブル（ＰＭＴ：Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）と呼ばれるテーブル情報に基づいてＰＩＤの値と対応するＴＳパケットの種別とが設定される。

ＰＭＴには、ＰＩＤの値とＴＳパケットの種別とが対応付けられて記録されており、特定のＰＩＤ値を持つＴＳパケットが映像、音声、キャプションまたはＰＣＲ等のいずれであるかが判別可能となる。尚、ＰＣＲは前述したようにＴＳパケット中のＡｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄに格納されており、映像や音声などを含むペイロードと共に伝送される場合もあれば、ペイロードを伴わずに単独で伝送される場合もある。従って、特定のＰＩＤ値がＰＣＲのみを示すこともあれば、ＰＣＲ及び映像等の両方を示すこともある。また、ユーザの操作等により視聴する番組が変更された場合には、ＰＭＴに基づいて分離部１０６中のＰＩＤフィルタが再設定される。

分離部１０６は、ＰＩＤフィルタの設定に基づいてＰＩＤを解析し、ＴＳパケットの種別に応じて当該ＴＳパケットを振り分ける。尚、分離部１０６が行うＴＳパケットの振り分け処理は再生モード制御部１０４によって通知される再生モードによって異なる。

ストリーム再生装置が通常再生モードの場合には、分離部１０６はＴＳパケットが映像であればＰＥＳ抽出部１１２に当該ＴＳパケットを入力し、音声であればＰＥＳ抽出部１１７に当該ＴＳパケットを入力する。また、分離部１０６はＴＳパケットがＰＣＲを含む場合には当該ＰＣＲをＳＴＣ制御部１０８に入力する。その他、分離部１０６は当該ＴＳパケットのＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されていない場合には、当該ＴＳパケットを破棄する。

ストリーム再生装置がタイムシフト蓄積モードの場合には、分離部１０６はＴＳパケットをバッファ１０７へと転送する。この際、分離部１０６はＴＳパケットのＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されていない場合には、当該ＴＳパケットを予め破棄しておいてもよい。また、分離部１０６はＴＳパケットがＰＣＲを含む場合には当該ＰＣＲをＳＴＣ制御部１０８に入力する。

ストリーム再生装置がタイムシフト再生モードの場合には、分離部１０６はＴＳパケットがＴＳ Ｉ／Ｆ１０３から転送されたＴＳパケットであれば当該ＴＳパケットをバッファ１０７へと転送する。この際、分離部１０６は当該ＴＳパケットがＰＣＲを含む場合には当該ＰＣＲをＳＴＣ制御部１０８に入力する。また、分離部１０６はＴＳパケットがバッファ１０７から転送されたＴＳパケットである場合には、当該ＴＳパケットが映像であればＰＥＳ抽出部１１２に当該ＴＳパケットを入力し、音声であればＰＥＳ抽出部１１７に当該ＴＳパケットを入力する。その他、分離部１０６は当該ＴＳパケットのＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されていない場合には、当該ＴＳパケットを破棄する。

バッファ１０７はストリーム再生装置がタイムシフト蓄積モードまたはタイムシフト再生モードである場合に、放送波から受信したＴＳパケットを蓄積するためのバッファである。バッファ１０７は例えばリング・バッファとし、蓄積データの先頭アドレスを示す先頭ポインタと、蓄積データの終端アドレスを示す終端ポインタを持つものとする。即ち、バッファ１０７は先頭から順にＴＳパケットを蓄積してゆき、蓄積データがバッファ１０７の容量を超えた場合は終端ポインタが指すアドレスをバッファ１０７の先頭アドレスに書き換え、蓄積タイミングの古いデータから順次上書きしていくものとする。

ＳＴＣ制御部１０８は入力されたＰＣＲとＳＴＣカウンタ１１０からのＳＴＣ値を比較する。ＰＣＲに比べてＳＴＣ値が小さければ周波数を上げるようにＳＴＣ１０９を制御し、ＰＣＲに比べてＳＴＣ値が大きければ周波数を下げるようにＳＴＣ１０９を制御する。

ＳＴＣ１０９はＳＴＣ制御部１０８によって決定される周波数に基づいてＳＴＣを生成し、ＳＴＣカウンタ１１０に入力する。

ＳＴＣカウンタ１１０はＳＴＣ１０９をカウントしたＳＴＣ値をＰＴＳ補正部１１１、デコーダ１１４、ＰＴＳ補正部１１６及びデコーダ１１９に入力する。また、ＳＴＣ値はクロック・リカバリのためにＳＴＣ制御部１０８にも入力される。

ＰＴＳ補正部１１１は、ＰＥＳ抽出部１１２から転送されたＰＴＳを、現在の再生速度の倍率に基づいて補正した補正値に置き換える。尚、ＰＴＳの補正はタイムシフト再生モードにおいてのみ行うものとする。ＰＴＳ補正部１１１は、タイムシフト再生モードが開始すると、先行するタイムシフト蓄積モードにおけるＳＴＣ値の増分ΔＳＴＣを検出する。即ち、タイムシフト蓄積モード終了時（タイムシフト再生モード開始時）のＳＴＣ値からタイムシフト蓄積モード開始時のＳＴＣ値を減じた値がΔＳＴＣとなる。タイムシフト再生モードにおいて等倍再生を行う場合、ＰＴＳ補正部１１１は、図４に示すようにΔＳＴＣを入力されたＰＴＳに加算した値を当該ＰＴＳの補正値とする。以下、図４を用いて等倍再生時のＰＴＳの補正の一例について詳しく説明する。

図４に示すように、ストリーム再生装置は時刻Ｔ１まで通常再生し、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までタイムシフト蓄積し、時刻Ｔ２からタイムシフト再生しているものとする。なお、全ての区間を通じてＳＴＣ制御部１０８は受信したＰＣＲ１〜４を用いてクロック・リカバリを行い、送信側との同期を取っている。タイムシフト蓄積モードにおいて蓄積したＰＴＳ１〜３は、ＰＴＳ補正部１１１によって次のような補正がなされる。時刻Ｔ２においてタイムシフト再生モードが開始すると、ＰＴＳ補正部１１１は時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までのＳＴＣカウンタ１１０のカウント値の増分ΔＳＴＣを検出し、ＰＴＳ１〜３を持つＴＳパケットが入力されるとΔＳＴＣを加算したＰＴＳ’１〜３を補正値として夫々置き換え、バッファ１１３へと転送する。

また、タイムシフト再生モードにおいて倍率ｒで再生を行う場合にＰＴＳ補正部１１１によるＰＴＳの補正について図５を用いて詳しく説明する。尚、図５において倍率ｒは４／３とする。

図５に示すように、ストリーム再生装置は時刻Ｔ３まで等倍速でタイムシフト再生し、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで４／３倍速でタイムシフト再生し、時刻Ｔ４で再生対象が放送波に追いつき、通常再生に移行している。ＰＴＳ補正部１１１は、時刻Ｔ３まで前述したように入力されたＴＳパケット中のＰＴＳにΔＳＴＣを加算することにより補正する。時刻Ｔ３にて再生速度の倍率がｒ（４／３）に切り替わると、ＰＴＳ補正部１１１は補正後のＰＴＳ間隔が補正前のＰＴＳ間隔に対してｒの逆数（３／４）倍になるようにＰＴＳを補正する。尚、ここでＰＴＳ間隔と呼んでいるのはＰＴＳ補正部１１１が現在補正対象としているＰＴＳと過去に補正対象としたＰＴＳ（以降、基準ＰＴＳと称する）との間隔である。尚、基準ＰＴＳは補正時の再生速度の倍率が同じであればいずれのＰＴＳを用いても構わない。

ここで、ＰＴＳ４の補正について説明する。再生速度の倍率がｒになってからＰＴＳ補正部１１１が補正したＰＴＳはＰＴＳ３だけであるから、ＰＴＳ３を基準ＰＴＳとしてＰＴＳ間隔を求めてＰＴＳ４を補正する。補正前のＰＴＳ間隔は（ＰＴＳ４−ＰＴＳ３）である。従って、補正後のＰＴＳ間隔が３（ＰＴＳ４−ＰＴＳ３）／４になるようにすればよいから、ＰＴＳ３の補正値ＰＴＳ’３＝ＰＴＳ３＋ΔＳＴＣにこの補正後のＰＴＳ間隔を加算した値がＰＴＳ４の補正値ＰＴＳ’４＝ΔＳＴＣ＋（３ＰＴＳ４＋ＰＴＳ３）／４となる。

次に、ＰＴＳ５の補正について説明する。ＰＴＳ５を補正するにあたって用いることのできる基準ＰＴＳはＰＴＳ３またはＰＴＳ４である。ＰＴＳ３を基準ＰＴＳにする場合には、補正前の間隔は（ＰＴＳ５−ＰＴＳ３）であるから、補正後のＰＴＳ間隔が３（ＰＴＳ５−ＰＴＳ３）／４になるように、ＰＴＳ３の補正値ＰＴＳ’３＝ＰＴＳ３＋ΔＳＴＣに当該補正後のＰＴＳ間隔を加算すると、ＰＴＳ５の補正値ＰＴＳ’５＝ΔＳＴＣ＋（３ＰＴＳ５＋ＰＴＳ３）／４が導出される。一方、ＰＴＳ４を基準ＰＴＳにする場合には、補正前の間隔は（ＰＴＳ５−ＰＴＳ４）であるから、補正後のＰＴＳ間隔が３（ＰＴＳ５−ＰＴＳ４）／４になるように、ＰＴＳ４の補正値ＰＴＳ’４＝ΔＳＴＣ＋（３ＰＴＳ４＋ＰＴＳ３）／４に当該補正後のＰＴＳ間隔を加算すると、ＰＴＳ５の補正結果ＰＴＳ’５＝ΔＳＴＣ＋（３ＰＴＳ５＋ＰＴＳ３）／４が導出される。従って、補正時の再生速度が同じであれば基準ＰＴＳとしてはどのＰＴＳを用いても同じ補正値を得ることができる。

以降、同様にＰＴＳの補正値を求めていくが、ＰＴＳ補正部１１１は補正対象のＰＴＳとその補正値の差分を常に検査しており、ＰＴＳの補正前後の差分が予め定める閾値、例えば１フレーム間隔以下になると、その旨を再生モード制御部１０４に通知する。再生モード制御部はこの通知によって、タイムシフト再生モードの終了タイミングを判断して通常再生モードにシームレスに移行する。図５の例であればＰＴＳｉと補正値ＰＴＳ’ｉの差分が１フレーム間隔以下になっており、このＰＴＳｉの補正時刻Ｔ４をタイムシフト再生の終了タイミングとして、通常再生モードにシームレスに移行している。

ＰＥＳ抽出部１１２は分離部１０６から振り分けられた映像用のＥＳを有するＴＳパケットからＥＳ及びＰＴＳを抽出し、ＰＴＳ補正部１１１へと転送する。バッファ１１３にはＥＳとＰＴＳ補正部１１１にて補正されたＰＴＳが一時的に格納される。

デコーダ１１４はバッファ１１３に格納されているＥＳを取得し、デコードして映像データを得る。ＳＴＣカウンタ１１０からのＳＴＣ値がバッファ１１３に格納されているＰＴＳ以上になると、デコードされた映像データがディスプレイ１１５より再生される。尚、デコーダ１１４は映像フレームを固定フレーム間隔とみなし、この間隔が再生速度の倍率ｒの逆数倍となるようにしている。

ＰＴＳ補正部１１６は、ＰＥＳ抽出部１１７から転送されたＰＴＳに対してＰＴＳ補正部１１１と同様の処理を行い、当該補正後のＰＴＳをＥＳと共にバッファ１１８へと転送する。ＰＥＳ抽出部１１７は分離部１０６から振り分けられた音声用のＥＳを有するＴＳパケットからＥＳ及びＰＴＳを抽出し、ＰＴＳ補正部１１６へと転送する。バッファ１１８はＰＴＳ補正部１１６にて補正されたＰＴＳ及びＥＳを一時的に格納する。

デコーダ１１９はバッファ１１８からＥＳを取得し、デコードして音声データを得る。ＳＴＣカウンタ１１０からのＳＴＣ値がバッファ１１８に格納されているＰＴＳ以上になるとデコードされた音声データはＤＡＣ１２０にてデジタル−アナログ変換され、スピーカ１２１より再生される。

尚、高速再生時には等倍再生時に比べて再生可能な音声フレーム数が少なくなるため、デコーダ１１９は音声フレームのフレーム間隔をストリームから予め取得したサンプリング周波数から算出し、サンプル数が倍率ｒの逆数倍となるように間引き処理を行うことにより、再生時刻を調整する。

スイッチ１２２は入力制御部１０５からの制御信号に基づいて、分離部１０６の入力を切り替える。即ちバッファ１０７に蓄積されているＴＳパケットまたはＴＳ Ｉ／Ｆ１０３より転送されるＴＳパケットのいずれか一方が分離部１０６に入力されるようにする。

以下、図６に示すフローチャートを用いて本発明の一実施形態に係るストリーム再生装置のタイムシフト動作におけるＴＳパケットの分離処理について説明する。
タイムシフト再生が開始すると、まずステップＳ２０１へと進む。ステップＳ２０１ではタイムシフト再生の終了を判断する。即ち、ユーザが通常再生モードまたはタイムシフト蓄積モードへの切り替えを再生モード制御部１０４に入力するなどした場合にはタイムシフト再生モードを終了し、再生モード制御部１０４は現在の再生モードを入力制御部１０５、分離部１０６、ＰＴＳ補正部１１１及びＰＴＳ補正部１１６に通知する
一方、タイムシフト再生を継続する場合には、分離部１０６は放送波用バッファまたはバッファ１０７から処理対象のＴＳパケットを読み込む（ステップＳ２０２）。次に、分離部１０６は読み込んだＴＳパケット中のＴＳヘッダ及びＡｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄの各シンタックスを解析する（ステップＳ２０３）。次に、分離部１０６は、処理対象のＴＳパケットが放送波用バッファから入力されたか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

処理対象のＴＳパケットが放送波用バッファから入力されている場合、分離部１０６はＰＩＤフィルタを参照してＰＩＤが設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。ＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されている場合、分離部１０６は処理対象のＴＳパケットがＰＣＲを持っているか否かを判断する（ステップＳ２０６）。処理対象のＴＳパケットがＰＣＲを持っていれば、分離部１０６はＰＣＲをＳＴＣ制御部１０８に通知し、ＳＴＣ制御部１０８は通知されたＰＣＲとＳＴＣカウンタ１１０からのＳＴＣ値を用いてＳＴＣ１０９のクロック・リカバリを行い、処理はステップＳ２０８へと進む（ステップＳ２０７）。一方、処理対象のＴＳパケットがＰＣＲを持たない場合（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７を省略してステップＳ２０８へと進む。ステップＳ２０８では、処理対象のＴＳパケットがバッファ１０７に再生対象データの終端として蓄積され、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。一方、ＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されていない場合（ステップＳ２０５）、分離部１０６は処理対象のＴＳパケットを破棄し、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。

一方、処理対象のＴＳパケットがバッファ１０７から入力されている場合（ステップＳ２０４）、分離部１０６はＰＩＤフィルタを参照してＰＩＤが設定されているか否かを判断する（ステップＳ２０９）。ＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されている場合、分離部１０６はＰＩＤの検索結果から、処理対象のＴＳパケットが音声、映像またはキャプション（字幕）のいずれかであるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。処理対象のＴＳパケットが音声、映像またはキャプションのいずれかである場合、分離部１０６はＰＥＳ抽出部１１２、ＰＥＳ抽出部１１７または図示しないキャプション用のＰＥＳ抽出部に夫々ＴＳパケットを振り分ける。次に、ＰＴＳ補正部は現在の再生速度が高速か否かを判断する（ステップＳ２１１）。現在の再生速度が高速であれば、ＰＴＳ補正部は入力された処理対象のＴＳパケット中にフレームの先頭があるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。処理対象のＴＳパケット中にフレームの先頭がある場合、ＰＴＳ補正部は処理対象のＴＳパケット中のＰＴＳを補正する（ステップＳ２１３）。具体的には、倍率ｒ（＞１）で再生しているとすると、現在補正対象としているＰＴＳと前述した基準ＰＴＳとの間隔の１／ｒ倍を基準ＰＴＳの補正値に加算することにより、現在補正対象としているＰＴＳの補正値を求める。

次に、ＰＴＳ補正部は処理対象のＴＳパケットが音声か否かを判断する（ステップＳ２１４）。処理対象のＴＳパケットが音声である場合、ＰＴＳ補正部１１６はステップＳ２１３での補正前後におけるＰＴＳの差分が１フレーム間隔以下か否かを判断する（ステップＳ２１５）。補正前後におけるＰＴＳの差分が１フレーム間隔以下であれば、ＰＴＳ補正部１１６は処理対象のＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファ１１８に蓄積する（ステップＳ２１６）。次に、ＰＴＳ補正部１１６は通常再生モードに移行するように再生モード制御部１０４に指示し、タイムシフト再生が終了する。尚、この例ではステップＳ２１５におけるタイムシフト再生モードの終了判断を行う対象を音声に限っている（ステップＳ２１４）が、これは、映像と比べて音声の方が１フレーム当たりの時間間隔が短く、通常再生モードへのシームレスな移行が実現できない場合に品質の劣化が目立ちやすいことによるものである。従って、映像についてステップＳ２１５の判断を行うことを否定するわけではなく、ステップＳ２１４における判断を処理対象のＴＳパケットが映像または音声であるか否かを判断するように読み替えても構わない。また、タイムシフト再生モードの終了判断において、補正前後のＰＴＳの差分に関する閾値として１フレーム間隔を用いているが、これは当該閾値の一例に過ぎない。

一方、補正前後におけるＰＴＳの差分が１フレーム間隔より大である場合（ステップＳ２１５）、ＰＴＳ補正部１１６は、処理対象のＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファ１１８に蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。また、処理対象のＴＳパケットが映像またはキャプションである場合（ステップＳ２１４）、処理対象のＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファに蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。また、処理対象のＴＳパケット中にフレームの先頭が無い場合（ステップＳ２１２）、処理対象のＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファに蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。

一方、ＰＩＤがＰＩＤフィルタに設定されていない場合（ステップＳ２０９）、分離部１０６は処理対象のＴＳパケットを破棄し、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。また、処理対象のＴＳパケットが音声、映像またはキャプション以外の例えばセクションまたはＰＣＲである場合（ステップＳ２１０）、当該ＴＳパケットの種類に応じた分離処理を行い（ステップＳ２１７）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。

一方、現在の再生速度が等倍である場合（ステップＳ２１１）、ＰＴＳ補正部は入力された処理対象のＴＳパケットにＰＥＳの先頭が含まれているか否かを判断する（ステップＳ２１８）。具体的には、前述したＴＳパケット中のペイロード・ユニット・スタート・インジケータを参照し、「１」であれば処理対象のＴＳパケットにＰＥＳの先頭が含まれていると判断し、「０」であれば処理対象のＴＳパケットにＰＥＳの先頭は含まれていないと判断する。処理対象のＴＳパケットにＰＥＳの先頭が含まれている場合、ＰＴＳ補正部は当該ＴＳパケットがＰＴＳを持つか否かを判断する（ステップＳ２１９）。処理対象のＴＳパケットがＰＴＳを持つ場合、ＰＴＳ補正部は当該ＰＴＳを補正する（ステップＳ２２０）。具体的には前述したように、ＰＴＳにΔＳＴＣを加算した補正値に処理対象のＰＴＳを置き換える。 次に、ＰＴＳ補正部は処理対象のＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファに蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。一方、処理対象のＴＳパケットにＰＥＳの先頭が含まれていない場合も（ステップＳ２１８）、ＰＴＳ補正部は当該ＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファに蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。また、処理対象のＴＳパケットがＰＴＳを持たない場合（ステップＳ２１９）も、ＰＴＳ補正部は当該ＴＳパケットからペイロードを分離し、バッファに蓄積し（ステップＳ２２１）、次のＴＳパケットの処理に移るべくステップＳ２０１へと戻る。

以上説明したように、本実施形態ではタイムシフト再生を行う際にＰＴＳを補正しており、高速再生によって補正前後におけるＰＴＳの差分が１フレーム間隔以下になると補正を停止している。従って、本実施形態によればタイムシフト再生において再生対象が放送波に追いついたタイミングを検出することにより、シームレスに通常再生に移行可能なストリーム再生装置を提供することができる。

なお、本実施形態では、ＰＴＳ補正部１１１及び１１６でＰＴＳの補正を行ったが、再生モード制御部１０４が現在の再生速度の倍率をデコーダ１１４及び１１９に通知するように構成し、ＰＴＳの補正処理をデコーダ１１４及び１１９にて行ってもよい。また、ＰＴＳを持つフレームのみＰＴＳ補正部１１１及び１１６でＰＴＳの補正を行い、それ以外の処理はデコーダ１１４及び１１９で行うなど処理を分担してもよい。

また、本実施形態では、ＰＴＳ補正部１１１及び１１６で映像及び音声のシンタックス解析を行わないため、映像が可変フレームレートである場合にはそのフレーム間隔を知り得ない（音声については、サンプリング周波数が決まれば一意にフレーム間隔が定まる）。従って、映像は固定フレームレートであるとみなしてＰＴＳ間隔を補正している。しかしながら、デコーダは映像及び音声のシンタックス解析を行うため、映像が可変フレームレートであっても本来のＰＴＳ間隔を正確に再現し、高速再生時であっても本来のフレーム間隔に沿って再生できる。しかしながら、実際にはこのように正確なＰＴＳ間隔を再現せずに固定フレーム間隔として扱っても、ユーザにはほとんど差異が感じられないと考えられる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば上記実施形態において、映像及び音声の両方を再生の対象であるかのように記載したが、いずれか片方のみを再生の対象としても良い。即ち、映像のみを再生の対象とする場合であればＰＴＳ補正部１１６、ＰＥＳ抽出部１１７、バッファ１１８、デコーダ１１９、ＤＡＣ１２０及びスピーカ１２１を図１に示すストリーム再生装置から除けばよいし、音声のみを再生の対象とする場合であればＰＴＳ補正部１１１、ＰＥＳ抽出部１１２、バッファ１１３、デコーダ１１４及びディスプレイ１１５を図１に示すストリーム再生装置から除けばよい。

その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

本発明の一実施形態に係るストリーム再生装置を示すブロック図。 図１に示すストリーム再生装置で処理されるＴＳパケットの構造、当該ＴＳパケットで構成されるトランスポート・ストリームの構造及び当該ＴＳパケット中のペイロードに格納されるＰＥＳパケットの構造を示す図。 （ａ）図２に示すＴＳパケット中のＴＳヘッダの構造を示す図。（ｂ）図２に示すＴＳパケット中のＡｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄの構造を示す図。（ｃ）図２に示すＰＥＳヘッダの構造を示す図。 図１に示すストリーム再生装置が等倍速でタイムシフト再生をする場合のＰＴＳ補正部によるＰＴＳの補正を説明するためのグラフ図。 図１に示すストリーム再生装置が４／３倍速でタイムシフト再生をする場合のＰＴＳ補正部によるＰＴＳの補正を説明するためのグラフ図。 図１に示すストリーム再生装置のタイムシフト再生動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０１・・・アンテナ
１０２・・・チューナ
１０３・・・ＴＳ Ｉ／Ｆ
１０４・・・再生モード制御部
１０５・・・入力制御部
１０６・・・分離部
１０７・・・バッファ
１０８・・・ＳＴＣ制御部
１０９・・・ＳＴＣ
１１０・・・ＳＴＣカウンタ
１１１・・・ＰＴＳ補正部
１１２・・・ＰＥＳ抽出部
１１３・・・バッファ
１１４・・・デコーダ
１１５・・・ディスプレイ
１１６・・・ＰＴＳ補正部
１１７・・・ＰＥＳ抽出部
１１８・・・バッファ
１１９・・・デコーダ
１２０・・・ＤＡＣ
１２１・・・スピーカ
１２２・・・スイッチ

Claims (5)

1. 符号化された映像及び音声データが格納されているエレメンタリ・ストリーム及び表示時刻タイム・スタンプを備えたパケットを受信する受信部と、
   タイムシフト再生モード及び前記タイムシフト再生モードに先行して前記パケットを予め蓄積するためのタイムシフト蓄積モードにおいて、前記パケットを次々に格納する第１のバッファと、
   システム・タイム・クロックを計数したシステム・タイム・クロック値を出力するカウンタと、
   前記タイムシフト再生モードにおいて、前記第１のバッファに格納されているパケットに含まれる表示時刻タイム・スタンプを現在の再生速度の倍率に基づいて補正した補正値に置き換える補正部と、
   前記表示時刻タイム・スタンプと前記補正値の差分が前記音声データの１フレーム間隔に相当する閾値以下であれば前記補正部の動作を停止し、現在の再生モードを通常再生モードに変更する制御部と、
   前記タイムシフト再生モードにおいて、前記第１のバッファに格納されているパケット中のエレメンタリ・ストリーム及び表示時刻タイム・スタンプを一時的に格納する第２のバッファと、
   前記第２のバッファに格納されている表示時刻タイム・スタンプ及び前記システム・タイム・クロック値に基づいて決まるタイミングで、前記エレメンタリ・ストリームから前記映像及び音声データを復号するデコーダと、
   前記映像及び音声データを再生する再生部と
   を具備することを特徴とするストリーム再生装置。
2. 前記補正値は、前記補正部が過去に補正対象とした基準表示時刻タイム・スタンプから現在対象としている表示時刻タイム・スタンプまでの増分に前記倍率の逆数を乗じた値を、前記基準表示時刻タイム・スタンプの補正値に加算した値であることを特徴とする請求項１記載のストリーム再生装置。
3. 前記基準表示時刻タイム・スタンプは、前記現在の再生速度において前記補正部が最初に補正対象とした表示時刻タイム・スタンプであることを特徴とする請求項２記載のストリーム再生装置。
4. 前記基準表示時刻タイム・スタンプは、前記現在補正対象としている表示時刻タイム・スタンプの直前に前記補正部が補正対象とした表示時刻タイム・スタンプであることを特徴とする請求項２記載のストリーム再生装置。
5. 前記通常再生モードにおいて、前記第２のバッファは、前記受信部によって受信されたパケットを一時的に格納することを特徴とする請求項１記載のストリーム再生装置。

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